Сонячні водонагрівачі, також відомі як сонячні системи гарячої води, використовуються в усьому світі для виробництва гарячої води, переважно для побутових потреб. Вони екологічно чисті, як і паливо, яке вони використовують, тобто сонячне світло відновлюване джерело енергії.
вони працюють шляхом передачі тепла від колектора, нагрітого сонцем, у повітря або рідину, які потім циркулюють через існуючий котел у вашому домі.
Понад 1,5 мільйона будинків і підприємств використовують сонячні системи нагріву води. Але як сонячні системи водонагріву використовують енергію від сонця?
У цьому блозі ми проллємо світло на принцип роботи сонячних нагрівачів і дослідимо різні типи сонячних водонагрівачів, які зазвичай використовуються в усьому світі.
Як працюють сонячні водонагрівачі?
Сонячний водонагрівач – це водонагрівач, який збирає сонячне світло та використовує його для нагрівання води.
На відміну від традиційних котлів, сонячна система водонагріву не використовує електроенергію або газ для підігріву води. Натомість високоефективний пристрій отримує від сонця енергію, відому як сонячне випромінювання, і перетворює її на тепло. Це тепло потім поглинається теплоносієм або використовується безпосередньо для нагріву водопровідної води від основного джерела.
Кожен тип сонячного водонагрівача працює по-різному. Проте кожен сонячний нагрівач він має ряд колекторів, які збирають випромінювання, систему передачі енергії та резервуар для водопровідної води. Сонячні водонагрівачі можуть працювати в будь-якому кліматі та погодних умовах, якщо є паливо, тобто сонячне світло.
6 Тип сонячних водонагрівачів
У США найчастіше використовуються 6 типів сонячні обігрівачі тепла вода. Вони відрізняються залежно від процедур, які вони використовують для нагрівання води. У цьому розділі ми детально розглянемо кожен вид.
Активний сонячні системи підігрів води
Активний сонячні системи для підігріву води вони відрізняються від інших систем тим, що мають циркуляційні насоси та регулятори.
В активній системі циркуляційні насоси транспортують воду або теплообмінну рідину із зони зберігання води до водопроводу вашого будинку. Вам потрібно буде поставити вдома резервуар для води. Для них це необхідно джерело енергії для забезпечення енергією насосів котлів.
Існує 2 типи активних сонячні системи підігрів води:
1. Активні системи прямої циркуляції нагрівача
В активній прямій системі циркуляційні насоси протягом дня перекачують воду з резервуара до ряду колекторів і транспортують її назад у систему водопостачання. Гаряча вода рециркулюється з промивного бака колектора для захисту від замерзання.
Люди використовують цю систему в регіонах, де морозні температури бувають рідко або рідко, оскільки рециркуляція потребує більше енергії, а промивання скорочує час роботи.
2. Активні системи непрямого нагріву води
Активна непряма система поширена в районах з холодним кліматом.
У цій системі циркуляційні насоси забезпечують циркуляцію незамерзаючого теплоносія через низку колекторів. Найбільш часто використовуваними антифризами є водно-пропіленгліколевий і водно-етиленгліколевий розчини. Теплообмінник передає тепло водопровідній воді.
Цей процес дуже ефективний. За даними Міністерства енергетики США, ця система забезпечує від 61% до 63% енергії для нагріву води щороку.
пасивний сонячні системи підігрів води
У системі пасивного сонячного водонагрівача відсутні циркуляційні насоси. Пасивні системи – це найпростіші види сонячних водонагрівачів. Для роботи цих систем не потрібне електричне чи енергетичне обладнання або додаткові сонячні панелі.
Пасивні системи дешевші за активні, але й менш ефективні. З іншого боку, вони служать довше і надійніше активних систем опалення.
Існує 2 типи пасивів сонячні системи для підігріву води:
3. Термосифонні пасивні системи гарячого водопостачання
Термосифонний нагрівач нагріває воду або антифриз, наприклад гліколь. Тоді рідина, за природною умовою, піднімається з масиву колекторів до резервуару, розташованого на вищому рівні, ніж поле. Для перекачування рідини не потрібні насоси.
Ця тепловіддача збільшується температуру і нагріває воду в баку. Оскільки ці системи працюють за природною умовою, вони найбільш ефективні в областях із високою сонячною радіацією.
4. Пасивні інтегральні колекторно-акумулюючі системи (ІКС).
Інтегральні колекторно-акумулюючі системи (ІКС) дешевше термосифонних систем опалення. Вони найкраще працюють у регіонах, де температура рідко опускається нижче нуля, запобігаючи замерзанню труб.
Якщо вашій домочадці потрібна велика кількість води вдень і ввечері, вам варто придбати пасивну систему опалення ICS.
Пасивна система ICS складається з великого чорного бака або трубної системи, яка вбудована в ізольовану скляну коробку з верхньою частиною, яка пропускає сонячне світло. Сонячне світло нагріває воду в чорному резервуарі, і вода повертається у вашу водопровідну систему для використання.
Інші види сонячних водонагрівачів
5. Сонячна система водовідведення
Сонячна система вода з дренажем – це сонячна система опалення, в якій очищена або неочищена вода циркулює по замкнутому контуру. Потім теплообмінник передає тепло водопровідній воді.
За відсутності сонячного тепла вночі рідина в колекторному масиві вимивається під дією сили тяжіння, щоб уникнути замерзання або природної конвенції, яка змушує холодну воду в колекторі знижувати температуру гарячої води в баку.
6. Повітряна сонячна водяна система
повітря сонячна система вода має додатковий компонент – вентилятор. У цій системі серія колекторів збирає повітря, яке приводить у рух вентилятор через теплообмінник повітря-вода. Потім нагріту воду можна використовувати для побутових потреб.
Недоліком цієї системи є те, що вона неефективна (ефективна лише тоді, коли вітряно/повітряно).
Баки та колектори сонячних водонагрівачів
До різних типів сонячних водонагрівачів кріпляться 3 типи сонячних колекторів і резервуарів для води:
- Плоскі колектори: їх використовують більшість домогосподарств. Вони складаються з ізольованих атмосферостійких ящиків з темними абсорбуючими панелями. Ізоляція запобігає втратам тепла в системі, а поглинач вловлює максимум сонячної радіації.
- Вакуумні трубчасті колектори: Вакуумована трубчаста колекторна система складається з рядів прозорих скляних трубок, розташованих паралельно одна одній. Кожна труба в масиві має перо, покрите матеріалом, що поглинає сонячне випромінювання, і зовнішнє поглинаюче металеве покриття.
- Резервуари з вбудованим колектором і накопичувачем (ICS): ICS сонячна система водяне опалення має засклений короб, що містить труби або баки. Сонячний колектор приймає холодну воду, нагріває її і передає до водонагрівачів.
Переваги та недоліки використання сонячних водонагрівачів
Сонячні водонагрівачі мають наступні переваги:
- Робота протягом року; гаряча вода є цілий рік.
- Мати одноразову вартість; вони не мають щомісячної плати, тому що їм не потрібна електроенергія чи паливо
- Вони зелені та екологічні; вони гарантують відсутність забруднення та допомагають зменшити викиди вуглекислого газу
- Ефективно використовувати відновлювані джерела енергії; вони перетворюють близько 80 відсотків сонячного випромінювання в теплову енергію необхідні для отримання гарячої води
- Він може прослужити до 20 років
- Вони менш просторово інтенсивні
І наступні недоліки:
- Високі початкові витрати, коли справа доходить до обладнання та встановлення
- Для роботи необхідні прямі сонячні промені
- Не працює ефективно в похмурі, дощові або туманні дні
- Може піддаватися корозії
- Вони потребують частого обслуговування
- Він може перегріватися, якщо розмір бака не підходить для колектора
Вибір сонячного водонагрівача
Важко вибрати сонячну систему гарячого водопостачання, коли на ринку так багато різних варіантів. Вибираючи різні типи сонячних водонагрівачів для домашнього використання, майте на увазі такі поради:
- Якщо ви не відчуваєте температуру нижче нуля, скористайтеся системою активного прямого сонячного опалення.
- Активні водонагрівачі непрямого нагрівання можуть витримувати суворі погодні умови та пошкодження, тому придбайте їх, якщо ви живете в холоднішій місцевості.
- Якщо ви використовуєте більше гарячої води вдень, ніж вночі, виберіть пасивну систему, таку як ICS, яка виробляє гарячу воду порціями.
- Якщо у вас є басейн і вам потрібна система для його підігріву, система активної непрямої циркуляції з підігрівом рідини – найкращий варіант для вас.
- Купуйте термосифонну систему, лише якщо у вас достатньо місця на даху, тому що вам доведеться встановити її на даху.
- Нарешті, виберіть сонячний водонагрівач для вашого будинку в залежності від інтенсивності сонячне світло у вашому регіоні, потреби у гарячій воді вашого дому та вашого бюджету.
Висновок: Види сонячних водонагрівачів
Це підводить нас до завершення нашої дискусії про типи сонячних водонагрівачів.
Сонячні водонагрівачі – відмінний спосіб поступового зменшити рахунки для газу та електроенергії у вашому домі.
Сьогодні на на ринку є багато сонячних батарей водонагрівач, і ви можете заплутатися, який з них підходить саме вам. Чим більше у вас інформації, тим впевненіше ви будете приймати більш обґрунтоване рішення.
Ми сподіваємося, що ми змогли пролити світло на всі важливі фактори, які вам потрібно знати та враховувати перед тим, як зробити покупку.