Inhoud
Het gebruik van zonnepanelen om uw water te verwarmen kan uw energiekosten aanzienlijk verlagen, maar als u in een koud klimaat leeft, moet u uw systeem ontwerpen om bevriezing te voorkomen. Zonnewarmte-arrays bij koud weer maken meestal gebruik van een warmtewisselaar die in de watertank is afgedicht en ze circuleren glycol of water. Als het systeem water circuleert, heeft het meestal een mechanisme dat het water uit het paneel afvoert wanneer er geen zon is.
Koud weer ontwerp
In het eenvoudigste ontwerp van zonneboilers circuleert drinkwater tussen de panelen en de opslagtank en gebruiken gebruikers dat water door het uit de tank te trekken. In dit open-lusontwerp is water in het paneel echter aan bevriezing onderhevig, zodat systemen in koude klimaten meestal een gesloten lus gebruiken. In één versie circuleert glycol door de panelen en door een warmtewisselaar - vaak een koperen spiraal - in de wateropslagtank. Een andere versie maakt gebruik van water dat automatisch uit het systeem in een binnentank stroomt wanneer er geen zon is. In beide gevallen staat de circulerende vloeistof nooit in direct contact met het opgeslagen water.
Een Glycol Closed-Loop Systeem
De uiteinden van de "lus" in een gesloten systeem met glycol zijn de buizen of spoelen in de zonnepanelen en de spoelen in de opslagtank. Een pomp zorgt ervoor dat er vloeistof tussen blijft circuleren en moet worden geprogrammeerd om te worden uitgeschakeld wanneer de temperatuur van de panelen onder die van het water in de tank zakt. Het systeem vereist ook een expansievat om de druk te regelen. Glycol is een goede circulatievloeistof, omdat het niet giftig is en niet bevriest bij koud weer, maar om het efficiënt te laten circuleren zijn meestal een aantal gevoelige kleppen en bedieningselementen vereist.
Drainback-systemen
Sommige closed-loop systemen gebruiken water als circulatievloeistof in plaats van glycol. Om te voorkomen dat het in de paneelrollen of -buizen bevriest, loopt er water weg in een reservoir wanneer de zon ondergaat of de temperatuur onder een vooraf ingesteld punt daalt. Dit type systeem is efficiënter dan een gesloten systeem met glycol, omdat water warmte beter overbrengt dan glycol, maar omdat het een extra opslagtank voor het circulerende water nodig heeft, is het duurder om te installeren. Het heeft ook precieze bedieningselementen en sensoren nodig, omdat het water op het juiste moment aftappen cruciaal is om bevriezing te voorkomen.
overwegingen
Een closed-loop systeem hoeft niet alleen glycol of water te circuleren. Andere mogelijkheden zijn lucht, koolwaterstofoliën, koelmiddelen en siliconen. Niemand bevriest bij koud weer, maar ze hebben allemaal nadelen in vergelijking met glycol of water. Buisvormige panelen, die minder gevoelig zijn voor omgevingstemperatuur dan panelen met spoelen, zijn de betere keuze voor een zonnewarmtesysteem bij koud weer. De koperabsorbers waardoor de verwarmingsvloeistof passeert zijn ingesloten in glazen buizen waaruit de lucht is geëvacueerd. De constructie minimaliseert warmteverlies door de absorbers, wat vooral belangrijk is in koude klimaten.