Zawartość
Używanie paneli słonecznych do podgrzewania wody może znacznie obniżyć koszty energii, ale jeśli mieszkasz w zimnym klimacie, musisz zaprojektować swój system, aby zapobiec zamarzaniu. Ogrzewacze słoneczne na chłodne warunki pogodowe zwykle wykorzystują wymiennik ciepła zamknięty w zbiorniku wody i cyrkulują albo glikol, albo wodę. Jeśli system cyrkuluje wodę, zwykle ma mechanizm, który odprowadza wodę z panelu, gdy nie ma słońca.
Projekt na zimno
W najprostszej konstrukcji podgrzewacza słonecznego woda pitna krąży między panelami a zasobnikiem, a użytkownicy używają tej wody, wyciągając ją ze zbiornika. Jednak w tej konstrukcji z otwartą pętlą woda w panelu podlega zamarzaniu, dlatego systemy w zimnym klimacie zwykle stosują zamiast tego zamkniętą pętlę. W jednej wersji glikol krąży przez panele i przez wymiennik ciepła - często miedzianą cewkę - wewnątrz zasobnika wody. Inna wersja wykorzystuje wodę, która automatycznie spływa z systemu do zbiornika wewnętrznego, gdy nie ma słońca. W obu przypadkach krążący płyn nigdy nie ma bezpośredniego kontaktu ze zmagazynowaną wodą.
System zamkniętej pętli glikolu
Końcami „pętli” w układzie z zamkniętą pętlą glikolu są rurki lub cewki wewnątrz paneli słonecznych i cewki wewnątrz zasobnika. Pompa utrzymuje cyrkulację płynu między nimi i musi być zaprogramowana tak, aby wyłączała się, gdy temperatura paneli spadnie poniżej temperatury wody w zbiorniku. System wymaga również zbiornika wyrównawczego do regulacji ciśnienia. Glikol stanowi dobry krążący płyn, ponieważ jest nietoksyczny i nie zamarza w chłodne dni, ale utrzymanie go w obiegu wymaga zwykle wielu wrażliwych zaworów i elementów sterujących.
Systemy drenażu
Niektóre systemy z zamkniętą pętlą wykorzystują wodę jako krążący płyn zamiast glikolu. Aby nie dopuścić do zamarznięcia wewnątrz cewek lub rur panelowych, woda spływa do zbiornika za każdym razem, gdy zachodzi słońce lub temperatura spada poniżej ustalonego punktu. Ten rodzaj systemu jest bardziej wydajny niż system z zamkniętą pętlą glikolową, ponieważ woda przenosi ciepło lepiej niż glikol, ale ponieważ potrzebuje dodatkowego zbiornika do przechowywania wody obiegowej, instalacja jest droższa. Potrzebuje również precyzyjnych elementów sterujących i czujników, ponieważ spuszczanie wody w odpowiednim czasie ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania zamarzaniu.
Uwagi
System z zamkniętą pętlą nie musi tylko rozprowadzać glikolu ani wody. Inne możliwości obejmują powietrze, oleje węglowodorowe, czynniki chłodnicze i silikony. Żadne nie zamarznie w chłodne dni, ale wszystkie mają wady w porównaniu z glikolem lub wodą. Panele rurowe, które są mniej wrażliwe na temperaturę otoczenia niż panele z cewkami, są lepszym wyborem do słonecznego systemu grzewczego na zimno. Pochłaniacze miedzi, przez które przepływa płyn grzewczy, są zamknięte w szklanych rurkach, z których odprowadzane jest powietrze. Konstrukcja minimalizuje straty ciepła z absorberów, co jest szczególnie ważne w zimnym klimacie.