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太阳能热水工程是一种利用太阳能辐射加热水的过程的概述。水的重量很大，结冰时会膨胀，沸腾时会造成水垢损坏。太阳能热系统效率极高，有些系统可以正常工作数十年，但即使是这些系统也需要定期检查。但是，当太阳能供热系统发生故障时，它将开始自毁，一段时间以来，人们已经很清楚，除了游泳池等低端热能外，太阳能供热水还不是未来的方式。 长期以来，人们一直认为，太阳能热技术用于水加热的相对效率优势远远超过了电热水的便利性。太阳热能每平方英尺收集更多能量的能力意味着，仅为常规电热水器供电的太阳能系统将永远无法与太阳能热系统竞争。 但是，最近，太阳能发电成本的降低和空对水热泵技术的成熟提供了一种新模式：太阳能辅助热泵水加热（HPWH）。与太阳能相比，HPWH的缺点更少，而住宅应用的价格却更低。 以下信息假定使用效率系数（EF为2.5），每年额定功率为1800 kWh的热泵热水器，并且在以下地区的现有安装或系统中增加了1至1.3 kW并网光伏发电光伏发电至少1,400 kWh / kW /年。 光伏优势 较低的前期成本： 鉴于低成本开放系统已被证明不适合用于家用热水，因此太阳能热能的安装成本应基于闭环（乙二醇或回油），两罐（或存储加无水箱）系统，完全安装。这种为四口之家设计的系统的平均价格在扣除激励措施之前在7,000美元至10,000美元之间。光伏驱动的热泵热水器的热泵加人工成本在$ 1,000到$ 2,000之间，额外的PV（对于现有的并网系统）成本在$ 3,500到$ 6,000之间，因此激励前的总安装成本在$ 5,000到$ 8,500之间。 易于安装： 用另一个单独的水箱替换热水器，并在光伏系统中增加3至5个附加模块，比用两个单独的水箱替换单个水箱并将传热流体输送到必须经过压力测试和充气的重型屋顶面板上要容易得多安装后。这样会减少安装错误的机会。 使用更少的空间： 为避免太阳能热系统与备用能源竞争（将太阳能比例限制在60％左右），需要两个水箱：一个用于备用，另一个用于太阳能。只要使用无罐式加热器，只要将罐中的热量调节到一个非常低的水平，同时又能满足最大需求，就可以节省大量空间。 无需维护： 太阳能热的致命弱点是，如果系统停止工作，它不仅会产生能量，还会自毁。没有流动，面板可能会冻结或停滞以及过热（请参阅下文）。电子差速控制器和循环泵必须每年检查一次，以确保它们运转正常，并且没有结垢或腐蚀开始，不会导致系统故障。还应检查管道，特别是对于较老的建筑物中的排水系统，这些系统可能会随着时间的流逝而沉降并在管路中积存液体。这些年度检查必须由专业人员进行，并且将花费每年节省的气体的一半。 无法冻结： 由于太阳能热面板可以在高达42ºF的温度下冻结，因此在美国大陆各地，太阳能热系统都需要防冻保护。除回排系统外，防冻系统是“活动的”。这意味着他们需要一种能够响应低温的设备。结果，由于很少需要使用它们，因此防冻保护故障既常见又是灾难性的，从而导致收集器阵列遭受数千美元的损失。 不能过热： 过热是太阳能热系统经常被忽视的问题。7月交付的太阳能大约是1月的两倍。因此，任何在1月份对热水成本产生重大影响的系统都将在7月份表现不佳。这导致停滞期，在此期间不使用太阳能，也没有流过面板的流量。在这种情况下，面板内部将加热到约400ºF。这可能会导致损坏并加速集电部件的老化。面板上已添加了一些散热器系统以减轻这种影响，但是在炎热的天气中，没有多少数据可以用来冷却停滞的收集器。 没有水垢堆积： 水垢是任何类型热水器的第一大敌人。热量使溶解的固体从水中沉淀出来，并聚集在热的表面上。即使在集热器侧使用转移流体，通过堵塞水流经的管道以获取热量，结垢也可能成为热交换器的问题。用热泵加热水的较低温度降低了水垢在水箱中堆积的趋势。 可获得100％的太阳能分数： 由于天气的变化和存储大量热水的不现实性，没有一个能提供100％可靠性的太阳能热系统可以拥有100％的太阳能分数。根据SRCC OG300协议获得最高评价的系统的太阳能比例为90％。将并网光伏用作热泵热水器的太阳能源，可使系统将电能“存储”在电网中，以供一年后使用。上面的价格比较是基于一个热力系统，该系统具有80％的太阳能份额和100％的PV抵消的水加热。 (责任编辑：中建太阳能) |
