Πώς να κρατήσετε το ηλιακό ζεστό νερό από το πάγωμα

Η χρήση ηλιακών συλλεκτών για τη θέρμανση του νερού σας μπορεί να μειώσει σημαντικά το ενεργειακό σας κόστος, αλλά εάν ζείτε σε κρύο κλίμα, πρέπει να σχεδιάσετε το σύστημά σας για να αποφύγετε την κατάψυξη. Οι συστοιχίες ηλιακής θέρμανσης κρύου καιρού συνήθως χρησιμοποιούν εναλλάκτη θερμότητας σφραγισμένο μέσα στη δεξαμενή νερού και κυκλοφορούν είτε γλυκόλη είτε νερό. Εάν το σύστημα κυκλοφορεί νερό, συνήθως διαθέτει έναν μηχανισμό που αποστραγγίζει το νερό από τον πίνακα όταν δεν υπάρχει ήλιος.

Στον απλούστερο σχεδιασμό ηλιακού θερμοσίφωνα, το πόσιμο νερό κυκλοφορεί μεταξύ των πλαισίων και της δεξαμενής αποθήκευσης και οι χρήστες χρησιμοποιούν αυτό το νερό τραβώντας το από τη δεξαμενή. Σε αυτόν τον σχεδιασμό ανοιχτού βρόχου, ωστόσο, το νερό στον πίνακα υπόκειται σε κατάψυξη, επομένως τα συστήματα σε ψυχρά κλίματα συνήθως χρησιμοποιούν έναν κλειστό βρόχο. Σε μία εκδοχή, η γλυκόλη κυκλοφορεί μέσω των πλαισίων και μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας - συχνά ενός χαλκού πηνίου - μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης νερού. Μια άλλη έκδοση χρησιμοποιεί νερό που αποστραγγίζεται αυτόματα από το σύστημα σε εσωτερική δεξαμενή όταν δεν υπάρχει ήλιος. Και στις δύο περιπτώσεις, το κυκλοφορούν υγρό δεν έρχεται ποτέ σε άμεση επαφή με το αποθηκευμένο νερό.

Τα άκρα του «βρόχου» σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου γλυκόλης είναι οι σωλήνες ή τα πηνία μέσα στα ηλιακά πάνελ και τα πηνία μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης. Μια αντλία κρατά το υγρό να κυκλοφορεί ανάμεσά τους και πρέπει να προγραμματίζεται να σβήνει όποτε η θερμοκρασία των πλαισίων πέσει κάτω από τη θερμοκρασία του νερού στη δεξαμενή. Το σύστημα απαιτεί επίσης ένα δοχείο διαστολής για τη ρύθμιση της πίεσης. Η γλυκόλη παράγει ένα καλό υγρό κυκλοφορίας, επειδή δεν είναι τοξικό και δεν παγώνει σε κρύο καιρό, αλλά η διατήρηση της κυκλοφορίας αποτελεσματικά συνήθως απαιτεί αρκετές ευαίσθητες βαλβίδες και χειριστήρια.

Ορισμένα συστήματα κλειστού βρόχου χρησιμοποιούν νερό ως κυκλοφορούν υγρό αντί για γλυκόλη. Προκειμένου να αποφευχθεί η κατάψυξη εντός των πηνίων ή των σωλήνων, το νερό αποστραγγίζεται σε μια δεξαμενή όποτε ο ήλιος δύει ή η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο σημείο. Αυτός ο τύπος συστήματος είναι πιο αποτελεσματικός από ένα σύστημα κλειστού βρόχου γλυκόλης, επειδή το νερό μεταφέρει θερμότητα καλύτερα από τη γλυκόλη, αλλά επειδή χρειάζεται ένα επιπλέον δοχείο αποθήκευσης για το κυκλοφορούν νερό, είναι πιο ακριβό εγκαθιστώ. Χρειάζεται επίσης ακριβείς ελέγχους και αισθητήρες, καθώς η αποστράγγιση του νερού την κατάλληλη στιγμή είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή της κατάψυξης.

Ένα σύστημα κλειστού βρόχου δεν χρειάζεται να κυκλοφορεί μόνο γλυκόλη ή νερό. Άλλες δυνατότητες περιλαμβάνουν αέρα, έλαια υδρογονανθράκων, ψυκτικά και σιλικόνες. Κανένα δεν θα παγώσει σε κρύο καιρό, αλλά όλα έχουν μειονεκτήματα σε σύγκριση με τη γλυκόλη ή το νερό. Τα πάνελ σε σχήμα σωλήνα, τα οποία είναι λιγότερο ευαίσθητα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος από τα πάνελ με πηνία, είναι η καλύτερη επιλογή για ένα σύστημα ηλιακής θέρμανσης κρύου καιρού. Τα απορροφητικά χαλκού μέσω των οποίων περνά το θερμαντικό υγρό περικλείονται σε γυάλινους σωλήνες από τους οποίους εκκενώνεται ο αέρας. Η κατασκευή ελαχιστοποιεί την απώλεια θερμότητας από τα απορροφητικά, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική σε κρύα κλίματα.