Солнечные нагреватели воды: Система без давления «Дача» — Солнечные коллекторы для нагрева воды и отопления

≋ Что такое солнечный бойлер? • Принцип работы солнечного водонагревателя

Задать вопрос эксперту

Содержание

1. Типы солнечных бойлеров
2. Активная система
3. Солнечные бойлеры с пассивной системой
4. Солнечный бойлер: принцип работы
5. Солнечные бойлеры в средних широтах

Солнечный бойлер – это разновидность солнечного коллектора. Главная отличительная черта солнечного водонагревателя заключается в простоте свойств и принципа работы. Его можно самостоятельно сконструировать из купленного комплекта или из подручных средств. Последний вариант не рекомендуем тем, кто не имеет соответствующих навыков и знаний.

Водонагреватель использует лучи самого лучшего природного обогревателя – солнца. Нагретую таким образом воду используют в домашних и коммерческих целях. Все зависит от мощности прибора и климатической зоны, в которой он установлен.

Использование солнечной энергии – это передовая технология, которая обеспечит благоприятное будущее потомкам. Оборудование, которое работает от солнечного света, позволяет сократить выбросы угарного газа в атмосферу. Что автоматически снижает парниковый эффект и снижает риск развития глобального потепления.

Типы солнечных бойлеров

Критерий для разделения бойлеров на типы – наличие или отсутствие специального насоса, который отвечает за перемещение воды в системе. На рынке сейчас есть два типа бойлеров на солнечной энергии:

• активные;
• пассивные.

Другой критерий для классификации – тип коллектора. Существуют такие разновидности коллекторов:

• пластиковые;
• вакуумного типа;
• панельного типа.

Бойлер на солнечных батареях активного вида использует насосы на электрической энергии для циркуляции воды через коллектор. Второй вид полагается только на природные процессы, в том числе на гравитацию. В качестве экспериментов сейчас используются специальные устройства под названием стирлинг-насосы. Они работают от энергии солнца. Но пока такие приспособления находятся в процессе разработки и тестирования.

Рекомендуем товар

Солнечный коллектор Roda RSSCV20C

В наличии

Вид:
закрытый |
Тип:
плоский |
Назначение:
ГВС |

Активная система

Практичное и отлично работающее оборудование, но оно и дороже. В нем используются клапаны, контроллеры и насосы на электрике для циркуляции воды или другой жидкости. В свою очередь, активный тип солнечных бойлеров делится на системы с открытым и закрытым контуром. Различия между ними заключаются в таких характеристиках:

• В устройствах с открытым контуром используется вода. С помощью насосов происходит заполнение и циркуляция через коллекторы. Они используются в климате с плюсовой температурой и для сезонных нужд. Но подходят для эксплуатации при температуре до -20°C.
• Оборудование с закрытым контуром работает с водно-гликолевым раствором -теплоносителем. Воде, которая находится в теплоаккумуляторах, передаётся высокая температура от теплоносителя. Так как предусмотрена защита от слишком низких температур, они подходят для климата с долгими и сильными морозами. Стоит учитывать, что не каждый антифриз будет правильно выполнять возложенную на него функцию.

Солнечные бойлеры с пассивной системой

Такие системы также называют термосифонные. Их работу обеспечивают физические законы. Гравитация возникает, когда взаимодействуют разные плотности теплоносителя (теплая и холодная жидкость). Циркуляция происходит медленно, поэтому солнечные бойлеры этого вида менее эффективны, чем предыдущий тип оборудования. Но есть и достоинство – они стоят дешевле.

Поможем подобрать необходимый товар

Мы создали умный фильтр, чтобы вы могли легко и быстро подобрать правильное оборудование.

• Водонагреватели

Объём литров

Тип ТЭНа

Форма бойлера

1
Объём литров

Выберите подходящие диапазоны

Выберите значение

для 1 чел. (до 49 л.)

для 2 х чел. (50-69 л. )

для 3 х чел. (70-99 л.)

для 4 х чел. (100-149 л.)

от 5 чел. (от 150 л.)

20 литров на 1 чел. – минимальная норма для расчёта необходимого объема бойлера.

Рекомендация: используйте двухтарифные счетчики электричества — это существенно позволит экономить на нагреве воды, особенно, если у Вас водонагреватель большого объема.

2
Тип ТЭНа

Выберите тип ТЭНа

• мокрый

Сухой ТЭН — нагревательный элемент, защищенный металлической колбой от воды (современный ТЭН не контактирует с водой). 
Мокрый ТЭН — классический медный ТЭН, называется «мокрым», так как контактирует на прямую с водой (проверенный годами).

Рекомендация: особого внимания достойны сухие керамические ТЭНы с технологией Steatite.

3
Форма бойлера

Выберите подходящую форму водонагревателя

Выберите значение

круглый

плоский

прямоугольный

узкий (slim)

цилиндрический

Плоский — глубина водонагревателя от 24 см до 35 см.

Прямоугольный — бойлер прямоугольной формы.

Узкий — цилиндрический водонагреватель глубиной и шириной от 21 см до 45 см.

Цилиндрический — классический водонагреватель, формы «бочка».

Рекомендация: цилиндрические — самые оптимальные по цене, а плоские идеально подойдут для небольшой ванны.

Солнечный бойлер: принцип работы

Наиболее эффективные солнечные водонагреватели работают на вакуумных коллекторах. Такие устройства состоят из:

• Вакуумных коллекторов, из которых составлен наружный блок. Они работают на солнечной энергии. Наружный блок наполняют трубки. Они покрыты специальным селективным веществом в 3-4 слоя с внутренней стороны. Качество этого покрытия влияет на темп нагревания воды. Вакуум позволяет прекрасно сохранять тепло.
• Резервуара во внутреннем блоке. Его роль – накопление и сохранение тепла. Этот элемент часто используется в отопительных устройствах. Его можно увидеть в котлах, работающих от электричества и дизтоплива. Нагретая жидкость перемещается из наружного во внутренний блок. А затем жидкость необходимой температуры идет на необходимые нужды.

Солнечные бойлеры в средних широтах

Производители оборудования и приверженцы сохранения окружающей среды утверждают, что солнечные водонагреватели будут работать при любой температуре. Главное доказательство – они потребляют не энергию окружающей среды, а солнечный свет . Но на практике все гораздо сложнее.

Солнце зимой находится очень низко над землей. И на водонагреватель попадает недостаточное количество света. Поэтому вода греется медленно. И ее количества не хватает для повседневных нужд. За солнечным бойлером приходится постоянно следить, счищая снег. Его также необходимо разместить так, чтобы солнечный свет попадал под углом 90 градусов.

Поэтому для холодного климата специалисты советуют выбирать более традиционные варианты водонагревателей. Они работают бесперебойно и не требуют дополнительных хлопот.

Вопросы и ответы
Принцип работы солнечного водонагревателя

⇒ VENCON — эксперт инженерных решений

⇒ Остались вопросы? С радостью поможем!

Поделиться в соц сетях:

Солнечные водонагреватели

ВодонагревателиСолнечные водонагреватели Солнечные водонагреватели

Прайс-лист cолнечные водонагреватели

Предназначены для получения горячей воды за счет использования энергии солнца. Солнечное излучение поглощается вакуумными стеклянными трубками с внутренним селективным покрытием, преобразуется в тепловую энергию, которая  аккумулируется и передается теплоносителю — воде, антифризу, медным тепловым трубкам в зависимости от  конструкции водонагревателя.

Как правильно выбрать солнечный водонагреватель? Можно прочитать здесь >>>

СОЛНЕЧНЫЕ НАКОПИТЕЛЬНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ СН-62 открытого типа

(низкого давления) с водяными трубками

• 
  — Предназначены для получения горячей воды с ранней весны до поздней осени.  
• 
  — Состоят из накопительного бака и стеклянных вакуумных трубок, представляют единую открытую систему заполненную водой с давлением не более 1 Атм.
• 
  — Нагрев воды в баке происходит за счет естественной конвекции:  нагретая вода в стеклянных вакуумных трубках устремляется вверх, а менее горячая из бака устремляется вниз.
• 
  — Для автоматического пополнения  водой бак солнечного водонагревателя подключают к водопроводу через  вспомогательный бак с поплавковым клапаном или контроллер (см ниже), а также можно заливать вручную.
• 
  — Горячая вода из накопительного бака поступает к потребителю самотеком при открытии им крана. Для работы со смесителем  необходимо поднимать установку не менее чем на 4 метра  от точки разбора.
• 
  — Возможен монтаж на земле, на плоских  и скатных крышах, на наружных стенах зданий, навесах  и т.д.
• 
  — Водонагреватели укомплектованы магниевым анодом.

Прайс-лист от 14.06.2019г.

Код	Модель	Фото	Емкость бака, л	Размеры вакуумных трубок, мм (диаметр/ длина)	Кол-во трубок, шт	Габаритные размеры системы, мм (дл/шир/выс)	Масса системы, кг (без воды/ с водой)	Цена, тенге с НДС*
25. 75.02.001	СН-62		65	47/1500	12	825/1280/1450	36/116	63 300
25.75.02.004			130		24	1615/1280/1450	63,5/224	110 800

Устойчивость к граду до 20 мм.

ВАКУУМНЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ ТРУБКИ К СОЛНЕЧНЫМ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЯМ

СН-62, СН-32

СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ активного типа (бывшие СН-16)

Накопительные солнечные водонагревательные сплит-системы используются для системы ГВС (горячего водоснабжения), отопления, подогрева бассейна и т. д.

Сплит-система состоит из:

• 
  ● коллекторов солнечной энергии с медными тепловыми трубками (СН-31), по желанию их может быть более 2-х.
• 
  ● накопительного бака
• 
  ● рабочей станции

СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ СН-31

 (с медными тепловыми трубками)

Предназначены для нагрева воды или антифриза в проточном режиме за счет использования энергии солнца.  В комплект поставки  входят: вакуумные стеклянные трубки с медными тепловыми трубками внутри, каркас, уплотнительные элементы. Солнечный коллектор СН-31  может быть подключен к СПЛИТ-системе СН-16 как основной или дополнительный источник нагрева или применяться  самостоятельно в системах горячего водоснабжения или отопления. Солнечные коллекторы СН-31 рассчитаны на давление до 0,6мПа (6атм) и работоспособны в холодный период года при применении в качестве теплоносителя антифриза.

НАКОПИТЕЛЬНЫЙ БАК

(со встроенным теплообменником)

В накопительный бак вмонтирован теплообменник (змеевик), через который идет нагрев воды в баке, ТЭН для подогрева воды в случае отсутствия солнечного излучения, имеется отверстие для установки (при необходимости) датчика температуры. Накопительный бак укомплектован магниевым анодом для предотвращения образования накипи. Солнечные лучи, попадая на трубчатый вакуумный коллектор СН-31 с медными трубками практически полностью поглощаются, нагревая теплоноситель в нагревательном контуре до температуры 160-200°С. Нагретый теплоноситель прокачивается циркуляционным насосом через теплообменник (змеевик) бака-накопителя и нагревает воду в баке. Нагретая вода расходуется на горячее водоснабжение, отопление и другие нужды потребителя.

Код	Фото			Объем, л		Кол-во трубок в коллекторе СН-31	Цена, тенге с НДС*
25. 75.05.007				100		15	197 300
25.75.05.009				200		20	311 000
РАБОЧАЯ СТАНЦИЯ
Код	Фото		Описание				Цена, тенге с НДС*
25. 75.05.014			— Контроллер, — расширительный бак 12л., — циркуляционный насос, — группа безопасности (предохранительный клапан с воздухоотводчиком, манометр)				166 700

СОЛНЕЧНЫЕ НАКОПИТЕЛЬНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ СН-56 

(C медными тепловыми трубками)

Водонагреватель СН-56 с медными тепловыми трубками обеспечивает возможность работы при магистральном давлении до 0,6 мПа (6атм) и худших погодных условиях. Принцип работы СН-56 такой же, как и у солнечного водонагревателя низкого давления СН 62, но вместо непосредственного нагрева  воды в вакуумных трубках, нагреваются медные трубки заполненные легко вскипающей жидкостью, которые в свою очередь нагревают воду. Конструкция позволяет производить замену вакуумных стеклянных трубок без слива воды. В баке установлен электрический ТЭН для подогрева воды в случае отсутствия солнечного излучения, магниевый анод, а так же имеется отверстие для установки датчика температуры. 

Код	Модель	Фото	Емкость бака, л	Размеры вакуумных трубок, мм (диаметр/ длина)	Кол-во трубок, шт	Габаритные размеры системы, мм (дл/шир/выс)	Масса системы, кг (без воды/ с водой)	Цена, тенге с НДС*
25. 75.02.016	СН-56		250	58/1800	30	2343/1560/1710	110/360	463 200

Информация на сайте не является публичной офертой. Цены и наличие просим Вас уточнять у менеджера.

Оценка стоимости и энергоэффективности солнечного водонагревателя

Энергосбережение

Изображение

Солнечные водонагревательные системы стоят дороже при покупке и установке, чем обычные водонагревательные системы. Тем не менее, солнечный водонагреватель обычно может сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе.

Сумма, которую вы сэкономите, зависит от следующего:

• Количество потребляемой горячей воды
• Производительность вашей системы
• Ваше географическое положение и солнечный ресурс
• Доступное финансирование и стимулы
• Стоимость обычного топлива, которое в противном случае использовал бы ваш обычный водонагреватель (природный газ, нефть или электричество)

В среднем, если вы установите солнечный водонагреватель, ваши счета за нагрев воды сократятся в среднем на 50–80%. Кроме того, поскольку солнце бесплатно, вы защищены от нехватки топлива и скачков цен в будущем.

Если вы строите новый дом или рефинансируете, экономика становится еще более привлекательной. Включение стоимости солнечного водонагревателя в новую 30-летнюю ипотеку обычно составляет от 13 до 20 долларов в месяц. Вычет федерального подоходного налога на проценты по ипотечным кредитам, относящиеся к солнечной системе, снижает эту сумму примерно на 3–5 долларов в месяц. Поэтому, если ваша экономия топлива составляет более 15 долларов в месяц, инвестиции в солнечную энергию сразу же принесут прибыль. Ежемесячно вы экономите больше, чем платите.

Определение энергоэффективности солнечного водонагревателя

Используйте коэффициент солнечной энергии (SEF) и долю солнечной энергии (SF) для определения энергоэффективности солнечного водонагревателя.

Коэффициент солнечной энергии определяется как энергия, поставляемая системой, разделенная на электрическую или газовую энергию, подаваемую в систему. Чем выше число, тем выше энергоэффективность. Коэффициенты солнечной энергии варьируются от 1,0 до 11. Наиболее распространены системы с коэффициентами солнечной энергии 2 или 3.

Еще одним показателем производительности солнечного водонагревателя является доля солнечной энергии. Доля солнечной энергии – это доля от общей нагрузки по нагреву горячей воды (поставленная энергия и потери в режиме ожидания в баке). Чем выше доля солнечной энергии, тем больше вклад солнечной энергии в нагрев воды, что снижает потребление энергии резервным водонагревателем. Солнечная доля изменяется от 0 до 1,0. Типичные значения солнечной доли составляют 0,5–0,75.

Для сертифицированных солнечных систем горячего водоснабжения Коэффициент солнечной энергии и Доля солнечной энергии перечислены корпорацией Solar Rating and Certification Corporation по адресу https://solar-rating.org/. В этом сертификате также указано, сколько тепла (кВтч или БТЕ) система будет отдавать в день при различных условиях солнечного света и температуры.

Не выбирайте солнечную систему нагрева воды исключительно из-за ее энергоэффективности. При выборе солнечного водонагревателя также важно учитывать размер и общую стоимость.

Расчет годовых эксплуатационных расходов

Перед покупкой солнечной системы нагрева воды оцените годовые эксплуатационные расходы и сравните несколько систем. Это поможет вам определить экономию энергии и период окупаемости инвестиций в более энергоэффективную систему, которая, вероятно, будет иметь более высокую цену покупки.

Прежде чем вы сможете выбрать и сравнить стоимость различных систем, вам нужно знать размер системы, необходимый для вашего дома.

Для оценки годовых эксплуатационных расходов системы солнечного водонагрева необходимо следующее:

• Коэффициент солнечной энергии системы (SEF)
• Тип топлива для вспомогательного бака (газ или электричество) и стоимость (ваша местная коммунальная служба может предоставить текущие тарифы).

Затем выполните следующие расчеты:

Сначала рассчитайте количество энергии, необходимое для нагрева воды, исходя из расхода топлива или необходимых галлонов горячей воды.

С ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ГАЗОВОГО БАКА:

Ежедневная энергия нагрева воды

Топливо, такое как природный газ, часто продается в единицах «термы». Один (1) терм равен 100 000 британских тепловых единиц (БТЕ). Просмотрите свои счета за коммунальные услуги и посмотрите, сколько топлива вы используете в летние месяцы, когда газ не используется для отопления помещений. Если у вас есть газ для приготовления пищи и сушилки для белья, вы можете использовать около 60% этого летнего количества энергии для нагрева воды.

Энергоэффективность обычного водонагревателя определяется унифицированным энергетическим коэффициентом (UEF), который представляет собой количество горячей воды, произведенной на единицу расходуемого топлива при стандартном испытании. Чем выше значение UEF, тем эффективнее водонагреватель. UEF определяется методом испытаний Министерства энергетики, изложенным в 10 CFR, часть 430, подраздел B, приложение E. Бытовые газовые водонагреватели должны иметь UEF не менее 0,64. Для электронагревателей UEF принимается равным 1,0, поскольку вся электроэнергия уходит в воду.

Ежедневная энергия нагрева воды = (использование топлива в летние месяцы)*EF*0,6/(количество дней в летние месяцы)

Используемое топливо зависит от количества использованной воды и температуры. Определение БТЕ – это энергия, необходимая для поднятия одного фунта (lbs) воды на один градус Фаренгейта (F).

Ежедневная энергия нагрева воды = (галлоны горячей воды в день)*(8,35 фунтов/галлон)*(1 БТЕ/фунт/F)*(температура горячей воды — температура холодной воды).

Ежедневная энергия нагрева воды, основанная на процедуре испытаний водонагревателей Министерства энергетики США, предполагает температуру поступающей воды 58°F, температуру горячей воды 135°F и общее производство горячей воды 64,3 галлона в день, что является средним значением. расход на семью из трех человек. В результате ежедневная энергия нагрева воды составляет 0,4105 терм/день, если используется природный газ, или 12,03 кВтч в день, если электричество.

Часто рекомендуется определять размер солнечной системы на основе таких эталонных нагрузок или на основе количества спален в доме, а не на потреблении тока, которое зависит от меняющегося количества и поведения жильцов дома.

Годовая стоимость обычного газового отопления

Годовая стоимость топлива для обычного отопления зависит от ежедневной энергии нагрева воды, эффективности обычного нагревателя и цены на топливо.
Годовая стоимость нагрева воды = (365 дней в году) * × (Ежесуточная энергия нагрева воды, терм/день)  41 045 ÷ UEFSEF × Стоимость топлива ($/термБТЕ) = ориентировочная годовая стоимость эксплуатации
Для примера наших эталонных значений ежедневной потребности в энергии, UEF 0,64 и цены на природный газ 1,10 долл. США за терм: ИЛИ
(365 дней в году) × (0,4105 терм/день) ÷ (0,64 USEF) × (1,10 долл. США). /терм) Затраты на топливо (терм) = 257,52 долл. США/год, расчетные годовые эксплуатационные расходы
Пример: предположим, что SEF равен 1,1, а газ стоит 1,10 долл. США/терм
365 × 0,4105 ÷ 1,1 × 1,10 долл. США = 149,83 долл. США
Использование энергии в день в приведенных выше уравнениях основан на процедуре испытаний водонагревателей Министерства энергетики США, которая предполагает температуру поступающей воды 58°F, температуру горячей воды 135°F и общее производство горячей воды 64,3 галлона в день, что является средним потреблением для домашнего хозяйства. из трех человек.

С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА:

Вам необходимо узнать или перевести удельную стоимость электроэнергии в киловатт-час (кВтч). Средний тариф на электроэнергию в США составлял 10,42 цента за киловатт-час в 2021 году. На Гавайях самый высокий средний тариф на электроэнергию — 30,55 цента за киловатт-час. В Луизиане самый низкий средний тариф на электроэнергию — 7,01 цента за киловатт-час. При UEF 1,0 и цене на электроэнергию 0,1042 долл. США/кВтч пример годовых затрат на нагрев воды для электрического водонагревателя:
Годовая стоимость нагрева воды = (365 дней в году) × 12,03 кВтч/день ÷ (1,0) SEF × (0,1042 доллара США) = 457,54 доллара США в год.
Этот пример показывает, что электричество дороже природного газа, что очень часто бывает.

Сравнение затрат и определение окупаемости солнечной системы нагрева воды

Теперь, когда мы знаем стоимость обычного отопления, мы должны оценить, во что она будет уменьшена, и вычесть это, чтобы оценить экономию топлива, связанную с солнечным водонагревателем. При определении SEF также учитывается мощность, необходимая для работы насосов и органов управления.
Годовая экономия солнечной энергии = Ежедневная энергия горячей воды (терм/день)*(365 дней/год)((1/EF)-(1/SEF))  

Например, экономия природного газа от солнечной системы с Тогда SEF 2,5 будет равен

Годовая экономия солнечной энергии = (0,4105 терм/день)*(365 дней/год)((1/0,64)-(1/2,5))=174 терм/год  

Цены на природный газ значительно различаются в зависимости от местоположения и месяца. В мае 2021 года средний показатель по США составлял 1,776 доллара за тепло, что значительно больше, чем в предыдущие годы. Среднее значение с 2011 по 2021 год составляет около 1,50 доллара за терм, и мы будем использовать его в нашем примере. Соответствующая годовая экономия затрат на солнечную энергию составит:

(174 терм/год)*(1,50 доллара США/терм) = 261 доллар США/год

Для электрического водонагревателя с UEF=1,0 и ценой на электроэнергию 0,08 доллара США/кВтч годовая экономия энергии и затрат составит: 

Годовая солнечная энергия Экономия энергии = (12,03 кВтч/день)*(365 дней/год)((1/1,0)-(1/2,5))= 2634 кВтч/год  

Соответствующая годовая экономия затрат на солнечную энергию составит:

(2634 кВтч/год)*(0,1042 долл. США/кВтч) = 274,46 долл. США/год
 

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание

Любые затраты, связанные с ремонтом системы, будут вычтены из этой экономии затрат на топливо. Бытовые солнечные системы горячего водоснабжения предназначены для работы без вмешательства, а их надежность возросла до такой степени, что затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание должны быть минимальными. Тем не менее, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание характеризуются примерно ½ от 1% первоначальных затрат, исходя из нулевых затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, перемежающихся случайными затратами на такие вещи, как замена жидкости. Страхование домовладельцев обычно покрывает ущерб от града. Если вы хотите включить затраты на установку и техническое обслуживание, проконсультируйтесь с производителем (производителями) и квалифицированным подрядчиком, чтобы оценить эти затраты. Эти затраты будут варьироваться в зависимости от типа системы, а иногда даже от модели водонагревателя к модели.

Теперь нам нужно определить стоимость покупки и годовые эксплуатационные расходы на солнечную систему нагрева воды и сравнить их с затратами, связанными с обычными системами нагрева воды, чтобы рассчитать окупаемость наших инвестиций в солнечную энергию.

Стоимость установки

Смета расходов на солнечные водонагреватели для домашних хозяйств составляет порядка 100 долл. США/кв. футов (1000 долл. США/м2). Затраты зависят от типа коллектора и конфигурации системы, а также от факторов местного рынка. Эта цена может быть типичной для места с местными поставщиками и сильной конкуренцией. Сообщаемые цены варьируются от 50 долларов США за квадратный фут за неглазурованный нагреватель для бассейна до 424 долларов за квадратный фут за систему в отчете, в которой используются солнечные коллекторы с вакуумными трубками. Например, в 2003 году 62 единицы, каждая с двумя солнечными коллекторами размером 4 х 8 футов, были установлены в жилом районе со средней стоимостью 4000 долларов за систему, или 62,50 долларов за квадратный фут.

Рейтинг SEF будет связан с системой с определенным количеством солнечных коллекторов (1, 2 или более). Типичным размером дома будет два солнечных коллектора на площади 64 или 80 квадратных футов. Стоимость такой системы может составлять порядка 4000 долларов, как описано в приведенном выше примере. Простым периодом окупаемости будет первоначальная стоимость, деленная на годовую экономию затрат. По сравнению с природным газом в нашем текущем примере:

Срок окупаемости (лет) = (Первоначальная стоимость $)/(Годовая экономия затрат $/год)

По сравнению с природным газом в нашем текущем примере:

(4000 долларов США)/(261 доллар США в год) = 15,3 года

И по сравнению с электричеством:

(4000 долларов США)/(274,46 долларов США в год) = 14,5 лет .

В областях, где затраты на энергию выше, чем предполагалось здесь, окупаемость ниже, и именно в тех областях, где происходит большая часть монтажных работ. Это районы с высокими ценами на энергоносители, такие как Гавайи и Калифорния, а также места, где дешевый природный газ недоступен и используется более дорогой мазут.
 

Пример:

Сравнение двух моделей системы нагрева воды с помощью солнечных батарей с резервными электрическими системами и стоимостью электроэнергии 0,08 долл. США/кВтч.

Другие расходы

При сравнении систем солнечного водонагрева следует также учитывать затраты на установку и техническое обслуживание. Установка и обслуживание некоторых систем может стоить дороже.

Проконсультируйтесь с производителем(ями) и квалифицированным подрядчиком, чтобы оценить эти затраты. Эти затраты будут варьироваться в зависимости от типа системы, а иногда даже от модели к модели.

• Учить больше
• Ссылки
• использованная литература

Водные нагреватели

Солнечные водонагреватели
Узнать больше

Размещение вашей солнечной системы нагрева воды
Узнать больше

Строительные нормы и правила для систем солнечного водонагрева
Узнать больше

Теплообменники для солнечных водонагревательных систем
Узнать больше

Жидкие теплоносители для солнечных водонагревательных систем
Узнать больше

Техническое обслуживание и ремонт системы солнечного водонагрева
Узнать больше

• Солнечные водонагреватели ENERGY STAR

• Нагрейте воду солнцем (PDF). Министерство энергетики США
• Справочник рейтингов систем солнечного водонагрева, сертифицированных SRCC. Solar Rating & Certification Corporation

Энергосбережение 101: Инфографика водонагревателя

Блоги по водяному отоплению

Проекты своими руками: водяное отопление

Техническое обслуживание и ремонт системы солнечного водонагрева

Энергосбережение

Изображение

Солнечные энергетические системы требуют периодических осмотров и планового технического обслуживания для поддержания их эффективной работы. Также время от времени компоненты могут нуждаться в ремонте или замене. Вы также должны принять меры для предотвращения образования накипи, коррозии и замерзания.

Некоторые операции по проверке и техническому обслуживанию можно выполнить самостоятельно, но для других может потребоваться квалифицированный специалист. Работы, требующие подъема по лестнице, хождения по крышам, пайки или огневых работ, а также обрезки ветвей деревьев, должны выполняться профессиональными службами из соображений безопасности. Запросите смету расходов в письменной форме, прежде чем выполнять какие-либо работы. Для систем со значительными повреждениями замена, отключение или удаление солнечной системы может оказаться более рентабельным, чем ее ремонт.

Список периодических проверок

Вот некоторые рекомендуемые проверки компонентов солнечной системы. Также прочитайте руководство пользователя, чтобы узнать рекомендуемый график технического обслуживания, и следите за предыдущими работами по техническому обслуживанию, чтобы управлять интервалами профилактического технического обслуживания и лучше отслеживать неуловимые проблемы.

• Затенение коллектора
  утро, полдень и середина дня) ежегодно. Затенение может сильно повлиять на работу солнечных коллекторов. Рост растительности с течением времени или новое соседнее строительство могут привести к затенению, которого не было при установке коллекторов.

• Загрязнение коллектора
  Пыльные или загрязненные коллекторы плохо работают. Периодическая очистка может быть необходима в местах с определенными источниками загрязнения, такими как птицы или пыль от вспашки, и если дождя недостаточно для их смывания.

• Остекление и уплотнения коллектора
  Осмотрите остекление коллектора на наличие трещин и убедитесь в хорошем состоянии уплотнений. Пластиковое остекление, если оно чрезмерно пожелтело, может потребовать замены.

• Сантехнические, воздуховодные и электропроводные соединения
  Ищите утечки жидкости на соединениях труб. Проверьте соединения воздуховодов и уплотнения. Воздуховоды следует герметизировать мастикой. Все соединения проводки должны быть затянуты.
• Изоляция трубопроводов, воздуховодов и электропроводки
  Убедитесь, что все клапаны находятся в правильном рабочем положении. Ищите повреждения или разрушение изоляции, покрывающей трубы, воздуховоды и электропроводку. Накройте изоляцию трубы защитной пластиковой или алюминиевой оберткой и при необходимости замените ее. Защитите проводку в кабелепроводах
• Проходы через крышу
  Поддерживайте гидроизоляцию и герметик вокруг проходов через крышу по мере необходимости. Следите за любыми признаками протечки воды на нижней стороне крыши (если они видны).
• Опорные конструкции
  Проверьте затяжку всех гаек и болтов, крепящих коллекторы к опорным конструкциям. Следите за коррозией на стальных деталях, очистите и покрасьте их, если необходимо.
• Предохранительный клапан (на жидкостных солнечных коллекторах)
  Нажмите на рычаг, чтобы убедиться, что клапан не застрял в открытом или закрытом положении.
• Заслонки (в системах солнечного нагрева воздуха)
  Если возможно, убедитесь, что заслонки правильно открываются и закрываются и находятся в правильном положении.

• Насосы или воздуходувки
  Убедитесь, что насосы или воздуходувки (вентиляторы) работают. Прислушайтесь, загораются ли они, когда солнце светит на коллекторы после полудня. Если вы не слышите, как работает насос или воздуходувка, то либо контроллер неисправен, либо насос или воздуходувка неисправны. Проблема часто заключается в пусковом конденсаторе, который можно заменить без замены насоса или двигателя.

• Элементы управления
  Элементы управления солнечным нагревом воды состоят из датчика температуры на выходе солнечного коллектора, еще одного датчика на дне резервуара для хранения солнечной энергии и контура (контроллер Delta-T) для запуска насоса, когда коллектор становится более горячим чем бак и остановить насос, если это не так. Если насос работает ночью, это может быть связано с коротким замыканием датчика коллектора или обрывом цепи датчика бака. Если насос не работает в течение дня, может произойти обратное, и сопротивление этих датчиков следует сравнить с эталонным значением, чтобы определить, какой из них неисправен. Распространенной проблемой является то, что датчики температуры просто падают с поверхности, для измерения которой они предназначены, поэтому убедитесь, что они закреплены проушиной или зажимом из нержавеющей стали.
   
• Жидкие теплоносители
  Растворы антифриза на основе пропиленгликоля в жидких (водяных) солнечных коллекторах необходимо периодически заменять. pH (кислотность) и температуру замерзания жидкости можно измерить ручными приборами и заменить, если они не соответствуют спецификации. Эту задачу лучше всего доверить квалифицированному специалисту. Если вода с высоким содержанием минералов (например, жесткая вода) циркулирует непосредственно в коллекторах, может потребоваться удаление минеральных отложений из трубопровода путем добавления в воду средства для удаления накипи или мягкого кислого раствора каждые несколько лет.

• Системы хранения
  Проверьте резервуары для хранения и т. д. на наличие трещин, утечек, ржавчины или других признаков коррозии. Стальные резервуары для хранения имеют «жертвенный анод», который подвергается коррозии раньше, чем резервуар, и его следует заменять с интервалом, рекомендованным поставщиком. Рекомендуется периодически промывать резервуары для хранения, чтобы удалить осадок.

Предотвращение образования накипи и коррозии

Два основных фактора, влияющих на работу правильно расположенных и установленных систем солнечного водонагрева, включают образование накипи (в жидкостных или гидравлических системах) и коррозию (в гидравлических и воздушных системах).

Образование накипи

Бытовая вода с высоким содержанием минералов (или «жесткая вода») может вызвать накопление или образование накипи минеральных (кальциевых) отложений на поверхностях теплообмена. Нарастание накипи снижает производительность системы несколькими способами. Если в вашей системе в качестве теплоносителя используется вода, в коллекторе, распределительном трубопроводе и теплообменнике может образоваться накипь. В системах, в которых используются другие типы жидких теплоносителей (например, пропиленгликоль), на поверхности теплообменника, контактирующего с питьевой водой , которая передает тепло от солнечного коллектора к водопроводной воде, может образовываться накипь. отказы насоса в контуре питьевой воды

Вы можете избежать образования накипи, используя смягчители воды или циркулируя слабокислый раствор (например, уксус) через коллектор или контур ГВС каждые 3–5 лет или по мере необходимости, в зависимости от состояния воды. Возможно, вам потребуется тщательно очистить поверхности теплообменника. Внешний теплообменник «обтекания» является альтернативой теплообменнику, расположенному внутри накопительного бака.

Коррозия

Большинство хорошо спроектированных солнечных систем подвержены минимальной коррозии. Когда они это делают, обычно гальваническая коррозия , электролитический процесс, вызванный контактом двух разнородных металлов друг с другом. Один металл имеет более сильный положительный электрический заряд и вытягивает электроны из другого, вызывая коррозию одного из металлов. Таким образом, соединение трубопровода от медной трубы к стальному резервуару должно быть «биметаллическим» соединителем, в котором используется пластиковая втулка для разделения разнородных металлов. Жидкий теплоноситель в некоторых солнечных энергетических системах также может служить мостом, по которому происходит этот обмен электронами.

Кислород, попадающий в гидроническую солнечную систему с открытым контуром, вызывает ржавчину на любом железном или стальном компоненте. Такие системы должны иметь компоненты из меди, бронзы, латуни, нержавеющей стали, пластика, резины в сантехническом контуре и резервуары для хранения, облицованные пластиком или стеклом.

Защита от замерзания

Солнечные водонагревательные системы, в которых в качестве теплоносителя используются жидкости, нуждаются в защите от замерзания в климатических условиях, когда температура опускается ниже 42ºF (6ºC).

Не полагайтесь на изоляцию коллектора и трубопровода (контура коллектора) для защиты от замерзания. Основная цель утепления – уменьшить теплопотери и повысить производительность. Для защиты коллектора и трубопровода от повреждений из-за отрицательных температур у вас в основном есть два варианта:

• В качестве теплоносителя используйте раствор антифриза.
• Слейте воду из коллектора(ов) и трубопровода (контура коллектора) вручную или автоматически, если существует вероятность того, что температура может упасть ниже точки замерзания жидкости.

Использование раствора антифриза

Солнечные водонагревательные системы, использующие раствор антифриза (всегда пропиленгликоль, никогда или этиленгликоль из-за токсичности) в качестве теплоносителя, имеют эффективную защиту от замерзания, пока поддерживается надлежащая концентрация антифриза. Антифризы со временем ухудшаются, и обычно их следует менять каждые 3–5 лет. Поскольку эти системы находятся под давлением, обычному домовладельцу нецелесообразно проверять состояние раствора антифриза. Если у вас есть система такого типа, периодически проверяйте ее у специалиста по солнечному отоплению.

Перегрев

Перегрев происходит, когда в доме мало используется горячая вода, но солнце продолжает нагревать воду. Контроллер выключит насос, когда резервуар для хранения солнечной энергии достигнет верхнего предела (по умолчанию 180F, но часто устанавливается ниже, чтобы предотвратить ошпаривание). Коллектор будет продолжать нагреваться, что допустимо для большинства систем, но это может привести к сбросу жидкости через клапан сброса давления и преждевременной деградации теплоносителя. Слив жидкости обратно в сливной бак может предотвратить повреждение жидкости, вызванное перегревом. Некоторые системы включают в себя электромагнитный клапан, который открывается для слива воды из бака в случае перегрева.

Слив коллектора и трубопровода

Солнечные водонагревательные системы, в которых в качестве теплоносителя используется только вода, наиболее уязвимы к повреждениям от замерзания. Системы «слива» или «обратного слива» обычно используют контроллер для автоматического слива контура коллектора. Датчики на коллекторе и накопительном баке сообщают контроллеру, когда следует отключить циркуляционный насос, слить воду из контура коллектора и когда снова запустить насос.

Неправильное размещение или использование некачественных датчиков может привести к тому, что они не смогут обнаруживать условия замерзания. Контроллер может не опорожнять систему, что может привести к дорогостоящему повреждению из-за замерзания. Убедитесь, что датчики замерзания установлены в соответствии с рекомендациями производителя, и проверяйте контроллер не реже одного раза в год, чтобы убедиться, что он работает правильно.

Изображение

Для обеспечения полного опорожнения контура коллектора также должны быть предусмотрены средства предотвращения образования вакуума внутри контура коллектора при сливе жидкости. Обычно воздухоотводчик устанавливается в самой высокой точке контура коллектора. Хорошей практикой является теплоизоляция вентиляционных отверстий, чтобы они не замерзали. Также убедитесь, что ничто не блокирует поток воздуха в систему, когда цикл слива активен.