Самый простой и эффективный способ экономии энергоносителей при подогреве воды — это полный отказ от их использования в теплое время года.
Он легко реализуем, если установить солнечные коллекторы, изготовленные «по науке»

Очевидно, что топить котлы большой мощности только для приготовления горячей воды в весенне-летний период, когда они работают на 10—15 % своей номинальной мощности, очень невыгодно. Поэтому практически на всех предприятиях в теплое время года встает проблема душевых для рабочих: они либо не работают вообще, либо для обеспечения горячей водой используются электроводонагреватели, что недешево обходится потребителям. Такие же трудности существуют и в частных жилых домах, в которых зимой работает двухконтурный газовый котел, обогревающий дом и приготавливающий горячую воду. Жители многоэтажек также 1—2 месяца остаются без горячей воды, так как в летний период коммунальные службы проводят профилактику теплотрасс и бойлеров. Во всех этих случаях дискомфорт, связанный с отсутствием горячей воды, устраняется применением солнечных систем водоподогрева — так называемых термальных коллекторов, которые выгодны и в промышленности, и в домашнем хозяйстве. Всем известно, что вода в обычном ведре, выставленном на солнце, нагревается довольно быстро. Поэтому и бытует представление, что не может быть ничего проще, чем создание специальных устройств, аккумулирующих солнечную энергию. Посмотрите на пейзаж дачных поселков: практически на каждом участке стоит «украшение» в виде бочки, венчающей архитектурное «совершенство» душевой. Работает такое «чудо»? Приносит пользу? Безусловно. Но насколько эффективно? Судите сами: нагрев воды происходит только с площади бака, освещаемой солнцем, а охлаждается за счет теплопотерь вся его поверхность. Из-за этого даже в жаркий ясный день температура воды в бочке не поднимается выше 30—35 °С. Причем если до вечера нагретую воду не использовали, то к утру она охлаждается до 15—20 °С. То ли дело промышленный термальный коллектор!

Энергетический капкан.

Основной элемент конструкции современного плоского солнечного коллектора — поглощающая панель (абсорбер), на поверхности которой нанесена пленка селективного покрытия. Назначение этого устройства состоит в обеспечении максимального поглощения энергии солнечного излучения в широком спектре и минимальной тепловой отдачи от нагретой панели в атмосферу. Конструктивно наиболее простой абсорбер представляет собой плоский стальной штампованный радиатор водяного отопления, который в жилых помещениях все стараются по возможности заменить на чугунный. Эта пластина со змеевиком, заполненным водой, помещена в герметичный корпус, на лицевой стороне которого закреплено стекло, а с тыльной — теплоизоляция, что сводит потери тепла к минимуму. Другие элементы тепловой гелиосистемы — бак-аккумулятор и соединительные трубы — также теплоизолированы. То есть собранная солнечными коллекторами энергия достаточно надежно удерживается от рассеивания в окружающую среду. В солнечный день вода в такой системе нагревается до +70—80 °С, а в облачный — до +50—60 °С. При этом неиспользованная горячая вода сохраняет до утра температуру +40—50 °С. Площадь солнечных коллекторов зависит от необходимого объема и температуры нагреваемой воды, что определяется расчетом, в котором учитываются особенности региона. Например, если в гелиосистеме емкость бака-аккумулятора достигает нескольких кубометров или требуется обогревать плавательный бассейн, то общая емкость водонагревательных секций для центральных регионов Украины должна составлять 100—300 л.

Солнце греет и при морозе

Когда же мы научимся считать выгоды и делать разумные выводы? В Израиле на крышах многоэтажных и высотных домов уже почти двадцать лет устанавливаются системы солнечных коллекторов и баки-аккумуляторы. Таких малых гелиосистем, соединенных трубопроводами с квартирами на крыше, столько, сколько квартир в доме. В 1996 году в Израиле эксплуатировалось более 700 тыс. солнечных установок индивидуального пользования, которые обеспечивали горячей водой 65 % населения. И если в 1998 году доля энергии, производимой гелиосистемами, в топливо-энергетическом балансе страны составляла около 1,5 %, то в 2002 году она достигла 5 %. Мировой объем производства солнечных коллекторов для установок горячего водоснабжения в 1994 году оценивался в 4 млн м2. Сегодня в США теплая вода идет с 10 млн м2 солнечных коллекторов, в Японии — с 8 млн, в Израиле — с 1,75 млн, в Австралии — с 1,2 млн м2. И даже в северной европейской стране Швеции за год устанавливается 50—70 тыс. м2 солнечных коллекторов (в этих устройствах вода может подогреваться и в морозный день: необходимо только, чтобы он не был пасмурным). В Украине количество годового солнечного излучения составляет 3500—5200 МДж/м2. Но, при том, что этот показатель не намного хуже, чем в странах, активно использующих системы солнечных коллекторов (Швеция,Германия, Австрия, Польша, США), наша всеукраинская пассивность в освоении техники использования энергии Солнца очень дорого обходится и стране, и предприятиям, и гражданам. Ведь зная цены на топливо, а также тарифы на электроэнергию, нетрудно сопоставить величину ожидаемой экономии расходов на подогрев воды со сметной стоимостью солнечной тепловой-энергетической установки. На сегодняшний день на рынке предлагается несколько видов отечественных и зарубежных систем солнечных коллекторов, среди которых можно найти и сравнительно недорогие (200—250 грн/м2). Гелиосистемы, которые включают в себя такие элементы, требуют небольших материальных затрат, а срок их окупаемости не превышает трех лет.

Место под солнцем

Оценка перспектив по развитию солнечной тепловой-энергетической техники приводит к выводу, что уже в нынешнее время в Украине необходимо ежегодно устанавливать сотни тысяч квадратных метров систем солнечных тепловых установок для эффективного и экономичного («без топливного») обеспечения горячей водой жилых и промышленных зданий, а также сельскохозяйственных объектов. Рынок таких гелиосистем еще в стадии зарождения. Небольшим предприятиям также нелишне будет установить на крышах заводских зданий ловушки для солнечных лучей, которые на полгода обеспечат предприятию бесплатное горячее водоснабжение.