L'utilisation de panneaux solaires pour chauffer votre eau peut réduire considérablement vos coûts énergétiques, mais si vous vivez dans un climat froid, vous devez concevoir votre système pour éviter le gel. Les réseaux de chauffage solaire par temps froid utilisent typiquement un échangeur de chaleur scellé à l'intérieur du réservoir d'eau, et ils font circuler du glycol ou de l'eau. Si le système fait circuler l'eau, il a généralement un mécanisme qui évacue l'eau du panneau lorsqu'il n'y a pas de soleil.

Conception par temps froid

Dans la conception de chauffe-eau solaire la plus simple, l'eau potable circule les panneaux et le réservoir de stockage, et les utilisateurs utilisent cette eau en l'extrayant du réservoir. Dans cette conception en boucle ouverte, cependant, l'eau dans le panneau est soumise à un gel, de sorte que les systèmes dans les climats froids utilisent généralement une boucle fermée à la place. Dans une version, le glycol circule à travers les panneaux et à travers un échangeur de chaleur - souvent une bobine de cuivre - à l'intérieur du réservoir d'eau. Une autre version utilise de l'eau qui s'écoule automatiquement hors du système dans un réservoir intérieur lorsqu'il n'y a pas de soleil. Dans les deux cas, le fluide en circulation n'est jamais en contact direct avec l'eau stockée.

Un système de boucle fermée au glycol

Les extrémités de la «boucle» dans un système de boucle fermée au glycol sont les tubes ou bobines à l'intérieur des panneaux solaires et les bobines à l'intérieur du réservoir de stockage. Une pompe maintient le fluide circulant entre eux, et elle doit être programmée pour se fermer lorsque la température des panneaux baisse en dessous de celle de l'eau dans le réservoir. Le système nécessite également un réservoir d'expansion pour réguler la pression. Le glycol est un bon fluide de circulation, car il est non toxique et ne gèle pas par temps froid, mais il nécessite généralement un certain nombre de vannes et de commandes sensibles.

Drainback Systems

Certains systèmes en circuit fermé utilisent de l'eau comme fluide circulant à la place du glycol. Afin de ne pas geler à l'intérieur des bobines ou des tubes du panneau, l'eau s'écoule dans un réservoir à chaque fois que le soleil se couche ou que la température chute en dessous d'un point prédéfini. Ce type de système est plus efficace qu'un système en boucle fermée au glycol, car l'eau transfère la chaleur mieux que le glycol, mais parce qu'elle a besoin d'un réservoir de stockage supplémentaire pour l'eau en circulation, elle est plus coûteuse à installer. Il a également besoin de contrôles et de capteurs précis, car la vidange de l'eau au bon moment est cruciale pour éviter le gel.

Considérations

Un système en boucle fermée ne doit pas seulement faire circuler du glycol ou de l'eau . D'autres possibilités incluent l'air, les huiles d'hydrocarbures, les réfrigérants et les silicones. Aucun ne gèlera par temps froid, mais tous ont des inconvénients par rapport au glycol ou à l'eau. Les panneaux de type tube, qui sont moins sensibles à la température ambiante que les panneaux avec des serpentins, sont le meilleur choix pour un système de chauffage solaire par temps froid. Les absorbeurs de cuivre à travers lesquels le fluide de chauffage passe sont enfermés dans des tubes de verre à partir desquels l'air a été évacué. La construction minimise la perte de chaleur des absorbeurs, ce qui est particulièrement important dans les climats froids.