Солнечная водонагревательная установка: Комплектация солнечной водонагревательной установки

Содержание

Солнечные водонагревательные установки — Энциклопедия по машиностроению XXL

СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ  [c.52]

По принципу работы солнечные водонагревательные установки можно разделить на два типа установки с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. в последние годы все больше производится пассивных водонагревателей, которые работают без насоса, а следовательно, не потребляют электроэнергию. Они проще в конструктивном отношении, надежнее в эксплуатации, почти не требуют ухода, а по своей эффективности практически не заступают солнечным водонагревательным установкам с принудительной циркуляцией. Более половины пассивных водонагревателей составляют установки термосифонного типа с естественной циркуляцией, а остальные — это компактные водонагреватели, в которых бак-аккумулятор горячей воды и коллектор солнечной энергии объединены (интегрированы) в единое компактное устройство.  [c.

53]


Водонагреватели с естественной циркуляцией воды. Принцип работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа с естественной циркуляцией теплоносителя иллюстрируется схемой, показанной на рис. 24, а. Установка содержит коллектор солнечной энергии, бак-аккумулятор горячей воды, подъемную трубу и опускную трубу, в нижнюю часть бака-аккумулятора подводится холодная вода (ХВ), и из его верхней части отводится к потребителям горячая вода (ГВ). Пере-  [c.53]

Непременным условием эффективной работы солнечной водонагревательной установки термосифонного типа является тепловая изоляция всех нагретых поверхностей — прежде всего бака-аккумулятора, подъемной и опускной труб, патрубка для отвода горячей воды к водоразборным кранам или душу и воздушника. Толщина тепловой изоляции бака должна быть 50—75 мм при использовании минеральной ваты или другого материала с коэффициентом теплопроводности 0,04—0,045 Вт/(м-К), а для трубопроводов — от 25 мм для опускной трубы до 50 мм для подъемного и соединительных трубопроводов.

Точка присоединения подъемной трубы к баку-аккумулятору должна находиться в верхней части бака на расстоянии не менее % высоты бака от его днища, а патрубок для подпитки холодной воды следует присоединять к нижней части бака. При необходимости использования электронагревателя для догрева воды внутри бака-аккумулятора его необходимо располагать горизонтально и размещать в верхней части бака. При соблюдении указанных условий обеспечивается температурное расслоение (стратификация) жидкости по высоте бака, при этом температура воды в нижней части бака ниже, чем в верхней. Благодаря этому в коллектор поступает вода с невысокой температурой, КПД коллектора возрастает и солнечная энергия используется более эффективно.  
[c.55]

Солнечные водонагревательные установки с естественной циркуляцией теплоносителя являются саморегулирующимися системами, и расход жидкости в них полностью определяется интенсивностью поступающего солнечного излучения, а также теплотехническими и гидравлическими характеристиками солнечного коллектора, бака-аккумулятора и соединительных трубопроводов.

[c.56]

Рис. 28. Солнечная водонагревательная установка с принудительной

Вследствие нестабильности поступления солнечной энергии системы солнечного отопления должны работать с дублером — резервным источником теплоты (котельная, теплосеть и т. п.), обеспечивающим 100 % тепловой нагрузки. В то же время солнечные водонагревательные установки сезонного действия могут быть запроектированы без дублера, если не предъявляются жесткие требования по бесперебойному снабжению горячей водой, например в летних душевых, пансионатах, пионерских лагерях и т. п.  
[c.142]

Солнечные водонагревательные установки за год дают 250—350 кВт-ч/м2 полезной энергии в умеренном климате и 600—700 кВт-ч/м в жарком климате.  [c.147]

Водонагревательные установки с принудительной циркуляцией. Установки с принудительной циркуляцией теплоносителя целесообразно использовать для горячего водоснабжения крупных объектов. В них солнечный коллектор представляет собой большой массив модулей КСЭ. Эти установки имеют большую теплопроизводительность, но, как правило, они довольно сложны. Прин-  

[c.57]

НПО Машиностроение , Реутов, Московская область — солнечные коллекторы и водонагревательные установки на 200 л.  [c.119]

Более высокое положение бака-аккумулятора относительно коллектора солнечной энергии в водонагревательных установках термосифонного типа имеет важное значение не только для обеспечения циркуляции теплоносителя в дневное время (на схеме направление движения— по часовой стрелке), но также и для предотвращения циркуляции воды в обратном направлении — против часовой стрелки — в ночное время. Это возмолшо при низ-  

[c.55]


Подбор солнечной водонагревательной установки. Новая информация.


Как правильно выбрать солнечную водонагревательную установку? При выборе СВУ необходимо придерживаться простых правил:

— Рекомендуется использовать солнечные коллекторы в системах, не требующих слива теплоносителя в зимний период. Теплоносителем в коллекторном контуре рекомендуется использовать антифризы на основе этилен- или пропиленгликоля, применяемые в системах отопления индивидуальных зданий и содержащих ингибиторы коррозии (для алюминиевых сплавов в случае использования коллекторов на их основе).

— Все солнечные системы работают в режиме аккумулирования тепла в накопительном баке, поскольку полезно используемое тепло поступает в систему (к коллекторам) только в дневное время, а система должна обеспечивать круглосуточную подачу горячей воды потребителю. Накопительный бак желательно приобретать максимального размера.

— В наших широтах необходимо подбирать солнечные коллекторы избыточной мощности и располагать их под углом равным географической широте данной местности плюс 15o, для эффективной эксплуатации в зимний период. Летом подобное расположение коллекторов несколько снизит их эффективность, чем защитит систему от перегрева. Для подбора оборудования следуйте подсказкам таблицы:

После выполнение вышеуказанных шагов вы получили необходимую емкость бака-накопителя и примерное количество коллекторов (из расчета — один коллектор = тридцати трубкам). Далее вам необходимо решить будете ли вы использовать солнечную энергию как дополнительный источник тепла в системе отопления. От вашего решения зависит выбор бака-накопителя с одним или двумя теплообменниками. Для отбора тепла в основную систему отопления вам будет бак с двумя теплообменниками. С помощью одного тепло будет передаваться в бак с водой, с помощью второго(верхнего) вы будете иметь возможность передавать излишки тепла в основную систему отопления.

Далее к получившемуся комплекту вам необходимо добавить рабочую станцию с контроллером, датчиками температуры и другой автоматикой. Таким образом имея комплект оборудования состоящий из бака-накопителя, необходимого количества вакуумных солнечных коллекторов и рабочей станции с контроллером вы сможете рассчитать стоимость вашей системы. Для «грубого расчета» к стоимости оборудования обычно добавляется 25-30% на работы по монтажу и 10-15% на расходные материалы (дополнительные трубы, фитинги, изоляцию и т.д.) и вы получаете полную стоимость вашего проекта.

С Подбор солнечной водонагревательной установки также смотрят

  • 



Пассивная солнечная водонагревательная установка – лучший выбор для сезонного ГВС | Атмосфера идеале

Один из самых эффективных способов экономии энергии, затрачиваемой на подогрев горячей воды, – это использование для ГВС солнечных коллекторов. Система нагрева, главным «ресурсным элементом» которой является солнечный коллектор, дает возможность сэкономить, в среднем, до 80% средств: для южных регионов этот показатель может быть даже выше. При этом срок окупаемости такой водонагревательной установки составит не более 2 лет (и это при том, что только гарантированный срок эксплуатации системы – 10 лет).

Компания «Атмосфера идеале» занимается реализацией, как солнечных коллекторов, так и готовых проектных решений (солнечных водонагревательных установок), основой которых является продукция Ariston — бренда с мировым именем. Мы готовы также спроектировать систему солнечного ГВС исходя из ваших индивидуальных потребностей.

Гелиоустановка: принцип и конструкция

Установка, способная дать такой превосходный результат, тем не менее, крайне проста. Она состоит из:

· солнечного коллектора, воспринимающего энергию, излучаемую солнцем;

· резервуара с водой (накопительного бака), который накапливает и хранит тепло, полученное от коллектора;

· гидравлических элементов и элементов управления, служащих для передачи тепловой энергии между коллектором и резервуаром.

Носителем тепла является жидкость, проходящая сквозь коллектор и бак-накопитель. В зависимости от способа движения жидкости-теплоносителя, водонагревательные установки делятся на системы с естественной или же с искусственной циркуляцией. Первые также называют пассивными, а вторые – активными.

Функционирование пассивной системы основано на элементарных физических законах: при нагреве плотность жидкости уменьшается, благодаря чему она становится легче и перемещается вверх. Таким образом, теплоноситель самопроизвольно перемещается в теплообменный бойлер, а охлаждаясь, тяжелеет и опускается, вновь стекая в солнечный коллектор.

В активной системе (системе с принудительной циркуляцией) для перемещения теплоносителя применяется насос.

Установка с принудительной циркуляцией более эффективна, чем с естественной, поскольку позволяет передавать большее количество тепла, зато пассивная система крайне проста и очень экономична. Ее функция – обеспечивать сезонное горячее водоснабжение, и с данной задачей она справляется превосходно.

В системе с естественной циркуляцией накопительный резервуар монтируется над солнечной панелью (панелями), которые могут быть установлены как на кровле строения, так и на земле.

Преимущества систем с естественной циркуляцией

К главным достоинствам пассивной водонагревательной системы на солнечных коллекторах можно отнести:

• простоту и надежность, легкое подключение;

• выгодность;

• возможность обойтись без электричества;

• малую затратность на техобслуживание;

• экономию пространства в доме;

• минимальные вложения.

В качестве недостатков можно назвать:

• сезонность;

• теплопотери из-за наружного расположения бойлера;

• риск замерзания.

Как выбрать объем бойлера?

Пассивные солнечные водонагревательные установки могут иметь накопительные баки емкостью 150, 200 и 300 литров и подходят для обустройства ГВС в небольших частных домах для малых семей. Площадь коллектора составляет 2,2 кв. м для баков емкостью 150, 200 л и 4,4 кв. м для баков 300 литров.

Выбирая солнечную водонагревательную установку с естественной циркуляцией, надо учесть объем суточного расхода горячей воды всеми живущими в доме, чтобы правильно подобрать объем бака, соответствующий этому потреблению. Нужно принять во внимание также время, обычно уходящее на «водные процедуры».

Для семьи из 2-3 человек при умеренном потреблении горячей воды (без излишней неоправданной экономии) оптимальной для сезонного горячего водоснабжения будет солнечная водонагревательная установка с естественной циркуляцией и накопительным баком объемом в 150 литров.

Такая система будет бесперебойно обеспечивать вас горячей водой в течение дачного сезона. Это – идеальное решение для подогрева воды для летнего душа, бани, полива растений.

Сборка и монтаж

Установка и сборка пассивной гелиосистемы с баком на 150 литров не требует специальных знаний или умений, занимает каких-то 2 — 3 часа. Вполне возможно смонтировать все самостоятельно, следуя подробным и внятным инструкциям в документации.

Правильная эксплуатация системы солнечного ГВС – гарантия ее безотказной службы на протяжении 5-10 лет. При их монтаже нужно учитывать, что теплая вода из накопительного бака подается без напора, а значит, системы надо рассчитывать на 1-2 точки водоразбора и при смешивании с холодной водой устанавливать устройство для понижения давления холодной воды.

Водонагревательные солнечные установки с естественной циркуляцией являются самыми дешевыми в классе гелиоколлекторов, успешно конкурируя в цене с самодельным летним душем. Они отлично подходят как частному коттеджу, так и небольшому пансионату.

Остались вопросы?

Наши специалисты с радостью ответят на все Ваши вопросы!

Наш телефон: +7 (495) 204-21-46

Наш e.mail: [email protected]

Устройство и установка солнечного вакуумного коллектора

Энергия солнца является экологически чистым, универсальным и дешевым источником энергии, по сравнению с традиционными источниками. Рост интереса к этому виду энергии обусловлен, с одной стороны, постоянным ростом цен на топливо ( природный газ и нефть), с другой стороны -ужесточением контроля и норм по выбросу вредных веществ в окружающую среду.

Солнечные коллекторы, это, безусловно, самый зеленый способ производства горячей воды. Солнечные водонагреватели, как правило, используется в сочетании с традиционными нагревателями, так как погода влияет на эффективность нагрева воды. Традиционные нагреватели лишь подстраховывают солнечные водонагреватели, в зимние и пасмурные дни.

Вакуумный солнечный коллектор (солнечный водонагреватель) используется с целью сбора солнечной энергии и преобразованием её в тепловую энергию. Солнечный коллектор состоит из отдельных вакуумных трубок, которые располагаются параллельно друг другу. Вместе с теплосборником, креплением и рамой они формируют солнечный вакуумный коллектор.

Конструкция вакуумных трубок похожа на конструкцию термоса: одна трубка вставлена в другую с большим диаметром. Между ними вакуум, который представляет совершенную термоизоляцию. Внутренняя трубка покрыта специальным селективным слоем, который хорошо абсорбирует (поглощает) солнечную энергию а вакуум препятствует потерям тепла. Медная трубка запаяна и содержит небольшой объем легкокипящей жидкости.

Под воздействием тепла жидкость испаряется и забирает тепло вакуумной трубки. Пары поднимаются в верхнюю часть – наконечник, где конденсируются и передают тепло теплоносителю основного контура (незамерзающей жидкости). Конденсат стекает вниз, и процесс «испарения–конденсации» повторяется.

Вакуумные трубки сделаны из высококачественного, сверхпрочного боросиликатного стекла, что обеспечивает защиту их от града и механических повреждений. Данная трубка устойчива к замораживанию и работоспособна без повреждений до -50°С. Испарение жидкости начинается при достижении температуры внутри трубки +30°С.

Солнечные коллекторы с вакуумными трубками в зависимости от давления и использования делятся на :

— Солнечный коллектор система без давления;

— Солнечный коллектор система под давлением;

— Солнечный коллектор одноконтурный;

— Солнечный коллектор двухконтурный;

— Солнечный водонагреватель, сплит-система;

— Солнечный коллектор всесезонный.

За счёт солнечной энергии такая система способна обеспечивать до 100 % ежедневной потребности в ГВС в летний период. За счёт вакуума потери тепла в атмосферу минимальные.

Солнечный коллектор системы без давления является самой простой системой ГСВ , не нуждается в постоянной подкачке воды (заправляется периодически), так как расположен выше точки разбора воды.

Внимание: солнечный коллектор с вакуумными трубками системы без давления эксплуатируется только в теплое время года (при положительной температуре окружающей среды), на зимний период воду из системы необходимо сливать.

Такие коллекторы используются для обеспечения горячего водоснабжения в загородных домах и дачах и пансионатах при условии потребления воды только при положительных температурах наружного воздуха.

Место установки солнечного коллектора -крыша дома и других строений (плоская / скатная)

Емкостной бак для воды двухслойный. Внешний слой сделан из нержавеющей или окрашенной стали, диаметр 460 мм. Внутренний слой — из нержавеющей стали 0,41 мм толщиной, диаметром 360 мм. Между стенками бака в качестве утеплителя используется полиуретан 50 мм толщиной. Подпорная рама металлическая с гальваническим покрытием. Электронагреватель установлен в баке для воды и включается, когда для подогрева воды недостаточно солнечной энергии. Контроллер осуществляет интеллектуальный контроль и автоматическую работу системы: регулирует уровень воды в баке (открывает клапан подачи воды из водопровода), обеспечивает поддержание заданных параметров температуры нагрева жидкости в баке (включает электронагреватель при недостаточности нагрева воды).

Данная система отличается от рассмотренной выше конструкцией бака солнечного проточного водонагревателя.

Бак проточного водонагревателя на солнечном коллекторе двухконтурный, и является конструкцией бак в баке. Между стенками внутреннего и внешнего баков находиться теплоизолятор. В середине внутреннего бака находится медный змеевик, через который проходит подогреваемая вода из водопроводной сети. Концы этого змеевика выведены наружу с разных сторон бака. Внутренний бак заполняется водой или антифризом, который подогревается всё теми же вакуумными трубками с тепловыми стержнями. Уровень воды или теплоносителя в баке поддерживается автоматически контроллером.

Принцип работы проточного водонагревателя:

Вакуумные трубки с тепловыми стержнями нагревают теплоноситель внутри бака, вокруг змеевика. Эта вода используется только, как внешний теплоноситель для змеевика. Когда потребитель открывает кран горячей воды, то она, под давлением водопроводной сети, проходит через множество витков змеевика и разогревается.

Преимущества водонагревателя:

1) При нагреве воды внутри бака — система готова к работе

2) Горячая вода из бака не расходуется и постоянно подогревается трубками коллектора (расходуется вода внутри змеевика), нет перерывов в работе нагревателя

3) Не требуется располагать водонагреватель выше точек потребления горячей воды

4) При использовании антифризов для заполнения внутреннего бака, водонагреватель становится все сезонным.

Сплит-система состоит из:

-солнечного коллектора с вакуумными трубками, внутри которых находится медный нагревательный элемент,

-насосной станции,

-контроллера,

-расширительного бачка,

-датчиков,

-бака для воды с двумя теплообменниками, ТЭНом.

Характеристика Солнечной водонагревательной Сплит- системы :

1. Солнечный коллектор отделен от водяного бака, бак может быть установлен в любом месте;

2. Солнечный коллектор может быть установлен на зданиях различными способами и стилями;

3. Применяет U-образные вакуумные трубы солнечного коллектора, использует антифриз для преобразования тепла с высоким антифризным эффектом;

4. Интеллектуальная система контроля, надежная и удобная;

5. Хранение большого объема воды, достаточный поток воды;

6. Многофункциональный интерфейс отопительной системы может быть соединен с дополнительным ресурсом отопления, работающий не на солнечной энергии.

7. Возможность эксплуатации в любое время года;

8. Возможность работы в регионах с умеренным климатом, в том числе в зимний период, при низких температурах;

Внимание: сплит-система не является полной заменой традиционно применяемым системам отопления, а используется для предварительного нагрева теплоносителя в системе отопления.

Количество вырабатываемой солнечным коллектором тепловой энергии зависит в основном от угла наклона и ориентации установки. Критерием ориентации является азимут.

Угол наклона – это угол между горизонталью и батареей. При установке на скатной крыше угол наклона задается скатом кровли. Наибольшее количество энергии воспринимается панелью коллектора при расположении его плоскости под прямым углом к направлению инсоляции. Поскольку угол инсоляции зависит от времени суток и года, ориентацию плоскости коллектора следует выполнять в соответствии с высотой Солнца в период поступления наибольшего количества солнечной энергии.

На практике углы наклона принимаются между 30 и 45º.

Азимут описывает отклонение плоскости коллектора от направления на юг; если плоскость коллектора ориентирована на юг, то азимут = 0º.

Самого высокого коэффициента энергоотдачи (КПД) солнечной установки в Санкт-Петербурге и Ленинградской области можно добиться при ее расположении в южном направлении с наклоном 30-35º к горизонтали.

Важной частью гелиоустановки является поддерживающая конструкция для солнечных коллекторов. Она обеспечивает правильный угол наклона, а также необходимую жесткость конструкции. Поддерживающие конструкции с солнечными модулями должны выдерживать порывы ветра и другие неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Перспективы солнечных водонагревателей в России | Архив С.О.К. | 2011

Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для производства электроэнергии и тепла получило в последние 10–15 лет интенсивное развитие во многих странах мира. К ВИЭ относятся солнечная, ветровая, геотермальная энергии, энергия, содержащаяся в биомассе растительного и животного происхождения, в действии морских волн и приливов, рассеянная теплота окружающей среды. Солнечная энергия по своим масштабам значительно превосходит другие виды ВИЭ и является их источником, за исключением геотермальной энергии и энергии приливов.

Заметим также, что солнечное излучение, поступающее на Землю, является абсолютно экологически чистым. Солнечная энергия может быть преобразована в электрическую энергию и тепло. Оба этих направления находят в мире практическое применение. Преобразование солнечной радиации в тепло осуществляется с помощью достаточно простых технических средств, поэтому оно получило наибольшее распространение. В настоящей статье предметом рассмотрения является именно это направление.

Использование солнечной энергии для нагрева воды в бытовых и промышленных целях, отопления зданий и сооружений, сушки продуктов и материалов и т.п. объединяется понятием «солнечное теплоснабжение». Наибольшее применение нашел нагрев воды посредством энергии солнца.

Виды солнечных коллекторов. Солнечные коллекторы подразделяются на плоские и фокусирующие. Плоские жидкостные коллекторы используются для нагрева воды до 50–80 °C. Плоские воздушные коллекторы применяются с целью нагрева воздуха для систем воздушного отопления или сушки различных продуктов и материалов.

Для нагрева воды или органического теплоносителя до более высоких температур (200–300 °C) используются фокусирующие солнечные коллекторы, в которых приемник облучается концентрированным солнечным излучением, что позволяет существенно повысить температуру нагреваемого теплоносителя. Однако воздушные коллекторы не получили в отечественной практике достаточного распространения, а фокусирующие значительно более дороги, чем плоские, т.к. требуют применения оптических концентрирующих устройств — зеркал или линз, постоянно ориентируемых на солнце. Поэтому мы ограничимся рассмотрением солнечных установок на основе плоских жидкостных коллекторов.

Конструкция и принцип действия солнечной водонагревательной установки. Основным элементом установки солнечного горячего водоснабжения является плоский солнечный коллектор, содержащий четыре основных конструктивных элемента: зачерненную металлическую панель с каналами для теплоносителя, наружное остекление, тыльную теплоизоляцию и корпус, который по периметру объединяет указанные элементы.

Солнечные установки используются для сезонного и круглогодичного горячего водоснабжения и выполняются по однои двухконтурной схеме соответственно. Одноконтурная солнечная одонагревательная установка. Установки сезонного горячего водоснабжения выполняются по одноконтурной схеме. Простейшая схема такой водонагревательной установки для индивидуального потребителя с естественной циркуляцией теплоносителя (воды) показана на рис. 2.

Вода, нагретая в солнечных коллекторах 1, в силу меньшей плотности поднимается по циркуляционному трубопроводу 2 и поступает в верхнюю часть бака-аккумулятора 3. Из его нижней части холодная вода перемещается в солнечные коллекторы. Система работает тогда, когда весь циркуляционный контур, в т.ч. и бак-аккумулятор, заполнен водой, что обеспечивается регулятором уровня 7, например, простейшего поплавкового типа. Распределение горячей воды по трубопроводу 4 производится из верхней части бака-аккумулятора, где скапливается наиболее горячая вода.

Расход горячей воды компенсируется поступлением холодной воды из водопровода через регулятор уровня 7 и трубопровод 8, подсоединенный к нижней части бака-аккумулятора. Бак-аккумулятор с воздушной трубкой 9 и регулятор уровня являются сообщающимися сосудами, в которых сохраняется одинаковый уровень воды. Воздушная трубка 9 используется также для удаления воздуха из системы. Вентиль 5 служит для дренажа системы, а вентиль 6 — для отключения ее от водопровода.

Естественная циркуляция воды в системе характерна для установок с площадью солнечных коллекторов не более 40–50 м2. В установках большей площади требуется наличие циркуляционного насоса в контуре. Рекомендуемый удельный расход воды в коллекторном контуре составляет до 50 л/(м2⋅ч). Одноконтурные солнечные водонагревательные установки являются сезонными, поскольку не могут работать в холодное время года из-за опасности замерзания воды и разрушения системы.

На зиму они должны быть опорожнены и законсервированы. Двухконтурная солнечная водонагревательная установка. Установки солнечного горячего водоснабжения круглогодичного действия выполняются по двухконтурной схеме. В этом случае в первом (коллекторном) контуре используется какой-либо нетоксичный незамерзающий теплоноситель.

На рис. 3 представлен один из возможных вариантов двухконтурной схемы солнечной водонагревательной установки с емкостным теплообменником, встроенным в бак-аккумулятор и образующим вместе с солнечными коллекторами и циркуляционными трубопроводами первый контур, заполняемый незамерзающей жидкостью. Кроме теплообменника, дополнительными элементами установки являются расширительный бачок 11, вентиль 12, служащий для дренажа бака-аккумулятора, и дублер 13, работающий на каком-либо традиционном энергоносителе.

Приведенные на рис. 2 и 3 схемы являются примерными и могут быть выполнены в различных вариантах. Так, более крупные двухконтурные солнечные установки имеют, как правило, не емкостной, а выносной скоростной теплообменник. При этом в контуре бакаккумулятор-теплообменник устанавливается циркуляционный насос. Наиболее сложными являются схемы солнечных установок, участвующих в покрытии как нагрузки горячего водоснабжения, так и отопления.

Необходимым условием в данном случае является разделение отопительного контура и контура горячего водоснабжения. При любой используемой схеме солнечной установки необходима теплоизоляция бака-аккумулятора и циркуляционных трубопроводов во избежание бесполезных тепловых потерь.

Технические характеристики. Основными характеристиками солнечных водонагревательных установок являются коэффициент замещения нагрузки (доля солнечной энергии в покрытии нагрузки) и удельная (в расчете на 1 м2 коллектора) годовая или сезонная теплопроизводительность. Первая из них определяет значимость установки для потребителя, вторая — экономический эффект от применения установки.

Расчеты показывают, что в климатических условиях России солнечные установки горячего водоснабжения круглогодичного действия имеют удельную годовую теплопроизводительность от 0,35 до 0,8 Гкал/м2 при коэффициенте замещения нагрузки от 0,25 до 0,5. Для установок сезонного действия эти характеристики составляют от 0,2 до 0,5 Гкал/м2 и от 0,5 до 0,7, соответственно. КПД солнечного коллектора зависит от ряда факторов: внешних (плотность потока солнечной радиации, температура наружного воздуха), режимных (расход воды через коллектор), конструктивных.

При эксплуатации солнечных коллекторов в составе водонагревательной установки внешние факторы изменчивы вследствие природы используемого источника энергии, могут меняться и режимные факторы. Поэтому коллекторы также являются «величиной переменной». Это создает трудности, например, при сравнительной оценке различных конструкций коллекторов, поскольку такое сравнение требует равенства внешних факторов и расхода теплоносителя, что в реальных условиях далеко не всегда возможно.

Вот почему совершенство конструкции коллектора оценивается не по величине КПД вследствие его изменчивости, а по способности коллектора эффективно поглощать солнечную радиацию, а также по величине удельных тепловых потерь, которые являются постоянными. Для ориентировки отметим, что при температуре воздуха более 20 °C и плотности потока солнечной радиации в плоскости коллектора не менее 600 Вт/м2 КПД современных коллекторов составляет 0,5–0,6.

Область применения. Установки солнечного горячего водоснабжения применяются в основном для обеспечения горячей водой конкретного объекта — жилого дома, больницы, гостиницы и т.д., хотя в мировой практике известны крупные установки для централизованного горячего водоснабжения населенных пунктов с несколькими тысячами жителей.

В подавляющем большинстве случаев, когда требуется гарантированное обеспечение потребителя, солнечная установка должна иметь дублера, т.е. источник тепла на какомлибо традиционном теплоносителе — газовый котел, электрический нагреватель и пр. Таким дублером может быть и теплосеть. Однако в данной ситуации необходимо обеспечить возможность как регулирования поступления тепла из сети, так и, в особенности, его учет с оплатой по фактическому потреблению, иначе теплоснабжающая организация будет выставлять счета на оплату по своим нормативам независимо от наличия у потребителя солнечной установки, и ее применение потеряет смысл.

Перспективным направлением применения солнечных установок для нагрева воды является создание солнечно-топливных котельных, в которых солнечная установка является своеобразной приставкой к существующей или вновь создаваемой котельной. Использование солнечных установок горячего водоснабжения достаточно эффективно в европейской части России южнее Воронежа, Самары, в южной части Западной и Восточной Сибири, в Приморском крае.

Сезонные установки горячего водоснабжения эффективны при длительном межотопительном периоде. Что касается применения солнечных установок на основе плоских жидкостных коллекторов для отопления в климатических условиях России, то в целом это технически и экономически нецелесообразно. Объясняется это следующим — чтобы вклад солнечной энергии в отопительную нагрузку был достаточно ощутимым, площадь солнечных коллекторов в установке должна составлять не менее 0,4 отапливаемой площади здания.

Весной существенно увеличивается приток солнечной радиации, и теплопроизводительность установки значительно превосходит нагрузку горячего водоснабжения, в результате чего тепловая мощность установки не может быть использована полностью и среднегодовая удельная теплопроизводительность оказывается в разы меньше, чем для установок, предназначенных только для солнечного горячего водоснабжения. Поэтому их целесообразно применять в некоторых районах Забайкалья и Дальнего Востока в силу особенностей климата — ясные, солнечные зимы позволяют эффективно использовать эти системы.

Условия размещения солнечной установки. В любом месте размещения солнечной установки необходимо соблюдать условия ее незатенения в течение дня соседними строениями, растительностью и другими помехами (рис. 4). Удобно располагать солнечные коллекторы на крыше обеспечиваемого объекта, если ее площадь достаточна для размещения требуемого количества коллекторов и конструкция кровли позволяет это сделать.

Технико-экономический эффект. Использование солнечных водонагревательных установок приводит к экономии топлива и соответственно к снижению вредных выбросов, связанных с его сжиганием, а также к улучшению бытовых условий для населения, особенно в сельской местности, где горячее водоснабжение практически отсутствует. Однако экологические и социальные выгоды не имеют в современных российских условиях никакого экономического эквивалента.

Поэтому расходы на создание солнечной установки могут окупиться только за счет экономии расхода традиционных теплоносителей. Величина удельных (в расчете на 1 м2 коллектора) затрат на создание солнечных водонагревательных установок по данным ЮРЭК составляет $125–180. Значения удельной годовой теплопроизводительности приведены выше. Из этих данных следует, что приемлемый срок окупаемости солнечных установок горячего водоснабжения (пятьшесть лет) может быть достигнут при стоимости замещаемого тепла 1000–1200 руб/Гкал.

В настоящее время тарифы на тепло, поставляемое централизованными системами теплоснабжения, составляют для различных регионов страны от 250 до 900 руб/Гкал. Для сферы децентрализованного теплоснабжения достоверная статистика о стоимости отпускаемого тепла отсутствует. Очевидно, что она в целом выше, чем при централизованном теплоснабжении. Поэтому областью применения солнечных установок являются в первую очередь зоны децентрализованного теплоснабжения.

При замещении электроэнергии ситуация для солнечных установок более благоприятна. Приемлемые сроки окупаемости достигаются в большинстве регионов. Следует отметить, что действующие в стране тарифы на электроэнергию и тепло являются также инструментом социальной политики государства, что находит свое выражение, в частности, в так называемом перекрестном субсидировании, когда, например, тарифы для населения существенно ниже, чем для других групп потребителей (промышленность, бюджетные потребители и др.).

Тем не менее постоянное из года в год повышение тарифов на тепло и электроэнергию хотя и является негативным фактором для потребителей, расширяет сферу экономически выгодного применения солнечных установок. В любом случае решение об использовании солнечной установки в определенном пункте для конкретного потребителя должно приниматься на основе технико-экономического анализа с учетом расчетной теплопроизводительности установки, требуемых затрат на ее создание, местных тарифов на тепло и электроэнергию или цен на топливо.

Зарубежный опыт использования ВИЭ — причины, сдерживающие развитие солнечного теплоснабжения в России. Небезынтересно сравнить ситуацию с использованием солнечной энергии для теплоснабжения в нашей стране и за рубежом. Во многих зарубежных странах использование различных видов возобновляемых источников энергии, в т.ч. солнечной, является приоритетной задачей государственной технической политики в области энергетики.

Инструментом реализации этой политики служит принятое в этих странах законодательство, определяющее правовые, организационные и экономические основы использования ВИЭ. Последние состоят в установлении мер экономического стимулирования (благоприятные тарифы на производимую энергию, налоговые и кредитные льготы, прямые дотации) для становления и адаптации ВИЭ на энергетическом рынке.

В результате указанных мер ВИЭ широко применяются во многих странах. Так, площадь используемых в мире солнечных коллекторов превысила в настоящее время 70 млн м2. Лидерами в этом области являются США, Китай, Япония, Германия и Израиль. В Израиле принят закон, по которому жилые дома до пяти этажей в обязательном административном порядке должны быть оборудованы системами солнечного горячего водоснабжения, за исключением некоторых случаев, препятствующих эффективному использованию таких систем (затенение, неблагоприятная ориентация, например, установка системы на северном скате крыши и т.д.).

Вследствие этого в Израиле на каждого человека приходится 1 м2 солнечного коллектора. В бывшем СССР солнечное горячее водоснабжение имело некоторое распространение (общая площадь солнечных коллекторов составляла около 150 тыс. м2). Однако коллекторы использовались главным образом в южных районах, ныне находящихся вне России. С сожалением можно констатировать, что в настоящее время в России использование ВИЭ не является приоритетной задачей и солнечное горячее водоснабжение развито слабо.

Соответственно отсутствует законодательство в данной сфере, в т.ч. какие-либо меры экономического стимулирования этого направления. Развитие солнечного теплоснабжения сдерживается также ограниченной платежеспособностью потенциальных индивидуальных и коллективных потребителей солнечных водонагревательных установок. Тем не менее определенного успеха по созданию установок солнечного горячего водоснабжения на Северном Кавказе с суммарной площадью солнечных коллекторов более 4000 м2 добилась Южно-русская энергетическая компания (ЮРЭК, г. Краснодар).

Несколько организаций осуществляют изготовление солнечных коллекторов. Наиболее крупным производителем этой продукции является Ковровский механический завод (КМЗ) в городе Коврове Владимирской области. Объективные условия, состоящие в постоянном повышении тарифов на электроэнергию и тепло, позволяют рассчитывать на развитие в этой сфере. Несмотря на сложные климатические условия во многих регионах России солнечное теплоснабжение, по крайней мере с технической точки зрения, достаточно эффективно.

Комплекты солнечных водонагревательных установок

Для упрощения подбора соответственных элементов солнечной водонагревательной установки компания Коспел предлагает готовые комплекты таких установок. Элементы солнечной водонагревательной установки подобраны согласно следующим условиям: среднегодовое обеспечение горячей водой с солнечных коллекторов составляет около  60%, 1,2 – 1,6 м рабочей поверхности абсорбера на 1 человека, среднесуточная потребность в горячей воде около 50-60 литров на 1 человекаna, высота системы до 6 м (более объемные системы должны быть запроектированы специалистами).

Солнечные установки ZSH с коллекторами: 

для 2-3 человек ZSH-2/250 — 2 коллектора KSH-2,0, бойлер ГВС SB-250, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 18л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, маскирующая панель, теплоноситель 20 литров.
ZSH-2 — без бойлера ГВС
ZSH-2/250.H — коллекторы для горизонтального монтажа
ZSH-2.H — коллекторы для горизонтального монтажа, без бойлера ГВС

для 4 человек

ZSH-3/300 — 3 коллектора KSH-2,0, бойлер ГВС SB-300, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 25л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 2 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.
ZSH-3 — без бойлера ГВС
ZSH-3/300.H — коллекторы для горизонтального монтажа
ZSH-3.H — коллекторы для горизонтального монтажа, без бойлера ГВС

для 6 человек

ZSH-4/400 — 4 коллектора KSH-2,0, бойлер ГВС SB-400, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 40л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 3 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.
ZSH-4 — без бойлера ГВС

для 8 человек

ZSH-5 — 5 коллекторов KSH-2,0, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 40л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 4 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.

 Солнечные установки ZSH с коллекторами:

для 4 человек


ZSH-2×2,3/300 — 2 коллектора KSH-2,3, бойлер ГВС SB-300, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 25л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 2 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.
ZSH-2×2,3 -без бойлера ГВС

для 6 человек


ZSH-3×2,3/400 — 3 коллектора KSH-2,3, бойлер ГВС SB-400, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 40л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 2 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.
ZSH-3×2,3 — без бойлера ГВС

для 8 человек

ZSH-4×2,3 — 4 коллектора KSH-2,3, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 40л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 3 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.
для 10 человек

ZSH-5×2,3 — 5 коллекторов KSH-2,3, регулятор солнечной установки, двухстояковая насосная группа, расширительный бак 40л с крепежным комплектом, соединительные элементы коллекторов, 2 гибких шланга, 4 маскирующие панели, теплоноситель 20 литров.

Схема обвязки и заправки теплоносителем солнечной водонагревательной установки

Схема обвязки и заправки теплоносителем солнечной водонагревательной установки

Для круглогодичного использования в климатических условиях нашей страны систему солнечной установки необходимо делать двухконтурную. Где в первичном контуре солнечные коллекторы – теплообменник используется антифриз. Антифриз должен быть нетоксичным и в случае попадания его в воду  при возможных протечках не должно происходить  отравления питьевой воды. Наиболее распространённым является применение для этих целей пропиленгликоля.  Выбор концентрации раствора пропиленгликоля зависит от возможной минимальной температуры региона, где будет использоваться установка. Оптимально чтобы антифриз используемый в качестве теплоносителя имел специальные присадки замедляющие процесс коррозии меди, припоя, латуни, исключающие образование накипи, а также улучшающие смазочные свойства антифриза, что положительно влияет на эффективность работы циркуляционных насосов. В пакет присадок входят также обычно противопенные добавки и компоненты, предотвращающие разрушение уплотнителей (резины, тефлона, паронита). Кроме того, исходя из наших климатических условий, бак-аккумулятор необходимо устанавливать внутри  зданий. Одноконтурные системы и баки-аккумуляторы, устанавливаемые на улице, могут применяться только там, где отсутствует риск отрицательных температур, для наших условий в большинстве случаев это возможно только в летний период, т.е. для сезонного использования.  Так же нужно учитывать что одноконтурная система подвержена риску образования накипи внутри коллекторов (за исключением пластиковых) что приводит к снижению их производительности, необходимо иметь в виду жесткость нагреваемой воды.

Существует много схем солнечных водонагревательных установок, мы рассмотрим схему обвязки стандартной установки для приготовления горячей воды с описанием основного оборудования и запорной арматуры. Эту схему можно использовать как базовую.

Первичный контур состоит из солнечных коллекторов, системы трубопроводов, насоса, мембранного расширительного бака и теплообменника. В виду того что в солнечных коллекторах возможны высокие температуры трубопроводы необходимо делать из металлических труб — медных или из нержавеющей стали. Медные трубы целесообразно соединять твердой пайкой. Во всяком случае, на расстоянии не менее 5 метров от солнечных коллекторов все соединения должны быть выполнены на твердой пайке. Теплообменники могут быть как встроенные в баки-аккумуляторы (обычно змеевиковые), так и расположенные отдельно (например пластинчатые). Обычно для баков-аккумуляторов объемом до 1000 литров используются встроенные в бак теплообменники, свыше пластинчатые. Можно  использовать как баки-аккумуляторы свыше 1000 литров со встроенными теплообменниками, так и баки-аккумуляторы меньшего объема с пластинчатыми теплообменниками.  Но в этих случаях необходимо особенно внимательно относится к расчету  достаточности поверхности теплообмена, и сравнивать стоимости полученных решений.  Достаточным условием для определения поверхности теплообмена встроенных змеевиковых теплообменников является соотношение 0,15 — 0,2 м² поверхности теплообмена на 1 м² поверхности солнечного коллектора. Шаровые краны 3 и 4 предназначены для отсечения теплообменника бака-аккумулятора.  Краны 7 и 8 предназначены для перекрытия насосной сборки. Кран 7 совместно с кранами  9 и 10 используется для заправки теплоносителя. Кран 11 используется как спускной кран при сливе теплоносителя, слив теплоносителя через краны 9 и 10 затруднен из-за обратного клапана 13. Шаровой кран 12 предназначен для выпуска воздуха через воздухоотводчик 17  в процессе заправки теплоносителем системы. После запуска системы и удаления воздуха из нее кран 12 должен быть закрыт во избежание  
испарения теплоносителя через открытые воздухоотводчики в периоды стагнации солнечных коллекторов. Так же первичный контур должен быть укомплектован фильтром 18, манометром, предохранительным  клапаном 15 настроенным на 6 бар. В поле солнечных коллекторов нужно стараться избегать установки запорной арматуры, иногда целесообразно устанавливать предохранительный клапан  6 бар в поле солнечных коллекторов.

Со стороны бака-аккумулятора горячей воды необходимо на вводе холодной воды предусмотреть установку  обратного клапана 14, для избежания в случае расширения при нагреве воды, попадания горячей воды в холодный водопровод. Так же предусмотреть в случае если данное оборудование отсутствует в комплектации бака-аккумулятора, предохранительный  клапан 16 в 6 бар и кран 5 для выпуска воздуха во время заполнения бака водой. Возможна установка дополнительного мембранного бака для системы ГВС. В качестве догревателя дублера на схеме показан ТЭН 18.

Перед заполнением установки необходимо открыть шаровый кран перед автоматическим воздухоотводчиком расположенным в верхней части поля  солнечных коллекторов. Заполнение теплоносителем первичного контура СВНУ необходимо производить через наполнительную арматуру, состоящую из шарового крана 7 на обратном трубопроводе СВНУ и двух спускных кранов 9 и 10.  Первоначально закрывается запорный шаровой кран 7 на обратном трубопроводе СВНУ и открываются спускные краны справа 10 и 9 слева от него.  Насос для заполнения теплоносителем подключается через шланги к правому спускному клапану 10, и заполнение происходит по маршруту, обратный трубопровод, солнечный коллектор, подающий трубопровод, теплообменник бака-аккумулятора. После того как из спускного крана 9 начинает поступать теплоноситель, необходимо закрыть этот спускной кран, открыть запорный шаровой кран 7 и продолжать подавать теплоноситель заполняющим насосом до тех пор, пока давление в первичном контуре не достигнет 1,5 бара плюс статическая высота установки. По достижении указанного давления отключается насос и закрывается спускной кран 10. Возможно использовать для заправки краны 10 и 11, но в этом случае после заправки в системе остается больше воздуха и заправка происходит не через фильтр. Заправку теплоносителем нужно производить только в холодные СК. После первоначального наполнения возможно небольшое падение давления, это связано с выходом воздуха из системы, в этом случае необходимо добавить теплоноситель с помощью насоса для заполнения, до показания манометра в 1,5 бара плюс статическая высота установки. Дополнение теплоносителя производить в холодные СК при отключенном циркуляционном насосе. Проверьте давление воздушной камеры мембранного бака, оно должно соответствовать рабочему давлению установки! После заправки теплоносителя необходимо снять затенение с остекления СК . Если заправка производится ранним утром или в пасмурную погоду, то закрывать СК не обязательно. В течение 2 суток необходимо убедиться в установлении постоянного давления теплоносителя первичном контуре СВНУ, которое должно быть не ниже 1,5 бара плюс статическая высота установки при холодных СК и не работающем циркуляционном насосе. Недостаточное давление приводит к невозможности циркуляции теплоносителя при нагреве СК. После установления постоянного давления в установке необходимо закрыть шаровые краны перед автоматическими воздухоотводчиками.                                                                                                                                                                                                                                                       © Касаткин И.Г. 2012

                                                                                                               

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. (Ознакомьтесь с нашей страницей 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.

Apricus

Компания Apricus, имеющая установки в более чем 30 странах, является крупным игроком в области производства солнечной горячей воды во всем мире.Apricus продает все части 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

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 другие компоненты 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 нагрева и охлаждения с использованием возобновляемых источников энергии, таким как водонагреватели без резервуаров. Они продают полные комплекты солнечных батарей для горячего водоснабжения с плоскими и эвакуированными 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 Солнечная

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 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 заключается 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 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 предварительного нагрева 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 подойти 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 вычет 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 обогрева 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 разработан 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 электричеством, вырабатываемым 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.

4 факта о бытовых солнечных водонагревательных системах

Системы ICS иногда называют системами периодического действия. Черные трубы или резервуары находятся в водонепроницаемом боксе для предварительного нагрева воды солнечной энергией. Нагретая вода выходит из коллектора АСУ ТП и поступает в резервный водонагреватель.

В солнечных коллекторах с вакуумными трубками используются специальные стеклянные трубки, металлические трубки и ребра для поглощения солнечной энергии и уменьшения потерь тепла.Система коллектора с вакуумированными трубками основана на вакууме, создаваемом между стеклянными и металлическими трубками для удержания тепла.


Все три типа солнечных коллекторов полагаются на накопление воды. Системы солнечной энергии бывают активными или пассивными, независимо от типа коллектора.

2 . Активные солнечные системы используют насосы

В активной системе солнечного водонагревателя насосы перемещают воду или жидкий теплообменник из зоны хранения воды через коллектор и обратно в домашнюю водопроводную систему.Ваш резервуар для воды находится внутри вашего дома.

Жидкости для теплообмена лучше всего, если вы живете в районе с морозными зимами. Пропиленгликоль или другая одобренная жидкость поднимается к коллектору тепла на крыше, а затем спускается по трубам в баке с горячей водой для нагрева воды.

Если вы живете в районе, где замерзание не является проблемой, бытовая вода направляется прямо в коллектор и напрямую обратно в резервуар для горячей воды или ваши водопроводные трубы. Некоторые строительные нормы и правила требуют, чтобы вы использовали обычный водонагреватель в качестве резервного устройства и устройства для хранения воды.

Вам необходим источник питания для обеспечения энергией вашего водонагревательного насоса в активной системе. Солнечные панели могут производить достаточно энергии для работы большинства типов бытовых насосных систем.

3. Пассивным солнечным обогревателям не нужны насосы

Самый простой тип солнечной системы водонагревателя — это пассивная система. Для работы системы не требуется энергии, электрических компонентов или дополнительных солнечных батарей.

Пассивная система горячего водоснабжения основана на большом резервуаре, который находится на крыше.Солнце нагревает воду напрямую, а сила тяжести направляет воду в резервуар для горячей воды. Как и в случае с активной солнечной системой отопления, местные правила и нормы могут потребовать от вас наличия обычного водонагревателя для дополнительного горячего водоснабжения.

Активная солнечная система водонагревателя дороже пассивной солнечной системы горячего водоснабжения. Однако активные системы более надежны, чем пассивные. Возможно, вам также придется вложить средства в структурные улучшения вашей крыши, чтобы удерживать тяжелый пассивный резервуар для воды.

4. Солнечные водонагреватели предлагают множество преимуществ

Независимо от типа вашего солнечного водонагревателя, вы можете сэкономить от 50 до 80 процентов расходов на нагрев горячей воды. Ваш поставщик солнечных батарей может помочь вам рассчитать фактические эксплуатационные расходы вашей системы, которые будут варьироваться в зависимости от того, использует ли ваша вспомогательная система газ или электричество для нагрева воды.

Одним из показателей, определяющих эффективность вашей солнечной водонагревательной системы, является ее коэффициент солнечной энергии.Чтобы найти эту цифру, разделите газовую и / или электрическую энергию, используемую системой, на общую энергию, поставляемую солнечными компонентами. Чем выше число, тем эффективнее солнечный водонагреватель.

Установка солнечных водонагревателей стоит от 2000 до 6000 долларов. Хотя изначально солнечный нагреватель дороже обычного водонагревателя, эффективная пассивная или активная солнечная система со временем окупается. Между тем, вы сами производите горячую воду с помощью чистой экологически чистой энергии.

Солнечные системы горячего водоснабжения обеспечивают защиту от роста цен на энергию и нехватки топлива. Пассивные системы производят и поставляют воду в ваш дом даже при отключении электроэнергии из-за шторма. Некоторые системы имеют право на скидки или налоговые льготы.

Запланируйте установку вашей новой солнечной системы водонагревателя в Ларго, Флорида, связавшись с компанией Solar Source сегодня. Мы предлагаем различные индивидуальные системы солнечного нагрева воды для жилых домов по всему региону Тампа-Бэй. Если у вас есть какие-либо вопросы или опасения по поводу солнечных водонагревателей, мы будем более чем рады их решить.Мы также можем предоставить ответы о том, какой солнечный водонагреватель вам подходит.

Руководство для потребителей солнечного водонагревания | sfenvironment.org


Сегодня жители Сан-Франциско ищут дополнительную информацию о вариантах использования возобновляемых источников энергии, и, хотя солнечной электроэнергии уделяется много внимания, солнечному нагреву воды в значительной степени не уделяется должного внимания. На водонагревание приходится более 4% общих выбросов CO2 в Сан-Франциско. Большинство водонагревателей в городе работают на природном газе, и типичное домохозяйство тратит почти 1000 долларов в год на счета за газ.Благодаря федеральным налоговым льготам и льготам для солнечного нагрева воды в Калифорнии, солнечный нагрев воды становится все более привлекательным вариантом.

После личных автомобилей газовые водонагреватели и печи являются крупнейшим источником выбросов парниковых газов в наших домах, наряду с другими вредными загрязнителями на уровне носа, такими как окись углерода и твердые частицы. Выбор установки солнечной системы водяного отопления может помочь уменьшить загрязнение прямо в вашем районе, снизив при этом ваши коммунальные расходы, предоставив новые зеленые рабочие места и обеспечив безопасное местное энергоснабжение.

Как работает солнечный водонагреватель

Солнечная система водяного отопления — простой и надежный источник энергии для вашего дома. Обычно солнечные коллекторы устанавливаются на наклонной или плоской крыше, обращенной на юг. Жидкость (вода или гликоль) протекает через панель и нагревается солнцем. Затем он поступает в резервуар для хранения солнечной энергии, подключенный к существующему водонагревателю. Ваш водонагреватель включается только в том случае, если вода, нагретая солнечными батареями, все еще нуждается в повышении температуры. Горячая вода течет из ваших кранов, как всегда, но ваш счет за воду можно сократить на 60-80%.Вы также сократите выбросы парниковых газов и других загрязняющих воздух выбросов из своего дома! Есть два основных типа крышных солнечных коллекторов:

  • Плоские коллекторы содержат рабочую жидкость (воду или смесь водно-гликоля), которая течет по трубам в коллекторе, нагревается непосредственно солнцем и переносит это тепло в резервуар для горячей воды. Покрытие из темного стекла и изолирующая подложка специально разработаны для сбора тепла и предотвращения его обратного излучения из коллектора.
  • Вакуумные трубчатые коллекторы имеют набор длинных трубок из темного стекла с металлическими поглотителями в их сердцевине, которые нагреваются солнцем. Холодная рабочая жидкость проходит через верхнюю часть металлических поглотителей, нагревается и переносит это тепло в резервуар для горячей воды. Стеклянные трубки герметичны, что делает их очень эффективными коллекторами тепла. Круглые трубки также помогают улавливать солнечную энергию, даже когда солнце находится ниже.

Есть стимулы!

Штат Калифорния и федеральное правительство предлагают финансовые льготы для солнечных водонагревательных систем.Вместе они могут снизить стоимость системы на 50-75 процентов! Чтобы просмотреть полный список льгот по солнечному нагреву воды, щелкните здесь.

Установщики солнечного водяного отопления в SF

SF Environment рекомендует получить как минимум три предложения от различных установщиков солнечных батарей, прежде чем приступить к реализации вашего солнечного проекта. Важно убедиться, что ваш подрядчик по солнечной энергии имеет все соответствующие лицензии, сертификаты и страховые полисы для вашего проекта. Чтобы просмотреть список установщиков солнечного водонагревателя, обслуживающих Сан-Франциско, щелкните здесь.

Финансирование вашего проекта солнечного водонагревания

Установка солнечной системы водяного отопления на вашем участке позволяет снизить счета за природный газ и использовать ископаемое топливо. В дополнение к экономическим и экологическим преимуществам, предоставляемым солнечной энергией, она также может повысить стоимость вашей собственности, снизить выбросы углекислого газа и помочь застраховаться от будущего повышения тарифов на коммунальные услуги. Щелкните здесь, чтобы получить информацию о различных механизмах финансирования, доступных для солнечной энергии.


Связанное содержимое

Руководство по солнечному водонагреванию в жилых домах
Руководство по солнечному водонагреванию в коммерческих целях
Руководство по солнечному водонагреванию для нескольких семей
Руководство для потребителей NREL SWH

Проверка солнечных водонагревателей — InterNACHI®

Ник Громико, CMI®

Солнечные водонагреватели — это экономичный способ нагрева воды практически в любом климате.Вода, нагретая таким образом, может использоваться для множества домашних, деловых и промышленных целей.


Solar Thermal Worldwide

Хотя солнечные тепловые системы только недавно стали популярными в Соединенных Штатах, они используются с 1890-х годов. Израиль начал новаторскую работу в 1950-х годах в связи с нехваткой топлива, и сегодня солнечным водонагревателем пользуются 85% населения этой страны. Таким образом, Израиль экономит удивительные 2 миллиона баррелей нефти в год, что составляет 3% от общего потребления энергии, что делает его самым крупным потребителем солнечной энергии в любой форме на душу населения в мире.

Испания была второй страной (после Израиля), которая потребовала установки солнечных тепловых систем. В Китае системы намного дешевле аналогичных моделей, продаваемых в западных странах, и, по оценкам, ими пользуются 30 миллионов китайских домохозяйств. Солнечные тепловые технологии получили огромный рост в Австралии, Японии и многих других странах, которые получают много солнечного света.


Компоненты и работа

В отличие от фотоэлектрических солнечных панелей, солнечные водонагреватели не производят электричество; скорее, они напрямую нагревают воду за счет солнечного света.Эти системы обычно состоят из солнечных тепловых коллекторов, резервуара для хранения воды, соединительных труб и жидкости для переноса тепла от коллектора в резервуар.

Солнечные тепловые коллекторы крепятся к крыше или стене, обращенной к солнцу, нагревая жидкость, которую можно перекачивать (в активной системе) или приводить в действие конвекцией (в пассивной системе). Коллекторы изготавливаются из изолированного бокса со стеклянным верхом с плоским солнечным поглотителем, сделанным из листового металла, прикрепленного к медным трубам, а затем окрашенным в черный цвет, или набора металлических трубок, окруженных вакуумированным (почти вакуумным) стеклянным цилиндром.Солнечные водонагревательные системы обычно дополняются обычными резервными системами для пасмурных дней и времен повышенного спроса.


Типы

Существуют три типа солнечных тепловых систем, используемых для жилых помещений:

  • плоский коллектор. Это защищенные от атмосферных воздействий ящики, которые содержат темную абсорбирующую пластину под одной (или несколькими) стеклянной или пластиковой крышкой. В системах солнечного обогрева бассейнов используются неглазурованные плоские коллекторы, у которых нет крышки или кожуха.
  • интегральные коллекторно-накопительные или периодические системы. Это черные резервуары или трубы в изолированном застекленном ящике. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который нагревает воду, а затем направляется в обычный резервный водонагреватель, который затем полностью нагревает воду. Системы периодического действия следует устанавливать только в более мягком климате, поскольку внешние трубы могут замерзнуть в холодную погоду; и
  • вакуумные солнечные коллекторы. Эти системы содержат ряды параллельных прозрачных стеклянных трубок, каждая из которых содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру.Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но предотвращает радиационные потери тепла. Хотя эта конструкция иногда используется в жилых домах, она чаще используется в коммерческих целях.


Осмотр и обслуживание

Солнечные водонагреватели требуют периодических проверок и текущего обслуживания для обеспечения эффективной работы. Инспекторы могут порекомендовать домовладельцу или квалифицированному специалисту по солнечной энергии выполнить определенные задачи. Также следует обращаться к руководству пользователя за советами по техническому обслуживанию и осмотру.Необходимо проверить следующие компоненты:

  • амортизаторы. Если есть, убедитесь, что заслонки открываются и закрываются должным образом;
  • Минеральные скопления. При циркуляции в системе богатая минералами вода, известная как жесткая вода, может привести к накоплению минералов в трубах. Его можно удалить, добавляя в воду кислотный раствор для удаления накипи каждые несколько лет;
  • уплотнители и остекление. Убедитесь, что уплотнители в хорошем состоянии, и проверьте, нет ли трещин в стекле. Сильно пожелтевшее пластиковое остекление может потребовать замены;
  • штриховка.Как новое строительство, так и растительность могут снизить производительность коллектора, поэтому убедитесь, что ни одна из этих вещей не мешает пути солнечного света. Хотя инспекторы могут проверять тень один раз, они могут рекомендовать своим клиентам проверять коллектор три раза (ежегодно) — утром, в полдень и после обеда — на всякий случай;
  • изоляция трубопроводов, каналов и проводки. Обратите внимание на ухудшение характеристик или другие повреждения этих компонентов;
  • водопровод, воздуховоды и электропроводка.Проверьте соединения воздуховодов и уплотнения, чтобы убедиться в отсутствии утечек в местах соединения труб. Воздуховоды следует заделать составом мастики (растительной смолы). Соединения проводки не должны ослабевать;
  • Клапан сброса давления. Если имеется, убедитесь, что клапан не заклинивает в открытом или закрытом состоянии;
  • насосы или воздуходувки. Распределительные насосы или воздуходувки должны включиться, когда солнце светит на коллекторы после полудня. Послушайте, чтобы убедиться, что они включены. Если вы ничего не слышите, вероятно, неисправны насосы / нагнетатели или контроллер;
  • Проходы в кровле.Проходы в кровле требуют оклейки и герметика, которые должны быть в хорошем состоянии;
  • загрязнения. Загрязненные или грязные коллекторы будут работать слабо. Домовладельцам, проживающим в сухой и пыльной среде, возможно, придется периодически чистить коллекторы;
  • резервуары для хранения. Проверить резервуары для хранения на предмет утечек, трещин, ржавчины и других признаков повреждений; и
  • опорных конструкций. Если коллектор имеет опорную конструкцию, убедитесь, что все гайки, болты и другие соединения затянуты.

Таким образом, солнечные водонагреватели нагревают воду за счет солнечного света, но, как и обычные водонагреватели, они требуют некоторого обслуживания для обеспечения оптимальной производительности.

Другие контрольные статьи, подобные этому

Тепловой КПД солнечной энергии — Солнечная система горячего водоснабжения 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 при полном солнечном освещении. 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 поступает 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 воздействие — Не все здания или крыши являются хорошими кандидатами для установки солнечных систем горячего водоснабжения. В идеале установка должна быть на крышах с южной стороны, где нет препятствий для 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.

Как солнечное водонагревание экономит ваши деньги

Мы можем получать долю продаж от товаров, на которые есть ссылки на этой странице. Учить больше.

Идея солнечных водонагревателей довольно проста: солнечный свет, падающий на воду в черные трубы или поверхности, становится горячим.

А теперь представьте, сколько горячей воды вы используете в доме, от горячего утреннего душа до той чашки кофе. Что, если бы у вас была вся горячая вода, необходимая вашей семье, без сопутствующих счетов за коммунальные услуги? С солнечным водонагревателем это возможно.

В этой статье мы исследуем солнечный водонагреватель. Что это? Как это работает? Как это сэкономит вам деньги? Что нужно учитывать перед установкой системы водяного отопления? Ошиваться; мы собираемся сэкономить немного денег из вашего ежемесячного бюджета.

Также ознакомьтесь с нашим руководством по началу работы с солнечным нагревом воды.

Что такое солнечный водонагреватель?

Солнечный водонагреватель использует энергию солнца для нагрева воды в бытовых или коммерческих целях. Эта технология использует чистый и устойчивый источник энергии, что снижает общий углеродный след.

Большинство людей ассоциируют солнечную энергию с солнечными панелями — популярной формой производства электроэнергии, которая преобразует солнечную энергию в электричество.Однако солнечная технология не ограничивается производством электроэнергии. Вы также можете использовать его для нагрева воды.

Как работает солнечный водонагреватель?

Солнечные водонагревательные системы используют солнечные коллекторы для сбора тепла от солнца. Эти коллекторы в идеале устанавливаются на крышу, где они получают больше всего солнечного света. В качестве альтернативы вы можете установить солнечные коллекторы на земле или стене, выходящей на юг. Затем коллекторы передают солнечное тепло воде.

Солнечные тепловые коллекторы бывают двух типов:

  • Коллекторы плоские
  • Пробирки с осевой или откачиваемой трубой

Их основное отличие заключается в эстетике, но они действуют одинаково.

Например, плоские тепловые солнечные коллекторы состоят из солнечных панелей с плоским остеклением для горячей воды, установленных на крыше. Напротив, вакуумные трубки состоят из нескольких темных «вакуумных трубок», закрепленных в коллекторе и установленных сверху.

Кроме того, вы можете использовать погружной нагреватель или бойлер вместе с солнечной системой нагрева воды для повышения температуры воды, когда это необходимо.

Преимущества: как сэкономить деньги с солнечными водонагревателями

Прелесть возобновляемой энергии в том, что вы всегда можете получить больше, когда вам это нужно.Как и в случае с большинством солнечных систем, как только вы преодолеете начальные препятствия при установке, система начнет окупаться с первого дня.

Согласно отчету Министерства энергетики США, солнечные водонагреватели могут сократить ваши счета за коммунальные услуги от 50 до 80 процентов. Экономия зависит от вашей настройки и использования горячей воды. Например, семья из семи человек получит больше сбережений, чем семья из двух человек.

При такой значительной экономии солнечные водонагревательные системы окупаются довольно быстро — обычно в течение 5-10 лет.

Становится еще лучше. Текущие модели окупаемости привязаны к текущим тарифам на коммунальные услуги. Таким образом, по мере роста цен на энергоносители окупаемость солнечного водонагревателя становится еще короче, поскольку он защищает вас от роста цен на коммунальные услуги.

В отличие от других источников энергии, солнце всегда бесплатно.

Кроме того, если вы находитесь в процессе покупки нового дома или рефинансирования вашего нынешнего дома, вы можете включить стоимость новой солнечной системы водяного отопления в ипотеку.Недвижимость с повышением энергоэффективности повышает стоимость при перепродаже.

По оценкам Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), на каждый доллар, сэкономленный в годовом счете за коммунальные услуги, стоимость вашего дома увеличивается на 20 долларов.

Прочие пособия

Помимо бесплатной горячей воды для жизни, солнечные водонагреватели имеют и другие преимущества, в том числе:

  • Снижение выбросов углекислого газа — Согласно отчету компании Pacific Gas and Electric (PG&E), солнечная система нагрева воды может предотвратить попадание в окружающую среду 4 000 фунтов или от 30 до 510 кг углекислого газа ежегодно.Вот ваш идеальный способ сократить ваши счета, защищая планету.
  • Низкие затраты на техническое обслуживание — В отличие от других солнечных водонагревателей, солнечные водонагреватели требуют меньших затрат на техническое обслуживание. Благодаря меньшему количеству движущихся частей установка служит дольше, что подтверждается расширенной гарантией от пяти до десяти лет.
  • Снижение эксплуатационных расходов — После того, как вы преодолеете первоначальные затраты на установку, других дополнительных затрат будет очень мало. Система водоснабжения использует солнечную энергию, которая всегда остается свободной.
  • Взаимодействие с существующей системой водяного отопления s — Солнечные водонагреватели хорошо работают с другими системами, такими как котлы, тепловые насосы и системы отопления, работающие на биомассе.
  • Возобновляемое тепло по стимулированию — Солнечный водонагреватель имеет право на регулярный поощрительный доход за производство энергии из возобновляемых источников в Великобритании. По сути, это означает, что вам платят за производство тепла независимо от того, используете ли вы его все.
  • Дешевле в установке, чем P.V. панели — Вам нужно меньше солнечных водонагревательных панелей на одно домохозяйство по сравнению с количеством P.V. панели
  • Энергоэффективность и пространство — Солнечные тепловые панели очень эффективны, они преобразуют 80% солнечного излучения в тепловую энергию. Кроме того, они требуют меньше места на вашей крыше по сравнению с солнечными батареями. панели. Например, хотя вам может понадобиться P.V. солнечная батарея с 10–16 панелями, вам понадобится всего около 2-3 солнечных тепловых панелей для горячего водоснабжения вашего дома.

Что следует учитывать при выборе солнечной системы водяного отопления

Прежде чем перейти на солнечное отопление, оцените свои текущие расходы на нагрев воды, чтобы определить потенциальную экономию. Сколько вы собираетесь сэкономить, зависит от:

  • Ваше местоположение и количество солнечного света, которое вы получаете каждый день
  • Сколько горячей воды вы ежедневно используете дома
  • Стоимость энергии и других видов топлива в вашем районе
  • Доступное финансирование и другие стимулы.

Вам также следует учитывать местные строительные нормы и правила, а также любые ограничения на установки в месте вашего проживания.

Для достижения наилучших результатов с вашей солнечной водонагревательной установкой:

  • Убедитесь, что ваша крыша обращена на юг, или подумайте о покупке термодинамической панели, установленной на любой стороне дома для максимальной эффективности солнечного коллектора.
  • При использовании плоских коллекторов на одного человека, живущего в здании, требуется примерно один квадратный метр солнечных коллекторов.Этого достаточно, чтобы нагреть 30-60 литров воды.
  • Проведите обзор энергетической эффективности, чтобы определить использование энергии и эффективность. Внесите необходимые изменения перед установкой солнечной системы отопления.

Заключение

Возобновляемые источники энергии имеют тенденцию быть дешевле в долгосрочной перспективе. Благодаря солнечной системе водяного отопления вы гарантированно получаете горячую воду в течение всего года, сокращая при этом счета за коммунальные услуги.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.