Безбаковые водонагреватели или водонагреватели по требованию | Министерство энергетики

Горячая вода является неотъемлемой частью повседневной жизни в Соединенных Штатах. В домах горячая вода используется для душа, мытья рук, стирки, мытья посуды и других функций. В 2009 году поставленная энергия для нагрева воды в жилых домах составила почти 2 квадриллиона БТЕ, или примерно 18 процентов от общего потребления энергии в жилых домах США. 1 В 2003 году коммерческие предприятия, такие как автомойки, прачечные самообслуживания и коммерческие кухни, использовали более 500 трлн БТЕ для нагрева воды, что составляло почти 8 процентов их общего потребления топлива. 2

Связанные приложения, описанные отдельно, включают в себя подогрев бассейнов и горячее водоснабжение для промышленных применений, таких как химическое производство.

Как работает возобновляемое горячее водоснабжение

Водяное отопление в большинстве жилых и коммерческих зданий просто требует источника тепла и сети труб для доставки горячей воды к месту использования. Системы водяного отопления делятся на две основные категории:

  • Периодический нагрев. Системы периодического действия нагревают воду, хранящуюся в сборном или накопительном резервуаре.
  • Отопление по требованию. «Безбаковые» нагреватели по требованию пропускают холодную воду непосредственно через источник тепла. Вода быстро нагревается в пути и доставляется горячей. Эти системы, как правило, более энергоэффективны, чем периодическое отопление, но они также имеют более высокие первоначальные затраты.

Возобновляемые источники могут поддерживать оба этих типа систем нагрева воды. Возобновляемый источник тепла служит для предварительного нагрева воды, а обычная установка компенсирует разницу, когда возобновляемый источник тепла не может удовлетворить всю тепловую нагрузку — например, в пасмурный день, когда мощность солнечной системы снижается, или во время время повышенного спроса.

Совместимые возобновляемые технологии

Среди солнечных технологий плоские солнечные коллекторы и солнечные коллекторы с вакуумными трубками чаще всего используются для нагрева горячей воды, особенно в жилых помещениях. Эти технологии являются масштабируемыми, поэтому при наличии достаточного количества коллекторов можно поддерживать большие нагрузки. Основными ограничениями для эффективного солнечного нагрева воды являются верхние пределы температуры (см. диаграмму ниже), а также количество и качество доступного солнечного света. Например, зимой в высоких широтах вакуумные трубки будут более эффективно улавливать солнечный свет под малым углом, чем плоские коллекторы. Подробный анализ вашей строительной площадки сообщит разработчику системы, сколько солнечных коллекторов горячей воды и какая емкость для хранения горячей воды потребуется для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде. Поскольку солнечные водонагревательные системы могут покрыть в среднем 65 процентов вашего потребления горячей воды, вы все равно будете полагаться на свою обычную систему отопления в качестве резервной.

Читайте также:
Все ли дверные ручки в вашем доме должны совпадать? | Бутик дверей и фурнитура

Геотермальное прямое использование и глубокий геотермальный пар также могут поддерживать очень большие нагрузки по нагреву воды. Это относительно менее распространенные варианты, учитывая ограничения географической доступности. Однако геотермальные тепловые насосы доступны в любой точке Соединенных Штатов и очень эффективны в качестве предварительного нагрева горячей воды для бытовых нужд, если они спроектированы как часть более крупной системы отопления и охлаждения помещений.

Древесную биомассу можно сжигать вместо ископаемого топлива для нагрева воды или иногда как часть комбинированной системы производства тепла и электроэнергии для промышленного или институционального объекта.

Интерактивная диаграмма ниже показывает, какие возобновляемые технологии могут использоваться для нагрева воды. Вы можете щелкнуть любую из технологий, чтобы перейти на новую страницу с более подробной информацией.

Возобновляемые технологии и приложения для нагрева горячей воды

Технологии и приложения

Приложения

Понимание диаграммы

На приведенной выше диаграмме показаны технологии и потребности в подогреве воды с точки зрения приблизительного диапазона «рабочих температур», который представляет собой требуемую температуру теплоносителя в системе возобновляемого отопления. Рабочая температура не обязательно совпадает с конечной температурой конечного продукта (в данном случае конечной температурой воды, выходящей из водонагревателя). Например, для некоторых систем водяного отопления требуется рабочая температура более 150°F, даже если система нагревает только воду примерно до 120°F.

На приведенной выше диаграмме показаны приблизительные диапазоны рабочих температур. Точные требования к рабочей температуре для конкретной системы будут зависеть от таких факторов, как тип, размер и расположение системы. Рабочая температура, которую может обеспечить конкретная технология возобновляемых источников энергии, также будет зависеть от конкретных факторов. Например, количество тепла, которое может обеспечить система солнечных коллекторов, будет зависеть от того, сколько солнечного света она получает и под каким углом.

Безбаковые водонагреватели или водонагреватели по требованию

Идентификатор энергосбережения

Проточные водонагреватели, также известные как проточные или проточные водонагреватели, обеспечивают горячую воду только по мере необходимости. Они не производят потерь энергии в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями, что может сэкономить деньги. Здесь вы найдете основную информацию о том, как они работают, подходит ли безбаковый водонагреватель для вашего дома и какие критерии следует использовать при выборе правильной модели. Посмотрите инфографику Energy Saver 101: Нагрев воды, чтобы узнать, подходит ли вам безбаковый водонагреватель, и нашу дискуссию #AskEnergySaver, посвященную нагреву воды, чтобы узнать больше об эффективном нагреве воды.

Читайте также:
Батут какого размера нужен детям?

Как они работают

Безбаковые водонагреватели мгновенно нагревают воду без использования накопительного бака. При открытии крана горячей воды холодная вода проходит через теплообменник в агрегате, а нагревает воду либо газовая горелка, либо электрический элемент. В результате водонагреватели без резервуара обеспечивают постоянную подачу горячей воды. Вам не нужно ждать, пока накопительный бак наполнится достаточным количеством горячей воды. Однако мощность безбакового водонагревателя ограничивает скорость потока.

Как правило, безбаковые водонагреватели обеспечивают горячую воду со скоростью 2–5 галлонов (7.6–15.2 литра) в минуту. Газовые проточные водонагреватели обеспечивают более высокий расход, чем электрические. Однако иногда даже самая большая модель, работающая на газе, не может обеспечить достаточное количество горячей воды для одновременного многократного использования в больших домохозяйствах. Например, принимая душ и одновременно запуская посудомоечную машину, можно довести безбаковый водонагреватель до предела. Чтобы решить эту проблему, вы можете установить два или более проточных водонагревателей. Вы также можете установить отдельные проточные водонагреватели для приборов, таких как стиральная машина или посудомоечная машина, которые потребляют много горячей воды в вашем доме. Однако дополнительные водонагреватели будут стоить дороже и могут не стоить дополнительных затрат.

Другие области применения водонагревателей по требованию включают следующее:

  • Удаленные ванные комнаты или гидромассажные ванны
  • Бустер для бытовой техники, такой как посудомоечная машина или стиральная машина
  • Бустер для солнечной системы нагрева воды.

Преимущества и недостатки

Для домов, которые ежедневно потребляют 41 галлон или меньше горячей воды, водонагреватели по требованию могут быть на 24–34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительным баком. Они могут быть на 8-14% более энергоэффективными для домов, которые используют много горячей воды — около 86 галлонов в день. В некоторых случаях вы можете добиться еще большей экономии энергии, если установите водонагреватель по потребности на каждом выходе горячей воды.

Первоначальная стоимость водонагревателя без резервуара выше, чем у обычного накопительного водонагревателя, но водонагреватели без резервуара обычно служат дольше и имеют более низкие эксплуатационные и энергетические затраты, что может компенсировать их более высокую покупную цену. Срок службы большинства безбаковых водонагревателей составляет более 20 лет. У них также есть легко заменяемые детали, которые могут продлить срок их службы еще на много лет. Напротив, накопительные водонагреватели служат 10–15 лет.

Читайте также:
Выращивание цыплят 101: Руководство по цыплятам для начинающих | Альманах старого фермера

Безбаковые водонагреватели позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями. Однако, хотя газовые безрезервуарные водонагреватели, как правило, имеют более высокую скорость потока, чем электрические, они могут тратить энергию впустую, если у них есть запальник. Иногда это может компенсировать устранение потерь энергии в режиме ожидания по сравнению с накопительным водонагревателем. В газовом накопительном водонагревателе запальник нагревает воду в баке, поэтому энергия не тратится впустую.

Стоимость эксплуатации запальника в безбаковом водонагревателе варьируется от модели к модели. Просмотрите литературу производителя, чтобы определить, сколько газа расходует запальник для модели, которую вы рассматриваете. Ищите модели, которые имеют устройство прерывистого зажигания (IID) вместо постоянной контрольной лампы. Это устройство напоминает устройство искрового зажигания на некоторых газовых печах, кухонных плитах и ​​духовках.

Выбор водонагревателя по требованию

Перед покупкой водонагревателя необходимо также учитывать следующее:

Установка и обслуживание

Правильная установка и техническое обслуживание вашего водонагревателя может оптимизировать его энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности, особенно в отношении сжигания газовых водонагревателей. Поэтому лучше всего, чтобы квалифицированный подрядчик по сантехнике и отоплению установил водонагреватель по вашему требованию. При выборе подрядчика выполните следующие действия:

  • Запросить смету расходов в письменной форме
  • Спросите ссылки
  • Проверьте компанию в местном Better Business Bureau.
  • Посмотрите, получит ли компания при необходимости местное разрешение и понимает ли местные строительные нормы и правила.

Если вы решили установить водонагреватель самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем. Производители обычно имеют необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, обратитесь в свой город для получения информации о получении разрешения, если это необходимо, и о местных правилах установки водонагревателя.

Периодическое техническое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок службы водонагревателя и свести к минимуму потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для конкретных рекомендаций по техническому обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель будет правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные энергосберегающие опции, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды. Некоторые энергосберегающие устройства и системы выгоднее устанавливать вместе с водонагревателем.

Читайте также:
50 лучших бизнес-идей для начинающих в 2022 году - 99BusinessIdeas

Солнечные водонагреватели

Идентификатор энергосбережения

Солнечные водонагреватели, иногда называемые солнечными системами горячего водоснабжения, могут быть экономичным способом получения горячей воды для вашего дома. Их можно использовать в любом климате, а используемое ими топливо — солнечный свет — бесплатно.

солнечный

Как они работают

Солнечные системы нагрева воды включают в себя резервуары для хранения и солнечные коллекторы. Солнечные водонагреватели бывают двух типов: активные, в которых есть циркуляционные насосы и средства управления, и пассивные, в которых их нет.

Активные солнечные водонагревательные системы

Существует два типа активных солнечных водонагревательных систем:

  • Системы прямой циркуляции
    Насосы перекачивают бытовую воду через коллекторы в дом. Они хорошо работают в климате, где редко бывают заморозки.
  • Системы косвенной циркуляции
    Насосы обеспечивают циркуляцию незамерзающего теплоносителя через коллекторы и теплообменник. Это нагревает воду, которая затем поступает в дом. Они популярны в климате, склонном к отрицательным температурам.

Пассивные солнечные системы водяного отопления

Пассивные солнечные водонагревательные системы, как правило, менее дороги, чем активные системы, но обычно они не так эффективны. Однако пассивные системы могут быть более надежными и могут прослужить дольше. Существует два основных типа пассивных систем:

  • Интегральные коллекторно-накопительные пассивные системы
    Они состоят из резервуара для хранения, покрытого прозрачным материалом, позволяющим солнцу нагревать воду. Затем вода из резервуара поступает в водопроводную систему. Они лучше всего работают в районах, где температура редко опускается ниже нуля. Они также хорошо работают в домохозяйствах со значительными дневными и вечерними потребностями в горячей воде.
  • Термосифонные системы
    Вода нагревается в коллекторе на крыше, а затем течет по водопроводной системе при открытии крана горячей воды. Большинство этих систем имеют емкость 40 галлонов.

Резервуары для хранения и солнечные коллекторы

Большинству солнечных водонагревателей требуется хорошо изолированный накопительный бак. Солнечные аккумулирующие баки имеют дополнительный выход и вход, соединенные с коллектором и от него. В системах с двумя баками солнечный водонагреватель предварительно нагревает воду перед тем, как она попадет в обычный водонагреватель. В системах с одним баком резервный нагреватель объединен с солнечным аккумулятором в одном баке.

Читайте также:
Биогаз ждет бум благодаря стимулам IRA | крупа

В жилых помещениях используются солнечные коллекторы трех типов:

  • Плоский коллектор
    Остекленные плоские коллекторы представляют собой изолированные, защищенные от атмосферных воздействий коробки, которые содержат темную поглощающую пластину под одной или несколькими стеклянными или пластиковыми (полимерными) крышками. Неглазурованные плоские коллекторы, обычно используемые для обогрева бассейнов солнечными батареями, имеют темную поглощающую пластину, изготовленную из металла или полимера, без крышки или кожуха.
  • Интегральные коллекторно-накопительные системы
    Также известный как ICS или партия системы, они имеют один или несколько черных резервуаров или трубок в изолированной застекленной коробке. Холодная вода сначала проходит через солнечный коллектор, который предварительно нагревает воду. Затем вода поступает в обычный резервный водонагреватель, обеспечивая надежный источник горячей воды. Их следует устанавливать только в условиях мягкого морозного климата, поскольку наружные трубы могут замерзнуть в суровую холодную погоду.
  • Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
    Они имеют параллельные ряды прозрачных стеклянных трубок. Каждая трубка содержит стеклянную внешнюю трубку и металлическую поглотительную трубку, прикрепленную к ребру. Покрытие ребра поглощает солнечную энергию, но препятствует тепловым потерям. Эти коллекторы чаще используются в коммерческих целях в США.

Солнечные системы нагрева воды почти всегда требуют резервной системы для пасмурных дней и периодов повышенного спроса. Обычные накопительные водонагреватели обычно обеспечивают резерв и могут уже быть частью комплекта солнечной системы. Резервная система также может быть частью солнечного коллектора, например, резервуары на крыше с термосифонными системами. Поскольку система хранения со встроенным коллектором уже хранит горячую воду в дополнение к сбору солнечного тепла, она может быть укомплектована безбаковым водонагревателем или водонагревателем по потребности для резервного копирования.

Выбор солнечного водонагревателя

Прежде чем купить и установить солнечную систему нагрева воды, необходимо сделать следующее:

Также разберитесь с различными компонентами, необходимыми для солнечных систем нагрева воды, включая следующие:

Установка и обслуживание системы

Правильная установка солнечных водонагревателей зависит от многих факторов. Эти факторы включают солнечные ресурсы, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности; поэтому лучше всего, чтобы вашу систему устанавливал квалифицированный подрядчик по солнечным тепловым системам.

Читайте также:
Выращивание лука из семян - Мелисса К. Норрис

После установки правильное обслуживание вашей системы обеспечит ее бесперебойную работу. Пассивные системы не требуют особого обслуживания. Для активных систем обсудите требования к обслуживанию с поставщиком системы и обратитесь к руководству пользователя системы. Сантехника и другие обычные компоненты водяного отопления требуют такого же обслуживания, как и обычные системы. Остекление может нуждаться в очистке в сухом климате, когда дождевая вода не обеспечивает естественного ополаскивания.

Регулярное техническое обслуживание простых систем может проводиться не реже, чем раз в 3–5 лет, предпочтительно подрядчиком, работающим с солнечными батареями. Системы с электрическими компонентами обычно требуют замены детали или двух через 10 лет. Узнайте больше о техническом обслуживании и ремонте систем солнечного нагрева воды.

При отборе потенциальных подрядчиков для установки и/или технического обслуживания задайте следующие вопросы:

  • Есть ли у вашей компании опыт установки и обслуживания систем солнечного нагрева воды?
    Выберите компанию, которая имеет опыт установки нужного вам типа системы и обслуживания выбранных вами приложений.
  • Сколько лет ваша компания имеет опыт установки и обслуживания солнечного отопления?
    Чем больше опыта, тем лучше. Запросите список прошлых клиентов, которые могут предоставить рекомендации.
  • Имеет ли ваша компания лицензию или сертификат?
    В некоторых штатах требуется действующая лицензия сантехника и/или подрядчика по строительству солнечных батарей. Свяжитесь с вашим городом и округом для получения дополнительной информации. Подтвердите лицензирование в совете по лицензированию подрядчиков вашего штата. Совет по лицензированию также может сообщить вам о любых жалобах на подрядчиков с государственной лицензией.

Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить счета за нагрев воды, особенно если вам требуется резервная система. Некоторые энергосберегающие устройства и системы выгоднее устанавливать вместе с водонагревателем.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: