Componentes do aquecedor solar de água

Um sistema básico de aquecimento solar de água precisa de apenas três componentes: um coletor de calor, um tanque de armazenamento e tubos de conexão. Os sistemas feitos na década de 1970, quando os homesteaders começaram a desenvolver a tecnologia, não eram muito mais complicados do que isso, e muitos deles ainda estão em operação. A tecnologia de água quente solar evoluiu, no entanto, para se tornar uma opção de economia de energia em climas com temperaturas congelantes e luz solar limitada. Os componentes dos sistemas de aquecimento de água contemporâneos são, portanto, mais variados e sofisticados.

Muitos homesteaders usavam sistemas passivos e abertos, nos quais a água que circulava entre os coletores e o tanque de armazenamento era a água que eles usavam para beber e tomar banho. Os sistemas passivos não são tão eficientes quanto aqueles que usam bombas de recirculação, no entanto, e a água em sistemas abertos está sujeita a congelamento. Consequentemente, os sistemas contemporâneos de clima frio são ativos, sistemas de circuito fechado. Eles fazem circular um fluido, como água, glicol ou metanol, entre o coletor e uma bobina de troca de calor no tanque de armazenamento. Quando o fluido é água, eles geralmente incluem um mecanismo para drenar a água dos coletores quando o sol se põe.

Um coletor solar de água quente pode ser tão simples quanto um tanque preto cheio de água. No entanto, esses coletores de lote não são a norma. As telas planas são mais comuns e existem dois tipos principais. O primeiro tipo, que é fácil de construir como um projeto DIY, é essencialmente uma caixa preta plana, isolada, preenchida com uma bobina de cobre ou tubo de plástico e coberta com vidro. O outro parece semelhante por fora, mas em vez de tubo, ele contém uma série de tubos de cobre envoltos em tubos de vidro evacuados. O projeto permite o aquecimento eficiente do fluido dentro dos tubos, minimizando a perda de calor por radiação.

Um aquecedor de água convencional é um tanque de armazenamento adequado para água quente solar e é possível conectar o aquecedor de água existente em uma casa a um circuito de aquecimento aberto. Um tanque para um sistema de circuito fechado, no entanto, deve ter um trocador de calor pré-instalado e portas para o fluido de aquecimento e para a água. Geralmente é mais fácil comprar um tanque fabricado especificamente para uso em um sistema de circuito fechado do que converter um tanque convencional. Os sistemas que usam uma abordagem de drenagem de volta, em que a água é drenada das serpentinas à noite, exigem um tanque de armazenamento separado para essa água.

A temperatura da água em um aquecedor solar de água pode ficar tão alta quanto a água em um aquecedor convencional - ou até mais quente - então o tanque precisa de uma válvula de alívio de temperatura e pressão. Além disso, como a água se expande quando aquece, a maioria dos sistemas também precisa de um tanque de expansão. A menos que o sistema seja aquele em que a água circula por convecção, ele precisa de uma bomba de circulação. Além disso, um sistema de drenagem de volta precisa de um sensor de temperatura e uma bomba para o aquecimento da água. As bombas e sensores normalmente se conectam a uma estação de controle eletrônico.