Солнечный водонагреватель как решение задачи ГВС

Солнечный водонагреватель как решение задачи ГВС

При доступности дешёвых энергоносителей использование альтернативных источников энергии обходилось дороже, чем получаемая от них польза. Поэтому эта сфера в нашей богатой природными ресурсами стране до последнего времени была полем деятельности исключительно энтузиастов.

Бесконечный источник тепла

В то же время весь остальной мир понемногу оттачивал технологии и схемы использования возобновляемых видов энергии. В результате многолетних исследований и практических испытаний появились жизнеспособные и надёжные, а главное экономически эффективные системы, производство которых уже поставлено на поток. Да и в России альтернативные источники энергии, особенно солнечное излучение, начали обкатываться буквально в промышленных масштабах. В качестве примера можно назвать проект Сколково, который планируется как полностью энергонезависимая система. Или объекты Сочинской олимпиады, где высоки экологические требования.

Достоинства установок, преобразующих солнечную энергию: общедоступность и неисчерпаемость источника, а также отсутствие загрязнения окружающей среды.

Достигающая Земли энергия нашего светила в десятки тысяч раз превышает то количество, которое человечество вырабатывает традиционным путём.

Мощность солнечного излучения в ясный полдень в средних широтах достигает 1-1,2 кВт на квадратный метр поверхности, расположенной строго перпендикулярно солнечным лучам. То есть, если бы небо было постоянно безоблачным, мы могли получать около 10 кВт в сутки на 1 м2 поверхности. Однако в реальных условиях освещенность намного меньше. Облака, осадки, пыль заметно снижают световой поток, особенно при малых углах солнца над горизонтом. Поэтому средняя величина составляет 250-300 Вт.

Основной проблемой солнечной энергетики, как и любой другой альтернативной, является рассеянность энергии в пространстве. Ведь окружающая среда весьма разнообразна, поэтому буквально каждый объект индивидуален и требует особого подхода. В идеале и участок, и сама конструкция дома должны быть изначально спроектированы под параметры использования энергии солнца, ветра и т.д. в местных условиях. Это ориентация склонов, размер и расположение дома и насаждений, наличие туманов и облачности, периодичность и длительность осадков.

Хотя в отношении источников энергии и принято оперировать коэффициентом КПД, величина эта виртуальная. Как можно определить значение коэффициента полезного действия, если установка использует абсолютно бесплатную энергию? Есть смысл сравнивать только её экономическую эффективность, а именно реальную стоимость киловатт-часа полезной энергии для владельца.

Солнечное водоснабжение

В настоящее время самым эффективным способом преобразования солнечной энергии является именно нагрев воды. Обеспечение горячим водоснабжением коттеджей, дачных домов, теплиц и любых других жилых или хозяйственных объектов.

Если дом служит для постоянного проживания, солнечная водонагревательная установка может обеспечить круглогодичную бесперебойную подачу горячей воды, отопление помещений в весенне-осенний период и серьёзное, до 40% снижение расхода топлива зимой. Для сезонного проживания в дачном доме наличие такой системы позволяет полностью отказаться от установки традиционного отопительного и водогрейного оборудования, а значит и связанных с этим хлопот по обеспечению топливом, обслуживанию и ремонту.

Сами солнечные водонагреватели различаются, прежде всего, по эффективности. Количество горячей воды, которую они производят, зависит от типа и размера систем, условий освещенности местности, а также таких параметров, как угол наклона и ориентации установки относительно южного направления.

Особенности водогрейной установки

Угол наклона солнечного водонагревательного коллектора относительно горизонта должен быть равен градусу широты местности. При эксплуатации системы в зимний период его рекомендуется на 10° увеличить. В пределах ±10° от вертикального отклонения существенных изменений в выработке тепла обычно не наблюдается, поэтому когда наклон крыши вписывается в эти параметры, солнечный водонагреватель можно установить не нарушая архитектурного облика здания. В идеале солнечный водонагреватель должен быть сориентирован строго на Юг. Однако это требование не всегда выполнимо. Чтобы выработка тепла оставалась на должном уровне, величина отклонения от нормы должна укладываться в параметры ±30° от предпочтительного направления.

Обычно солнечные коллекторы имеют раз и навсегда фиксированную величину наклона к горизонту. Но угол подъёма солнца над горизонтом (в любое время дня) изменяется в течение года с декабря по июнь аж на 45 градусов. То есть нужно сразу выбрать, в какие месяцы солнечная энергия важнее.

Что нам стоит дом построитьКофулсо Урал