Ein Solar-Whirlpool sieht aus wie ein typischer Whirlpool, nutzt aber die Kraft der Sonne, um die gewünschten Wassertemperaturen aufrechtzuerhalten. Eine Umwälzpumpe entzieht der Wanne Wasser und leitet den Durchfluss durch speziell entwickelte Solarthermiekollektoren. Die Paneele leiten die Wärme der Sonnenstrahlen und geben die kostenlose Energie an das Wasser ab. Nach dem Erhitzen kehrt das Wasser in den Whirlpool zurück. Solar-Whirlpoolpumpen zirkulieren Wasser mit konventionellem Strom oder elektrischen Sonnenkollektoren.
Solar-Whirlpool-Heizpaneele haben entweder eine flache Platte oder ein evakuiertes Rohrdesign. Flache Thermopaneele bestehen aus einem Metallkasten und einer Glasplatte. In der Box liegt ein schwarzer Schlauch mit einem Durchmesser von nicht mehr als 0.4 cm, der die Sonnenstrahlen leitet und die Wärme an das Wasser weitergibt. Vakuumröhrenplatten enthalten das vakuumversiegelte Wasserrohrrohr in einem oder zwei anderen Glasrohren. Das Außenrohr enthält Glykol, das die Wärme zurückhält und an das Wasserrohr überträgt.
Evakuierte Röhrenkonstruktionen sind auch in einer glasüberzogenen Rahmenstruktur enthalten. Der zusätzliche Dämmwert verleiht dem System eine höhere Effizienz, da weniger Wärme an die Umgebung entweicht. Hausbesitzer installieren in der Regel Warmwasserbereiter-Paneele im Süden des Hauses, die dem Äquator am nächsten liegen, wo sie das meiste Sonnenlicht erhalten. Die Paneele können z. B. auf einem Dach, einem Winkelgestell oder einem Zaun montiert oder auf den Boden gestellt werden.
Die Hersteller bauen Thermalwasserpaneele, die für die solarbetriebene Whirlpoolheizung entwickelt wurden, in vielen Größen. Ein typisches 80 Quadratmeter großes Panel liefert bis zu 7.43 British Thermal Units (BTU) Heizleistung. Ein Panel erwärmt ausreichend einen 80,000 Gallonen (7,500 Liter) großen Solar-Whirlpool. Während der Sonnenstunden erhöht ein Solarthermiepaneel die Wassertemperatur um bis zu 28,390 Grad Celsius.
Die kostengünstigste Methode zur Beheizung eines Solar-Whirlpools ist ein Thermosiphonsystem. Schwerkraft, Leitung und Konvektion zirkulieren das Wasser durch das Wärmepaneel, das das Wasser erwärmt und in den Whirlpool zurückführt, ohne dass mechanische Pumpen erforderlich sind. Einige Systeme verwenden Photovoltaik-Solarzellen, um Strom für Gleichstrom- (DC) oder Wechselstrompumpen (AC) zu liefern. Ein 68-Watt-Solarpanel erzeugt genug Strom, um eine 12-Volt-Gleichstrompumpe zu betreiben. Eine 115-PS-Wechselstrompumpe benötigt etwa XNUMX Volt Strom.
Obwohl Gleichstrompumpen nur 3-5 Gallonen (11.35-18.9 Liter) Wasser pro Minute zirkulieren, bleibt das Wasser länger im Thermopaneel und nimmt dadurch eine höhere Temperatur an. Im Gegensatz dazu bewegt ein Solar-Whirlpool, der mit einer Wechselstrompumpe ausgestattet ist, Wasser mit einer Geschwindigkeit von 60 Gallonen (2,271 Liter) pro Minute. Wasser durchströmt das Thermopaneel schneller, erwärmt sich aber nur geringfügig und muss ständig umgewälzt werden.