Máy nước nóng năng lượng mặt trời có đáng không?

Tắm nước nóng theo nghĩa đen có thể có nghĩa là đổ tiền xuống cống.

Một hộ gia đình Mỹ trung bình chi gần 300 USD mỗi năm để đun nóng nước. Nếu bạn dành thêm một chút thời gian để tắm, chi phí đó có thể còn cao hơn nữa.

Việc giảm nhiệt độ máy nước nóng có thể giúp bạn tiết kiệm một số tiền cho chi phí đun nước nóng, theo Bộ Năng lượng, chi phí này chiếm 14% đến 18% ngân sách năng lượng hàng tháng của ngôi nhà bạn. Nhưng việc thay thế hoặc bổ sung máy nước nóng hiện tại của bạn bằng máy nước nóng chạy bằng năng lượng mặt trời cũng có thể làm được.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời khai thác năng lượng mặt trời để cung cấp giải pháp bền vững cho việc đun nóng nước trong nhà. Mặc dù máy nước nóng năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến rộng rãi ở các quốc gia có chi phí điện cao, nhưng chúng được sử dụng chậm hơn ở Hoa Kỳ, nhưng chúng có thể là một lựa chọn hấp dẫn cho những người Mỹ đang thiếu tiền.

Dưới đây là những điều bạn cần biết về thông tin chi tiết của máy nước nóng năng lượng mặt trời và cách bạn có thể sử dụng chúng để tiết kiệm tiền.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Máy nước nóng năng lượng mặt trời khác nhau về thiết kế, hiệu suất, công suất và giá cả, nhưng chúng đều thay thế một lượng lớn khí hoặc điện dùng để làm nóng nước bằng ánh sáng mặt trời sạch, miễn phí. Ba thiết kế cơ bản đều có cách thu nhiệt, bể chứa nước nóng, hệ thống sưởi dự phòng khi hệ thống của bạn không thể theo kịp và hệ thống tuần hoàn.

Máy nước nóng thu gom hàng loạt

Máy nước nóng thu gom hàng loạt làm nóng nước trong ống hoặc ống dẫn, thường được sơn màu đen để thu thêm nhiệt từ mặt trời. Nước lạnh có thể được pha vào định kỳ để giữ cho nước không bị quá nóng. Những máy sưởi này phù hợp nhất với khí hậu ấm hơn. Trong trường hợp có thể xảy ra vấn đề đóng băng, chúng sẽ cần được xả nước trong những tháng lạnh để tránh làm hỏng hệ thống.

Máy nước nóng thu gom tấm phẳng

Những người thu gom tấm phẳng dựa vào một tấm kim loại, thường được sơn màu đen, để hấp thụ sức nóng của mặt trời. Nhiệt truyền từ tấm tới các ống chứa đầy nước. Nước luân chuyển qua các ống gia nhiệt đến và đi từ bể chứa, giữ cho nước được lưu trữ luôn nóng.

Máy nước nóng thu gom ống chân không

Bộ thu gom ống sơ tán là mô hình hiệu quả nhất hiện có. Nước được làm nóng trong một ống được bao quanh bởi một ống thủy tinh kín chân không lớn hơn. Rất ít nhiệt bị mất do không có không khí giữa chất lỏng làm nóng và thế giới bên ngoài.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể làm nóng nước trực tiếp hoặc gián tiếp. Trong các máy sưởi gián tiếp, mặt trời làm nóng chất lỏng truyền nhiệt (thường là hỗn hợp nước và propylene glycol), chất lỏng này truyền nhiệt sang nước trong bể. Do điểm đóng băng của chất lỏng truyền nhiệt thấp hơn điểm đóng băng của nước nên hệ thống có thể hoạt động ở vùng khí hậu lạnh hơn. Ví dụ, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, bộ thu gom ống sơ tán có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp tới âm 40 độ F.

Cách mua máy nước nóng năng lượng mặt trời

Jake Edie, giáo sư phụ trợ tại Đại học Illinois ở Chicago, người dạy một khóa học về năng lượng sạch trong điện, cho biết, việc mua một máy nước nóng năng lượng mặt trời phức tạp hơn việc duyệt qua một thị trường trực tuyến như Amazon, chọn một máy nước nóng, thanh toán và đăng xuất. lưới.

Edie cho biết, giống như các lựa chọn năng lượng sạch khác, máy nước nóng năng lượng mặt trời đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu đáng kể để đổi lấy lợi ích lâu dài và tiết kiệm chi phí trong suốt thời gian sử dụng hữu ích của chúng.

Dưới đây là một số bước để mua một hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời.

• Đánh giá mái nhà của bạn: Đảm bảo mái nhà của bạn ở tình trạng tốt và nhận được ít nhất 5 giờ ánh sáng mặt trời mỗi ngày.
• Ước tính kích thước của lò sưởi cần thiết: Kích thước của máy nước nóng năng lượng mặt trời phụ thuộc vào số người trong gia đình và vị trí của bạn. Tùy thuộc vào lượng ánh nắng mặt trời bạn nhận được, nên sử dụng một tấm thu nhiệt rộng 20 foot vuông cho hai người, cộng thêm 8 đến 14 foot vuông cho mỗi người. Bể chứa nước phải có dung tích 1,5 đến 2 gallon trên mỗi foot vuông của tấm thu.
• Kiểm tra chỉ số hiệu quả: Hệ số năng lượng mặt trời và tỷ lệ năng lượng mặt trời của hệ thống là những số liệu quan trọng nhất để đo lường và hiểu hiệu quả của máy nước nóng. Hệ số năng lượng mặt trời điển hình (lượng điện năng được sử dụng từ mặt trời chia cho năng lượng sử dụng từ lưới điện) là từ hai đến ba, và một phần năng lượng mặt trời điển hình (lượng điện năng được sử dụng bởi mặt trời chia cho tất cả năng lượng được sử dụng bởi hệ thống) nằm trong khoảng từ 0,5 đến 0,75.
• Ước tính chi phí: Xem xét chi phí ban đầu của hệ thống, chi phí bảo trì tiềm năng và khoản tiết kiệm từ tín dụng thuế liên bang cho máy nước nóng năng lượng mặt trời.
• Nhận báo giá từ người cài đặt: Liên hệ thợ lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời để báo giá và so sánh.
• Mua và chờ cài đặt: Sau khi bạn đã quyết định, hãy tiếp tục mua và đặt thời gian để người cài đặt cài đặt hệ thống của bạn.
• Nộp đơn xin tín dụng thuế: Tại Hoa Kỳ, máy nước nóng năng lượng mặt trời đủ điều kiện được hưởng khoản tín dụng thuế liên bang 30%. Hãy chắc chắn áp dụng điều này khi bạn nộp thuế.

Các loại máy nước nóng năng lượng mặt trời

Khi nói đến máy nước nóng năng lượng mặt trời, có hai loại chính: hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời chủ động và hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời thụ động.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động

Máy nước nóng năng lượng mặt trời chủ động sử dụng máy bơm để tuần hoàn chất lỏng được làm nóng và có thể chia thành hai loại: hệ thống tuần hoàn trực tiếp và gián tiếp. Theo EPA, hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời chủ động thường đắt hơn nhưng là loại phổ biến được lắp đặt ở Mỹ.

• Hệ thống tuần hoàn trực tiếp luân chuyển nước trực tiếp qua bộ thu năng lượng mặt trời và phù hợp với khí hậu không có nhiệt độ đóng băng.
• Hệ thống tuần hoàn gián tiếp tuần hoàn chất lỏng truyền nhiệt không đóng băng thông qua bộ trao đổi nhiệt làm ấm nước, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các môi trường dễ bị đóng băng.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời thụ động

Máy nước nóng năng lượng mặt trời thụ động không có máy bơm để di chuyển nước nóng và lạnh xung quanh. Chúng có hai biến thể riêng biệt: hệ thống lưu trữ-thu gom tích hợp và hệ thống xi phông nhiệt. Máy nước nóng năng lượng mặt trời thụ động được biết đến với độ tin cậy, hiệu quả về chi phí và độ bền, nhưng không cho phép kiểm soát tốt hơn các hệ thống hoạt động.

• Hệ thống lưu trữ-thu gom tích hợp làm nóng nước thông qua một nắp trong suốt trên bể chứa, từ đó nước được rút ra khi mở vòi nước nóng.
• Hệ thống xi phông nhiệt làm nóng nước trong một bộ thu trên mái nhà và sử dụng thực tế là nước ấm sẽ dâng lên và nước lạnh sẽ chìm xuống để giữ dòng nước mát hơn theo đường đi của các tia nắng ấm lên.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời giá bao nhiêu?

Giá thành của máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể khác nhau tùy thuộc vào loại, kích thước và yêu cầu lắp đặt. Trung bình, bạn có thể phải trả từ 2.000 USD đến 5.000 USD cho hệ thống, với chi phí lắp đặt thêm từ 1.000 USD đến 3.000 USD. Bất chấp chi phí trả trước, máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể tiết kiệm theo thời gian thông qua việc giảm hóa đơn năng lượng.

Tại Hoa Kỳ, máy nước nóng năng lượng mặt trời đủ điều kiện nhận khoản tín dụng thuế liên bang trị giá 30% tổng chi phí cho đến cuối năm 2032. Vì vậy, đối với một hệ thống có giá 3.877 USD, bạn sẽ đủ điều kiện nhận lại 1.163 USD khi nộp thuế.

Ưu và nhược điểm của máy nước nóng năng lượng mặt trời là gì?

Giống như bất kỳ công nghệ nào, máy nước nóng năng lượng mặt trời đều có những ưu và nhược điểm.

Edie cho biết, máy nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời là một phương tiện tuyệt vời để giảm chi phí điện tổng thể của bạn, nhưng chúng đi kèm với nhiều thách thức. Ví dụ, ông nói về những ngày nhiều mây hoặc vào ban đêm khi các tấm pin mặt trời không thể tạo ra điện, đó là lúc các máy nước nóng không thể tạo ra nước nóng.

Đây là một phân tích sâu hơn về những ưu và nhược điểm.

Ưu điểm

• Tiết kiệm năng lượng:Lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể giúp bạn tiết kiệm hóa đơn tiền điện và giảm sự phụ thuộc vào nguồn điện thành phố cho nhu cầu nước nóng của bạn.
• Thân thiện với môi trường:Bằng cách khai thác năng lượng mặt trời, máy nước nóng năng lượng mặt trời cung cấp giải pháp năng lượng bền vững giúp giảm lượng khí thải carbon của bạn.
• Tuổi thọ dài:Máy nước nóng năng lượng mặt trời có tuổi thọ cao và có thể kéo dài tới 20 năm hoặc hơn nếu được bảo trì thích hợp.

Nhược điểm

• Đắt tiền: Chi phí ban đầu để lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể cao, mặc dù việc tiết kiệm năng lượng có thể bù đắp được điều này theo thời gian.
• Phụ thuộc vào thời tiết:Máy nước nóng năng lượng mặt trời phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời để hoạt động. Thời tiết nhiều mây hoặc mưa có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng, mặc dù việc kết hợp chúng với máy nước nóng thông thường có thể giúp nước nóng chảy ngay cả trong chuỗi ngày nhiều mây.
• Yêu cầu không gian: Máy nước nóng năng lượng mặt trời cần không gian trên mái nhà của bạn để lắp đặt các tấm pin mặt trời. Nhà nhỏ hoặc chung cư có thể không phù hợp.

Đính chính, ngày 18 tháng 8: Câu chuyện này ban đầu được trình bày dưới dạng trích dẫn trực tiếp một số tuyên bố thực sự là diễn giải những gì cá nhân được trích dẫn đã nói. Những đoạn văn đó bây giờ đã được dịch lại một cách thích hợp dưới dạng diễn giải.