水加热-太阳热水系统 估计一百万个住宅和200,000个商业太阳water-heating系统在美国安装了。 虽然有太阳water-heating系统的很大数量不同的类型,这种基础技术是非常简单的。 阳光在“太阳能集热器”或一辆物理存储器坦克之内触击并且加热“吸收体”表面。 或者热转移流体或将使用的实际饮用水流经管附有吸收体并且拾起热从它。 (系统与一个分开的热转移流体圈包括然后加热饮用水。)的热转换器 激昂的水在分开被存放预先加热坦克或一辆常规水加热器坦克,直到需要。 如果另外的热是需要的,它由电或矿物燃料能量提供由常规water-heating系统。 通过减少必须由常规water-heating的相当数量热量,太阳water-heating系统提供用常规能量直接地替代可再造能源,减少对电或矿物燃料的用途多达80%。
今天太阳water-heating系统是很好被证明和可靠的,当恰当地匹配对气候和装载。 这个当前市场包括提供可靠的设备和质量系统设计的较小数量的制造者和安置者。 一个质量管理和表现规定值项目为太阳water-heating系统,设立由太阳产业和各种各样的用户组的一个自愿者协会,使它更加容易充满信心地选择可靠的设备。 大厦所有者应该调查安装太阳热的water-heating系统减少能量利用。 在估量太阳系之前,水使用减少战略应该放入实践。
有太阳热水系统的五种类型: * Thermosiphon系统 *指挥循环系统 *排泄下来系统 *间接Water-Heating系统 *空气系统
Thermosiphon系统。 这些系统加热水或不冻液流体,例如甘醇。 流体由自然对流上升从收藏家到储存箱,被安置在高水平。 没有需要泵浦。 在thermosiphon系统可变的运动并且热传递,增量与温度,因此这些系统是最高效率的在区域与太阳辐射高水平。
指挥循环系统。 这些系统抽水从存贮到收藏家在晴朗的小时。 结冰保护获得通过重新传布热水免受储存箱,或者通过冲洗收藏家(排泄下来)。 因为再通行系统增加能量利用,当冲洗减少营业时间时,指挥循环系统在区域仅使用,凝固温度是少有的。 | 图42 : Thermosiphon太阳水加热器在雇员住房在约塞米蒂国家公园。 | 
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排泄下来系统。 这些系统通常是间接water-heating系统。 被对待的或未经治疗的水通过一个闭合回路被散布,并且热转移到饮用水通过热转换器。 当太阳热不是可利用的时,重力排泄收藏家流体避免冻结和凉快的收藏家水减少被存放的水的温度的对流圈。
间接Water-Heating系统。 在这些系统,冻结被保护的流体通过一个闭合回路被散布,并且其热转移到饮用水通过热转换器与80%到90%效率。 最常用的流体为结冰保护是水乙烯甘醇解答和水丙烯甘醇解答。
空气系统。 在此间接系统收藏家加热空气,由一台风扇移动通过air-to-water热转换器。 水为国内或服务需要然后使用。 热转换器的效率在50%范围。 指挥循环、thermosiphon或者泵浦被激活的系统,在冻结的气候要求高效维护。 为大多数美国,间接空气和供水系统是最适当的。 宣扬太阳系,当不一样高效率象应该考虑供水系统,维护是否是首要的关注,因为他们不漏也不破裂。
收藏家的类型: 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。 真空也帮助他们极端达到高温(170度-350华氏度); 如此他们是适当的为商业和工业使用。
集中收藏家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。 他们为工业和商务应用提供热水和蒸汽,通常。
抛物面低谷弯曲的收藏家用途反映集中阳光于接收器管(有时装箱在一支撤出的管)运行通过镜子的重点,并且可能加热他们的调动流体对多达570华氏度(299摄氏度)。 由于他们使用仅指挥射线阳光,抛物面低谷系统要求跟踪系统保持他们被聚焦往太阳和最适合于到区域与上流直接太阳辐射。 由于他们是特别易受传送结构重音从风装货并且为设施要求大区域,抛物面低谷收藏家通常被研登上。 为要求非常高温的电子世代或工业使用(很大地比392华氏度[200摄氏度]),热转移流体例如油使用,但是根据程度冻结的危险,不冻液或水用于热转移圈为国内water-heating系统。 抛物面低谷收藏家通常要求更加巨大的维护和监督和特别受益于经济尺度,为大型系统通常如此使用。
低,中间和高温收藏家: 收藏家可以是低温,中间温度或者高温。 给上釉的,平板收藏家最常用为商业或住宅家用热水分类为“中间温度”收藏家,通常增加水温对多达160华氏度(71摄氏度)。 平板收藏家包括一套被绝缘的,防风雨住房或箱子、清楚的玻璃或者塑料盖子给上釉,一块黑吸收体板材和段落系统为热转移流体穿过收藏家。 特别涂层在吸收体最大化阳光的吸收并且使热的再放射减到最小。 垫圈和封印在连接管道系统和收藏家之间和在给上釉附近保证一个水密系统。
低温收藏家,通常增加水温多达90华氏度(32摄氏度),较低花费,因为他们不包括吸收体与流程段落并且有盖玻片(给上釉),绝缘材料或者昂贵的材料例如铝或铜。 这些收藏家是较不高效率的在保留太阳能,当室外温度是低的时,但是相当高效率的,当外观气温是接近水是激昂的温度时。 他们是高度适当的为游泳池热化和其他使用要求在温度的仅适度增量并且是最常用的在更加温暖的区域。 最近几年,他们是常常地安装的收藏家。 在温暖的气候,低温收藏家有时用于在这个冬天在这个夏天加热一个水池并且补充国内水加热的杂种体系,当水池热化不是需要的时。
太阳热水水池热化: 太阳水池热化使用了在1996个夏季奥运会在亚特兰大。 这样加热系统是其中一种太阳能的最有效的应用。 因为多数水池要求一条泵浦、过滤器和配管,它是相对地简单的集成太阳水加热器。 与一个太阳能系统,水池的水抽通过过滤器然后通过一位太阳能收藏家而不是直接地回到这个水池。 在它回到这个水池之前,太阳在收藏家加热水。 太阳水池热化可以为住宅,商务或者社区游泳池使用。 看见加热您的游泳池与太阳能部分。
大设施或一个与类似工业操作例如洗衣店也许能高效率地使用更加老练的高温收藏家。 虽然他们也用于中间温度系统,撤出管收藏家可以被设计增加水或蒸汽温度对多达350华氏度(177摄氏度)。 他们在筒形玻璃真空也许使用各种各样的配置,但是通常装箱吸收体表面和工作流体管为非常有效率的绝缘材料。 撤出管收藏家是最高效率的收藏家类型为冷空气与低级散开阳光。 他们可以登上在屋顶或在地面上,但是他们需要被保护免受故意破坏,并且可以被冰雹或飓风损坏。
太阳设备证明: solar Rating和Certification Corporation (SRCC)是创造并且实施太阳设备证明项目和规定值标准的独立,非盈利贸易组织。 SRCC证明符合民办和国营部门共同地规定的最低标准的太阳热量设备。 编写信息在SRCC目录被出版证明了太阳能集热器和系统规定值,定价在$26.00。 这本指南对太阳热量收藏家和系统估计表现、耐久性和安全。 它也列出合格产品,并且消费者为适当的太阳产品选择打翻。 这和其他出版物为下载是可利用的从SRCC网站。 
| 图43 : 一个活跃,闭环系统加热热转移流体(例如水或不冻液)在收藏家和使用热转换器转移热到家庭水。 活动系统使用电泵浦、阀门和控制通过收藏家流通流体。 无源系统通常是更加可靠,更加容易维护和可能耐较久比活动系统。 |
| 图44 : thermosiphon太阳水加热器使用自然对流通过收藏家流通水。 冷的水流量从被绝缘的储存箱的底部对收藏家的底部,然后回到储存箱,当温暖。 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。 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。 | 
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