Използването на слънчеви панели за отопление на водата може значително да намали разходите ви за енергия, но ако живеете в студен климат, трябва да проектирате системата си, за да предотвратите замръзване. Слънчевите отоплителни решетки при студено време обикновено използват топлообменник, запечатан вътре в резервоара за вода, и те циркулират или гликол, или вода. Ако системата циркулира вода, тя обикновено има механизъм, който източва водата от панела, когато няма слънце.
Дизайн на студено време
В най-простия дизайн на слънчевия нагревател питейната вода циркулира между панелите и резервоара за съхранение и потребителите използват тази вода, като я изтеглят от резервоара. При този дизайн с отворен контур обаче водата в панела е обект на замръзване, така че системите в студен климат обикновено използват затворен контур вместо това. В една версия гликолът циркулира през панелите и през топлообменник - често медна намотка - вътре в резервоара за съхранение на вода. Друга версия използва вода, която автоматично се оттича от системата във вътрешен резервоар, когато няма слънце. И в двата случая циркулиращата течност никога не е в пряк контакт със съхранената вода.
Система с гликолов затворен цикъл
Краищата на "контура" в гликолова система със затворен цикъл са тръбите или намотките в слънчевите панели и намотките в резервоара за съхранение. Помпата поддържа циркулацията на течност между тях и тя трябва да бъде програмирана да се изключва, когато температурата на панелите спадне под тази на водата в резервоара. Системата също така изисква разширителен резервоар за регулиране на налягането. Гликолът създава добра циркулираща течност, тъй като е нетоксичен и не замръзва в студено време, но поддържането на ефективната циркулация обикновено изисква редица чувствителни клапани и контроли.
Системи за отводняване
Някои системи със затворен цикъл използват вода като циркулираща течност вместо гликол. За да не замръзне вътре в серпентините или тръбите на панела, водата се оттича в резервоара, когато слънцето залезе или температурата падне под предварително зададена точка. Този тип система е по-ефективна от гликолова система със затворен цикъл, тъй като водата пренася топлината по-добре отколкото гликол, но тъй като се нуждае от допълнителен резервоар за циркулираща вода, това е по-скъпо Инсталирай. Освен това се нуждае от прецизни контроли и сензори, тъй като източването на водата в подходящ момент е от решаващо значение за предотвратяване на замръзване.
Съображения
Системата със затворен цикъл не трябва да циркулира само гликол или вода. Други възможности включват въздух, въглеводородни масла, хладилни агенти и силикони. Никой няма да замръзне при студено време, но всички имат недостатъци в сравнение с гликол или вода. Тръбните панели, които са по-малко чувствителни към околната температура от панелите с намотки, са по-добрият избор за слънчева отоплителна система при студено време. Медните абсорбери, през които преминава отоплителната течност, са затворени в стъклени тръби, от които е евакуиран въздухът. Конструкцията свежда до минимум топлинните загуби от абсорбаторите, което е особено важно при студен климат.