در حالی که هزینه اولیه یک آبگرمکن خورشیدی ممکن است بیشتر از آبگرمکن سنتی باشد، انرژی خورشیدی که از آن استفاده می کنید می تواند صرفه جویی و مزایای زیست محیطی زیادی را به همراه داشته باشد. آب گرم 18 درصد از مصرف انرژی خانه را به خود اختصاص می دهد، اما آبگرمکن های خورشیدی می توانند قبض آب گرم شما را 50 تا 80 درصد کاهش دهند.
در این مقاله، توضیح خواهیم داد که چگونه آبگرمکن های خورشیدی می توانند به شما کمک کنند تا از انرژی های تجدیدپذیر رایگان استفاده کنید که باعث صرفه جویی در هزینه ها و منافع کره زمین می شود. با داشتن این اطلاعات، می توانید بهترین تصمیم را بگیرید که آیا آبگرمکن خورشیدی سرمایه گذاری خوبی برای نیازهای آب گرم خانه شما است یا خیر.
برای اینکه ببینید یک سیستم خورشیدی کامل خانگی چقدر هزینه برای خانه شما دارد، می توانید با پر کردن فرم زیر، یک پیشنهاد رایگان و بدون تعهد از یک شرکت خورشیدی برتر در منطقه خود دریافت کنید.
عملکرد اصلی یک آبگرمکن خورشیدی این است که آب یا مایع تبادل حرارتی را در معرض نور خورشید قرار دهد و سپس مایع گرم شده را برای مصارف خانگی به خانه شما برگرداند. اجزای اصلی همه آبگرمکن های خورشیدی یک مخزن ذخیره و یک کلکتور است که گرمای خورشید را جمع آوری می کند.
کلکتور مجموعه ای از صفحات، لوله ها یا مخازن است که از طریق آنها آب یا یک سیال انتقال حرارت، گرمای خورشید را جذب می کند. از آنجا، سیال به مخزن یا واحد تبادل حرارتی گردش می کند.
آبگرمکن های خورشیدی رایج ترین دستگاه های صرفه جویی در مصرف انرژی برای پیش گرم کردن آب قبل از ورود به آبگرمکن معمولی در خانه هستند. اما برخی از آبگرمکن های خورشیدی بدون استفاده از مخازن سنتی آب را گرم کرده و ذخیره می کنند و آب گرم کاملاً خورشیدی را فراهم می کنند.
دو دسته اصلی آبگرمکن های خورشیدی وجود دارد: غیرفعال و فعال. تفاوت اصلی بین این دو در این است که سیستم های فعال برای حرکت آب به یک پمپ گردشی نیاز دارند، در حالی که سیستم های غیرفعال برای جابجایی آب به نیروی جاذبه متکی هستند. سیستم های فعال نیز برای کار کردن به برق نیاز دارند و می توانند از ضد یخ به عنوان سیال مبدل حرارتی استفاده کنند.
در ساده‌ترین کلکتورهای خورشیدی غیرفعال، آب در یک لوله گرم می‌شود و سپس در صورت نیاز مستقیماً از طریق لوله به شیر وصل می‌شود. کلکتورهای خورشیدی فعال یا از ضدیخ استفاده می‌کنند - از کلکتور خورشیدی به مبدل حرارتی برای گرم کردن آب آشامیدنی برای ذخیره‌سازی و مصارف خانگی - یا مستقیماً آب را گرم می‌کنند، که سپس به مخزن پمپ می‌شود.
سیستم‌های فعال و غیرفعال دارای زیرمجموعه‌هایی هستند که به اقلیم‌ها، مأموریت‌ها، ظرفیت‌ها و بودجه‌های مختلف اختصاص داده شده‌اند. اینکه کدام یک برای شما مناسب است به عوامل زیر بستگی دارد:
اگرچه گرانتر از سیستم های غیرفعال است، آبگرمکن های خورشیدی فعال کارآمدتر هستند. دو نوع سیستم گرمایش آب خورشیدی فعال وجود دارد:
در یک سیستم مستقیم فعال، آب آشامیدنی مستقیماً از طریق کلکتور و به مخزن ذخیره برای استفاده می رود. آنها برای آب و هوای معتدل که در آن دما به ندرت به زیر صفر می رسد مناسب هستند.
سیستم‌های غیرمستقیم فعال، یک سیال غیر یخچالی را از طریق کلکتورهای خورشیدی به گردش در می‌آورند و به یک مبدل حرارتی منتقل می‌کنند، جایی که گرمای سیال به آب آشامیدنی منتقل می‌شود. سپس آب به مخزن ذخیره‌سازی برای مصارف خانگی بازیافت می‌شود. سیستم‌های غیرمستقیم فعال برای آب‌وهوای سرد که دما اغلب به زیر صفر می‌رسد ضروری است. بدون سیستم‌های غیرمستقیم فعال، لوله‌ها در معرض خطر یخ زدن و یخ زدن هستند.
آبگرمکن‌های خورشیدی غیرفعال گزینه‌ای ارزان‌تر و ساده‌تر هستند، اما نسبت به سیستم‌های فعال کارآیی کمتری دارند. با این حال، آنها می‌توانند قابل اعتمادتر باشند و عمر طولانی‌تری داشته باشند، بنابراین نباید آنها را به عنوان یک گزینه نادیده بگیرید، به خصوص اگر بودجه‌ای ندارید.
سیستم ذخیره سازی کلکتور یکپارچه (ICS) ساده ترین سیستم گرمایش آب خورشیدی است - کلکتور همچنین می تواند به عنوان مخزن ذخیره استفاده شود. آنها بسیار موثر هستند، اما فقط در آب و هواهایی با خطر یخ زدگی بسیار پایین کار می کنند. یک سیستم ICS می تواند به سادگی یک مخزن بزرگ مشکی یا مجموعه ای از لوله های مسی کوچکتر باشد که روی سقف نصب شده اند، اما لوله های مسی را به دلیل گرما دادن سریعتر به سطح بام متصل می کند. به همین دلیل
سیستم های ICS اغلب برای پیش گرم کردن آب برای بخاری های معمولی استفاده می شود. در چنین سیستمی، زمانی که آب مورد نیاز است، از مخزن ذخیره/کلکتور خارج شده و به آبگرمکن سنتی خانه می رود.
یک نکته مهم برای سیستم‌های ICS اندازه و وزن است: چون خود مخازن نیز جمع‌کننده هستند، بزرگ و سنگین هستند. ساختار باید به اندازه‌ای قوی باشد که از یک سیستم ICS بزرگ پشتیبانی کند، که ممکن است برای برخی از خانه‌ها غیرعملی یا غیرممکن باشد. یکی دیگر از معایب سیستم ICS این است که مستعد یخ زدن و حتی ترکیدن آن در هوای سردتر است، در غیر این صورت در هوای سردتر یا قبل از استفاده در آب و هوای سرد، آن را مناسب می‌کند.
سیستم‌های Thermosyphon به چرخه حرارتی متکی هستند. با بالا آمدن آب گرم و پایین آمدن آب سرد، آب به گردش در می‌آید. آنها مخزنی مانند واحد ICS دارند، اما کلکتور از مخزن به پایین شیب می‌دهد تا امکان چرخه حرارتی را فراهم کند.
یک کلکتور ترموسیفون نور خورشید را جمع آوری می کند و آب داغ را از طریق یک حلقه بسته یا لوله حرارتی به مخزن می فرستد. در حالی که ترموسیفون ها کارآمدتر از سیستم های ICS هستند، نمی توان از آنها در جایی که به طور منظم آزاد می شود استفاده کرد.
هرچه بیشتر از آب گرم استفاده کنید، احتمال اینکه آبگرمکن خورشیدی شما به مرور زمان هزینه خود را پرداخت کند، بیشتر می شود.
یک آبگرمکن خورشیدی معمولی قبل از مشوق های فدرال حدود 9000 دلار هزینه دارد که برای مدل های فعال با ظرفیت بالاتر به 13000 دلار می رسد. سیستم های کوچک می توانند تا 1500 دلار هزینه داشته باشند.
قیمت‌ها بر اساس عوامل زیادی از جمله انتخاب مواد، اندازه سیستم، هزینه‌های نصب و نگهداری و موارد دیگر متفاوت است. در حالی که سیستم‌های ICS ارزان‌ترین گزینه هستند (حدود 4000 دلار برای یک واحد 60 گالن)، آنها در همه آب و هواها کار نمی‌کنند، بنابراین اگر خانه‌تان دمای معمولی زیر صفر می‌بیند، چاره‌ای ندارید جز اینکه یک سیستم غیرمستقیم فعال را بخرید، یا حداقل برای بخشی از سیستم غیر مستقیم استفاده کنید.
وزن و اندازه سیستم‌های غیرفعال ارزان‌تر ممکن است برای همه مناسب نباشد. اگر ساختار شما نمی‌تواند وزن یک سیستم غیرفعال را تحمل کند یا فضای لازم را ندارید، یک سیستم فعال گران‌تر دوباره بهترین گزینه شماست.
اگر در حال ساخت خانه جدید یا تامین مالی مجدد هستید، می توانید هزینه آبگرمکن خورشیدی جدید خود را در وام مسکن خود لحاظ کنید. از جمله هزینه آبگرمکن خورشیدی جدید در یک وام مسکن 30 ساله، ماهانه 13 تا 20 دلار برای شما هزینه خواهد داشت. همراه با مشوق های فدرال، ممکن است هزینه ای کمتر از 10 تا 15 دلار برای ساخت مجدد آبگرمکن خورشیدی خود بپردازید. 0 تا 15 دلار در ماه، بلافاصله پس انداز پول را شروع خواهید کرد. هرچه آب بیشتری مصرف کنید، سیستم سریعتر هزینه خود را پرداخت می کند.
علاوه بر هزینه خرید و نصب خود سیستم، باید هزینه های عملیاتی سالانه را نیز در نظر بگیرید. در یک سیستم غیرفعال ساده، این امر ناچیز است یا خیر. اما در اکثر سیستم هایی که از آبگرمکن های معمولی و بخاری های خورشیدی استفاده می کنند، مقداری هزینه گرمایش را متحمل خواهید شد، البته بسیار کمتر از بخاری های معمولی به تنهایی.
شما مجبور نیستید قیمت کامل یک سیستم جدید گرمایش آب خورشیدی را بپردازید. اعتبار مالیاتی فدرال می تواند هزینه های نصب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اعتبار مالیاتی انرژی تجدیدپذیر مسکونی فدرال (همچنین به عنوان اعتبار مالیاتی ITC یا سرمایه گذاری نیز شناخته می شود) می تواند 26٪ اعتبار مالیاتی برای آبگرمکن های خورشیدی فراهم کند. اما شرایطی برای واجد شرایط بودن وجود دارد:
بسیاری از ایالت‌ها، شهرداری‌ها و شرکت‌های خدماتی مشوق‌ها و تخفیف‌های خود را برای نصب آبگرمکن‌های خورشیدی ارائه می‌کنند. برای اطلاعات بیشتر مقرراتی، پایگاه داده DSIRE را بررسی کنید.
قطعات آبگرمکن خورشیدی در بسیاری از زنجیره‌های ملی مانند Home Depot موجود است. واحدها را نیز می‌توان مستقیماً از تولیدکننده خریداری کرد، با دودا دیزل و سان‌بانک سولار چندین گزینه عالی آبگرمکن خورشیدی مسکونی ارائه می‌دهند. نصاب‌های محلی نیز می‌توانند آبگرمکن‌های خورشیدی باکیفیت ارائه دهند.
از آنجایی که فاکتورهای زیادی وجود دارد که در خرید آبگرمکن خورشیدی تأثیر می گذارد، توصیه می شود هنگام انتخاب و نصب یک سیستم آبگرمکن خورشیدی بزرگتر با یک متخصص کار کنید.
آبگرمکن های خورشیدی مانند گذشته رایج نیستند. این امر عمدتاً به دلیل کاهش چشمگیر هزینه پنل های خورشیدی است که باعث شده بسیاری از افرادی که در غیر این صورت آبگرمکن های خورشیدی نصب می کردند از برق تولید شده توسط پنل های خورشیدی برای گرم کردن آب صرف نظر کنند.
آبگرمکن های خورشیدی املاک و مستغلات ارزشمندی را اشغال می کنند و برای صاحبان خانه هایی که علاقه مند به تولید انرژی خورشیدی خود هستند، ممکن است به جای خرید پنل های خورشیدی، فضای موجود را به حداکثر برسانند و آبگرمکن های خورشیدی را به طور کامل حذف کنند.
با این حال ، اگر جایی برای پانل های خورشیدی ندارید ، بخاری های خورشیدی ممکن است هنوز مناسب باشد زیرا آنها فضای بسیار کمتری نسبت به پانل های خورشیدی به خود اختصاص می دهند. بخاری های آب قطبی همچنین گزینه خوبی برای افرادی است که در مناطق دور افتاده زندگی می کنند یا به عنوان یک افزودنی سازگار با محیط زیست به انرژی خورشیدی موجود. آبگرمکن های برقی بسیار کارآمد هستند ، و در صورت استفاده از آن با صرفه جویی در آب و آب میوه های خورشیدی ، آبگروه های خورشیدی و سالاری را ایجاد می کنند و با استفاده از Solar Power ،
برای بسیاری از صاحبان خانه، این تصمیم به قیمت بستگی دارد. آبگرمکن های خورشیدی می توانند تا 13000 دلار قیمت داشته باشند. برای اینکه ببینید یک سیستم خورشیدی کامل خانگی چقدر هزینه برای خانه شما دارد، می توانید با پر کردن فرم زیر، یک پیشنهاد رایگان و بدون تعهد از یک شرکت خورشیدی برتر در منطقه خود دریافت کنید.
اینکه آیا آبگرمکن خورشیدی ارزشمند است یا نه، کاملاً به محل زندگی، نیازها و ترجیحات شما، و اینکه آیا قصد نصب پنل های خورشیدی را دارید بستگی دارد. زمین از دست رفته برای آبگرمکن های خورشیدی تا حد زیادی به دلیل تکثیر انرژی خورشیدی در خانه است: افرادی که آبگرمکن های خورشیدی نصب می کنند، انرژی خورشیدی نیز می خواهند، و اغلب انتخاب می کنند که آبگرمکن های خورشیدی را بازنشسته کنند.
اگر فضای کافی دارید، یک آبگرمکن خورشیدی ممکن است قبض آب گرم شما را کاهش دهد. آبگرمکن های خورشیدی که در کنار سایر منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می شوند، گزینه ای عالی برای تقریباً هر کاربرد هستند.
یک سیستم آبگرمکن خورشیدی معمولی حدود 9000 دلار قیمت دارد و مدل های پیشرفته آن تا بیش از 13000 دلار قیمت دارد.
بزرگ‌ترین عیب آبگرمکن‌های خورشیدی این است که در روزهای مه‌آلود، بارانی یا ابری و یا در شب کار نمی‌کنند. اگرچه می‌توان با بخاری‌های کمکی سنتی بر این مشکل غلبه کرد، اما همچنان یک نقطه ضعف مشترک در همه فناوری‌های خورشیدی است. تعمیر و نگهداری می‌تواند یکی دیگر از خاموش شدن‌ها باشد. در حالی که به طور کلی نیاز به تمیز کردن منظم آب گرمکن‌ها و تعمیر و نگهداری بسیار کمی از آبگرمکن‌ها دارند.
آبگرمکن های خورشیدی مایع را از طریق کلکتورهای خورشیدی (معمولاً کلکتورهای صفحه تخت یا لوله ای) به گردش در می آورند، مایع را گرم کرده و به مخزن یا مبدل می فرستند، جایی که مایع برای گرم کردن آب خانگی استفاده می شود.
کریستین یونکرز نویسنده، عکاس، فیلم‌ساز و مردی در فضای باز است که به تقاطع بین مردم و کره زمین وسواس دارد. او با برندها و سازمان‌هایی کار می‌کند که در هسته‌شان تأثیر اجتماعی و محیطی دارند و به آن‌ها کمک می‌کند تا داستان‌های در حال تغییر جهان را تعریف کنند.