За разлику од фотонапонских система, који сунчеву енергију претварају у електричну енергију, активни соларни топлотни системи трансформишу сунчеву течност у топлоту свемира и топлу воду. Системи се састоје од електричних пумпи, вентилатора, сложених команди, резервоара за складиштење и колектора.
Две врсте колектора сакупљају сунчеве зраке: равна плоча и евакуисана цев. Равна плоча је чешћи тип и постоји дуже. Евакуисана цев је новији дизајн.
Колектор са равним плочама састоји се од изоловане, водоотпорне металне кутије. Горња страна окренута је сунцу и има стаклени или пластични поклопац који делује попут стакленика, пропуштајући зраке и задржавајући топлоту. Унутар кутије налази се посебно пресвучена апсорбциона плоча тамне боје и цеви које садрже течност за циркулацију. Колектори за евакуисане цеви укључују плочицу за упијање тамне боје и паралелне редове вакуумских цеви, све повезане на једну сабирну цев. Дизајн цеви укључује стакло, стакло-метал и стакло са путањама протока течности.
Апсорбер плоче обично садрже дугачке металне траке прекривене посебним премазом. Нове технологије сада производе високо ефикасне премазе. Апсорбовано зрачење загрева течност која циркулише.
Забринутост за соларни систем
Сакупљачи са равним плочама имају једноставан, чврст дизајн. Међутим, тај дизајн им омогућава да губе топлоту конвекцијом и зрачењем. Морају се израчунати оптерећења ветром, која могу однети топлоту.
Евакуисане цеви могу да делују и у облачнијим данима. Користе помало крхко стакло - помислите на изоловану боцу која је затворена вакуумом. Међутим, они могу имати неких проблема где се снег или лед могу накупити и треба их уклонити. Такође може доћи до проблема ако лом или оштећење униште најважнији вакуум или од накупљања топлоте ако систем не привуче довољно снаге.
Колекционари могу бити отворени или затворени. У системима отворених петљи, вода за домаћинство се пумпа кроз колектор. Колектор се мора испуштати током дужих ледених времена или користити систем за одвод. Иако су ефикасни, отворени системи могу имати проблема с корозијом ако тврда вода оштети компоненте.
У системима затворене петље, решење налик антифризу пролази кроз измењивач топлоте постављен у близини соларног бојлера куће. Затворена петља може изгубити мало ефикасности током процеса размене топлоте и потребно је одређено одржавање течности.
Захтеви за соларни систем
Када бирају соларни систем, власници кућа морају научити колико је соларне енергије доступно њиховом дому, термин познат као „соларна константа“. Остала разматрања су географска ширина куће; расположива површина за колектор, дрвеће или зграде које би засјениле колекторе; локација колектора и колико одступа од магнетног Југа; и удаљеност од колектора до соларног резервоара.
На одређеним географским ширинама, зрачење зими и лети се прилично разликује због угла сунца у односу на Земљу. Чак и нагиб површина на којима ће бити постављени соларни панели мора се проверити са угловима нагиба и оријентацијама које се значајно разликују од локације до локације. Већина соларних панела је постављена на кровове, а угао је унапред подешен кутом крова. Углови већи од оптималног смањиће ефикасност.
Кровни простор куће можда чак није окренут према југу или можда није довољно јак да подржава систем. Ако кровне површине неће радити, власници кућа могу размотрити и спољне зидове, самостојеће или земљане системе.
Још један фактор је систем грејања куће. Соларни топлотни системи су добро погодни за системе подних грејних система и котлове са радијаторима за топлу воду. Системи са присилним ваздухом који користе измењивач топлоте раде, али губе одређену ефикасност. Соларни колектори, међутим, пружају или помажу у потребама за топлом водом за домаћинство.
У северној клими са врло хладним температурама или дугим периодима облачног неба биће потребан резервни систем. Кући која је промајна и којој недостаје енергетска ефикасност требаће помоћ. Треба имати на уму чак и ниво удобности чланова домаћинства - посебно старијих чланова који преферирају веће подешавање термостата. Зајмодавци и грађевински кодови могу такође захтевати резервни систем.
Могућа ограничења
Погледајте локалне кодове или савезе који могу ограничити опције. Неке општине су се успротивиле системима који ометају бочна дворишта, незаконитим додавањима висине на крововима, кршењу историјских прописа округа и превеликим оптерећењима крова.
Цена може бити фактор. Да би соларни систем био исплатив, требало би да се користи већи део године, а не да беспослен лети. Целогодишњи рад топле воде побољшава исплативост система.
Систем најбоље функционише за буџет ако може да обезбеди 40 до 80 посто потреба за грејањем куће. Активни систем који обезбеђује мање од 40 посто потреба за грејањем куће има много економског смисла.
Када купујете систем, упоредите цертифицирану опрему за соларни колектор тако што ћете провјерити наљепнице са оцјенама компаније Солар Ратинг анд Цертифицатион Цорпоратион.
Трошкови активног соларног система грејања се увелико разликују, делом и од конкуренције на тржишту. На пример, у Висконсину, где је мало конкуренције, систем евакуисаних цеви за испоруку топле воде само у породичном дому кошта између 9.000 и 12.000 америчких долара.