דוד שמש היא מערכת להמרת אנרגית סולארית, כלומר אנרגיה המגיעה מהשמש - לחום. דבר המתבטא בעליית טמפרטורהת המים. מערכת הדוד שמש היא למעשה מאוד פשוטה והעיקרון הפיסיקלי העומד מאחוריה גם הוא פשוט: קולט שמש למעשה ממיר את אנרגיית האור לחום על מנת לחמם את המים. 2 החלקים העיקריים במערכת הינם מיכל המים (הדוד האוגר מים) וקולטי השמש (שתפקידם להמיר את אנרגיה סולארית לחום).


הסבר לאנימציה: השמש זורחת, מחממת את הקולטים ואת המים שבתוכם – צבע המים הופך מכחול לאדום. המים החמים ה"קלים" (הפחות צפופים) זורמים כלפי מעלה לחלק העליון של הדוד – ומים קרים חדשים נכנסים מהחלק התחתון של הדוד לתחתית הקולטים. כתוצאה מכך הדוד מתמלא לאט במים חמים. הזרימה בין הדוד לקולט מתרחשת מעצמה ללא צורך במשאבה בגלל הבדלי הצפיפויות בין מים קרים לחמים (מים חמים צפים על מים קרים). בערב – אפשר להתרחץ במים חמים (מהחלק העליון של הדוד). זכויות היוצרים של האנימציה שייכות למכון דוידסון לחינוך מדעי, מותר להשתמש תוך מתן קרדיט נאות.

קולט השמש: כפי שציינו, קולט שמש למעשה ממיר את אנרגיית האור לחום על מנת לחמם את המים. קולטי השמש ממוקמים בכיוון דרום משום שבצהרי היום שטף האור הוא הגדול ביותר בשעות היממה. בכדי שרוב אור השמש יבלע בקולט, צבעם של הקולטים הינו שחור. צינור נחושת (בדרך כלל) נמצא בתוך הקולט (ראו איור). קרינת השמש עוברת דרך הזכוכית השקופה, פוגעת במשטחים השחורים ונבלעת. עקב כך מתחממים המשטחים ומחממים את הצינורות שצמודים להם. הזגוגית למעשה עוזרת בשמירת החום שנוצר בגוף הקולט - בדיוק כמו בחממה, כלומר האור נכנס לתוך הקולט דרך הזכוכית, הופך לחום בזכות הצבע השחור, ונכלא בתוך הקולט כי זכוכית לא מוליכה חום טוב.

למעשה המים שבצינור הנחושת מתחממים לא רק מקרינת השמש שפוגעת בהם אלא גם מהחום שפולט המשטח השחור שבמגע עם הצינורות ובכלל זה מהאוויר החם שנוגע בצינור. כאשר המים בצינור מתחממים הם עולים מעלה, שכן צפיפותם נמוכה מזו של המים הקרים שבדוד, למיכל שאוגר אותם. ברגע שהמים החמים עלו מעלה הם בעצם מפנים מקום למים קרים יותר שמגיעים מהדוד - ומתרחשת זרימה בלתי פוסקת של מים מהדוד אל הקולט וההפך, כאשר אל תחתית הקולט זורמים מים קרים מתוך הדוד משום שתחתית הקולט היא הנמוכה ביותר ואליה 'נופלים' המים הקרים שהם הכי צפופים ("כבדים") - אם הייתם בבריכה אולי שמתם לב שהמים העמוקים הם קרים יותר מהמים שנמצאים בחלק העליון של הבריכה - וככה זה בדיוק בדוד. כפי שניתן לראות באנימציה שבראש העמוד, בתוך דוד השמש - הצינור שמוריק את המים החמים אל הבית מגיע עד החלק העליון ביותר של הדוד - שם מתרכזים המים החמים.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

וד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

282 תגובות

  • נועם

    דוד מתחמם רק כשמשאבת סחרור עובדת

    שלום,
    במערכת ביתית מותקנת משאבת סחרור (הדוד בדירה והקולטים 4 קומות מעל).
    הפעלת מפסק הדוד לא גורמת לחימום המים מעבר לפושר-קר.
    רק לאחר הפעלה ידנית של משאבת הסחרור (נמצאת ליד הדוד) והמתנה של שעה, המים בדוד מתחממים.
    האם יתכן שהמים במעלה הדוד יוצאים לכיוון הקולטים (זרימה הפוכה) ומתקררים??
    האם יש רעיון אחר?
    תודה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    משאבת סחרור

    שלום נועם. לא כל-כך הבנתי את התיאור. מפסק הדוד שאתה כותב עליו הוא המפסק של משאבת הסחרור או של גוף החימום של הדוד? בכל אופן - כאשר הקולטים נמצאים 4 קומות מעל הדוד, חייבים משאבת סחרור בין הדוד לקולטים. בחורף קר מאוד (כאשר אין שמש, והקולטים קרים, ואין מערכת חימום מרכזית לבניין) משאבת הסחרור בהחלט עלולה לגרום לקירור המים החמים שבדוד (יזרמו לקולטים הקרים).

  • עבדאללה מרהג'

    סירקולציה עצמית בחימום ע"י הארובה של הקמין

    שלום

    קודם תודה על ההסבר המבורך..
    אחרי שקראתי כמה מדריכים על חימום המים בדוד השמש באמצעות חום הקמין הלכתי על הרעיון אך התוצאות לא משביעות רצון, אין סירקולציה טבעית טובה ומה שאני מקבל מים פושרים לא מעבר...
    הרעיון היה פשוט וזה ללפף צינור נחושת על הארובה כדי לייצר מעין מחליף חום, ולבודד אותו עם צמר סלעים...
    המים אכן מתחממים וכן מגיעים חמים עד לכניסה העליונה אך בדוד מקבל מים פושרים בלבד למרות שעברו כמה שעות בלי שהשתמשתי במים החמים בבית
    למה לא נוצרה סירקולציה עצמית?
    לאיזה טמפרטורה צריכים להגיע המים כדי שתיווצר סירקולציה עצמית?
    יישמתי בידוד לכל הצנרת החמה והקרה גם למים הקרים שנכנסים לקולט ולמחליף החום שייצרתי, האם יש לזה השפעה על התהליך?
    ציירתי שרטוט למבנה המערכת, יש דרך לשלוח לכם את הקובץ?
    מה שבלבל אותי זה שמגיעים מים מאוד חמים לכניסה העליונה באוגר אך עדיין לא נוצרת סירקולציה עצמית...

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    סירקולציה עצמית

    אתה שואל / כותב פעמיים שלא נוצרה סירקולציה עצמית – אבל לפי התיאור שלך כן נוצרה סירקולציה: אם המים הקרים בדוד התחממו לרמה פושרת – סימן שבהחלט התרחשה סירקולציה. כלומר בהחלט זרמו מים מהמחליף חום אל הדוד, אחרת איך תסביר שהמים התחממו.

    מבחינה טכנית לסירקולציה טובה אתה צריך להקפיד שהחלק התחתון של הדוד יותר גבוה מצינור מחליף החום, ולהקפיד שבדרך 'חזור' ממחליף החום אל הדוד הצינור יהיה תמיד מכוון 'למעלה' אל הדוד בלי כיפופי-ירידות בצינור. צריך להקפיד על צינורות עבים, ככל שהצינור דק יותר כך יש התנגדות לזרימה ואתה מוריד את הסחרור העצמי של המים. המלצות משרד האנרגיה לדודי שמש הם קוטר פנימי של 14 מ"מ עבור הצנרת המקשרת בין הדוד לקולט – אם מדובר בצינורות נחושת, אם אתה משתמש בצנרת ברזל צריך קוטר גדול עוד יותר (ראה בקישור לעיל).

    בידוד תרמי לא מזיק, ההפך – מועיל, וכל המרבה הרי זה משובח.

    שים לב שככל שהצנרת ארוכה יותר, כך יש התנגדות רבה יותר לזרימה – ולכן היא תחליש יכולת את הסחרור (סירקולציה) העצמית. כיוון שהסחרור העצמי של המים הוא גם פונקציה של קוטר ואורך הצנרת, הפרש טמפ' שמתאים לדוד שמש עם צנרת עבה וקצרה מאוד, לא יספיק לצנרת דקה וארוכה מאוד, מה שמסביר האטה / עצירה של הסחרור ברגע שיש הפרש טמפרטורה קטן בין הדוד לבין המים במחליף החום – ואז תאלץ להוסיף משאבת סחרור קטנה על הצנרת, שתזרים את המים בין מחליף החום לדוד.

    אם אתה מקפיד על כך זה ובכל זאת התוצאה לא משביעת רצון יכול להיות שפשוט האנרגיה מהארובה לא מספיקה לחמם את המים... (גם זו אפשרות) – ורק דוד קטן יותר יפתור את הבעיה.

    בברכה (ובהצלחה)

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • רוני

    האם דוד שמש יכול גם לקרר?

    האם הקולטים יכולים להעביר לדוד מים שהטמפרטורה שלהם נמוכה מהטמפרטורה שבחלקו העליון של הדוד, ובכך להקטין את הטמפרטורה המקסימלית בדוד? (ברור לי שסך האנרגיה בדוד עולה).

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    רק באופן אקטיבי

    אם הדוד רק עומד, ואף אחד לא פותח ברז של מים חמים בבית – אז הפרשי הצפיפות בין המים הקרים למים החמים ימנעו זרימה של מים קרים לחלק העליון של הדוד – מים קרים הם צפופים יותר, ולכן 'שוקעים' למטה וההפך.
    אבל – כאשר פותחים של ברז מים חמים בבית, ומדובר כבר בשעות הלילה – כאשר הקולט קר, או בחורף כשאין שמש, אז מים חמים "ישאבו" באופן אקטיבי מהחלק העליון של הדוד – ואת מקומם יתפסו מים קרים שנכנסים מתחתית הדוד (שזה בסדר) אבל גם מהקולט הקר.
    וזאת באמת תופעה נפוצה, בעיקר בחורף – שאנשים מתרחצים, מסיימים את הרחצה – וטוענים שכסיימו המים היו חמים, אבל האדם שבה אחריהם כבר נתקל בדוד שהמים שבו התערבבו במים הקרים מהקולט ו/או מהחלק התחתון של הדוד, והם כבר לא חמים...
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • רוני

    המשך

    השאלה שלי היא האם כאשר יש שמש והקולטים מתחממים קיימת בהכרח סירקולציה בדוד ("שאיבה" של מים מהחלק התחתון של הדוד אל הקולטים החמים וכתוצאה מזה לחץ וכניסת מים אל החלק העליון שלו)? במצב כזה יכול להיות שהקולטים מחממים יחסית את המים הנכנסים אבל המים היוצאים הם עדיין קרים יחסית למים שבראש הדוד (שחוממו על ידי חשמל או בזמן חם יותר).

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    הסרקולציה העצמית רק בגלל הפרשי טמפרטורות

    הסרקולציה העצמית נגרמת רק בגלל הפרשי צפיפויות שנגרמים בגלל הפרשי טמפרטורות, כלומר: כל עוד המים בקולטים לא חמים יותר מהמים בדוד - הם לא יזרמו לתוכו. רק ברגע שהמים בקולטים מגיעים לטמפרטורה גבוהה יותר מהמים שבדוד והם הופכים "קלים" יותר מהמים שבדוד הם עולים מעלה לחלק העליון של הדוד.

  • רוני

    זה עדיין לא ברור לי

    הדוד מחובר לקולטים בשתי נקודות - למעלה ולמטה. לפי מה שאני מבין, המים שבראש הדוד הם חמים יחסית ובתחתית הדוד קרים יחסית.
    א) האם לא קיים גם לחץ של מים קרים מתחתית הדוד להיכנס לקולטים מלמטה? כלומר עצם העובדה שהקולטים חמים יחסית אמורה "למשוך" מים קרים חדשים מתחתית הדוד, לא?
    ב) לכאורה לפי דבריך, אם המים שבראש הדוד הם באותה הטמפרטורה כמו המים שיוצאים מהקולטים אז לא ייכנסו לדוד מים חדשים. אבל בפועל נכנסים לדוד עוד ועוד מים חמים עד שכל המים בדוד מגיעים לטמפרטורה המרבית. זאת אומרת שמעורב בסירקולציה הזאת גם החלק התחתון של הדוד ולא רק חלקו העליון.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    נראה לי שהבנתי סוף סוף למה אתה מתכוון

    רוני –
    נראה לי שהבנתי סוף סוף את הבעיה שאתה מעלה:

    אתה אומר בעצם ככה:  (אני אתן דוגמא עם מספרים כי זה יהיה חשוב להסבר) -
    המים בראש הדוד, בטמפ' של 60 מעלות.
    המים בתחתית הדוד – 10 מעלות.
    המים בקולט (נניח לצורך הפשטות שהמים בקולט באותה טמפרטורה, למרות שגם בקולטים עצמם יש הפרש טמפרטורה בין החלק הגבוה לנמוך) – 30 מעלות.

    מה שאמרתי עד עכשיו בדיון, שהמים הקרים מהקולט לא יזרמו לחלק העליון של הדוד, כי המים בקולט צפופים יותר מהמים בדוד (כי בקולט המים קרים יותר).

    אבל אתה אומר – שמים בתחתית הדוד, קרים יותר מהמים שבקולט, ולכן צפופים יותר, ולכן ידחפו לקולט – וידחפו איתם כשהם נכנסים, מים קרים מהקולט לתוך החלק העליון בדוד – ויקררו אותו.

    כדי לדעת אם זה אכן יקרה, מה שצריך זה להסתכל על הפרש הלחצים שקיימים על המים בקולט. יש על הקולט מצד אחד לחץ דוחף מהמים הקרים, ומצד שני לחץ המתנגד לזרימה מהמים החמים. הפרש הלחצים נקבע כאמור על ידי הפרש הצפיפויות של המים.

    את הפרש הצפיפויות של המים בטמפרטורות השונות אפשר לראות בתמונה הבאה (מויקיפדיה), מה שחשוב לשאלה שלך זה הטמפרורות מעל האפס, כשהמים נוזלים, כמובן (החלק הימני בגרף):

    תרשים עובד מויקיפדיה, יוצר: Klaus-Dieter Keller

    אם תראה בגרף, שינוי הצפיפויות בטמפרטורות הקרות של 0 עד 30 מעלות הוא מאוד קטן (המים בכמעט אותה צפיפות, סימנתי הטמפ' הרלוונטיות באדום, והפרש הצפיפויות מסומן בקו כחול אנכי),

    תשווה את זה להפרש הצפיפויות במים החמים בין 30 ל-60 מעלות – ששם יש הפרש גדול בין הצפיפות.


    (אם תכניס את המספרים מהטבלה כאן, תראה שההפרש הוא פי-3 יותר גדול במים החמים לעומת הההפרש במים הקרים)

    ולכן הפרש הכוחות במעלה הקולט "מנצח" את הפרש הכוחות בתחתית הקולט, ומים קרים לא יצליחו לדחוף מים חמים לתוך הדוד.

    אתה כמובן צודק, שאם טמפרטורת המים בקולט זהה לטמפרטורה בחלק העליון של הדוד, ואילו המים בתחתית הדוד קרים מהמים בתחתית הקולט, תהייה זרימה של מים חמים מהקולט לדוד – עד שהדוד כולו יתמלא מים חמים.

    שים לב, שבגלל שאין כמעט שינוי צפיפות של המים בטמפ' קרות (הגרף צפיפות כמעט שטוח), ואילו בטמפ' חמות יש שינוי צפיפות רב (שיפוע חד של גרף צפיפות) לא סביר שאי פעם יהיה תרחיש שמים קרים יצליחו לדחוף את המים בקולט, אם בראש הדוד יש מים חמים בהרבה מהמים בקולט (=לא סביר קירור הדוד).

    ולמרות כל מה שכתבתי – הסתייגות:
    בכל זאת, תמיד מים קרים מהקולט יכולים להתערבב במים החמים של הדוד – בגלל תופעת הדיפוזיה. גם כשנראה שהמים לא זזים בכלל, תמיד המולקולות שמהן הן בנויות נעות כל הזמן, ויש ערבוב תמידי עקב כך בקצב קטן.

    בברכה

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • רוני

  • אברהם

    דוד שמש

    בעזרהי"ת

    כאשר פותחים המים החמים בברז הבית, נכנסים מים קרים לדוד ומתבשלים שם, וזו בעיה בהלכות שבת. שאלתי: האם זה מעשי לחבר את צינור המים הקרים הנכנסים לדוד, ישיר אל הקולטים ולסתום את הכניסה לדוד.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לצערי זה לא פתרון מעשי

    שלום אברהם, לצערי זה לא פתרון מעשי.
    אם תחבר את המים הקרים ישירות לקולטים אז בכל פעם שתפתח את ברז המים החמים בבית (נגיד בשעות הערב, כאשר אין שמש והקולט קר), מים קרים ידחקו מהקולט אל עבר חלקו העליון של הדוד. ואז למעשה גם תקרר את כל המים בדוד, וגם לא פתרת את בעיית 'בישול' המים הקרים באמצעות מים חמים (אם הבנתי את הבעיה ההלכתית נכון).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע
    מכון

  • תמר

    חום המים

    אי אפשר להתקלח
    המים שיוצאים מברז של מים קרים רותחים וגם מברז של מים חמים רותחים.

  • שי הורוביץ

    דוד שמש עם משאבת סחרור

    מה עיקרון פעולה של דוד שמש עם משאבת סיחרור. הדוד נמוך מהקולטים, מהם הרגשים שמפעילים את המשאבה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ראה הסבר באתר אחר

    שלום שי
    ראה הסבר באתר אחר - תחת מערכת מאולצת (היא עם משאבה).

  • דידי

    מה אמור לחמם יותר את המים, שמש או חשמל?

    יש לי דוד שמש וקולטים חדשים (בהתקנה חדשה), מדירות קודמות - זכור לי שביום שמש, המים בדוד היו חמים יותר מאשר כשהדלקתי את הבוילר (חמים יותר מבחינתי - זה היחס בין המים החמים לקרים במקלחת).
    בהתקנה הנוכחית, המצב הוא הפוך, היו לאחרונה כמה ימי שמש חזקה, אבל המים עדיין פחות חמים מהמים לאחר הדלקת הבוילר (ואז - אני בעצם משתמש ביותר מים מהדוד, והם נגמרים מהר יותר).

    האם באמת זהו המצב? האם יכול להיות שההתקנה לקויה?

    תודה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לבויילר יש הגבלה - לשמש לא.

    לבויילר יש הגבלה (טרמוסטט) שמפסיק את פעולת החימום בטמפרטורה מסויימת, בדרך כלל הוא מכוון ל- 65 מעלות צלזיוס. כלומר כשהמים מגיעים לטמפרטורה זו- זרם החשמל מתנתק מגוף החימום, והמים לא מתחממים יותר.
    לקולטים / לשמש - אין הגבלה על טמפרטורת המים, ותאורטית הם יכולים להגיע עד 100 מעלות. זה כמובן תלוי ביעילות הקולטים, בעוצמת השמש, ובאיכות ההתקנה.
    (כך שבאופן עקרוני אתה צודק - אבל מה שחשוב זה הפרטים הקטנים, יכול להיות שפשוט כיוונו את הטרמוסטט אצלך בדוד לטמפ' מאוד גבוהה, ולכן הפעם הוא 'מנצח' את השמש, אבל גם יכול להיות שיש התקנה לקוייה, קשה לדעת בלי לבדוק...)

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע.

  • מרדכי

    פיצוץ בדוד שמש

    האם יש מנגנון שמונע כניסה של מים חדשים לאחר שהדוד התפוצץ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

  • צפריר בר

  • יאיר

    אויר כלוא

    יש לי דוד שמש בן שנתיים הפסיק להיות מים חמים אמרו לי יש אויר כלוא או כיס אויר בדוד איך אני פותר את הבעיה?
    תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אוויר כלוא

    שלום יאיר
    אנחנו לא עונים על שאלות בעלות אופי טכני (כמו ששאלת), אלא מתעסקים בשאלות בנושא מדע כללי. עדיף שתפנה לבעל מקצוע לפתרון הבעיה.
    באופן כללי, ה"אבחנה" שקיבלת נשמעת לי מוזרה: אוויר שנמצא בתוך הדוד אמור לצאת דרך פתח היציאה של המים החמים - כי הצינור המנקז אותם מגיע עד החלק העליון של הדוד - שם יכול להתרכז אוויר (ראה תרשים למעלה).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • צפריר בר

    יצירת לחץ כמדד לטמפ'

    שלום רב,
    ברצוני לדעת האם מים חמים ממקור א' יהיו בלחץ גבוה יותר ממים קרים יותר ב'? מטרת השאלה היא לדעת האם חיבור T של שני הדודים (שכל אחד מקבל מים ממקור אחר) יבטיח זרימה של מים אל הברז מהדוד החם יותר..
    אם יש צורך בעוד רקע לשאלה - אשמח לפרט.
    תודה מראש על התייחסותכם.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לחץ בדוד

    כאשר מחממים מים הם נוטים להתפשט - ואם הם נמצאים בתוך דוד סגור אכן הלחץ שלהם יעלה.
    (דרך אגב, למים יש התנהגות מוזרה - שגם אם מקררים אותם מתחת 4 מעלות צלזיוס הם מתפשטים, נקרא האנומליה של המים, אבל זה לא קשור לענייננו).
    בגלל הסיבה הנ"ל לכל הדודים צריך להתקין ברז פורק לחץ, כי אם הדוד סגור והמים בו מתחממים ומתפשטים הוא עלול להתפוצץ - כלומר הברז הזה שומר על לחץ קבוע בתוך הדוד... הוא מונע את עליית הלחץ שנגרמת על ידי המים החמים.
    בנוסף - אם תחבר את שני הדודים יחד, הלחץ במערכת ישתווה, בלתי אפשרי לחבר שני מקורות בלחצים שונים יחד באותו צינור - בלי לגרום להשוואת לחצים אחרי מספר שניות, כי פשוט תהייה זרימה מאיזור הלחץ הגבוה לנמוך.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • צפריר בר

    השוואת לחצים בין דודים

    שלום רב אבי,
    ראשית תודה רבה על התייחסותך המהירה.
    האם הוספת שסתום חד-כיווני בצינור היציאה של כל מיכל ימנע את השוואת הלחצים בין הדודים? האם אז אספקת המים תהיה באופן טבעי מהדוד החם יותר?
    תודה מראש.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תיאורטית ומעשית

    שלום צפריר
    באופן תיאורטי התשובה לשאלתך היא - כן. הבעיה היא שכאן מדובר במשהו מאוד מעשי (אינסטלציה) וקשה למצוא שסתום חד כיווני מושלם, ואם הוא לא מושלם - ומאפשר אפילו זרימה קטנה של מים דרכו בכיוון הפוך, אפילו לזמן קצר עד שנאטם, אז כל העסק לא ילך.
    בנוסף - לחץ המים בדודים לא נקבע *רק* על ידי טמפרטורת המים, אלא על ידי גורמים נוספים - כמו למשל גובה עמוד המים בדוד: ככל שיותר גבוה הלחץ בתחתית הדוד יהיה יותר חזק, וגם על ידי לחץ מקור האספקה (אתה כתבת שזה שני מקורות שונים).
    בנוסף - לחץ זרימה דינמי של נוזל נקבע על ידי אפשרויות הספיקה של המים, וקוטר הצינור (קוטר צר יותר מעלה את לחץ הזרימה הדינמי - תחשוב על צינור גינה שאתה מצר את הפתח שלו...)
    מכל הסיבות הנ"ל לא תוכל באמת להבטיח שזרימת המים תהייה אך ורק מדוד חם - ולא תהייה זרימה גם מדוד קר יותר, שתמהל המים החמים.
    (מספיק שהמים בדוד הקר יהיו טיפה יותר גבוהים מהמים בדוד החם - והוא יהיה הדוד הדומיננטי...)

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • נעם

    קולטי שמש

    נוצר לי חור קטן בצינור שיוצא מהקולט ונכנס לדוד. כתוצאה מכך סגרתי את ברז המים שמוביל לדוד והזמנתי איש מקצוע. למחרת בצהריים המאוחרות איש המקצוע הגיע ואמר לי שצריך להחליף את כל הקולט מכיוון שהם התפוצצו/נשרפו. האם זה בגלל שסגרתי את הברז ולא הייתה תחלופה של המים בכדי לקרר את הצינורות? במידה וכן מה ניתן לעשות בנידון?

    תודה מראש

    נעם

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא

    לא. צינוי מים תקין לא אמור להתפוצץ, גם אם הוא נמצא בשמש ללא זרימת מים בתוכו. סביר להניח שגיל הקולטים שלך הוא כגיל הצינור המחבר, וכמו שהוא הגיע 'לסוף דרכו' - עקב קורוזיה / חלודה שנגרמה על ידי המים, גם הם היו בשלב שהקורזיה הרסה אותם.
    מה שאפשר לעשות הוא לעבור למתכות שפחות נתקפות על ידי קורוזיה מברזל - למשל צינור פלסטיק עמיד לחום - לחיבורים, קולטים מנחושת - שעמידה לקורוזיה ממים (אבל אז העלות רבה יותר, כי נחושת יקרה מברזל, לשיקולך לעשות את חישובי העלות-תועלת).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • דב כרמי

    דוד שמש.

    אפשר בבקשה להרחיב ולהסביר איך המערכת הסולרית פועלת בבית משותף מרובה דוודים עם מערכת קולטים אחת.
    תודה!

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ראה הסבר באתר

    שלום דב
    ראה הסבר באתר 'אמקור' - המערכת של בתים משותפים היא מערכת מרכזית מאולצת. זה חייב להיות כך (מאולץ) כיוון שהדוודים של הדיירים נמצאים מתחת לקולטים (כלומר במקום נמוך מהקולטים). המים החמים (שצפופים פחות) לא יזרמו כלפי מטה מעצמם, וחייבים משאבה שתאלץ אותם לזרום לתוך הדודים.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • לירון

    היחס בין המים הקרים לחמים במקלחת

    שלום
    במידה ואדם מתקלח ב40 ליטר במקלחת כמה ליטר של מים חמים הוא צורך מהדודים?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ממוצע משוקלל

    אפשר לחשב את הטמפרטורה הסופית שמתקבלת בערבוב מים חמים וקרים על ידי מה שנקרא 'ממוצע משוקלל' – ממוצע שמשקלל את הכמויות והטמפרטורות של המים:
    עבור כל טמפרטורה של מים – מכפילים בכמות המים, מחברים את כל המכפלות, ובסוף מחלקים בכמות הכוללת של המים. לדוגמא:
    אם למשל מערבבים 5 ליטרים של מים קרים בטמפרטורה של 10 מעלות עם
    35 ליטרים של מים בטמפרטורה של 60 מעלות, יתקבלו בסוף 40 ליטרים של מים (5+35), והטמפרטורה שלהם תהייה סכומי מכפלת הטמפרטורה בכמות, כלומר: (5*10 + 35*60) לחלק בכמות הכוללת (40 ליטר) כלומר יוצא – 53.75 מעלות הטמפרטורה של התערובת.
    לכן, כדי לענות בדיוק על השאלה ששאלת לא מספיק לדעת מה הכמות הכוללת של המים, אלא גם מה הטמפרטורה של המים הקרים, ומה הטמפרטורה של המים החמים בדוד, ומה הטמפרטורה של המים הפושרים איתם מתרחצים. הכמויות היחסיות של המים החמים והקרים נקבעות כמובן על ידי שלושת גורמים אלה.
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • דימה

    אם מחברים את הצינורות לדוד הפוך

    אצלי כנראה חיברו את הצינורות הפוך (כניסה במקום יציאה) ולכן אחרי 2 דקות של שימוש במים החמים (לאחר חימום מלאה) המים כבר לא חמים אלה להפך קרים... אחרי יום שלם של שמש המים רותחים כשפןתחים את הברז אבל אחרי 2 דקות המים כבר לא חמים... ולפני שהחליפו לי את הצינורות בבוילר אפשר היה להשתמש גם יום למחרת במים החמים.. אז זה נכון?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מה שבטוח

    מה שבטוח שיש לך תקלה בדוד לפי התיאור שלך. אבל כדי לדעת עם זה נכון תצטרך להזמין טכנאי דודים מנוסה לבדוק את העניין. אגב - בדרך כלל כתוב על צינורות הדוד 'כניסה' ו'יציאה' או שיש חצים שמראים את כיוון זרימת המים על הצינורות, כך שאולי תוכל לבדוק את ההשערה שלך בעצמך.

  • דימה

    יש כניסה ויציאה רק שתי הצינורות שהולכים לקיר הם לא מופרדים

    כלומר שניהם מחוברים דרך חור שאומר שבקלות ניתן להתבלבל בחיבו
    ר נכון אז השאלה שלי הייתה אם זה ההשלכות של חיבור הפוך של הצינורות של הדוד? כלומר לחבר כניסה ליציאה... ולהפך

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    כן

    אם יתבלבלו בכניסה וביציאה בצנרת, כל פעילות הדוד תשתבש - כי צינור היציאה (כמו שרואים באנימציה) צריך להגיע לחלקו העליון של הדוד - שם מתרכזים המים החמים. אם המים יצאו מהחלק התחתון של הדוד - הם לא יצאו חמים במיוחד - והמים הקרים שיכנסו לחלק העליון של הדוד ימהלו את כל המים שבדוד במהירות.

  • דימה

  • דודי

    זווית ההטיה לקולט שמש

    שלום רב,

    כיצד ניתן לחשב את הזווית האופטימאלית (זווית קבועה לחורף ולקיץ) לקולט סולרי, ומהי צפיפות האנרגיה של השמש בהתאמה?

    תודה
    דודי

  • חיים חביב

    זוויות הטיה

    שלום דודי,

    שאלתך טכנית ובעיקרון אינה מתאימה לפורום. זוית ההטייה של קולטי השמש היא בד"כ כ32 מעלות (כמו קו הרוחב) אך יש שממליצים להגדיל אותה עד ל45 מעלות כדי לשפר קליטה בחורף (תקופה שבה החימום נחוץ יותר). צפיפות האנרגיה של השמש היא 1370 ואט למטר רבוע.

  • דודי

    זווית הטיה

    תודה רבה. האם צפיפות האנרגיה שרשמת היא מחוץ לאטמוספרה או על הקרקע?

    דודי

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

  • נועם

    משוואת מים החמים

    שלום,
    כיצד ניתן להעריך את טמפרטורת המים החמים הנמצאים בדוד בעזרת מס' סנסורים? קיימת משוואה בנושא?

  • אפרת

    אין מים חמים לאחר הדלקת דוד

    היי יש לי שאלה ואשמח לעזרה: אני גרה בדירה מחולקת ואחרי שהדלקתי את הדוד למשך שעתיים ופעם אפילו שלוש שעות לא היו לי מים חמים, אלא פושרים. לשכנים שלי אין את בעיה ויש להם מים חמים. מה יכולה להיות הבעיה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום אפרת
    ראשית חשוב לי להדגיש שהאתר שלנו עוסק במתן מידע מדעי ולא מידע טכני ולא מחליף התייעצות עם גורם מקצועי. יתכן ויש משהו שמונע מגוף החימום להתחמם כמו אבנית, או בעיה כלשהי בגוף החימום עצמו. אני ממליץ לך לפנות לטכנאי שיפתור לך את הבעיה
    כל טוב
    ארז

  • Efrat

    תגובה

    פניתי והכל תוקן
    תודה

  • עופר

    חיבור 2 דודים אחד אחרי השני

    שני  דודים של 80 ליטרים + קולט אחד לכל דוד. לדוד 2 יש פורק לחץ ולדוד 1 אין.

    היום הם מחוברים יחד כמו שמתואר בתרשים.

    אך מכוון שהקולטים לא מחממים מספיק בזמן שמש, יש לי חשש שחיבורי הצנרת לא נכונים.

     

    1) האם להעביר את צינור המים החמים (מהחלק העליון של קולט 2, ישירות לחלק העליון של דוד 1  או ל OUTשל דוד 1 ? (כך המים החמים בדוד 2 לא יתערבבו עם המים הקרים בדוד 2 לפני מעבר לדוד 1)

    2) במידה והתשובה לשאלה 1 הינה שיש לבצע את השינוי, אז האם בקיץ החיבור החדש לא יגרום לעודף חימום לדוד 1? 

    בברכה עופר

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    חיבור דודי שמש בטור

    שלום עופר. אתר דוידסון אונליין הוא אתר מדעי כללי ואנחנו לא עונים על שאלות בעלות אופי טכני.
    אבל במישור העקרוני – פשוט אל תחבר שני דודי שמש בטור:
    על פניו – אפשר לחשוב שאם תכניס מים חמים מדוד אחד אל כניסה של דוד אחר אז הם יתחממו עוד יותר. אבל זו מחשבה מוטעית.
    בפועל – הכנסה של מים חמים לתוך דוד שוברת את העקרונות הפיזיקליים עליהם עובד הדוד – הם פחות צפופים, ולא יזרמו למטה לקולט – ולא יעברו מחזור חימום נוסף.
    הפרד את שני הדודים (כך שכל דוד ישמש חלק אחר ממערכת המים החמים בבית, למשל – אחד עבור המקלחת והשני עבור המטבח והכיורים) – ואז כל דוד יתפקד בפני עצמו בצורה מושלמת. דוד שמש תקין המוצב בישראל (בכל מקום בארץ) מספק עבור כל יום שמש - דוד מלא במים חמים מאוד, ואין בו צורך ב'חיזוקים'...
    אם אתה נתקל בקשיי חימום אתה יכול להגדיל את שטח הקולטים (ולבדוק את בידודם הטוב).

    בהצלחה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אורלי

    מים חמים עולים לקומות עליונות

    שלום רב וחג שמח,
    עברנו דירה לבניין בן 9 קומות ואנו גרים בקומה ראשונה. התברר לנו עם הכניסה, כי אין לנו מים חמים אע"פ שיש דוד שמש, וזאת היות וקיימת בעיה בבניין, הקומות העליונות מקבלות את המים החמים והקומות התחתונות נאלצות להדליק דוד חשמל כל יום!
    נשמע לנו הזוי, לא הצלחנו להבין את ההיגיון, וכן איך ניתן לפתור את הבעיה, שכן זה בזבוז רציני להדליק דוד חשמל כשיש לנו שמש כה נ
    הדרת במשך היום.
    הבנו שהקולטים של הבניין משותפים לכולם.
    האם תוכל להסביר לנו איך ייתכן שהמים עולים למעלה, והאם ידוע לך אם ניתן לפתור זאת?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    טכני

    שלום אורלי,
    אנחנו לא עונים על שאלות בעלות אופי טכני, עדיף שתפני לבעל מקצוע.
    באופן כללי - אפשר להציע הסבר פשוט: בבניין המשותף - הקולטים על הגג, והדוד נמצא בדירה. ככל שהקומה יותר נמוכה המים צריכים לעשות דרך יותר ארוכה מהקולטים לדוד - ובדרך - יש איבודי חום, ולכן הם מתקררים. הפתרון: או לבודד יותר טוב את הצינורות בין הדוד לקולטים (האם בכלל שמו בידוד תרמי, כדי שלא יברח חום?) או לעבור לקומה גבוהה יותר :-)

    מקווה שעזרתי
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עמודים