The first step in sizing a solar wa

The first step in sizing a solar water heating system is to identify the load—how much hot water the household uses per day. Then we can calculate how large of a solar water heating system will be needed to produce that much hot water. The variables include the consistency of the load and the consistency of the solar resource. Hot water use varies some from day to day but is usually fairly consistent over the whole year. The solar resource changes seasonally, producing more hot water per day during summer and less in winter.

It would be great to have a solar water heater that provides all of your domestic hot water all year long. Unfortunately, that is not economical or practical for most—if we design the solar water heater to provide 100% of the hot water load on the worst solar day of the year, then every other day of the year we would have more hot water than we need. Another limitation is that a sunny day will provide most or all of that day’s hot water—but if it’s cloudy the next day we will run out of solar-heated water. If we size our system so that one sunny day provides two days’ worth of hot water supply, then two sunny days in a row would result in the solar water heater generating excess heat on the second day.

To many, the economics are not as important as avoiding using conventional, backup water heating. But then, what about the excess heat that system will produce? Another scenario that can get us into the same predicament is when a home with solar water heating is vacant for periods of time, especially during the summer.

Too Cold or Too Hot?
In most locations in the United States, a solar hot water system requires some kind of freeze protection. There are two types of freeze-protected systems that are used—drainback and pressurized—and both use a differential temperature controller to turn the system on and off at appropriate times. Whenever it is warmer in the collector than it is in the water storage tank, the controller turns the system on; the system stays on until the collectors are no longer warmer than the water storage tank.

Drainback systems offer both freeze protection and overheating protection by simply shutting down, allowing all of the fluid to drain out of the collector and pipes. Controllers appropriate for drainback systems turn off the system when a set high temperature limit is reached in the storage tank. In some homes, it is not possible to install the piping in such a way that guarantees complete drainage, so sometimes a drainback system is not an option.

In that case, a pressurized system is called for. They don’t drain and instead use a nontoxic heat-transfer fluid—which is also an antifreeze, and remains in the collectors and piping at all times. Pressurized systems allow more piping and installation options than drainback systems.

The potential overheating problem in pressurized systems is due to the heat-transfer/antifreeze solution used—almost exclusively it’s propylene glycol mixed with water. Glycols are rated for various operating temperature ranges. But temperatures produced by flat-plate and evacuated-tube collectors can exceed glycol’s highest operating range, resulting in thermal breakdown of the fluid, which causes collector and pipe corrosion.

When drainback systems reach their high-temperature limit, they turn off the pump, the system is drained, and no more heat is collected. If we employ the same strategy with pressurized systems and turn off the circulating pump when the storage tank reaches a high limit, the heat-transfer fluid will stop circulating but it will stay in the collector. If the sun is still shining on the collector when the circulation stops, the collector temperature and heat-transfer fluid temperature will rapidly rise. The temperatures in flat-plate collectors can reach more than 300°F—and the temperature of evacuated-tube collectors can be even higher.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

จะระบุการใช้งานขั้นตอนแรกในการปรับขนาดแบบพลังงานแสงอาทิตย์ระบบทำน้ำร้อน — น้ำร้อนจำนวนครัวเรือนใช้ต่อวัน แล้วเราสามารถคำนวณขนาดของน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ระบบทำความร้อนจะต้องใช้น้ำร้อนที่มาก ตัวแปรมีความสอดคล้องของการใช้งานและความสอดคล้องของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ ใช้น้ำอุ่นไปจนบางวัน แต่โดยปกติแล้วจะค่อนข้างสอดคล้องกันผ่านตลอดทั้งปี ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยน seasonally ผลิตเครื่องทำน้ำอุ่นเพิ่มเติมต่อวันในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาวน้อยกว่าในมันจะดีจะมีฮีตเตอร์น้ำพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้ทั้งหมดของเครื่องทำน้ำอุ่นภายในประเทศตลอดทั้งปี อับ ไม่ประหยัด หรือปฏิบัติการส่วนใหญ่ซึ่งถ้าเราออกแบบฮีตเตอร์น้ำพลังงานแสงอาทิตย์ให้ 100% ของการใช้งานน้ำอุ่นในวันอาทิตย์เลวร้ายที่สุดปี แล้ววันอื่น ๆ ทุกปีเราจะมีน้ำร้อนเพิ่มมากขึ้นกว่าที่เราต้องการ ข้อจำกัดอื่นคือ จะให้แดดเป็นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดของน้ำร้อนวันที่ — แต่ ถ้ามันคือวันถัดไปเราจะทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าเราปรับขนาดระบบของเราเพื่อให้วันนั้นแดดเดียวให้คุ้มสองวันน้ำร้อน แถว 2 วันแดดจะส่งผลในฮีตเตอร์น้ำพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างความร้อนส่วนเกินในวันสองหลาย เศรษฐศาสตร์จะไม่สำคัญเท่ากับการหลีกเลี่ยงการใช้ความร้อนธรรมดา สำรองน้ำ แต่แล้ว สิ่งที่เกี่ยวกับเกินความร้อนระบบที่จะผลิต สถานการณ์อื่นที่สามารถเรียกเราเข้าไปในสภาพเดียวกันคือเมื่อบ้านกับทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะว่างระยะเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูร้อนเย็นเกินไป หรือร้อนเกินไปหรือไม่ในสถานที่ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ต้องบางชนิดของตรึงป้องกัน มีระบบป้องกันการแช่แข็งที่ใช้สองชนิด — drainback และทางหนี — ทั้งใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างเพื่อเปิด และปิดระบบในเวลาที่เหมาะสม เมื่อใดก็ ตามจะอุ่นในตัวเก็บรวบรวมก็อยู่ในถังเก็บน้ำ ควบคุมการเปิดระบบ ระบบอยู่บนจนกว่าไม่มีสะสมที่อุ่นกว่าถังเก็บน้ำระบบ Drainback มีทั้งตรึงป้องกันและมิป้องกัน โดยเพียงแค่ปิด ให้น้ำระบายออกจากตัวเก็บรวบรวมและท่อทั้งหมด ตัวควบคุมที่เหมาะสมสำหรับระบบ drainback ปิดระบบเมื่อถึงขีดจำกัดอุณหภูมิในถังชุด ในบางบ้าน มันไม่ได้ติดตั้งท่อในลักษณะว่า ประกันสมบูรณ์ระบายน้ำ ระบบ drainback ดังนั้นบางครั้งไม่ใช่ตัวเลือกในกรณี ระบบทางหนีคือสำหรับ พวกเขาไม่ระบายน้ำ และใช้แทน น้ำมันถ่ายเทความร้อนของพิษทั้ง — ซึ่งเป็นสารที่ และยังคงอยู่ในการสะสมและท่อทุกครั้ง ระบบทางหนีให้ตัวท่อและติดตั้งเพิ่มมากขึ้นกว่าระบบ drainbackเป็นระบบทางหนีปัญหา overheating อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการแก้ปัญหาความร้อนโอน/สารที่ใช้ — โดยเฉพาะของโพรพิลีน glycol ผสมกับน้ำ Glycols มีคะแนนในช่วงอุณหภูมิต่าง ๆ ที่ปฏิบัติงาน แต่อุณหภูมิที่ผลิต โดยจานแบน และสะสมหลอดอพยพสามารถเกินของ glycol สูงสุดปฏิบัติช่วง ผลเสียความร้อนของของเหลว ซึ่งทำให้กัดกร่อนท่อและรวบรวมเมื่อระบบ drainback ถึงขีดจำกัดของอุณหภูมิสูง พวกเขาปิดเครื่องสูบ ระบบจะระบายออก และเก็บความร้อนไม่มาก หากเราใช้กลยุทธ์เดียวกับระบบทางหนี และปิดปั๊มหมุนเวียนเมื่อถังวงเงินสูง น้ำมันถ่ายเทความร้อนจะหยุดหมุนเวียน แต่มันจะอยู่ในตัวเก็บรวบรวม ถ้าดวงอาทิตย์จะยังคงส่องแสงบนตัวเก็บรวบรวมเมื่อหยุดการไหลเวียน เก็บอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนอุณหภูมิ fluid จะรวดเร็วขึ้น อุณหภูมิในจานแบนสะสมสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 300° F ซึ่งอุณหภูมิของหลอดอพยพสะสมจะสูงขึ้นได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ขั้นตอนแรกในการปรับขนาดระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์คือการระบุโหลดเท่าไหร่น้ำร้อนที่ใช้ในครัวเรือนที่ใช้ต่อวัน แล้วเราสามารถคำนวณขนาดใหญ่ของระบบทำความร้อนน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นที่ต้องการในการผลิตน้ำที่ร้อนมาก ตัวแปรรวมถึงความสอดคล้องของการโหลดและความสอดคล้องของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ที่ การใช้น้ำร้อนแตกต่างกันไปบางวันต่อวัน แต่มักจะเป็นธรรมที่สอดคล้องกันในช่วงตลอดทั้งปี การเปลี่ยนแปลงทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ตามฤดูกาล, การผลิตน้ำร้อนมากขึ้นต่อวันในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาวน้อยลง. มันจะดีที่จะมีเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้บริการทั้งหมดของน้ำร้อนในประเทศของคุณตลอดทั้งปี แต่น่าเสียดายที่ไม่ประหยัดหรือในทางปฏิบัติสำหรับส่วนใหญ่ถ้าเราออกแบบเครื่องทำความร้อนน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่จะให้ 100% ของภาระน้ำร้อนในวันที่แสงอาทิตย์ที่เลวร้ายที่สุดของปีที่แล้วทุกวันอื่น ๆ ของปีเราจะมีน้ำร้อนกว่า พวกเราต้องการ. ข้อ จำกัด ก็คือว่าวันแดดจะให้ส่วนใหญ่หรือทั้งหมดของวันร้อนน้ำ แต่ถ้ามันเป็นเรื่องที่มีเมฆในวันถัดไปเราจะวิ่งออกมาจากน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าเราขนาดระบบของเราเพื่อให้หนึ่งวันแดดให้มูลค่าสองวันของการจัดหาน้ำร้อนแล้วสองวันที่มีแดดในแถวที่จะส่งผลให้เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์สร้างความร้อนส่วนเกินในวันที่สอง. หลายเศรษฐกิจจะไม่เป็น ที่สำคัญหลีกเลี่ยงการใช้ธรรมดาน้ำร้อนการสำรองข้อมูล แต่แล้วสิ่งที่เกี่ยวกับความร้อนส่วนเกินที่ระบบจะผลิต? สถานการณ์ที่จะได้รับเราไปสู่สถานการณ์ที่เหมือนกันก็คือเมื่อบ้านที่มีน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นว่างสำหรับช่วงเวลาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูร้อน. เย็นเกินไปหรือร้อนเกินไป? ในสถานที่ส่วนใหญ่ในประเทศสหรัฐอเมริกา, ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ต้อง บางชนิดของการป้องกันการแช่แข็ง มีสองประเภทของระบบแช่แข็งที่มีการป้องกันที่มีการใช้ drainback และแรงดันและทั้งสองใช้ควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างกันที่จะเปิดระบบและปิดในเวลาที่เหมาะสม เมื่อใดก็ตามที่มันเป็นที่อบอุ่นในการสะสมมากกว่าที่เป็นอยู่ในถังเก็บน้ำที่ควบคุมการเปลี่ยนระบบใน; ระบบอยู่บนจนสะสมจะไม่อุ่นกว่าถังเก็บน้ำ. ระบบ Drainback มีการป้องกันทั้งแช่แข็งและการป้องกันความร้อนสูงเกินไปโดยเพียงแค่ปิดที่ช่วยให้ทั้งหมดของน้ำเพื่อระบายน้ำออกจากนักสะสมและท่อ ตัวควบคุมที่เหมาะสมสำหรับระบบ drainback ปิดระบบเมื่อขีด จำกัด อุณหภูมิสูงถึงกำหนดในถังเก็บ ในบ้านบางอย่างก็เป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งท่อในลักษณะที่รับประกันการระบายน้ำที่สมบูรณ์ดังนั้นบางครั้งระบบ drainback ไม่ได้ตัวเลือก. ในกรณีที่ระบบแรงดันจะเรียก พวกเขาไม่ได้ระบายและแทนที่จะใช้การถ่ายโอนความร้อนของเหลวปลอดสารพิษซึ่งเป็นสารป้องกันการแข็งตัวและยังคงอยู่ในการสะสมและท่อตลอดเวลา ช่วยให้ระบบแรงดันท่อเพิ่มเติมและตัวเลือกการติดตั้งกว่าระบบ drainback. ปัญหาที่อาจเกิดความร้อนสูงเกินไปในระบบแรงดันที่เกิดจากการถ่ายเทความร้อน / การแก้ปัญหาการใช้สารป้องกันการแข็งตัวเกือบเฉพาะมันเป็นโพรพิลีนไกลคอลผสมกับน้ำ ไกลคอลได้รับการประเมินสำหรับช่วงอุณหภูมิในการทำงานต่างๆ แต่อุณหภูมิที่ผลิตโดยแผ่นแบนและนักสะสมอพยพหลอดสามารถเกินช่วงการดำเนินงานสูงสุดไกลคอลของผลในการสลายความร้อนของของเหลวซึ่งทำให้เกิดการสะสมและการกัดกร่อนท่อ. เมื่อระบบ drainback ถึงขีด จำกัด ที่อุณหภูมิสูงของพวกเขาปิดปั๊ม ระบบระบายและไม่มีความร้อนมากขึ้นมีการเก็บรวบรวม หากเราใช้กลยุทธ์เดียวกันกับระบบแรงดันและปิดปั๊มหมุนเวียนเมื่อถังเก็บถึงวงเงินสูงของเหลวถ่ายเทความร้อนจะหยุดการไหลเวียนของ แต่มันจะอยู่ในการสะสม หากดวงอาทิตย์ยังคงส่องแสงในการเก็บเมื่อหยุดการไหลเวียนของอุณหภูมิสะสมและอุณหภูมิของเหลวถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วจะเพิ่มขึ้น อุณหภูมิในการสะสมแผ่นแบนสามารถเข้าถึงมากกว่า 300 ° F-และอุณหภูมิของสะสมอพยพหลอดสามารถที่สูงขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ขั้นตอนแรกของระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดระบุโหลดเท่าไหร่น้ำร้อนในครัวเรือนที่ใช้ต่อวัน แล้วเราสามารถคำนวณหาขนาดของระบบทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะต้องผลิตมาก น้ำร้อน ตัวแปร ได้แก่ ความสอดคล้องของโหลดและความสอดคล้องของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ใช้ทำน้ำร้อนแตกต่างกันไป บางวันต่อวัน แต่มักจะค่อนข้างสอดคล้องกันไปตลอดทั้งปี พลังงานแสงอาทิตย์ทรัพยากรการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลผลิตมากขึ้นน้ำร้อนต่อวันในช่วงฤดูร้อนและน้อยในฤดูหนาว

มันจะดีที่จะมีเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีทั้งหมดของน้ำร้อนภายในประเทศของคุณตลอดทั้งปี ขออภัยที่ไม่ประหยัด หรือปฏิบัติให้มากที่สุด ถ้าเราออกแบบเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ให้ 100% ของน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์โหลดวันที่เลวร้ายวันหนึ่งของปี แล้วทุก ๆวันเราก็จะได้น้ำร้อนมากกว่าที่เราต้องการ ข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง คือ วันนั้นแดดจะช่วยให้ส่วนใหญ่หรือทั้งหมดของวันนั้นน้ำก็ร้อน แต่ถ้าเป็น cloudy วันต่อไปเราจะวิ่งออกมาจากน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ถ้าเราขนาดระบบของเราเพื่อที่วันแดดเดียวให้สองวันมูลค่าของน้ำประปาร้อน จากนั้นสองวันแดดในแถวจะส่งผลให้เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตความร้อนส่วนเกินในวันที่สอง

หลายเศรษฐศาสตร์ไม่ได้สำคัญอย่างที่หลีกเลี่ยงการใช้ความร้อนปกติ น้ำสำรอง แต่แล้วเรื่องความร้อนส่วนเกินที่ระบบจะผลิต ?สถานการณ์อื่นที่สามารถพาเราเข้าไปในสถานการณ์เดียวกัน คือ เมื่อบ้านมีเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์จะว่างช่วงเวลา โดยเฉพาะช่วงฤดูร้อน

หนาวเกินไปหรือร้อนเกินไป ?
ในสถานที่มากที่สุดในสหรัฐอเมริกา , ระบบน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ต้องบางชนิดของการป้องกันการแช่แข็งมีสองประเภทของแช่แข็งระบบป้องกันที่ใช้ drainback แรงดันและแรงดันและใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิควบคุมการเปิดระบบและปิดในเวลาที่เหมาะสม เมื่อใดก็ตามที่อุ่นในสะสมกว่ามันในถังเก็บน้ำ ควบคุมเปลี่ยนระบบ ; ระบบอยู่เรื่อย สะสมไม่อุ่นกว่า

ถังเก็บน้ำdrainback ระบบคุ้มครองและป้องกันความร้อนมีทั้งแข็ง โดยเพียงแค่ปิดที่ช่วยให้ทั้งหมดของของเหลวที่ระบายออกจากตัว และท่อ ตัวควบคุมที่เหมาะสมสำหรับระบบ drainback ปิดระบบ เมื่อตั้งอุณหภูมิสูงถึงขีด จำกัด ในการจัดเก็บถัง ในบางบ้านมันเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งท่อในเช่นวิธีที่รับประกันการระบายน้ำที่สมบูรณ์ ดังนั้นบางครั้งระบบ drainback ไม่ได้ตัวเลือก .

ในกรณีที่เป็นระบบแรงดันเรียกว่าสำหรับ พวกเขาไม่ระบายและแทนที่จะใช้ปลอดสารพิษ - ของเหลวที่เป็นสาร และยังคงอยู่ในการสะสมและท่อตลอดเวลาระบบดันให้ท่อและติดตั้งตัวเลือกมากขึ้นกว่าระบบ drainback

ศักยภาพปัญหาร้อนในระบบแรงดันเนื่องจากการการถ่ายเทความร้อน / สารสารละลายที่ใช้เกือบเฉพาะของโพรพิลีนไกลคอลผสมกับน้ำ ไกลคอลถูกจัดอันดับสำหรับช่วงอุณหภูมิต่างๆแต่อุณหภูมิที่ผลิตโดยแผ่นแบนและอพยพนักสะสมหลอดเกินไกลคอลที่มีช่วงการทำงาน เป็นผลในการระบายความร้อนของของเหลว ซึ่งทำให้นักสะสมและการกัดกร่อนท่อ ระบบ drainback

เมื่ออุณหภูมิสูงถึงขีด จำกัด ของพวกเขา พวกเขาปิดปั๊ม ระบบระบายน้ำ และไม่มีความร้อนสะสมถ้าเราใช้กลยุทธ์เดียวกันกับระบบแรงดันและปิดปั๊มหมุนเวียนเมื่อถังเก็บถึงขีดสูง การถ่ายเทความร้อนของไหลจะหยุดไหลเวียน แต่มันจะอยู่ในการสะสม ถ้าดวงอาทิตย์ยังคงส่องแสงในการสะสมเมื่อหยุดเก็บอุณหภูมิและอุณหภูมิของของเหลวการถ่ายโอนความร้อนจะรวดเร็วขึ้นอุณหภูมิในการสะสมแผ่นแบนสามารถเข้าถึงมากกว่า 300 องศา f-and อุณหภูมิของท่อสุญญากาศสะสมจะสูงขึ้น