نظام الطاقة الشمسية ذو الأنابيب المفرغة
مقدمة عن النظام:
ظهر في السنوات الأخيرة جيل جديد من أنظمة الطاقة الشمسية أو ما يسمى بالأنابيب المفرغة والتي تعمل على امتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى حرارة لتسخين المياه.
وقد استخدمت هذه الأنابيب ألمانيا وكندا والصين وبريطانيا… وكثير من دول العالم لما قدمته من مردود عالي ووفر للمستهلك
حيث يتألف كل أنبوب من أنبوبين زجاجيين احدهم بداخل الأخر مصنوعين من زجاج البورو سيليكات (البيريكس) والذي يتميز بمقاومة عالية لدرجات الحرارة المرتفعة وللصدملت .
ويتمتع الأنبوب الخارجي بشفافية عالية بحيث يسمح لأشعة الشمس بالمرور خلاله بانعكاس أصغري.
أما الأنبوب الداخلي فهو مطلي بطبقة سوداء خاصة منتقاة (Al-N/Al) تزيد من امتصاصية الإشعاع الشمسي وتخفف من الانعكاس. يتم تثبيت نهاية الأنبوبين مع بعضها ومن ثم تفريغ الهواء الموجود بينهما عند درجة حرارة عالية. هذا التفريغ يشكل خلاءً يعتبر العامل الأهم في أداء الأنابيب المفرغة لأنه عازل ممتاز يمنع فقدان الحرارة المكتسبة من الإشعاع الشمسي الذي قام الأنبوب بامتصاصه حيث يمكن أن تصل درجة حرارة الأنبوب الداخلي إلى 150 درجة مئوية بينما يكون الأنبوب الخارجي بارداً مما يعني أن أداء أجهزة التسخين بالأنابيب المفرغة يبقى جيداً حتى في الطقس البارد على عكس المجمعات الشمسية المسطحة. للمحافظة على الخلاء الموجود بين طبقتي الزجاج يستعمل الباريوم Barium getter الذي يقوم بامتصاص غازات H2-H2O-O2-N2-CO2-CO وطردها خارجاً خلال التخزين والتشغيل كما تعطي طبقة الباريوم مؤشراً بصرياً واضحاً عن وضع الخلاء في الأنبوب المزدوجة حيث يتحول لونها الفضي إلى أبيض في حال فقدان الخلاء.
يتم ترتيب الأنابيب المفرغة بشكل متوازي وتعتمد زاوية التركيب على خط العرض بموقع التركيب كما أن هذه الأنابيب تلائم مختلف التصميمات المعمارية لإمكانية تركيبها بأشكال مختلفة (أفقي – عمودي – مائل… )