태양열 온수기의 초기 비용은 기존 온수기보다 높을 수 있지만, 활용하게 될 태양열 에너지는 막대한 비용 절감과 환경적 이점을 가져올 수 있습니다. 온수는 가정 에너지 사용량의 18%를 차지하지만, 태양열 온수기는 온수 요금을 50~80%까지 절감할 수 있습니다.
이 글에서는 태양열 온수기가 어떻게 무료 재생 에너지를 활용하여 비용을 절감하고 지구에 이로운지 알아보겠습니다. 이 정보를 바탕으로 태양열 온수기가 집의 온수 수요에 적합한 투자인지에 대한 최선의 결정을 내릴 수 있습니다.
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태양열 온수기의 기본 기능은 물이나 열교환 액체를 햇빛에 노출시킨 후 가열된 액체를 가정용으로 다시 순환시키는 것입니다. 모든 태양열 온수기의 기본 구성 요소는 태양열을 수집하는 저장 탱크와 수집기입니다.
수집기는 물이나 열전달 유체가 태양열을 흡수하는 일련의 판, 튜브 또는 탱크입니다. 거기에서 유체는 탱크나 열교환 장치로 순환합니다.
태양열 온수기는 가정용 기존 온수기에 물을 넣기 전에 물을 예열하는 데 가장 흔히 사용되는 에너지 절약 장치입니다. 그러나 일부 태양열 온수기는 기존 탱크를 사용하지 않고 물을 가열하고 저장하여 100% 태양열 온수를 제공합니다.
태양열 온수기에는 수동형과 능동형의 두 가지 주요 범주가 있습니다. 두 가지의 주요 차이점은 능동형 시스템은 물을 움직이기 위해 순환 펌프가 필요한 반면, 수동형 시스템은 중력에 의존하여 물을 움직인다는 것입니다. 능동형 시스템은 작동하는 데 전기가 필요하고 부동액을 열교환 유체로 사용할 수 있습니다.
가장 간단한 수동형 태양열 집열기에서는 물이 파이프에서 가열된 후 필요할 때 파이프를 통해 수도꼭지에 직접 연결됩니다. 능동형 태양열 집열기는 부동액을 사용합니다. 즉, 태양열 집열기에서 열교환기로 이동하여 식수를 가열한 후 저장 및 가정용으로 사용하거나 물을 직접 가열한 후 탱크로 펌핑합니다.
능동 및 수동 시스템에는 다양한 기후, 임무, 용량 및 예산에 따라 전담된 하위 범주가 있습니다. 어떤 시스템이 적합한지는 다음 요소에 따라 달라집니다.
수동 시스템보다 비용이 더 많이 들지만, 활성 태양열 온수기는 더 효율적입니다. 활성 태양열 온수 시스템에는 두 가지 유형이 있습니다.
능동형 직접 시스템에서는 식수가 수집기를 통과하여 저장 탱크로 직접 이동하여 사용됩니다. 이 시스템은 기온이 영하로 떨어지는 경우가 거의 없는 온화한 기후에 가장 적합합니다.
능동 간접 시스템은 냉각되지 않는 유체를 태양열 집열기를 통해 열교환기로 순환시킵니다. 열교환기에서 유체의 열이 식수로 전달됩니다. 그런 다음 물은 가정용으로 저장 탱크로 재활용됩니다. 능동 간접 시스템은 기온이 종종 영하로 떨어지는 추운 기후에 필수적입니다. 능동 간접 시스템이 없으면 파이프가 얼고 터질 위험이 있습니다.
수동형 태양열 온수기는 비용이 저렴하고 간단한 옵션이지만 능동형 시스템보다 효율성이 떨어지는 경향이 있습니다. 그러나 더 안정적이고 오래 지속될 수 있으므로, 특히 예산이 부족한 경우 옵션으로 무시해서는 안 됩니다.
통합형 수집기 저장 시스템(ICS)은 모든 태양열 온수 설비 중 가장 간단한 시스템으로, 수집기를 저장 탱크로도 사용할 수 있습니다. 이 시스템은 매우 효과적이지만 동결 위험이 매우 낮은 기후에서만 작동합니다. ICS 시스템은 큰 검은색 탱크나 지붕에 부착된 일련의 작은 구리 파이프만큼 간단할 수 있습니다. 구리 튜브가 장착된 ICS 장치는 표면적이 늘어나 더 빨리 가열되지만 같은 이유로 열이 더 빨리 소실됩니다.
ICS 시스템은 기존 히터의 물을 예열하는 데 자주 사용됩니다. 이러한 시스템에서는 물이 필요할 때 저장 탱크/수집기를 떠나 가정의 기존 온수기로 이동합니다.
ICS 시스템을 선택할 때 중요한 고려 사항은 크기와 무게입니다. 탱크 자체도 수집기이기 때문에 크고 무겁습니다. 구조는 부피가 큰 ICS 시스템을 지탱할 만큼 충분히 강해야 하지만, 일부 가정에서는 이것이 비실용적이거나 불가능할 수 있습니다. ICS 시스템의 또 다른 단점은 추운 날씨에는 얼거나 터질 수 있기 때문에 따뜻한 기후에서만 사용하거나 추운 날씨가 오기 전에 배수하는 데 적합하다는 것입니다.
열 사이펀 시스템은 열 순환에 의존합니다. 따뜻한 물은 올라가고 차가운 물은 내려가면서 물이 순환합니다. 이 시스템에는 ICS 장치와 같은 탱크가 있지만, 수집기는 탱크에서 아래로 기울어져 있어 열 순환이 가능합니다.
열사이펀 수집기는 햇빛을 모아 폐쇄 루프 또는 열 파이프를 통해 뜨거운 물을 탱크로 다시 보냅니다. 열사이펀은 ICS 시스템보다 효율적이지만 정기적으로 방출되는 곳에서는 사용할 수 없습니다.
더 많은 온수를 사용할수록 태양열 온수기가 시간이 지남에 따라 자체 투자비를 회수할 가능성이 높아집니다. 태양열 온수기는 가족 구성원이 많거나 온수 수요가 많은 가구에 가장 비용 효율적입니다.
일반적인 태양열 온수기의 연방 지원금을 받기 전 가격은 약 9,000달러이고, 대용량 활성 모델의 경우 13,000달러 이상입니다. 소규모 시스템의 경우 비용이 1,500달러 정도 듭니다.
가격은 재료 선택, 시스템 크기, 설치 및 유지 관리 비용 등 여러 요인에 따라 달라집니다.ICS 시스템이 가장 저렴한 옵션(60갤런 장치의 경우 약 4,000달러)이지만 모든 기후에서 작동하는 것은 아니므로 집의 온도가 영하로 내려가면 선택의 여지가 없이 활성 간접 시스템을 구입하거나 적어도 일년 중 일부 기간 동안 다른 시스템을 사용하세요.
가격이 싼 수동 시스템의 무게와 크기가 모든 사람에게 적합하지는 않을 수 있습니다. 구조물이 수동 시스템의 무게를 지탱할 수 없거나 공간이 부족하다면, 가격이 비싼 능동 시스템이 최선의 선택입니다.
새 집을 짓거나 재자금 조달을 하는 경우, 새 태양열 온수기 비용을 주택담보대출에 포함할 수 있습니다. 30년 주택담보대출에 새 태양열 온수기 비용을 포함하면 한 달에 13~20달러가 듭니다. 연방 정부의 인센티브와 합치면 한 달에 10~15달러 정도만 내도 될 수 있습니다. 따라서 새 집을 짓거나 재자금 조달을 하는 경우, 기존 온수 요금이 한 달에 10~15달러가 넘으면 바로 비용을 절약할 수 있습니다. 물을 많이 사용할수록 시스템 자체 투자 비용이 더 빨리 회수됩니다.
시스템 자체를 구매하고 설치하는 비용 외에 연간 운영 비용도 고려해야 합니다. 간단한 수동 시스템에서는 이 비용이 무시할 수 있을 정도입니다. 그러나 기존의 온수기와 태양열 히터를 사용하는 대부분의 시스템에서는 기존 히터만 사용하는 경우보다 훨씬 낮지만 난방 비용이 발생합니다.
새로운 태양열 온수 시스템의 전체 가격을 지불할 필요는 없습니다.연방 세액 공제를 통해 설치 비용을 크게 줄일 수 있습니다.연방 주거용 재생 에너지 세액 공제(ITC 또는 투자 세액 공제라고도 함)는 태양열 온수기에 대해 26%의 세액 공제를 제공할 수 있습니다.하지만 자격을 얻으려면 몇 가지 조건이 있습니다.
많은 주, 지방 자치 단체, 공익 사업체에서는 태양열 온수기 설치에 대한 인센티브와 할인 혜택을 제공합니다. 자세한 규제 정보는 DSIRE 데이터베이스를 확인하세요.
태양열 온수기 부품은 Home Depot 등 많은 전국 체인점에서 구입할 수 있습니다. Duda Diesel과 Sunbank Solar는 여러 가지 우수한 주거용 태양열 온수기 옵션을 제공하며, 생산자로부터 직접 구매할 수도 있습니다. 지역 설치업체에서도 고품질 태양열 온수기를 제공할 수 있습니다.
어떤 태양열 온수기를 구매해야 할지에 영향을 미치는 요소가 많으므로, 대규모 태양열 온수 시스템을 선택하고 설치할 때 전문가와 협력하는 것이 좋습니다.
태양열 온수기는 예전만큼 흔하지 않습니다. 이는 주로 태양광 패널 비용이 급격히 떨어진 데 따른 것으로, 원래 태양열 온수기를 설치했을 많은 사람들이 태양광 패널에서 생산된 전기를 이용해 물을 가열하지 않게 되었습니다.
태양열 온수기는 귀중한 부동산을 차지하며, 자체 태양열 발전을 원하는 주택 소유자라면 태양열 패널을 구매하는 대신 사용 가능한 공간을 최대한 활용하고 태양열 온수기를 완전히 없애는 것이 더 합리적일 수 있습니다.
그러나 태양광 패널을 설치할 공간이 없다면 태양열 온수기가 적합할 수 있습니다. 태양열 온수기는 태양광 패널보다 차지하는 공간이 훨씬 적기 때문입니다. 태양열 온수기는 외딴 지역에 사는 사람이나 기존 태양열 발전에 친환경적으로 추가할 수 있는 좋은 선택입니다. 최신 전기 온수기는 매우 효율적이며, 태양열로 구동되고 태양열 온수기와 함께 사용하면 지갑을 많이 절약하고 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다.
많은 주택 소유자에게 결정은 가격에 달려 있습니다. 태양열 온수기의 가격은 최대 13,000달러에 달할 수 있습니다. 주택에 완전한 태양열 시스템을 설치하는 데 드는 비용을 알아보려면 아래 양식을 작성하여 해당 지역의 주요 태양열 회사에서 무료로 의무 없는 견적을 받아보세요.
태양열 온수기가 가치 있는지 여부는 전적으로 거주 지역, 필요와 선호도, 태양광 패널을 설치할 계획인지 여부에 따라 달라집니다. 태양열 온수기의 수요가 줄어든 주된 이유는 가정용 태양열 발전의 확산 때문입니다. 태양열 온수기를 설치하는 사람들은 태양열 발전을 원하며, 귀중한 지붕 공간을 차지하는 태양열 온수기를 폐기하는 경우가 많습니다.
공간이 충분하다면 태양열 온수기로 온수 요금을 낮출 수 있습니다. 다른 재생 에너지원과 함께 사용하면 태양열 온수기는 거의 모든 용도에 적합한 훌륭한 선택입니다.
일반적인 태양열 온수기 시스템 가격은 약 9,000달러이고, 고급 모델은 13,000달러 이상입니다. 소규모 히터는 1,000달러에서 3,000달러 사이로 훨씬 저렴합니다.
태양열 온수기의 가장 큰 단점은 안개, 비, 흐린 날, 밤에는 작동하지 않는다는 것입니다. 이 문제는 전통적인 보조 히터로 극복할 수 있지만, 모든 태양열 기술에 공통적인 단점입니다. 유지 관리가 또 다른 중단이 될 수 있습니다. 일반적으로 유지 관리가 거의 필요하지 않지만 일부 태양열 온수기는 정기적인 배수, 청소 및 부식 방지가 필요합니다.
태양열 온수기는 태양열 집열기(대부분 평판형 또는 관형 집열기)를 통해 액체를 순환시키고, 액체를 가열하여 탱크나 교환기로 보냅니다. 여기서 액체는 생활용수를 가열하는 데 사용됩니다.
크리스찬 욘커스는 사람과 지구의 교차점에 집착하는 작가, 사진작가, 영화 제작자이자 야외 활동을 좋아하는 사람입니다. 그는 사회적, 환경적 영향을 핵심으로 하는 브랜드와 조직과 협력하여 세상을 바꿀 수 있는 이야기를 전하도록 돕습니다.