Нагрев воды солнечный: Система нагрева воды с помощью солнечных коллекторов

Нагрев воды солнцем — Солнечные водонагреватели

Инновации в энергосбережении.

Нагрев воды солнцем. Солнечные водонагреватели.

Современные солнечные системы отопления не только поддерживают температуру воды в бассейне, они способны готовить горячую воду и даже отапливать помещения. Их популярность растет по нескольким причинам. Солнечные системы отопления являются надежными, гибкими и экологически чистыми, поскольку они используют возобновляемую энергию солнца. Многие системы используют гладкие, привлекательные и тонкие коллекторы, что люди часто принимают их за чердачные окна.

Знаете ли вы, что солнечные системы отопления хорошо работают во многих различных климатических условиях? Некоторые применения, например, отопление бассейна, сегодня широко используется и это экономически эффективно. Экономическая эффективность применения зависит от конкретных обстоятельств, таких как тип и стоимость обычного источника энергии.

Солнечная система отопления является существенной но вознаграждающей инвестицией. Она может уменьшить ваши ежемесячные счета за отопление и одновременно обеспечивать защиту окружающей среды.

Что такое солнечные водонагреватели?

Солнечные нагреватели, или солнечные тепловые системы, обеспечивают экологически чистое тепло для бытового водоснабжения, отопления, и бассейнов. Системы собирают солнечную энергию для нагрева воздуха или жидкости. Затем воздух или жидкость передает солнечное тепло прямо или косвенно вашему дому, воде или бассейну.

Солнечные водонагреватели, которых иногда называют солнечными системами горячего водоснабжения, могут быть хорошей инвестицией для вас и вашей семьи. Солнечные водонагреватели являются экономически эффективными в течение всего срока службы системы. Хотя солнечные водонагреватели стоят дороже, чем обычные водонагреватели, но они используют бесплатный источник энергии — солнце. Солнечные технологии отопления могут быть использованы в любом климате. Чтобы воспользоваться преимуществами солнечной энергии, вам потребуется наличие незатененной области, которая выходит на юг, юго-восток или юго-запад. В некоторых случаях, может потребоваться установка солнечных коллекторов на западной стороне.

Тип системы, в том числе и тип коллектора (является ли он активным или пассивным), зависит от нескольких факторов. Это — участок, климат в котором вы живете, установка, стоимость, и как вы хотите солнечную систему отопления использовать.

Каковы основные компоненты солнечной системы?

Солнечные водонагреватели и солнечные обогреватели состоят из солнечных коллекторов, и все системы, кроме обогревателей бассейнов, имеют резервуары. В системах обогрева бассейнов, сам бассейн служит резервуаром, а фильтрационный насос бассейна циркулирует воду через коллекторы. Активные системы также имеют циркуляционные насосы и управление; пассивные системы работают без дополнительного оборудования.

Три типа солнечных коллекторов используются для жилых помещений: плоские, интегрированные (ICS) и вакуумные.

Плоские коллекторы

Плоские коллекторы являются наиболее распространенными. Застекленные плоские коллекторы по существу изолированы от атмосферных влияний, содержат темные пластины абсорбера (поглотителя). Незастекленные плоские коллекторы — это просто темная пластина абсорбера из металла или полимера. Незастекленные плоские коллекторы изготовлены из полимерных материалов обычно используются в солнечных системах отопления бассейнов.

Интегрированные коллекторные системы

Интегрированные коллекторные системы, также известные как ICS, выполнены из одного или более черных резервуаров или труб, помещенных в изолированный застекленный контейнер. Сначала холодная вода проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду, а затем попадает в обычный резервный водонагреватель. ICS системы — это простой, надежный солнечный водонагреватель. Однако их следует устанавливать только в таких климатических зонах, где зимой не бывает сильных холодов. Открытые трубы могут просто замерзнуть.

Вакуумные коллекторы

Вакуумные солнечные коллекторы, как правило сделаны из параллельных рядов прозрачных стеклянных трубок. Каждая стеклянная трубка внутри содержит металлическую трубку абсорбера. Абсорбер покрыт высоко-селективным покрытием, которое улавливает солнечную энергию, а между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум. Именно вакуум помогает сохранить около 95% улавливаемой тепловой энергии.

Резервуары хранения

Большинству солнечных водонагревателей требуется хорошо изолированный накопительный резервуар. Солнечные резервуары имеют дополнительные впускные и выпускные отверстия для соединения с коллектором. Активные солнечные системы обычно включают в себя резервуар для хранения наряду с обычными водонагревателем. В системах с двумя резервуарами, солнечный водонагреватель подогревает воду перед подачей ее в обычный водонагреватель. В системах с одним резервуаром, резервный нагреватель помещается в один резервуар.

Активные солнечные водонагреватели

Активные солнечные водонагреватели используют насосы для циркуляции воды или незамерзающей жидкости (теплоносителя) из резервуаров через коллекторы. Активные системы, как правило, дороже, чем пассивные, но они также более эффективные.

Системы прямой циркуляции используют насос для циркуляции бытовой воды через коллекторы. Они хорошо работают в климате, где заморозки бывают крайне редко. Системы непрямой циркуляции используют насосы для циркуляции незамерзающего теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Он нагревает воду, которая потом поступает в дом. Такие системы популярны в холодном климате.

Пассивные солнечные водонагреватели

Пассивные солнечные водонагреватели перемещают воду теплоноситель через систему без использования насосов или электричества. Пассивные системы работают без электроэнергии, но они не должны использоваться в климате, где температура часто опускается ниже нуля. Как правило, пассивные системы дешевле, чем другие типы солнечных систем. Они также являются более надежными и имеют более длительный срок службы, однако, пассивные системы обычно не так эффективны, как активные системы.

Интегрированные ICS пассивные солнечные системы — хороший выбор где температура редко опускается ниже нуля. Они также хороши в домашних хозяйствах, где значительная потребность горячей воды существует днем и вечером.

Термосифонные системы

Принцип работы термосифонной системы основан на разности плотности нагретого и охлажденного теплоносителя. Когда вода (теплоноситель) горячая, она поднимается, а когда холодная — опускается. В этой системе, коллектор должен быть установлен ниже резервуара так, что горячая вода поднималась в резервуар. Эти системы надежны, но перед установкой ее на крышу, следует учитывать большой вес резервуара. Термосифонные пассивные солнечные системы, как правило дешевле, чем активные системы, но дороже, чем ICS системы.

Как улучшались солнечные системы?

С начала 1970-х годов, эффективность и надежность систем солнечного отопления и коллекторов значительно возросли, а цена упала. Усовершенствование материалов и более привлекательный дизайн сделали их более доступными и популярными.

В настоящее время, вместо обычного стекла для остекления, используется закаленное стекло с низким содержанием железа. Улучшенная изоляция и прочное селективное покрытие абсорберов улучшили эффективность и помогли снизить затраты за срок службы. Внешний вид системы также сильно улучшился. Современные коллекторы обычно могут быть установлены на одном уровне с крышей.

Зачем мне инвестировать в солнечные тепловые системы?

Первый вопрос, который многие люди спрашивают при рассмотрении домашних расходов: «Сколько это будет стоить?» Ответ зависит от типа системы, и как вы хотите ее использовать (например, для нагрева воды в бассейне или подачи горячей воды в дом), и вашего географического местоположения. Но большинство солнечных тепловых систем стоит в порядке нескольких тысяч долларов. Хотя это, как правило, больше, чем стоимость обычной газовой или электрической системы, современные солнечные системы являются очень экономически конкурентоспособными, если учесть общие энергетические затраты в течение всего срока службы системы.

Как правило, ваши ежемесячные счета за газ или электроэнергию были ниже и более предсказуемые до тех пор, пока у вас появился дом. Кроме того, солнечные системы отопления обеспечат независимость от роста цен на топливо.

Еще одна важная причина инвестировать в солнечные системы может быть менее ощутимой. Когда вы покупаете солнечную систему отопления, вы поддерживаете технологии, которые хороши для окружающей среды. Вы делаете сознательное и ответственное дело, чтобы помочь уменьшить вредные выбросы ископаемых видов топлива, сохраняя при этом качество вашей жизни.

Как ваша солнечная система отопления поможет окружающей среде?

В зависимости от типа обычно используемого топлива, заменив электрический водонагреватель на солнечный, можно компенсировать эквивалентно от 40 до 100 процентов выбросов диоксида углерода легкового автомобиля. Углекислый газ удерживает тепло в атмосфере, что способствует возникновению парникового эффекта, который изменяет климат нашей планеты и экологические системы. Использование солнечной энергии вместо не возобновляемых видов топлива может уменьшить уровень оксидов азота и диоксида серы, которые являются компонентами смога.

Подходит ли мой дом для солнечной системы отопления?

Первое что требуется рассмотреть перед созданием солнечной тепловой системы — это ваш участок. Существуют ли не затененные зоны, в целом выходящие на юг? Если да — вопрос решен. Профессионал должен оценить вашу крышу в качестве места для установки коллекторов. Если на крыше места не хватает, вы также можете установить систему на земле. Количество солнца доступного на вашем участке, как часто температура падает ниже ноля, также как и другие факторы, влияют на тип солнечной системы.

Какого размера должна быть моя солнечная система, и на какие функции обратить внимание?

Некоторые ответы на вопросы о размере и возможностях системы зависит от того, как планируется использовать солнечную систему. Здесь вы найдете общую информацию про размер системы для нагрева воды, бассейнов, и отопления помещений.

Размеры тепловой системы для нагрева бытовой воды

Так же, как обычные, солнечные водонагреватели бывают разных размеров. Определение размера солнечных водонагревателей заключается в определении общей площади коллектора и объема резервуара, чтобы удовлетворить от 90% до 100% потребности горячей воды в течение лета. Для расчета, как правило, используются компьютерные программы.

Как правило, проектировщики следуют ориентира — 2 квадратных метра площади коллектора на каждого из первых двух членов семьи. На каждого дополнительного добавляется 0,7 квадратных метров (если проживаете в южном климате) и от 1,1 до 1,3 квадратных метров (если проживаете в более холодном климате).

Для активных систем, размер резервуара увеличивается исходя из размеров коллектора. Небольшой системы (250 литров) как правило, достаточно для одного — трех человек; системы среднего размера (300 литров) — для трех-четырех человек; и большая система (450 литров) подходит для четырех — шести человек.

Размеры солнечной системы для нагрева бассейна

Для нагрева бассейна солнечной энергией потребуется коллектор от 50% до 100% площади поверхности вашего бассейна. Ваше географическое расположение и другие факторы определят точный размер. Например, бассейну 4,5 — 9 метров в теплом климате обычно требуется такой коллектор как и площадь самого бассейна (100%). Это потому, что в теплом климате люди пользуются бассейном круглый год. В более холодном климате, где бассейн используется только 3 — 4 месяца в год, потребуется коллектор более меньшей площади (около 50% — 60% площади поверхности бассейна).

В целом, добавляя больше площади удлиняет купальный сезон и позволяет владельцам использовать бассейн в более холодную погоду. Накрытие бассейна снижает потери тепла и помогает поддерживать теплую температуру в течение длительного периода.

Размеры солнечной системы для отопления помещений

В отличие от солнечного нагрева воды, солнечное отопление помещений как правило, требует больших и более сложных систем. Размер площади коллектора необходимого для отопления дома зависит от многих факторов. К ним относятся: доступное количество солнечной энергии, эффективность коллектора, местный климат и потребность отопления. Потребность отопления зависит от уровня изоляции, герметичности дома и образа жизни жителей. Как правило, площадь солнечного коллектора примерно равна 10% — 30% от площади пола в доме.

Сколько денег солнечная система может сэкономить и сколько это будет стоить?

Экономия зависит от того, как солнечная система будет использоваться, а также, от ее типа и размера.

Экономия и расходы для солнечного нагрева бытовой воды

В долгосрочной перспективе солнечные системы отопления позволяют сэкономить много денег. По сравнению с электрическими водонагревателями, годовые расходы на электроэнергию используя солнечные системы, сокращаются на 50 — 85 процентов. В зависимости от цены традиционного топлива, солнечный водонагреватель будет более экономичным в течение срока службы, чем нагревание воды с помощью электричества, мазута, пропана, или даже природного газа. Это потому, что он использует бесплатную энергию солнца.

Часто люди выбирают электрические водонагреватели потому, что их очень легко установить и они относительно недорогие. Однако исследования показывают, что средняя семья с электрическим водонагревателем на нагрев воды тратит около 25% всех средств за энергию дома.

Экономия и расходы на солнечное отопление бассейна

Покупка и установка солнечной системы для вашего бассейна обойдется вам в 1 — 3 тыс. долларов. Это обеспечивает окупаемость от 1,5 до 7 лет, в зависимости от стоимости топлива, которого ваша система заменяет. Фактические затраты и окупаемость зависит от участка, типа системы и продолжительности купального сезона.

Часто окупаемость даже не может быть рассчитана, потому что многие люди не хотят отапливать бассейны в целом, учитывая дополнительные расходы на энергию. Солнечная система позволяет таким домовладельцам плавать в бассейне, в котором делать это ранее было слишком дорого или слишком холодно.

Экономия и расходы на солнечное отопление помещений

Стоимость солнечной системы отопления помещений зависит от многих факторов, в том числе, размера вашего дома, герметичности, количества требуемого тепла с обычного резервного источника, системы и участка. В целом, солнечные системы отопления помещений могут обеспечить от 40% до 60% потребностей на отопление. Наиболее экономичным системы являются для тех, которые иначе бы отапливались электричеством, а не природным газом или другим видом топлива.

Солнечное отопление помещений больше всего необходимо, когда солнечный свет является наименее доступным, в течение зимы и в ночное время и меньше необходимо — в течение лета и днем. Поэтому сегодняшние солнечные технологий вряд ли будут экономически эффективным решением для активного солнечного отопления в большинстве домов. Тем не менее, хорошая альтернатива, чтобы использовать методы пассивного солнечного дизайна.

Какие проблемы в обслуживании и затраты на ремонт солнечных тепловых систем?

Расходы на содержание вашей солнечной системы зависят от типа технологии и как часто температура в вашем регионе опускается ниже нуля. Пассивные системы не требуют особого технического обслуживания. А на счет активных систем вам следует обсудить это с поставщиком или внимательно прочитать руководство по эксплуатации. Водопровод и другие обычные компоненты требуют такого же обслуживания как и в обычных системах.

Регулярное техническое обслуживание простых систем производится раз в 3 — 5 лет, предпочтительно поставщиком. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены одного — двух элементов через 10 лет. Простые, регулярные проверки системы также могут быть эффективными.

Нужна ли мне обычная система в качестве резервной?

Нуждаетесь ли вы в резервной системе для солнечной системы отопления во многом зависит от типа солнечной системы и где вы живете. В пасмурные дни и при повышенном спросе горячей воды, солнечным водонагревательным системам почти всегда нужна резервная система. Резервная система — это газо или электро водонагреватель, который уже может быть частью солнечной системы. Он также может быть частью солнечного коллектора, как резервуар на крыше с термосифонной системой.

Например, ICS системы могут быть с проточным газовым водонагревателем в качестве резервной системы. ICS система хранит горячую воду помимо накопления солнечного тепла, а проточный водонагреватель обеспечивает горячую воду, когда солнечное тепло не доступно.

Большинство людей не нуждаются в использовании резервного нагревателя для солнечных нагревателей бассейнов. В холодном климате солнечные нагреватели бассейнов используются в основном в летнее время. СПА или горячие ванны являются исключением. В теплом климате нагреватели для бассейнов могут быть использованы круглый год.

Если вы решили установить солнечную систему отопления помещений, вам наверняка будет необходима резервная система. Чтобы производить достаточно энергии для отопления дома в ночное время и в зимний период, системы отопления требуют большой площади коллектора, значительного резервуара и высокоэффективных ограждающих конструкций здания. Солнечная система отопления помещений как правило, обеспечивает от 40% до 60% потребностей для обогрева вашего дома. Резервная система гарантирует, что ваш дом будет теплым во время отключения электроэнергии, в прохладные дни или в большую облачность.

Узнать больше:

 Остались вопросы? Напишите нам: [email protected]

 

 

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЁТ

 Если выбор гелиосистемы вызывает у Вас затруднение, оставьте заявку на расчёт и квалифицированные специалисты нашей компании помогут подобрать солнечную водонагревательную установку удовлетворяющую Вашим потребностям. 

 

Теплая вода в бассейне за счет солнечной энергии / ППУ XXI ВЕК – Напыление ППУ

Обычно на мелководье в озере вода более теплая, чем на глубине. Это объясняется тем, что солнечные лучи прогревают воду до самого дна на мелководье. Это пример природного солнечного нагревателя для воды. По такому же принципу этот метод работает в домах и бассейнах.

Большинство солнечных водонагревателей состоят из двух основных элементов: солнечного коллектора и бака-накопителя. Самый распространенный коллектор называется плоским. Обычно эти коллекторы размещают на южном скате крыши дома. Современные технологии позволяют разместить коллектор на любой крыше.

Как правило, коллекторы монтируются поверх покрытия крыши при помощи специальных креплений. Финансовый успех солнечной установки зависит от выбранной технологии и ее компонентов:

• Солнечного генератора, расположенного на крыше, который представляет собой соединенные солнечные модули.

• Инвертора, который превращает солнечную энергию в ток.

• Специальной системы подключения генерированного электричества в общую сеть. 

То, сколько электричества производит солнечная система, зависит от мощности установки и площади коллектора. Модули, сделанные из кристаллических ячеек, производят до 1 киловатта пик с 8-10 квадратных метров.

В баке-накопителе содержится горячая вода. Основным залогом надежного функционирования накопителя является качественная изоляция. Системы солнечного нагрева воды могут быть как активными, так и пассивными. Активные системы работают от насоса, который качает жидкость из коллектора в бак.

Системы для солнечный бассейнов намного проще. Насос используется для того, чтобы прокачивать воду через солнечный коллектор, который обычно сделан из черного пластика или каучука. В систему также входит резервуар для горячей воды.

Солнечный коллектор для бассейнов может быть как стационарным (размещенным на крыше здания), так и гибким, видоизменяемым. При установке коллекторов на крыше очень часто выявляются факты появления протечек. В большинстве случаев это связано с его неправильной установкой. Также это может быть связано с тем, что коллектор в солнечные дни нагревается до очень высоких температур, а в местах контакта с крышей этот перегрев может негативно сказаться на покрытии крыши. Поэтому следует обращаться в специализированные фирмы, занимающиеся установкой солнечных коллекторов и имеющих большой опыт работы.

Система DAC-H

Солнечные системы горячего водоснабжения с интегрированными баками дешевле и проще, чем сплит-системы  с раздельным расположением коллекторов и бака.

Интегрированный солнечный водонагреватель с накопительным баком

В такой системе используется принцип пассивной циркуляции теплоносителя. Тепловые трубки нагревают жидкость, находящуюся в баке. Верхние части тепловых трубок находятся внутри бака и отдают тепло нагреваемой жидкости. Подвод холодной воды, а также отвод горячей осуществляется непосредственно из бака через специальные трубки. К такому баку можно подводить холодную воду прямо от водопроводной сети. Холодная вода под давлением поступает в нижнюю часть бака, а горячая вода отводится из верхней части бака, таким образом для отбора горячей воды из бака используется давление водопровода.

Коллектор оснащен дополнительным электрическим нагревателем, который используется при недостатке солнечной энергии. Электронагреватель управляется автоматически специальным контроллером TK7Y.

Преимущества интегрированных систем:

• Быстрый нагрев воды. За счет того, что в баке почти всегда находится горячая вода, вы получаете горячую воду сразу.
• Большая теплопроизводительность: солнечные тепловые трубки сразу нагревают расходную воду, без применения дополнительных теплообменников. Вследствие этого повышается КПД использования солнечной энергии для нагрева воды.
• Для обеспечения циркуляции воды в контуре используется напор водопровода. Нет необходимости в дополнительных циркуляционных насосах, нет дополнительных затрат энергии на подачу воды в бак. Бак постоянно заполнен.
• Может устанавливаться как на плоской, так и на наклонной крыше здания или на плоской поверхности. Установка на плоской поверхности предпочтительней, так как в зимнее время снег не будет засыпать трубки.

Самые дешевые интегрированные системы – без тепловых трубок, стеклянные трубки вставляются прямо в бак. Теплоаккумулирующий бак и вакуумные трубки коллектора составляют единый гидравлический контур. Мы такие солнечные коллекторы не продаем, так как они для России не подходят – их нельзя оставлять на зиму там, где возможны температуры ниже нуля. Также, в стеклянных трубках с водой образуется накипь, она собирается постепенно в нижней части трубок, уменьшая полезную площадь приема солнечного тепла. Накипь также откладывается на внутренней поверхности вакуумных трубок, что также уменьшает его эффективность.

Этих недостатков лишены интегрированные вакуумные коллекторы с тепловыми трубками. В таких коллекторах наконечники тепловых трубок находятся в баке. Различают 2 разновидности таких солнечных водонагревателей – с напорным баком и с безнапорным баком. В первом нагревается вода, которая и используется. Во втором в баке находится вода или теплоноситель, а потребляемая вода нагревается проходя через теплообменник, находящийся в баке. Ниже описаны эти 2 варианта интегрированных коллекторов.

Преимущества интегрированных коллекторов с тепловыми трубками и напорным баком:

1. Исключены потери при транспортировке тепла от вакуумной трубки к нагреваемой воде. Эффективность коллектора более 50%;
2. бак в таких системах находится выше коллектора, не требуется специального насоса для передачи горячего теплоносителя из коллектора к баку.
3. Тепловые трубки передают тепло в бак в одном направлении; при низких температурах
4. Бак выдерживает давление в 6 бар, поэтому возможно подключение к напорному водопроводу;
5. В случае поломки одной трубки, остальные продолжают работать;
6. Простота конструкции, легкая сборка и установка;
7. В баке применена высокоэффективная изоляция из полиуретана;
8. Возможно круглогодичное использование даже в холодном климате;
9. Возможно использование вспомогательного электроподогревателя;
10. Срок службы более 15 лет.

Интегрированный солнечный водонагреватель с напорным баком

Спецификация:

• Материал бака
• снаружи: окрашенная сталь толщиной 0.4 мм
• внутри: стекляное покрытие 4 мм, сталь 1.5 мм
• слой изоляции: полиуретановая пена, 50 мм
• Рабочее давление 6 Бар
• Суточная эффективность: более 55% (более 42% зимой)
• Рабочие температуры: -35ºС до 60ºС
• Размер вакуумных трубок: 58 мм*1,8 м
• Срок службы: 15 лет

Интегрированная Система солнечного водонагревателя с безнапорным баком и теплообменником

В данной системе используется принцип пассивной циркуляции теплоносителя. Теплоаккумулирующий бак и трубки коллектора составляют единый гидравлический контур. Тепловые трубки нагревают воду в баке. В баке находится медная теплообменная спираль. При протекании воды через спираль, она нагревается. Таким образом, сначала нагревается вода в баке, а потом происходит нагрев воды в спирали теплообменника при протекании через нее воды. Такая система называется “с предварительным подогревом”, т.к. за счет того, что в баке весь объем жидкости нагрет до максимальной температуры, и небольшие порции расходной воды быстро нагреваются при прохождении по спирали теплообменника. Бак в такой системе безнапорный, давление водопровода есть только в спирали теплообменника. Дополнительную защиту бака водонагревателя от коррозии обеспечивает магниевый анод.

Преимущества:

• Быстрый нагрев воды: передовые технологии и быстрота нагрева холодной воды дают преимущества перед аналогичными водонагревателями других производителей. За счет того, что в баке почти всегда находится горячая вода, протекающая по спирали теплообменника вода быстро нагревается до максимальной температуры.
  Солнечный водонагреватель с теплообменником в баке
• Большая теплопроизводительность: используется специальный теплообменник, который исключает смешивание поступающей холодной воды и горячей воды в баке, что обеспечивает высокоэффективный нагрев воды в любое время.
• Спиральный теплообменник из меди обеспечивает мгновенный нагрев протекающей воды
• Автоматическая подача воды в бак обеспечивается 2 способами: через специальный расширительный бачок с поплавковым регулятором, или при помощи специального контроллера, который обеспечивает как поддержание уровня в баке, так и управляет дополнительным электронагревателем
• Может устанавливаться на плоской, так и на наклонной крыше здания или на плоской поверхности (предпочтительней, так как в зимнее время снег не будет засыпать трубки)
• Срок службы более 15 лет.

Спецификация:

• Материал внутреннего бака: пищевая нержавеющая сталь
• снаружи: окрашенная сталь толщиной 0.4 мм
• слой изоляции: полиуретановая пена, 50 мм
• Максимальное давление в теплообменнике: 1,0 МПа
• Максимальное давление в баке: 0,15 МПа
• Суточная эффективность: более 55% (более 42% зимой)
• Рабочие температуры: -35ºС до 60ºС
• Размер вакуумных трубок: 58 мм*1,8 м
• Срок службы: 15 лет

 

 

Эта статья прочитана 5200 раз(а)!

Продолжить чтение

• 75

  Интегрированная система с вакуумным коллектором и баком Suntask STH Интегрированные системы, в которых солнечные вакуумные трубки входят прямо в бак-накопитель тепла, дешевле сплит-систем.  Подробное описание особенностей, преимуществ и недостатков интегрированных систем солнечных коллекторов описано в статье «Вакуумные коллекторы с баком».…

• 74

  Вакуумный солнечный  коллектор с тепловыми трубками Солнечный коллектор с тепловой трубой состоит из стеклянной вакуумной и медной тепловых трубок. Вакуумная труба установлена наклонно, под определенным углом. Минимальный угол — около 5 градусов; это требуется для того, чтобы конденсат с верхней…

• 72

  Система с вакуумным коллектором и баком с теплообменником Suntask WAC-E Мы отказались от продаж таких систем из-за их невысокой надежности. Такие системы пользовались спросом из-за невысокой цены, но конструкция с водой внутри  трубок показала свою ненадежность. Через несколько лет появляется…

• 68

  Солнечное тепло: горячее водоснабжение и отопление с вакуумными солнечными коллекторами В вакуумном водонагревателе-коллекторе объем, в котором находится темная поверхность, поглощающая солнечное излучение, отделен от окружающей среды вакуумированным пространством, что позволяет практически полностью устранять потери теплоты в окружающую среду за счет…

• 68

  Система с вакуумными коллекторами YFCY Двухконтурная система c принудительной или пассивной циркуляцией. В основном применяется для установки на крыше дома или на балконе. Отличительной особенностью является применение коротких вакуумных трубок, что позволяет легко разместить коллектор на балконе, под окном, на…

• 65

  Типы вакуумных трубок солнечных водонагревателей 1. Вакуумная трубка типа 1 Одна из самых простых, распространенных и недорогих вакуумных трубок для солнечных водонагревательных установок. Используется в системах с открытым контуром или с низким давлением. В системах, где теплоносителем является вода, рекомендовано…

Фотоэлектрический нагрев воды — NENCOM

Нагрев воды с помо­щью фото­элек­три­че­ских (PV) моду­лей — это пер­спек­тив­ная тех­но­ло­гия горя­чего водо­снаб­же­ния от энер­гии Солнца.

Обычно для нагрева быто­вой воды исполь­зуют сол­неч­ные кол­лек­торы. Принцип дей­ствия в этом случае такой: сол­неч­ное излу­че­ние нагре­вает спе­ци­аль­ную жид­кость внутри кол­лек­тора, насос пере­ка­чи­вает этот горя­чий теп­ло­но­си­тель в теп­ло­об­мен­ник бой­лера, вода в бой­лере нагре­ва­ется:

Нагрев воды с помо­щью сол­неч­ных кол­лек­то­ров

Такие системы доста­точно сложны, поскольку вклю­чают в себя спе­ци­аль­ный бойлер с теп­ло­об­мен­ни­ком, диф­фе­рен­ци­аль­ный тер­мо­стат, насос­ную группу, рас­ши­ри­тель­ный бак, трубы, утеп­ли­тель, теп­ло­но­си­тель и многое другое. Но они оку­пают себя в тече­ние несколь­ких лет, так как энер­гия Солнца бес­платна. Тем не менее на смену сол­неч­ным кол­лек­то­рам при­хо­дит новая тех­но­ло­гия нагрева быто­вой воды с помо­щью фото­элек­три­че­ских моду­лей.

Принцип дей­ствия PV-нагрева зна­чи­тельно проще: фото­мо­дули под воз­дей­ствием сол­неч­ного света выра­ба­ты­вают элек­три­че­ство, кото­рое напря­мую питает нагре­ва­тель­ный эле­мент обыч­ного бой­лера:

Нагрев воды с помо­щью фото­элек­три­че­ских моду­лей

Бойлер в этом случае под­клю­чен одновре­менно к сети и к фото­элек­три­че­ским моду­лям через спе­ци­аль­ный кон­трол­лер, кото­рый управ­ляет пото­ками энер­гии. Такой нагрев воды имеет ряд пре­иму­ществ и только один недо­ста­ток.

Преиму­ще­ства PV-нагрева

1. Фотоэлек­три­че­ские модули имеют зна­чи­тельно боль­ший срок службы по срав­не­нию с сол­неч­ными кол­лек­то­рами. Некото­рые про­из­во­ди­тели дают 25-летнюю про­дук­то­вую гаран­тию на свои модули, а рабо­тать они могут зна­чи­тельно дольше.

2. Фотоэлек­три­че­ские модули тоньше и легче сол­неч­ных кол­лек­то­ров, что упро­щает доставку, подъем на крышу и монтаж.

3. Нет необ­хо­ди­мо­сти в спе­ци­аль­ном бой­лере с теп­ло­об­мен­ни­ком. Для PV-нагрева под­хо­дит про­стой бойлер с элек­три­че­ским нагре­ва­тель­ным эле­мен­том. Обычный бойлер дешевле, но в боль­шин­стве слу­чаев его покупка даже не потре­бу­ется, так как он уже есть в доме.

4. Не тре­бу­ется теп­ло­но­си­тель и его регу­ляр­ная замена. Исключено замер­за­ние и заки­па­ние системы.

5. Не нужны трубы, утеп­ли­тель, насос и многие другие ком­по­ненты, кото­рые необ­хо­димы для работы сол­неч­ных кол­лек­то­ров и тре­буют регу­ляр­ного обслу­жи­ва­ния. Вся система ста­но­вится зна­чи­тельно проще и надеж­нее.

6. В холод­ное время года КПД фото­элек­три­че­ских моду­лей повы­ша­ется, тогда как КПД сол­неч­ных кол­лек­то­ров пони­жа­ется.

7. Фотоэлек­три­че­ские модули про­из­во­дят посто­ян­ный ток, кото­рый пре­красно под­хо­дит для нагре­ва­тель­ных эле­мен­тов. Преобра­зо­ва­ние в пере­мен­ный ток не тре­бу­ется. Следова­тельно, не нужен инвер­тор и отсут­ствуют потери, свя­зан­ные с пре­об­ра­зо­ва­нием.

Недоста­ток PV-нагрева

1. Современ­ные фото­элек­три­че­ские модули пре­об­ра­зуют в элек­три­че­ство 15-20% сол­неч­ной энер­гии, в то время как сол­неч­ные кол­лек­торы пре­об­ра­зуют в тепло 30-60% сол­неч­ной энер­гии. Таким обра­зом, для оди­на­ко­вой мощ­но­сти нагрева, пло­щадь PV-моду­лей должна быть в 2-3 раза больше, чем пло­щадь сол­неч­ных кол­лек­то­ров.

Этот недо­ста­ток имеет зна­че­ние только в том случае, когда про­стран­ство для уста­новки сол­неч­ных пане­лей крайне огра­ни­чено. Также он ста­но­вится менее суще­ствен­ным с каждым годом по мере раз­ви­тия фото­элек­три­че­ских тех­но­ло­гий.

Дополни­тель­ный PV-нагрев

Существуют также раз­лич­ные вари­анты нагрева воды «лишней» энер­гией в сол­неч­ных элек­тро­стан­циях. Например, если в какой-то момент про­из­вод­ство элек­тро­стан­ции пре­вы­шает теку­щее потреб­ле­ние и акку­му­ля­торы уже заря­жены, то избы­точ­ная мощ­ность также может быть направ­лена на элек­три­че­ский нагре­ва­тель:

Нагрев воды в фото­элек­три­че­ской системе с помо­щью устройства Fronius Ohmpilot

Выберите удобный способ связи или заполните форму:

Солнечный коллектор для нагрева воды на даче в Московской области

Полное описание

Отзыв о солнечном коллекторе «Дача-Эконом» XF-II-24-200

Заказчик: семья из пяти человек
Установлен в поселке Затишье, Ногинского района Московской области.
В работе использован:
Солнечный коллектор XF-II-24-200
торговая марка «АНДИ Групп»
Серия «Дача-Эконом»

Комплектация:

• 24 вакуумных трубок
• бак горячей воды 200 литров
• каркас — опорная рама
• электронный контроллер управления
• датчик температуры воды
• электромагнитный клапан набора воды
• датчик уровня воды в баке

Данная модель водонагревателя позволяет удовлетворять ежедневную потребность 4-5 человек в горячей воде. Имеет высокую эффективность при отсутствии прямых солнечных лучей и низкой интенсивности излучения солнечной энергии.

Горячая вода используется для
• принятия душа,
• мойки посуды,
• подогрева летнего надувного бассейна,
• полива растений,
• прочих бытовых и хозяйственных нужд.

Используется сезонно с апреля по октябрь.

Отзыв заказчика:

«Раньше считалось, что гелиосистема для дачи – непростительная роскошь и расточительность. Но наш опыт показал, что солнечный коллектор полностью окупается уже через 2 года, при этом считается, что срок его эксплуатации – в среднем 15-20 лет. Так что, возможно, даже наши повзрослевшие дети будут благодарить нас за уникальное устройство на даче. Но разве может сравниться цена и её окупаемость с тем моральным удовольствием, которое мы получаем от пребывания на природе, не думая о том, что потом придется оплатить огромные счета за электричество, воду или газ?»

Нагрев воды солнцем

Нагрев воды солнцем с помощью солнечных коллекторов, один из немногих экономичных способов получения альтернативной энергии. Однако, для обеспечения эффективности систем с солнечными нагревателями, необходимо знать реальные возможности различных конструкций солнечных коллекторов и систем на их основе при работе в разных режимах.

Реальный режим работы солнечного нагревательного коллектора несколько отличается от технических характеристик производителей и продавцов. Необходимо учитывать не только количество поступающей солнечной энергии, но и особенности конструкции и режим работы всей системы для нагрева воды.

Для анализа рассмотрим, как работает плоский солнечный коллектор. Количество получаемой солнечной энергии зависит не от общей площади, которую занимает солнечный коллектор, а от площади тепловоспринимающей поверхности. Если сделать коллектор из радиатора холодильника или из прямоугольных труб, то тепловоспринимающая поверхность будет равна площади поперечного сечения труб, перпендикулярного солнечным лучам. Для увеличения площади тепловоспринимающей поверхности, трубы для теплоносителя укладывают на металлические листы таким образом, чтобы был хороший тепловой контакт от нагреваемого солнцем листа к трубам. Некоторые конструкции солнечного коллектора имеют плоскую наружную поверхность, внутри которой находятся каналы для жидкости.

Тепловоспринимающая поверхность солнечного коллектора обязательно должна иметь тёмную, а лучше чёрную поверхность, которая хорошо поглощает и плохо отражает солнечные лучи. Такие поверхности поглощают примерно от 80 до 99 процентов падающего на них светового излучения. Часть солнечной энергии в виде тепла передаётся теплоносителю, а часть через передачу теплу воздуху, теплопроводность и в виде теплового излучения уходит в окружающую среду.

Для уменьшения тепловых потерь применяют теплоизолированный корпус и остекление верхней, освещаемой солнцем поверхности. Очень хорошую теплоизоляцию имеют вакуумные солнечные коллекторы. У них трубки с теплоносителем отделены от окружающего воздуха другими прозрачными трубками, а между трубками создают вакуум. Эти трубки занимают часть внутреннего объёма, поэтому вакуумный солнечный коллектор имеет значительно меньшую тепловоспринимающую поверхность, чем сплошной плоский солнечный коллектор, но и меньшие потери тепла.

Количество солнечной энергии, которое получает коллектор, зависит не только от интенсивности освещения, но и от угла, под которым падают лучи. Первые солнечные лучи несут немного энергии и если они падают на стеклянную поверхность солнечного коллектора под острым углом, то отражаются от гладкой поверхности. Максимальное количество солнечного тепла коллектор получает в том случае, когда коллектор расположен перпендикулярно солнечным лучам. Поэтому в средних широтах солнечный коллектор целесообразно ориентировать на южную сторону под углом примерно 45⁰ или немного больше.

По режимам работы. Считаем, что изначально рано утром температура жидкости в солнечном коллекторе и температура окружающего воздуха равны. Когда солнце поднимается выше, то лучи будут лучше освещать поверхность солнечного коллектора. Часть энергии будет отражаться стеклом, часть поглощаться и основная часть будет нагревать коллектор и теплоноситель. Если стекло чистое, то потери от стекла составят единицы процентов, а если загрязнённое, то десятки процентов. Поэтому при установке солнечного коллектора желательно предусмотреть доступ и возможности очистки покровного стекла. Стекло хорошо пропускает внутрь коллектора солнечные лучи и плохо пропускает наружу тепловые длинноволновые лучи. Некоторые производители упоминают про селективное стеклянное покрытие для своих солнечных коллекторов.

В первое время, пока температура солнечного коллектора небольшая, тепловые потери будут небольшими. Ближе к полдню величина солнечной энергии будет максимальной, и некоторое время меняется незначительно. В этот период температура теплоносителя повышается до некоторой конечной величины и больше не поднимается, не смотря на то, что интенсивность солнечного излучения близка к максимальной. В таком режиме работы КПД солнечного нагревателя постепенно уменьшается и становится равным нулю. Это происходит потому, что с ростом температуры увеличиваются и тепловые потери через теплопроводность, конвенцию и тепловое излучение. Величина тепловых потерь и конечная температура зависит от конструкции солнечного коллектора, качества изоляции, разности между достигнутой температурой и температурой окружающей среды, а также от силы ветра. Количество воды нагретой солнечным коллектором до максимальной температуры будет очень небольшим, хотя количество солнечной энергии, несколько часов падающей на коллектор было внушительным. Поэтому расчёты и утверждения, что с помощью солнечного коллектора можно получить высокую температуру с большим КПД, являются неверными. По мере опускания солнца интенсивность солнечного излучения уменьшается, снижается температура воздуха и температура теплоносителя у солнечного коллектора.

Чтобы получить максимальную производительность солнечного нагревателя, необходимо своевременно, по мере нагрева воды, отбирать из коллектора нагретую воду и обеспечить поступление холодной. Чем холоднее вода находится в коллекторе, тем лучше она воспринимает тепло и выше КПД системы нагрева воды. Чаще всего для обеспечения необходимого движения воды используют циркуляционные насосы и баки накопители. Но, без умной автоматики такие насосы перемешивают всю массу воды, поэтому не всегда можно получить достаточно высокую температуру воды. Если своевременно не выключить циркуляционный насос, то после захода солнца, циркулирующая по трубам и коллектору вода, быстро остынет. Поэтому я рекомендую при возможности устанавливать солнечный коллектор ниже бака накопителя. Тогда из-за различной плотности холодной и горячей воды, нагретая жидкость сама будет подниматься в накопительный бак, и собираться в его верхней части, откуда и следует отбирать нагретую воду. Так можно получить достаточно высокую температуру и при небольшом количестве солнечной энергии в осенний и весенний период. Если солнечный коллектор и бак накопитель имеют хорошую теплоизоляцию, то тёплой водой можно пользоваться круглосуточно.

Как это ни покажется странным, высокий КПД могут иметь солнечные нагреватели очень простой конструкции. Такую конструкцию имеют солнечные нагреватели для бассейнов. Обычно их изготавливают из чёрных пластмассовых труб без всякой теплоизоляции. Как правило, летом вода в бассейне холоднее воздуха. Поэтому прокачиваемая по трубам холодная вода нагревается не только солнечными лучами, но и тёплым воздухом. При таком режиме работы солнечный нагреватель для бассейна будет иметь КПД больше 100%.

Свои особенности в работе имеют и вакуумные солнечные коллекторы. У них трубки с теплоносителем изолированы от окружающей среды другими стеклянными трубками. Хорошая теплоизоляция позволяет летом нагреть воду солнцем, при отсутствии циркуляции, до температуры больше 100 ⁰С и жидкость может закипеть. Для предотвращения этого, нужно использовать циркуляцию достаточно большого объёма жидкости или дополнительное охлаждение. Если есть возможность регулировки по высоте, то можно увеличить угол наклона ближе к вертикальному положению. Такое положение солнечного коллектора несколько уменьшит общее количество тепла, но зато его поступление будет более равномерным в течение дня. Вакуумный коллектор позволяет получать достаточно высокую температуру даже зимой. Но, из-за низких потерь тепла снег на нём практически не тает и может закрыть доступ к солнечному теплу. Серьёзные недостатки вакуумного коллектора, это его высокая стоимость и со временем нарушается вакуум, который нужно восстанавливать.

Любой солнечный коллектор, предназначенный для работы при минусовой температуре нужно заполнять незамерзающей жидкостью, например, тосолом, а тепло нагреваемой воде передавать через теплообменник. У солнечных коллекторов, предназначенных для работы при плюсовой температуре, воду перед наступлением заморозков надо обязательно сливать, иначе замершая вода может нарушить герметичность коллектора.

Летом температура воды, как от вакуумных, так и плоских солнечных коллекторов, может быть слишком высокой и непригодной для непосредственного использования. Чтобы не получить случайные ожоги, нужно внимательнее контролировать температуру, а ещё лучше предусмотреть возможность смешивания или разбавления горячей воды.

Чаще всего корпуса плоских солнечных коллекторов изготавливают из чернёного алюминия, достаточно лёгкого и прочного металла. Чтобы получить ещё лучшие технические характеристики, коллектор изготавливают из меди, как лучшего проводника тепла, применяют специальные покрытия почти не отражающие солнечные лучи, а также селективное стеклянное покрытие. Производительность таких коллекторов на десятки процентов больше, а стоимость может вырасти в разы. Чтобы определить экономическую эффективность системы с солнечным нагревателем, нужно расчитать стоимость нагрева воды от различных источников энергии. А при желании можно сделать недорогие солнечные коллекторы своими руками.

Солнечный нагрев воды, эффективная солнечная система нагрева воды| Компания «Эко Энерджи»

Прогрессивные технологии, такие как солнечный нагрев воды, позволяют создать независимое горячее водоснабжение. Солнечные системы получили признание среди владельцев загородных домов, дачников, собственников фермерских хозяйств. С их помощью можно рационально организовать нагрев, отопление, освещение и обеспечить функционирование бытовых приборов или производственного оборудования. Системы для нагрева воды могут быть простыми, ориентированными на решение «дачных» задач, и сложными, обеспечивающими подогрев даже в бассейнах. Они могут применяться для организации горячего водоснабжения в технологических целях и успешно эксплуатироваться в условиях загородных турбаз и пансионатов. Теплоаккумулирующий бак и коллектор могут быть объединены в единый гидравлический контур и функционировать посредством пассивной циркуляции теплоносителя. Такие системы недороги, но весьма эффективны. Более результативными являются системы, предполагающие возможность установить коллектор на крыше, отдельно от резервуара. Они позволяют увеличить мощность и организовать бесперебойную подачу напора путем принудительной циркуляции. Компания «Эко Энерджи» предлагает различные решения в организации солнечного нагрева воды. Пользователи могут получить целый ряд преимуществ, используя прогрессивные технологии: солнечная система нагрева позволят сокращать финансовые затраты на потребляемую энергию до 90%; функциональное назначение, конфигурация и конструкция систем может быть различной, что позволяет выбирать варианты, соответствующие задачам и планируемому бюджету; экологичны; в конструкциях систем используются современные материалы и технологии, позволяющие максимально эффективно использовать энергию солнца и подогревать воду до необходимой температуры. Комплексные решения позволяют обеспечить солнечное отопление дома, использовать передовые технологии по нагреву воды, организовать бесперебойную подачу энергии для функционирования бытовых приборов. Горячая вода – это только одна из составляющих энергонезависимости дома в целом. Наши специалисты готовы рассказать обо всех преимуществах систем. Прогрессивные люди, предпочитающие независимость, выбирают солнечный нагрев воды – обращайтесь к нам по телефонам: +7(846)267-48-25, +7(846)272-72-75, +7 (495) 363-87-73.

Распределение затрат на солнечную горячую воду

Последнее обновление 07.07.2021

Инвестиции в солнечную систему горячего водоснабжения — разумное финансовое решение. Как только ваша установка будет завершена, ваша солнечная система горячего водоснабжения начнет вырабатывать бесплатную нагретую воду за счет солнечной энергии. Результат: мгновенная отдача в виде гораздо более низких счетов за коммунальные услуги.

За долгий срок службы ваша солнечная установка для горячего водоснабжения в конечном итоге окупится, а затем и окупится.Солнечные системы горячего водоснабжения обычно служат около 20 лет, а некоторые системы будут работать еще дольше. В дополнение к денежным преимуществам установка солнечной горячей воды сокращает использование парниковых газов, производящих ископаемое топливо, что также делает ее хорошим выбором для окружающей среды.

Стоимость солнечных систем горячего водоснабжения

Сколько может вам стоить установка солнечной горячей воды? В среднем полная система будет стоить примерно $ 9000 без учета скидок и льгот. Если учесть сбережения за счет 26% налогового кредита на жилищные инвестиции (ITC), вы получите ориентировочную цену $ 6 300 .

Важно отметить, что цена, которую вы платите, зависит от качества и размера системы, которую вы покупаете. Например, установка солнечной системы горячего водоснабжения, предназначенной для поддержки большого семейного дома, будет стоить больше, чем система, предназначенная для поддержки одного или двух жителей.

Финансовая выгода от солнечной горячей воды

Установка солнечной системы горячего водоснабжения в вашем доме сократит ваши ежемесячные счета, но точная сумма, которую вы сэкономите, зависит от количества горячей воды, которую вы используете, вашей местной погоды и солнечного потенциала, а также доступных льгот и скидок.

В большинстве случаев ваши ежемесячные счета за нагрев воды уменьшатся сразу после установки солнечной горячей воды. Это связано с тем, что большая часть вашей горячей воды теперь будет поступать за счет бесплатной солнечной энергии, а не из топлива, такого как электричество, газ или нефть, — все это стоит денег каждый месяц.

Более того, получая энергию для нагрева воды от солнца, вы изолируете себя от тенденции роста цен на энергию. Вместо того, чтобы жить по ставкам коммунальных услуг, вы можете вырабатывать большую часть энергии для горячего водоснабжения за счет солнца, стоимость которого всегда будет составлять 0 долларов.

Расчет «срока окупаемости» солнечной горячей воды

Срок окупаемости солнечной системы горячего водоснабжения может сильно варьироваться в зависимости от того, как вы в данный момент нагреваете воду. Например, период окупаемости системы, заменяющей природный газ, будет больше, чем срок окупаемости системы, заменяющей электричество или бензин, потому что природный газ является сравнительно менее дорогим топливом.

Скидки и льготы на солнечную горячую воду

Существуют национальные, государственные и местные финансовые стимулы для владельцев недвижимости, заинтересованных в установке солнечной системы горячего водоснабжения.В США налоговый кредит на возобновляемые источники энергии для жилых домов (также известный как инвестиционный налоговый кредит или ITC) предлагает кредит, эквивалентный 26 процентам от общей стоимости установки солнечного горячего водоснабжения. (Это также относится к солнечным фотоэлектрическим системам.)

Многие штаты также предлагают стимулы, которые могут еще больше снизить стоимость солнечной установки для горячего водоснабжения. Одним из примеров является программа штата Массачусетс для бытового и мелкомасштабного солнечного горячего водоснабжения, которая предусматривает скидку в размере 40 процентов от установленной стоимости солнечной системы горячего водоснабжения (до 4500 долларов).

Доступно даже несколько локальных и служебных программ. В Техасе скидка на солнечный водонагреватель CPS Energy предлагает не более 2000 долларов за установку солнечной системы горячего водоснабжения для бытовых потребителей коммунального предприятия.

Экологические преимущества солнечного нагрева воды

Модернизируя свой дом с помощью солнечной энергии для горячего водоснабжения, вы принимаете экологически сознательное решение. Для нагрева воды требуется значительное количество энергии, и когда вы используете энергию солнца для нагрева воды, вы избегаете традиционных видов топлива, таких как нефть и природный газ, которые способствуют загрязнению воздуха при их сжигании.

Солнечная система горячего водоснабжения обычно лучше для окружающей среды, чем электрический водонагреватель, потому что электричество, которое вы покупаете у коммунального предприятия, скорее всего, было произведено из угля или природного газа. С солнечной горячей водой вы можете быть уверены, что используете возобновляемый ресурс с нулевым уровнем выбросов.

Установка солнечного водонагревателя

Если вы пытаетесь решить, подходит ли вам солнечное горячее водоснабжение, понимание требований к установке и процесса может быть полезным, чтобы лучше понять объем проекта солнечного горячего водоснабжения для вашего дома.Как и в случае любого сложного механического устройства, важно работать с авторитетной профессиональной установочной компанией, чтобы убедиться, что ваша солнечная система горячего водоснабжения правильно настроена.

Шесть ступеней к солнечной установке горячего водоснабжения

1. Установите солнечные коллекторы на крышу
2. Установить резервуары для хранения и теплообменник
3. Установить системы трубопроводов для перекачиваемой жидкости
4. Установить водопроводные трубы
5. Установить системы управления
6. Изолируйте систему

Хотя нет двух абсолютно одинаковых установок, это общие шаги, которым, вероятно, будет следовать любой подрядчик, устанавливающий солнечную систему горячего водоснабжения.Шесть шагов, описанных ниже, предназначены для обзора процесса установки солнечной горячей воды и не отражают точный курс действий, который может предпринять каждый установщик.

Важно отметить, что эти шаги предназначены для объяснения типичного процесса установки для активной и косвенной установки солнечного нагрева воды. Большинство, но не все системы, установленные в США, являются активными косвенными системами. (Подробнее о типах доступных систем см. Здесь.)

Шаг 1: Установите солнечные коллекторы

В большинстве солнечных систем горячего водоснабжения первым шагом является установка солнечных коллекторов на крыше.Большинство солнечных коллекторов горячей воды похожи по форме на фотоэлектрические солнечные батареи, и они также будут лежать на вашей крыше.

Для того, чтобы правильно установить коллекторы, вашему установщику может потребоваться удалить части вашей черепицы и обнажить плоскую битумную бумагу, которая действует как защита между вашей черепицей и настилом крыши. После того, как подходящая поверхность найдена или создана, коллекторы устанавливаются на место и привинчиваются непосредственно к настилу крыши и нижележащим стропилам.

Шаг 2: Установите накопительные баки и теплообменник

Затем вашим коллекторам потребуется резервуар для хранения, куда они могут отправлять нагретую антифризную перекачивающую жидкость.Резервуар для хранения и содержащийся в нем теплообменник являются самой большой частью солнечной системы горячего водоснабжения и обычно расположены в подвале или хозяйственном туалете, где к ним можно получить доступ по линиям водоснабжения и трубкам антифриза.

Если вы заменяете резервуар для воды, работающий на газе, этот шаг по сути является проектом замены. Вы можете установить любое количество резервуаров для хранения в зависимости от размера вашего дома и использования воды. Кроме того, это когда вы захотите освободить место и установить резервный резервуар, который будет работать от электричества или газа на время, когда у вас закончится солнечная горячая вода.

Шаг 3: Установите системы трубопроводов для антифриза

Чтобы подключить ваши коллекторы к теплообменнику и резервуарам для хранения, ваш установщик проложит гибкий трубопровод от вашей крыши к вашему новому резервуару или резервуарам. Антифриз выходит из одной трубы на стороне ваших коллекторов и стекает в теплообменник. Будет установлена ​​дополнительная линия для подсоединения конца теплообменника к крыше, чтобы можно было циркулировать жидкость. Если у вас несколько коллекторов, для их соединения будут установлены дополнительные трубы.

Для установки этих трубопроводов антифриза требуется доступ к вашей крыше, что почти всегда будет означать вырезание пары отверстий в настиле крыши — одно для трубопровода, по которому антифриз спускается вниз, и одно для трубопровода, который отправляет его обратно в коллекторы. Эти отверстия не обязательно должны быть больше диаметра трубы, и их можно легко закрыть изоляционным материалом и запасной черепицей, когда установка будет завершена.

Шаг 4: Установите водопроводные трубы

Как и в случае с антифризом, вода должна циркулировать через вашу новую установку для горячего водоснабжения от солнечных батарей.Линии водного транспорта, обычно в виде медных труб, должны проходить от вашего резервуара для хранения до остальной части вашего дома.

Скорее всего, в вашем доме уже проложены соответствующие водопроводные сети. Единственная работа, которую сделает ваш установщик, — это отключить подключение к водопроводу от вашей старой системы горячего водоснабжения и подключить его к новому резервуару для хранения и резервной системе.

В качестве важного примечания вам также необходимо учитывать резервную инфраструктуру горячего водоснабжения. Если ваша резервная копия — электрический водонагреватель, необходимо установить надлежащую проводку.Если вы планируете использовать газ для резервного копирования горячей воды от солнечной энергии, необходимо провести газовую линию к резервному накопительному резервуару.

Шаг 5: Установите системы управления

Два датчика температуры должны быть соединены проводкой и установлены вдоль вашей системы горячего водоснабжения. Один датчик должен быть подключен к коллекторам, а другой — к основанию резервуара для хранения. Эти устройства будут подключаться к центральной системе управления и указывать, когда следует циркулировать антифриз. Например, если температура в коллекторах ниже, чем температура в резервуаре, нет причин для циркуляции жидкости — фактически, это охладит вашу воду.

Также необходимо установить центральную систему управления и подключить ее к электросети в вашем доме. Это устройство будет действовать как «мозг» вашей новой солнечной установки для горячего водоснабжения, облегчая перекачку антифриза на основе данных, которые оно получает от датчиков температуры.

Шаг 6: Изолируйте систему

После того, как все части будут на своих местах, последний шаг в любой работе по горячему водоснабжению от солнечной энергии — изоляция каждой части. Ваш установщик заткнет дыры в вашей крыше, изолирует трубы и дважды проверит герметичность соединений между компонентами.Любая энергия, потерянная в системах трубопроводов или внутри самого резервуара-хранилища, означает потерю сбережений, поэтому крайне важно правильно изолировать вашу систему.

Производители солнечных систем горячего водоснабжения

Есть много производителей, которые производят полные системы или отдельные компоненты для солнечной установки горячего водоснабжения. Нет единого доминирующего производителя солнечной горячей воды — вместо этого несколько компаний, производящих солнечную горячую воду, производят качественную продукцию и внедряют инновационные технологии.

Важное замечание, которое следует помнить о производителях солнечной горячей воды, заключается в том, что они обычно продают сеть местных установщиков, которые часто получают обучение и поддержку непосредственно от этого производителя.Эти установщики могут варьироваться от компаний, которые также устанавливают солнечные фотоэлектрические системы, до специализированных компаний по производству солнечной горячей воды. В некоторых случаях это могут быть даже местные электрики или сантехники.

Типы солнечных систем горячего водоснабжения

Солнечные системы горячего водоснабжения состоят из множества частей и могут быть установлены несколькими способами в зависимости от типа системы, которую вы хотите. Например, у вас может быть активная или пассивная установка, а также прямая или косвенная система. Большинство солнечных водонагревателей установлено в США.С. бывает активным и непрямым. (Посетите нашу страницу о компонентах солнечной установки для горячего водоснабжения здесь.)

Список ведущих компаний по производству солнечной горячей воды

Многие американские и международные компании предлагают высококачественные и уважаемые продукты для горячего водоснабжения от солнечных батарей. Следующие производители предоставляют коллекторы, резервуары, контроллеры или даже полные системы.

Априкус

Компания Apricus, имеющая установки в более чем 30 странах, является крупным игроком в области производства солнечной горячей воды во всем мире.Apricus продает все детали для солнечной системы горячего водоснабжения, и они предлагают как вакуумные трубчатые, так и плоские коллекторы.

Рим

Rheem — крупная американская компания, производящая ряд продуктов для нагрева воды, и у нее есть небольшая линейка солнечных систем и компонентов для горячего водоснабжения. Они предлагают два полных пакета — один с резервным электрическим приводом и один вариант с одним резервуаром с резервным газом. Включенные солнечные коллекторы представляют собой модели с плоскими пластинами. Помимо двух полных пакетов, Rheem предлагает три резервуара для хранения горячей воды на солнечной энергии, которые можно приобрести по отдельности.

AET

AET (сокращение от Alternate Energy Technologies) существует с 1975 года и продает солнечные тепловые продукты. Их основным продуктом является сделка с EagleSun Systems, комплексная солнечная установка для горячего водоснабжения. AET утверждает, что их системы EagleSun рассчитаны на срок службы от 30 до 50 лет, что является впечатляющим сроком службы для солнечной горячей воды. Они производят только плоские солнечные коллекторы, но предлагают как прямые, так и непрямые системы.

Солнечная Земля

Еще одна компания, работающая с 1970-х годов, SunEarth производит и продает полные солнечные системы горячего водоснабжения с плоскими солнечными коллекторами.Кроме того, SunEarth предлагает как прямые, так и непрямые солнечные системы горячего водоснабжения. В дополнение к солнечному нагреву воды, SunEarth производит и продает полные солнечные нагревательные установки для бассейнов.

Кингспан

Компания

Kingspan была основана в Ирландии в 1960-х годах и расширилась до США в 2008 году как Kingspan USA. Одна из крупнейших компаний в этом списке, Kingspan производит экологичные строительные решения и технологии, от воздуховодов до систем контроля влажности. В рамках своего бизнеса в области солнечного горячего водоснабжения они производят вакуумные трубчатые и плоские коллекторы, но не производят никаких других компонентов системы солнечного горячего водоснабжения.

Stiebel Eltron

Как и компания Kingspan, описанная выше, Stiebel Eltron производит множество продуктов для строительных технологий, но уделяет особое внимание решениям для отопления и охлаждения с использованием возобновляемых источников энергии, таким как водонагреватели без резервуаров. Они продают полные комплекты солнечных батарей для горячего водоснабжения с плоскими пластинами и вакуумными трубчатыми солнечными коллекторами, а также предлагают отдельные компоненты для солнечной установки для горячего водоснабжения. Stiebel Eltron была основана в Германии, но продает продукцию в Соединенных Штатах.

Гелиодин

A U.Компания, основанная и основанная S. Heliodyne, является специализированным производителем солнечной горячей воды с дилерами в большинстве штатов. Они предлагают плоские пластинчатые коллекторы, резервуары для хранения и блоки управления для солнечных систем горячего водоснабжения. Основанная в 1976 году, она является одной из старейших компаний в этом списке и одной из немногих, специализирующихся только на солнечных батареях для горячего водоснабжения.

SunMaxx Solar

SunMaxx Solar (основанная как часть Silicon Solar в 2006 году) — одна из ведущих компаний, производящих системные компоненты.Они предлагают комплекты солнечной горячей воды с плоскими или эвакуированными трубчатыми солнечными коллекторами и поощряют домовладельцев устанавливать свои системы самостоятельно или нанимать рекомендованных специалистов. Вы также можете купить отдельные компоненты для солнечной системы горячего водоснабжения в SunMaxx.

Резол

Самая специализированная компания в этом списке, Resol производит только солнечные контроллеры для горячего водоснабжения, но является доминирующим игроком на рынке контроллеров. Компания Resol, основанная в Германии в 1977 году, расширила ассортимент своей продукции более чем в 60 странах с более чем 3 миллионами систем по всему миру, включая контроллер Resol.

2021 Руководство по солнечным водонагревательным системам

Хотя первоначальная стоимость солнечного водонагревателя может быть выше, чем у традиционных водонагревателей, солнечная энергия, которую вы используете, может принести большую экономию и экологические преимущества. На отопление воды приходится 18% энергии, потребляемой домом, но солнечный водонагреватель может сократить ваши счета за нагрев воды на 50-80%.

В этой статье мы объясним, как водонагреватель на солнечной энергии может помочь вам использовать бесплатный возобновляемый источник энергии, потенциально экономя деньги и принося пользу планете.Обладая этой информацией, вы сможете принять правильное решение о том, является ли солнечный водонагреватель хорошим вложением для удовлетворения потребностей вашего дома в горячей воде.

Основы солнечного водонагревателя

Основная функция солнечного водонагревателя заключается в том, чтобы подвергать воду или теплообменную жидкость воздействию солнечных лучей, а затем направлять нагретую жидкость обратно в ваш дом для домашнего использования. Основные компоненты всех солнечных водонагревателей — это накопительный бак и коллектор для улавливания солнечного тепла.

Коллекторы представляют собой серию плоских пластин, трубок или резервуаров, через которые проходит вода или жидкий теплоноситель и поглощает солнечное тепло.Оттуда жидкость циркулирует либо в резервуар для воды, либо в теплообменник.

Солнечные водонагреватели чаще всего используются в качестве энергосберегающих устройств для предварительного нагрева воды перед подачей в обычный водонагреватель в доме. Но некоторые солнечные водонагреватели нагревают и накапливают воду без использования обычного резервуара, предлагая горячую воду полностью на солнечной энергии.

Типы солнечных водонагревателей

Солнечные водонагреватели делятся на две большие категории: пассивные и активные.Основное различие между ними состоит в том, что активные системы требуют циркуляционных насосов для перемещения воды, а пассивные системы полагаются на гравитацию для перемещения воды. Активным системам также требуется электричество для работы, и они могут использовать антифриз в качестве теплоносителя.

В простейшем из пассивных солнечных коллекторов вода нагревается в трубках, а затем при необходимости направляется прямо в водопроводный кран. Активные солнечные коллекторы либо используют антифриз, который передается из солнечного коллектора в теплообменник, который нагревает питьевую воду для хранения и домашнего использования, либо просто нагревают воду напрямую, которая затем перекачивается в резервуар для воды.

Активные и пассивные системы имеют подкатегории, которые специализируются на различных климатических условиях, задачах, возможностях и бюджетах. Тот, который вам подходит, будет зависеть от следующих факторов:

• Свободное место
• Наличие солнечного света
• Ваши требования к мощности
• Строительные нормы и правила в вашем районе
• Ваш бюджет на установку

Давайте посмотрим на каждый тип солнечной системы горячего водоснабжения и на то, какую пользу он может принести вашему дому.

Активные солнечные водонагреватели

Хотя активные солнечные водонагреватели дороже пассивных систем, они более эффективны. Существуют два типа активных солнечных водонагревательных систем:

Активный прямой

В активной прямой системе питьевая вода проходит непосредственно через коллектор тепла в накопительный бак для использования. Они лучше всего подходят для мягкого климата, где температура редко опускается ниже нуля.

Активный косвенный

Активные непрямые системы обеспечивают циркуляцию незамерзающей жидкости через солнечный коллектор в теплообменник, где тепло жидкости передается питьевой воде.Затем вода направляется в резервуар для хранения для бытовых нужд. Активные непрямые системы необходимы для холодного климата, где температура регулярно опускается ниже нуля. Без активной косвенной системы трубы могут замерзнуть и лопнуть.

Пассивные солнечные водонагреватели

Пассивные солнечные водонагреватели — менее дорогой и простой вариант, но они также менее эффективны, чем активные системы. Однако они могут быть более надежными и служить дольше, поэтому не стоит упускать из виду их как вариант, особенно если у вас ограниченный бюджет.

Все пассивные системы используют давление или силу тяжести для циркуляции воды и бывают двух вариантов:

Встроенный коллектор-накопитель и подогреватели периодического действия

Интегральные коллекторные накопители (ICS) являются самыми простыми из всех солнечных водонагревательных агрегатов — тепловой коллектор также служит резервуаром для воды. Они довольно эффективны, но работают только в климате с небольшим риском отрицательных температур. Системы ICS могут быть такими простыми, как большой черный резервуар или серия небольших медных трубок, прикрепленных к крыше.Агрегаты ICS с медными трубками нагреваются быстрее из-за увеличенной площади поверхности, но быстрее теряют тепло по той же причине.

Системы ICS обычно используются для подогрева воды для обычных водонагревателей. В такой системе, когда вода необходима, она покидает накопительный резервуар / коллектор и попадает в обычный водонагреватель в доме.

При выборе системы ICS важно учитывать размер и вес: поскольку резервуар для хранения сам по себе также является коллектором, он большой и тяжелый.Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы поддерживать громоздкие системы АСУ ТП, что может оказаться непрактичным или невозможным для некоторых домов. Еще одним недостатком системы ICS является ее склонность к замерзанию и даже взрыву в более холодную погоду, что делает ее пригодной только для более теплого климата или иным образом осушаемой до наступления холодов.

Водонагреватели Thermosyphon

Системы Thermosyphon полагаются на тепловую циркуляцию. Вода циркулирует, когда теплая вода поднимается, а холодная спускается. У них есть резервуар, как и в блоке ICS, но коллекторы прикреплены к резервуару с наклоном вниз, чтобы обеспечить циркуляцию тепла.

Коллекторы термосифона собирают солнечный свет, отправляя нагретую воду обратно в резервуар через замкнутый контур или тепловую трубу. Хотя термосифоны более эффективны, чем системы ICS, их нельзя использовать там, где происходит регулярное высыхание.

Сколько стоит солнечный водонагреватель?

Чем больше горячей воды вы используете, тем больше вероятность того, что солнечный водонагреватель со временем окупится. Солнечные водонагреватели наиболее рентабельны для домашних хозяйств с большим количеством членов или с большой потребностью в горячей воде.

Обычный солнечный водонагреватель будет стоить около 9000 долларов без учета федеральных льгот, а активные модели с большей мощностью — до 13000 долларов. Небольшие системы могут стоить всего 1500 долларов.

Цены сильно различаются в зависимости от многих факторов, включая выбранные вами материалы, размер системы, затраты на установку и обслуживание и многое другое. Хотя системы ICS являются самым дешевым вариантом (около 4000 долларов за 60-галлонные блоки), они не будут работать во всех климатических условиях, поэтому, если в вашем доме регулярно температура ниже нуля, у вас не будет другого выбора, кроме как потратить деньги на активная косвенная система или, по крайней мере, использовать другую систему только часть года.

Вес и размер более дешевых пассивных систем могут подходить не всем. Если ваша конструкция не выдержит вес пассивной системы или у вас нет места, более дорогая активная система снова станет вашим лучшим вариантом.

Если ты строительство нового дома или рефинансирование, вы можете включить стоимость нового солнечного водонагревателя в свою ипотеку. Включая стоимость нового солнечного водонагревателя в 30-летнюю ипотеку, вы обойдетесь в 13-20 долларов в месяц.Возьмите федеральные льготы, и вы можете платить всего от 10 до 15 долларов в месяц. Так что, если вы строите новое или рефинансируете, а ваши обычные счета за отопление воды превышают 10-15 долларов в месяц, вы сразу же начнете экономить деньги. И чем больше воды вы используете, тем быстрее окупится система.

Помимо стоимости покупки и установки самой системы, вам необходимо учитывать годовые эксплуатационные расходы. В простой пассивной системе это может быть незначительно или совсем ничего.Но в большинстве систем, использующих обычные водонагреватели в тандеме с солнечным обогревателем, вы понесете некоторые расходы на отопление, хотя и намного ниже, чем при использовании обычного водонагревателя.

Налоговые льготы для солнечных водонагревателей

Вам не нужно брать на себя всю цену новой солнечной системы водяного отопления. Федеральные налоговые льготы могут значительно снизить стоимость установки. Федеральные налоговые льготы по возобновляемым источникам энергии для жилых домов (также известные как ITC или инвестиционные налоговые льготы) могут предоставить 26-процентный налоговый кредит на солнечные водонагреватели.Но есть некоторые условия для участия:

• По крайней мере, половина энергии, производимой в доме, должна поступать от солнца (фотоэлектрические системы).
• Новый солнечный водонагреватель должен быть сертифицирован Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) или аналогичным органом, одобренным правительством штата, в котором установлена ​​система.
• Солнечная система отопления не может использоваться для обогрева бассейнов или гидромассажных ванн — она ​​должна нагревать воду, используемую в доме или на работе.

Многие штаты, муниципалитеты и коммунальные службы предлагают собственные льготы и скидки на установку солнечных водонагревателей. Проверьте База данных DSIRE для получения дополнительной нормативной информации.

Где взять солнечный водонагреватель

Компоненты солнечного водонагревателя легко доступны во многих национальных сетевых магазинах, таких как Home Depot. Единицы также доступны для покупки напрямую у производителей, при этом Duda Diesel и Sunbank Solar предлагают несколько отличных вариантов солнечных водонагревателей для жилых помещений.Местные установщики также могут предложить качественные солнечные водонагреватели.

Для Солнечное отопление бассейна и маломасштабное использование, обратите внимание на нагреватели ниже:

• Duda Solar 30 Tube Water Heater Collector: Эта система является идеальным выбором для подогрева бассейнов, гидромассажных ванн и систем с обратной связью. Тридцать высокоэффективных негерметичных трубок обеспечивают отличное поглощение солнечного света и рассчитаны на потребление до 45 000 БТЕ в день.
• Солнечный водонагреватель Sunbank 40 галлонов Солнечный водонагреватель: Этот солнечный водонагреватель предназначен для домашних хозяйств, состоящих из одного-трех человек.Эта термосифонная система обеспечивает исключительную эффективность поглощения (92-96%) и поддерживает горячую воду в течение всего дня в сверхизолированном встроенном резервуаре. При весе всего 180 фунтов его можно установить на большинстве крыш.
• Duda Solar 200 литровый водонагреватель Активная сплит-система: Этот полный комплект включает резервуар для воды из нержавеющей стали, контроллер и погружной водяной насос. Это система с двумя змеевиками, которая позволяет нагревать воду в резервуаре как с помощью солнечной энергии, так и от вторичного источника электричества или тепла.

Поскольку на то, какой солнечный водонагреватель вам следует купить, влияет очень много факторов, при выборе и установке более крупной солнечной водонагревательной системы рекомендуется проконсультироваться с профессионалом.

Солнечные водонагреватели Vs. Домашняя солнечная система

Солнечные водонагреватели встречаются реже, чем раньше. Во многом это связано с резким снижением стоимость солнечных панелей, в результате чего многие люди, которые в противном случае установили бы солнечные водонагреватели, отказались от них и нагревали воду с помощью электроэнергии, вырабатываемой их собственными солнечными панелями.

Солнечные водонагреватели занимают драгоценную недвижимость, и для домовладельца, заинтересованного в производстве собственного электричества, вырабатываемого солнечными батареями, может иметь смысл максимально увеличить доступное пространство и вообще отказаться от солнечного нагрева воды. вместо этого покупать солнечные батареи.

Однако, если у вас нет места для солнечных батарей, солнечные водонагреватели все равно могут подойти, поскольку они занимают гораздо меньше места, чем солнечные панели. Солнечные водонагреватели также могут быть отличным вариантом для тех, кто живет в удаленных местах, или в качестве экологически чистого дополнения к существующей солнечной генерации электроэнергии.Современные электрические водонагреватели невероятно эффективны и при питании от солнечной энергии в сочетании с солнечным водонагревателем дадут значительную экономию для вашего кошелька и сократят выбросы парниковых газов.

Для многих домовладельцев решение сводится к цене. Солнечные водонагреватели могут стоить более 13000 долларов. Чтобы узнать, сколько будет стоить полная домашняя солнечная система для вашего дома, вы можете получить бесплатную, не обязательную цитату от ведущая солнечная компания в вашем районе, заполнив форму ниже.

FAQ: Солнечный водонагреватель

Стоит ли солнечный водонагреватель?

Стоит ли солнечный водонагреватель, все зависит от того, где вы живете, ваших потребностей и предпочтений, а также от того, планируете ли вы установка солнечных батарей. Солнечные водонагреватели теряют свои позиции в основном из-за всплеска солнечной энергии в домашних условиях: люди, которые установят солнечные водонагреватели, также хотят, чтобы солнечная энергия использовалась для выработки электроэнергии, и часто предпочитают отказаться от солнечных водонагревателей, которые конкурируют за ценное пространство на крыше.

Если у вас есть место, солнечный водонагреватель, вероятно, снизит ваши счета за нагрев воды. Солнечный водонагреватель, используемый в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии, по-прежнему является отличным выбором практически для любого применения.

Сколько стоит солнечный водонагреватель?

Типичная солнечная система водонагревателя будет стоить около 9000 долларов, а более дорогие модели — более 13000 долларов. Обогреватели для мелкомасштабного использования будут намного дешевле — от 1000 до 3000 долларов.

Какие недостатки у солнечных водонагревателей?

Самым большим недостатком солнечного водонагревателя является то, что он не работает в туманные, дождливые или пасмурные дни, а также ночью. Хотя с этим можно справиться с помощью обычного дополнительного нагревателя, это по-прежнему является недостатком, присущим всем солнечным технологиям. Техническое обслуживание может стать еще одним препятствием. Хотя обычно они не требуют особого обслуживания, некоторые солнечные водонагреватели требуют регулярного осушения, очистки и защиты от коррозии.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечные водонагреватели циркулируют жидкость через солнечный коллектор — чаще всего это коллектор с плоской пластиной или трубчатый коллектор — нагревая жидкость и отправляя ее либо в резервуар для использования, либо в теплообменник, где жидкость используется для нагрева воды для домашнего использования.

Кристиан Йонкерс — писатель, фотограф, кинорежиссер и любитель активного отдыха, одержимый пересечением людей и планеты.Он сотрудничает с брендами и организациями, в основе которых лежит социальное и экологическое воздействие, помогая им рассказывать истории, которые меняют мир.

Тепловая эффективность солнечной энергии — Солнечная система горячего водоснабжения, штат Мэн

Обратите внимание: Efficiency Maine в настоящее время не предлагает скидки на солнечные проекты. Щелкните здесь, чтобы просмотреть список независимых установщиков солнечных батарей.

Солнечные водонагревательные системы включают солнечные коллекторы и резервуары для хранения горячей воды. В большинстве установок раствор антифриза циркулирует через солнечные коллекторы для извлечения тепла, которое доставляется в накопительный бак.Солнечная система горячего водоснабжения, которая может удовлетворить потребности домашнего хозяйства в воде в летние месяцы, может нуждаться в дополнении обычной резервной системой на периоды ограниченного солнечного света или интенсивного использования.

Предоставлено Министерством энергетики.

Панели

наиболее эффективны, когда они устанавливаются лицевой стороной на юг и на солнце. Проконсультируйтесь с сертифицированным NABCEP специалистом по солнечной энергии, указанным в нашем инструменте поиска поставщиков, чтобы узнать больше о том, какой тип системы удовлетворит ваши потребности в горячей воде для бытового потребления.

Преимущества

1. Недорогое горячее водоснабжение — Солнечная система горячего водоснабжения может значительно снизить затраты на горячее водоснабжение, поскольку энергия для нагрева воды исходит от солнца.
2. Снижение воздействия на окружающую среду — Солнечная система горячего водоснабжения получает тепло от солнца, возобновляемого ресурса.
3. Нет горения — Солнечная система горячего водоснабжения не представляет опасности утечки топлива или продуктов сгорания.

Недостатки

1. Высокая стоимость установки — Солнечные системы горячего водоснабжения обычно дороже в установке, чем другие водонагревательные системы.
2. Требуется резервное копирование — Для солнечных водонагревательных систем обычно требуется резервная система в пасмурные дни и в периоды повышенного спроса.
3. Требуется солнечное облучение — Не все здания или крыши подходят для установки солнечных систем горячего водоснабжения. В идеале установка должна быть на крышах, выходящих на южную сторону, с беспрепятственным доступом солнечного света.

Домовладельцы, заинтересованные в получении дополнительной информации о солнечных системах горячего водоснабжения, должны связаться с местными сертифицированными установщиками и ознакомиться с руководством Министерства энергетики по солнечным водонагревателям.

Введение в альтернативное водяное отопление

Время чтения: 3 минуты

Нагрев воды часто является одним из самых высоких потребителей энергии в любом домашнем хозяйстве. Поскольку потребители стремятся к экономии энергии, все большую популярность приобретают солнечные системы водяного отопления.Хотя первоначальные вложения кажутся высокими, выгоды невероятно полезны.

Типы солнечных водонагревательных систем

Солнечные системы отопления бывают разных форм. Системы могут различаться по способу нагрева воды, например, прямой контур, косвенный контур или тепловой насос. Первый способ, которым системы могут различаться, — это способ передачи тепловой энергии, которую можно разделить на пассивную или активную категории, а также оборудование, используемое для нагрева жидкости. Это оборудование известно как солнечный коллектор, который может иметь форму плоского пластинчатого коллектора, коллектора периодического действия или вакуумного трубчатого коллектора.

В системах прямого солнечного нагрева воды или в системах с открытым контуром вода проходит через коллектор и нагревается непосредственно солнцем, прежде чем вернуться в накопительный бак. Эти системы рекомендуются для штатов, где низкие температуры являются редкими, например, во Флориде, поскольку замерзшая вода может расширяться и при этом повредить трубопровод и коллектор.

В системе с непрямым или замкнутым контуром вода не нагревается напрямую в коллекторе. Вместо этого вторая жидкость, известная как жидкий теплоноситель, циркулирует через коллектор и возвращается в теплообменник.Теплообменник расположен внутри резервуара для хранения воды, и тепло передается от теплоносителя к воде. Эта система выигрывает от того факта, что вода не испаряется внутри коллектора, но жидкость-теплоноситель необходимо доливать каждые несколько месяцев.

Наиболее распространенными теплоносителями являются дистиллированная вода или любой коммерческий антифриз, например, используемый в транспортных средствах и механизмах. Системы с тепловым насосом работают как прямые системы, но различаются, поскольку они используют электричество для циркуляции воды между коллектором и резервуаром для хранения, и вместо того, чтобы вода нагревается непосредственно солнцем, тепло передается от окружающего воздуха к воде.

Активные системы — это системы водяного отопления, для работы которых требуется электричество. Им требуется электричество, поскольку они используют водяные насосы и контроллеры насосов для циркуляции воды или теплоносителя. Эти системы имеют более высокий КПД, но имеют более сложную установку и требуют большего обслуживания, но на их работу не влияют изменения температуры. Пассивные солнечные водные системы не требуют каких-либо электрических воздействий для перемещения воды, а полагаются на естественное давление воды или силу тяжести.

Пассивные системы, как правило, дешевле и требуют меньшего обслуживания, но не рекомендуются для холодного климата, а установка во многом зависит от конструкции крыши.

Типы солнечных коллекторов

Существует три типа коллекторов, часто называемых солнечными батареями или солнечными трубками. Коллектор предназначен для сбора и концентрации солнечной энергии для нагрева воды. Коллекторы периодического действия (ICS) уникальны тем, что резервуар для хранения работает одновременно и как накопитель воды, и как коллектор.

Плоские коллекторы — это коллекторы, которые больше всего напоминают традиционные солнечные батареи. Обычно они состоят из изолированной коробки с рядом труб, соединенных внутри темным прозрачным верхом. В вакуумных трубчатых коллекторах используется серия стеклянных трубок, из которых «откачан» весь воздух, что создает вакуум и помогает предотвратить потерю тепла в окружающую среду. В термосифонных системах используются вакуумные трубчатые коллекторы. Когда солнце нагревает воду, горячая вода поднимается по трубке в резервуар для хранения, а более холодная вода опускается из резервуара для хранения, чтобы снова нагреться.

Преимущества и недостатки солнечных водонагревателей

Самым очевидным преимуществом является экономия на счетах за электричество или газ. Современные солнечные тепловые панели имеют рейтинг эффективности около 80%, что означает, что 80% излучения превращается в тепловую энергию. Дополнительным преимуществом этих современных солнечных панелей является то, что они имеют размеры примерно 6,5 на 3,3 дюйма, но могут легко нагревать средний водонагреватель на 40 галлонов, используя всего две или три панели.

Недостатком солнечной системы водяного отопления является то, что солнечные тепловые панели можно использовать только для нагрева воды, в то время как солнечные фотоэлектрические панели (фотоэлектрические) можно использовать для выработки электроэнергии, а генерируемое электричество можно использовать как для нагрева воды. , и обеспечьте электроэнергией дом.

Хотя солнечные водонагревательные системы — отличный способ снизить выбросы углекислого газа, они лучше всего подходят для использования с дополнительными системами. Если вы хотите узнать больше о солнечном нагреве воды или вам нужна помощь в замене или ремонте водонагревателя, обратитесь в Art Plumbing, AC & Electric.

Солнечное водонагревание | Союз неравнодушных ученых

Основы солнечного нагрева воды

Самым популярным типом солнечных коллекторов для нагрева воды является конструкция с плоскими панелями (к другим типам относятся вакуум-трубчатые, концентрирующие и встроенные накопительные коллекторы).Коллектор с плоской панелью представляет собой изолированный корпус, устойчивый к атмосферным воздействиям, с пластиной поглотителя, расходными трубками и прозрачной крышкой. Прозрачная крышка позволяет солнечной энергии проходить через поглотитель и расходомерные трубки и поглощаться ими. Затем генерируемое тепло передается текучей среде, циркулирующей через расходомерные трубки.

После того, как солнечная энергия собрана, она обычно используется с косвенной системой SWH с накачкой. Лучше всего подходит для более холодного климата, непрямая система перекачивает теплоносители (обычно нетоксичную смесь пропиленгликоля и воды с антифризом) через коллекторы, а затем передает нагретую жидкость из коллекторов в резервуар для хранения.Теплообменники передают тепло от жидкости к бытовой воде, хранящейся в резервуарах. Вода, хранящаяся в резервуаре, затем нагревается, когда жидкость проходит через теплообменник, расположенный внутри резервуара для хранения. Антифриз используется для предотвращения замерзания труб коллектора и обеспечения максимальной передачи тепла от солнечного коллектора к накопительному резервуару. Многие конструкции непрямых систем также включают внешний теплообменник.

Система обратного слива — еще одна распространенная система холодного климата.В этой системе вода в коллекторах и открытых трубопроводах сливается в изолированный резервуар с обратным сливом при каждом отключении насоса. Удаление всей воды из коллекторов и трубопроводов, когда система не собирает тепло, обеспечивает отказоустойчивый метод, гарантирующий, что коллекторы и трубопровод коллекторного контура никогда не замерзнут.

В более теплом климате чаще используются прямые системы. Прямая система обеспечивает циркуляцию питьевой воды непосредственно через солнечный коллектор в резервуар для хранения.Другими словами, вода, которая используется в доме, — это та же вода, которая циркулировала через солнечный коллектор. Эти системы включают в себя различные стратегии управления работой циркуляционного насоса, которые могут включать фотоэлектрические или дифференциальные регуляторы.

Пассивные прямые системы также используются в более теплом климате. Уникальной особенностью этих систем является то, что в них не используются насосы или другие электрические компоненты, что обеспечивает простую и надежную систему. Наиболее распространенными пассивными системами являются термосифон (см. Схему ниже) и системы накопления со встроенным коллектором.