Användning av solpaneler för att värma ditt vatten kan betydligt minska dina energikostnader, men om du bor i ett kallt klimat måste du designa ditt system för att förhindra frysning. Kylväderens solvärmeuppsättningar använder vanligen en värmeväxlare förseglad i vattentanken, och de cirkulerar antingen glykol eller vatten. Om systemet cirkulerar vatten har det vanligtvis en mekanism som dränerar vattnet ur panelen när det inte finns någon sol.

Kallväderdesign

I det enklaste solvärmeprojektet cirkulerar vattentvatten mellan panelerna och lagertanken och användarna använder det vattnet genom att dra ut det ur tanken. I denna öppna loop design är emellertid vatten i panelen föremål för frysning, så system i kalla klimat brukar använda en sluten slinga istället. I en version cirkulerar glykol genom panelerna och genom en värmeväxlare - ofta en kopparspole - inuti vattenlagertanken. En annan version använder vatten som automatiskt dränerar ut ur systemet till en inomhustank när det inte finns någon sol. I båda fallen är den cirkulerande vätskan aldrig i direkt kontakt med det lagrade vattnet.

Ett glykol-slutgiltigt system

Längden av "slingan" i ett glykol-slitsystem är rören eller spolarna inuti solpanelerna och spolarna inuti lagertanken. En pump håller vätskan cirkulerande mellan dem och den måste programmeras för att stänga av när temperaturen på panelerna sjunker under den i vattnet i tanken. Systemet kräver också en expansionstank för att reglera trycket. Glykol ger en god cirkulationsvätska, eftersom den är giftfri och fryser inte i kallt väder, men att hålla den cirkulerande kräver vanligtvis ett antal känsliga ventiler och kontroller.

Drainback Systems

Vissa system med sluten slinga använder vatten som cirkulerande vätska istället för glykol. För att hålla sig fritt inuti panelspolarna eller -rören dränerar vattnet ut i en behållare när solen går ner eller temperaturen sjunker under en förinställd punkt. Denna typ av system är effektivare än ett glykol-slangsystem eftersom vatten överför värmen bättre än glykol, men eftersom det behöver en extra lagertank för cirkulerande vatten är det dyrare att installera. Det behöver också exakta kontroller och sensorer, eftersom tömning av vattnet vid rätt tidpunkt är avgörande för att förhindra frysning.

Överväganden

Ett sluten slingningssystem behöver inte bara cirkulera glykol eller vatten . Andra möjligheter inkluderar luft, kolväteoljor, kylmedel och silikon. Ingen kommer att frysa i kallt väder, men alla har nackdelar i jämförelse med glykol eller vatten. Tube-stil paneler, som är mindre känsliga för omgivande temperatur än paneler med spolar, är det bättre valet för ett kallt väder solvärmesystem. Kopparabsorbenterna genom vilka värmefluiden passerar är inneslutna i glasrör från vilka luften har evakuerats. Konstruktionen minimerar värmeförlusten från absorberna, vilket är särskilt viktigt i kalla klimat.