Использование солнечных батарей для нагрева воды может значительно снизить ваши затраты на электроэнергию, но если вы живете в холодном климате, вы должны спроектировать свою систему так, чтобы предотвратить замерзание. В солнечных батареях для обогрева в холодную погоду обычно используется теплообменник, закрытый внутри резервуара для воды, и в них циркулирует гликоль или вода. Если в системе циркулирует вода, обычно в ней есть механизм, который сливает воду из панели, когда нет солнца.
Дизайн для холодной погоды
В простейшей конструкции солнечного нагревателя питьевая вода циркулирует между панелями и резервуаром для хранения, и пользователи используют эту воду, вытягивая ее из резервуара. Однако в этой конструкции с открытым контуром вода в панели подвержена замерзанию, поэтому системы в холодном климате обычно используют вместо этого замкнутый контур. В одном варианте гликоль циркулирует через панели и теплообменник - часто медный змеевик - внутри резервуара для хранения воды. В другой версии используется вода, которая автоматически сливается из системы в внутренний резервуар, когда нет солнца. В обоих случаях циркулирующая жидкость никогда не находится в прямом контакте с хранимой водой.
Гликолевая замкнутая система
Концами «петли» в замкнутой системе гликоля являются трубки или катушки внутри солнечных панелей и катушки внутри резервуара для хранения. Насос поддерживает циркуляцию жидкости между ними, и он должен быть запрограммирован на отключение всякий раз, когда температура панелей опускается ниже температуры воды в резервуаре. Система также требует расширительного бака для регулирования давления. Гликоль является хорошей циркулирующей жидкостью, потому что он нетоксичен и не замерзает в холодную погоду, но для поддержания его эффективной циркуляции обычно требуется ряд чувствительных клапанов и элементов управления.
Дренажные системы
В некоторых системах с обратной связью вместо гликоля в качестве циркулирующей жидкости используется вода. Во избежание замерзания внутри теплообменников панели или трубок вода стекает в резервуар всякий раз, когда садится солнце или температура опускается ниже заданного значения. Этот тип системы более эффективен, чем система замкнутого цикла гликоля, потому что вода лучше передает тепло. чем гликоль, но из-за того, что ему требуется дополнительный резервуар для циркулирующей воды, его дороже установить. Также необходимы точные элементы управления и датчики, поскольку своевременный слив воды имеет решающее значение для предотвращения замерзания.
Соображения
Система с обратной связью не должна циркулировать только гликоль или воду. Другие возможности включают воздух, углеводородные масла, хладагенты и силиконы. Ни один из них не замерзнет в холодную погоду, но у всех есть недостатки по сравнению с гликолем или водой. Панели трубчатого типа, которые менее чувствительны к температуре окружающей среды, чем панели со змеевиками, являются лучшим выбором для солнечной системы отопления в холодную погоду. Медные поглотители, через которые проходит теплоноситель, заключены в стеклянные трубки, из которых удален воздух. Конструкция сводит к минимуму потери тепла от поглотителей, что особенно важно в холодном климате.