תוֹכֶן
שימוש בפאנלים סולאריים לחימום מים יכול להפחית משמעותית את עלויות האנרגיה שלכם, אך אם אתם חיים באקלים קר, עליכם לתכנן את המערכת שלכם כדי למנוע הקפאה. מערכי חימום סולאריים במזג אוויר קר משמשים בדרך כלל מחליף חום אטום בתוך מיכל המים, והם מפזרים גליקול או מים. אם המערכת מפזרת מים, בדרך כלל יש לה מנגנון שמנקז את המים מהלוח בכל פעם שאין שמש.
עיצוב מזג אוויר קר
בתכנון דוד השמש הפשוט ביותר, מים שתייה מסתובבים בין הפאנלים למיכל האחסון, ומשתמשים משתמשים במים אלה על ידי שאיבתם מהמיכל. אולם בעיצוב לולאה פתוחה, מים בלוח ניתנים להקפאה, ולכן מערכות באקלים קר בדרך כלל מעסיקים במקום לולאה סגורה. באחת הגרסאות הגליקול מסתובב דרך הפנלים ובאמצעות מחליף חום - לרוב סליל נחושת - בתוך מיכל אגירת המים. גרסה אחרת משתמשת במים שמתנקזים אוטומטית מהמערכת למיכל מקורה כאשר אין שמש. בשני המקרים הנוזל המסתובב אינו נמצא במגע ישיר עם המים המאוחסנים.
מערכת לולאה סגורה של גליקול
הקצוות של "הלולאה" במערכת לולאה סגורה של גליקול הם הצינורות או הסלילים בתוך לוחות השמש והסלילים שבתוך מיכל האחסון. משאבה שומרת על זרימת נוזלים ביניהם, ויש לתכנת אותה לכיבוי בכל פעם שטמפרטורת הפאנלים יורדת מתחת לזו של המים במיכל. המערכת דורשת גם מיכל הרחבה להסדרת הלחץ. גליקול מייצר נוזל טוב במחזור, מכיוון שהוא אינו רעיל ואינו קופא במזג אוויר קר, אך שמירה על זרימתו ביעילות דורשת בדרך כלל מספר שסתומים ובקרות רגישים.
מערכות Drainback
כמה מערכות עם לולאה סגורה משתמשים במים כנוזל המחזור במקום גליקול. על מנת שלא להקפיא בתוך סלילי הפאנלים או הצינורות, מים מתנקזים למאגר בכל פעם שהשמש שוקעת או שהטמפרטורה יורדת מתחת לנקודה שנקבעה מראש. מערכת מסוג זה יעילה יותר ממערכת לולאה סגורה של גליקול, מכיוון שמים מעבירים חום טוב יותר מגליקול, אך מכיוון שהם זקוקים למכל אחסון נוסף למים המפזרים, יקר יותר להתקנה. כמו כן, הוא זקוק לבקרים וחיישנים מדויקים, שכן ניקוז המים בזמן המתאים הוא קריטי למניעת הקפאה.
שיקולים
מערכת לולאה סגורה לא צריכה רק להפיץ גליקול או מים. אפשרויות נוספות כוללות אוויר, שמני פחמימנים, מקררים וסיליקונים. אף אחד לא יקפא במזג אוויר קר, אך לכולם יש חסרונות בהשוואה לגליקול או מים. לוחות בסגנון צינור, הרגישים פחות לטמפרטורת הסביבה מאשר לוחות עם סלילים, הם הבחירה הטובה יותר למערכת חימום סולארית במזג אוויר קר. בולמי הנחושת דרכם עובר נוזל החימום סגורים בצינורות זכוכית מהם פונה האוויר. הקונסטרוקציה ממזערת את איבוד החום מהבולמים, וזה חשוב במיוחד באקלים קר.