I modsætning til solcelleanlæg, der omdanner solens energi til elektricitet, forvandler aktive solvarmesystemer solopvarmet væske til rumvarme og varmt vand. Systemer består af elektriske pumper, ventilatorer, komplekse styringer, lagertanke og samlere.
To typer samlere samler solstråler: flad plade og evakueret rør. Flad plade er den mest almindelige type og har eksisteret længere. Evakueret rør er et nyere design.
En flad pladesamler består af en isoleret, vandtæt metalkasse. Den øverste side vender ud mod solen og har et glas- eller plastdæksel, der fungerer som et drivhus, der slipper strålerne ind og holder varmen. Inde i kassen er en specielt overtrukket mørkfarvet absorberingsplade og rør indeholdende cirkulerende væske. Evakuerede røropsamlere inkluderer en mørkfarvet absorberende plade og parallelle rækker af vakuumrør, alle forbundet med et samlerør. Rørdesign inkluderer glas, glasmetal og glas med væskestrømningsveje.
Absorberende plader inkluderer typisk lange strimler af metal dækket af en særlig belægning. Nye teknologier producerer nu belægninger, der er meget effektive. Den absorberede stråling varmer cirkulationsvæsken.
Bekymringer for solsystemet
Flade pladesamlere har et simpelt, robust design. Imidlertid tillader det design dem at miste varme gennem konvektion og stråling. Vindbelastninger, der kan føre varmen væk, skal beregnes.
Evakuerede rør kan fungere selv på overskyede dage. De bruger noget skrøbeligt glas - tænk på en isoleret vakuumforseglet flaske. De kan dog have nogle problemer, hvor sne eller is kan ophobes og skal fjernes. Der kan også være problemer, hvis brud eller skader ødelægger det vigtige vakuum eller fra varmeopbygning, hvis der ikke er tilstrækkelig træk på systemet.
Samlere kan være åbne eller lukkede typer. I åbne kredsløbssystemer pumpes drikkevand til husholdningen gennem opsamleren. Samleren skal drænes i lange perioder med isende vejr eller bruge et afløbssystem. Mens de er effektive, kan åbne systemer have korrosionsproblemer, hvis hårdt vand beskadiger komponenter.
I lukkede systemer passerer en frostvæske-lignende opløsning gennem en varmeveksler monteret nær husets solvandvarmer. Lukket sløjfe kan miste en smule effektivitet under varmevekslingsprocessen, og der kræves en vis vedligeholdelse med væsken.
Krav til solsystemet
Når man vælger et solsystem, skal husejere lære, hvor meget solenergi der er til rådighed for deres hjem, et udtryk kendt som "solkonstant". Andre overvejelser er hjemmets breddegrad; tilgængelig overflade til samleren, træerne eller bygningerne, der vil skygge samlere; samlerens placering, og hvor meget den afviger fra det magnetiske syd; og afstanden fra solfangeren til sollagertanken.
På visse breddegrader er stråling om vinteren og om sommeren ret forskellig på grund af solens vinkel i forhold til Jorden. Selv stigningen på overfladerne, hvor solpanelerne skal placeres, skal kontrolleres med hældningsvinkler og retninger, der varierer betydeligt mellem placeringer. De fleste solpaneler er monteret på tage, og vinklen er forudindstillet af tagvinklen. Vinkler, der er større end det optimale, reducerer effektiviteten.
Et hems tagareal vender måske ikke engang mod syd eller er måske ikke stærkt nok til at understøtte systemet. Hvis tagområder ikke fungerer, kan husejere også overveje udvendige vægge, fritstående eller jordsystemer.
En anden faktor er hjemmevarmesystemet. Solvarmesystemer er velegnet til strålende gulvvarmesystemer og kedler med varmtvandsradiatorer. Tvungen luftanlæg, der bruger en varmeveksler, fungerer, men mister noget effektivitet. Solfangere leverer eller hjælper dog med varmt vandbehov til en husstand.
I nordlige klimaer med meget kolde temperaturer eller lange perioder med overskyet himmel er der brug for et backup-system. Et hus, der er trist og mangler energieffektivitet, skal have backup. Selv komfortniveauet for husstandsmedlemmer - især ældre medlemmer, der foretrækker en højere termostatindstilling - skal huskes. Långivere og bygningskoder kan også kræve et backup-system.
Mulige begrænsninger
Tjek lokale koder eller pagter, der kan begrænse mulighederne. Nogle kommuner har gjort indsigelse mod systemer, der blokerer sidegårde, ulovlige højtilføjelser på tagene, overtrædelse af historiske distriktsregler og overdreven tagbelastning.
Omkostninger kan være en faktor. For at gøre et solsystem omkostningseffektivt, skal det bruges det meste af året og ikke sidde inaktiv om sommeren. Drift med varmt vand året rundt forbedrer systemets omkostningseffektivitet.
Et system fungerer bedst til et budget, hvis det kan levere 40 til 80 procent af et boligs opvarmningsbehov. Et aktivt system, der leverer mindre end 40 procent af husets opvarmningsbehov, giver meget økonomisk mening.
Når du køber et system, skal du sammenligne certificeret solfangerudstyr ved at kontrollere klassificeringsmærkater fra Solar Rating and Certification Corporation.
Omkostningerne til et aktivt solvarmesystem varierer meget og til dels med konkurrencen på markedet. I Wisconsin, hvor der for eksempel er ringe konkurrence, koster et evakueret rørsystem til levering af varmt vand kun i en enkeltfamiliebolig mellem $ 9.000 og $ 12.000.