太阳能技术信息

水加热占普通家庭能源消耗的25％，并占家庭能源消耗温室气体排放总量的23％。减少热水使用并使用可再生能源加热水是减少环境影响的好方法。

通过为您的家庭规模和用水方式安装最合适，最高效的热水器，您可以节省资金并减少温室气体排放，而不会影响您的生活方式。高效的热水系统还可以为您的房屋增加价值，并帮助您满足地方议会或州/领地的法规。

一半以上的热水用于洗手间，三分之一用于洗衣房，其余用于厨房。减少电费的最佳方法之一是通过安装节水的淋浴喷头和水龙头来减少热水的使用，您将节省能源和水。

热水系统的类型

热水器有两种基本类型：存储系统和瞬时（或连续流）系统。每个系统可以使用各种能源来加热水。

储水式热水器

加热水并将其存储在保温水箱中，以便在需要时使用。这些系统可以在干线压力下或通过重力给水（恒压）箱运行。

主压力 –热水以与冷水类似的压力和流量输送，因此通常可以打开一个以上的出口而不会显着影响压力。储罐通常位于房屋内部或外部的地面上。近几十年来，干线压力系统一直是最受欢迎的系统。

恒压或重力给水 –热水从位于房屋屋顶的水箱中以低于主压力的压力输送。压力取决于储罐与使用点之间的高度差。重力给水系统最常用于较老的物业和未与自来水连接的物业。与市电压力系统相比，它们通常更便宜且使用寿命更长。

对于两种类型的系统，储罐都可以由铜，搪瓷玻璃或不锈钢制成。衬铜和玻璃衬里的储罐通常具有牺牲阳极，以减少储罐腐蚀，这需要每隔几年更换一次。坦克的保修期通常为5至10年。

瞬时热水器

瞬时系统仅加热所需的水，并且不使用储水箱。它们可以使用天然气，LPG或电力运行。气体型号可提供电子点火或引燃火焰。它们可以在内部或外部安装。

因为即时系统会在使用时加热水，所以它们不能用尽热水。标准装置只能同时向一或两个点输送足够的热水，而高性能燃气装置可以一次供应多个点。

瞬时热水器可以配备复杂的温度控制，包括允许用户在使用时（例如在淋浴间）设置所需水温的控制。这意味着水不会过热，并且不需要用冷水稀释热水即可达到合适的温度，从而节省了能源。

太阳能

太阳能热水系统是存储系统，视您的气候而定，可以利用太阳的能量免费提供多达90％的热水。与其他热水系统相比，太阳能热水系统的购买和安装成本更高，但可以节省能源并减少费用。寻求专家建议，以帮助您选择最符合成本效益的太阳能热水器。确保考虑增加能源（燃气或电力），能源价格，安装简便性和产品成本。

为了在阴天或需求超过供应时提供热水，大多数太阳能热水器都配有燃气或电增压器。气体增压器通常产生较少的温室气体排放。

位于储油罐内的增压系统效率很低–切入并抢先晒太阳。如果管理得当，超控开关和计时器可以解决此问题。越来越流行的方法是使用串联式气体增压器，其工作原理类似于瞬时热水器，它可以在确保适当温度的同时最大程度地提高太阳能的利用率。

太阳能集热器和储水箱通常位于房屋的屋顶上，朝北。储罐也可以位于屋顶内或地面上。

可以提供折扣以帮助购买太阳能热水器。有关回扣的更多信息，请参见www.livinggreener.gov.au/rebates-assistance。

本情况说明书的最后是有关太阳能热水系统的详细信息。

天然气

与使用大陆电网电力的蓄电系统相比，天然气热水器产生的温室气体排放量要少得多。这是因为在澳大利亚大陆，天然气燃烧所产生的电能要比燃烧煤炭产生的电能更清洁。直接在家庭中使用天然气还可以避免与发电和配电相关的能源损失。

天然气热水器产生的温室气体排放量远少于标准蓄电系统。

储气系统具有更快的热回收时间，并且与可比的储电系统相比，通常使用更小的储罐。

这提高了效率并使室内安装更加容易。安装在房屋内部的系统需要通向外部的废气以排出废气。

瞬时热水系统通常使用天然气，因为这种气体比LPG和电力便宜。

要比较储气罐和瞬时燃气热水器的能耗，请查看星级标签。

电力

澳大利亚政府，州政府和领地政府正在共同努力，从2010年开始逐步淘汰温室密集型热水系统。这种逐步淘汰将减少能源消耗和温室气体，还可能帮助居民节省电费。有关逐步淘汰的更多信息，请参阅www.climatechange.gov.au/en/what-you-need-to-know/appliances-and-equipment/hot-water-systems。

电力可用于标准储水式热水器，热泵系统或太阳能系统。瞬时系统通常需要昂贵的三相电源。

电动热泵 是一种高效的蓄电热水器，可从环境（空气，水或地面）中吸收热量来加热水。与太阳能热水器一样，它们的购买和安装成本更高，但可以节省能源并减少电费。寻求专家建议，以帮助您根据需要选择最具成本效益的热泵和电费。

从空气中吸收热量的热泵仅使用标准蓄电系统能量的四分之一到一半。它们像冰箱一样工作，但相反。环境空气用于加热制冷剂，制冷剂转化为气体。然后压缩气体，产生热量，然后将热量传递到水中。制冷剂膨胀回液体，循环重复进行。

电力不是用来直接加热水，而是用来使制冷剂在系统中移动。这就是为什么用电量比存储系统少得多的原因。

热泵在温暖潮湿的气候下最有效地工作。它们不适合在寒冷气候下以及经常出现冰冻或极冷干燥的条件下安装在户外。一些热泵在短暂的霜冻条件下可以更有效地工作，但是在这些条件下运行会花费更多，因此不建议长时间在寒冷的天气中使用。

请注意，如果某些热泵在寒冷的地区运行，则可能需要电动增压器。如果在电费高昂的一天需要增加热泵的运行成本，则可能会增加运行成本。各州和地区的电价有所不同。有关更多信息，请与您的管道工或电工联系，向您的供应商询问您正在考虑的产品的加热规格，然后与能源零售商联系以了解可能适用的关税。

地源（或地热）热泵 使用水体，浅沟槽或深孔代替空气作为热源。它们通常同时提供空间加热和水加热。电力用于将水泵送到埋在地下或浸入水体中的回路周围。封闭的水从周围吸收热量。地热热泵可为每使用一单位电能产生四个以上的热能。它们最适合于有足够空间的多住宅应用。

可以定位和设计热泵，以利用空调和冰箱的废热。

政府可以提供回扣来协助购买热泵。

蓄电热水器 –标准蓄电热水器使用水箱内部的加热元件来加热水，就像电热水壶一样。在澳大利亚，使用大陆电网供电时，它们负责所有热水器中的大部分温室气体，因此不建议使用。通过使用GreenPower或其他可再生能源来运行热水器，可以大大减少蓄电热水器的排放。

小于150L的储水式热水器通常使用峰值电量，是运行中最昂贵的。

较大的储水式热水器通常使用便宜的非高峰时段电价（如果有的话）在限定的时间（通常是一整夜）加热水。

为了减少用完热水的机会，水箱通常尺寸过大和过热，从而增加了能源消耗和温室气体排放量。蓄电热水器每年可以间接产生与普通家用汽车一样多的二氧化碳。

虽然储水式热水器的价格便宜，但运行起来可能很昂贵，因此在决定购买哪种热水器时应考虑到这一点。

在市场上许多不同类型的热水器中，适合您家庭的最佳热水系统将取决于您的情况。考虑一下。

住户人数 –居住在家里的人数和用水方式（即是否在一天的同一时间都淋浴；同时运行洗碗机，洗衣机和浴缸）将决定系统的大小需要并帮助您确定最适合您需求的系统和能源。

成本 –热水系统的购买成本和运营成本都需要考虑。热水器使用的能源将影响您未来几年的电费，因此在购买前请仔细考虑。

在某些节能系统上也可以享受政府折扣。

可用空间 –由于空间不足或布局困难，在现有房屋中可能无法安装某些系统。

现有的热水器 –一些现有的热水系统可以轻松转换为更具可持续性的类型。例如，老式吊顶重力服务的最佳替代品通常是安装在屋顶的太阳能系统，因为管道通常需要最小的改动。

可用能源 –您的选择可能还会受到可用能源的限制。在某些地区没有天然气，在凉爽的气候或阴凉的地方，太阳能可能不是理想的选择。

热水系统的能源对温室气体排放有很大影响。天然气热水系统通常产生的温室气体排放量要比电储水热水系统少，而太阳能热水系统产生的温室气体排放量甚至更少。

当地气候 –阳光充足且阳光辐射良好的地方使太阳能热水系统最有效地运行。在温暖的气候中，如果储水箱位于室外，则需要较少的能量来提高储水箱的温度，因为空气温度和热水温度之间的差异较小。

热水系统产生的排放量取决于：

温室的能源强度。

热水器的寿命和效率。

可用于太阳能热水系统的太阳辐射量。

热泵热水系统在环境空气中可利用的热量。

热水储罐向外部空气散发的热量。

消耗的热水量。

以下建议可用于最大程度地减少温室气体排放：

在有天然气可用且太阳能获取良好的地方，采用燃气增强的太阳能热水器将产生最低的温室气体排放。

如果有天然气，但无法获得太阳能，则对于中小型家庭来说，瞬时天然气系统或电热泵通常是最佳选择。

对于大型家庭（5人或更多），气体存储系统以较低的成本提供了与瞬时气体系统类似的性能。

在没有天然气的地方，使用电动太阳能系统或电动热泵将排放量降至最低。

对于多住宅开发，可以在每个单元中将大型，高成本效益的太阳能热水器与瞬时气体增压器有效结合，或者对于五个或更多单元的地块，地热热泵可能具有成本效益。

由于水箱和相关管道的热损失，浪费了大约30％的用于加热存储系统中水的能量。可以通过精心设计和安装来减少这种情况。

与使用有关的热水器选址平面图

保持热水管道尽可能短，以最大程度地减少热损失。在新房或翻新房中，将潮湿区域与热水器放在靠近热水使用所有点的位置。如果无法做到这一点，请将其放置在靠近经常使用少量热水的厨房附近。另一种选择是安装水循环系统。这些系统通常与任何热水系统类型兼容。它们会循环管道中的水，直到检测到热水为止，以避免浪费。

准确估算您的热水需求，以确保您的系统不会因家庭而过大或过小。如果存储系统的水箱太小，不足以容纳室内人数，热水可能会耗尽。如果储罐太大，则运营成本将过高。

储存系统通过罐壁散失热量。用保温毯包裹水箱，以减少电热水器的热损失。隔热毯不适用于气体存储系统。

对热水管道，特别是从热水器通往房屋的外部暴露管道和通往安全阀（在存储系统上）的管道进行隔热。注意：标准的绿色滞后热水管道不足以在寒冷和凉爽的温带气候中提供外部保护。施加额外的绝缘或“滞后”。至少需要10mm的泡沫绝缘

调温阀应将热水限制在50°C以防止被责骂，应尽可能靠近水箱放置，以最大程度地减少管道的热量散失。确保符合您所在州或领地政府的要求。

对于存储系统，请考虑安装计时器以确保在不需要时不给水加热，并安装一个开关，以便在您度假时可以关闭系统。

设计具有适合太阳能热水器的屋顶间距和方向的新房屋。您可能不想立即安装它，但将来会保留该软件。俯仰在22°至40°之间的朝北屋顶通常就足够了。

必须根据AS / NZS 3500.4：2003热水服务（包括修订1）的第8节或AS / NZS 3500.5：2000的3.38条款（包括修订1,2和3）设计和安装热水供应系统。位于气候区1,2和3的太阳能热水供应系统无需遵守上述要求。有关更多信息，请参阅《澳大利亚建筑规范》（BCA）第二卷第3.12.5部分。

无论您使用哪种类型的热水器，减少热水的使用都是节省电费的好方法。

淋浴使用的是家中最热水。安装节水（三星级）花洒可将这种使用减少约一半。如果您有瞬时热水器，请确保节水喷头兼容并且不会过度减少流量。请与加热器的制造商联系。

用淋浴时间提醒家里的每个人都节水。

购买具有冷水或热水或经济周期选项的洗衣机和洗碗机，并尽可能使用这些周期。

立即修理滴落的热水龙头和泄漏的设备，包括热水器的安全阀。

确保存储热水系统上的恒温器设置为60°C。高于此温度意味着不必要地使用能量，而低于此温度则可能使有害细菌繁衍。瞬时热水系统的温度不得超过50°C。

假期时请关闭热水器。

维护系统，并根据制造商的说明进行维修。

安装太阳能热水器可以极大地减少您的电费，因为它将利用来自太阳的能量以零成本加热水。

使用太阳能加热水不会产生有害的温室气体排放。太阳能热水器可以满足您的总热水需求的90％，具体取决于气候和热水器的型号。

太阳能热水器（包括安装）的前期成本高于电热水器或燃气热水器。澳大利亚政府和一些州政府可提供政府回扣，以协助支付太阳能热水器的初始购买成本。

尽管太阳能热水器的初始成本较高，但可以节省能源并减少账单。收支平衡所需的时间（投资回收期）取决于气候，安装的系统类型和适用的能源费率。太阳能热水器还有其他好处，因为它们的使用寿命比传统热水器更长，并增加了您的房屋价值。

大多数太阳能热水系统使用太阳能收集器或太阳能板来吸收太阳光中的能量。水在通过集热器时被太阳加热。然后，它流入绝缘的储罐中以备后用。

在无源系统中，水由于集热器和水箱之间的热虹吸效应而流动。在主动系统中，水在集水器和水箱之间泵送。

储水箱通常装有电动，燃气或固体燃料增压器，在阳光不足时可以加热水。一些太阳能热水器还具有防霜保护，以防止在容易结霜的地区损坏。

位于气候区4,5,6,7和8的太阳能热水供应必须符合AS / NZS 3500.4 2003热水服务的第8节（包括修正案：1、2和3）。有关更多信息，请参阅澳大利亚建筑法规（BCA）第二卷，第3.12.5部分。

太阳能集热器

太阳能集热器捕获并利用来自太阳的热量来提高水的温度。太阳能收集器主要有两种类型：平板式和真空管式集热器。

平板太阳能集热器 -这是最常见的类型。它们包括：

带有透明盖的密封盒。

深色金属吸收板，内装有水管。

进行隔热处理，以减少吸收板背面和侧面的热损失。

平板收集器的一个小缺点是，只有当太阳光线垂直照射到平板时，它们才能以最大效率工作。在寒冷的天气中，它们还会损失一些热量。

太阳能真空管热水系统

真空管式太阳能集热器 –这种集热器包括：

一系列透明的外部玻璃管，可让光线以最小的反射穿过。

每个管都包含一个内部水管，该水管上覆盖有一层吸收太阳光并产生热量的层。水流过该内管并被加热。

外管和水管之间存在真空（因此被“抽成真空”），该真空起到隔热的作用，从而减少了热损失。

真空管系统比平板系统更有效，尤其是在凉爽的月份和阴天。这部分是由于真空隔热（可将热量损失降至最低），另一部分是由于管子的弯曲表面使一天中的大部分时间里，太阳光线都垂直于水入射。真空管系统的重量比平板系统轻得多，但成本却高得多。万一发生损坏，可以更换单个管，从而使长期维护的成本降低。在较温暖的气候下（例如达尔文），通常不保证使用真空管的额外费用，因为平板太阳能集热器将提供水加热所需的大部分能量

正确维护的太阳能集热器应能延长储罐的使用寿命。当需要更换储罐时，可以将现有的收集器连接到新储罐上。

防霜冻

在易结霜的地区，太阳能集热器的防霜措施至关重要。霜冻期间，除非采取预防措施，否则水可能会冻结太阳能集热器并损坏太阳能集热器。常见的防冻类型包括：

爆震阀（机械排污阀）。这些阀可能会出现问题，因为它们经常会堵塞打开并排空油箱，或者无法操作，从而造成严重损坏。

电加热元件，在断电的情况下很容易损坏。

闭路系统，可将加热流体与水分离（请参见下图）。闭路系统通常是易霜冻地区的最佳选择，因为它们可确保水不会流过太阳能集热器，因此不会在集热器中结冰。

开路与闭路

在开放式系统中，水直接流经太阳能集热器，进入储水箱，然后通过管道进入您的家。

在闭路系统中，除水以外的其他流体流经集热器，从太阳吸收热量，然后通过热交换器将这些热量传递给储水箱中的水。

闭路系统最常用于防霜（请参见下图）。使用凝固点低于水的流体来避免在太阳能收集器中结冰。重要的是要小心选择流体，因为某些流体会变得“粘”，并降低效率。

当温度接近冻结时，某些闭路系统会通过收集器泵送热水。这大大降低了效率。避免使用具有此功能的系统。

被动与主动系统

无源（或热虹吸）系统

太阳能热水器的插图

在无源系统（或热虹吸系统）中，水箱放置在太阳能收集器上方，以便冷水沉入收集器中，在这里太阳将其加热，然后上升到水箱中。不需要泵就可以使水连续不断地流过集水器。

被动系统有两种类型：封闭耦合或重力进给。

太阳能热水系统组件说明

在密闭系统中，水平储罐直接安装在屋顶上集热器的上方。在主压力下供应热水。这种布置是最经济有效的安装方式，但是在凉爽和寒冷的气候下，由于水箱的热量损失，效率会降低。

在这些气候下，需要对罐进行额外的隔热。可替代的，可以将储罐分离并在屋顶空间内移动，尽管这增加了成本。

在重力供料系统中，储罐安装在顶腔中。这些系统最便宜，但家用管道必须适合重力供水，包括热水器和水龙头之间的较大直径的管道。常见的替代方法是使用闭路重力给水系统，通过热交换器来加热主压力水。

主动（或抽运）系统

主动式太阳能热水系统中水流的图示

在主动系统（也称为泵系统或分体系统）中，太阳能电池板安装在屋顶上，而储罐则位于地面上或其他方便的位置，而不必位于集热器上方。使用小型电动泵将水（或其他流体）泵送通过太阳能集热器。

因为主动系统不需要屋顶安装的储水箱，所以它们的视觉影响较小，特别是当太阳能收集器与屋顶齐平安装时。但是，与被动系统相比，主动系统通常购买起来更昂贵，并且需要更多的维护。

主动系统比被动系统使用更多的能量，因为需要额外的能量才能将流体泵送到系统周围。在水箱和太阳能收集器之间的管道中还存在其他热量损失。但是，如果使用可再生能源为泵提供动力，并为管道和水箱使用高水平的绝缘材料，那么主动式系统与被动式系统一样，可以减少温室气体的排放。

当将太阳能收集器添加到现有的热水系统中时，主动系统通常用于太阳能转换。当屋顶不能支撑被动系统时，也可以使用它们。

储油罐

储罐由不锈钢，铜或涂有搪瓷玻璃的低碳钢制成。

衬铜的储罐仅适用于低压系统。其他油箱适用于主压力。

玻璃搪瓷水箱装有“牺牲阳极”，需要每隔几年更换一次以保护其免受腐蚀（在水质较差的情况下更常见）。其他坦克不需要这种保护。

在凉爽的气候下，室外储罐可能遭受霜冻损害和大量的热损失。在这种气候下，它们应尽可能放置在室内，作为干燥橱柜的一部分。

增压系统

太阳能热水器可以使用燃气，电或固体燃料。

电动助力器使用储水箱内的电子元件加热水。

气体增压器使用天然气燃烧器加热储罐中的水，或更常见的是将其作为储罐下游的独立单元加热。直列式气体增压器变得越来越普遍，因为它们可以确保在期望的温度下输送热水，同时最大限度地提高太阳能的利用率。

固体燃料助推器通过换热器（通常称为“湿回”系统）加热水。

天然气和固体燃料助推系统产生的温室气体排放更少。

增压器可以手动操作，也可以由恒温器自动控制，恒温器会在水箱温度降至所需水平以下时切断电源。如果增压器的设计和操作不当，则它们可能会通过减少太阳能贡献而无法达到使用太阳能热水器的目的。

例如，位于水箱内部的恒温控制助推器经常在晚上切入，这意味着当太阳升起时，几乎没有有用的加热要做。

在设计精良的太阳能热水器中，该热水器在水箱内部使用了电动助力器，助力器加热元件的位置将最大化太阳能贡献。热水从底部进入水箱，因此滤芯应在水箱中较高，以免干扰进来的热水。但是，如果水箱中水的温度过高，则在阴天无法加热足够的水。

计时器也可以用于管理升压器，并确保您获得最大的太阳能贡献。与您的供应商谈谈计时器的正确操作。

选择太阳能热水器

在决定购买哪种太阳能热水器之前，请先咨询专家意见。

选择太阳能热水器时，气候因素非常重要，您所在州的政府咨询中心可以为您提供出色的当地建议。

澳大利亚消费者协会（Choice）提供详细的信息，以帮助您根据自己的所在地和预算选择最佳的太阳能热水器。

制造商和零售商也许还可以提供详细的选择指南。

选择合适的尺寸

储水箱和太阳能电池板的最佳尺寸取决于家庭中的人数，用水效率，气候和热水器的效率。

减少热水需求可以减少所需系统的尺寸和成本。

制造商或供应商将为您的应用提供最佳尺寸。

为了在整个澳大利亚获得最佳性能，太阳能热水系统应面向太阳能北部。方向可以从北偏离最大45°，而不会明显降低效率。使用指南针检查方向。

为了获得最大的效率，请确保太阳能收集器没有被树木或附近的建筑物遮挡，尤其是在太阳低射的冬天。

为了获得最佳性能，太阳能收集器需要与水平面成一定角度安装。这样可以使每年落在面板上的日光量最大化。通常建议将太阳能收集器的安装角度与​水平面的角度与安装位置的纬度角相同。在澳大利亚，该角度从达尔文的17.5°到霍巴特的53°不等。在某些情况下，可能需要稍微增加角度以改善冬季性能并减少夏季过热。

在实践中，许多太阳能热水器以屋顶俯仰角安装，因为它更便宜，并且通常在美学上更令人愉悦地将太阳能收集器安装在与屋顶齐平的位置，而不是使用支撑来获得更大的角度。澳大利亚的屋顶俯仰角通常在20°至30°之间，因此这通常会降低冬季的性能。在现有房屋中，收益通常会超过成本。在新住宅中，可以设计屋顶区域以适应合适的太阳能收集器角度。

充满水的完整热虹吸系统重达几百公斤。大多数屋顶可以支撑没有加固的储水箱，但是在安装之前需要检查一下。与您的建筑商，设计师或工程师联系以找出答案。

确保隔离所有组件，包括管道，以从系统中获得最佳性能。这对于水箱和热水龙头之间的距离很长的热虹吸系统特别重要。在寒冷的气候中至关重要。

确保助力器控件处于易于接近的位置，并且从内部可以看到指示灯，提醒您在不需要时将其关闭。

请遵循制造商的维护建议。

将增压恒温器的温度设置为60°C。较低的设定值可能会使有害的军团菌繁殖。

在夏季的有利气候中，太阳能热水器的水温可能接近沸点。可能需要使用散热装置以防止水沸腾。可能还需要安装一个混合阀，以将夏季水龙头处的水温降至安全水平。

白天进行需要热水的工作，以使水箱中残留的水在阳光下重新加热，以备夜间使用。

定期清洁太阳能电池板以清除灰尘。您可以使用扫帚和一些清洁剂擦洗。

冲洗掉收集器以去除污泥。热泵系统不需要冲洗。

确保在度假时关闭助推器，并在有利的情况下考虑在夏季关闭助推器。