พลังงานแสงอาทิตย์ อธิบายเครื่องทำน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ การทำให้น้ำร้อนขึ้นเป็นสัดส่วนที่ดีของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายในบ้าน เป็นความต้องการที่เกือบจะคงที่ เราใช้น้ำร้อนสำหรับอาบน้ำ ซักผ้า ล้างจานและมันก็เพิ่มมากขึ้น ใน 1 ปีเครื่องทำน้ำอุ่นไฟฟ้าขนาด 80 แกลลอนประมาณ 302 ลิตรมีราคาเฉลี่ยอยู่ที่ 17,056 บาทต่อเครื่อง เครื่องใช้ไฟฟ้า 4,800 กิโลวัตต์ชั่วโมงและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 6,600 ปอนด์หรือประมาณ 2,993 กิโลกรัมสู่ชั้นบรรยากาศ

เครื่องทำความร้อนที่ใช้ก๊าซธรรมชาติจะดีกว่า แต่ก็ยังคิดเป็นประมาณ 13,645 บาทและ 1,769 กิโลกรัมของ CO2 ต่อปี มีตัวเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ทั้งเครื่องทำน้ำอุ่นประสิทธิภาพสูงและแบบไม่ใช้แท็งก์ สามารถลดการใช้พลังงานได้ แต่แสงอาทิตย์อยู่ในอีกระดับหนึ่ง มันดีมากที่สุดเท่าที่น้ำร้อนจะรับได้ เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มักจะใช้ร่วมกับเครื่องทำความร้อนแบบดั้งเดิม เนื่องจากสภาพอากาศส่งผลต่อการผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์

เครื่องทำความร้อนแบบดั้งเดิมช่วยเสริมเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ การเพิ่มเครื่องทำน้ำร้อน พลังงานแสงอาทิตย์ ในระบบทำน้ำร้อนสามารถลดค่าพลังงานและการปล่อย CO2 ที่เกี่ยวข้องลงได้ 50 เปอร์เซ็นต์ บางครั้งก็มากกว่านั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหน พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ยอดเยี่ยม เชื้อเพลิง แสงแดดไร้ขีดจำกัดและเป็นอิสระ รวมถึงไม่ปล่อยสิ่งใดออกมาเมื่อแปลงเป็นพลังงาน

ปัญหาเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างที่พวกเราส่วนใหญ่ทราบกันคือประสิทธิภาพของมัน เทคโนโลยีโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์หรือ PV มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการเปลี่ยนเชื้อเพลิง ให้เป็นพลังงานไฟฟ้ามากกว่ากังหันลม แต่เมื่อคุณพูดถึงน้ำร้อนซึ่งตรงข้ามกับการเปิดหลอดไฟหรือเครื่องเสียง แสงแดดไม่จำเป็นต้องกลายเป็นไฟฟ้า ต้องกลายเป็นความร้อนและเปลี่ยนแสงแดดเป็นความร้อนก็ไม่มีปัญหา

ซึ่งไม่ได้หมายความว่าอุปกรณ์ทำน้ำร้อนที่ได้จากพลังงานแสงอาทิตย์จะไม่มีข้อเสียในบทความนี้เราจะมาดูกันว่าระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร ปัจจัยใดบ้างที่กำหนดประสิทธิภาพและระบบที่ทำขึ้นมาใช้เองได้อย่างไร และทำไมคุณถึงต้องการหรือไม่ต้องการ เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ทำสิ่งหนึ่ง ใช้แสงแดดเพื่อทำให้น้ำอุ่น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อคุณวางแก้วชาเย็นไว้กลางแดด หลังจากนั้นไม่นานชาเย็นก็ละลาย

แน่นอนว่าเครื่องทำน้ำอุ่นที่บ้านต้องทำงานเร็วและใหญ่กว่านั้น ระบบจึงต้องซับซ้อนกว่าระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ แกนหลักของเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์คือ ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และถังเก็บ โดยทั่วไปแล้วตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ จะเป็นกล่องฉนวนเคลือบที่มีการตกแต่งภายในด้วยสีเข้ม และโดยปกติจะเป็นท่อหรือทางเดินสำหรับการไหลของน้ำ การเคลือบเป็นชั้นของวัสดุซึ่งโดยทั่วไปคือแก้ว ซึ่งช่วยในการกักเก็บความร้อน

ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะเปลี่ยนการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ให้เป็นความร้อนถังเก็บคือสิ่งที่ดูเหมือนมันเก็บน้ำ นั่นคือการตั้งค่าพื้นฐานและบางระบบก็ไม่ได้ซับซ้อนมากไปกว่านั้น ความแตกต่างประการแรกระหว่างเครื่องทำน้ำร้อน พลังงานแสงอาทิตย์นั้นถูกตัดและแห้ง แบบพาสซีฟหรือแบบแอคทีฟ เครื่องทำความร้อน แบบแอคทีฟใช้ปั๊มไฟฟ้า และตัวควบคุมเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำไปรอบๆ

ระบบเครื่องทำความร้อนแบบพาสซีฟไม่ได้ใช้อะไรนอกจากพลังแห่งธรรมชาติพาสซีฟนั้นง่ายกว่าของทั้ง 2 ระบบพาสซีฟมี 2 ประเภทหลัก แบทช์ สิ่งนี้ไม่ซับซ้อนเท่ากับเครื่องทำน้ำอุ่น เป็นเพียงถังเก็บน้ำอย่างน้อยหนึ่งถังภายในตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่มีหลอด น้ำจะอุ่นขึ้นภายในถังและแรงโน้มถ่วง หรือการพาความร้อนตามธรรมชาติ แนวโน้มที่น้ำร้อน จะเพิ่มขึ้นจะย้ายน้ำจากถังไปยังท่อภายในบ้าน เทอร์โมไซฟอน แทงก์น้ำแยกจากแผงรับแสงอาทิตย์

น้ำเย็นจะเคลื่อนที่ผ่านท่อของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และการพาความร้อนตามธรรมชาติ จะปั๊มน้ำร้อนที่ได้ลงในถังเก็บ จากถังเก็บน้ำจะไหลสู่ท่อน้ำภายในตัวอาคาร ระบบที่ใช้งานอยู่โดยทั่วไปจัดอยู่ในประเภทใดประเภท 1 จาก 3 ประเภท ทางตรง น้ำมีการผ่านแผงรับแสงอาทิตย์และเข้าสู่ถังเก็บ ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มไฟฟ้าและตัวควบคุม ทางอ้อม แทนที่จะให้น้ำร้อน ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์จะให้ความร้อนและถ่ายเทความร้อน

เช่น สารป้องกันการแข็งตัว จากนั้นสารป้องกันการแข็งตัวจะไหลเข้าสู่ท่อปิดผนึก ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งมีน้ำล้อมรอบ น้ำจะรับความร้อนจากสารป้องกันการแข็งตัว แต่ไม่เคยผสมกับความร้อนและจากนั้นจะถูกสูบเข้าไปในถังเก็บ เดรนแบ็ค ระบบเดรนแบ็คเป็นเหมือนระบบทางอ้อม ยกเว้นว่ามันใช้น้ำกลั่น เป็นของเหลวถ่ายเทความร้อน และมีถังเดรนแบ็คแยกต่างหากสำหรับน้ำกลั่น การสูบของเหลวถ่ายเทความร้อนทั้งหมดออกจากระบบและเข้าสู่ถังภายในทำให้เหมาะสำหรับสภาพอากาศที่เย็นกว่า

เนื่องจากของเหลวไม่ได้สัมผัสกับสภาพอากาศที่เย็นจัดไม่ว่าระบบสุริยะจะทำงานแบบพาสซีฟหรือแอคทีฟ ค่าใช้จ่ายจะแพงกว่ารุ่นที่ใช้แก๊สหรือไฟฟ้ามาก ราคาจะเพิ่มเติมในภายหลัง แต่บางคนลดต้นทุนด้วยการทำเอง ปรากฏว่าประเภทพื้นฐานที่สุดคือ เครื่องทำความร้อนแบบแบตช์เป็นโครงการสร้างที่บ้านที่ค่อนข้างง่าย เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฮมเมดการสร้างอุปกรณ์ทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ใช่สำหรับผู้เริ่มต้นต้องติดตั้งท่อ กระจกและฉนวน

แต่สำหรับประเภทที่ต้องทำเอง มันเป็นโครงการที่ช่วยประหยัดเงินและโลกในอุดมคติ คุณสามารถสร้างเครื่องทำน้ำอุ่นเป็นชุดได้ในราคาต่ำกว่า 3,411 บาท เครื่องทำความร้อนแบบแบทช์เรียกอีกอย่างว่าเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟแบบอินทิกรัล อินทิกรัลเนื่องจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และถังเก็บรวมกัน เป็นระบบที่ง่ายที่สุดในการสร้างเองที่บ้าน และต้องการชิ้นส่วนพื้นฐานเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้น

นี่เป็นเพียงภาพรวมโดยย่อสำหรับคำแนะนำทั้งหมดโปรดดูที่แถบด้านข้าง DIY กระติกน้ำร้อนไฟฟ้าใช้ได้ดีขอแค่อยู่ในสภาพดี ทาสีดำ กล่องไม้อัดใหญ่พอที่จะใส่ถังได้ แผ่นกระจก ฝาบานพับสำหรับกล่องเพื่อลดความเย็นในเวลากลางคืน วัสดุฉนวน ท่อหรือข้อต่อ การติดตั้งสำหรับหลังคา ข้างบ้านหรือระดับพื้นดิน ทาสีถังเก็บน้ำเป็นสีดำยึดกระจกไว้ที่ด้านบนของกล่อง หุ้มฉนวนกล่องและฝาปิดเพิ่มเติม และเจาะรูในกล่องสำหรับท่อน้ำเข้าและท่อออก

ยึดถังเก็บน้ำไว้ในกล่อง จากนั้นเดินสายน้ำเย็นเข้าด้านล่างของถัง และน้ำร้อนออกจากด้านบนของถังไปยังถังเครื่องทำน้ำอุ่นที่บ้าน ติดตั้งยูนิตในตำแหน่งที่ต้องการ โดยปกติหลังคาจะดีที่สุดสำหรับการเปิดรับแสงแดด ในขณะที่การสร้างเครื่องทำน้ำอุ่นนั้นค่อนข้างง่าย แต่ก็มีปัจจัยอื่นๆที่ต้องพิจารณาด้วย คุณต้องกำหนดตำแหน่งหลักสำหรับฮีตเตอร์ เพื่อให้ได้รับแสงแดดมากที่สุดต่อวัน

ซึ่งอาจต้องคำนวณบ้าง คุณต้องแน่ใจว่าตำแหน่งที่เหมาะสม สามารถรองรับน้ำหนักของการติดตั้งได้เช่นเดียวกับเครื่องทำน้ำอุ่นอื่นๆ คุณต้องหาขนาดถังที่คุณต้องการ เพื่อไม่ให้น้ำร้อนหมดระหว่างอาบน้ำ และกำหนดพื้นที่ผิวเคลือบที่คุณต้องการเพื่อให้ความร้อนนั้น หากคุณไม่สะดวกใจในการตัดสินใจเหล่านี้ คุณอาจต้องจ่ายเงินเพื่อซื้ออุปกรณ์ติดตั้งแบบมืออาชีพ

นานาสาระ: พลังงานสะอาด อธิบายเกี่ยวกับการส่งเสริมการวิจัยพลังงานสะอาดในสหรัฐอเมริกา