Солнечные тепловые коллекторы как способ экономии энергоносителей

Солнечные коллекторы 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*