Solární ohřívač vody, zařízení využívající sluneční energii k výrobě horké vody. Typický solární ohřívač vody se skládá ze solárního kolektoru namontovaného na střeše budovy a připojeného k zásobníku vody. V závislosti na systému může nevyhřívaná voda cirkulovat buď přímo z nádrže přes kolektor, který má být ohříván přímo, nebo může být ohřívána vysokokapacitní kapalinou pro výměnu tepla, která byla zahřátá v kolektoru a přenáší své teplo trubkami ve vodě v nádrž. Zatímco přenos tepla ze solárního kolektoru do nevyhřáté vody může být pasivně usnadněn bez mechanických prostředků, „aktivní“ solární systémy horké vody využívají elektřinu k oběhu kapaliny pro výměnu tepla ak ovládání mechanických čerpadel a regulátorů.
Ačkoli praxe použití slunce pro ohřev vody pro domácí použití může být stopována zpátky do několika starověkých kultur, to nebylo dokud ne 1891 to první patentoval sluneční solární horkou vodu systém byl prodáván komerčně. Systém byl vynalezen Clarence Kempem v Baltimoru v Marylandu a byl nazýván „Climax“ a byl populární v Kalifornii a dalších teplých amerických státech. Vzhledem k poměrně vysokým nákladům a nepříjemnostem používání konvenčních paliv k ohřevu vody mnoho domácností dychtilo investovat do těchto solárních ohřívačů teplé vody. Systém Climax byl však omezen v tom, že topný článek se zdvojnásobil jako zásobní nádrž, čímž se omezilo množství dostupné horké vody. V roce 1909 William J. Bailey patentoval systém, který oddělil akumulační nádrž od solárního ohřívacího prvku a tvořil základ návrhu dnes používaných slunečních ohřívačů teplé vody.
Aktivní a pasivní systémy
Aktivní solární systémy horké vody používají mechanická čerpadla a regulátory diferenciálu k regulaci a nasměrování toku teplonosné kapaliny nebo vody ze solárního kolektoru do nádrže. Regulátory snímají teplotní rozdíl mezi vodou v nádrži a teplotou v solárním kolektoru a zapínají čerpadlo, když se voda v nádrži ochladí pod teplotu kolektoru. Některá čerpadla běží na síťovou elektřinu (síťová elektřina) a jiná pracují na elektřině generované solárním fotovoltaickým panelem. Zatímco některé solární systémy obíhají tekutinu pouze tehdy, když svítí slunce, a ohřívanou vodu ukládají do dobře izolovaných nádrží pro vytápění nočního prostoru, jiné používají síťovou elektřinu jako zálohu pro noční a zatažené dny. V aktivních solárních systémech teplé vody mohou být akumulační nádrže umístěny uvnitř střešního prostoru nebo na jakémkoli jiném místě, které minimalizuje tepelné ztráty studeným vzduchem, protože průtok vody nezávisí výhradně na gravitaci. Tyto nádrže lze proto kombinovat s ohřívači horké vody v systémech vytápění domácích prostorů a solární systém horké vody lze použít k předehřívání vody ve válci v zimě pro vytápění prostor.
Pasivní systémy, které se spoléhají spíše na gravitaci než na elektřinu, jsou nejúčinnější v horkém podnebí, kde není přítomno noční nebo zimní mrazení. Některé pasivní systémy používají termosifonovou konfiguraci, která používá gravitační a konvekční tepelné toky. Studená voda z výšky teče gravitací dolů do solárního kolektoru a jak voda prochází kolektorem a ohřívá se, stoupá konvekcí, aby znovu dosáhla akumulační nádrže. Dalším typem pasivního systému je integrovaný sběrný skladovací systém, ve kterém kolektor tvoří horní část nádrže na akumulaci vody a ohřívá vodu přímo v nádrži.
