Хотя первоначальная стоимость солнечного водонагревателя может быть выше, чем у традиционного водонагревателя, солнечная энергия, которую вы будете использовать, может принести огромную экономию и пользу для окружающей среды. На горячую воду приходится 18 процентов энергопотребления дома, но солнечные водонагреватели могут сократить ваш счет за горячую воду на 50–80 процентов.
В этой статье мы объясним, как солнечные водонагреватели могут помочь вам воспользоваться преимуществами бесплатной возобновляемой энергии, которая экономит деньги и приносит пользу планете. Вооружившись этой информацией, вы сможете принять наилучшее решение относительно того, является ли солнечный водонагреватель хорошей инвестицией для удовлетворения потребностей вашего дома в горячей воде.
Чтобы узнать, сколько будет стоить полная домашняя солнечная система для вашего дома, вы можете получить бесплатное предложение без каких-либо обязательств от ведущей солнечной компании в вашем регионе, заполнив форму ниже.
Основная функция солнечного водонагревателя заключается в том, чтобы подвергать воду или теплообменную жидкость солнечному свету, а затем направлять нагретую жидкость обратно в ваш дом для бытового использования. Основными компонентами всех солнечных водонагревателей являются резервуар для хранения и коллектор, который собирает тепло от солнца.
Коллектор представляет собой ряд пластин, труб или резервуаров, через которые вода или жидкий теплоноситель поглощает солнечное тепло. Оттуда жидкость циркулирует в резервуар или теплообменный блок.
Солнечные водонагреватели являются наиболее часто используемыми энергосберегающими устройствами для предварительного нагрева воды перед подачей в обычный водонагреватель в доме. Но некоторые солнечные водонагреватели нагревают и хранят воду без использования традиционных резервуаров, обеспечивая полностью солнечную горячую воду.
Существуют две основные категории солнечных водонагревателей: пассивные и активные. Основное различие между ними заключается в том, что для активных систем требуется циркуляционный насос для перемещения воды, в то время как пассивные системы используют гравитацию для перемещения воды. Активным системам также требуется электричество для работы, и они могут использовать антифриз в качестве жидкости теплообменника.
В простейших пассивных солнечных коллекторах вода нагревается в трубе, а затем при необходимости подключается непосредственно к крану через трубу. Активные солнечные коллекторы либо используют антифриз — из солнечного коллектора в теплообменник для нагрева питьевой воды для хранения и бытового использования — либо нагревают воду напрямую, которая затем перекачивается в бак.
Активные и пассивные системы имеют подкатегории, предназначенные для различных климатических условий, миссий, мощностей и бюджетов. Какой из них подходит именно вам, зависит от следующих факторов:
Хотя активные солнечные водонагреватели дороже пассивных систем, они более эффективны. Существует два типа активных солнечных водонагревателей:
В активной прямой системе питьевая вода проходит непосредственно через коллектор и в накопительный бак для использования. Они лучше всего подходят для мягкого климата, где температура редко опускается ниже нуля.
Активные непрямые системы обеспечивают циркуляцию неохлажденной жидкости через солнечные коллекторы в теплообменник, где тепло жидкости передается питьевой воде. Затем вода рециркулируется в резервуар для хранения для бытовых нужд. Активные непрямые системы необходимы для холодного климата, где температура часто опускается ниже нуля. Без активных непрямых систем трубы подвергаются риску замерзания и разрыва.
Пассивные солнечные водонагреватели являются более дешевым и простым вариантом, но также, как правило, менее эффективны, чем активные системы. Однако они могут быть более надежными и служить дольше, поэтому вы не должны игнорировать их как вариант, особенно если у вас ограниченный бюджет.
Система интегрированного коллекторного хранения (ICS) является самой простой из всех установок солнечного нагрева воды – коллектор также может использоваться в качестве накопительного бака. Они очень эффективны, но работают только в климате с очень низким риском замерзания. Система ICS может быть такой же простой, как большой черный бак или ряд меньших медных труб, прикрепленных к крыше. Установки ICS с медными трубами быстрее нагреваются из-за увеличенной площади поверхности, но быстрее рассеивают тепло по той же причине.
Системы ICS часто используются для предварительного нагрева воды для обычных нагревателей. В такой системе, когда вода нужна, она покидает накопительный бак/коллектор и направляется в традиционный водонагреватель в доме.
Важным соображением для систем ICS является размер и вес: поскольку сами резервуары также являются коллекторами, они большие и тяжелые. Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать громоздкую систему ICS, что может быть непрактичным или невозможным для некоторых домов. Другим недостатком системы ICS является то, что она склонна к замерзанию и даже к взрыву в более холодную погоду, что делает ее пригодной только для использования в более теплом климате или иным образом опорожняет до наступления холодов.
Термосифонные системы основаны на термоциклировании. Вода циркулирует по мере того, как теплая вода поднимается, а холодная опускается. У них есть резервуар, подобный устройству ICS, но коллектор наклонен вниз от резервуара, чтобы обеспечить термоциклирование.
Термосифонный коллектор собирает солнечный свет и отправляет горячую воду обратно в бак через замкнутый контур или тепловую трубу. Хотя термосифоны более эффективны, чем системы ICS, их нельзя использовать там, где производятся регулярные выпуски.
Чем больше горячей воды вы используете, тем больше вероятность того, что ваш солнечный водонагреватель окупит себя с течением времени. Солнечные водонагреватели являются наиболее рентабельными для домохозяйств с большим количеством членов или высокими потребностями в горячей воде.
Типичный солнечный водонагреватель стоит около 9000 долларов без учета федеральных стимулов, достигая 13000 долларов за активные модели большей мощности. Небольшие системы могут стоить всего 1500 долларов.
Цены варьируются в зависимости от многих факторов, включая ваш выбор материалов, размер системы, затраты на установку и обслуживание и многое другое. Хотя системы ICS являются самым дешевым вариантом (около 4000 долларов за 60-галлонную установку), они не работают во всех климатических условиях, поэтому, если в вашем доме нормальные температуры ниже нуля, у вас нет другого выбора, кроме как потратиться на покупку активной непрямой системы или, по крайней мере, использовать другую систему в течение части года.
Вес и размер менее дорогих пассивных систем могут подойти не всем. Если ваша конструкция не может выдержать вес пассивной системы или у вас нет места, более дорогая активная система снова будет лучшим вариантом.
Если вы строите новый дом или рефинансируете, вы можете включить стоимость нового солнечного водонагревателя в свою ипотеку. Включение стоимости нового солнечного водонагревателя в 30-летнюю ипотеку будет стоить вам от 13 до 20 долларов в месяц. В сочетании с федеральными льготами вы можете платить всего от 10 до 15 долларов в месяц. .Чем больше воды вы используете, тем быстрее система окупится.
Помимо затрат на покупку и установку самой системы, вам также необходимо учитывать ежегодные эксплуатационные расходы. В простой пассивной системе они незначительны или нет. Но в большинстве систем, использующих обычные водонагреватели и солнечные нагреватели, вы будете нести некоторые расходы на отопление, хотя и намного ниже, чем при использовании одних только обычных нагревателей.
Вам не нужно платить полную стоимость новой солнечной водонагревательной системы. Федеральные налоговые льготы могут значительно снизить затраты на установку. Федеральная налоговая льгота на возобновляемые источники энергии для жилых домов (также известная как ITC или инвестиционная налоговая льгота) может предоставить налоговую льготу в размере 26% для солнечных водонагревателей. Но есть некоторые условия для получения права:
Многие штаты, муниципалитеты и коммунальные предприятия предлагают свои собственные льготы и скидки за установку солнечных водонагревателей. Дополнительную информацию о нормативных актах см. в базе данных DSIRE.
Компоненты солнечного водонагревателя доступны во многих национальных сетях, таких как Home Depot. Установки также можно приобрести напрямую у производителя, а Duda Diesel и Sunbank Solar предлагают несколько отличных вариантов солнечных водонагревателей для жилых помещений. Местные установщики также могут предоставить качественные солнечные водонагреватели.
Поскольку есть много факторов, влияющих на выбор солнечного водонагревателя, рекомендуется работать с профессионалом при выборе и установке более крупной солнечной системы нагрева воды.
Солнечные водонагреватели не так распространены, как раньше. Во многом это связано с резким падением стоимости солнечных панелей, что привело к тому, что многие люди, которые в противном случае установили бы солнечные водонагреватели, отказались от использования электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, для нагрева воды.
Солнечные водонагреватели занимают ценную недвижимость, и для домовладельцев, заинтересованных в производстве собственной солнечной энергии, может быть более целесообразно максимально увеличить доступное пространство и полностью отказаться от солнечных водонагревателей, вместо этого покупая солнечные панели.
Однако, если у вас нет места для солнечных батарей, солнечные водонагреватели все же могут подойти, поскольку они занимают гораздо меньше места, чем солнечные панели. Солнечные водонагреватели также являются отличным вариантом для людей, живущих в отдаленных районах, или в качестве экологически чистого дополнения к существующей солнечной энергии. Современные электрические водонагреватели очень эффективны, а при питании от солнечной энергии и в сочетании с солнечными водонагревателями они сэкономят вам много денег и сократят выбросы парниковых газов.
Для многих домовладельцев решение сводится к цене. Солнечные водонагреватели могут стоить до 13 000 долларов. Чтобы узнать, во сколько обойдется полная домашняя солнечная система, вы можете получить бесплатное, ни к чему не обязывающее предложение от ведущей солнечной компании в вашем регионе, заполнив форму ниже.
Целесообразен ли солнечный водонагреватель, полностью зависит от того, где вы живете, от ваших потребностей и предпочтений, а также от того, планируете ли вы устанавливать солнечные батареи. Упущенная выгода для солнечных водонагревателей в значительной степени связана с распространением домашней солнечной энергии: люди, устанавливающие солнечные водонагреватели, также хотят получить солнечную энергию и часто предпочитают отказаться от солнечных водонагревателей, которые конкурируют за драгоценное пространство на крыше.
Если у вас есть место, солнечный водонагреватель может снизить ваши счета за горячую воду. Солнечные водонагреватели, используемые в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии, остаются отличным выбором практически для любого применения.
Типичная система солнечного водонагревателя стоит около 9000 долларов, а модели высокого класса стоят более 13000 долларов. Небольшие нагреватели будут намного дешевле, от 1000 до 3000 долларов.
Самым большим недостатком солнечных водонагревателей является то, что они не будут работать в туманные, дождливые или пасмурные дни, а также ночью. Хотя это можно преодолеть с помощью традиционных вспомогательных нагревателей, это по-прежнему недостаток, общий для всех солнечных технологий.
Солнечные водонагреватели обеспечивают циркуляцию жидкости через солнечные коллекторы (чаще всего плоские или трубчатые коллекторы), нагревают жидкость и направляют ее в бак или теплообменник, где жидкость используется для нагрева воды для бытовых нужд.
Кристиан Йонкерс — писатель, фотограф, режиссер и любитель активного отдыха, помешанный на взаимосвязи между людьми и планетой. Он работает с брендами и организациями, в основе которых лежит социальное и экологическое воздействие, помогая им рассказывать истории, меняющие мир.