Солнечная горячая вода не является универсальным решением. Как и в случае с другими модернизациями дома, вам необходимо принять некоторые решения, прежде чем сделать окончательный выбор в отношении установки солнечного горячего водоснабжения. От конкретных решений по оборудованию до гарантий, знание того, на что обращать внимание в расценках установщиков солнечного горячего водоснабжения, может сэкономить вам деньги и убедиться, что у вас есть подходящая система для вашего дома.
Сравнение установок солнечной системы горячего водоснабжения
Есть три основных варианта, к которым вы должны быть готовы, сравнивая варианты нагрева воды с использованием солнечной энергии:
- Какой размер солнечной системы горячего водоснабжения вы хотите для своего дома?
- Вы хотите активную или пассивную солнечную систему горячего водоснабжения?
- Если вы выберете активную солнечную систему горячего водоснабжения, вы хотите, чтобы она использовала прямой или непрямой нагрев?
Размер солнечной системы горячего водоснабжения
Чтобы выяснить, какой размер системы вы должны установить, вам нужно решить, какую часть вашего горячего водоснабжения вы хотите покрыть за счет солнечной энергии. В большинстве случаев вы не сможете найти систему, которая покрывает все ваши потребности в горячей воде на 100 % времени. Если вы готовы вложить немного больше денег авансом, чтобы иметь более крупную установку с большим количеством коллекторов или большим резервуаром для хранения, вам может подойти система большей емкости. И наоборот, если вы хотите дополнить свое ежедневное потребление горячей водой на солнечной энергии, вы можете выбрать систему с одним или двумя коллекторами.
Что такое солнечный коллектор?
Солнечный коллектор — это панель, которая улавливает тепловую энергию солнца, которая используется для нагрева воды. Солнечные коллекторы обычно устанавливаются на вашей крыше, и через них проходит либо вода (прямая система), либо жидкость-переносчик, которая перемещает тепловую энергию в ваш накопительный бак (косвенная система).
Активная и пассивная солнечная горячая вода
Активные и пассивные солнечные системы горячего водоснабжения различаются по тому, как вода движется по системе.
Активная солнечная система горячего водоснабжения имеет электрический циркуляционный насос, который перемещает воду по трубкам системы. Активные системы стоят немного больше денег и более сложны в эксплуатации, но наличие насоса означает, что вы можете эксплуатировать свою солнечную систему горячего водоснабжения в течение всего года, даже когда на улице становится холодно. В результате они обеспечивают более высокую эффективность, чем пассивные системы. Для большинства покупателей в США активная система в долгосрочной перспективе сэкономит вам больше денег на счетах за подогрев воды.
С другой стороны, пассивная солнечная горячая вода не имеет насоса для перемещения воды. Вместо этого эти системы полагаются на конвекцию и тенденцию более теплой воды подниматься. Панели коллектора для пассивных систем должны располагаться высоко и, как правило, должны поддерживаться крышей. Для старых домов или объектов с крышами, которые не могут выдержать большой вес, пассивная система не справится со своей задачей. Они, как правило, немного дешевле, чем активные системы, но они не подходят для объектов в регионах с холодной погодой.
Прямая и непрямая солнечная горячая вода
Если вы, как и большинство владельцев систем в Соединенных Штатах, решите установить активную солнечную систему горячего водоснабжения, вам нужно будет выбрать между прямой и непрямой установкой. Прямые системы нагревают воду прямо от солнца, в то время как непрямые системы используют другую жидкость для передачи тепла от ваших коллекторов перед нагревом воды.
Прямая солнечная система горячего водоснабжения обеспечивает циркуляцию питьевой воды через ваши коллекторы, где она нагревается солнцем и перемещается по всему дому. Прямые солнечные системы горячего водоснабжения хорошо работают в теплом климате, потому что нагретая вода, движущаяся по трубам, имеет меньше шансов потерять энергию в окружении теплого воздуха.
В непрямой системе перекачивающая жидкость, похожая на антифриз, циркулирует по трубкам в ваших коллекторах, улавливая тепло и, в конечном итоге, проходит через теплообменник внутри вашего резервуара для хранения, где захваченное тепло высвобождается для нагрева воды в вашем резервуаре. Эти системы, как правило, более успешны в США, потому что они более устойчивы к холодной погоде, поскольку вода хранится внутри в резервуаре для хранения, а не ждет в трубке, чтобы циркулировать по вашему дому.
Сравнение вариантов солнечного оборудования для горячего водоснабжения
После того, как вы решили, какой тип солнечной системы горячего водоснабжения вы собираетесь установить, у вас есть два дополнительных варианта:
- Какой тип солнечных коллекторов вы хотите использовать в своей системе?
- Будете ли вы устанавливать резервуар только для хранения, систему непрямого резервного копирования или систему прямого резервного копирования?
Солнечные коллекторы
У вас есть два варианта, когда речь заходит о солнечных коллекторах: плоские коллекторы и вакуумные трубчатые коллекторы.
Плоские коллекторы – это широко используемая технология солнечного нагрева воды, которая используется уже несколько десятилетий. Они состоят из поглощающей пластины, приклеенной к трубам внутри панели. Поглотительные пластины обычно изготавливаются из листа меди или алюминия, окрашенного или подвергнутого химическому травлению в черный цвет для максимального поглощения энергии. Их основным преимуществом перед моделями с вакуумными трубками является цена: плоские коллекторы, как правило, дешевле, чем коллекторы с вакуумными трубками. Они плохо работают в холодную погоду, что делает их лучшими для домовладельцев в южном климате.
Вакуумные трубчатые коллекторы – это новая инновация для солнечной промышленности горячего водоснабжения, и они улучшают многие аспекты плоских коллекторов, окружая пластину поглотителя стеклянными трубками. Вакуум внутри стеклянных трубок действует как мощный изолятор, благодаря чему технология вакуумных трубок работает лучше, чем плоские коллекторы в холодную погоду. Также они более равномерно собирают тепло в течение дня и нагревают воду до более высокой температуры.
В целом, плоские коллекторы и вакуумные трубчатые коллекторы можно сравнить с поликристаллическими и монокристаллическими солнечными панелями. Как и поликристаллические солнечные панели, плоские коллекторы дешевле, но менее эффективны. Коллекторы с вакуумными трубками, такие как монокристаллические солнечные панели, изначально дороже, но в долгосрочной перспективе сэкономят больше денег из-за их более высокой эффективности.
Резервуары для хранения и резервные системы
У вас есть три основных варианта выбора типа резервуара для хранения и системы резервного копирования, которые вы устанавливаете: резервуары только для хранения, косвенные резервные системы и прямые резервные системы.
Проще говоря, системы только для хранения имеют один бак с теплообменником для солнечной горячей воды и обычно устанавливаются вместе с резервной системой водоснабжения с отдельным баком. Этот тип установки лучше всего подходит для домовладельцев, у которых уже есть функционирующая система горячего водоснабжения, которая может выступать в качестве резервной, но которые хотят добавить элемент солнечного горячего водоснабжения, сохраняя при этом низкие затраты на установку.
В системах с прямым резервированием выбранная вами резервная теплогенерация встроена непосредственно в резервуар, что позволяет вам объединить всю вашу горячую воду в одну единицу хранения, как в косвенной системе. У них есть два теплообменника внутри бака (один внизу и один вверху), и когда солнечная радиация не дает достаточного количества тепловой энергии, встроенный резервный источник горячей воды срабатывает, чтобы дополнить солнечную энергию. Системы прямого резервирования отлично подходят домовладельцам, которые хотят сэкономить место и полностью перестроить систему горячего водоснабжения, поскольку им требуется только один бак.
Системы косвенного резервирования также имеют два теплообменника, один для солнечной энергии и один для резервного производства. Теплообменник, связанный с резервной генерацией, может подавать тепло от источника, такого как котел, что делает непрямые системы популярными среди владельцев недвижимости, которые уже используют котел для отопления помещений.
Материал, из которого сделан ваш резервуар для хранения, также может иметь значение. Наиболее распространенным материалом резервуара является сталь со стеклянным или эмалированным покрытием, но вы также можете выбрать резервуары из нержавеющей стали или с каменной облицовкой. Стальные баки с покрытием являются наиболее экономичными, но не обладают высокой долговечностью. Резервуары из нержавеющей стали имеют более длительную гарантию и меньше весят, но стоят значительно дороже, чем варианты из стали с покрытием. Резервуары с каменной облицовкой имеют более длительный срок службы, чем другие модели, но весят больше, чем резервуары из стали с покрытием, что может привести к увеличению транспортных расходов.
Точно так же, как солнечные фотоэлектрические продукты, солнечные компоненты горячего водоснабжения имеют связанные с ними гарантии. Обязательно ознакомьтесь с условиями гарантии перед установкой любой солнечной системы горячего водоснабжения. Солнечные водонагреватели более высокого качества обычно поставляются с соответствующей гарантией. Большинство гарантий распространяется на ремонт или замену дефектных деталей, но всегда перепроверяйте, что покрывается производителем и вашим установщиком.
Стоят ли солнечные водонагреватели?
Вы используете дома горячую воду каждый день, когда принимаете душ, стираете белье или моете посуду. Солнечные водонагреватели используют энергию солнца для нагрева воды в вашем доме.
Солнечные водонагреватели (также солнечная горячая вода) являются альтернативой традиционным системам водяного отопления, в том числе безбаковым змеевикам, газовым водонагревателям, электрическим водонагревателям или водонагревателям с тепловым насосом (все они используют для питания газ, нефть или электричество). энергии для нагрева воды на протяжении столетий, но только в 1980-х годах в США начали развиваться компании по производству горячего водоснабжения, работающего на солнечной энергии, что сделало горячее водоснабжение с использованием солнечной энергии жизнеспособным вариантом для владельцев недвижимости.
Сколько стоят солнечные водонагреватели?
По сравнению с обычными водонагревателями солнечные водонагреватели могут быть более экономичной альтернативой. Оценки затрат различаются, но, по данным Министерства энергетики, экономия от использования солнечного водонагревателя может составить около 274.46 долларов в год или потенциально больше в зависимости от колебаний цен на природный газ. Смета общей стоимости солнечного водонагревателя составляет около 4,000 долларов.
- Солнечная система горячего водоснабжения использует солнце для производства теплой воды для вашего дома.
- Солнечное тепло улавливается коллекторами на вашей крыше
- Вы можете почти полностью избавиться от счетов за нагрев воды с помощью солнечного водонагревателя.
- Вы можете установить солнечную горячую воду в дополнение к вашему обычному водонагревателю.
С солнечной системой горячего водоснабжения вы можете использовать энергию солнца, чтобы сэкономить деньги и снизить зависимость от традиционных источников энергии, таких как нефть, электричество и газ. Солнечная горячая вода сокращает выбросы парниковых газов в атмосферу, а также помогает вам сэкономить деньги в долгосрочной перспективе за счет сокращения счетов за газ и электроэнергию.
Как работают солнечные водонагреватели?
Солнечные системы горячего водоснабжения собирают тепловую энергию солнца и используют ее для нагрева воды для вашего дома. Эти системы состоят из нескольких основных компонентов: коллекторов, накопительного бака, теплообменника, системы управления и резервного нагревателя.
Коллекторы
Панели в солнечной тепловой системе известны как «коллекторы» и обычно устанавливаются на крыше.
Эти коллекторы отличаются от фотогальванических солнечных панелей, с которыми вы, вероятно, знакомы, потому что вместо выработки электроэнергии они вырабатывают тепло. Солнечный свет (или «солнечное излучение») проходит через стеклянное покрытие коллектора и попадает на компонент, называемый поглотительной пластиной, которая имеет покрытие, предназначенное для улавливания солнечной энергии и преобразования ее в тепло. Это генерируемое тепло передается «перекачивающей жидкости» (либо антифризу, либо питьевой воде), содержащейся в небольших трубках пластины.
Коллекторы бывают разных размеров. Размер и количество коллекторов, которые вы установите, зависит от того, сколько солнечного света попадает на вашу крышу и сколько горячей воды вы используете в своем доме. Они также изготавливаются в двух вариантах: с плоской пластиной и с вакуумной трубкой. Плоские коллекторы, как правило, дешевле, но могут улавливать меньше солнечного света и менее эффективны в более холодных условиях. Вакуумные трубчатые коллекторы занимают меньше места на крыше, но они тяжелее и более хрупкие.
Теплообменник и накопительный бак
Как только теплоноситель в ваших коллекторах нагревается, он перемещается по ряду труб, известных как «теплообменник», который расположен внутри резервуара для хранения вашей горячей воды. Когда эти трубы заполнены нагретой жидкостью-переносчиком, тепло передается от труб к вашей воде, в результате чего получается горячая вода, готовая к использованию в вашем доме.
Системный контроллер
Большинство солнечных систем горячего водоснабжения имеют систему управления, которая следит за тем, чтобы вода в накопительном баке не перегревалась. Системы контроллеров также могут предотвращать циркуляцию холодной воды в системе, когда на улице очень холодно, а перекачиваемая жидкость недостаточно нагревается.
Резервный нагреватель
Наконец, каждая солнечная система горячего водоснабжения имеет резервную систему. В дни, когда слишком облачно, чтобы вырабатывать достаточно нагретой воды за счет солнечной энергии, включается резервный нагреватель и вырабатывает горячую воду для вашего дома с помощью газа или электричества. На резервные нагреватели будет приходиться примерно 20 процентов вашего потребления горячей воды в течение года.
Типы солнечных водонагревателей: прямые и непрямые, активные и пассивные.
Каждая солнечная система горячего водоснабжения состоит из одних и тех же основных частей, но есть некоторые различия в конструкции системы. Вы должны выбрать между прямой или косвенной системой, которая влияет на то, как жидкость нагревается в коллекторах. Вы также должны решить, хотите ли вы активную или пассивную солнечную систему горячего водоснабжения, которая влияет на то, как жидкость движется через вашу систему.
Типы пассивных солнечных систем горячего водоснабжения
Интегральная коллекторно-накопительная пассивная система
Интегральные коллекторно-накопительные системы состоят из накопительных баков, которые позволяют солнцу нагревать воду. Затем эта нагретая вода поступает в водопроводные системы для различных целей. Они хорошо работают при теплых температурах с потребностью в горячей воде поздно ночью.
Термосифонная система
Эти системы работают аналогичным образом, используя коллектор на крыше, который затем позволяет воде течь через водопроводную систему здания для их систем горячего водоснабжения.
Прямая и непрямая солнечная горячая вода
Основное различие между прямой и непрямой солнечной горячей водой заключается в типе жидкости, используемой для сбора тепла в системе. В непрямой системе солнечная энергия собирается и хранится в специальной незамерзающей жидкости. Антифриз циркулирует в баке для хранения горячей воды, который нагревает воду для использования в вашем доме. Для сравнения, при прямой установке ваша вода получает тепло непосредственно от солнца, а не сначала собирается в переносящей жидкости.
Большинство солнечных установок горячего водоснабжения в Соединенных Штатах используют непрямые солнечные системы горячего водоснабжения. Косвенные системы более устойчивы к низким температурам и лучше сохраняют тепловую энергию в холодные зимние месяцы. Однако непрямые системы также дороже, чем прямые системы.
Прямые солнечные системы горячего водоснабжения могут работать для некоторых домовладельцев в самых южных частях страны, но большинство жителей США захотят установить непрямую систему, чтобы избежать потери эффективности в более холодные периоды года.
Активная и пассивная солнечная горячая вода
В вашей солнечной установке горячего водоснабжения незамерзающая жидкость или вода перемещаются по системе с помощью насоса контроллера или под действием силы тяжести. Насосы-контроллеры используются только в активных солнечных установках горячего водоснабжения. Пассивные системы полагаются на гравитацию для перемещения жидкости и воды.
Хотя пассивные системы менее сложны в установке, они также намного менее эффективны, чем активные системы. Кроме того, некоторые пассивные системы должны иметь резервуар для хранения, установленный выше, чем коллекторы, чтобы работать, что может создать большую нагрузку на вашу крышу. Большинство солнечных систем горячего водоснабжения в США являются активными, а это означает, что они имеют контроллер, который прокачивает воду или антифриз через систему.
Часто задаваемые вопросы: работают ли солнечные системы горячего водоснабжения в пасмурную погоду?
Ваши солнечные тепловые коллекторы по-прежнему будут поглощать немного тепла в пасмурные дни, но не будут работать так же хорошо, как в солнечную погоду. Солнечные системы горячего водоснабжения обычно включают в себя резервный водонагреватель, который вы можете использовать, если у вас несколько пасмурных или дождливых дней подряд.
