通过太阳能电池板用电加热大型游泳池?


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我在哪里可以寻求帮助?我应该尝试自己定价还是找承包商?我应该寻找哪种类型的承包商?

我的60个家庭社区拥有一个游泳池。大约是30'x 60'。现在用煤气加热,煤气每年是游泳池的主要费用。去年我们花了7,500美元购买汽油。

我们将如何评估从燃气到电热的成本以及其他利弊?当前的燃气加热器大约是其预期寿命的1/2。目标是降低每年的能源成本。

我们位于纽约州,在游泳池旁有一个1/2英亩的草地,该草地是公共所有的,并没有太多使用,因为它变得沼泽。也许我们可以在这里放一些太阳能电池板。

我想我们可以从7500美元的天然气费用中估算出加热游泳池所需的电量。

我们如何计算所需的太阳能电池板数量?

太阳能电池板可以放在靠近地面的地方吗?我只在屋顶上看到过它们。

我估计我们一年使用4个月。

更新:听说您可以用自己的电量“积蓄”电力。由于我们仅会在4个月内使用电力,因此我们在其他8个月内生产的电力可以存入银行,并在需要时免费使用。


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您距空调机有多近?您可以在空调中增加一个线圈,以便在为房屋制冷时也为游泳池供暖。
马修·怀特(Michael Whited)2016年

@MatthewWhited游泳池距离所有房屋都很远。
Yehuda_NYC

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每年的费用为$ 7500,您应该聘请专业人士为您解决此问题。
longneck

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您最具成本效益的方法是将游泳池封闭在玻璃中,例如温室。当收集热量时,这不仅大大减少了加热需求,而且节省了水,并且与相同面积的PV电池一样有效。您将希望能够在夏天将其打开,以免温度过高。也将水池涂成深色。如果可以,并且池尚未隔热,请在池周围进行挖掘并进行隔热。
布罗克·亚当斯

电池板产生的大部分电力是在那些夏季。冬季的产量相对较少,因此在那几个月内您不会积蓄太多。
stannius

Answers:


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光伏面板的效率约为15%。热水板更多,并且可能便宜得多。

仅加热水而不是先转换为电然后再加热的方法更为有效。也许除了热泵以外... $$$


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我同意,用Google“太阳能泳池加热器”代替。我们有一个电动热泵,正在寻求转换。热泵吸引了他的巨大力量,在您凉爽的气候下甚至更糟。
泰森

我为“银行”电力问题添加了更新。这种储水似乎比热水板具有优势。
Yehuda_NYC

有点儿。通常,您将产生电能并将其反馈到电网中,并为此付费。当您确实使用电源时,您需要支付正常费用。到那时,您不妨继续使用天然气(它可能比纯电便宜)并拥有并网太阳能系统。
某处支持Monica

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@Yehuda_NYC当您想到“储存”能量时,您只是在谈论可以实现与电池相同目的的东西。(它可能是一个实际的电池,也可能是像浣熊山抽水蓄能器之类的东西。)我不知道有任何可以无限期保存能量而不会随着时间的流逝而损失能量的存储机制,当然,没有电池具有无限的使用寿命容量。我不是电气系统专家,但是如果您可以廉价地存储几个月的能量而又不损失很多能量,我会感到惊讶。
jpmc26 2016年

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这似乎是太阳能热水器的完美用例。
JimmyJames

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这已经在一个答案中说过了-但我想再说一遍,这样很清楚。仅从太阳能发电,然后转向并为游泳池运行电加热器,根本不是一种有效的方法。总体而言,这种系统的太阳能转换效率可能不到10%。改用太阳能热水器系统。构造良好的系统应能够将可用太阳能转换3到4倍。

请注意,许多人已经建立了自己的太阳能热水器系统,您可以在网上找到它们。


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我同意直接通过太阳能加热水比先转换为电能更有效。我想尝试两者的结合。太阳能电池板背面的水套将发电,加热水并帮助冷却太阳能电池,这(理论上)将提高其效率。如果我有驱使我的理论经受考验的动力……
JS。


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那是在谈论诸如淋浴之类的热水。然后用不同的概念为游泳池加热水。
马修·怀特

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您需要多少能量?

在四个月内,您花费了7500美元,因此,假设您使用天然气供暖,则表明消耗量约为19,000立方米。在每立方米10.8千瓦时,我们谈论20万千瓦时; 在四个月内,平均功率需求为70 kW。

太阳可以帮忙吗?

纽约的合理太阳能产量约为每天5 kWh / m 2

四个月是120天,因此太阳能电池板将给您每平方米120 * 5 = 600 kWh。要达到200,000 kWh,您将需要340平方米,即游泳池的表面积增加一倍。

这样的安装成本可能很高

您真的需要所有这些能量吗?

现在,除以表面功率的70 kW约为430 W,这似乎表明全天都有明显的蒸发损失。蒸发损失是三个参数(水温,有效表面和气流温度及速度)的函数。您可以通过以下方式获得可观的节省:

  • 不使用时,用黑色的“ 太阳毯 ” 盖住游泳池。如果您还没有这样做,那么这应该花费大约1,000美元,并且可以为您节省当前能源预算的大约三分之一到一半(如果您不是每天都不使用游泳池并且不露水的话,甚至可以节省更多)。每年大约需要2500美元,而一条好的太阳毯可以轻松使用5年。

  • 用高大的围栏,篱笆或防风网围绕游泳池,这将降低风速并减少游泳池使用时的损失。

太阳能采暖

用电是最“贵重”的一种形式的能源(因为它可以很容易地转换成任何其他形式)以产生热量(这是最基本的形式),应该是最后的选择。光伏甚至在启动之前就损失了约85%的可用能量。

直接利用太阳能更好。

要主动加热​​游泳池,具体取决于游泳池和绿色区域之间的距离,我的建议是使用水循环系统(可能与游泳池泵连接)或带热交换器的绝缘回路(需要额外的低功率)泵和太阳能加热器板之间。这基本上是一个黑色的耐紫外线长PVC管,池水或热交换器流体(水加乙二醇和其他物质)在其中缓慢循环并被太阳加热。与10-15%的太阳能电池板相比,热效率接近80-90%,也就是说,您可以获得的表面面积小四倍:只有游泳池一半大小,而不是两倍。此外,成本更低的方式,和组件旁边毫无价值(PVC管,来),这意味着即使在不太安全的街区,他们也确实不太可能引起不必要的关注。保险费用按比例降低,任何人都可以维修。

在这里您可以找到更多信息,包括DIY说明。

(注意:在寒冷的月份,您需要彻底排空试管,以免其冻结而损坏)。

电银行,热泵

两种方法都是提高光伏系统效率的“乘数”。使用电力银行,您在根本不使用泳池的那几个月将电力出售(或“存储”)到公用电网。然后,当您需要该池时,可以将PV输出转移到该池中,并可以补充过去几个月中“存储”的电网能量。

除非获得特别关税,否则,您最好的期望就是以与出售时的价格相同的价格获得能源。这是纯银行业务。但是,电力是在最寒冷和最黑暗的月份产生的,因此分配比例将不完全是8:4。更可能是50%-50%。因此,您可以获得的能量与夏季产生的能量相同。这样一来,您的效率就会提高一倍,并且您可以使用一半大小的PV表面:即池的面积相同。

热泵也是如此。举例来说,热泵使用一单位电力将某些单位的热量从环境“转移”到您需要加热的任何东西中。电力也会增加热量。通常,即使热泵需要维护,效率也会再次提高一倍。这样您的取暖费用就不会减少一半。

将电力银行与热泵结合起来,您就可以用80 m 2的太阳能电池板加热160 m 2的水池。在我看来,即使不考虑维护成本,许可和安装,最好还是使用太阳能加热管


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按住宅标准来看,您有一个很大的游泳池,但我仍然感到惊讶,它花了您那么多钱……每月将近$ 2k!

假设价格为$ .90 / Therm(根据我发现的某个随机网站,在纽约地区的平均价格)以及此“美国能源之星”页面上的数字,是您在纽约1800sf游泳池上应该花费的价格的两倍以上。

您将泳池设置为什么温度?您是否以24/7全速运行加热器?您是否有一个异常低效的加热器?

我猜您没有台球盖,如果没有的话,那将是一个不错的起点。


池设置为83.5左右。从5月底至9月中旬,我们将其保持开放状态;如果天气暖和,则可稍后开放。
Yehuda_NYC

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差不多是29摄氏度!太热了!
njzk2

将温度降低到60年代可能会有所帮助。
coteyr

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@Yehuda_NYC等待,只有83.5F?对我来说,这似乎很酷。在夏天,我们的游泳池只升到了略高于这个水平,即使温度达到100°F,进入池中很长时间后仍然显得很冷。这比体温低了将近15华氏度,水比空气好得多。
迈克尔

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对于一个适合休闲/家庭游泳的游泳池来说,这似乎是一个合理的温度。认真训练的游泳池可能会更凉爽。
克里斯H

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为了降低能源成本,您可以有几种选择(某些选项来自评论而非帖子)。

首先,如果您的温度设置为83.5,则这是问题的最大部分。较低的温度将是期望的。游泳的“最佳”范围是77-82。如果您不游泳,则将其调低至60s或更低。如果您要游泳,那么冬季的77岁听起来不错。

接下来看看一个好的游泳池盖。泳池加热的问题在于,您会加热大面积的水,而90%的时间甚至没有使用。使用优质的游泳池罩将有助于大大降低这些成本。甚至可以选择自动封面。

看一下封闭的游泳池。塑料“温室”式外壳可以节省很多。它还可能会延长您使用游泳池的时间(进入冬季)。如果现在在机箱中,请检查用于切换机箱中面板的选项。没有什么能比太阳更好地加热水了。

要直接回答您的问题,您需要聘请专业人士。有人会来评估您的情况,并提出您的选择。有很多,而用新的供暖系统替换当前的供暖系统可能是您多年无法收回的费用。


什么类型的专业人士?
Yehuda_NYC

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如前所述,直接加热水效率更高且更便宜。

我想补充一点,它的系统也没有那么复杂。您只需要(很多)管道,将其涂成黑色即可。无论从可用性还是价格上来说,更换零件都很容易。将来可能的维修不需要专业知识,并且仅需很少的DIY技能即可执行。这可以由社区成员来完成,因为社区能够维护自己的资源,从而降低了成本并增加了可能的社会影响。


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这可能不是最美观的解决方案,但是用太阳能为游泳池供暖的一种更好的方法是将其涂成黑色,而不是白色/蓝色或其他颜色。

或在不使用时在表面上方/下方铺黑箔。

我已将其用于小型(直径3m,深0.6m的水池),非常有效且维护成本(只要确保水流在两侧)。对于大型游泳池,我会安排一些东西,使铝箔纸卷起并留在角落。或者,您也可以将其留在底部。

评论:是的,这当然不是“最好的”,但仍然比光伏更好。也许您已经(或需要)游泳池的盖子,不妨将其变黑。


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我不会称其为“最佳方法”,因为仅铝箔可能不足以达到所需的温度。加:池越深,获得的收益越少。
JimmyB

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我认为,明确的掩盖会产生“温室效应”,效果会更好。使用不透明的盖子将需要热量通过传导将其从盖子传递到水,而热的盖子会加热上面的空气,然后空气从您要加热的热量中消失。
JimmyJames

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蓝色或白色表面是一种安全措施,可能是法律要求的。发现有人在浅色背景下溺水比在深色背景下溺水要容易得多。
2016年
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