Tartalom
Napelemek használata a víz melegítéséhez jelentősen csökkenti az energiaköltségeket, de ha hideg éghajlatban él, akkor a fagyosodás megelőzése érdekében meg kell terveznie a rendszerét. A hideg időjárású napenergiával működő fűtőkészülékek általában a víztartály belsejében lezárt hőcserélőt alkalmaznak, és glikolt vagy vizet keringtetnek. Ha a rendszer kering a vízben, akkor általában van egy olyan mechanizmusa, amely a vizet a paneltől kiszívja, amikor nincs nap.
Hideg Időjárás Design
A legegyszerűbb napenergiával működő berendezésnél az ivóvíz kering a panelek és a tárolótartály között, és a felhasználók ezt a vizet úgy használják, hogy kihúzzák a tartályból. Ebben a nyílt hurkú kialakításban azonban a panelben lévő víz fagyásnak van kitéve, így a hideg éghajlati rendszerekben rendszerint zárt hurkot alkalmaznak. Az egyik változat szerint a glikol kering a paneleken és egy hőcserélőn - gyakran réztekercsen - a víztartályban. Egy másik változat olyan vizet használ, amely automatikusan kiüríti a rendszert egy beltéri tartályba, ha nincs nap. Mindkét esetben a keringő folyadék soha nincs közvetlen kapcsolatban a tárolt vízzel.
Glikolos zárt hurkú rendszer
A zárt glikolos rendszerben a "hurok" végtagjai a csövek vagy tekercsek a napelemek belsejében, és a tekercsek a tárolótartályban vannak. A szivattyú folytatja a folyadék keringését közöttük, és úgy kell programozni, hogy leálljon, amikor a panelek hőmérséklete a tartályban levő víz hőmérséklete alá esik. A rendszernek nyomás szabályozására is szükség van egy tágulási tartályra. A glikol jó keringő folyadékot képez, mivel nem mérgező és hideg időben nem fagy le, de a hatékony körforgás fenntartásához általában számos érzékeny szelepet és kezelőt igényel.
Drainback rendszerek
Néhány zárt hurkú rendszer keringő folyadékként vizet használ glikol helyett. Annak elkerülése érdekében, hogy a panel tekercseiben vagy csövein belül ne fagyjon be, a víz kifolyik a tartályba, amikor a nap lemegy, vagy a hőmérséklet egy előre beállított érték alá esik. Ez a fajta rendszer hatékonyabb, mint a glikol zárt hurkú rendszer, mivel a víz jobban továbbítja a hőt, mint a glikol, de mivel a keringő vízhez kiegészítő tárolótartályra van szüksége, a telepítése drágább. Szüksége van pontos vezérlőkre és érzékelőkre is, mivel a víz megfelelő időben történő elvezetése elengedhetetlen a fagyás megelőzéséhez.
szempontok
A zárt hurkú rendszernek nem kell csak a glikolt vagy a vizet keringtetnie. Egyéb lehetőségek lehetnek a levegő, a szénhidrogén olajok, a hűtőközegek és a szilikonok. Egyik sem fagy le hideg időben, de a glikollal vagy a vízzel összehasonlítva mindegyiknek vannak hátrányai. Cső stílusú panelek, amelyek kevésbé érzékenyek a környezeti hőmérsékletre, mint a tekercsekkel ellátott panelek, jobb választás hideg időjárású napenergia fűtési rendszerekhez. A réz abszorbenseket, amelyeken keresztül a fűtőfolyadék áthalad, üvegcsövekbe zárják, ahonnan a levegőt kiürítették. A konstrukció minimalizálja az abszorbensek hőveszteségét, ami különösen fontos a hideg éghajlaton.