Ανταλλακτικά ηλιακού θερμοσίφωνα

Ένα βασικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης νερού χρειάζεται μόνο τρία εξαρτήματα: συλλέκτη θερμότητας, δεξαμενή αποθήκευσης και σωλήνες σύνδεσης. Τα συστήματα που δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του 1970, όταν οι οικιακοί αρχάριοι άρχισαν να αναπτύσσουν την τεχνολογία, δεν ήταν πολύ πιο περίπλοκα από αυτό, και πολλά από αυτά εξακολουθούν να λειτουργούν. Η τεχνολογία ηλιακού ζεστού νερού έχει εξελιχθεί, ωστόσο, για να γίνει μια επιλογή εξοικονόμησης ενέργειας σε κλίματα με θερμοκρασίες ψύξης και περιορισμένο ηλιακό φως. Τα στοιχεία των σύγχρονων συστημάτων θέρμανσης νερού είναι συνεπώς πιο ποικίλα και εξελιγμένα.

Πολλοί homesteaders χρησιμοποίησαν παθητικά, ανοιχτά συστήματα, στα οποία το νερό που κυκλοφόρησε μεταξύ των συλλεκτών και της δεξαμενής αποθήκευσης ήταν το νερό που χρησιμοποιούσαν για πόσιμο και μπάνιο. Τα παθητικά συστήματα δεν είναι τόσο αποτελεσματικά όσο αυτά που χρησιμοποιούν αντλίες ανακύκλωσης, και το νερό σε ανοιχτά συστήματα υπόκειται σε κατάψυξη. Κατά συνέπεια, τα σύγχρονα συστήματα ψυχρού καιρού είναι ενεργά, κλειστά. Κυκλοφορούν ένα ρευστό, όπως νερό, γλυκόλη ή μεθανόλη, μεταξύ του συλλέκτη και ενός πηνίου ανταλλαγής θερμότητας στη δεξαμενή αποθήκευσης. Όταν το υγρό είναι νερό, συχνά περιλαμβάνουν έναν μηχανισμό αποστράγγισης του νερού από τους συλλέκτες όταν ο ήλιος δύει.

Ένας ηλιακός συλλέκτης ζεστού νερού μπορεί να είναι τόσο απλός όσο μια μαύρη δεξαμενή γεμάτη με νερό. Τέτοιοι συλλέκτες παρτίδων δεν είναι ο κανόνας, ωστόσο. Τα επίπεδα πάνελ είναι πιο συνηθισμένα και υπάρχουν δύο κύριοι τύποι. Ο πρώτος τύπος, που είναι εύκολο να κατασκευαστεί ως έργο DIY, είναι ουσιαστικά ένα επίπεδο, μονωμένο, μαύρο κουτί γεμάτο με πηνίο χαλκού ή πλαστικών σωλήνων και καλύπτεται με γυαλί. Το άλλο φαίνεται παρόμοιο από το εξωτερικό, αλλά αντί για σωληνώσεις, περιέχει μια σειρά από χαλκοσωλήνες που περικλείονται σε εκκενωμένους γυάλινους σωλήνες. Ο σχεδιασμός επιτρέπει την αποτελεσματική θέρμανση του υγρού μέσα στους σωλήνες ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα την απώλεια θερμότητας ακτινοβολίας.

Ένας συμβατικός θερμοσίφωνας δημιουργεί μια κατάλληλη δεξαμενή αποθήκευσης για ηλιακό ζεστό νερό και είναι δυνατό να συνδέσετε τον υπάρχοντα θερμοσίφωνα ενός σπιτιού σε έναν ανοιχτό βρόχο θέρμανσης. Ωστόσο, μια δεξαμενή για ένα σύστημα κλειστού βρόχου πρέπει να διαθέτει έναν προεγκατεστημένο εναλλάκτη θερμότητας και θύρες τόσο για το υγρό θέρμανσης όσο και για το νερό. Συνήθως είναι πιο εύκολο να αγοράσετε μια δεξαμενή ειδικά κατασκευασμένη για χρήση σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου από ότι είναι η μετατροπή μιας συμβατικής δεξαμενής. Τα συστήματα που χρησιμοποιούν μια προσέγγιση αποστράγγισης, με την οποία το νερό αποστραγγίζεται από τα πηνία τη νύχτα, απαιτούν ξεχωριστή δεξαμενή αποθήκευσης για αυτό το νερό.

Η θερμοκρασία του νερού σε έναν ηλιακό θερμοσίφωνα μπορεί να ζεσταθεί όσο το νερό σε έναν συμβατικό θερμοσίφωνα - ή ακόμα και πιο ζεστό - έτσι η δεξαμενή χρειάζεται βαλβίδα ανακούφισης θερμοκρασίας και πίεσης. Επιπλέον, επειδή το νερό διογκώνεται όταν θερμαίνεται, τα περισσότερα συστήματα χρειάζονται επίσης δεξαμενή διαστολής. Εκτός αν το σύστημα είναι ένα σύστημα στο οποίο το νερό κυκλοφορεί μέσω μεταφοράς, χρειάζεται αντλία κυκλοφορίας. Επιπλέον, ένα σύστημα αποστράγγισης χρειάζεται αισθητήρα θερμοκρασίας και αντλία για το νερό θέρμανσης. Οι αντλίες και οι αισθητήρες συνήθως συνδέονται με έναν ηλεκτρονικό σταθμό ελέγχου.