Um sistema básico de aquecimento solar de água precisa apenas de três componentes: um coletor de calor, um tanque de armazenamento e tubos de conexão. Sistemas feitos na década de 1970, quando homesteaders começaram a desenvolver a tecnologia, não eram muito mais complicados do que isso, e muitos deles ainda estão em operação. A tecnologia de água quente solar evoluiu, no entanto, para se tornar uma opção de economia de energia em climas com temperaturas congelantes e luz solar limitada. Os componentes dos sistemas contemporâneos de aquecimento de água são, portanto, mais variados e sofisticados.

Tipos de sistemas

Muitos homesteaders usavam sistemas passivos e abertos, nos quais a água circulava entre os coletores e o tanque de armazenamento era a água que eles usavam para beber e tomar banho. Os sistemas passivos não são tão eficientes quanto aqueles que usam bombas de recirculação, e a água em sistemas abertos está sujeita a congelamento. Consequentemente, os sistemas contemporâneos de clima frio são ativos e fechados. Eles circulam um fluido, como água, glicol ou metanol, entre o coletor e uma bobina de troca de calor no tanque de armazenamento. Quando o fluido é água, eles geralmente incluem um mecanismo para drenar a água dos coletores quando o sol se põe.

Coletores

Um coletor solar de água quente pode ser tão simples quanto um preto tanque cheio de água. Esses coletores de lotes não são a norma, no entanto. Painéis planos são mais comuns e existem dois tipos principais. O primeiro tipo, que é fácil de construir como um projeto de bricolage, é essencialmente uma caixa preta plana e isolada, preenchida com uma bobina de cobre ou plástico e coberto com vidro. O outro parece semelhante do lado de fora, mas em vez de tubos, contém uma série de tubos de cobre envoltos em tubos de vidro evacuados. O projeto permite o aquecimento eficiente do fluido dentro dos tubos, minimizando a perda de calor por radiação.

Armazenamento

Um aquecedor de água convencional faz um tanque de armazenamento adequado para água quente solar, e é possível conectar um aquecedor de água existente em casa para um ciclo de aquecimento aberto. Um tanque para um sistema de circuito fechado, no entanto, deve ter um trocador de calor e portas pré-instalados para o fluido de aquecimento e a água. Geralmente é mais fácil comprar um tanque especificamente fabricado para uso em um sistema de circuito fechado do que converter um tanque convencional. Sistemas que usam uma abordagem de drenagem para trás, por meio do qual a água é drenada das bobinas durante a noite, exigem um tanque de armazenamento separado para essa água.

Outros componentes

A temperatura da água em uma água solar o aquecedor pode ficar tão quente quanto a água em um aquecedor de água convencional - ou até mesmo mais quente - para que o tanque precise de uma válvula de alívio de temperatura e pressão. Além disso, como a água se expande quando se aquece, a maioria dos sistemas também precisa de um tanque de expansão. A menos que o sistema seja um no qual a água circula por convecção, ele precisa de uma bomba de circulação. Além disso, um sistema de drenagem de retorno precisa de um sensor de temperatura e bomba para a água de aquecimento. As bombas e sensores normalmente se conectam a uma estação de controle eletrônico.