الطاقة الشمسية للمياه الساخنة: التمهيدي

الماء الساخن هو واحد من أهم & quot؛ المجرمين & quot؛ مخبأة في فاتورة الغاز أو الكهرباء كل شهر. في الواقع ، بالنسبة لمعظم المنازل ، فإن الماء الساخن هو الجزء الأكبر من الاستخدام العالمي الثاني للطاقة. ومن السهل نسبيا معرفة السبب. المياه الساخنة هي رفاهية لا يرغب الكثير منا في تقديمها ، بغض النظر عن الاكتفاء الذاتي الذي نريده. نود أن الماء الساخن للاستحمام ، وغسل الملابس ، وغسل الأطباق ، إلخ.

في سنة واحدة ، يبلغ متوسط ​​تكلفة سخان المياه الكهربائي 500 دولار للعمل. تسير سخانات المياه بالغاز الطبيعي بشكل أفضل ، بمتوسط ​​400 دولار في تكاليف التشغيل. هذا هو الثمن المرتفع للغاية لدفع ثمن المياه الساخنة الفاخرة. وتشمل الخيارات الأخرى خزانات المياه ذات الكفاءة العالية وسخانات المياه غير المضغوطة. ولا تنسوا الخيار الشمسي.

سخانات المياه بالطاقة الشمسية هي الأحدث في & quot؛ أخضر & quot ؛. الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيفة ومتجددة مما لدينا تحت تصرفنا. الطاقة الشمسية مجانية ولا تنبعث منها غازات أو سموم ضارة عند تحويلها إلى طاقة لمنزلك. باختصار ، أشعة الشمس وفيرة ... وليس ممتلكات شركة الطاقة!

سخانات المياه بالطاقة الشمسية شائعة لأنها بسيطة وخالية من المتاعب. مع سخان المياه الشمسي ، لا يجب تحويل الضوء من الشمس إلى كهرباء (مثل تلك المطلوبة لتشغيل جهاز في منزلك). للاستمتاع بالماء الساخن مع السخان الشمسي ، سيكون من الضروري فقط تسخين المياه. وتحويل أشعة الشمس إلى مصدر الحرارة من السهل جدا القيام به.

هل سبق لك أن تركت كوب من الماء المثلج أو الشاي المثلج عند العمل في الخارج أو البستنة؟ لدينا جميعا في مرحلة ما. مع الوقت ، لا يتم تسخين أي شيء تقريبًا ، حيث يذوب الجليد ، والمشروبات الباردة مرة واحدة. يعمل سخان الماء الشمسي بنفس الطريقة تقريبًا.

ميكانيكا سخان الماء الشمسي

سخانات المياه الشمسية لها قسمان رئيسيان: المجمع الشمسي وخزان التخزين. (هناك أجزاء وقطع أخرى ، ولكن من أجل بطاقتنا ، سنركز على هاتين المنطقتين أولاً.) جهاز تجميع الطاقة الشمسية عبارة عن صندوق معزول - مثل الهيكل الذي عادة ما يكون من أجل العزل الحراري الأمثل. لدى المجمع الشمسي مهمة رئيسية: تسخير قوة الضوء من الشمس لتحويل أشعة الشمس إلى حرارة المياه. يحفظ خزان التخزين الماء الساخن.

هناك نوعان من سخانات المياه الشمسية - السلبي والنشط. يستخدم السخان النشط المضخات الكهربائية لدفع المياه من خلال نظامك. النظام السلبي لا. بدلا من ذلك ، يستخدم فقط القوى الطبيعية للقيام بهذه المهمة. وكما تتوقعون ، فإن النظام السلبي أسهل وأقل تعقيدًا (وبالتالي ، أقل تكلفة).

La mecánica de un calentador de agua solar

Los calentadores solares de agua tienen dos partes principales: el colector solar y un tanque de almacenamiento. (Hay otras partes y piezas، pero por el bien de nuestra cartilla، nos centraremos en estas dos primeras áreas.) Un colector solar es una caja aislada-como la estructura que se suele acristalamiento para aislamiento térmico óptimo. El colector solar tiene una tarea principal: aprovechar el poder de la luz del sol، al convertir la radiación solar en calor para el agua. El tanque de almacenamiento mantiene entonces el agua calentada.

Hay dos tipos de calentadores de agua solares - pasivos y activos. Un calentador activo emplea bombas eléctricas para impulsar el agua a través de su sistema. El sistema pasivo no lo hace. En su lugar، utiliza sólo las fuerzas naturales para hacer el trabajo. Y، como era de esperar، el sistema pasivo es más fácil y menos complicado (y por tanto، menos costoso).

Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:

Batch: El sistema de proceso por lotes es tan básico como usted puede conseguir. El sistema de proceso por lotes es un tanque de agua y un colector solar sin ningún tubo o bombas. El agua se calienta، en el interior del tanque. ¡ايسو ايز! La gravedad y la convección natural mover el agua caliente del sistema en sus tuberías. (Actualización de la Ciencia: convección natural es cuando las partículas del fluido naturalmente cambian a medida que aumenta la temperatura.)

Termosifón: No deje que el viaje nombre de fantasía para arriba. En este sistema، el depósito de agua está separado del colector solar. El agua fría se mueve a través de tubos en el colector solar. Bombas de convección naturales Entonces el agua caliente resultante en el tanque de almacenamiento. Desde el tanque de almacenamiento، el agua se desplaza en las tuberías de agua de la casa. Es sólo un poco diferente del sistema por lotes.

Los sistemas pasivos se utilizan generalmente en los climas más cálidos، porque hay un montón de sol para hacer funcionar el sistema por completo.

Los sistemas activos se utilizan en los climas más fríos y operar un poco diferente:

Directo: El agua se mueve a través de los colectores solares y un tanque de almacenamiento en el uso de bombas eléctricas y los controles.

Indirecta: En lugar de calentar directamente agua con la radiación del sol، los colectores solares utilizar una & quot؛ transferencia de calor & quot؛ fluido، tal como anticongelante، para ayudar a calentar el agua. El anticongelante fluye a través de tuberías selladas en un intercambiador de calor، donde se está rodeado de agua. El agua es calentada por el anticongelante، pero no se mezcla con ella. El agua se bombea en el tanque de almacenamiento.

استنزاف: على غرار النظام بشكل غير مباشر ، يستخدم نظام IP44 أيضا سائل نقل الحرارة. ولكن بدلا من التجمد ، يتم استخدام الماء المقطر عادة. وصحيح باسمها ، بمجرد استخدام الماء المقطر ، & quot؛ تستنزف مرة أخرى & quot؛ في خزان منفصل لاستخدامه مرة أخرى.

تقريبا كل هذه الأنظمة تعمل جنبا إلى جنب مع سخان المياه الكهربائية أو الغاز الطبيعي الذي لديك بالفعل في المنزل. بينما ستتمكن من استخدام معظم الوقت ، يمكن تشغيل نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية أو الكهرباء أو الغاز عندما يكون الطلب على الماء الساخن مرتفعًا أو شديد البرودة خارجًا أو محزًا لقوة النظام الشمسي.

أفضل سبب للذهاب هو توفير الطاقة الشمسية. سوف توفر المال على الغاز الطبيعي أو فاتورة الكهرباء على الفور. بالنظر إلى أن الماء الساخن هو الطاقة & # 2 & quot؛ مصاصة & quot؛ بالنسبة لغالبية الأسر ، يتم تخفيض فاتورتك إلى النصف. إذا كنت تعيش في مناخ أكثر برودة ، يمكن أن تكون المدخرات أقل مما لو كنت تعيش في مناخ دافئ ومشمس للغاية مثل فلوريدا أو أريزونا.

سخانات المياه بالطاقة الشمسية هي أيضا صديقة للبيئة. سوف تقلل من كمية التلوث من ثاني أكسيد الكربون في البيئة. لن تستمتع بالماء الساخن فحسب ، بل ستقلل من انبعاثات الكربون في نفس الوقت.

تقرير السماسرة أنه بإضافة وحدة من سخان المياه الشمسي منزلك ، يمكنك زيادة قيمته. يمكن أن تدفع على المدى الطويل ، إذا قررت بيع منزلك.

ولعل العامل الأكثر جاذبية ، بالإضافة إلى المدخرات ، هو القدرة على الحصول على الماء الساخن في أي وقت وفي أي حالة. عندما يختفي الضوء ، لا تتوقف عن الرعشة في دش ماء بارد. يمكنك الاستمتاع بالماء الساخن في أي وقت ، بشرط أن يكون لديك الشمس.

عائد الاستثمار

أكبر عيب للمالكين الذين يريدون التحول إلى سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، كما كنت قد خمنت ، هو الثمن. يمكن أن يكلف سخان الماء الشمسي الذي يركبه محترف ما بين 1000 دولار وأكثر. يمكنك توفير المال عن طريق تثبيتك ... ويمكنك أيضًا إنشاء حساب خاص بك. النوع الأساسي ، سخان الدفعة ، يمكنك بناء مشروع DIY. مع القليل من المعرفة والكثير من الصبر ، يمكنك بناء مجموعة سخان مياه عملية بأقل من 100 دولار.

ولا تنسى أن هناك حوافز غالبًا ما تكون فيدرالية وحكومية لتركيب أجهزة الطاقة الشمسية وكفاءة استخدام الطاقة ، الأمر الذي قد يجعل وقت الشراء الخاص بك أكثر بأسعار معقولة وقتًا يأتي ضرائب.

إذا كنت تعيش في مناخ مشمس واستخدام طن من الماء الساخن ، فسوف تستعيد بسرعة تكاليفها. ولكن إذا كنت تعيش في المناخات الباردة وكنت تأخذ خمس دقائق من الاستحمام بانتظام ، فإن عائد الاستثمار سيستغرق بعض الوقت. ولكن هناك شيء واحد مؤكد: تكلفة الكهرباء والغاز الطبيعي لا تزال ترتفع مع مرور الوقت. الشمس حرة ... ألا تستخدم قوته وتكون أكثر اكتفاءً ذاتيًا؟ استخدام طن من الماء الساخن ، فسوف تستعيد بسرعة تكاليفها. ولكن إذا كنت تعيش في المناخات الباردة وكنت تأخذ خمس دقائق من الاستحمام بانتظام ، فإن عائد الاستثمار سيستغرق بعض الوقت. ولكن هناك شيء واحد مؤكد: تكلفة الكهرباء والغاز الطبيعي لا تزال ترتفع مع مرور الوقت. الشمس حرة ... ألا تستخدم قوته وتكون أكثر اكتفاءً ذاتيًا؟