แม้ว่าค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อาจสูงกว่าเครื่องทำน้ำร้อนแบบดั้งเดิม แต่พลังงานแสงอาทิตย์ที่คุณจะนำมาใช้สามารถให้ผลประหยัดได้มากและเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม น้ำร้อนคิดเป็น 18 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานในบ้าน แต่เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถลดค่าน้ำร้อนของคุณได้ 50 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์
ในบทความนี้ เราจะอธิบายว่าเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สามารถช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จากพลังงานหมุนเวียนฟรีที่ช่วยประหยัดเงินและเป็นประโยชน์ต่อโลกได้อย่างไร ด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถตัดสินใจได้ดีที่สุดว่าเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นการลงทุนที่ดีสำหรับความต้องการทำน้ำร้อนในบ้านของคุณหรือไม่
หากต้องการดูว่าระบบโซลาร์ในบ้านทั้งระบบจะใช้บ้านของคุณราคาเท่าไหร่ คุณสามารถขอใบเสนอราคาโดยไม่มีข้อผูกมัดจากบริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ชั้นนำในพื้นที่ของคุณโดยกรอกแบบฟอร์มด้านล่าง
หน้าที่พื้นฐานของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์คือการให้น้ำหรือของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อนสัมผัสกับแสงแดด จากนั้นจึงหมุนเวียนของเหลวที่ทำความร้อนกลับไปที่บ้านของคุณเพื่อใช้ในบ้าน ส่วนประกอบพื้นฐานของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดคือถังเก็บและตัวสะสมที่รวบรวมความร้อนจากดวงอาทิตย์
ตัวสะสมคือชุดของแผ่น ท่อ หรือถังซึ่งน้ำหรือของเหลวถ่ายเทความร้อนดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ จากนั้นของเหลวจะหมุนเวียนไปยังถังหรือหน่วยแลกเปลี่ยนความร้อน
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ประหยัดพลังงานที่ใช้บ่อยที่สุดในการอุ่นน้ำก่อนเข้าเครื่องทำน้ำร้อนทั่วไปในบ้าน แต่เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์บางรุ่นให้ความร้อนและกักเก็บน้ำโดยไม่ต้องใช้ถังแบบดั้งเดิม ทำให้ได้น้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างเต็มที่
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มีสองประเภทหลัก: แบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ ความแตกต่างหลักระหว่างสองแบบคือระบบแบบแอคทีฟต้องใช้ปั๊มหมุนเวียนในการเคลื่อนย้ายน้ำ ในขณะที่ระบบแบบพาสซีฟอาศัยแรงโน้มถ่วงในการเคลื่อนย้ายน้ำ ระบบแบบแอคทีฟยังต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงานและสามารถใช้สารป้องกันการแข็งตัวเป็นของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อน
ในเครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟที่ง่ายที่สุด น้ำจะถูกทำให้ร้อนในท่อและต่อโดยตรงกับก๊อกน้ำผ่านท่อเมื่อจำเป็น เครื่องเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟอาจใช้สารป้องกันการแข็งตัว — จากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่น้ำดื่มสำหรับการจัดเก็บและการใช้งานในครัวเรือน — หรือให้ความร้อนกับน้ำโดยตรง จากนั้นจึงสูบเข้าไปในถัง
ระบบแบบแอคทีฟและพาสซีฟมีหมวดหมู่ย่อยสำหรับสภาพอากาศ ภารกิจ ความสามารถ และงบประมาณต่างๆ ซึ่งเหมาะสำหรับคุณจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่าระบบแบบพาสซีฟ แต่เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า ระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟมีสองประเภท:
ในระบบแอกทีฟไดเร็ก น้ำดื่มจะไหลผ่านคอลเลคเตอร์โดยตรงและเข้าสู่ถังเก็บเพื่อใช้งาน ซึ่งเหมาะที่สุดสำหรับสภาพอากาศที่ไม่รุนแรงซึ่งอุณหภูมิแทบไม่ลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง
ระบบทางอ้อมแบบแอคทีฟจะหมุนเวียนของไหลที่ไม่ได้ทำความเย็นผ่านตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนของของไหลจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำดื่ม จากนั้นน้ำจะถูกรีไซเคิลไปยังถังเก็บสำหรับใช้ในครัวเรือน ระบบทางอ้อมแบบแอคทีฟมีความจำเป็นสำหรับสภาพอากาศหนาวเย็นที่อุณหภูมิมักจะลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง หากไม่มีระบบทางอ้อมแบบแอคทีฟ ท่อจะเสี่ยงต่อการแช่แข็งและระเบิดได้
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่าและง่ายกว่า แต่ก็มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตาม เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า ดังนั้นคุณจึงไม่ควรมองข้ามตัวเลือกเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณมีงบจำกัด
ระบบ Integrated Collector Storage (ICS) เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในบรรดาการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ – ระบบ Collector ยังสามารถใช้เป็นถังเก็บได้อีกด้วย ระบบนี้มีประสิทธิภาพมาก แต่ใช้งานได้เฉพาะในสภาพอากาศที่มีความเสี่ยงต่ำต่อการแช่แข็ง ระบบ ICS สามารถทำได้ง่ายเพียงแค่ถังสีดำขนาดใหญ่หรือท่อทองแดงขนาดเล็กจำนวนหนึ่งชุดที่ติดอยู่บนหลังคา หน่วย ICS ที่มีท่อทองแดงจะร้อนเร็วขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้น แต่กระจายความร้อนได้เร็วกว่าด้วยเหตุผลเดียวกัน
ระบบ ICS มักจะใช้เพื่ออุ่นน้ำสำหรับเครื่องทำความร้อนทั่วไป ในระบบดังกล่าว เมื่อต้องการใช้น้ำ น้ำจะออกจากถังเก็บ/คอลเลคเตอร์และไปที่เครื่องทำน้ำอุ่นแบบดั้งเดิมในบ้าน
การพิจารณาที่สำคัญสำหรับระบบ ICS คือขนาดและน้ำหนัก: เนื่องจากตัวแท็งก์เองก็เป็นตัวสะสมด้วยเช่นกัน พวกมันจึงมีขนาดใหญ่และหนัก โครงสร้างต้องแข็งแรงพอที่จะรองรับระบบ ICS ที่มีขนาดใหญ่ ซึ่งอาจใช้งานไม่ได้หรือเป็นไปไม่ได้สำหรับบางบ้าน ข้อเสียอีกประการหนึ่งของระบบ ICS คือ มีแนวโน้มที่จะเป็นน้ำแข็งและแม้แต่ระเบิดในสภาพอากาศที่เย็นกว่า ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพอากาศที่อุ่นกว่าหรือระบายน้ำทิ้งก่อนที่อากาศหนาวจะกระทบ
ระบบ Thermosyphon อาศัยการหมุนเวียนของความร้อน น้ำจะหมุนเวียนเมื่อน้ำอุ่นเพิ่มขึ้นและน้ำเย็นลง พวกเขามีถังเหมือนหน่วย ICS แต่ตัวสะสมจะลาดลงจากถังเพื่อให้สามารถหมุนเวียนความร้อนได้
ตัวเก็บความร้อนจะรวบรวมแสงแดดและส่งน้ำร้อนกลับไปที่ถังผ่านวงจรปิดหรือท่อความร้อน แม้ว่าเทอร์โมไซฟอนจะมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบ ICS แต่ก็ไม่สามารถใช้งานได้เมื่อมีการปล่อยน้ำอย่างสม่ำเสมอ
ยิ่งคุณใช้น้ำร้อนมากเท่าไหร่ เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ก็จะยิ่งจ่ายเองเมื่อเวลาผ่านไป เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์นั้นคุ้มค่าที่สุดสำหรับครัวเรือนที่มีสมาชิกหลายคนหรือมีความต้องการน้ำร้อนสูง
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไปมีราคาประมาณ 9,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ก่อนมาตรการจูงใจจากรัฐบาลกลาง ซึ่งสูงถึง 13,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับรุ่นที่ใช้งานความจุสูง ระบบขนาดเล็กอาจมีราคาเพียง 1,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ
ราคาจะแตกต่างกันไปตามปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงวัสดุที่คุณเลือก ขนาดระบบ ค่าติดตั้งและค่าบำรุงรักษา และอื่นๆ แม้ว่าระบบ ICS จะเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด (ประมาณ 4,000 ดอลลาร์สำหรับหน่วยขนาด 60 แกลลอน) ระบบนี้ใช้ไม่ได้ในทุกสภาพอากาศ ดังนั้นหากบ้านของคุณมีอุณหภูมิปกติต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง คุณไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องจ่ายเงินซื้อระบบทางอ้อมที่ใช้งานอยู่ หรืออย่างน้อยก็ใช้ระบบอื่นสำหรับบางช่วงของปี
น้ำหนักและขนาดของระบบพาสซีฟที่มีราคาไม่แพงอาจไม่เหมาะสำหรับทุกคน หากโครงสร้างของคุณไม่สามารถรับน้ำหนักของระบบพาสซีฟหรือคุณไม่มีพื้นที่ว่าง ระบบแอคทีฟที่มีราคาแพงกว่าก็เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดของคุณอีกครั้ง
หากคุณกำลังสร้างบ้านใหม่หรือรีไฟแนนซ์ คุณสามารถนำต้นทุนของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เครื่องใหม่มารวมในการจำนองได้ การรวมต้นทุนของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ในการจำนอง 30 ปีจะมีค่าใช้จ่าย $13 ถึง $20 ต่อเดือน เมื่อรวมกับสิ่งจูงใจของรัฐบาลกลาง คุณอาจจ่ายเพียง $10 ถึง $15 ต่อเดือน ดังนั้น หากคุณกำลังสร้างบ้านใหม่หรือรีไฟแนนซ์ และค่าน้ำร้อนแบบดั้งเดิมของคุณมากกว่า $10-$15 ต่อเดือน คุณจะ จะเริ่มประหยัดเงินทันที ยิ่งใช้น้ำมาก ระบบจะจ่ายให้เองเร็วขึ้น
นอกจากค่าใช้จ่ายในการซื้อและติดตั้งระบบเองแล้ว คุณยังต้องพิจารณาต้นทุนการดำเนินงานรายปีอีกด้วย ในระบบแบบพาสซีฟแบบง่ายๆ นี่ถือว่าเล็กน้อยหรือไม่ แต่ในระบบส่วนใหญ่ที่ใช้เครื่องทำน้ำอุ่นทั่วไปและเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ คุณจะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนบ้าง แม้จะถูกกว่าการใช้เครื่องทำความร้อนทั่วไปเพียงอย่างเดียวก็ตาม
คุณไม่จำเป็นต้องจ่ายราคาเต็มของระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ เครดิตภาษีของรัฐบาลกลางสามารถลดต้นทุนการติดตั้งได้อย่างมาก เครดิตภาษีพลังงานหมุนเวียนที่อยู่อาศัยของรัฐบาลกลาง (หรือที่เรียกว่า ITC หรือเครดิตภาษีการลงทุน) สามารถให้เครดิตภาษี 26% สำหรับเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ แต่มีเงื่อนไขบางประการที่ต้องมีคุณสมบัติ:
รัฐ เทศบาล และระบบสาธารณูปโภคหลายแห่งเสนอสิ่งจูงใจและส่วนลดสำหรับการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ ลองดูฐานข้อมูล DSIRE สำหรับข้อมูลด้านกฎระเบียบเพิ่มเติม
ส่วนประกอบเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มีจำหน่ายในเครือข่ายระดับประเทศหลายแห่ง เช่น Home Depot นอกจากนี้ยังสามารถซื้อหน่วยได้โดยตรงจากผู้ผลิต โดยที่ Duda Diesel และ Sunbank Solar นำเสนอตัวเลือกเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับที่อยู่อาศัยที่ยอดเยี่ยมหลายตัว ผู้ติดตั้งในพื้นที่ยังสามารถจัดหาเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีคุณภาพ
เนื่องจากมีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเลือกเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบใดที่คุณควรซื้อ จึงแนะนำให้ทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญในการเลือกและติดตั้งระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ธรรมดาอย่างที่เคยเป็น สาเหตุหลักมาจากการที่ต้นทุนแผงโซลาร์ลดลงอย่างมาก ซึ่งทำให้หลายคนที่เคยติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เลิกใช้ไฟฟ้าที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์เพื่อทำน้ำร้อน
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ครอบครองอสังหาริมทรัพย์อันมีค่า และสำหรับเจ้าของบ้านที่สนใจผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เอง การเพิ่มพื้นที่ว่างให้สูงสุดและกำจัดเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดอาจเหมาะสมกว่า แทนที่จะซื้อแผงโซลาร์เซลล์
อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่มีที่ว่างสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อาจยังเหมาะสมเนื่องจากใช้พื้นที่น้อยกว่าแผงโซลาร์เซลล์มาก เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ยังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ห่างไกล หรือเป็นอุปกรณ์เสริมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ เครื่องทำน้ำร้อนไฟฟ้าที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพมาก และเมื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์และจับคู่กับเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ จะช่วยประหยัดเงินในกระเป๋าของคุณได้มาก และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
สำหรับเจ้าของบ้านหลายๆ ราย การตัดสินใจขึ้นอยู่กับราคา เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อาจมีราคาสูงถึง 13,000 ดอลลาร์ หากต้องการดูว่าระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านที่สมบูรณ์จะทำให้บ้านของคุณมีค่าใช้จ่ายเท่าไร คุณสามารถรับใบเสนอราคาฟรีโดยไม่มีข้อผูกมัดจากบริษัทพลังงานแสงอาทิตย์ชั้นนำในพื้นที่ของคุณโดยกรอกแบบฟอร์มด้านล่าง
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะคุ้มค่าหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหน ความต้องการและความชอบของคุณ และคุณวางแผนที่จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์หรือไม่ พื้นที่ที่สูญเสียไปสำหรับเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มีสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มจำนวนของพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้าน: ผู้คนที่ติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ยังต้องการพลังงานแสงอาทิตย์ และมักเลือกที่จะเลิกใช้เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่แข่งขันกันเพื่อพื้นที่หลังคาที่มีค่า
หากคุณมีที่ว่าง เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์อาจลดค่าน้ำร้อนของคุณได้ เมื่อใช้ร่วมกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานเกือบทุกชนิด
ระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไปมีราคาประมาณ 9,000 เหรียญสหรัฐฯ โดยรุ่นไฮเอนด์จะสูงถึง 13,000 เหรียญสหรัฐฯ เครื่องทำความร้อนขนาดเล็กจะมีราคาถูกกว่ามาก ตั้งแต่ 1,000 ถึง 3,000 เหรียญสหรัฐฯ
ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์คือจะไม่ทำงานในวันที่มีหมอก ฝนตก หรือมีเมฆมาก หรือในเวลากลางคืน แม้ว่าสิ่งนี้สามารถเอาชนะได้ด้วยเครื่องทำความร้อนเสริมแบบดั้งเดิม แต่ก็ยังเป็นข้อเสียทั่วไปของเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด การบำรุงรักษาอาจเป็นการหยุดทำงานอีกครั้ง แม้ว่าโดยทั่วไปต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์บางรุ่นต้องการการระบายน้ำ การทำความสะอาด และการป้องกันการกัดกร่อนเป็นประจำ
เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะหมุนเวียนของเหลวผ่านตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ (ส่วนใหญ่มักจะเป็นแผ่นเรียบหรือตัวสะสมท่อ) ให้ความร้อนกับของเหลวและส่งไปยังถังหรือตัวแลกเปลี่ยน ซึ่งของเหลวจะถูกใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในบ้าน
Christian Yonkers เป็นนักเขียน ช่างภาพ ผู้สร้างภาพยนตร์ และผู้รักกิจกรรมกลางแจ้งที่หมกมุ่นอยู่กับจุดตัดระหว่างผู้คนกับโลก เขาทำงานร่วมกับแบรนด์และองค์กรต่างๆ โดยคำนึงถึงผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก ช่วยให้พวกเขาบอกเล่าเรื่องราวที่เปลี่ยนแปลงโลก