Περιεχόμενο
Η χρήση ηλιακών συλλεκτών για τη θέρμανση του νερού μπορεί να μειώσει σημαντικά το ενεργειακό σας κόστος, αλλά εάν ζείτε σε κρύο κλίμα, πρέπει να σχεδιάσετε το σύστημά σας για να αποφύγετε την κατάψυξη. Οι ηλιακές συστοιχίες θέρμανσης ψυχρού καιρού χρησιμοποιούν συνήθως έναν εναλλάκτη θερμότητας σφραγισμένο μέσα στη δεξαμενή νερού και κυκλοφορούν είτε γλυκόλη είτε νερό. Εάν το σύστημα κυκλοφορεί στο νερό, συνήθως διαθέτει μηχανισμό που αποστραγγίζει το νερό από τον πίνακα όταν δεν υπάρχει ήλιος.
Σχεδιασμός ψυχρού καιρού
Στον απλούστερο σχεδιασμό του ηλιακού θερμοσίφωνα, το πόσιμο νερό κυκλοφορεί μεταξύ των πλαισίων και της δεξαμενής αποθήκευσης και οι χρήστες χρησιμοποιούν αυτό το νερό τραβώντας το έξω από τη δεξαμενή. Σε αυτό τον σχεδιασμό ανοιχτού βρόχου, ωστόσο, το νερό στο πάνελ υπόκειται σε κατάψυξη, έτσι τα συστήματα σε ψυχρά κλίματα συνήθως χρησιμοποιούν κλειστό βρόχο. Σε μία εκδοχή, η γλυκόλη κυκλοφορεί μέσω των πάνελ και μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας - συχνά ένα πηνίο χαλκού - μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης νερού. Μια άλλη έκδοση χρησιμοποιεί νερό που απομακρύνεται αυτόματα από το σύστημα σε μια εσωτερική δεξαμενή όταν δεν υπάρχει ήλιος. Και στις δύο περιπτώσεις, το κυκλοφορούν υγρό δεν βρίσκεται σε άμεση επαφή με το αποθηκευμένο νερό.
Σύστημα Glycol Closed-Loop
Τα άκρα του "βρόχου" σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου γλυκόλης είναι οι σωλήνες ή οι ρόλοι μέσα στα ηλιακά πάνελ και τα πηνία μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης. Μια αντλία διατηρεί το ρευστό που κυκλοφορεί μεταξύ τους και πρέπει να προγραμματιστεί για να σταματήσει κάθε φορά που η θερμοκρασία των πινάκων βυθίζεται κάτω από εκείνη του νερού στη δεξαμενή. Το σύστημα απαιτεί επίσης μια δεξαμενή διαστολής για τη ρύθμιση της πίεσης. Η γλυκόλη παράγει ένα καλό κυκλοφορούν υγρό, επειδή είναι μη τοξικό και δεν καταψύχεται σε κρύο καιρό, αλλά διατηρώντας την αποτελεσματικά στην κυκλοφορία απαιτεί έναν αριθμό ευαίσθητων βαλβίδων και ελέγχων.
Συστήματα αποστράγγισης
Ορισμένα συστήματα κλειστού βρόχου χρησιμοποιούν νερό ως κυκλοφορούν ρευστό αντί για γλυκόλη. Για να αποφύγετε την κατάψυξη στο εσωτερικό των πηνίων ή των σωληνώσεων, το νερό διοχετεύεται σε μια δεξαμενή κάθε φορά που ο ήλιος πέφτει ή η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο σημείο. Αυτός ο τύπος συστήματος είναι αποτελεσματικότερος από ένα σύστημα κλειστού βρόγχου γλυκόλης, επειδή το νερό μεταφέρει θερμότητα καλύτερα από τη γλυκόλη, αλλά επειδή χρειάζεται μια επιπλέον δεξαμενή αποθήκευσης για το κυκλοφορούν νερό, είναι ακριβότερη η εγκατάσταση. Χρειάζεται επίσης ακριβή χειριστήρια και αισθητήρες, καθώς η αποστράγγιση του νερού στο σωστό χρόνο είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της κατάψυξης.
Σκέψεις
Ένα σύστημα κλειστού βρόχου δεν χρειάζεται να κυκλοφορεί μόνο γλυκόλη ή νερό. Άλλες δυνατότητες περιλαμβάνουν τον αέρα, τα έλαια υδρογονανθράκων, τα ψυκτικά και τις σιλικόνες. Κανένα δεν θα παγώσει σε κρύο καιρό, αλλά όλα έχουν μειονεκτήματα σε σύγκριση με γλυκόλη ή νερό. Τα πάνελ τύπου σωλήνων, τα οποία είναι λιγότερο ευαίσθητα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος από τα πάνελ με πηνία, είναι η καλύτερη επιλογή για ένα ηλιακό σύστημα θέρμανσης με κρύο καιρό. Οι απορροφητές χαλκού μέσω των οποίων διέρχεται το υγρό θέρμανσης περικλείονται σε γυάλινους σωλήνες από τους οποίους ο αέρας έχει εκκενωθεί. Η κατασκευή ελαχιστοποιεί τις απώλειες θερμότητας από τους απορροφητές, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε ψυχρά κλίματα.