‫דוד שמש‬ ‫‪‬‬ ‫מתקן דוד השמש ‪ -‬ארבעה חלקים עיקריים‪:‬‬ ‫‪ .1‬קולט‪ -‬שני ארגזים מכוסים בלוח זכוכית‪,‬‬ ‫בהם נקלטת קרינת השמש‪.‬‬ ‫‪ .2‬דוד אגירה‪-‬דוד בצורה חבית‪.‬בדוד‬ ‫אוגרים ושומרים את המים שהתחממו‬ ‫בקולטים‪.‬‬ ‫‪ .3‬צינורות חיבור‪ -‬צינורות המעבירים את‬ ‫המים מן הקולט לדוד האגירה ומדוד האגירה לברזים שבבית‪.‬‬ ‫‪ .4‬גיבוי – מערכת חשמל ‪ ,‬הכוללת גוף חימום ותרמוסטט‪ .‬באמצעות גוף החימום‬ ‫מחממים מים בשעת הצורך‪ -‬ביום מעונן‪ .‬מערכת הגיבוי נסתרת בתוך דוד‬ ‫האגירה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינת השמש‪:‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫כל גוף חם פולט אנרגיה ולכן השמש שהיא גוף חם מאד (‪ )0,666 C‬פולטת‬ ‫אנרגיה בצורת קרינה אל החלל‪ .‬רק חלק קטן מהאנרגיה הנפלטת‬ ‫מהשמש‪ ,‬מגיע לכדור הארץ‪.‬‬ ‫‪ .2‬מרכיבי קרינת השמש‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינת אור הנראית לעין – ‪22%‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינה הבלתי נראית לעין ‪-‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינת חום ‪( ,3 % -‬אינפרה – אדום‪ ,‬קרינה קרובה‬ ‫אלינו)‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינה רדיואקטיבית מסוג "גאמא" מסוכנת‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינה אולטרה סגול – קרינה לא רצויה‪ ,‬מזיקה‪( .‬קרינה‬ ‫רחוקה מאיתנו)‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מקור אנרגיה גבוה פולט קרינה הנראית לעין (שמש)‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מקור אנרגיה נמוכה פולט קרינה שאינה נראית לעין (מגהץ‪ ,‬תנור‬ ‫אפייה)‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינה אינפרא אדומה – קרובה אלינו‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קרינה אולטרה סגולה – רחוקה מאיתנו‪.‬‬ ‫‪ .3‬נפיצה ‪ -‬פירוק האור הלבן לצבעים‪.‬‬ ‫סגול‬ ‫כחול‬ ‫צהוב‬ ‫ירוק‬ ‫אולטרה –‬ ‫רחוק‬ ‫מאיתנו‬ ‫כתום‬ ‫אדום‬ ‫אינפרא –‬ ‫קרוב‬ ‫אלינו‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ .4‬שלושה מצבים עיקריים בתהליכי קרינה‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫החזרה – קרן אור הפוגשת מראה או חומר מבריק שמחזיר את‬ ‫הקרן‪( .‬צבע לבן)‬ ‫‪‬‬ ‫העברה – תהליך שקורה לקרן אור כאשר פוגשת – חומר שקוף‬ ‫המאפשר מעבר הקרן דרכו‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫בליעה – תהליך שקורה לקרן אור כאשר פוגשת חומר אטום או כהה‬ ‫שחור‪ .‬האור בד"כ הופך לחום‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ישנם מרכיבים שקופים למרכיב מסוים ואטומים למרכיב אחר‬ ‫‪‬‬ ‫זכוכית – אטומה לאינפרא ושקופה לאור‬ ‫‪‬‬ ‫נייר צלופן – המרכיב הצבעוני (הצבע) של נייר הצלופן עובר‬ ‫ושאר מרכיבי האור נבלעים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫כאשר רואים צבע מסוים בגוף אטום‪ ,‬מרכיב אותו הצבע‬ ‫מוחזר אלינו ושאר המרכיבים נבלעו‪.‬‬ ‫‪ o‬חולצה אדומה‪ -‬המרכיב האדום חזר ושאר‬ ‫המרכיבים נבלעו‪.‬‬ ‫‪ o‬אם רואים צבע שחור‪ -‬כל מרכיבי האור נבלעו‪.‬‬ ‫‪ o‬אם רואים צבע לבן – כל מרכיבי האור חזרו‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הקולט‪:‬‬ ‫‪ .1‬קולטי השמש מופנים דרומה‪.‬‬ ‫‪ .2‬רכיבי הקולט‪ :‬לוח זכוכית‪ ,‬אטמים‪ ,‬צינורות‪ ,‬חומרי בידוד‪ ,‬פח שחור‪,‬ארגז‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הפח השחור‪:‬‬ ‫‪ .1‬הפח השחור קולט את קרינת השמש‪ ,‬הפוגעת בו‪ ,‬ומתחמם‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫גוף שחור הבולע אנרגיה מתחמם‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫גוף בהיר מחזיר את רוב האנרגיה‪.‬‬ ‫‪ .2‬הפח השחור מכסה את צינורות המים ומחמם את המים הזורמים בצינורות‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫לוח הזכוכית של הקולט‪:‬‬ ‫‪ .1‬הפח השחור קלט את האנרגיה והתחמם‪ .‬כמו כל גוף חם‪ ,‬פולט הפח את‬ ‫האנרגיה ע"י קרינה אינפרא אדום (כתוצאה מכך הוא מתקרר)‪.‬‬ ‫‪ .2‬עקרון החממה ‪-‬‬ ‫‪‬‬ ‫הזכוכית שקופה לאור הנראה ואטומה לאינפרא אדום‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫לוח הזכוכית היא מלכודת לקרינה – החום נשאר מתחת לזכוכית‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪‬‬ ‫צינורות המים בקולט‪:‬‬ ‫‪ .1‬צינורות המים מונחים על הפח השחור‪ ,‬ומהודקים אליו‪.‬‬ ‫‪ .2‬הצינורות המוליכים את המים עשויים מתכת (נחושת)‪.‬‬ ‫‪ .3‬הולכה ‪ -‬העברת חום בחומרים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מוליך טוב ‪ -‬חומר שהחום עובר בו מהר‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מוליך גרוע ‪ -‬חומר שהחום עובר בו לאט‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מבדד ‪ -‬מוליך חום גרוע‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫בהתאם למהירות הולכת החום בחומר נקבע טיב המוליך‪.‬‬ ‫‪ .4‬כדי שהחום בקולט יעבור מהר אל המים‪ ,‬משתמשים בצינורות‪,‬‬ ‫העשויים ממוליכי חום טובים ‪ -‬מתכות‪.‬‬ ‫‪ .5‬מבחינת הולכת החום‪ ,‬כדאי שצינורות המים בקולט ייעשו מנחושת‪.‬‬ ‫עקב שיקולים כלכליים משתמשים גם בברזל‪.‬‬ ‫‪ .0‬מוט נחושת מוליך מהר יותר ואחריו מוט הברזל‪ .‬מוט זכוכית מוליך‬ ‫חום גרוע‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫בידוד – שמירת החום בקולט‪:‬‬ ‫‪ .1‬הסעת חום – העברת חום ע"י זרימת האוויר‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫אויר אינו זורם ‪ :‬מוליך גרוע של חום‪( .‬יד ליד נר)‬ ‫‪‬‬ ‫אויר זורם‪ :‬מוליך טוב של חום‪( .‬יד מעל נר)‬ ‫‪ .2‬אטמים – הזכוכית מחוברת לקולט באמצעות אטמים מגומי אשר מונעים‬ ‫כניסה של מים ואויר לתוך הקולט ומונעים את בריחת החום (האוויר החם)‬ ‫מתוך הקולט‪.‬‬ ‫‪ .3‬שכבת הבידוד על הקרקעית הקולט מונעת בריחת חום מהקולט‪.‬‬ ‫‪ .4‬האוויר בתוך הספוג כלוא ולכן משמש כמבודד נוסף‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫עליית המים החמים מהקולט אל הדוד‪:‬‬ ‫‪ .1‬מים שאינם זורמים מבודדים‪.‬‬ ‫‪ .2‬מים חמים עולים ואת מקומם תופסים תופסים מים קרים‪.‬‬ ‫‪ .3‬הסעת חום – העברת חום ע"י זרימת המים‪.‬‬ ‫‪ .4‬דוד השמש נמצא מעל הקולט – המים החמים עולים מן הקולט אל הדוד‪.‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪.5‬‬ ‫המים החמים במערכת סגורה ומשופעת עולים והמים הקרים תופסים את‬ ‫מקומם וכך נוצר מחזור של זרימת המים‪.‬‬ ‫‪ .0‬המים מתחממים בקולט ועולים אל הדוד‪ ,‬המים הקרים זורמים אל הקולט‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫דוד אגירה – אספקת המים לבית‪:‬‬ ‫‪ .1‬דוד האגירה נמצא מעל הקולט (מים‬ ‫חמים עולים למעלה)‪ .‬במתקנים שבהם‬ ‫נמצא דוד האגירה מתחת לקולט‪ ,‬נעזרים‬ ‫במשאבה‪.‬‬ ‫‪ .2‬חלקים עיקריים בדוד האגירה‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫דוד האגירה – מורכב ממתכת‬ ‫‪‬‬ ‫מבפנים מצופה בציפוי‬ ‫אמאייל‪ ,‬למנוע חלודה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מבחוץ עטוף שכבה של‬ ‫חומר בידוד ופח נוסף‪,‬‬ ‫למנוע הולכת חום‬ ‫מהמים החמים אל‬ ‫הסביבה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫הבולם – שסתום חד כיווני – מונע את ערבוב המים החמים שבדוד‬ ‫האגירה‪ ,‬במים הקרים שפורצים לתוכו בשעה שצורכים מים חמים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫שסתום בטחון – לשחרר אדי מים חמים שמצטברים בדוד‪ ,‬למנוע‬ ‫פיצוץ הדוד‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫צינורות –‬ ‫‪‬‬ ‫צינורות א' וב' מחברים את הקולט לדוד האגירה (מחזור‬ ‫פנימי)‬ ‫‪ o‬המים החמים זורמים מן הקולט אל הדוד דרך‬ ‫צינור ב'‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪ o‬המים הקרים זורמים מן הדוד אל הקולט דרך צינור‬ ‫א'‬ ‫‪ o‬זרימת המים מתקיימת כל עוד מי הקולט חמים‬ ‫יותר מן המים בדוד האגירה‪.‬‬ ‫‪ o‬המים בתחתית הדוד חמים פחות מן המים בחלק‬ ‫העליון של הדוד‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫צינורות ג' וד' מחברים את דוד האגירה לרשת המים (מחזור‬ ‫חיצוני)‬ ‫‪ o‬כאשר נרצה לצרוך מים חמים מהדוד‪ ,‬נפתח ברז‬ ‫המחובר לצינור ד'‪.‬‬ ‫‪ o‬כאשר נרצה לצרוך מים קרים נפתח ברז המחובר‬ ‫לצינור ג'‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪‬‬ ‫זרימת המים הקרים ברשת המקומית נעשית ע"י לחץ‪.‬‬ ‫גיבוי – מערכת נוספת לאספקת המים‪:‬‬ ‫‪ .1‬מדוע נדרשת מערכת גיבוי?‬ ‫‪‬‬ ‫כאשר צורכים הרבה מים חמים והקולט אינו מספיק לחמם‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫כאשר השמים מעוננים ואין אפשרות ליהנות מאנרגיית השמש‪.‬‬ ‫‪ .2‬גיבוי – גוף חימום חשמלי בתוך דוד האגירה‪ .‬תפקידו לחמם את המים ללא‬ ‫כל קשר למערכת אנרגיית השמש‪.‬‬ ‫‪ .3‬מערכת הגיבוי מורכבת‪ :‬גוף חימום‪ ,‬תרמוסטט‪.‬‬ ‫‪ .4‬גוף חימום –‬ ‫‪‬‬ ‫נמצא בתחתית הדוד (גוף החימום מחמם את המים הנמצאים‬ ‫סביבו‪ ,‬המים החמים עולים לשכבות העליונות והמים הקרים‬ ‫תופסים את מקומם)‬ ‫‪‬‬ ‫מורכב מחוט תיל ארוך ודק‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מחברים את גוף החימום של מתקן דוד שמש אל מקור המתח או‬ ‫מנתקים ממנו‪ ,‬בעזרת מפסק‪ ,‬המצויד בדר"כ בנורת ביקורת‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫כאשר מחברים אותו למקור מתח‪ ,‬הופכת אנרגיה חשמלית‬ ‫לאנרגיית חום (כתוצאה מכך עולה הטמפ' של המים)‬ ‫‪‬‬ ‫חימום נוסף מביא את המים לרתיחה‪ .‬האדים מסכנים את הדוד‬ ‫(מפיצוץ) ובנוסף בזבוז אנרגיה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫רצוי לחמם את המים בדוד האגירה עד לטמפ' שבין ‪ 06‬ל‪ 55-‬מעלות‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫קובעים טמפ' רצויה למים‪ ,‬כאשר הטמפ' מגיעה לדרגת חום רצויה‪,‬‬ ‫יש לנתק את גוף החימום ממקור המתח‪.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪ .5‬תרמוסטט –‬ ‫‪‬‬ ‫תפקיד התרמוסטט‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫מנתק את גוף החימום ממקור המתח‪ ,‬כדי למנוע חימום יתר‬ ‫של המים‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫חוזר ומחבר את גוף החימום למקור המתח כאשר הטמפ'‬ ‫של המים יורדת מתחת לטמפ' הרצויה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫התרמוסטט מווסת את ההספקה החשמלית למים שבדוד‪,‬‬ ‫ובכך נמנעת סכנת פיצוץ של הדוד וחיסכון באנרגיה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫פס הדו – מתכת מורכב משני פסים‪ :‬פס ברזל ופס נחושת‬ ‫(הברזל למעלה)‬ ‫‪‬‬ ‫בגלל מידות התפשטות שונות של המערכות (מוט הנחושת‬ ‫מתארך יותר מאשר מוט ברזל) מתכופף הפס כתוצאה‬ ‫מחימומו וע"י כך גורם לניתוק גוף החימום ממקור המתח‪.‬‬ ‫‪ .0‬ע"י הפעלת מתג ההפעלה הראשי של הדוד נדלקת נורה אדומה המראה כי‬ ‫הדוד מחובר למערכת החשמל‪ ,‬אולם אין הדבר אומר כי גוף החימום מחובר‬ ‫באופן תמידי – התרמוסטט הוא זה שמחבר ומנתק את גוף החימום עפ"י‬ ‫הטמפ' של המים‪( .‬אין להשאיר את המערכת דולקת באופן רציף)‬ ‫‪‬‬ ‫תפוקת חום‬ ‫‪ .1‬תפוקת החום היומית – פירושה כמות החום שהמים קולטים במשך יום‬ ‫אחד בממוצע‪.‬‬ ‫‪ .2‬קילו – קלוריה – כמות חום הדרושה להעלות טמפ' של קילוגרם מים אחד‬ ‫במעלת צלזיוס אחת‪.‬‬ ‫‪ .3‬נוסחאות‪:‬‬ ‫תפוקת חום בקילו‪-‬קלוריות=הפרש טמפרטורות במעלות צלזיוס ‪ X‬כמות מים‬ ‫בליטרים‪.‬‬ ‫תפוקת חום בקילו‪-‬קלוריות = הפרש טמפרטורות במעלות צלזיוס ‪ X‬כמות מים‬ ‫בק"ג‪.‬‬ ‫‪ .4‬החימום של המים באמצעות אנרגיית השמש היא חינם‪ ,‬אולם‪ ,‬החימום‬ ‫באמצעות אנרגיה חשמלית עולה כסף רב‪.‬‬ ‫‪ .5‬האנרגיה החשמלית נמדדת ביחידות של קילוואט שעה‬ ‫‪ 1‬קילו‪-‬קלוריה =‬ ‫‪1‬‬ ‫‪872‬‬ ‫קילווואט‪-‬שעה‬ ‫‪6‬‬ ‫‪‬‬ ‫כדאיות הרכישה של מתקן דוד השמש‪:‬‬ ‫‪ .1‬יתרונות וחסרונות‪:‬‬ ‫אנרגיה‬ ‫מיקום‬ ‫התקנה‬ ‫צנרת‬ ‫מערכת חשמל‬ ‫טיפול ואחזקה‬ ‫דוד שמש‬ ‫אנרגיית שמש‪+‬אנרגיה‬ ‫חשמלית‬ ‫גג הבית‬ ‫דורש התקנים נוספים‬ ‫(קולטים)‬ ‫מערכת צנרת התקנה‬ ‫מסורבלת‬ ‫מערכת חשמל מסורבלת‬ ‫מערכת טיפול ואחזקה‬ ‫מסורבלת‬ ‫דוד חשמל‬ ‫אנרגיה חשמלית‬ ‫בתוך הבית או מחוצה לו‬ ‫דורש התקנה פשוטה‬ ‫מערכת צנרת התקנה‬ ‫פשוטה‬ ‫מערכת תשתי חשמל‬ ‫רגילה‪.‬‬ ‫מערכת טיפול ואחזקה‬ ‫רגילה‬ ‫השימוש במתקן דוד שמש לחימום מים חוסך בין ‪ 56%‬ל‪ 06% -‬מהוצאות‬ ‫החשמל השנתיות לחימום מים‪.‬‬ ‫חסכון בהוצאות חשמל חוסך גם הוצאות המדינה בייבוא הדלק‪.‬‬ ‫‪ .2‬מה צריכים לבדוק ברכישת דוד שמש‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫תו תקן – המאשר שדוד שמש זה מאושר ועבר את מבדקי התקינות‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מחיר הקנייה וההתקנה של דוד השמש‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫דוד אגירה שיספק מים חמים לכל המשפחה‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫שנות אחריות של דוד השמש‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫מתקין מורשה מטעם החברה‪.‬‬ ‫‪7‬‬