I motsetning til solcelleanlegg, som omdanner solens energi til elektrisitet, forvandler aktive solvarmesystemer soloppvarmet væske til romvarme og varmt vann. Systemer består av elektriske pumper, vifter, komplekse kontroller, lagertanker og samlere.
To typer samlere samler solstråler: flat plate og evakuert rør. Flat plate er den vanligste typen og har eksistert lenger. Evakuert rør er en nyere design.
En flatoppsamler består av en isolert, vanntett metallboks. Overdelen vender mot solen og har et glass- eller plastdeksel som fungerer som et drivhus, slipper inn strålene og holder på varmen. Inne i esken er det en spesielt belagt mørkfarget absorberingsplate og rør som inneholder sirkulerende væske. Evakuerte rørsamlere inkluderer en mørkfarget absorberingsplate og parallelle rader med vakuumrør, alle koblet til ett topprør. Rørdesign inkluderer glass, glassmetall og glass med væskestrømningsbaner.
Absorberplater inkluderer vanligvis lange striper av metall dekket av et spesielt belegg. Ny teknologi produserer nå belegg som er svært effektive. Den absorberte strålingen varmer opp sirkulasjonsvæsken.
Bekymringer for solsystemet
Flatplatesamlere har en enkel, solid design. Imidlertid tillater den designen dem å miste varme gjennom konveksjon og stråling. Vindlast, som kan føre bort varmen, må beregnes.
Evakuerte rør kan fungere selv på overskyede dager. De bruker noe skjørt glass - tenk på en isolert vakuumforseglet flaske. Imidlertid kan de ha noen problemer der snø eller is kan akkumuleres og må fjernes. Det kan også være problemer hvis brudd eller skade ødelegger det aller viktigste vakuumet eller fra varmeoppbygging hvis det ikke er tilstrekkelig trekk på systemet.
Samlere kan være åpne eller lukkede typer. I åpne sløyfesystemer pumpes drikkevann fra husholdningen gjennom samleren. Samleren må dreneres i lange perioder med iskaldt vær eller bruke et avløpssystem. Selv om det er effektivt, kan åpne systemer ha korrosjonsproblemer hvis hardt vann skader komponenter.
I lukkede systemer passerer en frostvæske-lignende løsning gjennom en varmeveksler montert i nærheten av husets solvannsbereder. Lukket sløyfe kan miste litt effektivitet under varmevekslingsprosessen, og det er noe vedlikehold som kreves av væsken.
Krav til solsystemet
Når du velger et solsystem, må huseiere lære hvor mye solenergi som er tilgjengelig for hjemmet deres, et begrep kjent som "solkonstant". Andre betraktninger er hjemmets breddegrad; tilgjengelig overflate for samler, trær eller bygninger som vil skygge samlere; samlerens plassering og hvor mye den avviker fra magnetisk sør; og avstanden fra solfangeren til sollagertanken.
På visse breddegrader er stråling om vinteren og om sommeren ganske annerledes på grunn av solens vinkel i forhold til jorden. Selv stigningen på overflatene der solcellepanelene skal plasseres, må kontrolleres med tiltvinkler og orienteringer som varierer betydelig mellom steder. De fleste solcellepaneler er montert på tak, og vinkelen er forhåndsinnstilt av takvinkelen. Vinkler som er større enn det optimale, reduserer effektiviteten.
Takets takplass kan ikke engang vende mot sør eller kanskje ikke sterk nok til å støtte systemet. Hvis takområder ikke fungerer, kan huseiere også vurdere yttervegger, frittstående eller bakkesystemer.
En annen faktor er oppvarmingssystemet til hjemmet. Solvarmesystemer er godt egnet for strålende gulvvarmesystemer og kjeler med varmtvannsradiatorer. Tvungen luftanlegg som bruker en varmeveksler fungerer, men mister noe effektivitet. Solfangere leverer eller hjelper imidlertid med varmtvannsbehov for en husstand.
I nordlige klima med veldig kalde temperaturer eller lange perioder med overskyet himmel vil det være behov for et backup-system. Et hus som er trekkfullt og mangler energieffektivitet, trenger sikkerhetskopiering. Selv komfortnivået til husstandsmedlemmer - spesielt eldre medlemmer som foretrekker en høyere termostatinnstilling - må huskes. Långivere og bygningskoder kan også kreve et backup-system.
Mulige begrensninger
Sjekk lokale koder eller pakter som kan begrense alternativene. Noen kommuner har motsatt seg systemer som hindrer sidegårder, ulovlige høydetillegg på tak, brudd på historiske distriktsregler og overdreven takbelastning.
Kostnad kan være en faktor. For å gjøre et solsystem kostnadseffektivt, bør det brukes det meste av året og ikke sitte inaktiv om sommeren. Drift av varmt vann året rundt forbedrer systemets kostnadseffektivitet.
Et system fungerer best for et budsjett hvis det kan gi 40 til 80 prosent av boligens oppvarmingsbehov. Et aktivt system som leverer mindre enn 40 prosent av boligens oppvarmingsbehov gir mye økonomisk mening.
Når du handler etter et system, kan du sammenligne sertifisert solfangerutstyr ved å sjekke rangeringsklistremerker fra Solar Rating and Certification Corporation.
Kostnadene for et aktivt solvarmesystem varierer sterkt og delvis med konkurransen på markedet. I Wisconsin, for eksempel hvor det er liten konkurranse, koster et evakuert rørsystem for levering av varmtvann bare i en familiebolig mellom $ 9000 og $ 12.000.