เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นตอนที่ 2 ของบทความเรื่อง เครื่องทำน้ำร้อน มีกี่ประเภท ต่อจากคราวที่แล้ว
3. เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานที่ฟรี ไม่ต้องใช้เงินซื้อ หลายคนเข้าใจว่าเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ ก็คือ โซล่าเซลล์ (Solar Cell) ซึ่งเป็นความเข้าใจที่ผิด โซล่าเซลล์เป็นการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อไปใช้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ รวมถึงเอาไปใช้สำหรับเครื่องทำน้ำร้อนแบบไฟฟ้าตามปกติก็ได้ ในขณะที่เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Water Heater) เป็นการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อนในรูปของน้ำร้อน แผงที่ใช้ก็จะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง แผงโซล่าเซลล์ที่ใช้มากในปัจจุบันคือ แผ่นซิลิก้อน ส่วนแผงสำหรับเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี 2 แบบคือ แบบแผ่นเรียบ (Plate Type) และแบบหลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube Type)
3.1 เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ แบบแผ่นเรียบ เป็นแบบแรกที่มีใช้ในเชิงพาณิชย์แพร่หลายทั่วโลก โครงสร้างเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า กรอบหรือโครงเป็นโลหะ ด้านหน้ารับแสงอาทิตย์เป็นกระจกใส ข้างในเป็นท่อซึ่งส่วนใหญ่ใช้ท่อทองแดง พันหรือปิดไว้ด้วยวัสดุรับและเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นความร้อน ส่วนใหญ่เป็นสีดำ แสงอาทิตย์ตกกระทบถูกเปลี่ยนเป็นความร้อน ถ่ายเทไปยังท่อทองแดง สู่น้ำที่อยู่ข้างใน ไหลเข้าไปในถังเก็บ ซึ่งก็หมายความว่า จะมีถังเก็บน้ำร้อน แล้วจ่ายไปตามท่อน้ำร้อน เข้าใช้งานตามจุดต่าง ๆ ต่อไป น้ำเย็นจะถูกทำให้ไหลเข้าไปในแผงด้วยความดันจากปั๊มหรือจากระบบจ่ายน้ำทั่วไป หรือไม่ก็ออกแบบให้เป็นการไหลวนอันเนื่องมาจากอุณหภูมิของน้ำที่แตกต่างที่เรียกว่า Thermo Syphon แบบแผ่นเรียบนี้มักจะทำอุณหภูมิขอน้ำได้สูงสุดไม่เกิน 80 องศา C
ข้อดีของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ แบบแผ่นเรียบ คือ ติดตั้งง่าย เพียงแค่ยกทั้งแผงไปวางตามหลังคา ระเบียง หรือแนวพื้นดิน ต่อท่อและอุปกรณ์ต่าง ๆ ข้อเสียคือ ตัวแผงหนักกว่าแบบหลอดสุญญากาศ ประสิทธิภาพต่ำกว่า เป็นตะกรันได้ง่ายกว่า
3.2 เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ แบบหลอดสุญญากาศ เป็นพัฒนาการต่อจากแบบแผ่นเรียบ ประสิทธิภาพในการทำความร้อนสูงกว่า ระบบต่าง ๆ ยังคงคล้าย ๆ กับแบบแผ่นเรียบ มีถังเก็บน้ำร้อน ระบบการหมุนวน ระบบควบคุม ระบบการจ่ายน้ำ ต่างกันที่หัวใจของตัวรับความร้อน ประกอบไปด้วยหลอดแก้ว 2 ชั้น ด้านในสุดของหลอดแก้วชั้นในบรรจุน้ำอยู่ น้ำไหลเข้าและออกทางด้านปากหลอดทางเดียวโดยอาศัยหลักการของ Thermo Syphon ผิวนอกของหลอดแก้วชั้นในเคลือบด้วยสารดูดซับแสงอาทิตย์แล้วแปลงเป็นความร้อน ถ่ายเทไปยังน้ำที่อยู่ข้างใน ช่องว่างระหว่างหลอดแก้วชั้นในและชั้นนอกเป็นสุญญากาศ เป็นฉนวนอย่างดี เมื่อเราเอามือสัมผัสผิวนอกสุดของหลอดแก้วจะไม่รู้สึกร้อน ถึงแม้อุณหภูมิของน้ำข้างในจะเดือดเป็น 100 องศา C แล้วก็ตาม
ตัวแผงรับ (Solar Collector) ยังคงมีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า ประกอบด้วยหลอดแก้วสุญญากาศเสียบอยู่ เป็น 10 หลอดขึ้นไป หลอดแก้วมีหลายขนาดทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว ขนาดและจำนวนหลอดถูกออกแบบให้สอดคล้องกับขนาดของถังน้ำร้อน โดยทั่วไปเริ่มตั้งแต่ 80 ลิตรถึง 300 ลิตร กรณีที่เป็นแบบชุดสำเร็จ (Compact Set) ถ้าเป็นกรณีแบบแยกถังเก็บ ก็สามารถทำเป็นโปรเจ็คขนาดใหญ่ ถังเก็บหลายพันลิตร ซึ่งก็จะติดตั้งแผงรับจำนวนหลายชุดสอดรับกันไป
ข้อดีของเครื่องทำน้ำร้อนแสงอาทิตย์ แบบหลอดสุญญากาศ คือ ประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ดีกว่า สามารถต้มน้ำให้เดือดถึง 100 องศา C ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยกว่า ตัวเครื่องโดยรวมเบากว่า ถ้ามีการชำรุดสามารถเปลี่ยนหลอดแก้วเป็นหลอด ๆ ได้ ต้องการการบำรุงรักษาที่น้อยกว่า ข้อเสียคือ การติดตั้งยุ่งยากกว่า อีกประเด็นที่เป็นข้อเสียไม่ว่าจะเป็นแบบแผ่นเรียบหรือหลอดสุญญากาศ คือ การทำความร้อนขึ้นอยู่กับดินฟ้าอากาศ ในวันที่ฝนตกแดดไม่ออก น้ำก็จะร้อนไม่พอ ซึ่งมักจะแก้ปัญหาด้วยระบบแบ็คอัพด้วยขดลวดไฟฟ้า
คลิ๊กอ่านเครื่องทำน้ำร้อน มีกี่ประเภท (ตอนที่ 3/3)
คลิ๊กอ่านเครื่องทำน้ำร้อน มีกี่ประเภท (ตอนที่ 1/3)