Typy solárnych ohrievačov vody – všetko, čo potrebujete vedieť

Solárne ohrievače vody, známe aj ako solárne systémy na prípravu teplej vody, sa používajú na celom svete na výrobu teplej vody, hlavne pre potreby domácnosti. Ako palivo sú šetrné k životnému prostrediu, t. j. slnečné svetlo je obnoviteľným zdrojom energie.

Solárne systémy na ohrev vody fungujú tak, že prenášajú teplo z kolektora vyhrievaného slnkom do vzduchu alebo kvapaliny, ktorá potom cirkuluje cez existujúci ohrievač vody vášho domova.

Viac ako 1,5 milióna domácností a firiem využíva solárne systémy na ohrev vody. Ako však solárne systémy na ohrev vody čerpajú energiu zo slnka?

V tomto blogu si posvietime na to, ako fungujú solárne ohrievače a preskúmame rôzne typy solárnych ohrievačov vody bežne používaných po celom svete.

Ako fungujú solárne ohrievače vody?

Solárny ohrievač vody je zariadenie na ohrev vody, ktoré zbiera slnečné svetlo a využíva ho na ohrev vody.

Na rozdiel od tradičných ohrievačov vody solárny systém na ohrev vody nevyužíva na ohrev vody elektrinu ani plyn. Namiesto toho vysokoúčinné zariadenie čerpá energiu, známu ako slnečné žiarenie, zo slnka a premieňa ju na teplo. Toto teplo potom absorbuje teplonosná kvapalina alebo sa použije priamo na ohrev vody z vodovodu z hlavného prívodu.

Každý typ solárneho ohrievača vody funguje inak. Každý solárny ohrievač má však rad kolektorov, ktoré zbierajú žiarenie, systém prenosu energie a nádrž na vodu z vodovodu. Solárne ohrievače vody môžu pracovať vo všetkých klimatických podmienkach a poveternostných podmienkach, pokiaľ je tam palivo, t.j. slnečné svetlo.

6 Typ solárnych ohrievačov vody

V Spojených štátoch sa najčastejšie používa 6 typov solárnych ohrievačov teplej vody. Líšia sa v závislosti od postupov, ktoré používajú na ohrev vody. V tejto časti sa podrobne pozrieme na každý typ.

Aktívne solárne systémy na ohrev vody

Aktívne solárne systémy na ohrev vody sa líšia od ostatných systémov, pretože majú obehové čerpadlá a ovládanie.

V aktívnom systéme dopravujú obehové čerpadlá vodu alebo kvapalinu na výmenu tepla z oblasti skladovania vody do vášho domova. Vo svojom dome budete musieť umiestniť nádrž na vodu. Vyžadujú zdroj energie na dodávanie energie kotlovým čerpadlám.

Existujú 2 typy aktívnych solárnych systémov ohrevu vody:

1. Aktívne systémy cirkulácie priamotopov

V aktívnom priamom systéme obehové čerpadlá počas dňa čerpajú vodu z nádrže do série kolektorov a prepravujú ju späť do vodného systému. Horúca voda recirkuluje z preplachovacej nádrže kolektora na ochranu pred zamrznutím.

Ľudia používajú tento systém v oblastiach, kde sú teploty pod bodom mrazu zriedkavé alebo zriedkavé, pretože recirkulácia vyžaduje viac energie a splachovanie skracuje dobu prevádzky.

2. Aktívne systémy nepriameho ohrevu vody

Aktívny nepriamy systém je bežný v oblastiach s chladným podnebím.

V tomto systéme obehové čerpadlá cirkulujú nemrznúcu teplonosnú kvapalinu cez rad kolektorov. Najčastejšie používané nemrznúce kvapaliny sú roztoky voda-propylénglykol a voda-etylénglykol. Výmenník tepla prenáša teplo do vodovodnej vody.

Tento proces je veľmi efektívny. Podľa amerického ministerstva energetiky tento systém poskytuje 61 % až 63 % energie na ohrev vody každý rok.

Pasívne solárne systémy na ohrev vody

V pasívnom solárnom systéme ohrievača vody nie sú žiadne vodné obehové čerpadlá. Pasívne systémy sú najjednoduchšie typy solárnych ohrievačov vody. Prevádzka týchto systémov si nevyžaduje elektrické alebo energetické vybavenie ani dodatočné solárne panely.

Pasívne systémy sú lacnejšie ako aktívne, no zároveň sú menej efektívne. Na druhej strane vydržia dlhšie a sú spoľahlivejšie ako aktívne vykurovacie systémy.

Existujú 2 typy pasívnych solárnych systémov na ohrev vody:

3. Termosifónové pasívne systémy na teplú vodu

Termosyfónový ohrievač ohrieva vodu alebo nemrznúcu kvapalinu, ako je glykol. Kvapalina potom prirodzenou konvenciou stúpa z kolektorového poľa do nádrže umiestnenej na vyššej úrovni ako pole. Na pohyb kvapaliny nie sú potrebné žiadne čerpadlá.

Tento prenos tepla zvyšuje teplotu a ohrieva vodu v nádrži. Keďže tieto systémy fungujú podľa prirodzenej konvencie, sú najúčinnejšie v oblastiach s vysokým slnečným žiarením.

4. Pasívne integrované kolektorové a skladovacie systémy (ICS).

Integrálne kolektorové a akumulačné systémy (ICS) sú lacnejšie ako termosifónové vykurovacie systémy. Najlepšie fungujú v oblastiach, kde teplota zriedka klesne pod bod mrazu, čím sa zabráni zamrznutiu potrubia.

Ak vaša domácnosť potrebuje cez deň a večer veľké množstvo vody, mali by ste si zaobstarať pasívny vykurovací systém ICS.

Pasívny systém ICS pozostáva z veľkej čiernej nádrže alebo potrubného systému, ktorý je zabudovaný do izolačného skleneného boxu s vrchnou časťou, ktorá prepúšťa slnečné svetlo. Slnečné svetlo ohrieva vodu v čiernej nádrži a voda prúdi späť do vášho vodovodného systému na použitie.

Iné typy solárnych ohrievačov vody

5. Solárny systém odvodu vody

Solárny vodný systém s drenážou je solárny vykurovací systém, v ktorom vyčistená alebo neupravená voda cirkuluje cez uzavretú slučku. Výmenník tepla potom odovzdáva teplo vodovodnej vode.

Pri absencii slnečného tepla sa v noci kvapalina v kolektorovom poli preplachuje gravitáciou, aby sa zabránilo zamrznutiu alebo prirodzenému konvencii, ktorá spôsobuje, že studená voda v kolektore znižuje teplotu teplej vody v nádrži.

6. Vzduch solárny vodný systém

Antény solárny vodný systém má ďalší komponent – ​​ventilátor. V tomto systéme séria kolektorov zhromažďuje vzduch, ktorý poháňa ventilátor cez výmenník tepla vzduch-voda. Ohriatu vodu potom môžete použiť na domáce účely.

Nevýhodou tohto systému je, že je neefektívny (účinný je len vtedy, keď je veterno/vzdušno).

Solárne zásobníky a kolektory na ohrev vody

K rôznym typom solárnych ohrievačov vody sú pripojené 3 typy solárnych kolektorov a nádrží na vodu:

1. Ploché kolektory: používa ich väčšina domácností. Pozostávajú z izolovaných boxov odolných voči poveternostným vplyvom s tmavými savými panelmi. Izolácia zabraňuje tepelným stratám v systéme a absorbér zachytáva maximum slnečného žiarenia.
2. Kolektory s vákuovými trubicami: Pole kolektorov s vákuovými trubicami pozostáva z radov priehľadných sklenených trubíc umiestnených paralelne k sebe. Každá trubica v poli má perie potiahnuté materiálom absorbujúcim slnečné žiarenie a vonkajší pohlcujúci kovový povlak.
3. Integrované kolektory a akumulačné nádrže (ICS): Solárny systém ohrevu vody ICS má zasklenú skrinku obsahujúcu potrubia alebo nádrže. Solárny kolektor prijíma studenú vodu, ohrieva ju a odovzdáva do ohrievačov vody.

Výhody a nevýhody používania solárnych ohrievačov vody

Solárne ohrievače vody majú nasledujúce výhody:

• Práca počas celého roka; teplá voda je k dispozícii počas celého roka.
• Mať jednorazové náklady; nemajú žiadne mesačné poplatky, pretože nepotrebujú energiu ani palivo
• Sú zelené a šetrné k životnému prostrediu; nezaručujú žiadne znečistenie a pomáhajú znižovať emisie oxidu uhličitého
• Efektívne využívať obnoviteľný zdroj energie; premieňajú asi 80 percent slnečného žiarenia na tepelnú energiu potrebnú na získanie teplej vody
• Môže trvať až 20 rokov
• Sú priestorovo menej náročné

A nasledujúce nevýhody:

• Majú vysoké počiatočné náklady, pokiaľ ide o vybavenie a inštaláciu
• Na prevádzku je potrebné priame slnečné svetlo
• Nefungujú efektívne počas zamračených, daždivých alebo hmlistých dní
• Môže korodovať
• Vyžadujú častú údržbu
• Môže sa prehriať, ak veľkosť nádrže nie je vhodná pre kolektor

Výber solárneho ohrievača vody

Je ťažké vybrať si solárny systém na prípravu teplej vody, keď je na trhu toľko rôznych možností. Pri výbere medzi rôznymi typmi solárnych ohrievačov vody pre domáce použitie majte na pamäti nasledujúce tipy:

• Ak necítite teplotu pod bodom mrazu, choďte na aktívny priamy solárny ohrev.
• Aktívne nepriame ohrievače vody dokážu vydržať drsné poveternostné podmienky a poškodenia, preto si ich zaobstarajte, ak žijete v chladnejšej oblasti.
• Ak používate viac teplej vody cez deň ako v noci, rozhodnite sa pre pasívny systém, ako je ICS, ktorý vyrába teplú vodu v dávkach.
• Ak máte bazén a potrebujete systém na jeho ohrev, je pre vás najlepšou voľbou systém aktívnej nepriamej cirkulácie s ohrevom kvapaliny.
• Termosifónový systém si zaobstarajte len vtedy, ak máte dostatok strešného priestoru, pretože ho budete musieť inštalovať na strechu.
• Nakoniec si vyberte solárny ohrievač vody pre váš dom na základe intenzity slnečného žiarenia vo vašom regióne, požiadaviek na teplú vodu vášho domova a vášho rozpočtu.

Záver: Typy solárnych ohrievačov vody

To nás privádza k záveru našej diskusie o typoch solárnych ohrievačov vody.

Solárne ohrievače vody sú skvelým spôsobom, ako postupne znižovať účty za plyn a elektrinu v domácnosti.

Na dnešnom trhu sú tony solárnych ohrievačov vody a môže byť mätúce, ktorý z nich je pre vás ten pravý. Čím viac informácií budete mať, tým budete mať väčšiu istotu pri prijímaní informovanejších rozhodnutí.

Dúfame, že sa nám podarilo objasniť všetky dôležité faktory, ktoré potrebujete vedieť a zvážiť predtým, ako sa pustíte do nákupu.