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  • 太陽能熱水工程于太陽能光伏工程哪個更好?

    太陽能熱水工程是一種利用太陽能輻射加熱水的過程的概述。水的重量很大,結冰時會膨脹,沸騰時會造成水垢損壞。太陽能熱系統效率極高,有些系統可以正常工作數十年,但即使是這些系統也需要定期檢查。但是,當太陽能供熱系統發生故障時,它將開始自毀,一段時間以來,人們已經很清楚,除了游泳池等低端熱能外,太陽能供熱水還不是未來的方式。
     
    長期以來,人們一直認為,太陽能熱技術用于水加熱的相對效率優勢遠遠超過了電熱水的便利性。太陽熱能每平方英尺收集更多能量的能力意味著,僅為常規電熱水器供電的太陽能系統將永遠無法與太陽能熱系統競爭。
     
    但是,最近,太陽能發電成本的降低和空對水熱泵技術的成熟提供了一種新模式:太陽能輔助熱泵水加熱(HPWH)。與太陽能相比,HPWH的缺點更少,而住宅應用的價格卻更低。
     
    以下信息假定使用效率系數(EF為2.5),每年額定功率為1800 kWh的熱泵熱水器,并且在以下地區的現有安裝或系統中增加了1至1.3 kW并網光伏發電光伏發電至少1,400 kWh / kW /年。
     
    光伏優勢
     
    較低的前期成本: 鑒于低成本開放系統已被證明不適合用于家用熱水,因此太陽能熱能的安裝成本應基于閉環(乙二醇或回油),兩罐(或存儲加無水箱)系統,完全安裝。這種為四口之家設計的系統的平均價格在扣除激勵措施之前在7,000美元至10,000美元之間。光伏驅動的熱泵熱水器的熱泵加人工成本在$ 1,000到$ 2,000之間,額外的PV(對于現有的并網系統)成本在$ 3,500到$ 6,000之間,因此激勵前的總安裝成本在$ 5,000到$ 8,500之間。
     
    易于安裝:  用另一個單獨的水箱替換熱水器,并在光伏系統中增加3至5個附加模塊,比用兩個單獨的水箱替換單個水箱并將傳熱流體輸送到必須經過壓力測試和充氣的重型屋頂面板上要容易得多安裝后。這樣會減少安裝錯誤的機會。
     
    使用更少的空間:  為避免太陽能熱系統與備用能源競爭(將太陽能比例限制在60%左右),需要兩個水箱:一個用于備用,另一個用于太陽能。只要使用無罐式加熱器,只要將罐中的熱量調節到一個非常低的水平,同時又能滿足最大需求,就可以節省大量空間。
     
    無需維護:  太陽能熱的致命弱點是,如果系統停止工作,它不僅會產生能量,還會自毀。沒有流動,面板可能會凍結或停滯以及過熱(請參閱下文)。電子差速控制器和循環泵必須每年檢查一次,以確保它們運轉正常,并且沒有結垢或腐蝕開始,不會導致系統故障。還應檢查管道,特別是對于較老的建筑物中的排水系統,這些系統可能會隨著時間的流逝而沉降并在管路中積存液體。這些年度檢查必須由專業人員進行,并且將花費每年節省的氣體的一半。
     
    無法凍結:  由于太陽能熱面板可以在高達42ºF的溫度下凍結,因此在美國大陸各地,太陽能熱系統都需要防凍保護。除回排系統外,防凍系統是“活動的”。這意味著他們需要一種能夠響應低溫的設備。結果,由于很少需要使用它們,因此防凍保護故障既常見又是災難性的,從而導致收集器陣列遭受數千美元的損失。
     
    不能過熱:  過熱是太陽能熱系統經常被忽視的問題。7月交付的太陽能大約是1月的兩倍。因此,任何在1月份對熱水成本產生重大影響的系統都將在7月份表現不佳。這導致停滯期,在此期間不使用太陽能,也沒有流過面板的流量。在這種情況下,面板內部將加熱到約400ºF。這可能會導致損壞并加速集電部件的老化。面板上已添加了一些散熱器系統以減輕這種影響,但是在炎熱的天氣中,沒有多少數據可以用來冷卻停滯的收集器。
     
    沒有水垢堆積:  水垢是任何類型熱水器的第一大敵人。熱量使溶解的固體從水中沉淀出來,并聚集在熱的表面上。即使在集熱器側使用轉移流體,通過堵塞水流經的管道以獲取熱量,結垢也可能成為熱交換器的問題。用熱泵加熱水的較低溫度降低了水垢在水箱中堆積的趨勢。
     
    可獲得100%的太陽能分數:  由于天氣的變化和存儲大量熱水的不現實性,沒有一個能提供100%可靠性的太陽能熱系統可以擁有100%的太陽能分數。根據SRCC OG300協議獲得最高評價的系統的太陽能比例為90%。將并網光伏用作熱泵熱水器的太陽能源,可使系統將電能“存儲”在電網中,以供一年后使用。上面的價格比較是基于一個熱力系統??,該系統具有80%的太陽能份額和100%的PV抵消的水加熱。 (責任編輯:湯水河)
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