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 ваши счета за горячую воду на 50–80 процентов.
В этой статье мы объясним, как солнечные водонагреватели могут помочь вам воспользоваться бесплатной возобновляемой энергией, которая экономит деньги и приносит пользу планете. Вооружившись этой информацией, вы сможете принять оптимальное 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 бесплатную и ни к чему не обязывающую смету от ведущей компании по установке солнечных батарей в вашем регионе, заполнив форму ниже.
Основная функция солнечного водонагревателя — подвергать воду или теплообменную жидкость воздействию солнечного света, а затем возвращать нагретую жидкость обратно в ваш дом для бытового использования. Основными компонентами всех солнечных водонагревателей являются накопительный бак и коллектор, который собирает тепло солнца.
Коллектор представляет собой ряд пластин, трубок или резервуаров, через которые вода или теплоноситель поглощают солнечное тепло. Оттуда жидкость циркулирует в резервуар или теплообменный блок.
Солнечные водонагреватели являются наиболее часто используемыми энергосберегающими устройствами для предварительного нагрева воды перед ее подачей в обычный водонагреватель в доме. Однако некоторые солнечные водонагреватели нагревают и хранят воду без использования традиционных баков, обеспечивая полностью солнечную горячую воду.
Существует две основные категории солнечных водонагревателей: пассивные и активные. Основное различие между ними заключается в том, что активным системам для перемещения воды требуется циркуляционный насос, в то время как пассивным системам для перемещения воды требуется сила тяжести. Активным системам также требуется электричество для работы, и в качестве теплообменной жидкости может использоваться антифриз.
В простейших пассивных солнечных коллекторах вода нагревается в трубе, а затем подается непосредственно в кран по трубе, когда это необходимо. 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 закачивается в бак.
Активные и пассивные системы имеют подкатегории, предназначенные для различных климатических условий, миссий, мощностей и бюджетов. Какой из них подойдет именно вам, будет зависеть от следующих факторов:
Хотя активные солнечные водонагреватели дороже пассивных систем, они более эффективны. Существует два типа активных солнечных водонагревательных систем:
В активной прямой системе питьевая вода напрямую проходит через коллектор и поступает в резервуар для хранения. Они лучше всего подходят для мягкого климата, где температура редко опускается ниже нуля.
Активные косвенные системы циркулируют неохлажденную жидкость через солнечные коллекторы и в теплообменник, где тепло жидкости передается питьевой воде. Затем вода возвращается в резервуар для хранения для бытового использования. Активные косвенные системы необходимы для холодного климата, где температура часто опускается ниже нуля. Без активных косвенных систем трубы подвергаются риску замерзания и разрыва.
Пассивные солнечные водонагреватели — более дешевый и простой вариант, но они, как правило, менее эффективны, чем активные системы. Однако они могут быть более надежными и служить дольше, поэтому не стоит игнорировать их как вариант, особенно если у вас ограниченный бюджет.
Система с интегрированным коллектором-накопителем (ICS) является самой простой из всех солнечных водонагревательных установок — 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 небольших медных труб, прикрепленных к крыше. Устройства ICS с медными трубками нагреваются быстрее из-за увеличенной площади поверхности, но и рассеивают тепло быстрее по той же причине.
Системы ICS часто используются для предварительного нагрева воды для обычных водонагревателей. В такой системе, когда требуется вода, она покидает накопительный бак/коллектор и поступает в традиционный водонагреватель в доме.
Важным фактором для систем ICS является размер и вес: поскольку баки сами по себе являются коллекторами, они большие и тяжелые. Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать громоздкую систему ICS, что может быть непрактично или невозможно для некоторых домов. Еще одним недостатком системы ICS является то, что она склонна к замерзанию и даже разрыву в холодную погоду, что делает ее пригодной только для использования в теплом климате или для слива воды до наступления холодов.
Термосифонные системы работают по принципу термоциклирования. Вода циркулирует, когда теплая вода поднимается, а холодная опускается. Они имеют бак, как и блок ICS, но коллектор имеет уклон вниз от бака, что обеспечивает термоциклирование.
Термосифонный коллектор собирает солнечный свет и возвращает 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 сбросы.
Чем больше горячей воды вы используете, тем больше вероятность того, что ваш солнечный водонагреватель окупится со временем. Солнечные водонагреватели являются наиболее экономически эффективными для домохозяйств с большим количеством членов или большими потребностями в горячей воде.
Типичный солнечный водонагреватель стоит около 9000 долларов США (до вычета федеральных льгот), а для более мощных активных моделей цена может достигать 13000 долларов США. Небольшие системы могут стоить всего 1500 долларов США.
Цены варьируются в зависимости от многих факторов, включая выбор материалов, размер системы, затраты на установку и обслуживание и многое другое. Хотя системы ICS являются самым дешевым вариантом (около 4000 долларов за 60-галлонный блок), они не работают во всех климатических условиях, поэтому, если в вашем доме нормальная температура ниже нуля, у вас нет 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, лучшим вариантом снова станет более дорогая активная система.
Если вы строите новый дом или рефинансируете старый, вы можете включить стоимость нового солнечного водонагревателя в ипотеку. Включение стоимости нового солнечного водонагревателя в ипотеку сроком на 30 лет обойдется вам в 13–20 долларов в месяц. В сочетании с федеральными льготами вы можете платить всего 10–15 долларов в месяц. Поэтому, если вы строите новый дом или рефинансируете старый, а ваш традиционный счет за горячую воду составляет более 10–15 долларов в месяц, вы сразу же начнете экономить деньги. Чем больше воды вы используете, тем быстрее окупится система.
Помимо стоимости приобретения и установки самой системы, вам также необходимо учитывать годовые эксплуатационные расходы. В простой пассивной системе они незначительны или вовсе отсутствуют. Однако в большинстве систем, использующих обычные водонагреватели и солнечные нагреватели, вы понесете некоторые расходы на отопление, хотя и значительно ниже, чем при использовании только обычных нагревателей.
Вам не нужно платить полную стоимость новой солнечной водонагревательной системы. Федеральные налоговые льготы могут значительно сократить расходы на установку. Федеральный жилищный налоговый кредит на возобновляемые источники энергии (также известный как ITC или инвестиционный налоговый кредит) может предоставить налоговый кредит в размере 26% для солнечных водонагревателей. Но есть некоторые условия для получения права:
Многие штаты, муниципалитеты и коммунальные службы предлагают собственные льготы и скидки за установку солнечных водонагревателей. Для получения дополнительной нормативной информации ознакомьтесь с базой данных DSIRE.
Компоненты солнечных водонагревателей можно приобрести во многих национальных сетях, таких как Home Depot. Устройства также можно приобрести напрямую у производителя, при этом Duda Diesel и Sunbank Solar предлагают несколько отличных вариантов бытовых солнечных водонагревателей. Местные установщики также могут предоставить качественные солнечные водонагреватели.
Поскольку на выбор солнечного водонагревателя влияет множество факторов, при выборе и установке более крупной солнечной водонагревательной системы желательно проконсультироваться со специалистом.
Солнечные водонагреватели уже не так распространены, как раньше. Во многом это связано с резким падением стоимости солнечных панелей, что заставило многих людей, которые в противном случае установили бы солнечные водонагреватели, отказаться от использования электроэнергии, вырабатываемой солнечными панелями, для нагрева воды.
Солнечные водонагреватели занимают ценную площадь, и для домовладельцев, заинтересованных в производстве собственной солнечной энергии, может иметь смысл максимально использовать имеющееся пространство и полностью отказаться от солнечных водонагревателей, купив вместо этого солнечные панели.
Однако если у вас нет места для солнечных панелей, солнечные водонагреватели все равно могут оказаться хорошим вариантом, 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. Стоимость солнечных водонагревателей может достигать 13 000 долларов США. Чтобы узнать, во сколько обойдется вашему дому полная домашняя солнечная система, вы можете получить бесплатную и ни к чему не обязывающую смету от ведущей компании по установке солнечных батарей в вашем регионе, заполнив форму ниже.
Стоит ли приобретать солнечный водонагреватель, зависит исключительно от того, где вы живете, ваших потребностей и предпочтений, а также от того, планируете ли вы устанавливать солнечные панели. Потеря позиций солнечных водонагревателей во многом обусловлена ​​распространением домашних солнечных батарей: люди, устанавливающие солнечные водонагреватели, также хотят использовать солнечную энергию и часто решают отказаться от солнечных водонагревателей, которые конкурируют за драгоценное пространство на крыше.
Если у вас есть место, солнечный водонагреватель может сократить ваши счета за горячую воду. При использовании в сочетании с другими возобновляемыми источниками энергии солнечные водонагреватели остаются отличным выбором практически для любого применения.
Типичная система солнечного водонагревателя стоит около 9000 долларов США, а модели высшего класса могут стоить более 13 000 долларов США. Небольшие водонагреватели будут стоить намного дешевле — от 1000 до 3000 долларов США.
Самый большой недостаток солнечных водонагревателей заключается в том, что они не работают в туманные, дождливые или облачные дни, а также ночью. Хотя это можно преодолеть с помощью традиционных вспомогательных нагревателей, это все еще недостаток, общий для всех солнечных технологий. Техническое обслуживание может стать еще одной причиной остановки. Хотя, как правило, они требуют очень небольшого обслуживания, некоторые солнечные водонагреватели требуют регулярного слива воды, чистки и защиты от коррозии.
Солнечные водонагреватели обеспечивают циркуляцию жидкости через солнечные коллекторы (чаще всего это плоские или трубчатые коллекторы), нагревают жидкость и направляют ее в бак или теплообменник, где жидкость используется для нагрева бытовой воды.
Кристиан Йонкерс — писатель, фотограф, режиссер и любитель активного отдыха, одержимый темой взаимосвязи человека и планеты. Он работает с брендами и организациями, оказывающими социальное и экологическое воздействие, помогая им рассказывать истории, меняющие мир.