Pemanasan air terma suria adalah perkara temperamental. Air beratnya banyak, ia mengembang ketika membeku, dan boleh menyebabkan kerusakan pada paip ketika mendidih. Sistem terma suria sangat berkesan, dan beberapa sistem berfungsi dengan baik selama beberapa dekad, tetapi sistem ini memerlukan pemeriksaan berkala. Apabila sistem terma suria gagal, bagaimanapun, ia akan menghancurkan dirinya sendiri, dan telah jelas untuk beberapa waktu bahawa pemanasan air terma suria bukanlah jalan masa depan kecuali untuk penggunaan haba kelas atas, seperti kolam renang.
Sejak sekian lama, kebijaksanaan adalah bahawa kelebihan kecekapan relatif teknologi terma suria untuk pemanasan air lebih besar daripada kemudahan pemanasan air elektrik. Keupayaan haba solar untuk mengumpulkan lebih banyak tenaga per kaki persegi bermaksud bahawa sistem elektrik solar yang menggunakan pemanas air elektrik konvensional sahaja tidak akan pernah bersaing dengan sistem terma suria.
Namun, baru-baru ini, pengurangan kos elektrik solar (PV) dan pematangan teknologi pam haba udara-ke-air telah menyediakan model baru: pemanasan air pam haba berbantu solar-elektrik (HPWH). HPWH dilengkapi dengan kekurangan yang lebih sedikit daripada termal solar, dengan tanda harga yang lebih kecil untuk aplikasi kediaman.
Maklumat di bawah mengandaikan penggunaan pemanas air pam panas dengan faktor kecekapan (EF 2.5) dan penarafan 1.800 kWh per tahun, dengan 1 hingga 1.3 kW PV terikat grid ditambahkan ke pemasangan atau sistem yang ada di wilayah di mana PV menghasilkan sekurang-kurangnya 1.400 kWh / kW / tahun.
Kelebihan PV
Kos pendahuluan yang lebih rendah: Memandangkan sistem terbuka dengan kos rendah terbukti tidak sesuai untuk pemanasan air domestik, kos terpasang haba suria harus didasarkan pada gelung tertutup (glikol atau aliran balik), sistem dua tangki (atau simpanan tanpa plustank), sepenuhnya dipasang. Harga purata untuk sistem sedemikian, yang dirancang untuk keluarga empat orang, adalah antara $ 7,000 dan $ 10,000 sebelum insentif. Pemanas air pam haba berkuasa PV akan berharga antara $ 1,000 dan $ 2,000 untuk pam haba ditambah tenaga kerja dan antara $ 3,500 hingga $ 6,000 untuk PV tambahan (ke sistem yang terikat dengan grid), dengan itu jumlah kos pemasangan antara $ 5,000 hingga $ 8,500 sebelum insentif .
Lebih mudah dipasang: Mengganti pemanas air dengan tangki tunggal yang lain dan menambahkan tiga hingga lima modul tambahan ke sistem PV jauh lebih mudah daripada mengganti tangki tunggal dengan dua tangki dan mengalirkan cecair pemindahan haba ke panel atap berat yang mesti diuji tekanan dan dicas selepas pemasangan. Ini menghasilkan lebih sedikit peluang untuk kesalahan pemasang.
Menggunakan ruang yang lebih sedikit: Untuk mengelakkan sistem termal suria bersaing dengan sumber sandaran (yang membatasi pecahan suria hingga sekitar 60%), diperlukan dua tangki: satu untuk sandaran, dan satu lagi untuk solar. Adalah mungkin untuk menjimatkan ruang, dengan perbelanjaan yang besar, dengan penggunaan pemanas atankless selagi pemanas tanpa tangki dapat memodulasi aliran panas ke titik yang sangat rendah sambil dapat juga memenuhi permintaan maksimum.
Tidak memerlukan penyelenggaraan: Tumit Achilles dari haba solar adalah bahawa jika sistem berhenti berfungsi, ia tidak hanya gagal menghasilkan tenaga: ia akan merosakkan sendiri. Tanpa aliran panel boleh membeku atau bertakung dan terlalu panas (lihat di bawah). Pengawal pembezaan elektronik dan pam sirkulator mesti diperiksa setiap tahun untuk memastikan mereka berfungsi dengan baik dan tidak ada skala atau kakisan yang akan menyebabkan kegagalan sistem. Paip juga harus diperiksa, terutama untuk sistem aliran balik di bangunan yang lebih tua yang mungkin menetap dari masa ke masa dan memerangkap cecair di saluran. Pemeriksaan tahunan ini mesti dilakukan oleh seorang profesional, dan akan menelan belanja separuh daripada simpanan gas tahunan.
Tidak dapat membeku: Oleh kerana panel terma suria dapat membeku pada suhu setinggi 42ºF, perlindungan pembekuan diperlukan di seluruh daratan AS untuk sistem termal solar. Dengan pengecualian sistem aliran balik, sistem perlindungan beku "aktif". Ini bermaksud mereka memerlukan peranti untuk beroperasi sebagai tindak balas terhadap suhu rendah. Akibatnya, dan kerana mereka jarang diperlukan untuk berfungsi, kegagalan perlindungan beku adalah perkara biasa dan juga bencana, mengakibatkan ribuan dolar kerosakan pada rangkaian pengumpul.
Tidak boleh terlalu panas: Panas berlebihan adalah masalah yang sering diabaikan dengan sistem terma suria. Terdapat kira-kira dua kali lebih banyak tenaga suria yang dihantar pada bulan Julai berbanding Januari. Oleh itu, mana-mana sistem yang akan membuat perbezaan yang ketara dalam kos air panas pada bulan Januari akan berlebihan pada bulan Julai. Ini mengakibatkan tempoh genangan di mana tidak ada penggunaan panas matahari dan tidak ada aliran melalui panel. Dalam keadaan ini, panel akan panas hingga sekitar 400ºF di dalamnya. Ini boleh mengakibatkan kerosakan dan mempercepat kerosakan bahagian pemungut. Terdapat sistem radiator yang telah ditambahkan ke panel untuk mengurangkan kesan ini, tetapi tidak ada data kukuh mengenai berapa banyak radiator yang diperlukan untuk menyejukkan pengumpul yang tersekat pada hari yang panas.
Tiada penumpukan skala: Skala adalah musuh # 1 pemanas air dari sebarang jenis. Panas menjadikan pepejal terlarut mendapan dari air di mana ia terkumpul di permukaan panas. Walaupun dengan penggunaan bendalir pemindahan di sisi pemungut, skala dapat menjadi masalah dengan penukar panas dengan menyumbat tiub yang mengalir air untuk mendapatkan panas. Suhu yang lebih rendah yang digunakan untuk memanaskan air dengan pam panas mengurangkan kecenderungan skala untuk menumpuk di tangki.
100 pecahan pecentsolar dapat dicapai: Oleh kerana cuaca tidak menentu dan tidak praktis menyimpan sejumlah besar air panas, tidak ada sistem terma suria yang menawarkan 100 peratus kebolehpercayaan dapat memiliki pecahan 100 persen. Sistem yang dinilai paling tinggi di bawah protokol SRCC OG300 mempunyai pecahan solar 90 peratus. Menggunakan PV terikat grid sebagai sumber suria untuk pemanas air pam haba membolehkan sistem "menyimpan" kuasa di grid untuk digunakan hingga satu tahun kemudian. Perbandingan harga di atas didasarkan pada sistem terma dengan pecahan 80 percentsolar berbanding 100% PV offset untuk pemanasan air.
Pengurusan permintaan grid: Walaupun pemanasan air pam haba menambahkan beban ke grid ketika digunakan untuk menggantikan unit gas atau propana, PV menambahkan kuasa ke grid pada waktu puncak waktu siang di mana ia sangat diperlukan oleh masyarakat. Sebilangan besar air panas isi rumah digunakan pada awal pagi dan petang apabila terdapat permintaan elektrik di seluruh komuniti yang kurang. Sekiranya utiliti memilih untuk menggunakan kelebihan ini, ia juga dapat menambahkan kemampuan untuk memanaskan pemanas air melalui meter pintar ketika elektrik berlebihan tersedia di grid. Digunakan dalam konduksi dengan injap pencampuran untuk melindungi rumah dari air panas, ia berkesan "air" air panas dan dapat menunda keperluan pam panas menyala.
Tiada pelepasan CO2: Sebarang penggunaan gas asli atau propana, tidak kira seberapa cekap atau murah, mengakibatkan penambahan CO2 ke atmosfera yang merupakan faktor risiko # 1 yang dihadapi oleh peradaban hari ini. Pemanas air pam haba yang 100 peratus berkuasa (atau diimbangi) oleh PV tidak menyumbang kepada masalah itu.
Kekurangan
Kecekapan grid bersih v. Penggunaan gas langsung: Anggapan standard ketika membandingkan penggunaan gas dengan penggunaan elektrik adalah bahawa, setelah memperhitungkan kerugian penukaran dan penghantaran, diperlukan tiga unit tenaga bahan bakar fosil (gas, minyak, arang batu) untuk menyampaikan satu unit tenaga elektrik. Oleh itu, rasionalnya bahawa jika gas dapat dihantar ke titik penggunaan, lebih efisien menggunakan gas daripada menggunakan elektrik. Oleh kerana kebanyakan pemanas air berbahan bakar fosil hanya sekitar 60 peratus kecekapan, kesan ini hanya separuh ketara kerana ia muncul. Selain itu, pemanas air berbahan bakar fosil gagal memanfaatkan Piawaian Portofolio Boleh Diperbaharui yang seterusnya mengurangkan nisbah gas yang digunakan untuk elektrik yang dihantar.
Diperlukan udara hangat: Kecekapan pemanas air pam panas bergantung pada sumber heats yang tersedia yang biasanya udara di ruang tempat pemanas diletakkan. Dipasang di tempat yang tidak dipanaskan di iklim sederhana, ini tidak menimbulkan masalah. Walau bagaimanapun, jika ruang pemanas air dipanaskan atau turun di bawah 55º-60ºF sepanjang tahun, elemen sandaran akan diperlukan dan kecekapan akan merosot. Sebaliknya, pemanas air pam haba akan menyejukkan dan mengeringkan ruang di mana ia berada. Ini mungkin ciri yang diinginkan.
Lebih baru di pasaran: Walaupun pemanasan air pam haba udara ke air hanya menggunakan konsep yang dicuba, dan benar, HPWH isi rumah hanya mempunyai sekitar dua puluh tahun pembangunan di pasaran pengguna: cukup lama untuk yakin dengan kecekapan dan kemudahannya, tetapi tidak cukup lama untuk tersebar luas. Walaupun terdapat kira-kira lima ratus model terma suria dan enam ratus pemanas air tanpa tangki ("segera") yang dikenali oleh sistem Energy Star DOE, pada masa ini hanya terdapat 23 model HPWH yang dikenali.
Untuk apa sebenarnya, teknologi terma suria menunjukkan peningkatan. Ia masih mempunyai beberapa aplikasi yang sah, walaupun. Walau bagaimanapun, pemanasan air suria peringkat rumah tangga dilengkapi dengan banyak kekurangan yang tidak perlu sehingga jelas masa depan terletak ke arah lain. Fotovoltaik suria adalah sumber berkesan untuk sistem pemanasan air pam panas. Tidak lama lagi, pam panas air-ke-air mungkin tersedia di pasaran, tetapi sistem udara-ke-air hari ini adalah pilihan yang optimum untuk banyak isi rumah, bergantung pada iklim dan konfigurasi.
