Nó hoạt động như thế nào
Hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời bao gồm bể chứa nước và bộ thu năng lượng mặt trời. Có hai loại hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời: chủ động (có bơm tuần hoàn và bộ điều khiển) và thụ động (không có bơm tuần hoàn và bộ điều khiển).
Hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời đang hoạt động
Có hai loại hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời đang hoạt động:
Hệ thống tuần hoàn trực tiếp
Một máy bơm tuần hoàn nước gia đình qua bộ thu và vào nhà. Chúng hoạt động tốt ở vùng khí hậu hiếm khi có nhiệt độ đóng băng.
Hệ thống tuần hoàn gián tiếp
Một máy bơm tuần hoàn chất lỏng truyền nhiệt không đóng băng qua bộ thu và bộ trao đổi nhiệt. Điều này làm nóng nước chảy vào nhà. Chúng phổ biến ở vùng khí hậu dễ bị nhiệt độ đóng băng.
Hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời thụ động
Hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời thụ động thường rẻ hơn hệ thống hoạt động nhưng chúng thường kém hiệu quả hơn. Tuy nhiên, hệ thống thụ động đáng tin cậy hơn và tồn tại lâu hơn. Có hai loại hệ thống thụ động cơ bản:
Hệ thống thụ động Collector-Storage tích hợp
Các hệ thống này bao gồm một bể chứa nước được phủ một lớp vật liệu trong suốt để ánh nắng làm nóng nước. Nước trong bể sau đó chảy vào hệ thống đường ống. Các hệ thống này hoạt động tốt nhất ở những khu vực có nhiệt độ hiếm khi giảm xuống dưới mức đóng băng. Chúng cũng thích hợp cho những ngôi nhà có nhu cầu sử dụng nước nóng cao vào ban ngày và ban đêm.
Hệ thống xi phông nhiệt
Nước được làm nóng trong bộ thu gom trên mái nhà và sau đó chảy qua hệ thống đường ống khi bật vòi nước nóng. Hầu hết các hệ thống như vậy có công suất 40 gallon.
Bể chứa và bộ thu năng lượng mặt trời
Hầu hết các máy nước nóng năng lượng mặt trời đều yêu cầu bể chứa cách nhiệt tốt. Bể chứa năng lượng mặt trời có thêm một đầu ra và đầu vào được kết nối với bộ thu. Trong hệ thống hai bể, máy nước nóng năng lượng mặt trời làm nóng nước trước khi đưa vào máy nước nóng thông thường. Trong hệ thống một bể, máy sưởi dự phòng được kết hợp với bể chứa năng lượng mặt trời trong một bể duy nhất.
Có ba loại bộ thu năng lượng mặt trời để sử dụng trong dân cư:
Bộ sưu tập tấm phẳng
Bộ thu tấm kính là hộp cách nhiệt, chịu được thời tiết, có tấm hấp thụ màu tối bên dưới một hoặc nhiều nắp bằng thủy tinh hoặc nhựa (polymer). Bộ thu tấm phẳng không tráng kính (thường được sử dụng để sưởi ấm bể bơi bằng năng lượng mặt trời) có tấm hấp thụ tối màu làm bằng kim loại hoặc polymer và không có vỏ hoặc vỏ.
Hệ thống lưu trữ-thu gom tích hợp
Còn được gọi là ICS hoặc hệ thống theo mẻ, chúng có một hoặc nhiều thùng hoặc ống màu đen trong hộp kính cách nhiệt. Nước lạnh đầu tiên đi qua bộ thu năng lượng mặt trời, giúp làm nóng nước trước. Sau đó, nước tiếp tục được đưa đến máy nước nóng dự phòng thông thường, cung cấp nguồn nước nóng đáng tin cậy. Chúng chỉ nên được lắp đặt ở những nơi có khí hậu đóng băng ôn hòa, vì đường ống ngoài trời có thể đóng băng khi thời tiết lạnh giá.
Bộ thu năng lượng mặt trời dạng ống sơ tán Bộ thu năng lượng mặt trời dạng ống sơ tán
Tính năng ống thủy tinh trong suốt được sắp xếp song song. Mỗi ống chứa một ống bên ngoài bằng thủy tinh và một ống hấp thụ kim loại nối với tản nhiệt. Lớp phủ trên tản nhiệt hấp thụ năng lượng mặt trời nhưng ức chế sự mất nhiệt bức xạ. Những nhà sưu tập này được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng thương mại ở Hoa Kỳ.
Hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời hầu như luôn yêu cầu hệ thống dự phòng vào những ngày nhiều mây
d lần nhu cầu tăng lên. Máy nước nóng lưu trữ thông thường thường cung cấp nguồn dự phòng và có thể đã là một phần của gói hệ thống năng lượng mặt trời. Hệ thống dự phòng cũng có thể là một phần của bộ thu năng lượng mặt trời, chẳng hạn như bể chứa trên mái nhà với hệ thống xi-phông nhiệt. Bởi vì hệ thống lưu trữ thu gom tích hợp lưu trữ nước nóng ngoài việc thu nhiệt mặt trời, nên nó có thể được đóng gói cùng với máy nước nóng không bình chứa hoặc theo yêu cầu để dự phòng.
Lựa chọn máy nước nóng năng lượng mặt trời
Trước khi mua và lắp đặt hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời, bạn cần thực hiện những việc sau:
Ước tính chi phí và hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời
Đánh giá tài nguyên năng lượng mặt trời cho trang web của bạn
Xác định kích thước hệ thống chính xác
Điều tra các quy tắc, hiệp ước và quy định của địa phương.
Đồng thời tìm hiểu về các thành phần khác nhau cần thiết cho hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời, bao gồm:
Bộ trao đổi nhiệt hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời
Chất lỏng truyền nhiệt cho hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời
Cài đặt và bảo trì hệ thống
Việc lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời đúng cách phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Những yếu tố này bao gồm tài nguyên năng lượng mặt trời, khí hậu, các yêu cầu về quy chuẩn xây dựng của địa phương và các vấn đề an toàn; do đó, tốt nhất bạn nên nhờ nhà thầu hệ thống nhiệt mặt trời có trình độ lắp đặt hệ thống của bạn.
Sau khi cài đặt, việc bảo trì hệ thống của bạn đúng cách sẽ giúp hệ thống hoạt động trơn tru. Hệ thống thụ động không cần bảo trì nhiều. Đối với các hệ thống đang hoạt động, hãy thảo luận các yêu cầu bảo trì với nhà cung cấp hệ thống của bạn và tham khảo sổ tay hướng dẫn sử dụng hệ thống của bạn. Hệ thống nước và các bộ phận làm nóng nước truyền thống khác yêu cầu bảo trì giống như các hệ thống thông thường. Ở vùng khí hậu khô, nước mưa không thể tạo ra dòng nước tự nhiên nên việc lau kính có thể là cần thiết.
Các hệ thống đơn giản có thể yêu cầu bảo trì thường xuyên 3-5 năm một lần, tốt nhất là do nhà thầu năng lượng mặt trời thực hiện. Các hệ thống có bộ phận điện thường yêu cầu thay thế một hoặc hai bộ phận sau 10 năm. Tìm hiểu thêm về bảo trì và sửa chữa hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời.
Khi sàng lọc các nhà thầu lắp đặt và/hoặc bảo trì tiềm năng, hãy hỏi những câu hỏi sau:
Công ty của bạn có kinh nghiệm lắp đặt và bảo trì hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời không?
Chọn một công ty có kinh nghiệm cài đặt loại hệ thống bạn cần và bảo trì ứng dụng bạn chọn.
Công ty của bạn có bao nhiêu năm kinh nghiệm trong việc lắp đặt và bảo trì hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời?
Càng có nhiều kinh nghiệm thì càng tốt. Yêu cầu danh sách các khách hàng trước đây có thể cung cấp tài liệu tham khảo.
Công ty của bạn có được cấp phép hoặc chứng nhận không?
Một số tiểu bang yêu cầu giấy phép hợp lệ của thợ sửa ống nước và/hoặc nhà thầu năng lượng mặt trời. Hãy liên hệ với thành phố và quận của bạn để biết thêm thông tin. Xác nhận việc cấp phép với hội đồng cấp phép nhà thầu của tiểu bang của bạn. Hội đồng cấp phép cũng có thể thông báo cho bạn về bất kỳ khiếu nại nào đối với các nhà thầu được nhà nước cấp phép.
Cải thiện hiệu quả năng lượng
Sau khi bạn đã lắp đặt và bảo trì máy nước nóng đúng cách, hãy thử một số chiến lược tiết kiệm năng lượng bổ sung để giúp giảm hóa đơn sưởi ấm nước, đặc biệt nếu bạn cần một hệ thống dự phòng. Một số thiết bị và hệ thống tiết kiệm năng lượng sẽ tiết kiệm chi phí hơn khi lắp đặt cùng với máy nước nóng của bạn.
