Použití solárních panelů k ohřevu vody může výrazně snížit vaše náklady na energii, ale pokud žijete v chladném podnebí, musíte svůj systém navrhnout tak, aby zabránil zamrznutí. Pole solárního ohřevu za studeného počasí obvykle využívají tepelný výměník uzavřený uvnitř nádrže na vodu a cirkulují buď glykolem nebo vodou. Pokud systém cirkuluje vodu, má obvykle mechanismus, který vypouští vodu z panelu, kdykoli není slunce.
Design do chladného počasí
V nejjednodušším provedení solárního ohřívače cirkuluje pitná voda mezi panely a akumulační nádrží a uživatelé ji využívají tím, že ji vytáhnou z nádrže. V tomto provedení s otevřenou smyčkou však voda v panelu podléhá zamrzání, takže systémy v chladném podnebí místo toho obvykle používají uzavřenou smyčku. V jedné verzi glykol cirkuluje skrz panely a přes výměník tepla - často měděnou spirálu - uvnitř nádrže na vodu. Jiná verze používá vodu, která automaticky odteče ze systému do vnitřní nádrže, když není slunce. V obou případech není cirkulující kapalina nikdy v přímém kontaktu se skladovanou vodou.
Systém s glykolem s uzavřenou smyčkou
Konce „smyčky“ v systému s glykolovou uzavřenou smyčkou jsou trubky nebo cívky uvnitř solárních panelů a cívky uvnitř akumulační nádrže. Čerpadlo udržuje mezi nimi kapalinu a musí být naprogramováno tak, aby se vypnulo, kdykoli teplota panelů poklesne pod teplotu vody v nádrži. Systém také vyžaduje k regulaci tlaku expanzní nádrž. Glykol vytváří dobrou cirkulující tekutinu, protože je netoxický a nezamrzá v chladném počasí, ale jeho efektivní cirkulace obvykle vyžaduje řadu citlivých ventilů a ovládacích prvků.
Drainback systémy
Některé systémy s uzavřenou smyčkou používají vodu jako cirkulující tekutinu místo glykolu. Aby nedošlo k zamrznutí uvnitř cívek nebo trubek panelu, voda odtéká do nádrže, kdykoli slunce zapadne nebo teplota klesne pod předem nastavenou hodnotu. Tento typ systému je účinnější než systém s glykolovou uzavřenou smyčkou, protože voda lépe přenáší teplo než glykol, ale protože potřebuje další zásobník na cirkulující vodu, je nákladnější Nainstalujte. Potřebuje také přesné ovládací prvky a senzory, protože vypouštění vody ve správný čas je zásadní pro zabránění zamrznutí.
Úvahy
Systém s uzavřenou smyčkou nemusí cirkulovat pouze glykol nebo vodu. Mezi další možnosti patří vzduch, uhlovodíkové oleje, chladiva a silikony. Žádný v chladném počasí nezmrzne, ale všechny mají nevýhody ve srovnání s glykolem nebo vodou. Trubkové panely, které jsou méně citlivé na okolní teplotu než panely s cívkami, jsou lepší volbou pro solární systém pro vytápění za studena. Absorbéry mědi, kterými prochází topná kapalina, jsou uzavřeny ve skleněných trubkách, ze kterých byl odváděn vzduch. Konstrukce minimalizuje tepelné ztráty z absorbérů, což je důležité zejména v chladném podnebí.