太陽能熱水器是利用太陽能集熱器將太陽光轉化為熱能進行水加熱。可以以不同的成本獲得各種配置,以提供不同氣候和緯度的解決方案。太陽能熱水器廣泛用於住宅和一些工業應用。

安裝太陽能熱水器是房主減少電費的一種常用方法。這些系統使用可再生能源來減少對電網的需求,同時提供大量的熱水。

什麼是太陽能熱水器?

與傳統熱水器不同,太陽能熱水器不使用來自電網的能量來加熱水。取而代之的是,這些高效電器在屋頂上使用專用的太陽能收集器來吸收太陽能。收集的太陽能然後用於加熱家中的水。

過去,太陽能熱水器非常受歡迎,因為它們可以減少電費,並允許您使用清潔能源加熱水。太陽能集熱器直接加熱您的水,不向您的房屋提供任何其他太陽能。

最近,人們一直在選擇與家用太陽能電池板系統結合的電熱泵熱水器。電動熱泵利用電網能量來加熱水,但是,當與家用太陽能係統配對使用時,它們仍然可以依靠太陽能運行。

如果您無法安裝完整的家用太陽能係統,或者如果您的房屋沒有電網,那麼獨立的太陽能熱水器將是一個不錯的選擇。

太陽能熱水器如何工作?

太陽能熱水系統可以產生足夠的熱水,以滿足您日常的大部分家用熱水需求。

有兩種主要類型的家用和商用太陽能熱水器:

  • 主動式太陽能熱水器
  • 被動式太陽能熱水器

這些工作方式各不相同,並且由不同的設備組成。

主動式太陽能熱水器

有源太陽能熱水器使用泵將熱水從太陽能集熱器或吸收器循環到您的家中。這些通常安裝在氣候較冷的地區,因為水會被儲存在一個可以保存在室內以防止結冰的水箱中。

有兩種不同類型的有源太陽能熱水器:

  • 主動直接系統,其中的水在集熱器中直接加熱,然後被送到水龍頭和蓮蓬頭。太陽能收集器通常是金屬或玻璃管。
  • 主動間接系統,其中熱交換流體(如丙二醇)在太陽能收集器中被加熱,然後通過閉環系統中的熱交換器將熱量傳遞到供水系統。在傳輸流體循環系統時會發生一些熱損失。

被動式太陽能熱水器

被動式太陽能熱水器不使用循環泵來輸送熱水。取而代之的是,它們依靠對流作為循環系統,在循環系統中,較熱的水上升到地表,冷水下沉,以使水循環。

被動式太陽能水系統通常比主動式太陽能係統便宜,因為它們不需要專門的設備來抽水。

被動式太陽能熱水器有兩種主要類型:

  • 整體式集熱器太陽能熱水器是大型的黑色蓄水箱,內置在一個隔離的盒子中,盒子的頂部可以讓陽光直射。陽光直接加熱黑色水箱中的水,然後在您需要熱水時流入您的管道系統。
  • 被動式熱虹吸系統使用金屬平板集熱器加熱屋頂上的少量水。打開熱水閥時,批次收集器頂部的熱水從屋頂向下流到水龍頭。這些通常設計為包含40加侖的水。

許多無源系統都包括一個無罐加熱器作為備用能源,它可以是天然氣或電力。

儲罐和太陽能收集器

大多數太陽能熱水器都需要一個保溫良好的儲水箱。太陽能儲罐有一個附加的出口和入口,分別與收集器連接。在雙水箱系統中,太陽能熱水器在水進入傳統熱水器之前會對其進行預熱。在單罐系統中,備用加熱器與太陽能儲罐組合在一個儲罐中。

三種類型的太陽能收集器用於住宅應用:

平板集熱器

玻璃平板集熱器是隔熱的,防風雨的盒子,在一個或多個玻璃或塑料(聚合物)蓋下包含一塊深色的吸收板。未上釉的平板式集熱器-通常用於太陽能池加熱-具有深色的吸收器板,該吸收器板由金屬或聚合物製成,沒有蓋子或外殼。

集成式收集器-存儲系統

也稱為ICS或批處理系統,它們在一個絕緣的玻璃盒子中具有一個或多個黑色的水箱或水管。冷水首先通過太陽能集熱器,該集熱器將水預熱。然後,水繼續流向傳統的備用熱水器,提供可靠的熱水源。只能在嚴寒的氣候下安裝它們,因為室外管道在嚴酷的寒冷天氣下可能會結冰。

真空管太陽能集熱器

它們具有平行的透明玻璃管行。每個管包含一個玻璃外管和一個連接到散熱片的金屬吸收管。鰭片的塗層吸收太陽能,但抑制了輻射熱損失。這些收集器在美國商業應用中使用更為頻繁。

太陽能熱水系統幾乎總是需要備用系統來應對陰天和需求增加的時間。傳統的儲水式熱水器通常提供備用,並且可能已經成為太陽能係統包裝的一部分。備用系統也可以是太陽能收集器的一部分,例如帶有熱虹吸系統的屋頂水箱。由於整體式集熱器存儲系統除了收集太陽能外還已經存儲了熱水,因此可以將其與無罐式或按需式熱水器包裝在一起作為備用。

購買指南

在為您的房屋選擇太陽能熱水系統時,必須考慮幾個因素。

系統容量

您選擇的系統應滿足您的需求。例如,如果您每天經常需要500加侖的水,請確保您選擇的系統可以滿足這些要求以及更多要求。

使用方便

選擇系統時,請對其進行一次轉換,以確保易於設置,使用和維護。這樣做可以幫助您避免購買後出現問題。

耐用性

由於太陽能加熱器安裝在室外,因此它們必須堅固耐用並由優質材料製成。因此,選擇一種既可以讓您物有所值的產品,又可以承受自然變化的產品。