Chauffage d'eau - systèmes d'eau chaude solaires - 5/1/2004 - chauffe-eau de systèmes de Chambre

Chauffage d'eau - systèmes d'eau chaude solaires

Un million de systèmes de réchauffement de l'eau solaires résidentiels et 200.000 commerciaux environ ont été montés aux Etats-Unis. Bien qu'il y ait un grand nombre de différents types de systèmes de réchauffement de l'eau solaires, la technologie fondamentale est très simple. La lumière du soleil frappe et chauffe une surface de « amortisseur » dans « un capteur solaire » ou un réservoir de stockage réel. Ou chaleur-transférer le fluide ou l'eau potable réelle à utiliser traverse des tubes attachés à l'amortisseur et prend la chaleur de elle. (Les systèmes avec une boucle séparée de chaleur-transférer-fluide comprennent un échangeur de chaleur qui chauffe alors l'eau potable.) L'eau heated est stockée dans un séparé préchauffent le réservoir ou un réservoir conventionnel de chauffe-eau jusqu'à ce qu'eue besoin. Si la chaleur additionnelle est nécessaire, elle est fournie par l'électricité ou énergie de combustible fossile par le système de réchauffement de l'eau conventionnel. En réduisant la quantité de la chaleur qui doit être fournie par les systèmes de réchauffement de l'eau de réchauffement de l'eau et solaires conventionnels substituer directement l'énergie renouvelable à l'énergie conventionnelle, en réduisant l'utilisation de l'électricité ou des combustibles fossiles près pas moins de 80%. 

Les systèmes de réchauffement de l'eau solaires d'aujourd'hui sont bien prouvés et fiables une fois correctement assortis au climat et à la charge. Le marché courant se compose d'un nombre relativement réduit de fabricants et les installateurs qui fournissent la conception de système fiable d'équipement et de qualité. Un régime de garantie et de performance-notation de qualité pour les systèmes de réchauffement de l'eau solaires, institué par une association volontaire de l'industrie solaire et des divers groupes de consommateurs, le facilite pour sélectionner l'équipement fiable avec confiance. Les propriétaires de bâtiment devraient étudier monter les systèmes de réchauffement de l'eau chauds solaires pour réduire l'utilisation d'énergie. Avant de classer un système solaire, eau-utiliser les stratégies de réduction devrait être mis en pratique.

Il y a cinq types de systèmes d'eau chaude solaires : 
* Systèmes de Thermosiphon
* Systèmes de Diriger-Circulation
* Purger-Vers le bas les systèmes
* Systèmes de réchauffement de l'eau indirects
* Systèmes pneumatiques 

Systèmes de Thermosiphon. Ces systèmes chauffent l'eau ou un fluide d'antigel, tel que le glycol. Le fluide se lève par la convection normale des collecteurs au réservoir de stockage, qui est placé à un de plus haut niveau. Aucune pompe n'est exigée. Dans le mouvement liquide de systèmes de thermosiphon, et donc le transfert de chaleur, hausses avec la température, ainsi ces systèmes être le plus efficace dans les zones avec des niveaux élevés de rayonnement solaire. 

Systèmes de Diriger-Circulation. Ces systèmes pompent l'eau du stockage aux collecteurs pendant des heures ensoleillées. La protection de gel est obtenue en recyclant l'eau chaude contre le réservoir de stockage, ou en affleurant les collecteurs (purger-vers le bas). Puisque le système de recyclage augmente l'utilisation d'énergie tandis que le flusher réduit les heures du fonctionnement, des systèmes de diriger-circulation sont utilisés seulement dans les zones où les températures de congélation sont peu fréquentes. 

Purger-Vers le bas les systèmes. Ces systèmes sont généralement les systèmes de réchauffement de l'eau indirects. L'eau traitée ou non traitée est distribuée par une boucle bloquée, et la chaleur est transférée à l'eau potable par un échangeur de chaleur. Quand aucune chaleur solaire n'est disponible, le fluide de collecteur est purgé par gravitation pour éviter de geler et boucles de convection dans lesquelles l'eau fraîche de collecteur réduit la température de l'eau stockée. 

Systèmes de réchauffement de l'eau indirects. Dans ces systèmes, le fluide geler-protégé est distribué par une boucle bloquée et sa chaleur est transférée à l'eau potable par un échangeur de chaleur avec l'efficience de 80% à de 90%. Les fluides les plus utilisés généralement pour la protection de gel sont des solutions de glycol d'eau-éthylène et des solutions de glycol d'eau-propylène. 

Systèmes pneumatiques. Dans ce système indirect les collecteurs chauffent l'air, qui est déplacé par un ventilateur par un échangeur de chaleur air-eau. L'eau est alors utilisée pour les besoins intérieurs ou de service. L'efficience de l'échangeur de chaleur est dans la gamme de 50%. la Diriger-circulation, le thermosiphon, ou les systèmes pompe-activés, exigent un entretien plus élevé dans des climats de congélation. Pour la majeure partie des Etats-Unis, les circuits indirects d'air et de refroidissement sont les plus appropriés. Aérer les systèmes solaires, tandis que pas aussi efficace que des circuits de refroidissement, devraient être considérés si l'entretien est un souci primaire puisqu'ils ne coulent pas ou n'éclatent pas. 

Types de collecteurs : Il y a fondamentalement trois types de collecteurs : plaque plate, évacuer-tube, et concentration. 
Un collecteur de plaque plate, le type le plus comparateur, est une boîte isolée et protégée contre les intempéries contenant un plat sombre d'amortisseur sous une ou plusieurs couvertures transparentes ou translucides. 

des collecteurs d'Évacuer-tube se composent des rangées du parallèle, tubes en verre transparents. Chaque tube se compose d'un tube externe en verre et une chambre à air, ou amortisseur, couvert d'enduit sélectif qui absorbe le puits d'énergie solaire mais empêche la perte de chaleur rayonnante. L'air est retiré (évacué) de l'espace entre les tubes pour former un dépression, qui élimine la perte de chaleur de convection conductrice et. Le dépression les aide également pour réaliser extrêmement des températures (170 degrés -350 degrés F) ; ainsi ils sont appropriés pour des usages commerciaux et industriels. 

Se concentrant les collecteurs sont habituellement des cuvettes paraboliques qui emploient les surfaces reflétées pour concentrer l'énergie du soleil sur un amortisseur que contenir de tube (appelé un récepteur) chaleur-transfèrent le fluide. Ils fournissent l'eau chaude et la vapeur, habituellement pour des applications commerciales industrielles et. 

l'utilisation de collecteurs de Parabolique-cuvette incurvée reflète pour concentrer la lumière du soleil sur un tube de récepteur (parfois emballé dans un tube évacué) fonctionnant par le point focal des miroirs et peut chauffer leur fluide de transfert à pas moins de 570 degrés de F (299 degrés de C). Puisqu'ils utilisent seulement la lumière du soleil de diriger-faisceau, les systèmes de parabolique-cuvette exigent des systèmes de piste de les maintenir focalisés vers le soleil et best suited aux zones avec le rayonnement solaire direct de haute. Puisqu'ils sont particulièrement susceptibles de transmettre l'effort structural du chargement de vent et exigent des vastes zones pour l'installation, des collecteurs de parabolique-cuvette sont habituellement rectifiés montés. Pour la génération électrique ou les usages industriels qui exigent très des températures (plus considérablement que 392 degrés de F [200 degrés de C]), chaleur-transférer le fluide tel que le pétrole est utilisé, mais selon le degré de danger de la congélation, l'antigel ou l'eau est utilisé dans chaleur-transfèrent la boucle pour les systèmes de réchauffement de l'eau intérieurs. les collecteurs de Parabolique-cuvette exigent généralement un plus grands entretien et surveillance et tirent bénéfice en particulier des économies d'échelle, ainsi sont généralement utilisés pour de plus grands systèmes. 

Collecteurs Low--, Mid--, et à hautes températures : Les collecteurs peuvent être à basse température, la mi-température, ou température. Les collecteurs glacé, de plaque plate les plus utilisés généralement pour l'eau chaude intérieure commerciale ou résidentielle sont classifiés en tant que collecteurs de la « mi-température », augmentant généralement la température de l'eau à pas moins de 160 degrés de F (71 degrés de C). Les collecteurs de plaque plate se composent d'un capot isolé et étanche ou la boîte, une glace dégagée ou une couverture en plastique glaçant, un plat noir d'amortisseur, et un système des passages pour chaleur-transfèrent le fluide pour passer par le collecteur. Les enduits spéciaux sur l'amortisseur maximisent l'absorption de la lumière du soleil et réduisent au minimum le rerayonnement de la chaleur. Les joints et les sceaux aux connexions entre la tuyauterie et le collecteur et autour du glaçage assurent un système imperméable à l'eau.

Collecteurs à basse température, aux lesquels augmenter généralement la température de l'eau pas moins de 90 degrés de F (32 degrés de C), sont moins chers parce qu'ils consistent simplement en un amortisseur avec des passages d'écoulement et n'ont aucune glace de bâche (glaçage), isolant, ou matériaux chers tels que l'aluminium ou le cuivre. Ces collecteurs sont moins efficaces en maintenant l'énergie solaire quand les températures extérieures sont basses, mais sont tout à fait efficaces quand les températures de l'air extérieures sont proches de la température à laquelle l'eau est heated. Ils sont hautement appropriés pour le chauffage de piscine et d'autres usages qui exigent seulement une hausse modérée de la température et sont les plus utilisés généralement dans des zones plus chaudes. Pour le bout plusieurs années, ils ont été plus souvent les collecteurs installés. Dans des climats chauds, des collecteurs à basse température sont parfois utilisés dans les systèmes hybrides qui chauffent un syndicat de prix ferme en hiver et complètent le chauffage d'eau intérieur en été, quand le chauffage de syndicat de prix ferme n'est pas nécessaire. 

Chauffage solaire de syndicat de prix ferme d'eau chaude : Le chauffage solaire de syndicat de prix ferme a été utilisé aux 1996 Jeux Olympiques d'été à Atlanta. De tels systèmes de chauffage sont l'une des applications les plus rentables de l'énergie solaire. Il est relativement simple d'intégrer un chauffe-eau solaire puisque la plupart des syndicats de prix ferme exigent une pompe, un filtre, et une tuyauterie. Avec un système à énergie solaire, l'eau du syndicat de prix ferme est pompée par le filtre et puis par un collecteur à énergie solaire au lieu de directement de nouveau au syndicat de prix ferme. Le soleil chauffe l'eau dans les collecteurs avant qu'il revienne au syndicat de prix ferme. Le chauffage solaire de syndicat de prix ferme peut être utilisé pour les piscines résidentielles, de film publicitaire ou de communauté. Voir chauffer votre piscine avec le chapitre à énergie solaire. 

Les grands équipements ou ceux avec des fonctionnements quasi-industriels tels que des blanchisseries peuvent pouvoir utiliser efficacement des collecteurs à hautes températures plus sophistiqués. Bien qu'ils soient également utilisés dans des systèmes de la mi-température, des collecteurs d'évacuer-tube peuvent être conçus pour augmenter les températures de l'eau/vapeur à pas moins de 350 degrés de F (177 degrés de C). Ils peuvent utiliser une série de configurations, mais emballent généralement la surface d'amortisseur et les tubes du fluide de fonctionnement dans un dépression en verre tubulaire pour l'isolant très efficace. les collecteurs d'Évacuer-tube sont le type de collecteur le plus efficace pour des climats froids avec la lumière du soleil diffuse de bas niveau. Ils peuvent être montés sur un toit ou au sol, mais ils doivent être protégés contre le vandalisme et peuvent être endommagés par la grêle ou les ouragans. 

Certification solaire d'équipement : Solar Rating et Certification Corporation (SRCC) est une organisation commerciale indépendante et sans but lucratif qui crée et met en application des régimes de certification d'équipement et des normes solaires de notation. SRCC certifie l'équipement thermique solaire qui répond à des normes minimum conjointement fixées par les secteurs publics privés et. L'information compilée est éditée dans l'annuaire de SRCC a certifié des notations de capteur solaire et de systèmes, eues le prix indiqué à $26.00. Le guide calibre la performance, la longévité, et la sécurité des collecteurs et des systèmes thermiques solaires. Il énumère également les produits certifiés et le consommateur dirige pour le choix solaire approprié de produit. C'et d'autres publications sont disponibles pour télécharger du site Web de SRCC.