Solarwarmwasserbereiter

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Solarwarmwasserbereiter – manchmal auch als solare Warmwassersysteme bezeichnet – können eine kostengünstige Möglichkeit sein, heißes Wasser für Ihr Zuhause zu erzeugen. Sie können in jedem Klima verwendet werden, und der Brennstoff, den sie verwenden – Sonnenschein – ist kostenlos.

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Solar

Wie sie funktionieren

Solare Wasserheizsysteme umfassen Speichertanks und Sonnenkollektoren. Es gibt zwei Arten von solaren Wasserheizsystemen: aktive, die Umwälzpumpen und Steuerungen haben, und passive, die dies nicht tun.

Aktive solare Wasserheizsysteme

Es gibt zwei Arten von aktiven solaren Wasserheizsystemen:

  • Direkte Zirkulationssysteme
    Pumpen zirkulieren Haushaltswasser durch die Kollektoren und in das Haus. Sie funktionieren gut in Klimazonen, in denen es selten gefriert.
  • Indirekte Zirkulationssysteme
    Pumpen zirkulieren ein nicht gefrierendes Wärmeträgerfluid durch die Kollektoren und einen Wärmetauscher. Dies erwärmt das Wasser, das dann in das Haus fließt. Sie sind in Klimazonen beliebt, die zu Gefriertemperaturen neigen.

 Abbildung eines aktiven, geschlossenen Solarwarmwasserbereiters. Ein großes, flaches Panel, das als Flachkollektor bezeichnet wird, ist über zwei Rohre mit einem Tank verbunden, der als Solarspeicher / Backup-Warmwasserbereiter bezeichnet wird. Eines dieser Rohre wird durch eine zylindrische Pumpe in den Boden des Tanks geführt, wo es zu einer Spule wird, die als doppelwandiger Wärmetauscher bezeichnet wird. Diese Spule läuft durch den Tank und wieder heraus zum Flachkollektor. Frostschutzmittel läuft nur durch diese Kollektorschleife. Zwei Rohre führen oben aus dem Warmwasserbereitertank; Eine ist eine Kaltwasserversorgung in den Tank, und die andere sendet heißes Wasser zum Haus.

Passive solare Wasserheizsysteme

Passive solare Wasserheizsysteme sind in der Regel kostengünstiger als aktive Systeme, aber normalerweise nicht so effizient. Passive Systeme können jedoch zuverlässiger sein und länger halten. Es gibt zwei grundlegende Arten von passiven Systemen:

  • Integrale passive Kollektorspeichersysteme
    Diese bestehen aus einem Speichertank, der mit einem transparenten Material bedeckt ist, damit die Sonne das Wasser erwärmen kann. Wasser aus dem Tank fließt dann in das Sanitärsystem. Diese funktionieren am besten in Gebieten, in denen die Temperaturen selten unter den Gefrierpunkt fallen. Sie funktionieren auch gut in Haushalten mit erheblichem Warmwasserbedarf tagsüber und abends.
  • Thermosyphonsysteme
    Wasser wird in einem Kollektor auf dem Dach erhitzt und fließt dann durch das Sanitärsystem, wenn ein Warmwasserhahn geöffnet wird. Die meisten dieser Systeme haben eine Kapazität von 40 Gallonen.

 Illustration eines passiven, Batch-Solarwarmwasserbereiters. Kaltes Wasser tritt in ein Rohr ein und kann entweder in einen Solarspeicher / Backup-Warmwasserbereitertank oder in den Batch-Kollektor gelangen, je nachdem, welches Bypassventil geöffnet ist. Wenn das Ventil zum Chargensammler geöffnet ist, führt ein vertikales Rohr (das auch ein Zapfenablassventil für kaltes Klima hat) das Wasser in den Chargensammler. Der Batch-Kollektor ist eine große Box, die einen Tank hält und mit einer Glasur bedeckt ist, die der Sonne zugewandt ist. Wasser wird in diesem Behälter erhitzt, und ein anderes Rohr nimmt das erhitzte Wasser vom Solarkollektor in den Solarspeicher/Ersatzwarmwasserbereiter, in dem es dann zum Haus getragen wird.

Lagertanks und Solarkollektoren

Die meisten Solarwarmwasserbereiter benötigen einen gut isolierten Lagertank. Solarspeichertanks haben einen zusätzlichen Auslass und Einlass, der mit dem Kollektor verbunden ist. In Zwei-Tank-Systemen heizt der Solarwarmwasserbereiter Wasser vor, bevor es in den herkömmlichen Warmwasserbereiter gelangt. Bei Ein-Tank-Systemen wird die Back-up-Heizung mit dem Solarspeicher in einem Tank kombiniert.

Drei Arten von Sonnenkollektoren werden für Wohnanwendungen verwendet:

  • Flachkollektor
    Verglaste Flachkollektoren sind isolierte, wetterfeste Kästen, die eine dunkle Absorberplatte unter einer oder mehreren Glas- oder Kunststoffabdeckungen (Polymerabdeckungen) enthalten. Unglasierte Flachkollektoren – typischerweise für die solare Poolheizung verwendet – haben eine dunkle Absorberplatte aus Metall oder Polymer ohne Abdeckung oder Gehäuse.
  • Integrierte Kollektor-Speichersysteme
    Auch als ICS oder Batch-Systeme bekannt, verfügen sie über einen oder mehrere schwarze Tanks oder Rohre in einer isolierten, verglasten Box. Kaltes Wasser strömt zuerst durch den Sonnenkollektor, der das Wasser vorheizt. Das Wasser wird dann weiter zum herkömmlichen Ersatzwarmwasserbereiter geleitet, Bereitstellung einer zuverlässigen Warmwasserquelle. Sie sollten nur in mildem Frostklima installiert werden, da die Außenrohre bei starkem, kaltem Wetter einfrieren können.
  • Vakuumröhren-Solarkollektoren
    Sie bestehen aus parallelen Reihen transparenter Glasröhren. Jedes Rohr enthält ein Glasaußenrohr und ein Metallabsorberrohr, das an einer Flosse befestigt ist. Die Beschichtung der Flosse absorbiert Sonnenenergie, hemmt jedoch den Strahlungswärmeverlust. Diese Kollektoren werden häufiger für kommerzielle Anwendungen in den USA verwendet.

Solare Warmwasserbereitungssysteme erfordern fast immer ein Backup-System für bewölkte Tage und Zeiten erhöhter Nachfrage. Herkömmliche Warmwasserspeicher bieten in der Regel Backup und können bereits Teil des Solarsystempakets sein. Ein Backup-System kann auch Teil des Sonnenkollektors sein, z. B. Dachtanks mit Thermosyphon-Systemen. Da ein Integralkollektorspeichersystem zusätzlich zum Sammeln von Sonnenwärme bereits heißes Wasser speichert, kann es mit einem tanklosen oder bedarfsgerechten Warmwasserbereiter zur Sicherung verpackt werden.

Auswahl eines Solarwarmwasserbereiters

Bevor Sie ein Solarwarmwasserbereitersystem kaufen und installieren, sollten Sie Folgendes tun:

  • Schätzen Sie die Kosten und die Energieeffizienz eines solaren Wasserheizsystems
  • Bewerten Sie die solare Ressource Ihres Standorts
  • Bestimmen Sie die richtige Systemgröße
  • Untersuchen Sie lokale Codes, Covenants und Vorschriften.

Verstehen Sie auch die verschiedenen Komponenten, die für solare Wasserheizsysteme benötigt werden, einschließlich der folgenden:

  • Wärmetauscher für Solarwarmwasserbereiter
  • Wärmeträgerflüssigkeiten für Solarwarmwasserbereiter

Installation und Wartung des Systems

Die ordnungsgemäße Installation von Solarwarmwasserbereitern hängt von vielen Faktoren ab. Zu diesen Faktoren gehören Solarressourcen, Klima, lokale Bauvorschriften und Sicherheitsprobleme; Daher ist es am besten, wenn ein qualifizierter Auftragnehmer für solarthermische Systeme Ihr System installiert.

Nach der Installation sorgt die ordnungsgemäße Wartung Ihres Systems für einen reibungslosen Betrieb. Passive Systeme erfordern nicht viel Wartung. Besprechen Sie bei aktiven Systemen die Wartungsanforderungen mit Ihrem Systemanbieter und konsultieren Sie die Bedienungsanleitung des Systems. Sanitär- und andere herkömmliche Wasserheizungskomponenten erfordern die gleiche Wartung wie herkömmliche Systeme. Die Verglasung muss möglicherweise in trockenen Klimazonen gereinigt werden, in denen Regenwasser keine natürliche Spülung bietet.

Eine regelmäßige Wartung einfacher Systeme kann so selten wie alle 3-5 Jahre erfolgen, vorzugsweise durch einen Solarunternehmer. Systeme mit elektrischen Komponenten benötigen in der Regel nach 10 Jahren ein oder zwei Ersatzteile. Erfahren Sie mehr über die Wartung und Reparatur von Solarwasserheizungen.

Stellen Sie beim Screening potenzieller Auftragnehmer auf Installation und/ oder Wartung die folgenden Fragen:

  • Hat Ihr Unternehmen Erfahrung in der Installation und Wartung von Solaranlagen?
    Wählen Sie ein Unternehmen, das Erfahrung mit der Installation des gewünschten Systemtyps und der Wartung der von Ihnen ausgewählten Anwendungen hat.
  • Wie viele Jahre Erfahrung hat Ihr Unternehmen mit der Installation und Wartung von Solarheizungen?
    Je mehr Erfahrung, desto besser. Fordern Sie eine Liste früherer Kunden an, die Referenzen angeben können.
  • Ist Ihr Unternehmen lizenziert oder zertifiziert?
    In einigen Staaten ist eine gültige Lizenz für Klempner und / oder Solarunternehmer erforderlich. Kontaktieren Sie Ihre Stadt und Landkreis für weitere Informationen. Bestätigen Sie die Lizenzierung mit dem Contractor Licensing Board Ihres Staates. Das Licensing Board kann Sie auch über Beschwerden gegen staatlich lizenzierte Auftragnehmer informieren.

Verbesserung der Energieeffizienz

Nachdem Ihr Warmwasserbereiter ordnungsgemäß installiert und gewartet wurde, sollten Sie einige zusätzliche Energiesparstrategien ausprobieren, um Ihre Warmwasserkosten zu senken, insbesondere wenn Sie ein Backup-System benötigen. Einige energiesparende Geräte und Systeme sind kostengünstiger mit dem Warmwasserbereiter zu installieren.

Andere Optionen für Warmwasserbereiter

  • Konventionelle Warmwasserspeicher
  • Bedarfs-Warmwasserbereiter
  • Wärmepumpen-Warmwasserbereiter
  • Tankless Coil und indirekte Warmwasserbereiter

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