使用太阳能供应您的家庭供水可以节省数百美元。

如果您正在寻找延长月度能源美元的方法,如何投资于最古老的技术形式之一:使用阳光加热您的家水?

有源太阳能热水系统
有源太阳能热水系统美国能源部

克拉伦斯·肯普(Clarence Kemp)在1891年为第一台商用太阳能热水器申请了专利,自那项发明以来,一个多世纪前,在设计、存储和组件方面都有了改进太阳能热水器对于想要建造更可持续发展房屋的业主来说,这是一个完美的起点。

在安装太阳能热水器的原因中,最主要的一个是节省每月的能源账单。根据美国能源部的数据,热水器占一个家庭每月能源账单的10%到15%。通过使用太阳来增加水的热量传递,你可以显著减少用于加热水的天然气或电力的数量。

据估计,房主在第一年的运营中可以节省超过500美元,而在定价更激进的商业系统中,只需5年就能看到完全的投资回报。在使用电热水器的家庭中尤其如此,电热水器的效率往往低于燃气系统。

随着电力价格上涨,向您的家中添加太阳能解决方案可以在系统的一生中拯救您数千美元。联邦政府和许多国家现在提供折扣和激励措施。在某些情况下,这些可以大大抵消系统的购买价格,这允许更快的投资回报。

(有关游泳池太阳能加热器的信息,请参阅太阳能游泳池加热器.)

选择太阳能热水器

如果你在市场上购买太阳能热水器,你需要做一些调查和货比三家,找到适合你需要的产品。在评估您的选择时,清楚地了解您需要什么样的系统是很重要的。在选择太阳能热水器之前,你需要考虑你的生活方式、气候区域、预算和环境影响目标。

以下是购物前的四个重要问题:

1您需要生成多少热水?

生活方式对你的家用太阳能热水器的效率有重大影响。如果你有一个大家庭,对热水有很大的需求,特别是在白天,一个有较大收集器的主动系统可能会满足你的家庭需求。

另一方面,如果你的家庭只有一到两个人,像洗衣服这样的活动很少,一个更小的“批量”或被动的系统可能会更好。

确定您预期的家庭热水使用的快速方法是简单地将乘员数量乘以18加仑。一家四口为洗衣,沐浴,清洁和烹饪时每天使用大约72加仑的热水。此数字将不仅可以帮助您衡量所需的收藏家,而且还可以帮助您在热水中保持家庭所需的储备罐。

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2你住在哪里?

大多数系统都是根据特定气候下的预期热水输出来配置的。在阳光充足、温暖的地区,如佛罗里达、亚利桑那和南加州,一个相对较小的系统可以产生大量的热水。在寒冷地区,将需要一个更大的收集器,并可能需要一个主动系统来满足家庭的热水需求。

了解您的系统是否存在潜在的冻结风险也很重要。如果你住在一个较冷的地区,你可能不得不选择一个“排水”罐模型或一个系统,将自动监测温度,以减少风险的管道爆裂在您的收集器。

3.你的预算是多少?

太阳能加热的国产水不一定是昂贵的。与光伏阵列相比,太阳能热水器具有更快的投资回报,更实惠。只需几百美元,您可以构建您自己的批量样式系统,甚至是商业制造的暖和气候系统可以非常实惠。

在购买之前,一定要从你的水管工那里得到准确的估计,并与当地住房法规官员核实,以确保一旦安装开始,你不会有任何隐藏的成本。

4你想去的绿色怎么样?

如果你打算购买太阳能热水器,好处会很多,但一个共同的目标是减少对煤或天然气等碳基燃料的总体需求。虽然“最环保”和最经济的选择是简单地改变你的生活方式,这样你就不用那么多热水了(比如“海军式”淋浴,只用冷水洗衣服,把当前热水器的温度调低),安装太阳能热水器可以对环境产生显著的积极影响。

要想真正实现绿色,就要尝试寻找不需要额外能量就能运行的系统。这可以包括选择一个简单的间歇加热系统或使用热力学为循环过程提供动力的被动系统。另一种避免插入系统的方法是购买太阳能循环泵。一旦你的新系统安装,改变你的生活方式,利用太阳能供电的热水是优化你的环境影响的一个极好的方式。通过在下午中晚的时候使用大量的热水,你可以确保你将从你的新系统中得到最大的好处。

一旦你确定了你的热水需求、系统风格、尺寸和预算,你就可以去购物了。

被动或有源太阳能热水器?

在尝试为您的需求选择最佳的太阳能热水器系统时,您要决定的第一件事是是否安装有源或被动系统。被动系统使用温水上升作为冷水水槽通过系统循环热水的原理;有源系统在泵的帮助下推水。

主动系统需要更多的设备——某种循环泵和一些其他部件——正因为如此,它通常更昂贵,也更容易出故障。它需要电力来运行水泵,所以它的能源效率也较低。另一方面,它可以提供丰富的,连续的热水,因为泵的水循环通过系统。

太阳能热水器由三个基本部件组成:收集器、水箱和循环系统。在这三个组件中,集热器对热水器的效能影响最大,因为它是系统的一部分,收集来自太阳的热量并将其转移到水中。有关太阳能热水器的完整工作原理,请参阅太阳能热水器是如何工作的

太阳能热水器综述

以下是目前市场上被动式和主动式太阳能热水器的综述。

如果你正在寻找一种简单的方法来加热太阳能水,一个被动式,或“批量”系统可能是更好的主动太阳能热水器。被动系统利用热力学特性使水在系统中循环。当水温升高时,它会自然地向较冷的地区移动,从而在系统中产生自然循环。

被动式系统虽然在温暖的气候条件下有效,但通常提供的热水比主动系统少,而且更容易结冰。在研究了许多模型后,我们的专家仔细研究了ProgressivTube PT-40。

ProgressivTube PT-40.ProgressivTube被动式太阳能热水器是独立的单单元系统,集成了太阳能集热器和储水箱。在大多数应用中,这种型号的功能作为一个预热器的瞬时或常规热水器。

因为ProgressivTube只使用当地的水压和太阳辐射来运行,不需要泵、控制器或机械或电气组件。这种缺少运动部件的情况大大减少了所需的维护量,并延长了系统的使用寿命。PT-40系统包括一个旁通阀和排水龙头,以便房主在出现硬冻结的情况下疏散收集器的水。

一旦安装,系统将自动工作。水被循环到收集器,在那里被储存,直到家里使用热水。一旦需要热水,太阳能预热的水就被引入传统的热水器,减少了水加热所需的电力或天然气。

ProgressivTube PT-40太阳能热水器作为一个完整的系统零售价不到1800美元。根据制造商的说法,它可以将每年的热水成本降低50%到90%。

如果你生活在一个寒冷的气候中,或者想从你的太阳能热水器投资中得到真正的好处,一个主动系统可能是可行的。有源太阳能热水器通过一系列的泵和阀门迫使水通过系统,最大限度地传递太阳能。两款流行的车型是Fafco PN760 Hot2o和SolarRoofs Skyline System 3。

Fafco PN760 Hot2o。FAFCO PN760 Hot2O太阳能热水系统专为具有电热水加热器的房屋而设计,是唯一用于国内水供暖的聚合物系统。FAFCO首先使用用于游泳池加热系统的聚合物材料来制作名称,这些聚合物现在已成为非国内目的的行业标准材料。

大多数太阳能加热系统在集热器中使用铜管来吸收和保留太阳能,而Fafco系统使用挤压聚合物。这种循环系统的优点是,独特的自锁连接器和柔性聚合物油管不需要连接件,从而减少了安装时间、劳动力和泄漏风险。如果使用邮件订购系统,您会发现Fafco收集器比传统系统轻得多,而且更紧凑。

售价2200美元左右的PN760 Hot2o系统容量为10加仑,包括一个壁挂式排水水箱,以防止系统在寒冷气候中被冻坏。循环泵使用标准120伏特电源,并由可编程定时器激活,以最大限度地暴露在阳光下。该系统包括两个安装在屋顶上的收集器,额外的面板可以购买约450美元,以提高效率。低调的收藏家有2英尺宽,12英尺长。

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Solarroofs Skyline System 3.SolarRoofs Skyline System 3是另一种有源太阳能热水器,它的零售价不到1800美元,为房主提供了一套可以开箱安装的完整系统。Skyline System 3的优点是可以直接连接到您现有的热水箱,而不需要额外的储水箱来为您的家提供热水。

使用更传统的铜管吸收太阳能的能量,天际线系统3是一种“开环”系统,直接通过收集器从水箱中循环水。这种类型的系统在将收集的热能直接转移到您家的供水方面更有效,但它可能很容易受到寒冷的天气。在持续冻结温度下,系统中的水可能会冻结。冷冻管不仅会阻挡循环,还会构成破裂收集器管的风险。在可能的区域中,系统被保护两种方式 - 它们配有一个驱动阀,其将所有流体的收集器作为温度冻结,它们从储水箱中再循环少量的温水。防止冻结。

Skyline System 3的另一个特点是,该套件包括一个光伏动力循环泵。这个功能允许系统在不增加任何费用的情况下运行。当太阳升起时,系统自动启动循环水。

Skyline System 3还包括一个混合阀,以防止太阳能水的高温,50英尺的铜管连接收集器和你的水箱,以及安装滑道的收集器。这些收藏家有两种尺寸,一种是20-1型,长12英尺,宽20英寸,另一种是10-1型,长6英尺,宽20英寸。40平方英尺的收集区用于温和的地区,从加利福尼亚到南部各州。对于更冷的地区,如新英格兰,科罗拉多和北部各州,60平方英尺的收集面积是推荐的。

关于安装太阳能热水器

太阳能热水器通常由专业人员安装,因为管道的复杂性以及在不损坏屋顶的情况下在屋顶上工作或在过程中受伤的难度。

太阳能热水器
太阳能热水器

在建造或购买太阳能供暖系统时,采取以下预防措施:

1务必包括冻结阀在您的系统上。一个冻结阀将防止您的系统冻结固体和破裂。这些阀门通常能感觉到水温何时会降至冰点以下,并从系统中放出足够多的水来循环相对温暖的淡水。这些是被动系统的必备部件。

2安装关闭,旁路和排水套管在您的系统上。这些阀门允许您分离太阳能热水收集器,而不完全断开水到您现有的热水箱。它们可以非常方便,特别是如果你的系统没有防冻阀。

3.安装烫伤警卫如果你生活在阳光充足的气候中。太阳能热水器有时工作得很好,会给住户带来烫伤的危险。

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接下来查看:
热水器年代概述
关于安装太阳能热水器
如何安装热水器
储存式热水器是如何工作的
储存热水器购买指南

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关于唐Vandervort
Avid Builder和Remodeler,Don Vandervort已经开发了30多年的专业知识,作为日落书籍的建筑编辑,家庭杂志的高级编辑,30多本家庭改进书籍,以及无数杂志文章的作家。他在HGTV的“修复”上出现了3个赛季,并担任MSN的家庭专家几年。唐成立于1996年的统计。阅读更多关于唐·范德沃特的信息