图片来源:罗伯奥尔德里奇,史蒂文冬季Associates
更多的能源书呆子的沉思
如果你希望减少你的碳足迹,你可能已经想到安装太阳能热水系统。这是一个好消息:如果你有一个阴影朝南的屋顶,你可以安装一个太阳能热水系统满足你每年一半热水需求。
坏消息:典型的太阳能热水系统成本在6000美元和10000美元之间。
ICS, Drainback或防冻剂?
有三个主要类型的太阳能热水系统(也称为太阳能热系统):
- 综合collector-storage系统;
- Drainback系统;和
- 防冻系统。
集成collector-storage (ICS)系统,也被称为“批处理”系统,热水存储在一个安装槽上方的收集器。这样的系统是常见的在以色列,夏威夷,和其他温暖的气候,冻结损伤是不可能的。
我们这些生活在严寒的气候需要防冻系统。防止冻结损伤,一个太阳能热水系统排水时的所有液体收集器——drainback方法——或者很冷循环通过收藏家防冻剂的解决方案。
收藏家drainback系统通常是干燥的。当温度传感器表明,阳光灿烂,一个控制激活一个循环泵水通过收集器管道。之后,当控制感官,太阳已经消失,所有的水收集器自动排水是一个“drainback坦克”——一个特殊的,独立于家里的热水储罐,包含收集器水。第二天,太阳出来时,水从drainback坦克再次流通,通过收藏家。泵运行时,热水从收藏家通过热交换器循环提高水的温度主要的储罐。
丙二醇防冻剂
第二种方法做一个太阳能热…
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32个评论
该网站
该网站<一个href="http://www.builditsolar.com" rel="nofollow">http://www.builditsolar.comDIY太阳能项目是一个很好的资源,包括作者建立的太阳能热水器1000美元左右。
一些警告
弗雷德,
我钦佩diy项目。但任何人都试图建立在“builditsolar”网站上描述的系统应该知道:
——许多人尝试了大型储罐建造的三元乙丙橡胶和胶合板。虽然一些这些都是成功的,很多人已经饱受泄漏。你不想要一个巨大的水箱在地下室开始泄漏。
——DIY系统使用多个塑料组件,包括自制的PEX和黑色聚乙烯管,太阳能热系统。这些组件在高温下可能会失败。
并没有什么错后院修修补补。但大多数人会发现商业收藏家和商业水箱不如自制的麻烦,更长寿的组件。
Hot2O
马丁,
你有任何知识或经验Fafco Hot2o系统?(<一个href="http://www.hot2o.com" rel="nofollow">http://www.hot2o.com)这是出现在晴朗的住宅建筑早在2007年,我一直在我的脑海中。
我喜欢他们的系统的许多方面,但我并没看见在操作或跟人使用或安装。
谢谢,
杰森
Fafco塑料收集器
杰森,
我回顾了Fafco Hot2O塑料太阳能集热器的2007年5月的问题能源设计更新。Fafco促进塑料吏作为一个廉价的一辆坦克系统的一部分。这是一段节选EDU点评:
“据杰伊•伯奇国家可再生能源实验室的资深科学家,…”如果你有一辆坦克系统第二电加热元件不关闭,系统将表现不佳。即使恒温器在低设置——比如,105度左右,这仍然是一个很高的起点。如果你不能关掉较低的元素,那么你不妨就忘记。如果你关掉较低的元素,你遭受打击的可用热水没有太阳时的可用性。40-gallon坦克,你有大约35加仑的热水或多或少。但是如果你关掉较低的元素,你不会有热水的体积坐在那里,和一系列多云的日子里,你只有10或15加仑的热水。消费者会有问题。当然,如果你有一个燃气热水器,你总是不得不去“双槽系统。
“其他可能的缺点Fafco Hot2o系统:
——根据Fafco塑料收藏家将只持续12 - 15年。
——水流通一个无光的塑料收集器不会像水热循环通过传统釉收集器。虽然釉面收藏家可以加热水到190或200度,“Hot2o水加热到150度,”道格·科尔表示,代表Fafco的公关公司。
——在这个国家的一些地区,有限的热量可以从Hot2o提取的收藏家可能不会证明所需的电力的成本来循环水通过收藏家”。
漂亮的回顾
谢谢你的太阳热能的概述。威卢克斯,以防你不知道,有一个很好的、简单的平板系统,高度与他们建立天窗屋顶闪烁系统,使他们不太可能泄漏最初和消除需要删除reroofing时的收藏家。<一个
解决方案为reroofing清除收集器
威卢克斯(是的天窗制造商)有一个收藏家,闪光灯下的屋顶材料像天窗但没有屋顶甲板上的洞。我将一分之一的几周。我也认为它看起来更好。
我正考虑在收集器帧喷漆与屋顶瓦片。瓦片是世界第一——回收传真照片合成石板(像EcoStar——而是真实的屋顶),但这是第一批在浅色红外反射颜料。也许我会提交一个博客条目。
reroofing问题的其他解决方案——使用一个屋面材料,不需要更换前的收集器。石板应该超过50年。
威卢克斯收藏家
卡尔和马克,
有趣的是,你们都提到了威卢克斯收藏家,正在大力推广和宣传这些天。实际上我还没见过这些,我刚刚看过的文献。我认为陪审团仍然是这些单位将如何执行。
汤姆巷,的作者太阳能热水系统阅读是一个有趣的作者,因为他是一个脾气坏的,固执己见而脾气暴躁,也知道他的生意。在他的书中,他有一个两页的章称为“最坏的太阳能热水的想法过去的25年。”Among these bad ideas are collectors flashed to the roofing — in other words, Velux-style collectors. Lane calls these collectors "integrated roof collectors." (Kind of like building-integrated PV — he's talking about roof-integrated solar thermal collectors.) Here's what Lane writes: "Integrated Roof Collectors — A Service Nightmare. Difficult to weather-seal, often impossible or extremely difficult for service and maintenance. During stagnation temperatures, there is a possibility of charcoaling the roof trusses and setting the house on fire. [In contrast,] Collectors mounted on aluminum rails 1 1/2" off the roof will have a pleasing appearance without these issues. Integrated collectors cost more and can leak into the attic."
太阳能热水器的平均家庭4人在第三世界
我想制定一个系统的平均家庭4人(最多8人)生活在第三世界国家,非洲、中东、印度、阿富汗、巴基斯坦。100年升热水器的成本从125美元到150美元不等(中国制造)。剩下的安装成本各不相同。
我理解这是一个简单的热水浴室和厨房安排,和温度范围从4度到45度。
这些地区有充足的阳光。
请指导我,可以是一个系统为这些低收入人群提供全年供暖吗?
威卢克斯审查
我们安装了一个威卢克斯收藏家去年在一所房子。安装是一个绝对的梦想,我们将大孔的管道连接,一旦收集器被折磨到屋顶,闪过,下面我们就用木瓦盖,连接在树荫下站在分段设置在屋顶桁架。
这里的丙二醇系统和数控我偏爱drain-backs由于夏季过热问题,晚上需要运行循环器(如果存储超过170凌晨2点)冷却储罐,防止系统蒸当家庭度假。但安装是如此优雅,我想使用它只对所有国内热水情况没有辐射热帮助实现。
收集器摄入和输出都是位于顶部的面板,工作空间更符合人体功学设计方便(一个功能我一直欣赏管收藏家,但可以创建一个严重的问题与蒸后一个飓风,你会有延长晴空电源故障)。从控制模块的连接板是由预组装flex波纹软管两端与工会有丙二醇中不需要焊接线。行集可以在不同长度不同的屋顶配置。储罐是80加仑coil-in-tank热交换器。
我更喜欢双泵(drain-back)设置与太阳能等平面板式换热器热(www.solarhotusa.com),但这是一个非常坚实的和持久的解决方案一般郊区的应用程序看起来,耐用,易于维护和安装速度比第一次成本最低和最关键的热量每平方英尺的收集器。
另一个解决假期过热
迈克尔,
谢谢你的非常有趣的评论。这是我解决假期过热:我安装两个t恤,上下垂直的止回阀,防止夜间热虹吸。周围的t恤连接创建一个旁路止回阀;有一个旁路球阀。这是我假期旁路阀。打开球阀当我离开在夏天的时候,晚上允许热虹吸自然发生。循环中的乙二醇储罐被水加热;在收藏家冷却;并负责冷却储存水。不需要电力。
细节来自汤姆巷的书。
汤姆巷的解决方案
好的技巧!我可以看到,这将与一个线圈槽系统,也许有两个泵平板系统但我认为威卢克斯细节的摄入和输出都出来的收集器可能创建一个热大坝,仍然值得一试。我看到丹Gretch所说。
威卢克斯
马丁——有趣的是汤姆巷调用集成面板难以威卢克斯以来天气密封面板使用相同的闪烁系统几十年来在天窗上工作非常好。我看不出他们如何能更比架安装系统难以维护,尤其是你可以reroof周围没有删除它们,当然更容易比架安装系统,从屋顶上刮了下来。
他的位置,架安装收藏家有“取悦”外观是非常主观的。就我个人而言,我更喜欢集成板的外观,虽然我很欣赏他的担忧经济过热屋顶结构。
威卢克斯闪烁
卡尔,
平心而论,汤姆,他的书出版之前威卢克斯开始分发他们的美国收藏家巷显然对收藏家由建筑商谁安装简易“roof-integrated”闪烁系统和网站的细节。我相信威卢克斯闪烁系统比细节影响了莱恩的骗子很多的意见。
谢谢你的澄清
但它仍然并不意味着我将是公平的。
你好,
我是加里从构建它
你好,
我加里从构建太阳能——因为我的系统是上面所提到的,我认为我将增加2美分。
很好的太阳能热水系统的总结。
在你评论我的系统($ 1 k太阳能热水系统)我会不同意你的一些点。
——所有的数据我已经能够发现在三元乙丙橡胶衬里的坦克是有限温度低于华氏170度一直很好。有几个商业制造商三元乙丙橡胶衬里的坦克,他们似乎有一个很好的记录。我听到了那些安装这些坦克在80年代和仍在第一衬!泄漏的潜力,我认为传统的系统真的少泄漏潜在加压系统,使用太阳能储罐。常压的坦克在我的系统可以泄漏其全部160加仑,但没有更多的,因为它没有连接到供水。传统的加压太阳能储罐连接水管,并可能泄漏数千加仑的水如果你碰巧了。
——系统并使用PEX管材和还使用一个泵,只是额定140 f,但微分控制器将限制水箱温度上限140 f。PEX和泵非常高质量组件,只要温度限制。这些选项允许显著节省系统初始成本没有任何妥协生活,这就是好的设计。
我认为这个系统有点超出后院修修补补。我是一个退休的产品开发工程师,我把同样的关心和测试开发这个系统像我一样产品波音。你可以看一看所有的测试工作,完成这个设计前:<一个href="http://www.builditsolar.com/Experimental/PEXColDHW/RoadMap.htm" rel="nofollow">http://www.builditsolar.com/Experimental/PEXColDHW/RoadMap.htm
的目标是做一个系统大大减少昂贵的材料里没有妥协,生活,维护,或性能。做一个系统,将执行全年在恶劣气候条件下具有良好的性能。
我认为你确实击中了要害时指出,太阳能热水系统花费6000美元至10000美元。这个初始成本如此之高,以至于它不太可能,这些系统将广泛采用简单——大多数人不会花8000美元每年节省几百美元。
我的目的是大幅减少初始成本没有减少生命,质量,或性能。
如果我能做到,我认为没有理由为什么不可能有商业产品,达到同样的事情。
加里
嗨,加里
加里:我是一个频繁的读者你的网站(builditsolar.com)。这是我最喜欢的之一。
是的专业安装打包系统的成本要高得多。我正在做DIY。我也有三大收藏家,我计划安装和使用一些想法从你的网站——像这样做作为非承压的排水回到家里建造坦克。这将是除了威卢克斯在屋顶上。
马丁:至于闪现收藏家炭化甲板,我将检查风险与威卢克斯产品经理(我有他的号码)。我可以选择安装0.5”衬托下面临polyiso我因为我喜欢添加0.5”周围的甲板的厚度(其他原因)。
如果你看看我的网站:netzeroenergy.org你会发现我是一个喜欢建筑一体化的太阳能。但是我得承认,风险更高,你不想与BIPV线路故障或与建筑一体化太阳能热泄漏。
但是你必须承认我屋顶BIPV看起来不错!
替代停滞的解决方案
如果控制器支持它(如果不是使用快盘柜),然后在临界温度报警,操作阀将热水从储罐下水道(或返回我的地热)。
当然没有排水的问题。但是我喜欢威卢克斯收集器不兼容排水回来,和我不想噪声从下水道上面我的卧室。这听起来不错滴会导致太多的浴室访问!
罐泄漏的一个例子
加里,
非常感谢你的评论,并祝贺建设太阳能热系统,适合你。
EPDM-lined罐泄漏的一个例子是第一个太阳能贮槽由埃里克·博尔德的两倍。(两倍的GBA顾问和先锋的零能耗住宅)。我采访了两倍的对他的经验建立一个6000加仑的网站坦克在他的地下室。这是我在2006年9月发行的写道能源设计更新:
都伯现在使用回收不锈钢奶坦克(散装牛奶坦克)太阳能存储。
一个问题:你的系统,你储罐达到140°时发生了什么?你告诉我们,“微分控制器设置限制水箱温度上限140°F,“但你不告诉我们,或者热倾倒。
我的不锈钢储罐是能够处理水180°F或190°F。很高兴利用扩展晴朗的天气增加储罐的温度的水。我讨厌开始倾销的热量在140°F。
停滞
嗨,马丁,
坦克,这听起来像是在初始安装他们可能没有足够的照顾准备罐衬管表面光滑吗?你必须有一个光滑的表面,其也非常重要的,确保三元乙丙平躺与罐壁之前加水,如果有地方三元乙丙橡胶桥梁在一辆坦克的角落,它会伸展当水箱灌满。6000加仑是一个非常大的坦克!——我的国内加热水箱是160加仑,和空间加热罐500加仑。
我的控制器的最大槽温度开关设置为140 f,泵是不再打开一次水箱温度达到华氏140度。以来一个排水系统,所有的水收集器和管道排水回储罐在这一点上,没有液体收集器。收集器本身是唯一的一部分系统暴露在停滞的温度。我的感觉是,收藏家必须为停滞,因为在系统的生活他们会接触到停滞的温度。对大多数人来说这将发生时去度假,没有需求。即使你有热转储,在系统的生命将会有失败,这将使收集器停滞。
由于没有液体收集器,系统不是封闭或加压,没有担心沸水的收藏家和吹灰压力/温度安全阀,使绿色大水坑。这种方法是相当常见的排水系统。
我的感觉是,如果你有一个更比存储在大多数商业系统中使用的数量,是没有真正的好处在存储超过140 f。在冬天,在上面有水就好了140 f来弥补一周的暴风雨天气的可能性,几个小时的太阳和低环境温度下让你获得坦克超过140。在夏天的时候有很多的阳光和温暖的温度很容易得到上面的坦克140 f,但没有真正的好处,有很多太阳,额外的热量存储不需要从140年到180年。至少,这一直是我们的经验,我监控系统的性能现在整整一年,太阳能分数是95%以上的140 f极限。
加里
测量太阳能分数
加里,
你如何衡量太阳能分数吗?
你有流量计在你国内热水供应管道?
你记录的温度国内热水供应的吗?
你如何衡量燃料的使用当你的太阳能设备提供100°F的水,和备份系统提高了温度的水,说,130°F ?
你如何衡量燃料用于备份?你分离出燃料的使用从其他用法使用相同的燃料在你的房子吗?
很少有业主监控设备精确测量太阳能分数。
太阳能分数
嗨,马丁,
我的日志储罐的温度。
我也日志收集器、罐底、太阳能辐射,供应和返回收藏家,但我唯一使用的太阳能分数计算水箱温度顶部附近。
我使用传入的冷水温度50 f——我测量的次数,和它总是非常接近。我们的水来自一个240英尺深,并且其温度变化不大。
我们的目标热水温度是华氏110度。我知道这是有点低对有些人来说,但我们使用,没问题。洗碗机加热盘卫生上面。我不考虑热太阳能分数calc DW补充道,但我怀疑大多数太阳能分数计算不。
所以,我做太阳能分数(Tstor - 50华氏度)/ (110 f - f)。
所以,得到100%的太阳能分数一天,Tstor必须至少110 f。
如果Tstor 100 f,那么太阳能加热水从50到90 f,或40的所需的60 f的太阳能分数(90 f-50f) / (110 f - f) = 0.67或67%。
在本月底,我阴谋水箱温度和太阳能分数calc每天下午(这是当我们主要热水需求)——我平均所有的天,这月的太阳能分数。
热交换器在我的系统存储足够的水在换热器内部满罐温度没有热交换器下降——占12加仑的水在换热器已经加满temp。如果是超过12加仑(对我们非常不寻常的),然后有一个小通过热交换器线圈的温度降不占。
我们的备份做法加热器是一种小型气体电加热器。只有当储罐火灾温度小于110 f到110 f。它完全关闭在一年的大多数时间里,因为它不需要——在这几个月里,太阳能水箱温度不会低于110 f。我不占这一事实的后果只有85%的效率,但由于太阳能分数超过90%,差异,真正能多少?
你可以看到这里的情节几乎一整年:
http://www.builditsolar.com/Experimental/PEXColDHW/Performance.htm
我不占循环泵使用的权力,但只有13瓦,所以它真的不会做任何显著差异(几百英热单位/天)。
我们的热水需求温和的(大概22加仑一天),我们不要把热水目标温度相对(110 f)。我们有一个系统的大小需求更多的集电极区域和存储大小比大多数商业系统。倾斜的收藏家是70 +度和前面有一个雪反射场的收藏家,这优化冬天收集,这是大多数系统不做得那么好。系统基本上是超大号的和优化的冬季性能好——这就是为什么我们的全年太阳能分数很高。
成本增加几平方英尺的集电极区域5美元每平方英尺,另一个大约50加仑的存储代价几乎没有,似乎意义超大系统相比,“正常”的基本规则吗?
加里
你的计算只是近似的
加里,
我钦佩你的数据收集,但太阳能分数只是近似的计算。你所指出的一些问题:例如,你没有考虑到泵能耗(罗伯奥尔德里奇的研究表明大多数太阳能热系统)的一个重要因素。
此外,你没有考虑到实际加仑的热水了;你也没有考虑到坦克时水的温度。如果5加仑的热水是早上7点。,那么你认为太阳能的水储罐的温度是一样的在下午晚些时候,这是不可能的。
此外,你失败的可能性占一些大型水了可以当你的太阳储罐的温度小于峰值温度,而加仑在下午晚些时候可能(在一些天)。
一个精确的计算需要一个流量计测量加仑的水使用;热水的温度记录时使用;用于备份和日志记录的天然气消费加热器。
我当然意识到这样的测量是困难的——这就是为什么有一个缺乏良好的太阳能分数数据。我钦佩你的计算;但重要的是要告诉读者你的太阳能分数远远高于公布的数据监控系统,和这种差异可能是由于你的计算只是近似的。
太阳能分数
嗨,马丁,
泵浦功率是13瓦(一个非常有效的泵)。如果它运行6小时在一个典型的一天,这(13 * 6)瓦特小时或266 BTU。在此期间系统收集(48科幻)(250英热单位/ sf) (0.5 efic)(6小时)= 36000 BTU,所以不占泵是266/36000 = 0.007或0.7%的收集能量。
这个小高效直流水泵可以很容易地跑开了一个小光伏面板如果0.7%的重要的是值得任何人。
箱很大,温度不会改变那么多的一天,所以不管你做太阳能分数计算的准确时间画或下午(当我们使用我们的大多数热水)真的没什么影响。典型的水箱温度下降的第二天下午高峰低约8 f,在绝大多数的日子里,它永远不会低于110 f我们设置为热水临时目标,所以没有备份当天无论何时使用能源平局。在一年的大多数备份加热器完全关闭。
水吸引相当可预测,结合油罐温度变化非常缓慢,这使它非常不可能大量画将当水箱温度很低,在快速浏览温度情节会说服你的。
真的不需要一个流量计如果坦克体温在一天并没有改变多少,只是假设所有水是在固定的时间是完全足够的假设。
日志系统的目的和评估太阳能分数不是获得太阳能分数下降到最近的一半比例,表明一个房主构建系统,成本1/8 th的典型的商业系统可以执行水平等于或优于大多数商业系统。扩界收集面积和存储体积而优化倾角过冬的性能让这个系统执行整个冬天太阳能分数水平近90%当大多数商业系统的一般规则和收藏家倾斜角度十分乐意为50%。
加里
非常有用的DIY技巧
我丈夫和我一直考虑尝试建立一个太阳能热水系统。你的建议和评论是非常有用的。我也与人们使用绿色抵押贷款融资本国购买和太阳能项目。我将直接那些感兴趣的太阳能热水系统。
关于三元乙丙橡胶衬套用于加里的坦克
加里,
我试着联系你在你的网站上。但是没有听到任何东西. .然后我看到你的帖子,想我试着联系你。我开始一个太阳能水箱使用你的设计。我有收藏家建造和购买控制器,但是当我去买三元乙丙橡胶衬套. .我找不到任何上市的太阳能坦克。他们已经上市的屋顶、池塘、运河等。是有区别的。或三元乙丙橡胶是相同的所有. .我没有看到,你告诉厚度你使用……45毫升或.60ml . . Any information you can provide would be greatly appreciated.
谢谢
混合平板+真空管集热器系统
马丁,
你有意见SHW系统使用平板收集器结合一个真空管集热器?(描述的家庭权力HP135 Feb-Mar 2010年,页82 - 86“SHW改造”)?我在找SHW系统新马建设。
谢谢!
re:问题三元乙丙橡胶衬垫用于加里的坦克
嗨,抱歉我错过了你的评论,我想这是太迟了。
我使用相同的三元乙丙橡胶,用于景观池衬垫或屋顶。它在很多地方出售——甚至在勃兹曼家得宝(Home Depot)。
我使用的东西是45毫升。
不知道为什么我没有得到你的邮件,我的回复每一封邮件。
加里
Fafco Hot2o系统
我安装了Fafco系统2008年7月,非常满意。这已经不是什么秘密不会被视为有效,因为管或其他系统,它是相对便宜和易于安装。我对至少有一个太阳能项目。热水器的储罐和其他零碎的我有大约2500美元,少退税约1700美元。在中央PA在冬季它不是真正的有效。我看到它运行在20的临时工,但它有它的局限性在寒冷它能做什么。对我来说这不是一个问题,我有一个水在我的煤炉加热盘管。
太阳能和木制火炉DHW
马丁,
在这个博客你简要描述自己的DHW生产系统包括太阳能和柴炉。我们正在设计新的家,想把DHW类似的方法。你能指出我们在正确的方向上的附加设计/安装方法?你也有一个“备份”坦克(电阻还是喜欢?)任何反馈是赞赏,海蒂
应对海蒂·戴维斯
海蒂
1。正如我在博客中写道,最好的书设计和安装太阳能热水系统太阳能热水系统由汤姆的车道。如果你还没有买这本书,一定要购买。
2。我的系统包括一个不锈钢储罐(SuperStor槽)积分换热盘管。
3所示。线圈的安装你的柴炉可以是危险的,如果你不知道你在做什么,因为这些系统可以爆炸。你的系统将需要至少2、安全阀,正确安装,和知识渊博的房主不不小心关掉任何阀门在错误的时间。如果你不确定如何安装这样一个系统,你不应该这样做。
4所示。是的,我有一个备份系统——一个绿星125年代propane-fired快热式热水器。
汤姆巷的书
汤姆巷的书可能是最全面、完整、详细和详尽的指导。那就是说,它是什么,在我看来,最糟糕的一个编辑的书我已经在我的生活。完全紊乱,non-pedagogical、非结构化的和混乱的书可能存在地球上。对于初学者只需要一个介绍,我就去鲍勃Ramlow更用户友好的书。无论如何,我仍然期待着找到一个太阳能热水书详尽的,友好的和详细的。
对何塞·卡斯特罗
荷西,
汤姆巷的书出版,读者是显而易见的。因为我是一个编辑,我同意你的书评。编辑器的使用,当作者出版书没有一个编辑的帮助,可以混合的结果。
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