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这篇文章最初出现在恩西亚经许可在此转载。
对于格尔森·格罗斯曼和埃德·默里来说，1978年是重要的一年。格罗斯曼当时是以色列最重要的技术研究所Technion的太阳能先驱，正在召开第一届太阳能应用国际会议。默里是一名上大学的理想主义者，他加入了加州首府萨克拉门托的一家太阳能供暖新贵公司，被对气候变化的先见之明所吸引，用他的话说，是一种“拯救世界”的冲动。对双方来说，兴奋是显而易见的。太阳能热水器涌入市场，太阳能热能显示出广阔的潜力，两者乘势而上。
然而，四十年后，他们生活在两个不同的世界。在以色列，85%的家庭用热水无用的示麦或者叫“太阳锅炉”。但在美国，尽管默里和其他人几十年来一直在倡导使用太阳能热水器，但拥有太阳能热水器的家庭数量还不到1%。在加州，许多人甚至不知道这项技术的存在。
美国的太阳能热水短缺经常被描述为一个由变幻莫测的政治和相对廉价的化石燃料造成的历史事故。然而，对太阳能热产业前线的学术和商业参与者的采访，和一个深入的报告加州太阳能倡议-热(CSI-T)项目的研究表明，对简单、“灵丹妙药”解决气候变化方案的渴望，也在将这种实用技术推到一边的过程中发挥了重要作用。
一次授权，一次选举，两条路分道扬镳
供暖用水占全球住宅能源使用的25%，主要是通过燃烧化石燃料实现的。太阳能热水器不用燃烧就能完成这项工作。与太阳能光伏(PV)系统将阳光转化为电能不同，太阳能热系统将太阳能作为热能收集。太阳能热水器将这些热量转化为水箱中的水。其他能源，如天然气或来自电网的电力，可以作为阴天的备用能源。
通过利用太阳能，太阳能热水器可以减少家庭用水加热燃料消耗50%到70%。以色列只是几十个气候各异的国家中部署了这种技术的国家之一。该技术性能稳定，适用范围广，是目前国内外最先进的技术之一项目减少的50个气候变化解决方案。
那么，为什么太阳能热技术在以色列蓬勃发展，却在加利福尼亚衰落，让格罗斯曼和默里走上了如此不同的人生道路呢?20世纪70年代和80年代的两个政治决定产生了巨大影响。
1973年的赎罪日战争(Yom Kippur War)和随后的石油禁运使能源独立成为事关全球国家安全的大事，但石油产量不足的国家尤其痛苦。对以色列来说，威胁是存在的;正如以色列前总理果尔达·梅伊尔(Golda Meir)的一句名言:“(摩西)带我们穿越沙漠40年，就是为了把我们带到中东唯一一个没有石油的地方。”1976年，以色列规定所有八层楼以下的新住宅楼必须安装太阳能热水器，2019年12月，这一规定扩大到所有住宅楼。
格罗斯曼现在是Technion的名誉教授，也是尼曼国家政策研究所能源论坛的负责人。对他来说，强制使用太阳能热水器在环境方面是有意义的，甚至超出了以色列的政治议程。“用太阳能热水器代替电加热可以节省多少能源，这个数字是毋庸置疑的。”
美国也感受到了石油禁运的冲击，担心国内石油耗尽。在吉米·卡特总统1978年对可再生能源的联邦税收抵免的支持下，到1990年，美国人安装了近100万套太阳能热系统，由200多家美国制造商提供，其中包括格鲁曼航空航天公司和西尔斯罗巴克等领先企业。
然而，与以色列相反，美国对可再生能源的承诺被证明是短暂的。在罗纳德·里根(Ronald Reagan)总统任内，联邦政府的激励措施失效，给太阳能热产业带来了沉重打击。默里回忆道:“我们在加州安装太阳能热水器的公司从650家一夜之间增加到37家。”默里目前是两家加州公司的首席执行官，专注于制造、分销和安装太阳能热系统，同时也是加州太阳能和储存协会的主席。
最近重振住宅太阳能热水器行业的尝试收效甚微。根据CSI-T项目2019年12月的报告，该项目始于2010年，旨在鼓励在全州安装太阳能系统，旨在增加20万套系统，但在10年内只收到6237份住宅改造申请。默里苦笑着说:“我可以在我办公室的前门挂一个牌子，上面写着‘免费太阳能热水器’，但他们可能还是会成群结队地离开。”
为公寓大楼、酒店和大学安装更大的设备，以及家庭泳池供暖，帮助Murray的太阳能热业务维持下去，尽管缺乏其他住宅需求。具有讽刺意味的是，以色列的商业部门并没有那么强劲，因为该国最初的规定只适用于住宅物业——格罗斯曼认为这是一个重大的疏忽。事实上，格罗斯曼认为，工业授权可以使以色列的可再生能源使用量增加五倍。
可再生能源的限制心理
然而，美国太阳能热水器行业的困境远远超出了政治范畴。该行业还面临着一个更隐蔽的挑战:对普通消费者来说，“使用太阳能”只意味着一件事:太阳能光伏。
太阳能热技术，包括太阳能水加热，为脱碳加热提供了一种直接、热力学高效和成本效益高的方法。CSI-T的报告说，对于气候温和、电费低的家庭来说，“太阳能热水是使用可再生能源和节省能源账单的最简单的方法之一。”
但多亏了制造业创新和政府的大力支持，太阳能光伏技术才在全球电力行业出现了爆炸式增长。利用规模经济，太阳能光伏电池板的价格在过去十年中下降了一个数量级。在加州，太阳能的额外增长来自于政府制定的太阳能上网电价、廉价融资计划和私营部门的投资。此外，加州还下令从2020年开始，在三层楼以下的新住宅上安装太阳能光伏设备，这是该行业的一个重大举措。
另一方面，加州的住宅太阳能热水器行业发现自己陷入了消费需求低、价格高的恶性循环。正如CSI-T报告所指出的，“与通常由水管工安装的传统燃气和电热水器不同，太阳能热水器由一系列公司和公共实体安装。”也就是说，消费者必须通过非标准的销售渠道，积极寻找太阳能热水器。
这种额外的摩擦减少了除了最积极的消费者之外的所有消费者的需求，导致更高的营销成本，抬高了客户的底线。默里说，过去行业的失败进一步加剧了加州的价格，这导致了以消费者满意度为名的强有力的自我监管。例如，在1990年加州史无前例的冰冻期，许多更便宜的太阳能热水系统被冻结后，只有更昂贵的系统被CSI-T项目允许使用。
总的来说，通过CSI-T项目在加州销售的太阳能热水器的平均成本是7400美元，相比之下，化石燃料替代品的成本不到1000美元。相比之下，在以色列，一个太阳能热水器只需700美元。
今天，激发人们对太阳能热的热情仍然很困难。根据CSI-T对太阳能热水器采用率的采访报告，“一些受访者表示，似乎很难让其他人感兴趣，他们认为太阳能热水器在邻居的心目中占据了主导地位，几乎没有人注意到太阳能热水器。”
穆雷说:“真正吸引观众的，是那个滋滋作响、性感的PV。”
投资组合，不是灵丹妙药
企业家们经常警告说:“要爱上问题本身，而不是解决方案。”在这种情况下，问题在于碳排放，而与企业家的建议相反，各国政府往往只喜欢一种解决方案。对以色列、塞浦路斯、夏威夷和其他国家来说，太阳能热水器就是解决办法。对加州来说，是太阳能光伏。
在致力于一项特定技术的过程中，政府会陷入一种概念上的错误，科学记者Ed Yong最近将其称为“解决方案的一夫一妻制”。(有趣的是，他认为这种谬论也影响了政府对Covid-19的反应。)与其接受日益增长的可用技术组合来解决碳排放问题，不如全情投入地使用一种技术来满足人类对“灵丹妙药”的需求。
Bärbel Epp是一位从物理学家转型为记者的德国人，拥有近20年的研究全球太阳能热市场的经验。他认为，欧洲的绿色协议可能为世界其他地区提供这样一种“组合”方法的模型。据Epp介绍，欧洲太阳能热市场的代表们十多年来一直在游说欧盟委员会使用太阳能热技术来降低供暖部门的碳排放。
“我不知道(太阳能热能行业)花了多少年，至少10年，才不断重复这句话，即热能占欧洲最终能源消耗的50%。在欧洲游说很困难，但现在很明显，我们必须为暖气做点什么。”这些努力是否能成功地为太阳能热技术提供一席之地还有待观察。
对格罗斯曼来说，太阳能热水器是以色列产品组合中的第一件。在以色列努力实现《巴黎协定》的目标之际，格罗斯曼说，他相信太阳能光伏电池板将与太阳能热水器一起出现在以色列的屋顶上。
回到萨克拉门托，默里仍在为太阳能热而奋斗。今年，他以Covid-19为障碍，游说加州立法机构将该州最近到期的太阳能热补贴项目再延长一年。立法机关没有让步，但默里发誓他会继续努力。他可能比1978年的时候老了很多，但理想主义依然存在。
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迪娜·贝伦鲍姆和马诺什·达塔作为恩西亚导师计划的参与者写下了这个故事。这个项目的导师是彼得·费尔利。贝伦鲍姆是一名数据科学家和环境技术爱好者。Datta是一名计算生物学家和自由撰稿人。
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41岁的评论
“用太阳能热水器代替电加热可以节省多少能源，这个数字是毋庸置疑的。”
让我看看宏观规模的数字(例如，每吨美元)与公用事业规模的风能和太阳能光伏热泵热水器相比。
不喜欢解决方案(如热能太阳能和住宅规模的光伏)+1。
我同意。分析整个过程是很复杂的。当所有的投入和权衡都被准确地考虑进去时，电网规模的光伏在环境尺度上比住宅太阳能水更轻吗?即采矿、林地损失等。答案很可能是肯定的，但我们有分析的决心作出这样的判断吗?也许是不同的情况，我不知道。
也许我们应该把花在太阳能上的钱投入到农业改革和创新、教育和健康上。但在爱问题而不是解决方案的同时，我们当然应该做其他的事情。也许一些太阳能。
在我看来，这关乎经济效率。大约有X美元可供选择，看看所有的选项，如何花费才能对环境产生最大的影响?
每次我看到住宅屋顶上的太阳能，我就会想“我们错过了一个为环境做更多事情的机会”。公用事业规模的光伏或风能大概5倍多同样的价格。即使考虑到其他因素和“复杂性”，这显然是一条正确的道路。住宅用太阳能(PV或热能)是一种浪费，让我们继续正确地使用可再生能源吧。
当然，但在电表后面补偿居民用电比向电网倾销大量电力更有价值。
真正的问题是，为什么美国的成本是以色列的10倍。700美元的费用是有成本效益的;7400美元，不划算。不解决这个问题，就没有什么可讨论的了。
参见马丁2014年的文章//m.etiketa4.com/article/solar-thermal-is-really-really-dead作为对照，还有一家太阳能热装置公司2017年的反驳//m.etiketa4.com/article/solar-thermal-is-really-really-dead．
“真正的问题是，为什么美国的价格是以色列的10倍。”
真正的答案是，与美国大部分地区相比，以色列的冷冻风险非常低，这使得他们可以使用更简单的技术，没有泵或其他活动部件，也较少的地方法规会妨碍进口在印度大部分地区和中国部分地区流行的廉价批量加热器。当涉及到额外的储罐和泵时，安装成本会上升很多，当冻结控制(除了在外部管道上简单的加热胶带)是关键时，成本会上升一个数量级。海法或特拉维夫1月份夜间的平均最低温度约为50华氏度至55华氏度，比萨克拉门托温和得多，夜间的平均最低温度约为40华氏度，许多夜晚在黎明前的几个小时就会达到冰点以下。
如果加州认真考虑调整法规以适应当地气候，这种类型的太阳能技术将适用于加州的温带沿海地区和中央谷的部分地区，而不是在海拔较高的山脉或其东部地区。
看看几年来的气温分布图——很明显，即使在加州其他不冷的地方，以色列的气温也很简单:
https://weatherspark.com/y/1157/Average-Weather-in-Sacramento-California-United-States-Year-Round
https://weatherspark.com/y/98222/Average-Weather-in-Tel-Aviv-Israel-Year-Round
https://weatherspark.com/y/1925/Average-Weather-in-Barstow-Heights-California-United-States-Year-Round
我认为这也是我们建造家园的方式。许多是多层的，热水器在地下室。你必须把屋顶整合到系统中，花费大量的改造费用。最重要的是，它是精品，制造商很少，你必须防冻，等等。
FWIW，我试图推动SHW在CT，即使我们有实质性的动机，但很少有人接受。我十年前共事过的那些制造商也不在当地了(我想是回德国了)
查理，你把同一个链接连了两次…大概意思是://m.etiketa4.com/article/solar-thermal-is-not-dead
谢谢你，泰勒，这就是我想说的链接。
如果你能花700美元让屋顶工人和水管工安装，我会很惊讶，即使面板是免费的，至少在我的地区是这样。
丹娜，你真的认为单单是抗冻性就能导致这里的太阳能热水器价格比以色列贵十倍吗?这似乎不太合理。除了使用丙二醇作为工作液之外，还有什么原因使它的成本如此之高?热交换器?
太阳能发电在世界各地都更便宜，不仅仅是以色列。哥伦比亚是另一个低成本系统的例子，在那里，他们甚至有一个新颖的国产设计，这是来自当地先锋社区的一些大思想家。
这里的太阳能光伏成本几乎比其他任何地方都高。我们的恐惧驱动、极度厌恶风险的监管环境代价极高。7000美元的热水器简直是疯了，对于我们希望人们接受的东西来说，这是一个毁灭性的价格。
我们在建造屋顶的方式上还有很大的改进空间，如果我们采用一种系统的方法，我们可以同时降低热电和光伏的成本，但最大的胜利在于监管。除此之外，似乎还需要大思想家来推动这一进程。混合光伏和热能将是理想的，就像DualSun正在做的，特别是如果它可以成为一个完整的屋顶。
我知道你很难相信，但丹娜关于太阳能热DHW成本问题是完全正确的。我与NREL的研究人员一起工作，尽管市场从1978年左右就存在，直到2014年光伏成本下降，但从未为北美确定过一种具有成本效益的热系统设计。当然，现在已经太晚了。
关于屋顶，你是对的。埃隆·马斯克的大想法很简单:制造一种太阳能光伏瓦，成本与普通瓦相同，使用时间更长，外观更好。和往常一样，产量是降低成本的原因，特斯拉很清楚这一点，他们最终会实现这一目标。
像“双太阳”这样的混合动力电池板没有特斯拉那样的产量潜力，所以他们的想法永远无法达到所需的成本目标。当然，这就是为什么埃隆排除了这个概念。
是什么让它在北京具有成本效益，而在墨西哥湾或西海岸等更温暖的美国地区却没有?难道只是因为我们被近乎免费的廉价能源价格宠坏了，我们已经习惯了完全可靠的供应吗?
https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/50301000/Graphics/Climate_china.pdf
https://planthardiness.ars.usda.gov/PHZMWeb/
NREL的一份报告显示，在美国，一个典型的太阳能热水器的安装成本在5000美元到1万美元之间，而中国消费者的花费在300美元到1000美元之间。中国每年安装600万台太阳能热水器。”
https://www.eenews.net/stories/1059983772对于这种差异有什么不同的看法吗
是的，但问题是，为什么一个系统在以色列要花700美元，而在美国要花7000美元。这是一个巨大的差异。如何解释这种差异呢?你的观点没有提到这一点。
口头直觉和概括并不是了解这类事情的有效方法。要真正知道为什么一个系统在美国要多花6300美元，我们必须严格调查这个问题，追踪所有的成本。在这种情况下，它们不是同一个系统——显然以色列的系统没有冷冻保护，而美国的系统有。这意味着这里的工作流体是乙二醇，这意味着一个间接的系统，而不是直接的水加热。
我们也不清楚我们是否在比较主动和被动系统(泵或非泵)。有各种各样的太阳能热水器，人们并不总是清楚他们在谈论什么类型，也不总是使用相同的术语。
我怀疑乙二醇和水能解释6300美元的差价。某机构报告说，美国太阳能热水器的成本在一段时间内没有下降，这实际上与我的说法不符——这不是新信息，也不能解释“为什么”以色列人在他们的系统上少花了6300美元。
当我查看一些小型泵，一个简单的控制器和一个热交换器的价格时，它更像是+ 630美元，而不是+ 6300美元。
有意思，看来抗冻性并不是三角洲的主要原因。所以我认为这是间接/乙二醇系统?直接系统不会使用热交换器，对吧?
我忘了我说过的整个屋顶混合动力系统。所以你是说埃隆·马斯克排除了混合pv - heat系统?我都不知道他会想到这个。他有公开谈论过这件事吗?
总的来说，我没有理由在意马斯克或其他人是否排除了混合动力太阳能。他有自己的环境、业务目标和兴趣等等。他的信念和结论通常与任何人无关。
我对工厂制造的部件甚至整栋房子都很感兴趣。它为更好的建筑、材料、密封等提供了很多机会。说到屋顶，我最感兴趣的是我的“单一屋顶”概念——一个单一的无缝屋顶结构，将在工厂制造，运输到家庭现场，并铺设在顶部。它将由一种坚固、坚韧、轻的材料制成，如优质的玻璃纤维(例如s -玻璃纤维而不是e -玻璃)、玄武岩纤维增强聚合物(纤维强度与s -玻璃类似)、碳纤维复合材料、凯夫拉纤维或其他芳纶纤维等。
这样的屋顶将会比现在典型的胶合板/OSB +毡纸混杂在一起的屋顶更加坚固和耐候性。做这样一个完全自支撑的屋顶很容易，它不需要下面的椽、托梁等。你可能只有一个脊梁或其他东西，或可能只是一个骨架框架，成员比通常的少得多。超重的工人和消防员可以在屋顶上到处乱跳，没有问题。
这样的屋顶可以通过为电池板和太阳能瓦片/瓦实现标准的管理接口来优化太阳能光伏。太阳能无法穿透屋顶——只有一个管理接口或其他一些无工具的方法要聪明得多。安装将会非常容易，简单，便宜-而且完全diy友好。仅这一项就将使太阳能的成本减少数千美元。
其他的节省将来自更简单的面板结构。它们不需要像现在的坦克一样被制造出来。它们目前被设计用于不为太阳能设计的随机屋顶上。太阳能电池板与屋顶没有互补或整合。它们与它格格不入，堆积在现在多余的瓷砖或瓦片上，放在穿过屋顶的架子上。如果把它们设计成只适合它们的屋顶，它们会更薄更光滑。
我还会有很多内置的安全功能，比如防止摔倒的标准夹子或环带和线，可能在所有的山脊上。这太基本了，它不是标准，这太疯狂了。在屋顶的边缘，也就是悬挑处，会有下拉式的扶手，上面有一个可滑动的梯子支架，也许是一个简单的环链，沿着扶手水平滑动，还有一些锁扣，防止梯子掉下来。
在太阳能热发电方面，至少我们可以利用我们美妙的新面板插入标准——太阳能热水器面板将像PV一样插入。也许我们会有两到三种标准的面板尺寸，所有的屋顶可能会支持两个XL，一堆主要的标准尺寸，和一些小的(可能XL是为热收集器准备的)。
但在这个最低限度之外，我们可以让整个屋顶成为一个热集热器，设计成与PV有一些协同作用。屋顶材料，如玻璃纤维或其他复合材料，使集成热集热器成为可能，以管道，管，毛细血管的形式，等等。这些可能会占据屋顶的顶部表面，而光伏板将被设计成与该表面相匹配，这样热集热器就会冷却光伏板，这有增加其性能的额外奖励。我们可以通过这种方式收集大量的热能，并可能将屋顶和阁楼冷却到相当于一定数量的绝缘+一个良好的辐射屏障的程度(我可能会在屋顶组件的底部集成几英寸的绝缘和辐射屏障)。
这将是一个热水器的妈妈，也可以为地板辐射系统服务，剩下的一些热能我们必须弄清楚如何有效地利用。有时我们可能需要在房子的一侧安装一个散热器来转储未使用的热能——这仍然是一个胜利，因为我们冷却了屋顶，减少了我们的房屋冷却需求，提高了PV性能，等等。
用这样的现代材料建造的现代屋顶带来了很多可能性。我怀疑马斯克对混合动力光伏的分析是否考虑了像这样的全屋顶系统，或纤维增强复合材料的单屋顶与标准化的面板管理系统。
“达纳，你真的认为仅仅是抗冻性就会是这里太阳能热水器价格比以色列贵十倍的原因吗?”
差不多。
但劳动力成本也大幅降低。
“这似乎不可信。”
确定它。批量加热器非常简单，安装它们所需的技能要求较低，劳动时间也大大减少。
“除了使用丙二醇作为工作液之外，还有什么原因使它的成本如此之高?”
嗯，有泵、储罐、控制系统等问题。
典型的以色列太阳能热水器比一盒石头还笨，通常没有控制或布线，依靠一个热虹吸(或真空管)直接连接到集成到系统中的储罐，将水从收集器转移到储罐中。豪华版的热水器只有一个加热元件，可以在大量用水或罕见的无阳光的情况下备用。唯一的安装管道是冷线进入，和热线出批次罐。通常情况下，甚至没有膨胀罐或减压阀。(当地的供水系统提供这些功能)。
“哥伦比亚是成本较低的系统的另一个例子，在那里，他们甚至有一个新颖的国产设计，来自那里的先锋社区的一些大思想家。”
是的，各种设计的批量加热器在大多数拉丁美洲都很便宜，就像在中国和印度一样。
在美国，管道安全法规和认证是进口这类热水器的唯一障碍，但如果你住在结冰是一个真正的危险，你可能不得不在暴露的饮用水管道上建立自己的冻结控制缓解措施。
在哥伦比亚(甚至是以色列，在那里建筑工人的全部报酬仍然低于20美元/小时，甚至一个有执照的管道工只运行~ 25美元/小时)，安装工人的许可证要求更少，需要处理的当地监管检查机构也更少。在美国，安装屋顶热水器每小时的成本至少是以色列的5倍，是哥伦比亚的10倍以上。
许多批量加热器是可diy的。在屋顶上DIY安装的一个真正的问题是验证屋顶的结构能力可以处理充满水的热水器的重量。地面坐骑非常容易，如果你有足够的无遮挡庭院面积。
我同意，这里典型的太阳能热系统，有热交换器，泵，通风口，多种流体类型，防冻敏感性，因过热而崩溃，并依赖于适当设置的控制和传感器。
这就是为什么我认为太阳能光伏热水可能更简单，更便宜，即使你需要在屋顶上更多的平方英尺，由于较低的光伏与热效率。
电子元件不会结冰，电线比管道更容易在屋顶和阁楼上运行。
丹娜，我认为我下面链接的1万美元的系统就是你所说的那种系统——这将表明他们已经克服了所有障碍，能够在美国进口和销售这些东西。
“我认为我下面链接的1万美元的系统就是你所说的那种系统——这将表明他们已经克服了能够在美国进口和销售这些产品的任何障碍。”
我并没有说这些障碍是不可逾越的，尽管大多数制造商并没有跳过这些障碍。链接中的是一个真空管模型，它通常比热虹吸平板稍微贵一点(但在较冷的天气更有效，更抗冻)。这两种类型在美国已经有40多年的历史了。但由于美国市场规模很小，来自其他来源的能源相对便宜，而且人均热水使用要高得多，日照水平较低，需要比以色列或哥伦比亚更大的设备，大多数国际制造商/供应商都没有费心去做这种努力。
很少有美国家庭能用得起这些以色列照片中热水器的平均尺寸，大多数家庭需要两倍(或更多)的尺寸。
https://22dpwr1zij0x2s69j227c6gj-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/solar-water-heaters-on-roof.jpg
https://static.timesofisrael.com/www/uploads/2019/09/F170621MA003.jpg
(注意，这些都是平板的，不是更贵的真空管型。)
冻结控制仍然是一个问题的暴露管道/从疏散管式热水器-安装成本加在大多数美国地点。
以色列太阳能热水器的平均价格仅为美国普通家庭太阳能热水价格的10%，这一点也不神秘。
照片里的那些东西是什么?热虹吸器吗?我从来没见过这样的太阳能热水器，有直立的水箱。它们看起来很傻，我想知道用水平罐和直立罐做热虹管的工程含义是什么。热水向上流进水箱，然后呢?我想知道坦克方向的含义是什么。
我想过要有一个整个屋顶的热虹吸收集器，在屋顶的山脊上有一个巨大的长水箱，可能不太显眼，很难看出水箱在那里，因为它会掉到阁楼上。但最好还是把它储存在较低的地方，把大量热量倾倒到地下，以便在冬天进行空间供暖。我读过一篇文章，说有个人在他的车道下挖了一个大的储热洞——冬天可以储存大量的能量。
为什么以色列人用的热水比美国人少得多?他们不是每天都洗澡吗?游手好闲的人。我读到他们有真正的淋浴，比我们的2.5 gpm流速更高，但可能他们洗澡更少。关于水使用的“被动屋”模型显然是假的，因为它们依赖于德国人每周洗澡之类的假设——这让我想起了我大学时的俄罗斯室友。以色列人过去的水价要高得多，也许这就是原因所在，但他们新建的大型海水淡化厂现在卖的水应该非常便宜。
谢谢，丹娜，说得好。顺便说一下，我忘了问在太阳能热水系统中结冰的后果是什么?为什么一个系统可能千载难逢地冻结会很重要呢?水管会爆裂吗?或者只是因为没有来自那个特定水源的热水带来的不便?在很多情况下，会有一个备用的无气罐或其他东西，所以没有关系，除非冻坏了东西。设计一个系统使冷冻不会造成伤害容易吗?
你从哪弄来的以色列工资数据?一小时不到20美元?这令人惊讶，因为以色列是一个发达的社会主义国家，政府吃掉了GDP的36%，所以他们的税收很高。我想在那里雇佣和雇佣员工一定很贵，也许没有法国那么糟糕，但开销与英国或加州相当。20美元是很了不起的，我想知道这是否是经济衰退的衰退。
掌握成本的一种方法是查看套件:
3000美元，一个乙二醇回路套件，一个平板收集器，一个内置热交换器的水箱。
https://www.sunmaxxsolar.com/product/heliomaxx-80g-glycol-solar-hot-water-flat-plate-collector-kit/
1,000元购买一个屋顶水箱及热虹吸真空管系统。
https://www.sunmaxxsolar.com/product/thermopower-vts-15-tube-40g-thermosyphon-solar-hot-water-kit-with-heat-pipes-copy/
然后是安装和许可，这两项都比系统更受欢迎时要高。
你可以争辩说，安装和许可费用昂贵是一种耻辱，并试图通过提高体积来降低这些成本，25年前，这是正确的答案。但是PV +热泵热水器解决方案现在已经足够便宜，很难被击败，所以你不太可能安装足够多的系统来与这种方法竞争。
我只是在浏览这些故事，然后我看到了一张我家很久以前的照片。嗯?不错的文章。我现在有4个太阳能收集器在那里负责DHW和加热。所有的工作都很好，我们的零能耗家庭使用了65%的年能源，我们在黑暗和多云的东北部。我安装的大部分太阳能热装置都是地面安装。挖沟比处理脆弱的屋顶和噩梦般的管道更容易。我主要使用Craig's List/屋顶承包商找到的收集器，40年后仍然像新的一样好。为客户节省数千美元，并从屋顶撕裂大量可用。在纬度45，我们需要昂贵的额外设备，但新的太阳能光伏运行变量直流泵永远持续。 The only things I'm called to replace every 10 years is the anti-scald mixing valve needed as storage tanks can get near boiling without a well thought out heat dump.
回复Paul Kuenn:
很高兴听到你在重复使用旧的但有功能的太阳能集热器。这是对一种被低估的资源的很好利用。
不幸的是，当系统需要新的控制器、泵或水箱时，典型的热系统所有者会选择移除系统，即使这可能是一个错误的决定。这就是二手电池板供应充足的原因。
回复Blue Solar:
埃隆·马斯克在追求减少全球二氧化碳排放的目标时，总是回归基本原则和成本估算。混合动力面板的诱人概念已经广为人知30年了。我在2008年写了这篇文章，当时我认为混合动力面板可能是获胜的技术:
https://greenbuildingindenver.blogspot.com/2008/12/domestic-hot-water-for-zero-energy.html
系统效率也是一个大问题:
以下是NREL的一份报告，它强调了现实生活中糟糕的系统效率是如何趋向于:
http://www.nrel.gov/docs/fy08osti/43188.pdf
埃隆·马斯克有没有考虑在屋顶上安装光伏/热解决方案?是的，但他拒绝了。
凯文，我说的不是混合太阳能电池板。我说的是一个完整的屋顶集热器，顶部还有一些PV。混合动力面板的成本估计在这里不相关。
埃隆·马斯克是否拒绝了一些宽泛的概念并不重要。它与任何具体的设计或创新都无关。因为创新总是有可能的，而且一个系统、设备或实现有如此多的维度和方面可以进行创新，所以任何人都不可能知道某些宽泛的概念行不通。马斯克将无法知道其他人会在他们的实现中提出什么东西，比如混合太阳能。你也不会。
我描绘的带有内置太阳能热收集装置的整个屋顶概念就是一个很好的例子。如果有人认为太阳能必须以“电池板”的形式实现，那么集成的整个屋顶系统将把他们的假设和数学抛到脑后。还有无数其他的创新和修改的可能。当涉及到别人的想法时，我们不可能知道所有可能的事情。
根据我的粗略计算，价值600美元的太阳能电池板大约可以提供3.75英孚每小时的电能。目前尚不清楚这篇文章是否包括劳工。这种光伏系统的价格低于以色列700美元的系统，安装和维护更容易，任何多余的电力都可以用于其他目的。这一数字当然取决于气候，但太阳能热效率也会下降。如果这是正确的，为什么太阳能热能甚至值得考虑?
每年的日数*每日使用量/效率=每年的能源使用量。
365*12.03/3.75 = 1,170.92千瓦时。
假设平均每天阳光照射4小时，一个300美元的385瓦面板将产生385*4*365~=562千瓦时。因此，需要两块这样的电池板来为hpwh提供足够的电力。
https://www.energy.gov/energysaver/estimating-costs-and-efficiency-storage-demand-and-heat-pump-water-heaters
https://news.energysage.com/what-is-the-power-output-of-a-solar-panel/
https://unboundsolar.com/9434371/heliene/solar-panels/heliene-385-black-mono-solar-panel
从宏观上看，你会发现，任何一种太阳能住宅，电网连接的房子都不是走的路。但政治和糟糕的法律会扭曲事情——这可能对你的钱包有好处。
乔恩,同意了。但更便宜的电网规模太阳能应该使价格比较更倾向于光伏。就我个人而言，非常慷慨的计量合同和联邦/地方补贴使得通过我的贷款支付光伏比我的电费账单更便宜。
以色列的太阳能发电更简单，因此也更便宜。他们有一个多年的制造业。他们需要考虑防冻措施吗?
美国的太阳能热产业几乎不存在。作为一个制造热元件和与承包商打交道的人，承包商喜欢最小化pv的回电。太阳能热，在某种程度上需要泵，控制器和防冻剂的维护。如果你忽视防冻系统，它就会变成酸性并导致腐蚀失效。
一个孤立的PV系统可以复活而不需要太多的麻烦。旧的太阳能热系统就不一定了。一旦你让它运行起来，一个旧的系统可能需要更多的爱来维持它的运行。(每小时多少钱?)
这是一个致力于太阳能热40年的人说的。(现在还在做，但我的大部分生活都在做与能源相关的事情。)在这一点上，我想我错过了公共汽车，应该换到太阳能电力。pv和热泵热水器的可靠性不容忽视。
太阳能热需要低成本的集热器和更简单的系统设计，低成本的硬件。
这些系统不能继续使用高成本的加热系统或欧洲硬件。
我的意见是，
汤姆Gocze
美国Solartechnics
我住在凤凰城，世界上阳光最充足的大城市，所以太阳能热水器应该是一个鞋在这里，如果任何地方。但我从来没有收到过，原因是我几乎怀疑这是不是一个原因，因为它很少被谈论。
我没有得到太阳能热水器的原因之一是“使用时间”，即使无处不在的太阳能可用。
也就是说，只有在太阳出来的时候，在一天的高峰期，水才会被加热。太阳落山时要有热水，就需要超级绝缘的水箱来储存热水。但每次你进入储存的热水箱时，再灌装动作会引入(相对)冷水，从而稀释整体温度。每次激活热水阀时，后续的取水会比上一次更冷。
因此，高效太阳能水供暖的关键在于确保所有热水使用场景都发生在白天，当太阳出来的时候。这样，补充的水也已经是热的了。
让我们来看看热水的主要用户。到目前为止，使用最多的是淋浴，其次是洗衣机，然后是洗碗机，最后是做饭。
除非你是一名运动员，锻炼后会洗澡，否则你几乎肯定会在早上醒来后或晚上睡觉前洗澡——在这两种情况下，太阳都不会出来，你会从储水罐里取水。
洗衣机，至少在我的家里，通常是在晚上运行的，因为我们的使用时间计划，电力更便宜。另外，在大流行之前，我们白天甚至都不会在家洗衣服。
洗碗机在优先使用电力和避免白天使用方面与洗衣机相似。
一些烹饪热水可能与太阳能热水加热时间一致，但我们也在谈论(到目前为止)最少的使用量，所以不值得做。
基于这种想法，我假设在阴天使用的“备用”电阻加热器实际上几乎每天都能启动。
那么，是我错过了一些基本的东西，还是太阳能热水系统真的是针对那些可以完全调整他们的生活日程以适应太阳的人?
嗨，库尔特，我也在凤凰城和图森住过。我以为太阳能热水器会与一个传统的备用或补充装置配对。更具体地说，我认为燃气无缸热水器将是一个完美的搭配。太阳能热水器会提供一大罐热水或温水，而无罐按需加热器则会将这些水加到任何额外的热量中，以达到规定的温度。由于输入温度将比默认的冷水温度高得多，一个月或更长时间内将消耗更少的天然气。
在我的印象中，太阳能热水器在洗澡的时候比你想象的更有用。我在这方面没有任何专业知识，但我认为间接类型使用乙二醇作为工作流体，而不是把水泵到屋顶，比直接类型更有用。我不知道它们是否能更有效地储存热量，或者储存时间更长，但我有这样的感觉。会有一个热交换器。我还认为水箱可以24小时很好地储存热水。
是的，根据我对这个话题的研究，所有的太阳能热水器都有一个传统的备用单元…但我要强调的是“后备”部分。即使是DIY的太阳能热水器也非常昂贵——通常比混合热泵热水器要贵得多!在这个成本下，我不会把太阳能热水器仅仅看作是辅助加热水，而是它最好能做到几乎100%的加热。经常使用传统的加热器组件几乎不可能在花在太阳能加热器安装上的数千美元上实现收支平衡。
我的理解是，太阳能集热器加热的水是在一个超级绝缘的水箱里，所以只要不碰它，就可以保持24小时的热度。我更担心的是，在没有热水产生的情况下，热水被使用了，所以进入的冷水会降低温度，可能明显，可能足够总是触发备用装置。
比如说，我有一个100加仑的水箱，它通过太阳能加热到120度，并且整夜保持这种温度。早上，第一个人洗10分钟的澡，消耗20加仑的水，很容易就足够热。隔热的热水箱用冷水补充用过的水，这意味着水箱现在有80加仑的120华氏度和20加仑的50华氏度。第二个人洗个澡，消耗了20加仑，都足够热了但现在我们看到的是120华氏度60加仑50华氏度40加仑。第三个人在洗澡…当40%的水是“冷”的，或者“备用”装置已经启动时，水的整体温度是否足够高?再下20加仑，现在120华氏度下40加仑50华氏度下60加仑。传统的加热器现在开满了孔，可以为4号及以上的人处理热水。
我还遗漏了什么吗?在我上面的例子中，传统的/备用的加热器每天都要启动，不管太阳能加热器工作得多好，而且几千美元，我看不出它有什么价值?
话虽如此，我已经按照你的思路想过几次了。如果我可以在水进入常规加热器之前“预热”它会怎样?利用太阳来达到这个目的是最理想的。100- 200美元就能做到吗?在这一点上，这是值得做的，即使只是在一个“助手”模式……但成本就是一切。
对于那些拥有过剩光伏能源的人来说，如果美国有设备可以更容易地将这些能源用于加热水，那将是有帮助的。例如，在欧洲和澳大利亚有一些设备可以让人们直接用光伏板加热水，但在美国却没有这种设备。这完全避免了所有的麻烦，维护和管道必要的太阳能热水器。
大卫,
有关此问题的更多信息，请参见将剩余电力转移到热水器的光伏系统。
我有光伏和热能，热能在降低我的能源成本方面起着重要作用。我有120加仑的水箱，很少需要依靠备用能源来加热水。
我想说的是:对于一个只有一两个人的单层小房子来说，一个按需/无水箱热水系统有意义吗?特别是如果厨房、杂物间和浴室都挨着，热水器也挨着的话?无坦克机组相当便宜，布线、铅通和维护都很简单，而且在冷却季节不会从水箱中释放能量或将能量辐射到室内。与其他水加热方法相比，效率如何?
SierraWayfarer,
这是一篇关于这个主题的很好的文章。//m.etiketa4.com/article/domestic-hot-water-no-perfect-solution
如果比较电罐和无罐加热器，效率是相同的。
Reem马拉松水箱加热器几乎消除了进入室内的损失。
一个电水箱热水器最多比一个电水箱热水器的效率高几个百分点，它远不如一个同样由电提供的热泵热水器:它的耗电量大约是电的三倍。此外，它的安装成本很高，因为它需要极高的电流，特别是在寒冷的气候下，只需要跟上一次淋浴。这也意味着电网上太多的电动车可能会在当地或地区的早晨淋浴时间造成高峰负荷问题。
如果你对降温季节特别感兴趣，热泵热水器是特别棒的，因为它把热量从房子内部带走，并帮助冷却。
几十年前，我看了太阳能热水器....得出的结论是，直接热系统的太阳能到热能转换效率为75%，而光伏系统的太阳能转换效率为10%(现在接近20%)，这是一个“无需思考的事情”……
．．．．然后光伏板价格下跌，因为太阳能热水设备无法匹配光伏行业(s)下跌的价格....
然而……然后我意识到，如果一个人可以使用典型的COP为4.5的热泵(供暖)…太阳能到热能转换的“效率”(15%的光伏效率)将是0.15×4.5=67.5%....20%的PV效率....它变成了90%……好了，....从“纯”太阳能转换的角度....“电/热泵”太阳能热水器将很快击败直接太阳能热水器....
现在如果你需要一个热泵....暖通空调也是....那么它只需要调整该单位的规模…如果有的话…极小的额外费用.....
然后……记住，如果一个人同时使用热水和冷水…上述COP变为3.5+4.5=8....或太阳能热转换效率为8X0.2=160%....很难击败……
希望这有助于澄清为什么太阳能热水系统在很大程度上被忽视....从纯技术的角度来看……
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