Folosirea panourilor solare pentru încălzirea apei vă poate reduce semnificativ costurile cu energia, dar dacă locuiți într-un climat rece, trebuie să vă proiectați sistemul pentru a preveni înghețarea. Sistemele de încălzire solară pe vreme rece folosesc de obicei un schimbător de căldură etanșat în rezervorul de apă și circulă fie glicol, fie apă. Dacă sistemul circulă apă, de obicei are un mecanism care scurge apa din panou ori de câte ori nu există soare.
Proiectare vreme rece
În cel mai simplu design de încălzire solară, apa potabilă circulă între panouri și rezervorul de stocare, iar utilizatorii folosesc acea apă trăgând-o din rezervor. Cu toate acestea, în acest design cu buclă deschisă, apa din panou este înghețată, astfel încât sistemele din climă rece folosesc de obicei o buclă închisă. Într-o versiune, glicolul circulă prin panouri și printr-un schimbător de căldură - adesea o bobină de cupru - în interiorul rezervorului de stocare a apei. O altă versiune folosește apă care se scurge automat din sistem într-un rezervor interior atunci când nu există soare. În ambele cazuri, fluidul circulant nu este niciodată în contact direct cu apa stocată.
Un sistem cu buclă închisă glicol
Extremitățile „buclei” dintr-un sistem cu buclă închisă de glicol sunt tuburile sau bobinele din interiorul panourilor solare și bobinele din rezervorul de stocare. O pompă menține fluidul circulând între ele și trebuie să fie programată să se oprească ori de câte ori temperatura panourilor scade sub cea a apei din rezervor. De asemenea, sistemul necesită un rezervor de expansiune pentru a regla presiunea. Glicolul produce un fluid care circulă bine, deoarece este netoxic și nu îngheță pe vreme rece, dar menținerea acestuia circulând eficient necesită de obicei o serie de supape și comenzi sensibile.
Sisteme de scurgere
Unele sisteme cu buclă închisă folosesc apa ca fluid circulant în loc de glicol. Pentru a evita înghețarea în interiorul bobinelor sau tuburilor panoului, apa se scurge într-un rezervor ori de câte ori soarele apune sau temperatura scade sub un punct prestabilit. Acest tip de sistem este mai eficient decât un sistem cu buclă închisă cu glicol, deoarece apa transferă mai bine căldura decât glicolul, dar pentru că are nevoie de un rezervor de stocare suplimentar pentru apa care circulă, este mai scump instalare. De asemenea, are nevoie de controale și senzori precise, deoarece scurgerea apei la momentul potrivit este crucială pentru prevenirea înghețului.
Considerații
Un sistem cu buclă închisă nu trebuie să circule doar glicol sau apă. Alte posibilități includ aerul, uleiurile de hidrocarburi, agenții frigorifici și siliconii. Nimeni nu va îngheța pe vreme rece, dar toate au dezavantaje în comparație cu glicolul sau apa. Panourile tip tub, care sunt mai puțin sensibile la temperatura ambiantă decât panourile cu bobine, sunt alegerea mai bună pentru un sistem de încălzire solară pe vreme rece. Amortizoarele de cupru prin care trece fluidul de încălzire sunt închise în tuburi de sticlă din care a fost evacuat aerul. Construcția minimizează pierderile de căldură din absorbante, ceea ce este deosebit de important în climă rece.