Een eenvoudig zonneboilersysteem heeft slechts drie componenten nodig: een warmtecollector, een opslagtank en verbindingsleidingen. Systemen gemaakt in de jaren 1970, toen homesteaders begonnen met het ontwikkelen van de technologie, waren niet veel gecompliceerder dan dit, en velen van hen zijn nog steeds in bedrijf. Zonne-watertechnologie is echter geëvolueerd om een ​​energiebesparende optie te worden in klimaten met vriestemperaturen en beperkt zonlicht. De componenten van hedendaagse waterverwarmingssystemen zijn dienovereenkomstig gevarieerder en geavanceerder.

Soorten systemen

Veel woonstallen gebruikten passieve, open systemen, waarbij het water dat circuleerde tussen de collectoren en de opslagtank was het water dat ze gebruikten om te drinken en te baden. Passieve systemen zijn echter niet zo efficiënt als die met recirculatiepompen en het water in open systemen is onderhevig aan bevriezing. Bijgevolg zijn moderne koudeweersystemen actieve, gesloten-lus-systemen. Ze circuleren een vloeistof, zoals water, glycol of methanol, tussen de collector en een warmtewisselaar in de opslagtank. Wanneer de vloeistof water is, bevatten ze vaak een mechanisme om het water uit de collectoren te laten lopen als de zon ondergaat.

Collectors

Een collector voor warm water voor zonne-energie kan zo simpel zijn als een zwarte tank gevuld met water. Dergelijke batch-verzamelaars zijn echter niet de norm. Vlakke panelen komen vaker voor, en er zijn twee hoofdtypen. Het eerste type, dat eenvoudig te bouwen is als een doe-het-zelf-project, is in wezen een platte, geïsoleerde, zwarte doos gevuld met een spoel van koper of plastic buizen en bedekt met glas. De andere lijkt vergelijkbaar van buitenaf, maar in plaats van buizen, bevat deze een reeks koperen leidingen ingekapseld in geëvacueerde glazen buizen. Het ontwerp maakt een efficiënte verwarming van de vloeistof in de leidingen mogelijk terwijl het stralingswarmteverlies tot een minimum wordt beperkt.

Opslagruimte

Een conventionele waterverwarmer maakt een geschikte opslagtank voor warm water voor zonne-energie, en het is mogelijk om een de bestaande boiler van het huis naar een open verwarmingslus. Een tank voor een gesloten systeem moet echter een vooraf geïnstalleerde warmtewisselaar hebben en poorten voor zowel de verwarmingsvloeistof als het water. Het is meestal eenvoudiger om een ​​tank te kopen die speciaal is vervaardigd voor gebruik in een gesloten systeem dan om een ​​conventionele tank om te bouwen. Systemen die gebruik maken van een drainback-benadering, waarbij het water 's nachts uit de spoelen wordt afgevoerd, hebben een aparte opslagtank voor dat water nodig.

Andere componenten

De temperatuur van het water in een zonnewater kachel kan zo heet worden als water in een conventionele waterverwarmer - of zelfs heter - zodat de tank een temperatuur- en overdrukventiel nodig heeft. Bovendien, omdat water uitzet wanneer het opwarmt, hebben de meeste systemen ook een expansievat nodig. Tenzij het systeem er een is waarin water circuleert door convectie, heeft het een circulatiepomp nodig. Bovendien heeft een terugloopsysteem een ​​temperatuursensor en een pomp voor het verwarmingswater nodig. De pompen en sensoren worden meestal aangesloten op een elektronisch controlestation.