太阳水加热- 8/10/2004 -议院系统水加热器

太阳水加热

参考摘要从节能和可再造能源票据交换所(EREC)

此出版物在太阳水加热器的组分和类型提供基本信息现在可以得到和拥有系统的经济和环境好处。 虽然出版物在大厦和安装不提供信息您自己的系统，它应该帮助您与太阳设备经销商聪明讨论太阳水加热系统。

太阳水加热器，有时称太阳国内热水系统，也许是有利的投资为您和您的家庭。 当您占总能费用在系统的生活期间时，太阳水加热器花费竞争在许多应用。 虽然太阳水加热器的最初成本高于那常规水加热器，燃料(阳光)是自由的。 加号，他们是不伤环境的。 要利用这些加热器，您必须有一个未遮住，朝南的地点(例如屋顶)在您的物产。

这些系统使用太阳加热或者水或热转移流体，例如水甘醇不冻液混合物，在屋顶通常登上的收藏家。 激昂的水在坦克然后被存放相似与一个常规气体或电储水箱。 有些系统使用一个电泵浦通过收藏家流通流体。

太阳水加热器在所有气候可能经营。 表现变化取决于，一部分，多少太阳能是可利用的在这个站点，而且关于怎样寒冷进入这个系统的水。 越冷水，这个系统越高效率地经营。 在几乎所有气候，您将需要一个常规备用系统。 实际上，许多建筑条例要求您有一台常规水加热器作为这个备份。

重要的事先来

在投资在所有太阳能系统之前，它是有效投资在使您的家更加省能源。 采取步骤使用较少热水和降低您使用热水的温度减少您的太阳水加热器的大小和费用。

好第一步在，绝缘您的当前水加热器和绝缘穿过未加热的区域的所有热水管的淋浴喷头和龙头安装低流量淋浴喷头或流程限流器。 如果您有洗碗机，或者您的洗碗机在您的水加热器没有装备其自己的自动水加热器，降低温箱对120°F (49°C)。 对于更多信息关于方式为水加热使用较少能量，请与节能和可再造能源票据交换所联系(EREC看见来源列表在此出版物的结尾)。

您也将想要确定您的站点有足够可利用的阳光高效率地和经济上适应您的需要。 您的地方太阳设备经销商能执行太阳站点分析为您或显示您如何做您自己。 您能也与EREC联系对于更多信息。

记住： 地方分区制法律或契约也许制约您能安置您的收藏家的地方。 检查以您的城市，县和房主协会发现关于所有制约。

太阳水加热器基本

太阳水加热器由收藏家、储存箱，并且，根据这个系统，电泵浦制成。

有基本上收藏家的三种类型： 平板，撤出管和集中。 平板收藏家，这个最共同的类型，是包含一块黑暗的吸收体板材的一个被绝缘的，防风雨的箱子在一个或更多透明或透亮盖子之下。

撤出管收藏家由平行行，透明玻璃管做成。 每支管包括玻璃外面管和一个内胎或者吸收体，控制用吸收太阳能井的有选择性的涂层，但是禁止辐射热损失。 空气从空间被撤出(“撤出”)在管之间形成真空，消灭导电性和对流热耗。

集中收藏家为住宅应用通常是使用被反映的表面集中太阳的能量吸收体管的抛物面低谷(称接收器)包含热转移流体。 对于更多信息关于太阳能集热器，联络EREC。

多数买得到的太阳水加热器要求一个很好被绝缘的储存箱。 许多系统用途被转换的电水加热器坦克或在系列测量深度太阳储存箱与常规水加热器。 在此安排，在它进入常规水加热器之前，太阳水加热器预先加热水。

一些太阳水加热器使用泵浦通过收藏家和被暴露的管道系统重新传布温暖的水从储存箱。 当室外温度冻结或下面时，下降到这通常是为了保护管子免受冻结。

太阳水加热器的类型

太阳水加热器可以是活跃或被动。 一个活动系统使用一个电泵浦流通热转移流体; 一个无源系统没有泵浦。 太阳水加热器生产的相当数量热水取决于系统的种类和大小、相当数量太阳可利用在这个站点，适当的设施和收藏家的倾斜角和取向。

太阳水加热器也被描绘，当开环(也叫“指挥”)或闭合回路(也称“间接”)。 一个开环系统通过收藏家流通家庭(饮用的)水。 一个闭环系统使用热转移流体(例如水或被稀释的不冻液)收集热和热转换器转移热到家庭水。

活动系统
活动系统使用电泵浦，阀门，并且流通水或其他的控制器通过收藏家热转移流体。 他们比无源系统通常昂贵，但是也是更加高效率的。 因为他们的储存箱不需要安装在或紧挨收藏家之上，活动系统比无源系统通常是容易改型。 但是，因为他们使用电，他们在动力故障不会起作用。 范围从大约$2,000到$4,000安装的活动系统在价格。

开放环路的活动系统
开放环路的活动系统使用泵浦通过收藏家流通家庭水。 此设计是高效率的并且降低营业成本，但是不是适当的，如果您的水是坚硬或酸性的，因为标度和腐蚀迅速使这个系统失去能力。

这些开环系统是普遍的在nonfreezing的气候例如夏威夷。 在体验凝固温度被承受的期间的气候不应该安装他们。 您在温和，但是偶尔地冻结的气候能安装他们，但是您必须考虑结冰保护。

提供结冰防护的再通行系统是开环系统的一种具体类型。 当温度接近冻结时，他们使用系统泵浦通过收藏家和被暴露的管道系统流通温暖的水从储存箱。 考虑再通行系统只有，温和的结冰一年一两次发生至多。 激活结冰保护常常地浪费电和被存放的热。

当然，当力量，泵浦不会运转，并且这个系统将冻结。 要防护装置防御此，在泵浦不经营的事件可以安装结冰阀门提供另外的防护。 在冻结的天气，阀门通过收藏家滴下更加温暖的水防止冻结。 考虑再通行系统只有，温和的结冰一年一两次发生至多。 激活结冰保护常常地浪费电和被存放的热。

闭环活动系统
这些系统抽通过收藏家热转移流体(通常甘醇水不冻液混合物)。 热转换器从流体转移热到在坦克存放的家庭水。

Double-walled热转换器防止家庭水的污秽。 当热转移流体是任何除家庭水之外时，有些代码要求双重墙壁。

因为他们提供好结冰保护，闭环甘醇系统是普遍的在区域受延长的凝固温度支配。 然而，甘醇不冻液系统是更加昂贵买和安装，并且必须每年检查甘醇并且根据甘醇质量和系统温度改变了每3到10年。

Drainback系统在收藏家圈使用水作为热转移流体。 泵浦通过收藏家流通水。 水由重力漏对储存箱和热转换器; 没有发生故障的阀门。 当泵浦关闭时，收藏家是空的，保证结冰保护并且允许这个系统关闭，如果水在储存箱变得太热。

泵浦在活动系统
泵浦在太阳水加热器有低功率要求，并且有些公司现在包括 (DC)小太阳能电的(光致电压或者PV)盘区供给动力的直流电泵浦。 PV盘区转换阳光成DC电。 在动力故障期间，这样系统费用没什么操作和继续起作用。

无源系统
无源系统移动家庭水或通过这个系统热转移流体，不用泵浦。 无源系统没有电组分打破。 这使他们通常更加可靠，更加容易维护和可能耐较久比活动系统。

无源系统比活动系统可以较低花费，但是他们可以也是较不高效率的。 安装的费用为无源系统从大约$1,000到$3,000范围，依靠它是否是一台简单的批加热器或一个老练thermosiphon系统。

批加热器
批加热器(亦称“面包箱子”或缺一不可的收藏家存贮系统)是包括一个或更多储存箱的简单的无源系统安置在有给上釉的旁边饰面星期日批加热器是低廉的一个被绝缘的箱子并且有少数组分在其他词、较少维护和少量失败。 批加热器登上在地面上或在屋顶(确定您的屋顶结构是足够强的支持它)。 一些批加热器在坦克使用“有选择性的”表面。 这些表面吸收太阳井，但是禁止辐射性损失。

在气候，冻结发生，必须保护免受冻结或排泄批加热器在这个冬天。 在设计好的系统，最脆弱的组分为冻结是管子，如果位于无绝缘的区域，导致太阳水加热器。 如果这些管子很好被绝缘，温暖从坦克将防止冻结。 被证明的系统明显地陈述可能造成损伤的温度水准。 另外，您能安装热磁带(电子插入式磁带到套在保留他们的管子附近从冻结)，绝缘被暴露的管子或者两个。 记住，热磁带要求电，因此冻结的天气和动力故障的组合可能带领破裂管子。 如果您在区域居住，冻结是少有的，您能使用不崩裂或不破裂的塑料管子，当它冻结。 记住，虽然，其中一些管子不可能承受无限的结冰或解冻周期，在他们崩裂之前。

Thermosiphon系统
thermosiphon系统依靠温暖水上升，现象以自然对流著名，流通水通过收藏家和对坦克。 在设施的此类型，坦克必须在收藏家之上。 当水在收藏家加热，它成为打火机并且自然地上升入坦克上面。 同时，凉水在坦克流动在管子下到收藏家的底部，导致循环在这个系统中。 储存箱附有收藏家的上面，以便thermosiphoning可能发生。 因为储水箱是重的，这些系统是可靠和比较便宜的，但是要求仔细的计划在新建工程。 他们在一个闭合回路可以通过流通防冻液通过热转换器加热家庭水冻结证明。

估量您的系统

正您必须选择30-， 40-或者50加仑(114-， 151-或者189公升)常规水加热器，您需要确定在这个夏天期间，太阳水加热器对估量太阳水加热器的install.介入确定要求的总收藏家区域和存贮容量提供100%您的家庭的热水的正确的大小。 太阳设备专家使用活页练习题或特别计算机程序协助您在确定多么大系统您需要。

太阳储存箱通常是50-， 60-， 80-或者120加仑(189-， 227-， 303-或者454公升)容量。 一个小(50到60加仑)系统为1个到3个人是充足的，一个中等(80加仑)系统为3是充分的-或4人家庭和一个大(120加仑)系统为4个到6个人是适当的。

一种概测法为涂料收藏家： 准许大约20平方英尺(大约2平方米)收藏家区域为前二个家庭成员中的每一个和8平方英尺(0.7平方米)为每个另外的家庭成员，如果您居住在阳光下传送带。 每人，如果您住在北美国，准许12到14另外的平方英尺(1.1到1.3平方米)。

比至少1.5加仑(5.7公升)存储容量与1平方英尺(0.1平方米)收藏家区域防止这个系统过度加热，当对热水的需求是低的时。 在非常温暖，晴朗的气候，专家建议这个比率应该是至少2加仑(7.6公升)存贮到1平方英尺(0.1平方米)收藏家区域。 例如，四口之家在北气候将需要在64和68平方英尺(5.9和6.3平方米)之间收藏家区域和96 -对102加仑(363 -到386公升)储存箱。 (这假设20平方英尺收藏家区域为第一个人， 20为第二人称， 12到14为第三人称和12到14为第四个人。 这合计64到68平方英尺，乘以1.5加仑存储容量，合计96到102加仑存贮。) 由于您也许不能发现96加仑坦克，您可以想要得到120加仑坦克是肯定适应您的热水需要。

太阳水加热器的好处

有许多好处到拥有太阳水加热器，并且第一是经济。 而经济不是相当很有吸引力的与那些气体水加热器比较，太阳水加热器经济相当有利地和那些电水加热器相比。 热化水与太阳也意味长期好处，例如从未来燃料短缺和涨价被缓冲和环境好处。

经济好处

因为他们是容易安装和比较便宜购买，许多建屋者选择电水加热器。 然而，研究表示，一个平均家庭与一台电水加热器在加热的水上花费大约25%其家庭能源费用。

它有经济道理在最初的购买价之外认为和考虑终身能源费用，否则多少您在能量上将花费使用装置在其终身。 佛罗里达太阳能中心(FSEC看见来源列表)学习了潜在的储款对共同的water-heating系统佛罗里达房主比较电水加热器。 它发现太阳水加热器提供了最大的潜在的储款，当太阳热水器所有者年年储蓄多达50%到85%在他们的电费单在电水加热的费用。

FSEC分析说明太阳水加热器($1,500到$3,000)的最初的安装的费用高于那气体水加热器($350到$450)或一台电水加热器($150到$350)。 费用从区域变化到区域，因此当地检查费用在您的区域。 根据燃料来源的价格，太阳水加热器比热化水可以是经济在这个系统的终身与电、燃料油、丙烷，甚至天然气，因为燃料(阳光)是自由的。

然而，以天然气的当前低价，太阳水加热器在国家的大部分不可能与天然气水加热器竞争除了在新的家庭建设。 虽然您将节省能源费用与太阳水加热器，因为您不会买天然气，它不会是经济的根据美元为美元依据。

报答变化广泛，但是您在一台设计好和适当地安装的太阳水加热器能期待4到8年简单的报答。 (简单的报答是要求的时间通过减少的或被避免的能源费用恢复您的投资。) 您在区域能期待更短的报答与高能费用。 在回收期以后，您根据这个系统累积储款在生活系统，范围从15到40年，并且它多么恰当期间被维护。

您能通过首先确定这个系统的净成本确定太阳水加热器的简单的报答。 净成本包括总安装的费用较少所有税收鼓励或公共折扣。 (参见箱子对于更多信息。) 在您计算这个系统之后的净成本，计算每年节约燃料并且由此数字划分这种净投资确定简单的报答。

一个例子： 您的每月和您的水加热费用的总电费单平均$160是平均(25%您的总通用费用)在$40每个月。 如果您购买每年提供平均60%您的热水的太阳水加热器为$2,000，那个系统将储蓄您$24每个月($40 x 0.60 = $24)或$288每年(12 x $24 = $288)。 此系统有简单的报答少于7年($2,000 ÷ $288 = 6.9)。 为太阳水加热器的生活剩下的时间， 60%您的热水将是自由的，每年储蓄您$288。 您将需要占一些运行和维护费用，估计在$25到$30一年。 这是有这个系统主要检查了每3年。

如果您修建一个新的家或重新贷款您的出席家做主要整修，经济是更加有吸引力的。 包括太阳水加热器的价格的费用在新的30年的抵押通常在$13和$20之间每个月。 联邦所得税扣除的部分为抵押利息可归咎于太阳系减少那数额按大约$3到$5每个月。 如果您的节约燃料是超过$15每个月，投资在太阳水加热器立刻是有益的。

税收鼓励和折扣

一些本机或州政府在太阳能技术提供税收鼓励鼓励居民投资。 检查以您的州或地方能量办公室或者税收部门信息。 有些电业为安装太阳能设备的顾客提供折扣，因为这些设施帮助公共事业减少最大负荷。 当这项公共事业必须产生额外力量遇见高要求时，最大负荷是期间。 热化水在这个晚上是一个例子。

长期好处

太阳水加热器提供超出简单的经济范围的长期好处。 除有之外自由热水，在这个系统支付了本身在减少的电费单之后，您和您的家庭从未来燃料短缺和涨价将被缓冲。 您也做着您的部分减少对外国油的此国家的依赖性。 国民Remodelers协会报告增加太阳水加热器的那到一个现有的家培养这个家的转售价值由这个系统的整个费用。 当您出售您的家时，您可以能收回您的整个投资。

环境好处

太阳水加热器不污染。 通过投资在一，您避免二氧化碳，氧化氮，二氧化硫，并且另一大气污染和废物被创造的，当您的公共事业产生力量时或您烧燃料加热您的家庭水。 当太阳水加热器替换一台电水加热器时，电被偏移在20年期间代表超过50吨单独被避免的二氧化碳放射。 二氧化碳在上部大气层设陷井热，因而造成“温室效应”。

是一个聪明的消费者

保重同一在选择太阳水加热器您在所有主要装置购买会。 您的最佳的保护是考虑只被证明的和被标记的系统。 一个这样标签由Solar Rating & Certification Corporation、 (SRCC)州能量官员形成的一个非盈利，独立第三方组织和消费者权益保护者投入证明和对太阳水加热器估计。

一个全国标准(OG-300)表达各种各样的关心，包括安全卫生、耐久性和可靠性、设施、表现和运行和维护。 要符合此标准，系统严谨地被测试。 一台被证明的太阳水加热器运载SRCC OG-300标签，并且系统性能在一个出版目录被列出。 一个相似的项目由FSEC建立了为佛罗里达。 SRCC和FSEC提供收藏家测试和规定值项目。妇产科

发现，如果这位制造商提供一张保单，如果那样，并且什么这张保单多久包括和。 如果您买的经销商设备从停业，能您得到支持和零件从这位制造商，或者从一个地方配管承包商？

切记实际上安装这个系统的工作者合格完成工作。 请求设施承包商参考并且检查他们。 当这个工作完成时，有承包商步行您通过这个系统，因此您熟悉设施。 并且请务必所有者的指南与维护指示是包括的作为这个包裹一部分。

明亮的未来

太阳水加热器是将储蓄您金钱和能量许多年的长期投资。 象其他可再造能源系统，太阳水加热器使享受减到最小一种舒适，现代生活方式的环境效果。 另外，他们在未来的大家的提供保险反对能量价值增量，帮助减少我们的对外国油的依赖性，并且是投资。

您也许也考虑其他太阳能系统为您的家。 系统相似与太阳水加热器为空间供暖和游泳池热化使用。 实际上，水池热化是一个主要市场为太阳能系统。 对于更多信息关于这些系统，联络EREC。

来源列表

以下组织可能提供您以信息帮助您发现为您是不错的太阳水加热器。

美国太阳能社会 (ASES)
2400条中央大道，单位G-1
巨石城， CO 80301
(303) 443-3130
电传： (303) 443-3212
网站： http://www.ases.org/
电子邮件： ases@ases.org

ASES是一个非盈利教育组织1954年建立的鼓励对太阳能技术的用途。 ASES出版一本隔月的杂志，太阳今天，并且通过其编目提供各种各样的太阳出版物。

佛罗里达太阳能中心 (FSEC)
1679年Clearlake路
可可粉， FL 32922-5703
(407) 638-1000
电传： (407) 638-1010
网站： http://www.fsec.ucf.edu/
电子邮件： info@fsec.ucf.edu

FSEC是一个可选择能源中心。 FSEC职员开展对太阳技术的范围的研究，提供太阳能讨论会，并且分布许多自由出版物对公众。

太阳能产业协会 (SEIA)
1616 H街道， N.W.第8楼
华盛顿特区， 20006-4999
电话： 202-628-7745
网站： http://www.seia.org/
电子邮件： Solarsklar@aol.com

SEIA提供太阳设备制造者名单和经销商和技术出版物。

solar Rating和Certification Corporation (SRCC)
c/o FSEC
1679年Clearlake路
可可粉， FL 32922-5703
(407) 638-1537
电传： (407) 638-1010
网站： http://www.solar-rating.org/
电子邮件： srcc@fsec.ucf.edu

SRCC出版太阳能设备热量表现规定值。 SRCC提供被证明的太阳系目录，并且收藏家并且文件(OG-300-91)那详述操作指南和最低标准为证明太阳热水系统。

关于许多节能和可再造能源题目的信息，联络：

节能和可再造能源票据交换所(EREC)
P.O. 箱子3048
Merrifield， VA 22116
(800) DOE-EREC (363-3732)
电传： (703) 893-0400
电子邮件： doe.erec@nciinc.com
网站： http://www.eere.energy.gov/

EREC提供自由一般和技术信息给公众在许多题目和技术关于节能和可再造能源。

您可以也与您的州和地方能量办公室联系对于区域具体信息关于太阳水加热器。

书单

以下出版物提供关于太阳水加热器的详细信息。 名单不是详尽的，亦不所有出版物的提及构成推荐或背书。

条款

“让太阳提供您的阵雨”， S. Baldassari，乡下&小储蓄学报， (78) p. 55， 11月或者1994年12月。

“太阳热水为90s”， M. Rosenbaum，太阳今天， (5 ：5)， p. 20， 9月或者1991年10月。

“现在太阳水加热器”，家庭Mechanix， (87 ：760) p. 67， 1991年11月1日。

“太阳水加热： 一个可实行的技术选择”， M.谢菲尔德，能量用户新闻， (19 ：9)， p. 44， 1994年9月。

“太阳水加热在宾夕法尼亚”， M.B.谢菲尔德和A.S. Lau，太阳今天， (8 ：1)， p. 12， 1月或者1994年2月。

“威斯康辛公共业务公司的孤儿太阳项目”， J. DeLaune，太阳今天， (9 ：3)， p. 32， 1995年5月/6月。

书、小册子和报告

对太阳能， S. Sklar的消费者指南和K. Sheinkopf， Bonus Books， Inc.， 160东部伊利诺伊街道，芝加哥， IL 60611日1991年。

太阳水加热系统房主的手册， B. Keisling， Rodale新闻1983年。

期刊

家庭能量杂志， 2124 Kittredge街道，第95，伯克利，加州， 94704-9942。 (510) 524-5405。 家庭能量杂志是信息源关于减少能源消耗。

太阳今天， 2400条中央大道，单位G-1，巨石城， CO， 80301。 (303) 443-3130。 太阳今天包括所有太阳技术，成熟和涌现，以一个广泛的关注格式。

DOE/GO-10096-050
FS 119
1996年3月; 修改过的2/2000