Нагрев воды солнечной энергией: модели и цены готовых батарей, а также как сделать панели самостоятельно?

Разное

Содержание

модели и цены готовых батарей, а также как сделать панели самостоятельно?

Типы солнечных водонагревателей и их характеристики

Солнечные водонагреватели представляют собой комплект оборудования для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Другое название этих устройств — солнечные коллекторы. В отличие от фотоэлектрических панелей, использующих для производства электроэнергии солнечный свет, солнечные нагреватели сразу получают тепловую энергию, которую передают теплоносителю (воде, антифризу и т.п.).

Они образуют целую систему, состоящую из следующих элементов:

  • Коллектор. Панель, принимающая тепловую энергию и передающая ее теплоносителю.
  • Накопительный бак. Емкость, в которой аккумулируется нагретая вода и происходит замещение остывшего теплоносителя только что нагретым потоком.
  • Отопительный контур. Обычная радиаторная система или теплый пол, реализующие энергию теплоносителя. В некоторых типах системы отопительный контур не входит в объем системы коллектора, получая энергию в накопительном баке, который в данном случае является теплообменником.

По типу циркуляции

Циркуляция теплоносителя позволяет получать тепловую энергию взамен отданной во внутреннюю атмосферу дома. Существует два вида:

  1. Естественная. Используется перемещение нагретых слоев жидкости вверх с замещением их более холодными слоями. Не требует никаких устройств или использования электроэнергии, но зависит от множества факторов — взаимного расположения коллектора, накопителя и остальных элементов системы, температуры и т. д. Перемещение жидкости нестабильное, способное усиливаться и ослабляться.
  2. Принудительная. Потоки направляются с помощью циркуляционного насоса. Возникает стабильный режим с постоянной скоростью потока, что позволяет обеспечить устойчивый режим обогрева дома.

Принудительная циркуляция более эффективна и позволяет располагать узлы системы в наиболее удобном порядке, не обращая внимание на перепады высот и объемов.

По типу коллектора

Существуют конструкции коллекторов, обладающие разной эффективностью, возможностями и способом передачи тепла. В их числе:

  1. Открытые. Плоские длинные лотки или желоба из черного пластика, в которых циркулирует вода. КПД открытых коллекторов очень низок, но простота и дешевизна способствуют их популярности. Используются для нагрева воды для летнего душа или бассейна.
  2. Трубчатые (термосифонные). Основной элемент — коаксиальная трубка с вакуумной прослойкой между внешними слоями, которая надежно теплоизолирует содержимое трубок. Конструкция эффективная, но дорогая и не поддающаяся ремонту.
  3. Плоские. Это закрытые емкости с прозрачной верхней панелью. Внутренняя поверхность покрыта слоем приемника тепловой энергии, отдающего ее воде, которая перемещается внутри припаянных к приемнику трубок. Простая и эффективная конструкция, в которой для большего эффекта иногда создают вакуум для теплоизоляции.

От того, какой коллектор установлен в системе, и насколько он удачно вписывается во внешние условия региона — климат, погода, количество и продолжительность солнечных дней — зависит, насколько эффективной будет система нагрева воды от солнца.

Для чего можно использовать?

Солнечный нагреватель воды, как правило, используется в качестве основного или дополнительного источника энергии для подготовки теплоносителя отопительного контура. Кроме того, солнечный подогреватель воды может готовить горячую воду для бытовых нужд.

Одним из распространенных способов использования нагрева воды от солнца является подача горячей воды в летний душ или умывальник, а также подогрев воды в бассейне. Возможно использование подогретой воды для полива растений в теплицах и парниках. Чем удачнее внешние условия, тем больше способов применения солнечных панелей для нагрева воды можно найти и использовать.

Установка

Солнечные водонагреватели для дома устанавливаются на открытой площадке с таким расчетом, чтобы поток солнечных лучей падал на них отвесно в течение всего дня. Солнце перемещается по небосклону, но обеспечить максимально равномерное освещение всегда можно. Основная задача — обеспечить отсутствие преград для получения тепловой энергии. Обычно установку коллекторов производят на скатах крыши, так как это позволяет сэкономить площадь участка и исключит доступ злоумышленникам, животным и прочим нежелательным элементам.

При удачном размещении панели температура застоя (теплоносителя, не находящегося в состоянии циркуляции) может достигать до 300°. Такого результата достичь непросто, чаще всего температура не превышает 60-65°, но и это вполне допустимый результат для отопительной системы, контура ГВС или теплого пола. Однако, возможность повышения температуры выдвигает особые требования к материалу соединительных трубопроводов.

Важно! Не допускается монтаж пластиковых или стальных труб, только из нержавеющей стали или меди. Кроме того, контур надо качественно теплоизолировать.

Для изготовления надо взять два листа одинакового размера. Один будет абсорбером, т.е. получать солнечное тепло и отдавать его воде. Второй — наружный защитный слой, обеспечивающий безопасность рабочей пластины и способствующий сохранению тепловой энергии. Для утепления используется пенопластовый лист такого же размера, который будет наклеен на заднюю сторону.

В качестве манифольда (распределителя) будет использоваться полипропиленовая труба. Для каждой панели нужно 2 таких трубы. В них надо сделать продольный пропил, длина которого точно равна ширине листов поликарбоната. В эти пропилы вставляются торцы рабочих пластин (оба), после чего тщательно герметизируются с помощью клеевого пистолета.

Важно! Задняя сторона рабочей пластины красится в черный цвет, после чего на нее наклеивается пенопласт. Затем на лицевую сторону наклеивается внешний защитный слой.

На диагонально противоположные торцы полипропиленовых трубок наклеиваются штуцеры, с помощью которых коллектор будет присоединяться к остальной системе. Свободные торцы плотно герметизируются заглушками. После высыхания клея коллектор наполняют водой и проверяют наличие утечек, которые сразу же устраняют. После этого панель можно присоединять к системе и вводить в эксплуатацию.

Из пластиковых бутылок

Коллектор из пластиковых бутылок — один из вариантов самодельного трубчатого водонагревателя. Собственно, бутылки служат только для теплоизоляции, основную функцию выполняют черные пластиковые трубки, торцы которых вставлены в средние патрубки ПВХ тройников. Эти тройники соединяются в одну линию, образуя коллектор, который можно впоследствии увеличивать до любого размера, просто присоединяя дополнительные трубки. У бутылок отрезают дно, одевают их на трубку одну за другой так, чтобы горлышко плотно входило в заднюю част.

Получается внешняя прозрачная труба, прикрывающая трубку и создающая эффект парника внутри. Когда по трубкам пропускается вода, она нагревается от солнечного тепла и направляется в систему для использования по назначению.

Советы по эксплуатации

Эксплуатация солнечных нагревателей не представляет существенных сложностей. Если система правильно установлена и настроена, то от владельца потребуется лишь поддержание чистоты приемных панелей и целостности соединений. При необходимости надо менять вышедшие из строя узлы и элементы, восстанавливать герметичность трубок и прочих деталей. Никаких специальных рекомендаций не имеется, все действия производятся в соответствии с необходимостью и целесообразностью.

Цены на солнечные нагреватели и где лучше купить?

стоимость и цена комплекта своими руками

Солнечное отопление

Постоянный рост тарифов и ветхое состояние коммуникаций вынуждают владельцев частных домов активно искать альтернативные способы обогрева. Одним из мощных и неиссякаемых источников является Солнце, ежедневно поставляющее огромное количество киловатт бесплатной энергии. Необходимо установить соответствующее оборудование, и зависимость от поставщиков сетевых ресурсов останется в прошлом.

Солнечная энергия имеется всегда, хоть и зависит от погодных условий или времени суток. Для регионов, где климатические и погодные условия позволяют получать достаточное количество киловатт для обогрева, такой вариант становится оптимальным. Солнечное отопление предоставляет массу возможностей и преимуществ, о которых следует поговорить подробнее.

Устройство и принцип работы

Солнечное отопление частного дома — инновационная технология, о которой пока еще не все имеют четкое представление. Между тем, все возможности для установки и использования соответствующих комплексов имеются практически у любого домовладельца. Необходимость финансовых вложений существует только для приобретения аппаратуры или оборудования, все остальное он получит бесплатно.

Для максимальной солнечных коллекторов эффективности необходимо качественно утеплять накопительную емкость.

Преимущества

Основное преимущество состоит в том, что Солнце — постоянный и неиссякаемый источник, стабильный и полностью предсказуемый. В отличие от ветрогенераторов, которые могут простаивать неделями, солнечная энергия подается в заранее известные временные интервалы. Единственным недостатком является возможность пасмурной или холодной погоды, когда эффективность работы батарей и коллекторов падает. Однако, современные конструкции позволяют получать минимальное количество даже в самых сложных условиях, поэтому при правильном расчете никакие неожиданности системе обогрева не угрожают.

Кроме того, нельзя забывать, что солнечная энергия достается совершенно бесплатно. Если при отоплении дома газовыми или электрическими котлами надо приобретать само оборудование и потом постоянно оплачивать энергию или топливо, то солнечная энергия не оплачивается, что значительно изменяет уровень рентабельности аппаратуры и всей системы в целом.

Однако, не следует забывать, что солнечное отопление частного дома, цена и трудозатраты на монтаж которого нередко становятся основной проблемой, выгодно только в регионах с подходящими климатическими и погодными условиями.

Дополнительным преимуществом является высокая ремонтопригодность системы и возможность наращивания ее производительности. В данном вопросе никаких ограничений нет — сколько установлено панелей или коллекторов, столько энергии и будет получено. Если установленный комплект оказался неспособен к эффективному обогреву дома, его всегда можно усилить добавлением нужного количества оборудования. Это удобно при необходимости перестроить или расширить дом, сделать пристройку и т.д. Необходимости покупать новую систему полностью это не возникает.

Виды отопления

Фотоэлектрические элементы не работают исключительно на обогрев, который является частным случаем их использования, тогда как солнечные коллекторы служат только источниками питания отопительных контуров. Поэтому рассмотрим именно коллекторы, обеспечивающие отопление на солнечных батареях, цена которого значительно ниже, чем у фотоэлектрических элементов.

Существует несколько конструкций солнечных коллекторов:

  • открытые;
  • трубчатые;
  • плоские коллекторы.

Эти конструкции обладают разными возможностями и применяются для решения задач, соответствующих их эффективности. Рассмотрим их внимательнее:

Открытые солнечные коллекторы

Открытые конструкции являются наиболее простыми и даже примитивными. Они представляют собой емкости, обычно черные узкие продолговатые пластиковые лотки, наполненные водой. Они ничем не накрыты, вода находится на открытом воздухе (отсюда и название).

Такие конструкции имеют массу недостатков:

  • возможность давать положительный эффект только при плюсовых температурах;
  • необходим относительно небольшой перепад температур в коллекторе и внешней среде;
  • долговечность таких установок низка — как правило, один сезон;
  • как следствие вышесказанному — крайне низкий КПД.

Для решения серьезных задач подобные установки использовать невозможно, поэтому они применяются для подогрева воды в открытых или передвижных бассейнах, летнем душе и т.п. однако, есть и достоинства — подобные устройства очень просты. Обогреватель от солнечной батареи легко может быть изготовлен самостоятельно, а в регионах с подходящими климатическими условиями его возможности заметно расширяются.

Трубчатые коллекторные разновидности

Трубчатые вакуумные коллекторы относятся к более серьезным устройствам, способным обогревать жилье или иные помещения. Они состоят из следующих элементов:

  • корпус, покрытый черной краской и имеющий форму плоского ящика;
  • распределитель (или, как его иногда называют, manifold, манифольд) — трубка с несколькими присоединительными патрубкам по бокам;
  • вакуумные трубки, изготовленные из стекла.

Эффективность устройства обеспечивает наличие вакуума, теплопроводность которого практически отсутствует и позволяет исключить потери.

Существует несколько видов трубчатых коллекторов, различающихся по конструкции распределителя и трубок:

  1. Коаксиальные трубки прямого нагрева. Подготовка теплоносителя происходит при непосредственном контакте с поглощающей поверхностью
  2. Система heat-pipe. Трубки соединяются с распределителем через специальные гнезда и отдают через них нагретый теплоноситель. Конструкция удобна из-за высокой ремонтопригодности.
  3. Система U-type. Трубки имеют двойную длину и согнуты пополам. Начало соединено с одним распределителем, а конец — с другим. Такая схема позволяет увеличить время контакта с солнечным теплом, за счет чего повышается эффективность нагрева.
  4. Перьевые системы. Представляют собой модификацию системы heat-pipe, накрытую прозрачной пластиной с вакуумом под ней. Дают повышенную эффективность, но имеют высокую цену и низкую ремонтопригодность.

Монтаж трубчатых коллекторов, как правило, производят на кровлю дома.

Плоские закрытые системы

Солнечное отопление дома с помощью плоских систем позволяет получить высокую эффективность при относительно низких затратах. Конструкция базируется на специальной утепленной металлической пластине с поглощающим покрытием, которая называется адсорбер. На пластину зигзагами напаяна трубка с теплоносителем. Лицевая сторона накрыта прозрачной крышкой, из-под которой выкачан воздух. Солнечный обогреватель такого типа способен работать даже при отрицательных температурах. Это позволяет обеспечивать отопление дома солнечными батареями зимой, отзывы пользователей позволяют делать достаточно оптимистичные прогнозы о будущем такого способа обогрева.

Существуют более простые виды плоских коллекторов, где не имеется вакуума. Они менее эффективны, но стоимость и ремонтопригодность значительно выше. Отопление на солнечных батареях плоского типа безвакуумной конструкции обойдется значительно дешевле, а возможность восстановления панелей увеличивает срок их службы.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед домовладельцем, решившим создать солнечное отопление частного дома своими руками, встает задача выбрать наиболее подходящий тип коллектора. Этот вопрос достаточно сложен, но разобраться в нем необходимо.

Открытые коллекторы не подойдут из-за низких возможностей, поэтому о них нет смысла говорить. Обычно выбор производится между трубчатыми и плоскими видами. Первым и самым значимым критерием выбора обычно становится соотношение цены и качества изделий.

Такой подход оправдан, но нельзя не учитывать ремонтопригодность. Так, вакуумные трубки можно менять далеко не во всех видах коллекторов, что делает выбор рискованным. При выходе из строя одной из них у некоторых видов коллекторов придется менять всю панель, что потребует расходов. Вообще, все вакуумные устройства — довольно рискованное приобретение, так как любое механическое воздействие грозит потерей источника тепловой энергии.

Выбрав оптимальный вариант, приступают к монтажу. Для него надо выбрать подходящую площадку, расположенную неподалеку от дома. Это важно, поскольку транспортировка теплоносителя на большие расстояния потребует качественного утепления и установки циркуляционного насоса. Обычно коллекторы устанавливают на крышу, чтобы получить возможность циркуляции самотеком. Единственной проблемой становится расположение скатов относительно положения солнца на небе — иногда приходится устанавливать трекинг-систему для поворота панелей. Это дорого и требует использования гибких трубок, но эффект в результате получается значительно выше.

Схемы подключения к системе отопления

Солнечное отопление своими руками необходимо окончательно реализовать, подключив его к отопительной системе. Оптимальным способом станет использование теплого пола, температура теплоносителя для которого не превышает 55 градусов. Рассмотрим схемы подключения, обеспечивающие обогрев дома солнечной энергией:

С водяным коллектором

Водяные коллекторы непосредственно подключаются к отопительному контуру дома. Существует два варианта присоединения: летний и зимний.

Летний вариант, как правило, используется для подачи нагретой воды в душ или для иных надобностей, поскольку обогрев дома летом не нужен. Схема самая простая — коллектор устанавливается на открытой площадке, вода, нагреваясь, поднимается в накопительный бак, установленный уровнем выше. По мере разбора, емкость пустеет, поэтому в нее постоянно подается подпитка, поступающая в коллектор и получающая в нем тепловую энергию. Этот способ несложен и может быть без проблем реализован своими руками.

Зимний вариант сложнее. Коллектор, установленный на открытой площадке, подает нагретый теплоноситель (рекомендуется использовать антифриз) в змеевик теплообменника. Он представляет собой вертикально установленную емкость со змеевиком внутри. Возникает две петли — в одной циркулирует антифриз (по кругу коллектор-теплообменник), в другой циркулирует теплоноситель (из теплообменника в отопительный контур и обратно). Циркуляцию антифриза необходимо обеспечить с помощью циркуляционного насоса, иначе система работать не будет. Циркуляцию теплоносителя можно организовать как естественным способом, так и принудительно, с помощью насоса. Оптимальный вариант отопительного контура — система теплого пола, позволяющая получить максимальный эффект как в дневное, так и в ночное время суток.

С солнечной батареей

Отопление от солнца своими руками, созданное на базе солнечных батарей, осуществляется путем установки электрического нагревателя. В данном случае фотоэлектрические элементы лишь обеспечивают питание ТЭНов, установленных в электробойлере, не имея непосредственного отношения к отопительному контуру.

Система отопления и солнечные батареи со всем комплексом аппаратуры монтируются отдельно. Способ соединения выбирается произвольно, исходя из особенностей обеих систем. Подключение бойлера, насоса и прочих устройств выполняется обычным способом, никаких специфических требование не имеется.

Советы по эксплуатации

  1. Эксплуатация системы солнечного отопления производится в соответствии с конструкцией коллекторов, их количеством и прочими особенностями.
  2. Основной задачей для владельца становится поддержание чистоты, своевременное удаление пыли и прочих загрязнений. Это позволяет обеспечить максимальный прием тепловой энергии, повысить эффективность всей системы в целом.
  3. Необходимо качественно утеплить все соединительные трубопроводы и накопительную емкость, исключая теплопотери.
  4. Рекомендуется всегда держать в запасе одну-две панели, чтобы в случае механического разрушения можно было оперативно произвести замену. Соблюдение этих несложных рекомендаций позволит повысить эффективность системы и обеспечить комфорт и уют в доме.

Цена комплекта и где купить?

Солнечные нагреватели воды — особенности устройства своими руками, инструкции на фото и видео

Содержание:

1. Особенности гелиосистем

2. Вакуумные гелиосистемы

В последнее время в Европе стали активно использовать солнечные нагреватели воды. Они позволяют обеспечивать семью горячей водой, а нередко хватает солнечных батарей для отопления дома, если установлено достаточное количество солнечных батарей. Энергия Солнца бесплатна, поэтому такие устройства позволяют сэкономить, причем неплохо. Кроме того, использование такой энергии не сказывается на состоянии окружающей среды.

Нагрев воды солнцем практикуется не одно столетие. С давних пор люди нагревали воду в бочках, выставляя их на солнце. Что касается современных батарей, то они позволяют эффективно преобразовывать данную энергию в тепловую. Как они выглядят эти устройства, можно увидеть на фото.

Особенности гелиосистем

В развитых странах практически в каждом доме можно встретить солнечные батареи – их используют в качестве дополнительной системы нагрева воды и отопления. Гелиобатареи легко подключаются к основной системе, давая возможность экономить на других ресурсах (таких как газ, уголь) до 60%.

Чтобы обеспечить нагрев воды от солнца своими руками установить гелиосистему можно, но лучше подобную доверить эту работу специалистам. Чаще всего солнечные батареи устанавливают на крыше дома. Чтобы солнечные коллекторы для отопления были эффективны, необходимо внимательно просчитать угол наклона ската, угол падения солнечных лучей, количество ясных дней в году и многое другое. Исходя из этого, выбирают месторасположение коллекторов, их количество и площадь.

Водонагреватели на солнечных батареях работают следующим образом. Теплоноситель, нагретый солнцем, поступает в теплообменник, расположенный в накопительном баке. Чаще всего используют баки-аккумуляторы с двумя теплообменниками, сделанными из меди (прочитайте также: «Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками»). Этот материал имеет хорошую теплопроводность. Такая конструкция дает возможность применять нагретую воду не только в бытовых целях, но и для отопления (прочитайте: «Солнечное отопление дома своими руками — принцип изготовления»).

Благодаря естественной конвекции горячая вода поднимается вверх, а холодная поступает вниз. Встроенный датчик регулирует температуру в устройстве и реагирует на ее изменение. Таким образом, человеку практически не нужно контролировать работу гелиосистемы.

В пасмурные дни, когда солнечных лучей недостаточно для нагрева, начинает работать основная система отопления. В жаркие дни, когда вода нагревается солнцем слишком быстро, расширительный бак принимает излишек теплоносителя. Наиболее эффективен нагрев воды солнцем в странах с теплым климатом, где в году много ясных дней.


Глобальное использование энергии Солнца даст возможность существенно сократить расходы основных ресурсов-теплоносителей и улучшить экологическое состояние окружающей среды. Кроме того, это скажется на экономике стран с низкими запасами энергоресурсов.

На сегодняшний день наиболее распространены вакуумные трубчатые и пластинчатые солнечные коллекторы. Каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками. В то же время, специалисты считают, что наиболее эффективный нагрев воды от солнца обеспечивают вакуумные батареи.

Солнечный водонагреватель своими руками — подробное видео:


Вакуумные гелиосистемы

Установить солнечный нагреватель воды своими руками вполне возможно, но сначала нужно разобраться с принципом его работы. 

Вакуумный коллектор работает по принципу термоса. Состоит он из двух трубок, между которыми находится вакуум. Внутрь помещена медная герметичная трубка, в которой циркулирует жидкость, а снаружи располагается стеклянная трубка большего диаметра. 

Вакуум и медь благодаря хорошей теплопроводности позволяют воде закипать уже при 30 градусах. Установив солнечные нагреватели воды своими руками, можно эффективно отапливать дом даже в регионах с холодными зимами. Когда вода закипает, образовавшийся пар поднимается вверх и отдает тепло медному теплоприемнику, который передает его теплоносителю. Потом остывшая вода поступает вниз, и процесс начинается заново. 

Использование вакуумных коллекторов удобно еще и тем, что они легко ремонтируются. Если один из коллекторов пришел в негодность, то вышедший из строя элемент можно легко поменять на новую деталь, не демонтируя всю систему. Устройство солнечного водонагревателя вакуумного типа таково, что теплоноситель идет одним потоком, поэтому для замены испорченного элемента зачастую требуется остановить работу всей системы. В то же время, КПД гелиосистемы достигает 76%.

Широко распространено мнение, что от солнечных водонагревателей зимой и в пасмурную погоду нет никакой пользы. На самом деле, горячая вода от солнца – это вполне реально. Вакуумные коллекторы сделаны таким образом, что они достаточно эффективны даже при минусовой температуре (до -35 градусов). Кроме того, тучи не являются препятствием для нагрева воды, так как эти гелиосистемы улавливают даже ультрафиолетовое излучение. Но периодически коллекторы нужно очищать от инея и снега. Плоские гелиосистемы от снеговых осадков самоочищаются, их стоимость меньше, но в то же время, они не столь функциональны.

Солнечные коллекторы – это эффективный способ обогрева дома, который позволяет неплохо сэкономить на традиционной системе отопления. Также массовое использование гелиосистем позволит улучшить экологическую обстановку. Именно поэтому в последнее время все большее количество людей выбирает такой способ получения тепловой энергии.

Коврик для нагрева воды от солнечной энергии

В последние годы солнечная энергия находить широкое применение во многих сферах человеческой жизни, это касается как производственных аспектов, так и использования в личных целях на собственных участках. Популярность данного ресурса объясняется его доступностью и неисчерпаемостью. Разве что в дождливые пасмурные дни эффективность такого источника падает. Тем не менее, когда солнечные лучи вновь пробиваются из-за туч, работа возобновляется. И такая цикличность может помочь вам гораздо сэкономить, особенно, сейчас, когда традиционных ресурсов становится все меньше, а цена на них повышается.

Нужны ли подобные источники альтернативной энергии?

Чем дальше шагает в своем техническом развитии наше общество, тем больше источников энергии может потребоваться с каждым новым этапом. А всем нам небезызвестно, что традиционные и привычные ресурсы, как нефть, уголь или газ, порядком исчерпались за столько лет активной эксплуатации. И на образование новых уйдет не одно тысячелетие.

Чем меньше ресурсов становится, тем выше цена на них. Поэтому люди начали активнее задумываться об альтернативных вариантах энергоснабжения. И тут пришли на помощь возобновляемые источники. Энергия ветра, воды или Солнца – это новый виток, позволяющий и дальше развиваться обществу, снабжая его необходимыми ресурсами.

Какие системы используются для нагрева воды с помощью солнечной энергии?

Применение энергии солнечных лучей для подогрева воды – это самый простой и дешевый способ, доступный человеку. Существуют различные приемы и оснащение, предназначенные для этого.

Что делать, чтобы нагреть воду посредством солнечной энергии?

  • Самое простое и наименее затратное – это покрасить емкость, в которой храниться вода в темный цвет. Таким нехитрым образом солнечная энергия будет преобразовываться в тепловую, и вода будет нагреваться.
  • Помимо этого, вы можете использовать специальный коврик для нагрева воды от солнечной энергии. Он помогает нагреть воду и поддерживать нужную температуру в бассейне. Исходя из этого, вам не грозят дополнительные расходы на энергозатраты. Купив такой коврик один раз, вы получите теплую воду в бассейне в нужное вам время в течение долгих лет эксплуатации, и это ничего не будет вам стоить.
  • Если вам нужно нагреть воду не на улице, есть отличный вариант для этого – солнечный коллектор. Преимущество такого оборудования в том, что его работу можно регулировать. Если по каким-то причинам в определенный период времени вы не нуждаетесь в горячей воде, то можете прекратить работу коллектора. В таком случае будет включаться функция сбрасывания тепла. А в нужный момент ее можно возобновить вновь.

Подобное оснащение является очень удобным в повседневной жизни. Подобные коллекторы и коврики для нагрева воды от солнечной энергии можно купить по адекватным ценам. При этом они смогут окупить себя достаточно быстро, ощутимо снизив расходы на централизованное энергоснабжение.

Сейчас на рынке представлен широкий спектр оборудование, с помощью которого производится нагрев воды от солнечной энергии. Но помимо этого, вы также можете создать коллектор, выполняющий данную функцию, своими руками. Для этого вам не потребуются глубокие инженерные познания, а все необходимые материалы и составляющие вы сможете найти в магазинах строительных товаров и оборудования.

Способен ли мини ветровой генератор обеспечить наличие горячей воды?

Еще одной популярной системой для нагрева воды служит мини ветровой генератор. Подобное оборудование можно использовать не только для обеспечения горячей воды, но и как альтернативный источник питания электроэнергии. Так что, соорудив подобное устройство на своем участке, вы получите очень выгодное энергоснабжающее оборудование.

Разновидности мини ветровых генераторов:

  • Устройство с двигателем лентопротяжного типа;
  • Мотор постоянного тока как основа генератора;
  • Аксиальная модель;
  • Прибор, за основу в котором взят кулер старого компьютера.

Таких разновидностей существует большое количество. Поскольку самодельные устройства придумываются не профессионалами, в каждом из них существует определенная особенность или отличие. Однако, практика показывает, что их использование может быть достаточно эффективным. А именно этого мы и добиваемся.

Солнечная энергия для нагрева воды и бойлер на солнечных батареях

Вода и солнце являются источниками жизни для всех организмов на земле. Сложно представить себе жизнь без этих двух элементов. А что будет, если попытаться объединить их вместе?! Ответ напрашивается сам собой: горячая вода. Именно для нагрева воды и был спроектирован бойлер, работающий на солнечных батареях.

Принцип работы этого устройства был известен даже нашим предкам, испокон веков солнечная энергия использовалась для подогрева воды. Мытье посуды, стирка, принятие душа – все это требует большого количества горячей воды, а зачем платить за нее, если можно воспользоваться бесплатными дарами природы, такими как энергия солнца. Это и послужило толчком для всех ученых.

Немного истории

Первая попытка использования солнечной энергии для нагрева воды принадлежит швейцарскому ботанику Орасу Бенедикту де Соссюру, и сделал он ее в 1767 году. Мощности его «детища» было достаточно для приготовления супа. А вот современные водонагреватели появились значительно позже, в 1953 году, их творцом стал израильский инженер Леви Иссар.

Разработка Иссара была усовершенствована Цви Тавором спустя 2 года. И его вклад не остался незамеченным. За него он был удостоен награды от премьер-министра Израиля Давида Бен-Гуриона. Так что можно сказать, что солнечные водонагреватели уже подходят к своему 60-летию. Значимая цифра, согласитесь.

Из чего состоит и как работает…

Самым простым примером подогрева воды солнечной энергией служит нагревательный бак. Данное устройство зачастую встречается на дачах, где его используют в качестве летнего душа. Вот только при наступлении вечера вода в таком баке будет остывать. Для того, чтобы уменьшить тепловые потери нагревательный бак следует утеплить либо слить воду в другую утепленную емкость.

Данным методом нагрева воды можно пользоваться лишь в теплые месяцы, а вот для осени и весны, когда энергия солнца поступает на землю в меньшем количестве, понадобятся солнечные батареи или, как их еще по-другому называют, коллекторы. Причем второе название более правильное, так как солнечные батареи представляют собой соединенные вместе фотоэлементы, преобразовывающие энергию солнца в электроэнергию. А для нагрева воды используются конструкции, которые генерируют не электрическую энергию, а тепловую.

Солнечные водонагреватели состоят из 2-х основных элементов: коллекторы или батареи и резервуар-теплообменник. Коллектор это радиатор, состоящий из вакуумных трубок, на которые наносится специальное селективное покрытие. Его роль одна из главных, ведь от поглощающей способности покрытия будет зависеть эффективность работы коллектора. Чаще всего это значение равняется 98%, но отражающая способность делает свое «пакостное» дело и уменьшает количество поглощенного солнечного излучения.

Для труб, которые используют для монтажа солнечной батареи водонагревателя, подойдут:

  • металлические;
  • полипропиленовые;
  • металлопластиковые образцы.

В случае с металлическими трубами Вас ждет трудоемкая сборка, значительный вес всей конструкции и сложный монтаж. В двух других случаях – немалое количество соединений и возможная деформация при нагревании увеличат вероятность протечки так называемой батареи водонагревателя. Оптимальным вариантом может служить обычный садовый шланг. Его гибкость и отсутствие необходимости в соединениях обеспечат стабильную работу без протечек, к тому же его можно будет подключить напрямую к трубопроводу в доме.

Подобные водонагреватели смогут обеспечить Ваш дом горячей водой, которую можно использовать как для бытовых нужд, так и для отопления помещений. К тому же бойлер, работающий от солнечной батареи, можно использовать для обустройства теплого пола. Польза и экономическая выгода на лицо.

Как отзываются о водонагревателях их хозяева:

Какие водонагреватели бывают?

Существует 2 вида систем, используемых для нагрева воды с помощью батареи (коллектора):

  • пассивные;
  • активные.

В первом случае теплоноситель или вода перемещаются через систему благодаря естественной гравитации, которая возникает ввиду разной плотности холодного и нагретого теплоносителя. В активных системах циркуляцию теплоносителя обеспечивают насосы, контроллеры и клапаны.

Водонагреватели активных систем с открытым контуром в качестве теплоносителя используют воду, а с закрытым контуром – водно-гликолиевый антифриз. Это различие позволяет сделать следующий вывод: бойлер для подогрева воды с открытым контуром лучше подойдет для районов с положительной температурой, а с закрытым – будет хорошо работать даже при минусовых температурах. Но не стоит забывать, что для работы солнечной батареи (коллектора) подходят не все антифризы.

Какой выбрать и как установить?

Сегодня в магазине можно найти бойлер для нагрева воды любой модели. Коллекторы различной мощности, разное число резервуаров-теплообменников – все это Вы можете подобрать по своему усмотрению. Главным достоинством подобных гелиосистем является то, что они могут эффективно работать даже в холодном климате, где энергия солнца поступает на землю в малом количестве. Вы можете сами регулировать их работу, а в случае отсутствия солнечного излучения, некоторые модели бойлеров позволяют подключать теплообменник, который будет функционировать с использованием электричества или газа. Подобные системы нагрева воды легко монтируются, к тому же они используют совершенно бесплатный источник энергии.

Устанавливать коллекторы, так же как и обычные солнечные батареи следует под углом, его значение принимается равным широте Вашего региона, то есть лучи должны падать максимально перпендикулярно к поверхности коллектора. В зимнее и летнее время угол наклона лучше менять, это увеличит эффективность работы всей системы. Неплохим вариантом установки будет вертикальное расположение коллектора. Это облегчит его обслуживание, увеличит скорость конвекции и как следствие устранит необходимость использования активной системы. К тому же подобная установка снизит теплопотери всего дома.

Большой популярностью подобные конструкции для нагрева воды пользуются на Мальте, в Китае и Израиле. Там их можно встретить на большей части домов. Так почему бы и нашим соотечественникам не взять пример с других стран и перестать платить за то, что может быть получено абсолютно бесплатно?!

Статью подготовила Абдуллина Регина

 Как сделать водонагреватель, работающий исключительно на энергии солнца на видео:

Нагрев воды солнцем — Солнечные водонагреватели

Инновации в энергосбережении.

Нагрев воды солнцем. Солнечные водонагреватели.

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

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

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

Что такое солнечные водонагреватели?

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

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

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

Каковы основные компоненты солнечной системы?

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

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

Плоские коллекторы

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

Интегрированные коллекторные системы

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

Вакуумные коллекторы

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

Резервуары хранения

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

Активные солнечные водонагреватели

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

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

Пассивные солнечные водонагреватели

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

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

Термосифонные системы

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

Как улучшались солнечные системы?

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

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

Зачем мне инвестировать в солнечные тепловые системы?

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

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

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

Как ваша солнечная система отопления поможет окружающей среде?

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

Подходит ли мой дом для солнечной системы отопления?

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

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

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

Размеры тепловой системы для нагрева бытовой воды

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

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

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

Размеры солнечной системы для нагрева бассейна

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

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

Размеры солнечной системы для отопления помещений

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

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

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

Экономия и расходы для солнечного нагрева бытовой воды

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

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

Экономия и расходы на солнечное отопление бассейна

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

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

Экономия и расходы на солнечное отопление помещений

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

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

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

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

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

Нужна ли мне обычная система в качестве резервной?

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

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

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

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

Узнать больше:

 Остались вопросы? Напишите нам: [email protected]

 

 

ЗАКАЗАТЬ РАСЧЁТ

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

 

Солнечные водонагреватели | Министерство энергетики

Солнечные водонагреватели, также называемые солнечными системами горячего водоснабжения, могут быть экономичным способом получения горячей воды для вашего дома. Их можно использовать в любом климате, а топливо, которое они используют — солнечный свет — бесплатное.

Как они работают

Солнечные водонагревательные системы включают резервуары для хранения и солнечные коллекторы. Есть два типа солнечных водонагревательных систем: активные, у которых есть циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные, у которых нет.

Активные солнечные водонагревательные системы

Существуют два типа активных солнечных водонагревательных систем:

  • Системы прямой циркуляции
    Насосы обеспечивают циркуляцию бытовой воды через коллекторы в дом. Они хорошо работают в климате, где редко замерзает.
  • Системы косвенной циркуляции
    Насосы обеспечивают циркуляцию незамерзающего теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Это нагревает воду, которая затем течет в дом.Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.
Пассивные солнечные водонагревательные системы

Пассивные солнечные водонагревательные системы обычно дешевле, чем активные системы, но они обычно не так эффективны. Однако пассивные системы могут быть более надежными и могут прослужить дольше. Существует два основных типа пассивных систем:

  • Интегральные пассивные системы коллектора-накопителя
    Они лучше всего работают в областях, где температура редко опускается ниже нуля.Они также хорошо работают в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде.
  • Системы Thermosyphon
    Вода течет через систему, когда теплая вода поднимается, а более холодная вода опускается. Коллектор необходимо установить под накопительной емкостью, чтобы в емкость поднималась теплая вода. Эти системы надежны, но подрядчики должны уделять особое внимание конструкции крыши из-за тяжелого резервуара для хранения. Обычно они дороже, чем интегральные пассивные системы коллектор-накопитель.
Резервуары для хранения и солнечные коллекторы

Для большинства солнечных водонагревателей требуется накопительный резервуар с хорошей изоляцией. Баки для хранения солнечной энергии имеют дополнительный выход и вход, подключенные к коллектору и от него. В системах с двумя баками солнечный водонагреватель предварительно нагревает воду до того, как она поступает в обычный водонагреватель. В системах с одним резервуаром резервный нагреватель объединен с накопителем солнечной энергии в одном резервуаре.

В жилых помещениях используются солнечные коллекторы трех типов:

  • Плоский коллектор
    Стеклянные плоские коллекторы — изолированные, защищенные от атмосферных воздействий коробки, которые содержат темную абсорбирующую пластину под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками .Плоские неглазурованные коллекторы, обычно используемые для солнечного обогрева бассейнов, имеют темную пластину-поглотитель, изготовленную из металла или полимера, без крышки или корпуса.
  • Интегральные коллекторно-накопительные системы
    Также известные как системы ICS или партии , они включают один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированном застекленном ящике. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду. Затем вода поступает в обычный резервный водонагреватель, обеспечивая надежный источник горячей воды.Их следует устанавливать только в условиях умеренно-морозного климата, поскольку наружные трубы могут замерзнуть в суровую и холодную погоду.
  • Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
    Они представляют собой параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую трубку-поглотитель, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям. Эти коллекторы чаще используются для коммерческих приложений в США.

Солнечные водонагревательные системы почти всегда нуждаются в резервной системе в пасмурные дни и во времена повышенного спроса.Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резервирование и могут уже быть частью солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку система накопления со встроенным коллектором уже накапливает горячую воду в дополнение к накоплению солнечного тепла, она может быть оснащена водонагревателем без резервуара или водонагревателем по запросу в качестве резервного.

Выбор солнечного водонагревателя

Перед покупкой и установкой солнечной водонагревательной системы необходимо сделать следующее:

Также необходимо изучить различные компоненты, необходимые для солнечных водонагревательных систем, в том числе следующие:

Установка и обслуживание Система

Правильная установка солнечных водонагревателей зависит от многих факторов.Эти факторы включают солнечные ресурсы, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности; поэтому лучше всего обратиться к квалифицированному подрядчику по установке солнечных тепловых систем.

После установки правильное обслуживание вашей системы обеспечит ее бесперебойную работу. Пассивные системы не требуют особого обслуживания. Для активных систем обсудите требования к техническому обслуживанию со своим поставщиком системы и обратитесь к руководству пользователя системы. Сантехника и другие традиционные компоненты водяного отопления требуют того же обслуживания, что и обычные системы.Стекло может потребоваться в сухом климате, где дождевая вода не обеспечивает естественного ополаскивания.

Регулярное обслуживание простых систем может проводиться не чаще, чем каждые 3–5 лет, предпочтительно подрядчиком по солнечной энергии. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены детали или двух через 10 лет. Узнайте больше об обслуживании и ремонте солнечных водонагревательных систем.

При отборе потенциальных подрядчиков на установку и / или обслуживание, задавайте следующие вопросы:

  • Есть ли у вашей компании опыт установки и обслуживания солнечных водонагревательных систем?
    Выберите компанию, у которой есть опыт установки нужного вам типа системы и обслуживания выбранных вами приложений.
  • Сколько лет у вашей компании есть опыт монтажа и обслуживания солнечного отопления?
    Чем больше впечатлений, тем лучше. Запросите список прошлых клиентов, которые могут предоставить рекомендации.
  • Имеет ли ваша компания лицензию или сертификат?
    В некоторых штатах требуется наличие действующей лицензии сантехника и / или подрядчика по солнечной энергии. Свяжитесь с вашим городом и округом для получения дополнительной информации. Подтвердите лицензирование с советом по лицензированию подрядчиков вашего штата.Совет по лицензированию также может сообщить вам о любых жалобах на подрядчиков, получивших государственную лицензию.
Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды, особенно если вам нужна резервная система. Некоторые энергосберегающие устройства и системы более экономически выгодно устанавливать вместе с водонагревателем.

Другие варианты водонагревателей

Размещение солнечной водонагревательной системы

Перед покупкой и установкой солнечной водонагревательной системы необходимо сначала рассмотреть солнечные ресурсы вашего объекта, а также оптимальную ориентацию и наклон солнечного коллектора.Эффективность и конструкция солнечной системы водяного отопления зависит от того, сколько солнечной энергии достигает вашей строительной площадки.

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Даже если вы не живете в теплом и солнечном климате большую часть времени — например, на юго-западе Соединенных Штатов — на вашем участке все равно может быть достаточный солнечный ресурс. Если на вашей строительной площадке есть незатененные участки и, как правило, она выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной системы нагрева воды.Ваш местный поставщик или установщик солнечной системы может выполнить анализ солнечной системы.

Как ориентация, так и наклон коллектора влияют на производительность вашей солнечной системы водяного отопления. Ваш подрядчик должен учитывать оба фактора при оценке солнечного ресурса вашего объекта и определении размера вашей системы.

Ориентация коллектора

Солнечные коллекторы горячей воды должны быть ориентированы географически, чтобы максимизировать количество дневной и сезонной солнечной энергии, которую они получают. В общем, оптимальная ориентация солнечного коллектора в северном полушарии — истинный юг.Однако недавние исследования показали, что, в зависимости от вашего местоположения и наклона коллектора, ваш коллектор может быть повернут до 90 градусов к востоку или западу от истинного юга без значительного снижения его производительности.

Вы также захотите принять во внимание такие факторы, как ориентация крыши (если вы планируете установить коллектор на крыше), особенности местного ландшафта, которые затеняют коллектор ежедневно или сезонно, и местные погодные условия (туманное утро или облачный день), поскольку эти факторы могут повлиять на оптимальную ориентацию вашего коллекционера.

Наклонный коллектор

Сегодня большинство солнечных водонагревательных коллекторов монтируются на крыше. Это более эстетично, чем стоечные коллекторы, которые торчат с крыши под странными углами. Таким образом, у большинства коллекторов такой же наклон, как и у крыши.

Хотя оптимальный угол наклона для вашего коллектора — это угол, равный вашей широте, установка вашего коллектора на наклонной крыше не приведет к значительному снижению производительности системы. Однако вы захотите принять во внимание угол наклона крыши при выборе размера вашей системы.

Солнечное водонагревание: плюсы, минусы и затраты

Солнечная система нагрева воды (солнечные тепловые панели) использует естественное солнечное тепло для нагрева воды в вашем доме. Солнечные тепловые технологии становятся все более популярной возобновляемой альтернативой традиционным водонагревательным системам, но является ли это правильным выбором для вашего дома?

Мы рассмотрели плюсы, минусы и стоимость установки солнечной системы водяного отопления, чтобы помочь вам принять решение.

УВЕДОМЛЕНИЕ. В рамках государственной программы предоставления грантов на строительство зеленых домов в период с сентября 2020 года по март 2021 года вы можете подать заявку на получение гранта на покрытие двух третей стоимости установки солнечных тепловых панелей. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.

Как работает солнечный водонагреватель?

В системе солнечного нагрева воды используются солнечные тепловые коллекторы, также известные как солнечные тепловые панели. Эти панели очень похожи на солнечные фотоэлектрические панели и работают аналогичным образом, то есть они захватывают энергию солнца, но вместо того, чтобы преобразовывать тепло в электричество, солнечные тепловые коллекторы используют энергию для производства горячей воды.

Процесс очень прост:

  1. Солнечные тепловые коллекторы — это панели, которые (обычно) устанавливаются на вашу крышу. Панели содержат крошечные трубки с водой, которые нагреваются солнцем.
  2. Эта нагретая вода может достигать 90 градусов по Цельсию. Она передается в ваш дом, где тепло передается воде в накопительном баке или цилиндре через змеевик.
  3. Затем по трубам транспортируют эту горячую воду для использования в доме.

Для большинства домовладений потребуется бойлер или погружной электронагреватель для обеспечения резервного снабжения горячей водой во время пикового спроса, но вы сможете значительно сократить частоту их использования, чтобы снизить расходы на отопление и выбросы углерода. .



Плюсы солнечных термопанелей

  • Обеспечивая до 70% горячей воды в доме за счет бесплатной энергии солнца, солнечная система нагрева воды может снизить ваши годовые счета за электроэнергию.
  • Солнечные водонагревательные системы могут зарабатывать деньги за каждую единицу возобновляемой энергии, которую вы производите в рамках государственной программы стимулирования возобновляемого тепла (RHI).
  • Использование большего количества возобновляемой энергии от солнца вместо покупки ископаемого топлива, такого как газ или нефть, у поставщика уменьшит ваш углеродный след.
  • Кроме первоначальной стоимости установки и небольшого технического обслуживания, нет никаких текущих расходов, которые нужно покрыть с помощью солнечной системы водяного отопления, поскольку это бесплатная энергия.
  • Солнечные тепловые системы очень просты в обслуживании. Помимо ежегодной проверки, ваша система должна нуждаться в профессиональном обслуживании только каждые 3-5 лет.


Минусы солнечных термопанелей

  • Солнечная тепловая система не является полным решением; Вам по-прежнему понадобится бойлер или погружной нагреватель для подачи горячей воды зимой и для пополнения запасов в пасмурные дни.
  • Стоимость установки средней солнечной системы водяного отопления, как правило, составляет от 3000 до 5000 фунтов стерлингов, что является значительным вложением.
  • В идеале солнечные тепловые коллекторы необходимо установить на крыше, обращенной на юг, под углом 20-50 градусов к горизонтали. Однако они могут эффективно работать, когда расположены между юго-востоком и юго-западом. В некоторых случаях их также можно установить на земле, но любой оттенок снизит их эффективность.
  • Солнечные водонагреватели не будут питать электрические души или посудомоечные / стиральные машины с холодным наполнением.
  • Солнечные водонагревательные системы не всегда совместимы с котлами Combi, так как они нагревают воду непосредственно от сети по запросу; Вам нужно будет уточнить у производителя, может ли ваш бойлер Combi использовать предварительно нагретую воду.
  • Если у вас обычная система отопления, которая питается самотеком, вам понадобится дополнительный клапан или насос, чтобы система могла эффективно работать зимой, когда одновременно работает отопление.
  • Вам потребуется установить водонагреватель, совместимый с солнечными батареями, достаточно большой, чтобы вмещать около 2 дней горячей воды.

Расходы и сбережения для солнечного нагрева воды

Стоимость установки солнечной водонагревательной системы в доме семьи из 4 человек может составлять от 3700 до 4200 фунтов стерлингов, но может увеличиться до примерно 5500 фунтов стерлингов в зависимости от размера необходимой системы. Отраслевые рекомендации предполагают, что вам понадобится около 1 м2 панели на человека, живущего в доме.

Размер системы Люди в семье Средняя стоимость установки
2м2 2 2500–3000 фунтов стерлингов
3м2 3 3100–3 600 фунтов стерлингов
4м2 4 3700–4 200 фунтов
5м2 5 4300–4800 фунтов
6м2 6 4900–5 400 фунтов

На эти расходы также повлияет сложность установки, т.е.е. насколько просто солнечная технология интегрируется в существующую систему водопровода и нужны ли строительные леса. Размер и марка вашего солнечного водонагревателя также повлияет на стоимость вашей системы.

Помните, вам нужно взвесить стоимость установки и потенциальную экономию, которую может дать солнечная система водяного отопления. Фонд энергосбережения дает следующие цифры в качестве приблизительной оценки, но указывает, что экономия будет варьироваться от пользователя к пользователю.

Существующая система отопления Возможная экономия по счетам на топливо в год Потенциальная экономия CO2 в год
Газ £ 50 270 кг
Масло £ 55 350 кг
Уголь £ 65 5450 кг
Электроэнергия £ 80 390 кг
СНГ £ 95 310 кг

Гранты и льготы для солнечного нагрева воды

Гранты на зеленые дома

В рамках государственной программы предоставления грантов на строительство зеленых домов в период с сентября 2020 года по март 2021 года вы можете подать заявку на получение гранта для покрытия двух третей стоимости установки солнечных тепловых панелей.

Многие домовладельцы в Великобритании хотят сократить свои счета за отопление и сократить выбросы углекислого газа за счет установки солнечных тепловых панелей, но у большинства из них нет денег, чтобы покрыть первоначальные затраты. Чтобы решить эту проблему, правительство вводит схему грантов на строительство зеленых домов, которая предоставит домовладельцам в Великобритании до 5000 фунтов стерлингов (10000 фунтов стерлингов для домохозяйств с самым низким доходом) на покрытие затрат на установку солнечной тепловой системы отопления.

Поощрение возобновляемого тепла

В дополнение к потенциальной экономии топлива, если ваша солнечная водонагревательная система установлена ​​и используется правильно, вы действительно можете зарабатывать деньги с помощью государственной программы поощрения возобновляемого тепла (RHI).

За каждую единицу энергии, которую вы производите с помощью солнечной водонагревательной системы, вы получаете финансовое вознаграждение в соответствии с действующим государственным тарифом. Выплаты производятся ежеквартально в течение 7 лет. В приведенной ниже таблице указаны виды платежей, доступных владельцам солнечных систем водоснабжения на основе тарифа в период с 1 января 2018 года по 31 марта 2018 года. ПРИМЕЧАНИЕ: Схема RHI закрывается для новых приложений 31 марта 2021 года.

Размер дома / дома> Размер дома / крепости> Поощрительные выплаты за возобновляемое тепло в год
2 человека 2м2 £ 200
3 человека 3м2 £ 270
4 человека 4м2 £ 345
5 человек 5м2 £ 445
6 человек 6м2 £ 485

Эффективность солнечного нагрева воды

Обычно солнечная система нагрева воды может производить от 40 до 70% горячей воды, необходимой в среднем семье из 4 человек в год.Однако трудно оценить, сколько именно горячей воды вы получите, так как необходимо учитывать ряд факторов:

  • Сколько доступно солнечного света? В более солнечные месяцы в Великобритании с апреля по сентябрь ваши коллекторы будут поглощать больше тепла от солнца и, следовательно, производить больше горячей воды. В пасмурные дни система не производит столько горячей воды.
  • Сколько горячей воды использует ваша семья? Очевидно, что чем более загружено ваше домашнее хозяйство, тем выше будет потребность в системе, и тем более вероятно, что вам нужно будет дополнить свое предложение бойлером или погружным нагревателем.
  • Готовы ли вы адаптировать свой распорядок к системе? Например, принятие душа вечером, когда горячая вода максимальна, — отличный способ максимально использовать имеющуюся горячую воду.
  • Вместимость вашего водонагревателя влияет на то, сколько горячей воды вы можете хранить. Если баллон может вместить только один день горячей воды, более чем один пасмурный день будет означать, что вам необходимо добавить погружной нагреватель или бойлер.
  • Если отопление и горячая вода не настроены с отдельными элементами управления, когда отопление включено, подача горячей воды может снизиться.
  • Важно убедиться, что и ваш цилиндр, и трубопроводы должным образом изолированы, чтобы предотвратить потерю тепла.
  • Имейте в виду, что вам может не потребоваться, чтобы система постоянно нагревала воду до максимально возможной температуры. Уменьшить потребность в резервном нагреве воды можно за счет снижения температуры воды.
  • Виды солнечных тепловых панелей

    Существует 2 типа солнечных коллекторов: плоские или с вакуумными трубками.

    Плоские коллекторы:

    Плоские коллекторы больше похожи на традиционные солнечные панели.Они имеют плоскую глазурованную пластину-поглотитель с темной поверхностью, которая содержит металлические трубки. Пластина, покрывающая трубку, обычно из меди или алюминия, поглощает солнечную энергию, а кожух препятствует выходу тепла из нее. По трубке постоянно проходит жидкость, которая нагревается за счет солнечной энергии, улавливаемой от солнца.

    Коллекторы вакуумных труб:

    Вакуумные трубчатые коллекторы имеют совсем другой вид. Панель представляет собой набор стеклянных трубок, расположенных в параллельном ряду, с абсорбером, изолированным частичным вакуумом.Они, как правило, дороже плоских коллекторов, но обеспечивают альтернативный эстетический вариант и считаются более эффективным вариантом.

    Существуют два различных типа солнечных панелей с вакуумными трубками:

    Прямой поток , где жидкость, протекающая в абсорбере, также течет по трубам к цилиндру с горячей водой.

    Тепловые трубки , в которых находится жидкость, испаряющаяся при низкой температуре. Когда жидкость испаряется, она поднимается вверх по трубке и конденсируется, передавая тепло, которое она несла, и скрытую теплоту конденсации по трубам в накопитель с горячей водой.Затем жидкость снова стекает по трубке, готовая к повторному нагреву.

    Лучшие производители солнечной энергии

    Здесь мы перечислили некоторых из лучших производителей солнечных батарей на рынке, но вы можете найти более подробную информацию в нашей статье о лучших солнечных тепловых панелях.

    Производитель Плоские коллекторы Коллекторы вакуумные
    Viessmann Vitosol 100FM или 200FM Vitosol 200T, 300T, 200TM, 300TM
    Вустер Бош Greenskies Solar Lito или Greenskies Solar Lifestyle НЕТ
    Кингспан Плоские панели Kingspan Thermomax HP400 / DF400 или Varisol

    Установка и обслуживание солнечного водонагревателя

    В большинстве случаев вам не нужно подавать заявление на получение разрешения на строительство солнечной системы водяного отопления, так как она относится к категории «разрешенная застройка».Некоторым домовладельцам в заповедных зонах или зданиях, внесенных в список, может потребоваться связаться с местными властями, прежде чем продолжить.

    После установки системы на вас должна распространяться гарантия. Гарантия обычно составляет 5 или 10 лет и требует очень низкого обслуживания. Помимо выявления проблем с производительностью системы, другими потенциальными проблемами могут быть неисправный насос или утечка антифриза. Однако, если все работает без сбоев, вам просто понадобится профессионал для проверки системы каждые 3-5 лет.

    Получите бесплатные расценки на солнечный водонагреватель

    Если вы думаете, что солнечная система водяного отопления может быть правильным выбором для вашего дома, ваш следующий шаг — получить несколько предложений для установки. Это лучший способ сравнить цены и получить профессиональный совет, чтобы вы могли выбрать систему нужного размера и типа.

    Мы можем бесплатно и без обязательств связать вас с 3 ведущими британскими специалистами по установке солнечных батарей. Воспользуйтесь нашей простой онлайн-формой и получите расценки на солнечную энергию от проверенных трейдеров в вашем районе.



    Солнечное водонагревание | WBDG

    Введение

    На этой странице

    ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

    На нагрев воды приходится значительная часть энергии, потребляемой многими жилыми, коммерческими, институциональными и федеральными объектами. По стране примерно 18% энергии, потребляемой в жилых домах и 4% в коммерческих зданиях, приходится на нагрев воды. Солнечные водонагревательные системы, в которых для нагрева воды используется энергия солнца, а не электричество или газ, могут эффективно обслуживать до 80% потребностей в горячей воде без затрат на топливо или загрязнения окружающей среды и с минимальными затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание.Солнечное водонагревание в настоящее время составляет менее 1% потенциального рынка водонагревания (около 1% жилых домов имеют солнечное водонагревание, что обеспечивает около двух третей потребностей каждого здания в нагреве воды).

    Солнечные водонагревательные системы могут эффективно использоваться на всей территории Соединенных Штатов на объектах, которые имеют подходящую крышу, ориентированную почти на юг, или близлежащие незатененные участки для установки коллектора. В различных типах зданий можно использовать солнечные системы нагрева воды, включая бассейны, жилые дома, отели, прачечные, больницы, тюрьмы и кухни.Солнечные водонагревательные системы наиболее экономичны для объектов со следующими характеристиками:

    • Нагрузка на отопление водой постоянна в течение года (летом не работает)
    • Нагрузка на нагрев воды постоянна в течение недели (используйте солнечное тепло каждый день)
    • Стоимость топлива, используемого для нагрева воды, высока (примеры включают электричество, которое составляет 46% рынка водяного отопления, и пропан, который составляет 2% рынка в удаленных местах)
    • Солнечный климат (полезно, но не обязательно — в 2003 г. тремя крупнейшими рынками были Флорида, Калифорния и Нью-Джерси).

    Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих солнечные технологии нагрева воды в рамках проекта нового строительства или капитального ремонта.

    Описание

    Солнечная система водяного отопления состоит из нескольких основных компонентов, в том числе:

    • Солнечные коллекторы
    • Тепловой накопитель
    • Системные органы управления / контроллер
    • Резервный водонагреватель обычный.

    Солнечный водонагреватель — это надежная технология с использованием возобновляемых источников энергии, используемая для нагрева воды.Солнечный свет падает и нагревает поверхность поглотителя в солнечном коллекторе или собственно резервуаре для хранения. Либо теплоноситель, либо реальная питьевая вода, которая будет использоваться, протекает по трубкам, прикрепленным к абсорберу, и забирает тепло от него (системы с отдельным контуром теплопередающей жидкости включают теплообменник, который затем нагревает питьевую воду. ) Нагретая вода хранится в отдельном баке для предварительного нагрева или в обычном баке водонагревателя до тех пор, пока не понадобится. Если требуется дополнительное тепло, оно вырабатывается электричеством или ископаемым топливом с помощью традиционной системы водяного отопления.

    Накопление тепла обычно требуется для того, чтобы связать синхронизацию прерывистого солнечного ресурса с синхронизацией нагрузки горячей водой. Как правило, достаточно от 1 до 2 галлонов воды для хранения на квадратный фут площади коллектора. Если используется теплообменник на стороне нагрузки, для хранения может использоваться питьевая вода или непитьевая вода. Для небольших систем хранилище чаще всего осуществляется в виде стальных резервуаров, облицованных стеклом.

    Активные системы имеют регулятор «дельта-Т» (разность температур) для запуска и остановки насосов.Если температура на выходе из солнечного коллектора превышает температуру на дне накопительного бака на заданную величину, например, на 6 ° C или 42,8 ° F, контроллер запускает насос. Когда эта разница температур падает ниже другого установленного значения, например, 2 ° C или 35,6 ° F, контроллер останавливает насосы. Контроллер также будет иметь функцию верхнего предела для отключения насосов, если температура в накопительном баке превышает третье значение, например, 90 ° C или 194 ° F. Из-за простоты и невысокой стоимости контроллера дельта-Т, разумно сохранять средства управления независимыми от какой-либо системы управления энергопотреблением всей установки, хотя желательно включать некоторые показатели производительности системы, такие как выходной сигнал измерителя BTU или предварительный нагрев. датчик температуры бака в системе управления зданием.

    Солнечные водонагреватели экономят энергию, предварительно нагревая воду до обычного водонагревателя. Солнечные системы горячего водоснабжения обычно рассчитаны на от 40% до 70% нагрузки по нагреву воды. Резервный обычный нагреватель по-прежнему необходим для удовлетворения 100% пикового спроса на горячую воду в целом, особенно в пасмурные дни или когда солнечная система не работает.

    Типы и стоимость технологий

    Типы коллекторов

    Хотя все солнечные водонагревательные системы используют один и тот же базовый метод улавливания и передачи солнечной энергии, они делают это с помощью трех специальных технологий, которые различают разные коллекторы и системы.Различия важны, потому что разные потребности в нагреве воды в разных местах лучше всего удовлетворяются с помощью определенных типов коллекторов и систем.

    Материалы и компоненты, используемые в солнечных водонагревательных системах, различаются в зависимости от ожидаемого диапазона рабочих температур.

    Низкотемпературные системы (неглазурованные) обычно работают при низкой температуре, до 18 ° F (10 ° C) выше температуры окружающей среды, и чаще всего используются для обогрева бассейнов. Часто вода в бассейне холоднее воздуха, и изоляция коллектора была бы контрпродуктивной.Низкотемпературные коллекторы изготавливаются из полипропилена или других полимеров со стабилизаторами ультрафиолета. Проходы для воды в бассейне отформованы непосредственно в пластине абсорбера, а вода в бассейне циркулирует через коллекторы с помощью циркуляционного насоса фильтра бассейна. По состоянию на 2004 год обогреватели для бассейнов стоили от 10 до 40 долларов за фут².

    Небольшой образец неглазурованного низкотемпературного солнечного коллектора, показывающий проточные каналы и коллекторную трубу.

    Небольшой образец среднетемпературного плоского пластинчатого коллектора с покровным стеклом, изоляцией, медной пластиной поглотителя и проходами для потока.

    Среднетемпературные системы производят воду на 18–129 ° F (на 10–50 ° C) выше наружной температуры и чаще всего используются для нагрева воды для бытового потребления. Однако также можно использовать солнечные водонагревательные коллекторы средней температуры для отопления помещений в сочетании с конвекционными змеевиками с принудительной вентиляцией или лучистыми полами.

    Среднетемпературные коллекторы обычно представляют собой плоские пластины, изолированные покровным стеклом с низким содержанием железа и изоляцией из стекловолокна или полиизоцианурата. Отражение и поглощение солнечного света в покровном стекле снижает эффективность при небольших перепадах температур, но стекло должно сохранять тепло при более высоких температурах.Используется медная пластина поглотителя с приваренными к ребрам медными трубками. Чтобы уменьшить потери на излучение коллектора, пластина поглотителя часто обрабатывается селективной поверхностью из черного никеля, которая имеет высокую поглощающую способность в коротковолновом солнечном спектре, но низкую излучательную способность в длинноволновом тепловом спектре. По состоянию на 2004 год среднетемпературные системы стоили от 90 до 120 долларов за квадратный фут площади коллектора.

    Крупным планом — вакуумированная стеклянная трубка с черной медной поглощающей пластиной внутри.

    В высокотемпературных системах используются вакуумные трубки вокруг приемной трубки для обеспечения высокого уровня изоляции и часто используются фокусирующие изогнутые зеркала для концентрации солнечного света.Высокотемпературные системы требуются для абсорбционного охлаждения или выработки электроэнергии, но они также используются для среднетемпературных применений, таких как коммерческое или общественное водяное отопление. Из-за механизма слежения, необходимого для удержания фокусирующих зеркал направленными на солнце, высокотемпературные системы обычно очень большие и устанавливаются на земле рядом с объектом. Сами вакуумные трубчатые коллекторы стоят около 75 долларов за фут², но использование изогнутых зеркал и экономия на масштабе позволяют снизить эту стоимость для систем большого размера до относительно низкой стоимости — от 40 до 70 долларов за фут² (2004).

    Эффективность солнечного коллектора варьируется в зависимости от того, насколько высокая температура на входе коллектора относительно температуры окружающего воздуха. На следующем рисунке показаны типичные кривые КПД для трех типов коллекторов. Обратите внимание, что недорогие неглазурованные коллекторы очень эффективны при низких температурах окружающей среды, но эффективность очень быстро падает при повышении температуры. Они обеспечивают лучшую производительность для низкотемпературных применений, но для эффективного достижения более высоких температур необходимы застекленные коллекторы.Вакуумные трубы необходимы для достижения более высоких температур воды, что необходимо для охлаждения и некоторых промышленных технологических процессов нагрева.

    КПД типовых коллекторов

    Типы солнечных водонагревательных систем

    Типы солнечных водонагревательных систем подразделяются на следующие типы:

    • Активный . Требуется электроэнергия для активации насосов и / или органов управления.
    • Пассивный . Для циркуляции нагретой воды полагается на плавучесть (естественная конвекция), а не на электроэнергию.Системы Thermosyphon размещают резервуар для хранения над солнечным коллектором, а коллекторы со встроенным коллектором-накопителем размещают накопитель внутри коллектора.
    • Прямой . Подогревает питьевую воду прямо в коллекторе.
    • Косвенный . Нагревает пропиленгликоль или другой теплоноситель в коллекторе и передает тепло питьевой воде через теплообменник.

    Типы солнечных водонагревательных систем

    Затраты на технологии

    Стоимость системы будет варьироваться в зависимости от географического положения, использования воды и тарифов на коммунальные услуги.Установленные затраты на квадратный фут для коллекторов варьируются от 10 долларов для низкотемпературных систем, используемых для обогрева бассейнов, до 225 долларов для отдельных небольших систем для жилых помещений. Наименьшая стоимость достигается при использовании больших центральных систем отопления, используемых для обогрева больших помещений с большими объемами и высокой температурой воды. Однако большинство систем застекленного водяного отопления находятся в диапазоне установленных затрат от 60 до 150 долларов за квадратный фут площади коллектора. Новые строительные системы обычно имеют лучшую экономику, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку.Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях более высоких температур.

    Стоимость будет зависеть от географического положения и размера системы. Установленные затраты на квадратный фут для полных систем варьируются от 60 долларов за квадратный фут для большой системы в месте с конкурентоспособной солнечной промышленностью до 225 долларов за квадратный фут для небольшой системы в удаленном месте. Стоимость также зависит от типа системы: неглазурованные низкотемпературные коллекторы стоят намного дешевле, чем лучше изолированные.

    Приложение

    Решая, подходят ли солнечные водонагревательные системы для конкретного строительного проекта, необходимо учитывать несколько факторов. Солнечные водонагревательные системы могут применяться во многих областях по всей стране, но особое внимание следует уделять проектам, в которых:

    • Избегаемые затраты на энергию высоки (газ недоступен, тарифы на электроэнергию выше 0,034 доллара США / кВтч)
    • Существует надежная и постоянная потребность в горячей воде (например, в жилых помещениях, лабораториях или больницах)
    • На наклонной поверхности достаточно высокая среднесуточная интенсивность солнечного излучения (более 4.5 кВтч / м² / день — хотя, если предотвращенные затраты достаточно высоки, солнечный нагрев воды эффективен в большинстве климатических условий)
    • Энергетическая безопасность важна (например, на международной базе, где поставки энергии могут быть прерваны).

    Для крупных объектов наиболее часто используются активные непрямые системы. Для небольших предприятий в мягком климате с умеренной угрозой замерзания пассивные прямые или косвенные системы также являются жизнеспособным вариантом.

    Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию об оценке вариантов использования возобновляемых источников энергии.

    Экономика

    Экономия денег от установки солнечного водонагревателя зависит от множества факторов, включая климат, количество используемой горячей воды в данном месте, затраты на обычное топливо, требуемую температуру воды и производительность системы. В среднем, однако, установка солнечного водонагревателя снижает счета за нагрев воды на 50-80%.

    Общее практическое правило для федеральных предприятий состоит в том, что солнечная установка для нагрева воды окупается в течение 10–15 лет при установке против электричества.В соответствии с Законом об энергетической независимости и безопасности 2007 года ожидаемый срок службы солнечной водонагревательной системы, используемой для анализа жизненного цикла, составляет 40 лет, что означает, что предприятие может рассчитывать на 30 лет «бесплатной» энергии.

    Новые строительные системы обычно имеют лучшую экономичность, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку. Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях высоких температур и больших объемов.Для федеральных объектов установка возобновляемой энергии должна окупиться в течение срока службы системы, включая время / стоимость денег, чтобы она была рентабельной. Ключевой параметр — отношение сбережений к инвестициям. Отношение сбережений к инвестициям более 1,0 было бы рентабельным. Федеральные стандарты анализа затрат жизненного цикла изложены в положении 10 C.F.R. Статья 436.

    Агентства часто могут улучшить экономику системы и получить доступ к дополнительным стимулам, когда используются альтернативные механизмы финансирования проектов.Среди вариантов финансирования проектов в области возобновляемых источников энергии — контракт на энергосбережение и программы коммунальных услуг. FEMP заключила бессрочные контракты на количество, по которым любое федеральное агентство может оформлять заказы на поставку солнечных водонагревательных систем в рамках контракта на энергосбережение. Некоторые коммунальные предприятия предлагают скидки, аренду или другие программы солнечного нагрева воды.

    Руководство

    FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов использования возобновляемых источников энергии для федеральных строительных проектов.

    Полный список стимулов представлен в базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). Свяжитесь с местной коммунальной компанией для получения более подробной информации.

    Оценка доступности ресурсов

    Несколько факторов влияют на то, есть ли у участка хороший ресурс для солнечного нагрева воды. Во-первых, количество солнечного излучения, которое получает сайт. Первая карта показывает базовую солнечную радиацию, доступную в Соединенных Штатах. Как отмечалось ранее, многие участки со средней интенсивностью солнечной радиации выше 4.5 кВтч / м² в день следует тщательно рассмотреть для солнечного нагрева воды.

    Но даже участок с менее привлекательными солнечными ресурсами может иметь хороший потенциал для солнечного нагрева воды, если компенсируемый им тариф на электроэнергию достаточно высок или имеются стимулы. Чтобы изобразить это, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составила серию карт, которые объединяют солнечные ресурсы с предполагаемой стоимостью системы и отображают факторы, необходимые для обеспечения рентабельности системы. Эти карты доступны для систем, которые будут компенсировать использование электроэнергии, и для систем, которые будут компенсировать использование природного газа.

    В качестве примера на двух приведенных ниже картах показан тариф на электроэнергию, необходимый для обеспечения рентабельности системы солнечного нагрева воды. Одна карта предполагает стоимость установленной системы в размере 75 долларов за квадратный фут площади коллектора (вероятно, для более крупной коммерческой системы), а вторая предполагает стоимость в 150 долларов за квадратный фут (меньшая система). Первая карта показывает, что большая часть страны могла бы с минимальными затратами использовать солнечное нагревание воды по цене 75 долл. США / фут², если компенсационная стоимость электроэнергии превышает 0,06 долл. США / кВтч. Доступные стимулы улучшат это еще больше.

    Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды по цене 75 долларов за фут². Эта карта не учитывает какие-либо доступные финансовые стимулы.

    Вторая карта также включает стимулы для федеральных агентств. Даже при повышенных системных затратах тарифы на электроэнергию ниже 0,05 долл. США / кВтч позволят обеспечить рентабельный солнечный нагрев воды в Аризоне или Висконсине, но системе в Вайоминге может потребоваться компенсировать розничный тариф на электроэнергию в размере 0,09–0,11 долл. США / кВтч, чтобы обеспечить безубыточность.Конечно, ставки безубыточности значительно изменяются, если стоимость системы отличается от предположений карт или если стимулы меняются от изображенных.

    Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды стоимостью 150 долл. / Фут². Эта карта учитывает финансовые стимулы.

    Инструменты анализа

    Чтобы определить, является ли проект возможным кандидатом на использование солнечной энергии для нагрева воды, агентства могут использовать программу Federal Renewable Energy Screening Assistant.Этот программный инструмент на базе Microsoft Windows, разработанный NREL, проверяет федеральные проекты в области возобновляемых источников энергии на предмет экономической целесообразности. Он также оценивает многие возобновляемые технологии, включая солнечное нагревание воды, фотоэлектрическую энергию и ветер. Несколько более подробный инструмент проверки предоставлен RETScreen International.

    После того, как будет установлена ​​предварительная жизнеспособность, в конечном итоге потребуется оценить производительность системы для получения более точных инженерных данных и экономического анализа.Это может быть выполнено с помощью программного обеспечения для ежечасного моделирования или с помощью методов ручной корреляции на основе результатов почасового моделирования. Для этой задачи рассмотрите возможность использования:

    • F-CHART, метод корреляции, доступный в Университете Висконсина
    • TRNSYS, программа моделирования переходных систем, доступная в Университете Висконсина.

    Рекомендации по проектированию

    Солнечные водонагревательные системы должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать стоимость жизненного цикла.Разработка системы, обеспечивающей 100% нагрузки солнечной энергией, никогда не является рентабельной из-за чрезмерных инвестиций в площадь коллектора и объем хранилища. Стоимость жизненного цикла можно минимизировать, спроектировав систему, которая выдерживает 100% нагрузки в самый солнечный день года. Такая система обычно обеспечивает около 70% годовой нагрузки. Другие конструктивные особенности включают техническое обслуживание, защиту от замерзания, защиту от перегрева, эстетику крепления коллектора и ориентацию. Кроме того, программы скидок на коммунальные услуги могут налагать дополнительные требования к конструкции.Например, солнечная система нагрева воды на Гавайях должна удовлетворять 90% нагрузки, чтобы иметь право на скидки от Hawaiian Electric Company.

    При проектировании солнечной системы водяного отопления рекомендуются определенные шаги. Во-первых, важно обеспечить правильное расположение солнечных коллекторов. Наилучшая годовая отдача энергии достигается при обращении к экватору с наклоном вверх от горизонтали, равным местной широте. Недавние исследования показывают, что адекватные характеристики могут быть получены при углах наклона и ориентации, которые значительно отличаются от этого.

    В континентальной части США коллекторы должны быть повернуты в пределах 30 ° от истинного (немагнитного) юга для максимальной производительности. Также важно оптимизировать наклон собирающего массива. Поверхности, наклоненные вверх от горизонтали под углом минус 15 ° к широте, максимизируют солнечную энергию летом, но уменьшают ее зимой. Поверхности, наклоненные вверх на широту плюс 15 °, максимально увеличивают приток солнечной энергии зимой и обеспечивают более равномерную подачу солнечной энергии в течение года. Угол наклона, равный местной широте, обеспечивает близкое к максимальному круглогодичному притоку солнечной энергии и обычно подходит для солнечного нагрева воды.Обычно приемлемо монтировать коллекторы заподлицо на скатной крыше — и как можно ближе к оптимальной ориентации — чтобы снизить затраты на установку и улучшить внешний вид. Карты и таблицы солнечных ресурсов США размещены в Центре данных по возобновляемым ресурсам NREL.

    Во-вторых, повреждение может быть вызвано замерзанием воды в проточных каналах коллектора или соединительных трубопроводах. Существует несколько стратегий защиты от замораживания. Самый распространенный — это циркуляция раствора пропиленгликоля (никогда не используйте токсичный этиленгликоль) и воды в коллекторном контуре непрямой системы.Другая стратегия состоит в том, чтобы слить воду из коллектора обратно в сливной бак, размер которого позволяет вместить всю жидкость контура коллектора. Эта конфигурация с обратным сливом имеет дополнительное преимущество, заключающееся в защите системы от чрезмерных температур, если потребление горячей воды снижается из-за сезонного использования, реконструкции или отпуска. Там, где замерзание не является обычным явлением, функция контроллера, которая обеспечивает циркуляцию воды в коллекторном контуре, когда температура приближается к нулю, в сочетании со значениями защиты от замерзания может быть адекватной, но может значительно снизить чистый выигрыш энергии.

    Еще одним шагом является создание регулирующего клапана и возможности байпаса. Регулирующий клапан очень важен для обеспечения подачи воды с постоянной температурой в краны, даже когда накопление солнечной энергии значительно превышает заданное значение водонагревателя. Байпасный трубопровод и клапаны позволяют обычной системе обеспечивать горячую воду, если солнечная система отопления не работает по какой-либо причине.

    Наконец, необходимо проводить периодическое обслуживание всех систем. Проверьте наличие явных повреждений, таких как сломанное остекление коллектора или влажная изоляция труб.Проверьте pH и температуру замерзания теплоносителей. Сравните датчики контрольной температуры с термометрами, чтобы убедиться, что датчики работают. Кроме того, не забудьте проверить правильность работы насоса и других функций системы. В качестве простого комплексного теста проверьте температуру резервуара для предварительного нагрева — после солнечного дня в нем должно быть жарко. Более подробные количественные тесты можно найти в руководствах по проектированию ASHRAE. Для получения дополнительной информации см. Страницы «Ввод здания в эксплуатацию и техобслуживание, ориентированное на надежность».

    В частности, при интеграции солнечной системы водяного отопления в более крупный строительный объект обязательно:

    • Включить солнечные батареи на крыше с выходом на южную сторону в архитектурную программу и конструктивный дизайн
    • Спроектировать крышу, чтобы выдержать дополнительный вес солнечных водонагревательных панелей, включая их физический вес и ветровую нагрузку
    • Рассмотрите интегрированные конструкции солнечной тепловой крыши
    • Минимизировать проникновение в крышу
    • Обеспечить достаточно места в помещении для обогревающего оборудования для размещения баков, насосов и оборудования для солнечного отопления
    • Обеспечить проход для водопровода и электропроводки от крыши до аппаратной
    • При включении обогрева помещения вместе с подогревом воды, интегрируйте солнечную тепловую систему с системой отопления здания через теплообменник для обогрева помещения

    Для больших систем более низкая стоимость обычно достигается за счет установки солнечных коллекторов на незатененных участках земли рядом со зданием и рядом с отопительным оборудованием для предотвращения потерь.

    Отличное руководство по проектированию и установке промышленных солнечных водонагревателей было выпущено в 1980-х годах компанией ASHRAE на основе опыта использования активной солнечной энергии в рамках программы «Солнечные батареи в федеральных зданиях». Эти три тома охватывают проектирование, установку и подготовку к эксплуатации и техническому обслуживанию вручную и доступны в Solar Rating and Certification Corporation.

    Эксплуатация и обслуживание

    Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание каждой солнечной системы водяного отопления оцениваются в половину от 0.5–2% от начальной стоимости в год, в зависимости от типа и конструкции системы. Oamp; M аналогичен тому, который требуется для любого контура водяного отопления, и может быть предоставлен персоналом объекта с привлечением экспертов, если что-то выйдет из строя. Регулярно плановое ТО включает:

    • Проверка солнечных коллекторов и рам на предмет повреждений и определение местоположения сломанных или протекающих трубок для замены
    • Проверка правильности положения всех клапанов
    • Осмотр и уход за изоляцией труб и защитными материалами для минимизации потерь и поддержания защиты от замерзания
    • Проверка затяжки монтажных разъемов и ремонт погнутых или корродированных монтажных компонентов
    • Определить, затеняют ли массив какие-либо новые объекты, такие как рост растений, и переместить их, если возможно
    • Ежегодная очистка массива простой водой или мягким средством для мытья посуды (не используйте щетки, любые типы растворителей, абразивов или агрессивных моющих средств)
    • Проверка всех соединительных трубопроводов на герметичность и ремонт поврежденных компонентов
    • Осмотр сантехники на предмет коррозии
    • Наблюдение за рабочими показателями температуры и давления для обеспечения правильной работы насосов и органов управления
    • Обеспечение работы насоса в солнечный день, а не ночью
    • Использование инсоляционного измерителя для измерения падающего солнечного света и одновременного наблюдения за температурой и выходом энергии на лицевой панели контроллера.Сравните эти показания с исходной эффективностью системы (дополнительные тесты см. В руководствах ASHRAE).
    • Проверка индикаторов состояния лицевой панели контроллера и сравнение индикаторов с измеренными значениями
    • Документирование всех операций по эксплуатации и техническому обслуживанию в рабочей книге и предоставление этой рабочей книги всему обслуживающему персоналу
    • Ежегодная промывка резервуара для хранения питьевой воды от отложений
    • Промывка и заливка теплоносителя каждые 10 лет
    • Промывка системы для удаления накипи из-за плохого качества воды при необходимости (только части системы с питьевой водой)
    • Замена расходуемого анода в резервуаре для хранения при необходимости.

    Дополнительное обслуживание может включать замену отключенных датчиков температуры, замену конденсаторов и двигателей насоса, устранение утечек или повреждений от замерзания, а также замену стекла, разбитого в результате града или вандализма. В какой-то момент — обычно более 10 лет — может потребоваться замена резервуара.

    Особые соображения

    Особые соображения, которые следует учитывать при проектировании и установке солнечных систем горячего водоснабжения, включают доступ к солнечным батареям, права на использование солнечной энергии, а также соответствующие нормы и стандарты.

    Доступ к солнечной энергии и права на солнечную энергию

    Законы о доступе к солнечной энергии защищают право потребителя устанавливать и эксплуатировать системы солнечной энергии в доме или офисе, включая доступ собственности к солнечному свету. Доступ к солнечному свету означает способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны ближайшего дома или здания, ландшафта или других препятствий. Наиболее распространенные типы законов о доступе к солнечной энергии — это сервитут и права на использование солнечной энергии.

    Сервитут на солнечной энергии дает владельцам солнечных энергетических систем право на постоянный доступ к солнечному свету без препятствий со стороны соседской собственности и предотвращает будущую застройку собственности, которая может ограничить доступ к солнечной энергии.Соглашения об установлении солнечного сервитута должны быть в письменной форме и подлежат тем же требованиям регистрации и индексации, что и другие имущественные права. Большинство договоров об установлении солнечного сервитута предусматривают следующие элементы:

    • Описание . Размеры сервитута, включая вертикальные и горизонтальные углы и необходимые часы солнечного света, в течение которых близлежащие здания, растительность или другие сооружения не могут препятствовать попаданию прямого солнечного света в солнечную энергетическую систему.
    • Ограничения .Ограничения, накладываемые на ландшафтный дизайн и растительность, конструкции и другие объекты, которые могут ухудшить или затруднить прохождение солнечного света через сервитут и повлиять на производительность системы солнечной энергии.
    • Условия . Сроки и условия, если таковые имеются, в соответствии с которыми сервитут может быть пересмотрен или прекращен.

    Права на использование солнечной энергии обеспечивают защиту домов и предприятий, ограничивая или запрещая частные ограничения (например, договоренности и подзаконные акты по соседству, постановления местных органов власти и строительные нормы) на установку систем солнечной энергии.Около дюжины штатов приняли законы о правах на солнечную энергию, которые ограничивают ограничения, накладываемые соглашениями соседства и / или местными постановлениями на установку солнечного оборудования. Законы различаются по положениям о защите солнечного оборудования, типам покрываемых зданий, применимости к новому и существующему строительству и обеспечению соблюдения прав. Расплывчатые или отсутствующие положения в законах о правах на солнечную энергию привели к судебным искам и задержкам в ряде штатов.

    Использование солнечного нагрева воды в соответствии с директивами администрации:

    • Распоряжение 13693 «Планирование устойчивого развития на федеральном уровне в следующем десятилетии»
    • Закон об энергетической политике 1992 года (EPAct) предписывает агентствам:
      • «включает возобновляемые источники энергии [например, солнечное нагревание воды] наряду с мерами по повышению энергоэффективности» (раздел 542 Закона о национальной политике в области энергосбережения),
      • «демонстрируют новые технологии и включают экологические преимущества, такие как сокращение выбросов парниковых газов, в критерии выбора демонстрационных технологий» (Раздел 549),
      • «включают рекомендации по рентабельным проектам использования возобновляемых источников энергии» (Раздел 550).
    • Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT), который требует, чтобы федеральные предприятия удовлетворяли 30% своих потребностей в горячей воде за счет солнечной энергии, при условии, что это будет рентабельно в течение всего срока службы системы.
    • Указ Президента № 13514, который расширяет требования к снижению энергопотребления и производительности EISA 2005 и последующих нормативных актов.

    Установить все солнечное водонагревательное оборудование в соответствии с отраслевыми стандартами, в том числе:

    Дополнительные ресурсы

    Сертификат монтажника солнечного отопления

    Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) обеспечивает добровольную сертификацию установщиков слуховых аппаратов на солнечной энергии.Сертификация установщика солнечного отопления — это добровольная сертификация, которая обеспечивает набор национальных стандартов, по которым установщики солнечного отопления, обладающие навыками и опытом, могут выделиться среди своих конкурентов. Сертификация обеспечивает определенную степень защиты общественности, давая им возможность оценивать компетентность практикующих специалистов.

    Программы сертификации оборудования

    The Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) — это независимая некоммерческая торговая организация, которая создает и внедряет программы сертификации солнечного оборудования и стандарты рейтинга.SRCC сертифицирует сборщиков и публикует рейтинги производительности и уравнения эффективности сборщиков (необходимые для прогнозирования производительности системы в целом) в соответствии со своим стандартом OG-100. SRCC разработала рейтинг и программу сертификации солнечных водонагревательных систем, сокращенно OG300, для повышения производительности и надежности солнечных продуктов. Сводка сертифицированных SRCC рейтингов солнечных коллекторов и водонагревательных систем, в которой перечислены характеристики сертифицированной продукции, доступна бесплатно.

    Сайтов

    • Управление энергетической информации выпускает очень подробные отчеты о солнечной энергетике и использовании солнечного нагрева воды, включая отчет о деятельности производителей солнечных коллекторов.
    • Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) предоставляет обширную информацию о солнечном нагреве воды, включая отличные карты и таблицы солнечных ресурсов в США и во всем мире.
    • Ассоциация производителей солнечной энергии предлагает каталог производителей, дистрибьюторов, подрядчиков и консультантов по проектированию для производства горячей воды от солнечных батарей. Есть также несколько государственных глав SEIA, которые являются полезными ресурсами и источниками региональных участников торгов по проектам.
    • Solar Rating & Certification Corporation — это некоммерческая организация, которая предоставляет авторитетные рейтинги производительности, сертификаты и стандарты для солнечной тепловой продукции с целью защиты и предоставления рекомендаций для потребителей, поставщиков стимулов, правительства и отрасли.
    • Solar-Estimate — это бесплатная государственная служба, предлагающая инструменты для оценки солнечной энергии и поддерживаемая Министерством энергетики и Комиссией по энергетике Калифорнии.
    • Федеральная программа управления энергетикой Министерства энергетики США выпустила несколько публикаций, включая Федеральное технологическое предупреждение о солнечном водонагревании