Güneş enerjili su ısıtıcı, sıcak su üretmek için güneş enerjisi kullanan cihaz. Tipik bir güneş enerjili su ısıtıcısı, bir binanın çatısına monte edilmiş ve bir su depolama tankına bağlı bir güneş kollektöründen oluşur. Sisteme bağlı olarak, ısıtılmamış su, doğrudan ısıtılacak olan kollektörden tanktan sirküle edilebilir veya kollektörde ısıtılan ve ısısını sudaki tüplerden geçiren yüksek kapasiteli bir ısı değişim sıvısı ile ısıtılabilir. tank. Güneş kolektöründen ısıtılmamış suya ısı transferi pasif olarak mekanik yöntem olmadan kolaylaştırılabilirken, “aktif” güneş enerjili sıcak su sistemleri ısı değişim sıvısını dolaşmak ve mekanik pompaları ve kontrolörleri çalıştırmak için elektrik kullanır.
Güneşi evsel kullanım için suyu ısıtmak için kullanma uygulaması birkaç eski kültüre kadar izlenebilse de, ilk patentli güneş sıcak su sisteminin ticari olarak satılması 1891 yılına kadar değildi. Maryland Baltimore'da Clarence Kemp tarafından icat edilen sisteme “Doruk” adı verildi ve Kaliforniya ve diğer sıcak Amerikan eyaletlerinde popülerdi. Suyu ısıtmak için geleneksel yakıtları kullanmanın nispeten yüksek maliyeti ve rahatsızlığı göz önüne alındığında, birçok hane bu güneş enerjili sıcak su ısıtıcılarına yatırım yapmak için istekliydi. Bununla birlikte, Climax sistemi, ısıtma elemanının depolama tankı olarak ikiye katlanması ve böylece mevcut sıcak su miktarını kısıtlaması nedeniyle sınırlandırılmıştır. 1909'da William J. Bailey, su depolama tankını güneş ısıtma elemanından ayıran ve bugün kullanılan güneş enerjili sıcak su ısıtıcılarının tasarımının temelini oluşturan bir sistemin patentini aldı.
Aktif ve pasif sistemler
Aktif güneş enerjili sıcak su sistemleri, ısı transfer sıvısının veya suyun güneş kolektöründen tanka akışını düzenlemek ve yönlendirmek için mekanik pompalar ve diferansiyel kontrolörleri kullanır. Kontrolörler, tanktaki su ile güneş kolektöründeki sıcaklık arasındaki sıcaklık farkını algılar ve tanktaki su, kollektör sıcaklığının altına düştüğünde pompayı çalıştırır. Bazı pompalar şebeke elektriğiyle (hat elektriği) çalışır, bazıları ise güneş fotovoltaik panelinin ürettiği elektrikle çalışır. Bazı güneş enerjili sistemler sıvıyı sadece güneş parladığında dolaşır ve ısıtılmış suyu gece alan ısıtması için iyi yalıtılmış tanklarda depolarken, diğerleri şebeke elektriğini gece ve bulutlu günler için yedek olarak kullanır. Aktif güneş enerjili sıcak su sistemlerinde, su depolama tankları, çatı akışının içine veya soğuk havaya ısı kaybını en aza indirecek herhangi bir başka yere yerleştirilebilir, çünkü su akışı sadece yer çekimine bağlı değildir. Bu tanklar bu nedenle ev tipi ısıtma sistemlerindeki sıcak su silindirleri ile birleştirilebilir ve güneş enerjili sıcak su sistemi, hacim ısıtma için kışın silindirdeki suyu ısıtmak için kullanılabilir.
Elektrik yerine yer çekimine dayanan pasif sistemler, gece veya kış aylarında donmanın olmadığı sıcak iklimlerde en etkilidir. Bazı pasif sistemler, yerçekimi ve konvektif ısı akışlarını kullanan bir termosifon yapılandırması kullanır. Yükseklikten gelen soğuk su yerçekimi ile güneş kollektörüne akar ve su kollektörden geçerken ve ısınırken tekrar depolama tankına ulaşmak için konveksiyon yoluyla yükselir. Bir başka pasif sistem tipi, toplayıcının su depolama tankının tepesini oluşturduğu ve suyu doğrudan tankta ısıtan entegre kolektör depolama sistemidir.
