Солнечная система нагрева воды в США

Около 300 домов в Сан-Диего имеют солнечные водонагревательные системы, а некоторые из них солнечные электрические системы. Солнечные водонагревательные коллекторы на крыше выглядят как световые люки. Одним из наиболее экономически эффективных путей обогрева воды является установка систем солнечного обогрева. В среднем солнечный нагрев воды уменьшает необходимость обычного нагрева воды примерно на две трети. Солнечная энергия сводит к минимуму расходы на электроэнергию или расходы топлива для обогрева воды и снижает вредные воздействия на окружающую среду.

Большинство систем солнечного нагрева воды систем для зданий, имеют две основные части: солнечный коллектор и аккумулирующий бак. Наиболее распространенным коллектором в солнечной системе горячего водоснабжения является плоская пластина-коллектор. По мере нагрева вода поступает в бак для использования обычной системы. Солнечные водонагревательные системы могут быть активными или пассивными, но наиболее распространенными являются активными.

Активные солнечные водонагреватели оснащены электрическими насосы и контроллерами для распространения воды, тепла или других жидкостей. Это три вида активного солнечного нагрева воды систем:

Система прямого водоснабжения с использованием насосов, которые качают воду для использования через коллектор. Эти системы используются в соответствующих областях, которые не замерзают в течение длительного времени и не имеют жестких или кислых вод. Эти системы не одобрены Корпорацией сертификации солнечных систем.

Системы непрямого водоснабжения. Теплообмен передает тепло от жидкости к используемой воде. Некоторые непрямые системы содержат защиту от перегрева, которая защищает коллектор и жидкость от перегрева в дни, когда солнечное излучение действительно высоко, а нагрузка на систему низка. Двумя самыми распространенными непрямыми системами являются:

А) Антифриз. Как правило, теплопередающая жидкость  это гликоль-вода вперемешку с гликоль концентратом в зависимости от ожидаемого минимума температуры. В основном используется пищевой гликоль, поскольку он нетоксичен.

Б) Второй тип непрямой системы использует насосы для водоснабжения. Вода из коллектора поступает в водохранилище. Это делает данную систему хорошим выбором в более холодных климатических условиях. Кроме этого подобные системы должны быть тщательно установлены, трубопроводы должны быть направлены вниз. Этого тяжело достичь при некоторых обстоятельствах.

Пассивные солнечные водонагреватели

Пассивные солнечные водонагреватели работают на гравитации. В силу того что они не содержат электрических компонентов, пассивные системы в целом являются более надежными, их легче сохранять, и они более долговечны в сравнении с активными системами. Двумя наиболее популярными видами пассивных систем являются:

Интегрально-собирательная система состоит из одного или нескольких резервуаров для хранения, которая помещается в ящик с изолированной глазурованной поверхностью. Эти солнечные коллекторы идеально подходят для районов, где температура иногда опускается. Они также хороши в домашних хозяйствах со значительной потребностью в горячей воде днем и вечером. Однако они не работают в домашних хозяйствах утром, поскольку до утра теряют большую часть энергии.

Термосифоновые системы являются экономичным и надежным решением, особенно в новых домах. Эти системы основаны на естественной конвекции теплой воды, которая подается через коллекторы в цистерну, расположенную выше коллектора.

По мере нагрева воды в солнечном коллекторе, она становится легче и поднимается естественным образом. В это время вода прохладнее стекает по трубе вниз к нижней части коллектора, усиление водооборот. Некоторые производители располагают цистерну в мансарде дома, скрывая ее от глаз. Непрямые термосифоновые системы могут быть установлены в местностях с морозным климатом при условии, что трубы надежно защищены от холода. Данные предоставила Национальная лаборатория альтернативных источников энергии США