Großen Pool mit Strom über Sonnenkollektoren heizen?

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Wo kann ich dabei helfen? Sollte ich versuchen, es selbst zu berechnen oder einen Auftragnehmer zu finden? Welche Art von Auftragnehmer sollte ich suchen?

Meine Gemeinschaft von 60 Familien besitzt einen Pool. Es ist ungefähr 30 'x 60'. Es wird jetzt mit Gas beheizt, und das Gas ist jedes Jahr die Hauptkosten des Pools. Wir haben letztes Jahr 7.500 US-Dollar für Benzin ausgegeben.

Wie können wir die Kosten und andere Vor- und Nachteile der Umstellung von Gas auf elektrische Wärme bewerten? Die aktuelle Gasheizung hat ungefähr die Hälfte ihrer erwarteten Lebensdauer erreicht. Ziel ist es, die jährlichen Energiekosten zu senken.

Wir befinden uns in NY und es gibt eine 1/2-Morgen-Rasenfläche in der Nähe des Pools, die sich in Gemeinschaftsbesitz befindet und die nicht viel genutzt wird, weil sie sumpfig wird. Vielleicht könnten wir dort ein paar Sonnenkollektoren aufstellen.

Ich denke, wir könnten die Menge an Strom, die zum Heizen des Pools benötigt wird, von den 7.500 USD für Gas abschätzen.

Wie berechnen wir die Anzahl der benötigten Solarmodule?

Können Sonnenkollektoren in Bodennähe aufgestellt werden? Ich habe sie nur auf Dächern gesehen.

Ich schätze, wir nutzen den Pool 4 Monate im Jahr.

Update: Ich habe gehört, dass Sie Strom, den Sie verdienen, über das, was Sie verbrauchen, "bankieren" können. Da wir den Strom in nur 4 Monaten verbrauchen werden, kann der Strom, den wir in den anderen 8 Monaten produzieren, bei Bedarf kostenlos verbucht und verwendet werden.

Yehuda_NYC
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Wie nah ist Ihr Pool an Ihrer Klimaanlage? Sie können Ihrer Klimaanlage eine Spule hinzufügen, damit Sie beim Kühlen Ihres Hauses auch Ihren Pool heizen.
Matthew Whited
@ MatthewWhited Pool ist ziemlich weit von allen Häusern entfernt.
Yehuda_NYC
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Bei Ausgaben von 7500 USD pro Jahr sollten Sie stattdessen einen Fachmann beauftragen, dieses Problem für Sie zu lösen.
Longneck
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Ihre kostengünstigste Methode besteht darin, den Pool wie ein Gewächshaus in Glas einzuschließen. Dies reduziert nicht nur den Heizbedarf erheblich, sondern spart auch Wasser und ist beim Ernten von Wärme genauso effizient wie PV-Zellen derselben Fläche. Sie möchten es im Sommer öffnen können, damit es nicht zu heiß wird. Malen Sie den Pool auch in einer dunklen Farbe. Wenn Sie können und der Pool noch nicht isoliert ist, graben Sie um ihn herum aus und tragen Sie eine Isolierung auf.
Brock Adams
Der größte Teil des von den Panels erzeugten Stroms stammt aus diesen Sommermonaten. Im Winter wird vergleichsweise wenig produziert, so dass Sie in diesen Monaten nicht viel Geld verdienen.
Stannius

Antworten:

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PV-Module sind ~ 15% effizient. Heißwasserpaneele sind viel mehr und wahrscheinlich viel billiger.

Viel effizienter, nur das Wasser zu erwärmen, als es in Elektrizität und dann in Wärme umzuwandeln. Vielleicht mit Ausnahme einer Wärmepumpe ... $$$

JemandSomewhereSupportsMonica
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Ich bin damit einverstanden, stattdessen Google "Solar Swimming Pool Heizung". Wir haben eine elektrische Wärmepumpe und wollen umbauen. Die Wärmepumpe zieht seinen Riesen und wäre in Ihrem kühleren Klima noch schlimmer.
Tyson
Ich habe der Frage zum Thema "Bankgeschäft" ein Update hinzugefügt. Dieses Bankgeschäft scheint Vorteile gegenüber Heißwasserpaneelen zu haben.
Yehuda_NYC
So'ne Art. Normalerweise würden Sie Strom erzeugen und ihn ins Netz zurückspeisen und dafür bezahlt werden. Wenn Sie Strom verbrauchen, zahlen Sie den normalen Preis. An diesem Punkt können Sie genauso gut bei Gas bleiben (es ist wahrscheinlich billiger als rein elektrisch) und ein netzgebundenes Sonnensystem haben.
SomeoneSomewhereSupportsMonica
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@Yehuda_NYC Wenn Sie an "Banking" -Energie denken, sprechen Sie nur über etwas, das den gleichen Zweck erfüllt wie eine Batterie. (Es könnte sich um eine tatsächliche Batterie handeln, oder es könnte sich um eine Pumpspeicheranlage in Raccoon Mountain handeln .) Ich kenne keinen Speichermechanismus, der Energie unbegrenzt hält, ohne dass im Laufe der Zeit Energie verloren geht, und natürlich ist keine Batterie unbegrenzt Kapazität. Ich bin kein Experte für elektrische Systeme, aber ich wäre überrascht, wenn Sie monatelange Energie billig speichern können, ohne viel davon zu verlieren.
jpmc26
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Dies scheint ein perfekter Anwendungsfall für Solarwarmwasserbereiter zu sein.
JimmyJames
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Dies wurde bereits in einer Antwort gesagt - aber ich möchte es noch einmal sagen, damit es sehr klar ist. Nur aus Sonnenenergie Strom zu erzeugen, um sich dann umzudrehen und elektrische Heizungen für den Pool zu betreiben, ist überhaupt kein effizienter Weg. Insgesamt wird ein solches System in Bezug auf die Umwandlung von Solarenergie wahrscheinlich weniger als 10% effizient sein. Verwenden Sie stattdessen ein Solarwarmwasserbereiter-System. Ein gut aufgebautes System sollte in der Lage sein, drei- bis viermal so viel verfügbare Sonnenenergie umzuwandeln.

Beachten Sie, dass viele Menschen ihre eigenen Solarwarmwasserbereiter-Systeme gebaut haben, die Sie online finden können.

Michael Karas
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Ich bin damit einverstanden, dass die direkte Erwärmung des Wassers über Solar effizienter ist als die Umwandlung in Elektrizität. Ich wollte eine Kombination aus beiden ausprobieren. Ein Wassermantel auf der Rückseite von Sonnenkollektoren würde Strom erzeugen, Wasser erwärmen und zur Kühlung der Solarzellen beitragen, was (theoretisch) zu deren Effizienz beitragen würde. Wenn ich nur den Antrieb hätte, meine Theorie auf die Probe zu stellen ...
JS.
Nicht unbedingt wahr in Bezug auf Effizienz: greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/musings/solar-thermal-dead
Michael
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Das ist über heißes Wasser wie zum Beispiel für Duschen und dergleichen. Anderes Konzept als Warmwasser für einen Pool.
Matthew Whited
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Wie viel Energie brauchst du?

In vier Monaten geben Sie 7500 US-Dollar aus. Wenn Sie also mit Erdgas heizen , würde dies einen Verbrauch von etwa 19.000 Kubikmetern bedeuten. Bei 10,8 kWh pro Kubikmeter sprechen wir von 200.000 kWh; In vier Monaten entspricht dies einem durchschnittlichen Leistungsbedarf von 70 kW.

Kann die Sonne helfen?

Die angemessene Solarleistung in New York liegt bei 5 kWh / m 2 pro Tag.

Vier Monate sind 120 Tage, Sonnenkollektoren liefern also 120 * 5 = 600 kWh pro Quadratmeter. Um 200.000 kWh zu erreichen, würden Sie dann 340 Quadratmeter benötigen, dh die doppelte Oberfläche des Pools.

Die Kosten einer solchen Installation können sehr hoch sein .

Benötigen Sie wirklich all diese Energie?

Jetzt sind 70 kW geteilt durch die Oberfläche ungefähr 430 W, was auf nennenswerte Verdunstungsverluste im Laufe des Tages hinweist . Der Verdunstungsverlust ist eine Funktion von drei Parametern (Wassertemperatur, verfügbare Oberflächen- und Luftstromtemperatur und -geschwindigkeit). Sie können erhebliche Einsparungen erzielen, indem Sie:

  • Bedecken Sie den Pool mit einer schwarzen " Solardecke ", wenn Sie ihn nicht benutzen. Wenn Sie dies noch nicht tun, sollte dies etwa 1.000 US-Dollar kosten und Sie können etwa ein Drittel bis die Hälfte Ihres aktuellen Energiebudgets einsparen (noch mehr, wenn Sie den Pool nicht jeden Tag nutzen und ihn unbedeckt lassen). Das sind ungefähr 2.500 US-Dollar pro Jahr , und eine gute Solardecke hält problemlos 5 Jahre.

  • Umgeben des Pools mit einem hohen Zaun, einer Hecke oder einem Windschutznetz , das die Windgeschwindigkeit senkt und Verluste verringert, wenn der Pool in Betrieb ist.

Solarheizung

Die Verwendung von Elektrizität, die eine der "edelsten" Energieformen ist (da sie leicht in jede andere Form umgewandelt werden kann), um Wärme zu erzeugen (was die niedrigste Form ist), sollte ein letzter Ausweg sein. Die Photovoltaik verliert bereits vor dem Start rund 85% der verfügbaren Energie.

Viel besser, Sonnenwärme direkt zu nutzen.

Um den Pool je nach Abstand zwischen Pool und Grünfläche aktiv zu heizen, würde ich empfehlen, entweder ein Wasserumwälzsystem (möglicherweise mit der Poolpumpe verbunden) oder einen isolierten Kreislauf mit Wärmetauscher zu verwenden (erfordert zusätzlichen, geringen Stromverbrauch) Pumpe) zwischen dem Pool und einer Solarheizplatte. Dies ist im Grunde ein langer schwarzer UV-beständiger PVC-Schlauch, in dem Poolwasser oder Wärmetauscherflüssigkeit (Wasser plus Glykol und andere Substanzen) langsam zirkuliert und von der Sonne erwärmt wird. Der Wärmewirkungsgrad liegt nahe 80-90% im Vergleich zu 10-15% der Sonnenkollektoren, dh Sie können mit einer viermal kleineren Oberfläche auskommen: halb so groß wie der Pool statt doppelt so groß. Auch die Kosten sind viel niedriger, und die Komponenten sind neben wertlos (PVC - Schlauch, kommen auf), was bedeutet, dass sie selbst in nicht so sicheren Gegenden kaum unerwünschte Aufmerksamkeit erregen. Die Versicherungskosten sind proportional niedriger und Reparaturen können von jedermann durchgeführt werden.

Hier finden Sie weitere Informationen , einschließlich DIY-Anweisungen.

(Hinweis: Sie müssen das Rohr in den kalten Monaten vollständig entleeren, damit es nicht durch Einfrieren beschädigt wird.)

Strombanking, Wärmepumpe

Beide Methoden sind "Multiplikatoren" für die Effizienz einer Photovoltaikanlage. Beim Elektrizitätsbanking verkaufen (oder "speichern") Sie Strom in den Monaten, in denen Sie den Pool überhaupt nicht nutzen, in das Stromnetz. Wenn Sie dann den Pool benötigen, leiten Sie die PV-Leistung in den Pool um und können diese mit Energie aus dem Netz ergänzen, die Sie in den letzten Monaten "gespeichert" haben.

Wenn Sie keine Sondertarife erhalten, können Sie nur hoffen, die Energie zum gleichen Preis zu erhalten, zu dem Sie sie verkauft haben. Das ist reines Banking. Der Strom wurde jedoch in den kältesten und dunkelsten Monaten erzeugt, sodass die Aufteilung nicht genau 8: 4 beträgt. eher so etwas wie 50% -50%. Die Energie, die Sie zurückerhalten können, liegt also in der Größenordnung derjenigen, die Sie im Sommer produzieren. Dies verdoppelt dann Ihre Effizienz und Sie können eine PV-Oberfläche verwenden, die halb so groß ist: dh dieselbe Fläche des Pools.

Gleiches gilt für eine Wärmepumpe. Eine Wärmepumpe verwendet beispielsweise eine Einheit Elektrizität, um einige Wärmeeinheiten aus der Umgebung in das zu "transportieren", was Sie zum Heizen benötigen. Der Strom trägt ebenfalls zu dieser Wärme bei. In der Regel wird der Wirkungsgrad erneut verdoppelt , selbst wenn die Wärmepumpe gewartet werden muss. So werden Ihre Heizkosten nicht wirklich halbiert.

Wenn Sie Elektrizitätsbanking mit Wärmepumpen kombinieren, können Sie einen 160 m 2 großen Pool mit 80 m 2 Sonnenkollektoren heizen . Es scheint mir, dass es immer noch besser ist, mit Solarheizungsrohren zu arbeiten , auch ohne Berücksichtigung von Wartungskosten, Genehmigungen und Installation.

LSerni
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Sie haben einen für Wohnzwecke ziemlich großen Pool, aber ich bin immer noch überrascht, dass er Sie so viel kostet ... fast 2.000 USD pro Monat!

Unter der Annahme eines Preises von 0,90 USD / Therm (Durchschnitt in der Region NY, laut einer zufälligen Website, die ich gefunden habe) und der Zahlen auf dieser US Energy Star-Seite ist dies mehr als das Doppelte dessen, was Sie für einen 1800sf-Pool in New York ausgeben sollten .

Auf welche Temperatur stellen Sie den Pool ein? Lassen Sie die Heizung rund um die Uhr auf Hochtouren laufen? Haben Sie eine Heizung mit ungewöhnlich geringem Wirkungsgrad?

Ich vermute, Sie haben keine Poolabdeckung, wenn Sie dies nicht tun, wäre dies ein ausgezeichneter Ausgangspunkt.

Strang
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Der Pool ist auf 83,5 oder so eingestellt. Wir halten es von Ende Mai bis Mitte September oder später geöffnet, wenn es warm ist.
Yehuda_NYC
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das ist fast 29C! das ist sehr heiß!
NJZK2
Wenn Sie diese Temperatur auf die 60er Jahre senken, kann dies VIEL helfen.
Coteyr
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@Yehuda_NYC Warten Sie, nur 83.5F? Das scheint mir ein bisschen kühl zu sein ... unser Pool steht im Sommer nur knapp darüber und selbst wenn die Temperaturen 100F erreichen, scheint es nach sehr langer Zeit immer noch kalt zu sein. Das ist fast 15F unter der Körpertemperatur, und Wasser ist ein viel besserer Wärmeleiter als Luft.
Michael
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Das scheint eine vernünftige Temperatur für einen Pool zu sein, der auf Freizeit- / Familienschwimmen ausgerichtet ist. Pools für ernsthaftes Training können kühler sein.
Chris H
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Um Ihre Energiekosten zu senken, haben Sie einige Optionen (einige stammen aus Kommentaren und nicht aus dem Beitrag).

Erstens, wenn Ihre Temperatur auf 83,5 eingestellt ist, ist dies der größte Teil Ihres Problems. Eine niedrigere Temperatur wäre wünschenswert. Der "beste" Bereich zum Schwimmen liegt zwischen 77 und 82. Wenn Sie nicht schwimmen, drehen Sie ihn auf die 60er Jahre oder niedriger. Wenn Sie schwimmen, klingt 77 in den Wintermonaten gut.

Als nächstes schauen Sie in eine gute Poolabdeckung. Das Problem bei der Poolheizung ist, dass Sie eine große Wasserfläche heizen, die Sie in 90% der Fälle nicht einmal nutzen. Die Verwendung einer guten Poolabdeckung hilft, diese Kosten erheblich zu senken. Eine automatisierte Abdeckung kann sogar eine Option sein.

Schauen Sie sich den Pool an. Ein Kunststoffgehäuse im "Gewächshaus" -Stil kann einiges sparen. Dies kann auch die Zeit verlängern, in der Sie den Pool nutzen können (bis in den Winter hinein). Wenn es sich jetzt in einem Gehäuse befindet, überprüfen Sie Ihre Optionen zum Wechseln der Panels im Gehäuse. Nichts erwärmt Wasser besser als die Sonne.

Um Ihre Frage direkt zu beantworten, müssen Sie einen Profi einstellen. Jemand, der kommt und Ihre Situation bewertet und Ihre Optionen darlegt. Es gibt viele, und das Ersetzen Ihres aktuellen Heizungssystems durch ein neues kann eine Ausgabe sein, die Sie viele, viele Jahre lang nicht zurückerhalten.

coteyr
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Was für ein Profi?
Yehuda_NYC
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Wie bereits erwähnt, ist das direkte Erhitzen des Wassers viel effizienter und billiger.

Ich möchte hinzufügen, dass es auch ein viel weniger komplexes System ist. Sie brauchen nur (viel) Schläuche, malen Sie es schwarz und das wars. Ersatzteile sind sowohl hinsichtlich Verfügbarkeit als auch Preis leicht zu beschaffen . Mögliche Reparaturen in der Zukunft erfordern kein Expertenwissen und können mit nur geringen DIY-Fähigkeiten durchgeführt werden. Dies könnte von Community-Mitgliedern durchgeführt werden, was die Kosten senkt und einen möglichen sozialen Aspekt hinzufügt, da die Community in der Lage ist, ihren Pool aufrechtzuerhalten.

Klebeband
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Es ist vielleicht nicht die ästhetischste Lösung, aber eine bessere Möglichkeit, Ihren Pool mit Solarenergie zu heizen, besteht darin, ihn schwarz anstatt weiß / blau oder was auch immer zu streichen.

Oder verteilen Sie schwarze Folie bei Nichtgebrauch über / unter der Oberfläche.

Ich habe das für einen kleinen Pool (3 m Durchmesser, 0,6 m Tiefe) verwendet, der sehr effektiv und wartungsarm ist (solange Sie den Wasserfluss auf beiden Seiten sicherstellen). Für einen großen Pool würde ich etwas arrangieren, mit dem die Folie gerollt und in einer Ecke gelassen werden kann. Oder Sie können es einfach unten lassen.

[bearbeiten] zu Kommentaren: Ja, das ist zwar nicht "das Beste", aber immer noch besser als Photovoltaik. Vielleicht haben oder brauchen Sie bereits eine Abdeckung für den Pool, könnten ihn aber auch schwarz machen.

Kaay
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Ich würde das nicht "den besten Weg" nennen, weil die Folie allein wahrscheinlich nicht ausreicht, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Plus: Je tiefer der Pool, desto weniger gewinnen Sie.
JimmyB
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Ich würde denken, dass eine klare Abdeckung, die einen Treibhauseffekt erzeugt, weitaus effektiver wäre. Bei Verwendung einer undurchsichtigen Abdeckung muss die Wärme über die Leitung von der Abdeckung auf das Wasser übertragen werden, und die heiße Abdeckung erwärmt die Luft darüber, die dann von dem, was Sie zu erwärmen versuchen, aufsteigt.
JimmyJames
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Die blaue oder weiße Oberfläche ist eine Sicherheitsmaßnahme und kann gesetzlich vorgeschrieben sein. Es ist viel einfacher, jemanden zu erkennen, der vor einem hellen Hintergrund ertrinkt, als vor einem dunklen.
Mark