✖


Jump to content

Солнечное отопление воды

Солнечные коллекторы для воды установлены в Испании
Часть серии о
Устойчивая энергетика
Автомобиль проезжает мимо четырех ветряных турбин в поле, и на горизонте их еще больше.
Энергосбережение
Возобновляемая энергия
Устойчивый транспорт

Солнечное отопление воды ( SWH ) – это нагрев воды солнечным светом с использованием солнечного теплового коллектора . Доступны различные конфигурации по разной цене для обеспечения решений в разных климатических условиях и широтах. SWH широко используются в жилых и некоторых промышленных целях. [1] [2]

Коллектор, обращенный к Солнцу, нагревает рабочую жидкость , которая поступает в систему хранения для дальнейшего использования. SWH бывают активными (накачиваемыми) и пассивными ( конвекционными ). В них используется только вода или и вода, и рабочая жидкость. Они нагреваются напрямую или через светоконцентрирующие зеркала. Они работают независимо или как гибриды с электрическими или газовыми обогревателями. [3] В крупномасштабных установках зеркала могут концентрировать солнечный свет в коллектор меньшего размера. [ оригинальное исследование? ]

По состоянию на 2017 год мировая тепловая мощность солнечных батарей (SHW) составляет 472 ГВт , и на рынке доминируют Китай , США и Турция . [4] Барбадос , Австрия , Кипр , Израиль и Греция являются ведущими странами по вместимости на человека. [4]

История

[ редактировать ]
Реклама солнечного водонагревателя 1902 года.
Солнечный двигатель Фрэнка Шумана на обложке книги Хьюго Гернсбака « Электрический экспериментатор» за март 1916 года.

Записи о солнечных коллекторах в США датируются периодом до 1900 года. [5] с участием выкрашенного в черный цвет бака, установленного на крыше. В 1896 году Кларенс Кемп из Балтимора заключил резервуар в деревянный ящик, создав таким образом первый «водонагреватель периодического действия», известный сегодня. Фрэнк Шуман построил первую в мире солнечную тепловую электростанцию ​​в Маади, Египет , используя параболические желоба для питания двигателя мощностью от 45 до 52 киловатт (от 60 до 70 лошадиных сил), который перекачивал 23 000 литров (6 000 галлонов США) воды в минуту из реки Нил в прилегающие хлопковые поля.

Плоские коллекторы для солнечного нагрева воды использовались во Флориде и Южной Калифорнии в 1920-х годах. Интерес к Северной Америке вырос после 1960 года, но особенно после нефтяного кризиса 1973 года .

Солнечная энергия используется в Австралии , Канаде , Китае , Германии , Индии , Израиле , Японии , Португалии , Румынии , Испании , Великобритании и США .

Средиземноморский

[ редактировать ]
См. Также: Солнечная энергия в Израиле , Солнечная энергия в Италии и Солнечная энергия в Испании.
Пассивные ( термосифонные ) солнечные водонагреватели на крыше в Иерусалиме

Израиль, Кипр и Греция являются лидерами на душу населения по использованию солнечных систем нагрева воды, обеспечивающих 30–40% домов. [6]

Плоские солнечные системы были усовершенствованы и широко использовались в Израиле. В 1950-х годах из-за нехватки топлива правительство запретило нагревать воду с 22:00 до 6:00. Леви Йиссар построил первый прототип израильского солнечного водонагревателя, а в 1953 году основал компанию NerYah, первого коммерческого производителя солнечного водонагревателя в Израиле. [7] К 1967 году солнечные водонагреватели использовали 20% населения. После энергетического кризиса 1970-х годов в 1980 году Израиль потребовал установки солнечных водонагревателей во всех новых домах (за исключением высоких башен с недостаточной площадью крыши). [8] В результате Израиль стал мировым лидером по использованию солнечной энергии на душу населения : 85% домохозяйств используют солнечные тепловые системы (3% первичного национального потребления энергии). [9] по оценкам, это позволит стране сэкономить 2 миллиона баррелей (320 000 м3). 3 ) нефти в год. [10] [11]

В 2005 году Испания стала первой страной в мире, которая потребовала установки фотоэлектрических систем выработки электроэнергии в новых зданиях, и второй (после Израиля) страной, которая потребовала установки солнечных систем нагрева воды, в 2006 году. [12]

Азия

[ редактировать ]
См. Также: Солнечная энергия в Китае.
Новые солнечные установки для горячего водоснабжения в 2009 году по всему миру

После 1960 года системы начали продаваться в Японии. [5]

В Австралии действует множество национальных, государственных и нормативных актов в отношении солнечной тепловой энергии, начиная с MRET в 1997 году. [13] [14] [15]

Солнечные системы нагрева воды популярны в Китае, где базовые модели начинаются примерно с 1500 юаней (235 долларов США), что примерно на 80% меньше, чем в западных странах для коллектора данного размера. По крайней мере, в 30 миллионах китайских семей он есть. Популярность обусловлена ​​эффективными вакуумными трубками, которые позволяют обогревателям работать даже под серым небом и при температуре значительно ниже нуля. [16]

Требования к дизайну

[ редактировать ]

Тип, сложность и размер солнечной системы нагрева воды в основном определяются:

  • Изменения температуры окружающей среды и солнечной радиации между летом и зимой
  • Изменения температуры окружающей среды в течение цикла день-ночь
  • Возможность перегрева или замерзания питьевой воды или коллекторной жидкости.

Минимальные требования к системе обычно определяются количеством или температурой горячей воды, необходимой зимой, когда производительность системы и температура входящей воды обычно минимальны. Максимальная производительность системы определяется необходимостью предотвращения перегрева воды в системе.

Защита от замерзания

[ редактировать ]

Меры защиты от замерзания предотвращают повреждение системы из-за расширения замерзающей транспортирующей жидкости. Системы обратного слива сливают перекачивающую жидкость из системы при остановке насоса. Во многих непрямых системах используется антифриз (например, пропиленгликоль в качестве теплоносителя ).

В некоторых прямых системах коллекторы можно опорожнить вручную, если ожидается замерзание. Этот подход распространен в климате, где отрицательные температуры случаются нечасто, но он может быть менее надежным, чем автоматическая система, поскольку она полагается на оператора.

Третий тип защиты от замерзания — это морозоустойчивость, при которой водопроводные трубы низкого давления из силиконовой резины просто расширяются при замерзании. Один из таких коллекционеров теперь имеет аккредитацию European Solar Keymark.

Защита от перегрева

[ редактировать ]

Если горячая вода не использовалась в течение дня или двух, жидкость в коллекторах и накопителях может достигать высоких температур во всех системах без «обратного слива». Когда накопительный бак в системе «обратного слива» достигает желаемой температуры, насосы останавливаются, прекращая процесс нагрева и тем самым предотвращая перегрев накопительного бака.

Некоторые активные системы намеренно охлаждают воду в накопительном баке, циркулируя горячую воду через коллектор в периоды, когда мало солнечного света или ночью, теряя тепло. Это наиболее эффективно при прямом или термическом водопроводе и практически неэффективно в системах, в которых используются вакуумные трубчатые коллекторы из-за их превосходной изоляции. Любой тип коллектора все равно может перегреться. Герметичные солнечные тепловые системы высокого давления в конечном итоге полагаются на работу предохранительных клапанов температуры и давления . Нагреватели низкого давления с открытой вентиляцией имеют более простые и надежные средства управления безопасностью, обычно с открытой вентиляцией.

Структура и работа

[ редактировать ]

Простые конструкции включают в себя простую изолированную коробку со стеклянной крышкой и плоским солнечным поглотителем из листового металла темного цвета, прикрепленным к медным трубкам теплообменника , или набор металлических трубок, окруженных вакуумированным (почти вакуумным) стеклянным цилиндром. В промышленных случаях параболическое зеркало может концентрировать солнечный свет на трубке. Тепло сохраняется в резервуаре для хранения горячей воды . Объем этого резервуара должен быть больше при использовании систем солнечного отопления, чтобы компенсировать плохую погоду. [ нужны разъяснения ] и поскольку оптимальная конечная температура солнечного коллектора [ нужны разъяснения ] ниже, чем у типичного погружного или пламенного нагревателя. Жидким теплоносителем (HTF) для абсорбера может быть вода, но чаще (по крайней мере, в активных системах) это отдельный контур жидкости, содержащий антифриз и ингибитор коррозии, передающий тепло в резервуар через теплообменник (обычно змеевик медных трубок теплообменника внутри резервуара). Медь является важным компонентом в системах солнечного теплового отопления и охлаждения из-за ее высокой теплопроводности, устойчивости к атмосферной и водной коррозии, герметизации и соединения пайкой, а также механической прочности. Медь используется как в ресиверах, так и в первичных контурах (трубах и теплообменниках резервуаров для воды). [17]

«Обратный дренаж» — еще одна концепция, требующая меньшего обслуживания. [18] Антифриз не требуется; вместо этого все трубопроводы имеют наклон, чтобы вода стекала обратно в резервуар. Резервуар не находится под давлением и работает при атмосферном давлении. Как только насос выключается, поток меняется на противоположное, и трубы опорожняются до того, как может произойти замерзание.

Как работает солнечная система горячего водоснабжения

Бытовые солнечные тепловые установки делятся на две группы: пассивные (иногда называемые «компактными») и активные (иногда называемые «насосными») системы. Оба обычно включают в себя вспомогательный источник энергии (электрический нагревательный элемент или подключение к системе центрального отопления, работающей на газе или мазуте), который активируется, когда температура воды в резервуаре падает ниже минимальной настройки, гарантируя, что горячая вода всегда будет доступна. Комбинация солнечного нагрева воды и резервного тепла от дымохода дровяной печи. [19] может позволить системе горячего водоснабжения работать круглый год в более прохладном климате, без необходимости удовлетворения дополнительных потребностей в тепле солнечной системы нагрева воды за счет ископаемого топлива или электричества.

При совместном использовании системы солнечного нагрева воды и системы центрального отопления с горячей водой солнечное тепло будет либо концентрироваться в резервуаре предварительного нагрева, который подается в резервуар, нагреваемый центральным отоплением , либо солнечный теплообменник заменит нижний нагревательный элемент. а верхний элемент останется для обеспечения дополнительного тепла. Однако основная потребность в центральном отоплении возникает ночью и зимой, когда солнечная энергия ниже. Таким образом, солнечный нагрев воды для мытья и купания часто является лучшим применением, чем центральное отопление, поскольку спрос и предложение лучше согласованы. Во многих климатических условиях солнечная система горячего водоснабжения может обеспечить до 85% энергии для горячего водоснабжения. Сюда могут входить бытовые неэлектрические концентрирующие солнечные тепловые системы. Во многих странах Северной Европы комбинированные системы горячего водоснабжения и отопления помещений ( солнечные комбинированные системы ) используются для обеспечения от 15 до 25% энергии для отопления домов. В сочетании с хранением энергии крупномасштабное солнечное отопление может обеспечить 50-97% годового потребления тепла для районное отопление . [20] [21]

Теплопередача

[ редактировать ]

Прямой

[ редактировать ]
Прямые системы: (A) Пассивная система CHS с резервуаром над коллектором. (B) Активная система с насосом и контроллером, управляемыми фотоэлектрической панелью.

В системах прямого или открытого цикла питьевая вода циркулирует через коллекторы. Они относительно дешевы. К недостаткам относятся:

  • Они практически не обеспечивают защиту от перегрева, если у них нет насоса отвода тепла.
  • Они практически не обеспечивают защиту от замерзания или не обеспечивают ее вообще, если только коллекторы не устойчивы к морозу.
  • В коллекторах скапливается накипь в районах с жесткой водой, если не используется ионообменный смягчитель.

Появление морозостойких конструкций расширило рынок SWH для более холодного климата. В условиях замерзания более ранние модели были повреждены, когда вода превратилась в лед, что привело к разрыву одного или нескольких компонентов.

Косвенный

[ редактировать ]

В системах с непрямым или замкнутым контуром для передачи тепла от «жидкого теплоносителя» (HTF) к питьевой воде используется теплообменник. Наиболее распространенным HTF является смесь антифриза и воды, в которой обычно используется нетоксичный пропиленгликоль . После нагрева в панелях HTF поступает в теплообменник, где его тепло передается питьевой воде. Непрямые системы обеспечивают защиту от замерзания и, как правило, защиту от перегрева.

Движение

[ редактировать ]

Пассивный

[ редактировать ]

Пассивные системы полагаются на тепловую конвекцию или тепловые трубы для циркуляции рабочей жидкости. Пассивные системы стоят дешевле и требуют минимального обслуживания или вообще не требуют его, но менее эффективны. Серьезными проблемами являются перегрев и замерзание.

Активный

[ редактировать ]

Активные системы используют один или несколько насосов для циркуляции воды и/или теплоносителя . Это позволяет использовать гораздо более широкий диапазон конфигураций системы.

Насосные системы дороже в покупке и эксплуатации. Однако они работают с более высокой эффективностью и их легче контролировать.

Активные системы имеют контроллеры с такими функциями, как взаимодействие с резервным электрическим или газовым водонагревателем, расчет и регистрация сэкономленной энергии, функции безопасности, удаленный доступ и информативные дисплеи.

Пассивные прямые системы

[ редактировать ]
Интегрированная система коллекторного хранения (ICS)

В системе интегрированного коллекторного хранения (ICS или периодического нагревателя) используется резервуар, который действует как хранилище и коллектор. Нагреватели периодического действия представляют собой тонкие прямолинейные резервуары со стеклянной стороной, обращенной к Солнцу в полдень . Они просты и менее дороги, чем пластинчатые и трубчатые коллекторы, но при установке на крыше могут потребоваться распорки (для выдерживания 400–700 фунтов (180–320 кг) фунтов воды), страдают от значительных потерь тепла в ночное время, поскольку боковые обращенные к солнцу, в основном неизолированы и подходят только для умеренного климата.

Система конвекционного аккумулирования тепла (CHS) аналогична системе ICS, за исключением того, что резервуар для хранения и коллектор физически разделены, и передача между ними осуществляется за счет конвекции. В системах CHS обычно используются стандартные плоские коллекторы или коллекторы с вакуумными трубками. Для правильной работы конвекции накопительный бак должен располагаться над коллекторами. Основное преимущество систем CHS перед системами ICS заключается в том, что потери тепла в значительной степени исключаются, поскольку резервуар для хранения может быть полностью изолирован. Поскольку панели расположены под накопительным баком, потери тепла не вызывают конвекцию, поскольку холодная вода остается в самой нижней части системы.

Активные непрямые системы

[ редактировать ]

В системах антифриза под давлением используется смесь антифриза (почти всегда малотоксичного пропиленгликоля) и водной смеси для HTF, чтобы предотвратить повреждение от замерзания.

Хотя системы антифриза эффективны в предотвращении повреждений от замерзания, у них есть недостатки:

  • Если HTF становится слишком горячим, гликоль разлагается до кислоты, а затем не обеспечивает защиты от замерзания и начинает растворять компоненты солнечного контура.
  • Системы без сливных баков должны циркулировать HTF – независимо от температуры резервуара-хранилища – чтобы предотвратить разложение HTF. Чрезмерные температуры в резервуаре вызывают образование накипи и отложений, возможные серьезные ожоги, если не установлен терморегулирующий клапан, а при использовании для хранения возможный выход из строя термостата.
  • Гликоль/водный HTF необходимо заменять каждые 3–8 лет, в зависимости от температур, которым он подвергался.
  • В некоторых юрисдикциях требуются более дорогие теплообменники с двойными стенками, хотя пропиленгликоль малотоксичен.
  • Несмотря на то, что HTF содержит гликоль для предотвращения замерзания, он обеспечивает циркуляцию горячей воды из накопительного бака в коллекторы при низких температурах (например, ниже 40 °F (4 °C)), что приводит к значительным потерям тепла.

Система обратного дренажа — это активная непрямая система, в которой HTF (обычно чистая вода) циркулирует через коллектор под действием насоса. Трубопровод коллектора не находится под давлением и включает в себя открытый дренажный резервуар, находящийся в кондиционируемом или полукондиционированном помещении. HTF остается в сливном резервуаре, пока насос не работает, и возвращается туда (опорожняя коллектор) при выключении насоса. Коллекторная система, включая трубопроводы, должна стекать под действием силы тяжести в обратный резервуар. Дренажные системы не подвержены замерзанию или перегреву. Насос работает только тогда, когда это необходимо для сбора тепла, но не для защиты HTF, что повышает эффективность и снижает затраты на перекачку. [22]

Сделай сам (DIY)

[ редактировать ]

Планы солнечных систем нагрева воды доступны в Интернете. [23] Системы SWH, сделанные своими руками, обычно дешевле коммерческих и используются как в развитых, так и в развивающихся странах. [24] [25]

Сравнение

[ редактировать ]
Характеристика ИКС (пакетный режим) Thermo­siphon Активный прямой Активный косвенный Drain­back Пузырьковый насос
Низкий профиль-ненавязчивый Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Легкий коллектор Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Выдерживает морозную погоду Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Низкие эксплуатационные расходы Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Просто: нет вспомогательного управления Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Возможность модернизации существующего магазина Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Экономия места: нет дополнительного накопительного бака. Зеленая галочкаИ Зеленая галочкаИ
Сравнение систем SWH. Источник: Основы солнечного нагрева воды — homepower.com. [26]

Компоненты

[ редактировать ]

Коллекционер

[ редактировать ]
Основная статья: Солнечный тепловой коллектор

Солнечные тепловые коллекторы улавливают и сохраняют тепло солнца и используют его для нагрева жидкости. [27] Два важных физических принципа определяют технологию солнечных тепловых коллекторов:

  • Любой горячий объект в конечном итоге возвращается в тепловое равновесие с окружающей средой из-за потерь тепла из-за проводимости , конвекции и излучения. [28] Эффективность (доля тепловой энергии, сохраняемой в течение заданного периода времени) напрямую связана с потерями тепла с поверхности коллектора. Конвекция и излучение являются наиболее важными источниками теплопотерь. Теплоизоляция используется для замедления потери тепла от горячего объекта. Это соответствует Второму закону термодинамики («эффект равновесия»).
  • Тепло теряется быстрее, если разница температур между горячим объектом и окружающей средой больше. Потери тепла преимущественно определяются температурным градиентом между поверхностью коллектора и температурой окружающей среды. Проводимость, конвекция и излучение происходят быстрее при больших температурных градиентах. [28] (эффект дельта- t ).
Плоский солнечный тепловой коллектор, вид с уровня крыши

Плоская солнечная панель

[ редактировать ]

Плоские пластинчатые коллекторы являются продолжением идеи поместить коллектор в коробку, похожую на духовку, со стеклом, обращенным прямо к Солнцу. [29] Большинство плоских коллекторов имеют две горизонтальные трубы сверху и снизу, называемые коллекторами, и множество соединяющих их вертикальных труб меньшего размера, называемых стояками. Стояки приварены (или соединены аналогичным образом) к тонким ребрам абсорбера. Жидкий теплоноситель (вода или смесь воды и антифриза) перекачивается из бака для хранения горячей воды или теплообменника в нижний коллектор коллекторов, поднимается вверх по стоякам, собирая тепло от ребер абсорбера, а затем выходит из коллектора. верхнего заголовка. Змеевидные плоские коллекторы немного отличаются от этой конструкции «арфы» и вместо этого используют одну трубу, которая проходит вверх и вниз по коллектору. Однако, поскольку змеевидные плоские пластинчатые коллекторы не могут быть должным образом слиты с водой, их нельзя использовать в системах обратного дренажа.

Тип стекла, используемого в плоских коллекторах, почти всегда представляет собой закаленное стекло с низким содержанием железа . Такое стекло может выдержать значительный град, не разбиваясь, что является одной из причин того, что плоские коллекторы считаются наиболее долговечным типом коллекторов.

Неглазурованные или формованные коллекторы аналогичны плоским коллекторам, за исключением того, что они не теплоизолированы и не защищены физически стеклянной панелью. Следовательно, эти типы коллекторов гораздо менее эффективны, когда температура воды превышает температуру окружающего воздуха. При нагреве бассейна вода, которую необходимо нагреть, часто бывает холоднее, чем температура окружающей среды на крыше, и в этот момент отсутствие теплоизоляции позволяет дополнительно отбирать тепло из окружающей среды. [30]

Вакуумированная трубка

[ редактировать ]
Вакуумный трубчатый солнечный водонагреватель на крыше

Вакуумные трубчатые коллекторы (ЭТК) – способ снизить теплопотери, [29] присуща плоским пластинам. Поскольку потери тепла из-за конвекции не могут пересекать вакуум, они образуют эффективный изолирующий механизм, удерживающий тепло внутри труб коллектора. [31] Поскольку два плоских листа стекла обычно недостаточно прочны, чтобы выдержать вакуум, вакуум создается между двумя концентрическими трубками. Обычно водяной трубопровод в ETC окружен двумя концентрическими стеклянными трубками, разделенными вакуумом, который пропускает солнечное тепло (для нагрева трубы), но ограничивает потери тепла. Внутренняя трубка покрыта термопоглотителем. [32] Срок службы в вакууме варьируется от коллектора к коллектору: от 5 до 15 лет.

Плоские пластинчатые коллекторы, как правило, более эффективны, чем ETC, в условиях яркого солнечного света. Однако в облачных или очень холодных условиях выходная мощность плоских пластинчатых коллекторов снижается немного больше, чем у ETC. [29] Большинство ETC сделаны из отожженного стекла, которое подвержено воздействию града и разрушается при воздействии частиц размером примерно с мяч для гольфа. ЭТК из «коксового стекла», имеющего зеленый оттенок, прочнее и реже теряют вакуум, но эффективность несколько снижается из-за снижения прозрачности. Внеземные цивилизации могут собирать энергию Солнца в течение всего дня под небольшими углами благодаря своей трубчатой ​​форме. [33]

Насос

[ редактировать ]

Фотоэлектрический насос

[ редактировать ]

Одним из способов питания активной системы является использование фотоэлектрической (PV) панели . Чтобы обеспечить надлежащую производительность и долговечность насоса, насос (постоянного тока) и фотоэлектрическая панель должны быть правильно подобраны. Хотя насос с фотоэлектрическим питанием не работает ночью, контроллер должен гарантировать, что насос не работает, когда светит солнце, а вода в коллекторе недостаточно горячая.

Фотоэлектрические насосы обладают следующими преимуществами:

  • Более простая/дешевая установка и обслуживание
  • Избыточную фотоэлектрическую мощность можно использовать для домашнего использования электроэнергии или вернуть в сеть.
  • Может осушить жилое пространство [34]
  • Может работать при отключении электроэнергии
  • Позволяет избежать потребления углерода при использовании насосов с питанием от сети.

Пузырьковый насос

[ редактировать ]
Продолжительность: 14 секунд.
Сепаратор пузырьков системы пузырькового насоса

Пузырьковый насос (также известный как гейзерный насос) подходит для систем с плоскими панелями, а также для вакуумных трубок. В системе пузырькового насоса закрытый контур HTF находится под пониженным давлением, что приводит к кипению жидкости при низкой температуре, поскольку ее нагревает солнце. Пузырьки пара образуют гейзер, вызывая восходящий поток. Пузырьки отделяются от горячей жидкости и конденсируются в самой высокой точке контура, после чего жидкость течет вниз по направлению к теплообменнику из-за разницы уровней жидкости. [35] [36] [37] HTF обычно поступает в теплообменник при температуре 70 °C и возвращается в циркуляционный насос при температуре 50 °C. Откачка обычно начинается примерно при 50 °C и увеличивается с восходом солнца, пока не будет достигнуто равновесие.

Контроллер

[ редактировать ]
Основная статья: Солнечный контроллер

Дифференциальный контроллер определяет разницу температур между водой, выходящей из солнечного коллектора, и водой в накопительном баке рядом с теплообменником. Контроллер запускает насос, когда вода в коллекторе становится примерно на 8–10 °C теплее, чем вода в резервуаре, и останавливает его, когда разница температур достигает 3–5 °C. Это гарантирует, что хранимая вода всегда нагревается во время работы насоса, и предотвращает чрезмерное циклическое включение и выключение насоса. (В прямых системах насос может срабатывать при разнице около 4 °C, поскольку в них нет теплообменника.)

Танк

[ редактировать ]

Самый простой коллектор – это металлический резервуар, наполненный водой, расположенный в солнечном месте. Солнце нагревает танк. Так работали первые системы. [5] Такая установка была бы неэффективной из-за эффекта равновесия: как только начинается нагрев резервуара и воды, полученное тепло теряется в окружающую среду, и это продолжается до тех пор, пока вода в резервуаре не достигнет температуры окружающей среды. Задача состоит в том, чтобы ограничить потери тепла.

  • Резервуар для хранения может быть расположен ниже коллекторов, что обеспечивает большую свободу при проектировании системы и позволяет использовать уже существующие резервуары для хранения.
  • Резервуар для хранения можно скрыть от глаз.
  • Накопительный бак можно разместить в кондиционируемом или полукондиционируемом помещении, что снижает потери тепла.
  • Можно использовать дренажные баки.

Изолированный резервуар

[ редактировать ]

ICS или коллекторы периодического действия уменьшают потери тепла за счет теплоизоляции резервуара. [29] [38] Это достигается путем помещения резервуара в коробку со стеклянной крышкой, которая позволяет солнечному теплу достигать резервуара для воды. [39] Остальные стенки бокса утеплены, что снижает конвекцию и излучение. [40] Коробка также может иметь отражающую поверхность внутри. Это отражает тепло, потерянное из резервуара, обратно в резервуар. Проще говоря, солнечный водонагреватель ICS можно рассматривать как резервуар для воды, заключенный в своего рода «печь», которая сохраняет тепло солнца, а также тепло воды в резервуаре. Использование короба не исключает потерь тепла из бака в окружающую среду, но в значительной степени снижает эти потери.

Стандартные коллекторы ICS имеют характеристику, которая сильно ограничивает эффективность коллектора: небольшое соотношение поверхности к объему. [41] Поскольку количество тепла, которое резервуар может поглотить от солнца, во многом зависит от поверхности резервуара, непосредственно подвергающейся воздействию солнца, отсюда следует, что размер поверхности определяет степень, до которой вода может быть нагрета солнцем. Цилиндрические объекты, такие как резервуар в коллекторе ICS, имеют изначально небольшое соотношение поверхности к объему. Коллекторы пытаются увеличить это соотношение для эффективного нагрева воды. Вариации этой базовой конструкции включают коллекторы, которые сочетают в себе меньшие контейнеры для воды и технологию вакуумных стеклянных трубок, тип системы ICS, известный как коллектор партии вакуумных трубок (ETB). [29]

Приложения

[ редактировать ]

Вакуумированная трубка

[ редактировать ]

ETSC могут быть более полезны, чем другие солнечные коллекторы в зимний сезон. ETC можно использовать для отопления и охлаждения в таких отраслях, как фармацевтическая и фармацевтическая, бумажная, кожевенная и текстильная, а также в жилых домах, больницах, домах престарелых, гостиницах, бассейнах и т. д.

ETC может работать в диапазоне температур от средней до высокой для нагрева воды с помощью солнечной энергии, бассейна, кондиционирования воздуха и солнечной плиты.

Более высокий диапазон рабочих температур ETC (до 200 °C (392 °F)) делает их пригодными для промышленного применения, такого как производство пара, тепловые двигатели и солнечная сушка.

Бассейны

[ редактировать ]

плавающие системы покрытия бассейна Для подогрева бассейна используются и отдельные СТС.

Системы покрытия бассейна, будь то сплошные листы или плавающие диски, действуют как изоляция и уменьшают потери тепла. Большая часть потерь тепла происходит за счет испарения, а использование накрытия замедляет испарение.

STC для использования непитьевой воды в бассейне часто изготавливаются из пластика. Вода в бассейне слегка коррозионна из-за хлора. Вода циркулирует через панели с помощью существующего фильтра бассейна или дополнительного насоса. В мягких условиях неглазурованные пластиковые коллекторы более эффективны в качестве прямой системы. В холодных или ветреных условиях вместе с теплообменником используются вакуумные трубки или плоские пластины непрямой конфигурации. Это уменьшает коррозию. Довольно простой регулятор дифференциальной температуры используется для направления воды к панелям или теплообменнику путем поворота клапана или включения насоса. Как только вода в бассейне достигает необходимой температуры, используется переключающий клапан для возврата воды непосредственно в бассейн без нагрева. [42] Многие системы сконфигурированы как системы обратного слива, в которых вода сливается в бассейн при выключении водяного насоса.

Коллекторные панели обычно монтируются на ближайшей крыше или на наклонной стойке. Из-за небольшой разницы температур между воздухом и водой панели часто представляют собой коллекторы или неглазурованные плоские коллекторы. Простое эмпирическое правило для необходимой площади панелей составляет 50% площади поверхности бассейна. [42] Это для территорий, где бассейны используются только в летний сезон. Добавление солнечных коллекторов в обычный открытый бассейн в холодном климате обычно может продлить комфортное использование бассейна на месяцы и более, если используется изолирующее покрытие для бассейна. [30] При 100% покрытии большинство солнечных систем горячего водоснабжения способны нагревать бассейн от 4 °C для бассейна, подверженного ветру, до 10 °C для защищенного от ветра бассейна, постоянно покрытого солнечной батареей. одеяло для бассейна. [43]

Программа анализа активной солнечной энергетической системы может использоваться для оптимизации солнечной системы нагрева бассейна до ее строительства.

Производство энергии

[ редактировать ]
Прачечная в Калифорнии с панелями на крыше, обеспечивающими горячую воду для стирки.

Количество тепла, отдаваемого солнечной системой нагрева воды, зависит, прежде всего, от количества тепла, доставляемого солнцем в конкретное место ( инсоляция ). В тропиках инсоляция может быть относительно высокой, например, 7 кВтч/м. 2 в день по сравнению, например, с 3,2 кВтч/м 2 в день в регионах с умеренным климатом . Даже на одной и той же широте средняя инсоляция может сильно различаться от места к месту из-за различий в местных погодных условиях и количества облачности. доступны калькуляторы . Для расчета инсоляции на объекте [44] [45] [46]

Ниже приведена таблица, в которой даны приблизительные характеристики и энергия, которую можно ожидать от солнечной системы нагрева воды длиной около 2 м. 2 площади абсорбера коллектора, демонстрируя две вакуумные трубчатые и три плоские солнечные системы нагрева воды. Используется сертификационная информация или цифры, рассчитанные на основе этих данных. В двух нижних строках приведены оценки ежедневного производства энергии (кВт/день) для тропического и умеренного климата. Эти оценки относятся к нагреву воды до температуры на 50 °C выше температуры окружающей среды.

В большинстве систем солнечного нагрева воды выходная мощность линейно зависит от площади поверхности коллектора. [47]

Ежедневное производство энергии (кВт тыс.ч ) пяти солнечных тепловых систем. Обе системы эвакуационных трубок, используемые ниже, имеют по 20 трубок.
Технология Плоская пластина Плоская пластина Плоская пластина И Т. Д И Т. Д
Конфигурация Прямой активный Thermo­siphon Косвенный активный Косвенный активный Прямой активный
Габаритные размеры (м 2 ) 2.49 1.98 1.87 2.85 2.97
Размер абсорбера (м 2 ) 2.21 1.98 1.72 2.85 2.96
Максимальная эффективность 0.68 0.74 0.61 0.57 0.46
Производство энергии (кВтч/день):
— Инсоляция 3,2 кВтч/м 2 /день ( умеренный )
– например, Цюрих, Швейцария 		5.3 3.9 3.3 4.8 4.0
— Инсоляция 6,5 кВтч/м 2 /день (тропический)
– например, Финикс, США 		11.2 8.8 7.1 9.9 8.4

Цифры между вышеупомянутыми коллекторами довольно схожи: они дают около 4 кВтч/день в умеренном климате и около 8 кВтч/день в тропическом климате при использовании коллектора с длиной 2 м. 2 поглотитель. В умеренном климате этого достаточно, чтобы нагреть 200 литров воды примерно на 17 °C. В тропическом сценарии эквивалентное нагревание составит примерно 33 °C. Многие термосифонные системы имеют мощность, сравнимую с эквивалентными активными системами. Эффективность вакуумных трубчатых коллекторов несколько ниже, чем у плоских пластинчатых коллекторов, поскольку поглотители уже трубок, а между трубками имеется пространство, что приводит к значительно большему проценту неактивной общей площади коллектора. Некоторые методы сравнения [48] Рассчитайте эффективность вакуумных трубчатых коллекторов на основе фактической площади абсорбера, а не занимаемого пространства, как это было сделано в приведенной выше таблице. Эффективность снижается при более высоких температурах.

Затраты

[ редактировать ]

В солнечных и теплых местах, где защита от замерзания не требуется, солнечный водонагреватель ICS (периодического типа) может быть экономически эффективным. [40] В более высоких широтах требования к конструкции для холодной погоды увеличивают сложность и стоимость системы.Это увеличивает первоначальные затраты, но не затраты жизненного цикла. Таким образом, самым большим соображением являются большие первоначальные финансовые затраты на солнечные системы нагрева воды. [49] Компенсация этих расходов может занять годы. [50] Срок окупаемости больше в условиях умеренного климата. [51] Поскольку солнечная энергия бесплатна, эксплуатационные расходы невелики.В более высоких широтах солнечные обогреватели могут быть менее эффективными из-за более низкой инсоляции, что, возможно, потребует более крупных и/или двойных систем отопления. [51] В некоторых странах государственные стимулы могут быть значительными.

Факторы затрат (положительные и отрицательные) включают в себя:

  • Цена солнечного водонагревателя (более сложные системы стоят дороже)
  • Эффективность
  • Стоимость установки
  • Электричество, используемое для перекачки
  • Стоимость топлива для нагрева воды (например, газа или электричества), сэкономленного за кВтч
  • Количество используемого топлива для нагрева воды
  • Первоначальная и/или повторяющаяся государственная субсидия
  • Затраты на техническое обслуживание (например, замена антифриза или насоса)
  • Экономия на обслуживании традиционной (электрической/газовой/масляной) системы подогрева воды.

Срок окупаемости может сильно варьироваться в зависимости от солнечного света в регионе, дополнительных затрат, связанных с необходимостью защиты коллекторов от замерзания, использования горячей воды в домах и т. д. Например, в центральной и южной Флориде период окупаемости может легко составить 7 лет или меньше, а не 12,6 лет, указанных на рис. график для США. [52]

Затраты и сроки окупаемости бытовых систем водоотведения с экономией 200 кВтч/мес (по данным за 2010 г.), без учета затрат на техническое обслуживание, субсидий и затрат на установку.
Страна Curr­ency Стоимость системы Субсидия(%) Эффективная стоимость Стоимость электроэнергии/кВтч Экономия электроэнергии/месяц Срок окупаемости(год)
 Бразилия БРЛ 2500 [53] 0 2500 0.25 50 4.2
 ЮАР Зар 14000 15 [54] 11900 0.9 180 5.5
 Австралия австралийский доллар 5000 [55] 40 [56] 3000 0.18 [57] 36 6.9
 Бельгия евро 4000 [58] 50 [59] 2000 0.1 [60] 20 8.3
 Соединенные Штаты доллар США 5000 [61] 30 [62] 3500 0.1158 [63] 23.16 12.6
 Великобритания Фунт стерлингов 4800 [64] 0 4800 0.11 [65] 22 18.2

Срок окупаемости короче при большей инсоляции. Однако даже в регионах с умеренным климатом солнечный нагрев воды экономически эффективен. Период окупаемости фотоэлектрических систем исторически был намного дольше. [51] Затраты и срок окупаемости сокращаются, если не требуется дополнительная/резервная система. [50] тем самым продлевая срок окупаемости такой системы.

Субсидии

[ редактировать ]

В Австралии действует система кредитов на возобновляемую энергию, основанная на национальных целях в области возобновляемых источников энергии. [56]

Инициатива «Солнечные районы Торонто» предлагает субсидии на покупку солнечных водонагревательных установок. [66]

Энергетический след и оценка жизненного цикла

[ редактировать ]

Энергетический след

[ редактировать ]

Источник электроэнергии в активной системе SWH определяет степень, в которой система способствует выбросу углерода в атмосферу во время работы. Активные солнечные тепловые системы, использующие сетевое электричество для прокачки жидкости через панели, называются «низкоуглеродными солнечными батареями». В большинстве систем насосная установка снижает экономию энергии примерно на 8%, а сокращение выбросов углерода при использовании солнечной энергии примерно на 20%. [67] Однако насосы малой мощности работают с мощностью 1–20 Вт. [68] [69] Если предположить, что панель солнечного коллектора выдает 4 кВтч/день, а насос работает с перерывами от электросети в общей сложности 6 часов в течение 12-часового солнечного дня, то потенциально негативное воздействие такого насоса можно снизить примерно до 3% тепла. произведено.

Однако активные солнечные тепловые системы с фотоэлектрическим питанием обычно используют фотоэлектрическую панель мощностью 5–30 Вт и небольшой диафрагменный насос малой мощности или центробежный насос для циркуляции воды. Это снижает эксплуатационные выбросы углекислого газа и энергии.

Альтернативные неэлектрические насосные системы могут использовать тепловое расширение и фазовые изменения жидкостей и газов.

Оценка энергии жизненного цикла

[ редактировать ]

Признанные стандарты могут использоваться для проведения надежных и количественных оценок жизненного цикла (LCA). LCA учитывает финансовые и экологические затраты на приобретение сырья, производство, транспортировку, использование, обслуживание и утилизацию оборудования. Элементы включают в себя:

  • Финансовые затраты и прибыль
  • Потребление энергии
  • CO 2 и другие выбросы

Что касается потребления энергии, около 60% уходит в бак, а 30% - в коллектор. [70] (в данном случае плоская термосифонная пластина). В Италии, [71] На производство оборудования SWH расходуется около 11 гигаджоулей электроэнергии, из них около 35% идет на резервуар, еще 35% - на коллектор. Основным воздействием, связанным с энергетикой, являются выбросы. Энергия, используемая в производстве, восстанавливается в течение первых 2–3 лет использования (в Южной Европе).

Напротив, срок окупаемости энергии в Великобритании составляет всего 2 года. Эта цифра была для прямой системы, модифицированной для существующего хранилища воды, с фотоэлектрическими насосами, морозостойкой и площадью апертуры 2,8 кв.м. Для сравнения, согласно тому же сравнительному исследованию, фотоэлектрической установке потребовалось около 5 лет, чтобы окупить энергию. [72]

Что касается выбросов CO 2 , большая часть сэкономленных выбросов зависит от степени использования газа или электричества в качестве дополнения к солнечной энергии. Используя 99-балльную систему Эко-индикаторов в качестве критерия (т.е. годовую нагрузку на окружающую среду среднестатистического жителя Европы) в Греции, [70] чисто газовая система может иметь меньше выбросов, чем солнечная система. В этом расчете предполагается, что солнечная система обеспечивает около половины потребностей домохозяйства в горячей воде. Но поскольку выбросы метана (CH 4 ) в топливном цикле природного газа [73] Если парниковый эффект CO 2 затмевает , то чистые выбросы парниковых газов (CO 2 e) от газовых систем значительно больше, чем от солнечных обогревателей, особенно если дополнительная электроэнергия также поступает из безуглеродной генерации. [ нужна ссылка ]

Испытательная система в Италии произвела около 700 кг CO 2 с учетом всех компонентов производства, использования и утилизации. Техническое обслуживание было определено как дорогостоящее мероприятие по выбросам при замене теплоносителя (на основе гликоля). Однако затраты на выбросы окупились примерно за два года использования оборудования. [71]

В Австралии также были восстановлены выбросы жизненного цикла. Испытанная система SWH имела около 20% мощности электрического водонагревателя и половину мощности газового водонагревателя. [50]

Анализируя свою модернизированную морозоустойчивую солнечную систему нагрева воды с меньшим воздействием, Аллен и др. (см.) сообщили о воздействии CO 2 при производстве на 337 кг, что составляет примерно половину воздействия на окружающую среду, о котором сообщалось в Ardente et al. (см) исследование.

Спецификация системы и установка

[ редактировать ]
  • Большинство установок SWH требуют резервного отопления.
  • Количество горячей воды, потребляемой каждый день, необходимо восполнять и подогревать. В системе, работающей только на солнечной энергии, потребление большой доли воды в резервуаре приводит к значительным колебаниям температуры резервуара. Чем больше водоем, тем меньше суточные колебания температуры.
  • Системы SWH обеспечивают значительную экономию затрат на коллекторы и резервуары. [70] Таким образом, наиболее экономически эффективные весы удовлетворяют 100% потребностей в отоплении.
  • Системы прямого нагрева (и некоторые системы косвенного нагрева, использующие теплообменники) могут быть модернизированы для существующих магазинов.
  • Компоненты оборудования должны быть изолированы для достижения всех преимуществ системы. Установка эффективной изоляции существенно снижает теплопотери.
  • Наиболее эффективные фотоэлектрические насосы запускаются медленно при низком уровне освещенности, поэтому они могут вызвать небольшую нежелательную циркуляцию, пока коллектор холодный. Контроллер должен предотвращать охлаждающий эффект хранимой горячей воды.
  • Массивы вакуумных трубчатых коллекторов можно регулировать путем удаления/добавления трубок или их тепловых трубок, что позволяет настраивать их во время/после установки.
  • Выше 45 градусов широты коллекторы, установленные на крыше и обращенные к солнцу, обычно превосходят по производительности настенные коллекторы. Однако массивы настенных крутых коллекторов иногда могут производить больше полезной энергии, поскольку прирост использованной энергии зимой может компенсировать потерю неиспользованной (избыточной) энергии летом.

Стандарты

[ редактировать ]

Европа

[ редактировать ]
  • EN 806: Технические требования к установкам внутри зданий, передающим воду для потребления человеком. Общий.
  • EN 1717: Защита от загрязнения питьевой воды в водопроводных системах и общие требования к устройствам для предотвращения загрязнения обратным потоком.
  • EN 60335: Спецификация безопасности бытовых и аналогичных электроприборов. (2–21)
  • UNE 94002:2005 Солнечные тепловые системы для производства горячей воды. Методика расчета потребности в тепле.

Соединенные Штаты

[ редактировать ]
  • OG-300: Сертификация солнечных водонагревательных систем OG-300. [74]

Канада

[ редактировать ]

Австралия

[ редактировать ]
  • Закон о возобновляемых источниках энергии (электричества) 2000 г.
  • Закон о возобновляемых источниках энергии (электричества) (крупномасштабная плата за дефицит генерации) 2000 г.
  • Закон о возобновляемых источниках энергии (электричества) (плата за дефицит малых технологий) 2010 г.
  • Положения о возобновляемых источниках энергии (электричества) 2001 г.
  • Положения о возобновляемых источниках энергии (электричества) 2001 г. - Методика расчета STC для солнечных водонагревателей и с воздушным тепловым насосом водонагревателей
  • Поправки к Положениям о возобновляемых источниках энергии (электричества) (переходное положение) 2010 г.
  • Поправки к Положениям о возобновляемых источниках энергии (электричества) (переходные положения) 2009 г.

Все соответствующие участники Цели крупномасштабной возобновляемой энергетики и Схемы маломасштабной возобновляемой энергетики должны соблюдать вышеуказанные законы. [75]

Использование по всему миру

[ редактировать ]
Солнечная система горячего водоснабжения установлена ​​в недорогом жилье в местном муниципалитете Кога , Южная Африка.
Крупнейшие страны, использующие солнечную тепловую энергию, в мире (ГВт тыс. ) [12] [76] [77] [78] [79] [80] [81]
# Страна 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
1  Китай 55.5 67.9 84.0 105.0 101.5 117.6 - - 262.3 [82]
–  Евросоюз 11.2 13.5 15.5 20.0 22.8 23.5 25.6 29.7 31.4
2  Соединенные Штаты 1.6 1.8 1.7 2.0 14.4 15.3 - - 16.8 [82]
3  Германия – – – 7.8 8.9 9.8 10.5 11.4 12.1
4  Турция 5.7 6.6 7.1 7.5 8.4 9.3 - - 11.0 [82]
5  Австралия 1.2 1.3 1.2 1.3 5.0 5.8 - - 5.8 [82]
6  Бразилия 1.6 2.2 2.5 2.4 3.7 4.3 - - 6.7 [82]
7  Япония 5.0 4.7 4.9 4.1 4.3 4.0 - - 3.2 [82]
8  Австрия – – – 2.5 3.0 3.2 2.8 3.4 3.5
9  Греция – – – 2.7 2.9 2.9 2.9 2.9 2.9
10  Израиль 3.3 3.8 3.5 2.6 2.8 2.9 - - 2.9 [82]
Мир (ГВт тыс .) 88 105 126 149 172 196 - - -

Евросоюз

[ редактировать ]
Солнечное тепловое отопление в Европейском Союзе (МВт тыс .) [83] [84] [85]
# Страна 2008 2009 2010 [78] 2011 2012 2013
1  Германия 7,766 9,036 9,831 10,496 11,416 12,055
2  Австрия 2,268 3,031 3,227 2,792 3,448 3,538
3  Греция 2,708 2,853 2,855 2,861 2,885 2,915
4  Италия 1,124 1,410 1,753 2,152 2,380 2,590
5  Испания 988 1,306 1,543 1,659 2,075 2,238
6  Франция 1,137 1,287 1,470 1,277 1,691 1,802
7  Польша 254 357 459 637 848 1,040
8  Португалия 223 395 526 547 677 717
9  Чешская Республика 116 148 216 265 625 681
10   Швейцария 416 538 627 - - -
11  Нидерланды 254 285 313 332 605 616
12  Дания 293 339 379 409 499 550
13  Кипр 485 490 491 499 486 476
14  Великобритания 270 333 374 460 455 475
15  Бельгия 188 204 230 226 334 374
16  Швеция 202 217 227 236 337 342
17  Ирландия 52 85 106 111 177 196
18  Словения 96 111 116 123 142 148
19  Венгрия 18 59 105 120 125 137
20  Словакия 67 73 84 100 108 113
21  Румыния * 66 80 73 74 93 110
22  Болгария * 22 56 74 81 58 59
23  Мальта* 25 29 32 36 34 35
24  Финляндия * 18 20 23 23 30 33
25  Люксембург * 16 19 22 25 23 27
26  Эстония* 1 1 1 3 10 12
27  Латвия * 1 1 1 3 10 12
28  Литва * 1 2 2 3 6 8
Общий EU27+Sw (ГВт тыс .) 19,08 21,60 23.49 25.55 29.66 31.39
* = оценка, Ф = Франция в целом

См. также

[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме солнечного нагрева воды .

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Солнечные коллекторы ... за стеклом | Журнал Home Power» . 28 января 2013 г. Архивировано из оригинала 28 января 2013 г. Проверено 4 августа 2022 г.
  2. ^ «Солнечное водонагревание» . www.nrel.gov . Проверено 5 октября 2023 г.
  3. ^ Брайан Нортон (2011) Солнечные водонагреватели: обзор системных исследований и инноваций в дизайне, Green. 1, 189–207, ISSN (онлайн) 1869–8778.
  4. ^ Перейти обратно: а б «Отчет о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии» . РЕН21 . Проверено 11 мая 2019 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б с Солнечная эволюция – история солнечной энергии , Джон Перлин, Калифорнийский солнечный центр
  6. ^ Дель Кьяро, Бернадетт и Теллин-Лоутон, Тимоти (апрель 2007 г.). «Солнечное водонагревание (как Калифорния может уменьшить свою зависимость от природного газа)» (PDF) . Калифорнийский центр исследований и политики в области окружающей среды. Архивировано из оригинала 21 октября 2007 года . Проверено 29 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  7. ^ Джон Кристофер Бахер (2000). Петротирания . Дандурн. п. 70. ИСБН  978-0-88866-956-8 .
  8. ^ «Солнечная промышленность Израиля: возвращение наследия успеха» . Климат.орг . Проверено 10 февраля 2012 г.
  9. ^ Миниси Catom Software Engineering Ltd. www.catom.com. «Институт перспективных исследований в области науки и технологий имени Сэмюэля Нимана – Публикации – Солнечная энергия для производства тепла. Резюме и рекомендации 4-й ассамблеи энергетического форума в SNI» . Neaman.org.il. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 года . Проверено 23 июня 2012 г.
  10. ^ Израильская секция Международного общества солнечной энергии , под редакцией Гершона Гроссмана, факультет механической энергии, Технион, Хайфа; Окончательный проект.
  11. ^ «Солнечная горячая вода» . Просадка проекта . 06 февраля 2020 г. Проверено 5 декабря 2020 г.
  12. ^ Перейти обратно: а б «Отчет о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии: трансформация энергетики продолжается, несмотря на экономический спад» . ren21.net . 13 мая 2009 года. Архивировано из оригинала 9 февраля 2010 года . Проверено 20 мая 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  13. ^ «Жилище 5 звезд: эффективное регулирование строительства, основанное на характеристиках» . Docstoc.com . Проверено 10 февраля 2012 г.
  14. ^ «Здания – думайте об изменениях» . Environment.gov.au. 1 ноября 2010 года. Архивировано из оригинала 7 мая 2010 года . Проверено 10 февраля 2012 г.
  15. ^ Исраэль дель Мундо и Ян Уиллс (2005) Экономика обязательной цели по возобновляемым источникам энергии (MRET) , экономический факультет Университета Монаша, Австралия.
  16. ^ Энергожадный Китай согревается солнечными водонагревателями, обсуждая китайскую группу солнечной энергии Himin в Дэчжоу . Статья Reuters, размещенная на Planet Ark сайте
  17. ^ Отчет о глобальном состоянии за 2011 год, подготовленный Сетью политики в области возобновляемых источников энергии для 21 века (REN21).
  18. ^ Ботпаев Р.; Луве, Ю.; Перерс, Б.; Фурбо, С.; Ваен, К. (01 апреля 2016 г.). «Сливные солнечные тепловые системы: обзор» . Солнечная энергия . Спецвыпуск: Прогресс в солнечной энергетике. 128 : 41–60. Бибкод : 2016SoEn..128...41B . дои : 10.1016/j.solener.2015.10.050 . ISSN   0038-092X . S2CID   55264769 .
  19. ^ Галланд, Джон. «Нагрев воды дровяной печью» . woodheat.org . Wood Heat Organization Inc. Проверено 29 марта 2012 г.
  20. ^ Вонг, Билл (28 июня 2011 г.), «Солнечное сообщество Drake Landing» (PDF) , Солнечное сообщество Drake Landing , Конференция IDEA/CDEA District Energy/CHP 2011, Торонто, стр. 1–30, заархивировано из оригинала (PDF) 10 сентября 2016 г. , дата обращения 21 апреля 2013 г.
  21. ^ Виттруп, Санне (14 июня 2015 г.). «В Войенсе открылся крупнейший в мире прудовый теплоаккумулятор» . Инженер . Архивировано из оригинала 19 октября 2015 года.
  22. ^ Лейн Т. и Олсон К. (2002). «Солнечная горячая вода для холодного климата: Часть II – Дренажные системы». Журнал Homepower . 86 : 62–70.
  23. ^ «Солнечный водонагревательный коллектор DMOZ DIY» . Dmoz.org. 3 мая 2010 г. Проверено 23 июня 2012 г.
  24. ^ Техническая информация онлайн. «Солнечное нагревание воды своими руками в развивающихся странах» . Практические действия.org . Проверено 23 июня 2012 г.
  25. ^ «архив» . Архивировано из оригинала 7 февраля 2011 г.
  26. ^ «Основы солнечного нагрева воды» . homepower.com . Проверено 1 августа 2015 г.
  27. ^ Нортон, Брайан (2013). Использование солнечного тепла . Спрингер. ISBN  978-94-007-7275-5 .
  28. ^ Перейти обратно: а б В.М. Росенов, Дж. П. Харнетт, И. Чо (1998). Справочник по теплопередаче 3-е изд. . МакГроу-Хилл, Чикаго, США.
  29. ^ Перейти обратно: а б с д и К. Маркен (2009). «Солнечные коллекторы: За стеклом» . ГлавнаяЭнергия . 133 : 70–76. Архивировано из оригинала 28 января 2013 г. Проверено 22 апреля 2013 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Д. Лейн (2003). «Основы солнечного подогрева бассейна, часть 1». ГлавнаяЭнергия . 94 : 70–77.
  31. ^ Ён Ким; Тэбом Со (2007). «Сравнение тепловых характеристик солнечных коллекторов со стеклянными вакуумными трубками и формой поглощающих трубок». Возобновляемая энергия . 32 (5): 772. doi : 10.1016/j.renene.2006.03.016 .
  32. ^ Ши Юэянь; Ян Сяоцзи (1999). «Селективная поглощающая поверхность для вакуумных трубок солнечного коллектора». Возобновляемая энергия . 16 (1–4): 632–634. дои : 10.1016/S0960-1481(98)00240-7 .
  33. ^ Сабиха, Массачусетс; Саидур, Р.; Мехилеф, Саад; Махиан, Омид (1 ноября 2015 г.). «Прогресс и новейшие разработки солнечных коллекторов с вакуумными трубками». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 51 : 1038–1054. дои : 10.1016/j.rser.2015.07.016 .
  34. ^ «Попадание в горячую воду — Часть 1» . Советник по экологическому строительству . 12 сентября 2012 г.
  35. ^ А ван Хаутен (Sunnovations), Как работает гейзерный насос. Архивировано 14 января 2011 г. в Wayback Machine.
  36. ^ Уилфрид К. Соренсен (1985) Автогенный солнечный водонагреватель , патент США 4607688.
  37. ^ Описание пузырькового насоса на сайте bubbleactionpumps.com.
  38. ^ К. Шмидт; А. Гетцбергер А. (1990). «Однотрубные комплексные коллекторные накопители с прозрачной изоляцией и эвольвентным отражателем». Солнечная энергия . 45 (2): 93. Бибкод : 1990SoEn...45...93S . дои : 10.1016/0038-092X(90)90033-9 .
  39. ^ М. Смит; ПК Имс; Б. Нортон (2006). «Встроенные коллекторные накопительные солнечные водонагреватели». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 10 (6): 503. doi : 10.1016/j.rser.2004.11.001 .
  40. ^ Перейти обратно: а б М. Сулиотис; С. Калогиру; Ю. Трипанагностопулос (2009). «Моделирование солнечного водонагревателя ICS с использованием искусственных нейронных сетей и TRNSYS». Возобновляемая энергия . 34 (5): 1333. doi : 10.1016/j.renene.2008.09.007 .
  41. ^ Ю. Трипанагностопулос; М. Сулиотис; Т. Нусия (1999). «Солнечные системы ИСУ с двумя цилиндрическими резервуарами». Возобновляемая энергия . 16 (1–4): 665–668. дои : 10.1016/S0960-1481(98)00248-1 .
  42. ^ Перейти обратно: а б Д. Лейн (2003). «Основы солнечного подогрева бассейна, часть 2». ГлавнаяЭнергия . 95 : 60–67.
  43. ^ «Насколько солнечная система подогрева бассейна будет нагревать мой бассейн» .
  44. ^ «интерактивные карты» . Sunbird.jrc.it. 30 октября 2008 г. Архивировано из оригинала 19 июля 2012 г. Проверено 10 февраля 2012 г.
  45. ^ «Калькулятор производительности фотоэлектрических систем, подключенных к сети» . Rredc.nrel.gov. Архивировано из оригинала 18 января 2012 года . Проверено 10 февраля 2012 г.
  46. ^ «Домашняя страница Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL)» . Nrel.gov. 6 февраля 2012 года . Проверено 10 февраля 2012 г.
  47. ^ Программы сертификации SRCC . Solar-rating.org
  48. ^ ИСО 9806-2:1995. Методы испытаний солнечных коллекторов. Часть 2. Процедуры квалификационных испытаний. Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария
  49. ^ HM Хили (2007). «Экономика солнечной энергии». Журнал когенерации и распределенной генерации . 22 (3): 35–49. дои : 10.1080/15453660709509122 .
  50. ^ Перейти обратно: а б с Р. Х. Кроуфорд; Дж. Дж. Трелоар; Б.Д. Илозор; ПЭД Любовь (2003). «Сравнительный анализ выбросов парниковых газов бытовых солнечных систем горячего водоснабжения». Строительные исследования и информация . 31 : 34–47. дои : 10.1080/09613210210160800 . S2CID   111202685 .
  51. ^ Перейти обратно: а б с К. Маркен; Дж. Санчес (2008). «ФЭ против солнечного нагрева воды: простая солнечная окупаемость» . ГлавнаяЭнергия . 127 : 40–45.
  52. ^ Упрощенный калькулятор бытовой солнечной системы горячего водоснабжения , Центр солнечной энергии Флориды (2007).
  53. ^ Милтон С. и Кауфман С. (2005). Солнечное нагревание воды как стратегия защиты климата: роль углеродного финансирования . Зеленые рынки Интернешнл. Арлингтон, Массачусетс, США
  54. ^ «Эском» . Эском . Проверено 10 февраля 2012 г.
  55. ^ «Солнечные системы горячего водоснабжения Hills с вакуумными трубками» . Enviro-Friendly.com. Архивировано из оригинала 17 февраля 2012 года . Проверено 10 февраля 2012 г.
  56. ^ Перейти обратно: а б Пакет энергоэффективных домов . Environment.gov.au
  57. ^ «AER публикует отчет о высоких ценах на электроэнергию в Южной Австралии» . Aer.gov.au. 4 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2012 г. Проверено 10 февраля 2012 г.
  58. ^ СКОЛЬКО стоит солнечный котел? Архивировано 4 ноября 2009 г. на сайте Wayback Machine vlaanderen.be, 30 апреля 2008 г.
  59. ^ «Премии за энергосбережение | Vlaanderen.be: ваша связь с правительством» . Фландрия.be. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 10 февраля 2012 г.
  60. ^ «Нет aspx | Электрабель» . Electrabel.be . Проверено 10 февраля 2012 г.
  61. ^ «Солнечная энергия SRP EarthWise для вашего дома» . www.srpnet.com . Проверено 10 февраля 2012 г.
  62. ^ «Федеральные налоговые льготы на энергоэффективность: ENERGY STAR» . Energystar.gov. 03 января 2012 г. Проверено 23 июня 2012 г.
  63. ^ «Средняя розничная цена электроэнергии для конечных потребителей по секторам конечного использования по штатам» .
  64. ^ «Пояснения к солнечным системам нагрева воды – преимущества, затраты, экономия, прибыль, пригодность» . Energysavingtrust.org.uk . Проверено 23 июня 2012 г.
  65. ^ «Калькулятор эксплуатационных расходов на электроэнергию | Цены на электроэнергию | Затраты на электроэнергию» . Ukpower.co.uk . Проверено 23 июня 2012 г.
  66. ^ «Последние новости» . Торонто.com . Архивировано из оригинала 19 июля 2011 года.
  67. ^ К. Мартин и М. Уотсон (2001). Публикация ДТИ УРН 01/1292. Лондон, Великобритания
  68. ^ «Солнечные насосы постоянного тока» . lainginc.itt.com . Архивировано из оригинала 19 января 2010 года . Проверено 5 ноября 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  69. ^ «Номинации VSK Awards» [Насос Laing ITT Ecocirc номинирован на престижную награду VSK в категории отопления]. bouwwereld.nl (на голландском языке). 25 ноября 2009 г. Проверено 5 ноября 2010 г.
  70. ^ Перейти обратно: а б с Г. Цилингиридис, Г. Мартинопулос и Н. Кириакис (2004). «Воздействие жизненного цикла термосифонной солнечной системы горячего водоснабжения на окружающую среду по сравнению с электрическим и газовым нагревом воды». Возобновляемая энергия . 29 (8): 1277. doi : 10.1016/j.renene.2003.12.007 .
  71. ^ Перейти обратно: а б Ф. Арденте; Дж. Беккали; М. Целлура (2005). «Оценка жизненного цикла солнечного теплового коллектора: анализ чувствительности, баланс энергии и окружающей среды». Возобновляемая энергия . 30 (2): 109. doi : 10.1016/j.renene.2004.05.006 .
  72. ^ С.Р. Аллен, Г.П. Хаммонд, Х. Хараджли1, К.И. Джонс, М.К. Макманус и А.Б. Виннетт (2008). «Комплексная оценка микрогенераторов: Методы и приложения». Труды ДВС-Энергии . 161 (2):5, рис. 1. CiteSeerX   10.1.1.669.9412 . дои : 10.1680/ener.2008.161.2.73 . S2CID   110151825 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  73. ^ «Лекция Howarth по метану по биогео 2019» http://www.eeb.cornell.edu/howarth/documents/Howarth_mthan-Biogeo-lecture_2019-0301.pdf
  74. ^ «Корпорация Solar Rating & Certification – Системные рейтинги» . сайт Solar-Rating.org . 2016 . Проверено 23 июня 2016 г.
  75. ^ «Соответствие РЭТ» . Правительство Австралии, Регулятор чистой энергии. 2 января 2013 года . Проверено 25 сентября 2014 г.
  76. ^ Обновление отчета о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии за 2009 год . Немецкое общество технического сотрудничества. ren21.net
  77. ^ «Отчет о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии за 2010 год» (PDF) . РЕН21. Архивировано из оригинала (PDF) 20 августа 2010 года . Проверено 23 июня 2012 г.
  78. ^ Перейти обратно: а б Барометр солнечной тепловой энергии 2010 EurObserv'ER Солнечные системы Журнал возобновляемых источников энергии № 197, 5/2010
  79. ^ Вернер Вайс и Франц Маутнер (май 2011 г.). «Солнечное тепло во всем мире» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 12 августа 2011 года . Проверено 23 июня 2012 г.
  80. ^ Вернер Вайс и Франц Маутнер Мировые рынки солнечного тепла и вклад в энергоснабжение, 2010 г. iea-shc.org
  81. ^ Барометр солнечной тепловой и концентрированной солнечной энергии . EurObserv'ER № 209 (май 2012 г.).
  82. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Маутнер, Франц; Вайс, Вернер; Сперк-Дюр, Моника (июнь 2015 г.). «Солнечное тепло во всем мире» (PDF) . Программа Международного энергетического агентства по солнечному отоплению и охлаждению . Проверено 6 апреля 2017 г.
  83. ^ Рынок солнечной энергии в Европе, тенденции и статистика рынка 2010 г., ESTIF 6/2011.
  84. ^ Рынок солнечной тепловой энергии в Европе сильно растет, 2009 г. , ESTIF, 2010 г.
  85. ^ Рынок солнечной тепловой энергии в Европе сильно растет, 2008 г., ESTIF, 5/2009.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_water_heating&oldid=1237048853"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 172b038f87f6786e4598887db70771a8__1722106560
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/17/a8/172b038f87f6786e4598887db70771a8.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Solar water heating - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)