Proiectele de mostre de panouri solare presurizate includ o cutie simpla cu geam termoizolant, cu un absorbant solar plat din tabla, atasat la conductele de schimb de caldura din cupru si culoare inchisa, sau un set de tuburi metalice inconjurate de un cilindru de sticla evacuat (aproape de vid). In cazul industrial, o oglinda parabolica poate sa concentreze lumina soarelui pe tub. Caldura este stocata intr-un rezervor de stocare a apei calde.
Volumul acestui rezervor trebuie sa fie mai mare decat sistemele de incalzire solara pentru a compensa conditiile meteorologice nefavorabile si pentru ca temperatura finala optima pentru colectorul solar este mai mica decat o incalzire tipica de imersie sau de incalzire cu combustie.
Fluidul de transfer de caldura (HTF) pentru absorbant poate fi apa, dar mai frecvent (cel putin in sistemele active) este o bucla separata de lichid care contine antigel si un inhibitor de coroziune care ofera caldura in rezervor printr-un schimbator de caldura numit bobina din tubulatura de schimb de caldura din cupru in rezervor.
Cuprul este o componenta importanta in sistemele de incalzire si racire termica solare datorita conductivitatii sale ridicate la caldura, rezistentei la coroziune atmosferica si a apei, etansarii si imbinarii prin lipire si rezistentei mecanice. Cuprul este utilizat atat in receptoare cat si in circuitele primare (tevi si schimbatoare de caldura pentru rezervoarele de apa).
Un alt concept de intretinere mai redus este “scurgerea”. Nu este nevoie de antigel. In schimb, toate conductele sunt inclinate pentru a provoca scurgerea apei in rezervor. Rezervorul nu este presurizat si functioneaza la presiune atmosferica. De indata ce pompa se opreste, debitul se inverseaza si tevile sunt goale inainte de inghet.
Cum functioneaza un sistem solar de apa calda?
Instalatiile termoelectrice de incalzire solara se impart in doua grupe: sisteme pasive (uneori numite “compacte”) si active (uneori numite “pompate”). Ambele includ in mod obisnuit o sursa auxiliara de energie (element electric de incalzire sau conectare la un sistem de incalzire centrala cu gaz sau combustibil lichid) care se activeaza atunci cand apa din rezervor scade sub o temperatura minima, asigurandu-se ca apa fierbinte este intotdeauna disponibila.
Combinatia dintre incalzirea solara a apei si caldura de back-up de la un cos de fum din lemn poate permite unui sistem de apa calda sa functioneze pe tot parcursul anului in climat mai rece, fara ca cerinta suplimentara de incalzire a unui sistem solar de incalzire a apei sa fie acoperita cu combustibili fosili sau electricitate.
Atunci cand sistemul de incalzire solara a apei si sistemul de incalzire centrala sunt utilizate impreuna, caldura solara va fi fie concentrata intr-un rezervor de preincalzire care se alimenteaza in rezervorul incalzit de incalzirea centrala, sau schimbatorul de caldura solar va inlocui elementul de incalzire inferior Iar elementul superior va ramane pentru a asigura caldura suplimentara.
Cu toate acestea, nevoia primara de incalzire centrala este noaptea si iarna cand castigul solar este mai mic. Prin urmare, incalzirea solare a apei pentru spalare este adesea o aplicatie mai buna decat incalzirea centrala, deoarece oferta si cererea sunt mai potrivite. In multe zone climaterice, un sistem solar de apa calda poate asigura pana la 85% din energia apei calde menajere.
