Гелиосистема 4

Гелиосистема – тепло для собственных потребностей

Даже на расстоянии около 150 миллионов километров солнце является самым большим и самым экологически чистым источником доступной на земле энергии. Ежечасно оно посылает такое количество энергии, которое могло бы потребляться всем человечеством в течение целого года. При помощи гелиосистемы ее можно уловить и использовать в виде тепла или электрического тока в собственном доме. Какие технические возможности для этого существуют, как работают гелиосистемы и какова их стоимость – об этом пойдет речь в следующих разделах.

Электрический ток или тепло – как лучше использовать солнечную энергию?

Когда говорят об использовании бесплатной энергии солнца для собственных бытовых потребностей, имеют в виду две основные технологии.

  • Гелиосистема с солнечным коллектором - улавливает солнечное излучение и преобразует его в тепло для обогрева помещения или нагрева воды.
  • Гелиосистема с солнечной батареей - использует энергию солнца для выработки электроэнергии, которую можно аккумулировать, использовать для собственных нужд или передать в общую электросеть.

Солнечные коллекторы – гелиосистема для получения бесплатного экологически чистого тепла

Солнечный коллектор – это гелиосистема, которая улавливает бесплатное солнечное излучение и преобразует ее в тепло. Это тепло можно затем использовать, например, для подогрева воды или для отопления.

Так как количество поступающей солнечной энергии изменяется в зависимости от затенения, облачности или положения солнца на небе, солнечный коллектор всегда комбинируется с другим источником отопления. Газовый нагреватель или тепловой насос, к примеру, помогают обеспечить максимально возможное получение бесплатной энергии от гелиосистемы и постоянное обеспечение бытовых потребностей необходимым количеством тепла.

Преимущества и недостатки солнечных коллекоров

ПРЕИМУЩЕСТВА солнечных коллекторовНЕДОСТАТКИ солнечных коллекторов
Отсутствие выбросов загрязняющих веществНерегулярность производства тепла и электроэнергии
Отсутствие текущих потребительских расходовВысокие первоначальные инвестиции
Отсутствие шума при работеМожно использовать только в сочетании с другими источниками отопления
Площадь в здании, необходимая для установки, очень мала (основное оборудование устанавливается на кровле или на специальных опорных конструкциях)

Из каких компонентов состоит гелиосистема для получения тепла?

Солнечная тепловая установка (или термическая солнечная установка) состоит из следующих основных компонентов, которые могут быть установлены как в новом здании, так и при реконструкции старого:

  • солнечные коллекторы на крыше;
  • теплотрубопровод с регулирующими и управляющими устройствами;
  • теплоаккумулятор для накопления тепла, если оно в данный момент не используется.

Солнечные коллекторы преобразуют солнечное излучение в тепло

Коллекторы являются теми компонентами гелиоустановки, которые видны уже снаружи. Их задача – поглощение энергии солнечных лучей и превращение ее непосредственно в тепло. Говоря простым языком, они работают как закрытая бочка с водой: когда на нее светит солнце, оно передает ей свою энергию, и вода внутри нагревается. Подобным образом функционируют и коллекторы гелиоустановки, однако здесь существует два их основных типа: плоские коллекторы и трубчатые коллекторы (или вакуумные трубчатые коллекторы).

Плоский коллектор состоит из герметизированного корпуса, внутри которого поверх абсорбера проходят изогнутые трубки с теплоносителем. Сторона, обращенная к солнцу, закрыта панелью из прозрачного стекла, выполненной таким образом, чтобы без отражения пропускать внутрь корпуса бо́льшую часть падающих солнечных лучей. Когда светит солнце, коллектор нагревается и теплоноситель – вода, смешанная с антифризом – по трубопроводу передает тепло в теплоаккумулятор гелиоустановки.

солнечный коллекторВакуумный трубчатый коллектор состоит из нескольких стеклянных трубок, соединенных друг с другом. В трубках, как в колбе термоса, создан вакуум, что позволяет уменьшить в них потери тепла.

Если сравнивать оба вида коллекторов, то на основании практических наблюдений за их эксплуатацией и полученных результатов можно сделать вывод, что количество тепловой энергии, получаемой от данных коллекторов примерно одинаково. Промежуточной формой этих двух типов являются вакуумные плоские коллекторы. Однако они технически сложны и предлагаются лишь несколькими производителями.

Теплотрубопровод переносит тепло с крыши и обеспечивает безопасность

Теплотрубопровод соединяет друг с другом коллекторы и нагревательные приборы в доме. Циркуляционный насос перекачивает жидкость-теплоноситель по всей системе, таким образом тепло от коллекторов переносится в бак-теплоаккумулятор. Расширительный бачок и предохранительный клапан обеспечивают безопасную и эффективную работу всей системы. Так как тепло, производимое солнечными тепловыми установками, чаще всего требуется тогда, когда солнце уже не светит, полученная энергия должна быть аккумулирована. Эту задачу выполняет теплоаккумулятор, который, в зависимости от области применения гелиоустановки, заполнен питьевой или отопительной водой. Чтобы избежать смешивания теплоносителя с отопительной или питьевой водой, он передает тепло воде, находящейся в баке-теплоаккумуляторе, только через теплообменник. Последний имеет форму змеевика и функционирует аналогично погружному нагревателю.

Как могут использоваться солнечные тепловые установки?

Тепло, полученное от солнечных тепловых установок, может применяться в быту для различных целей. Чаще всего выделяют использование гелиосистем для нагрева воды и для поддержки системы отопления:

Для приготовления горячей воды с использованием солнечной энергии получаемая энергия передается исключительно в бак-теплоаккумулятор для питьевой воды. Как уже было сказано выше, это происходит через теплообменник – змеевик, встроенный в бак. Если бесплатной, экологически чистой энергии недостаточно, то дополнительный теплогенератор (котел, тепловой насос и т. д.) обеспечивает постоянное наличие необходимого количества тепла. Так как гелиоустановка, используемая для этой цели, имеет вполне обозримые размеры, она может быть запроектирована и установлена не только в новостройке, но и интегрирована в уже существующее здание.

При использовании гелиоустановки для поддержки системы отопления вся полученная экологически чистая энергия направляется сначала в бак-термоаккумулятор, заполненный отопительной водой и сохраняющий тепло для обогрева всего здания. В этом случае также бак-термоаккумулятор оснащается вторым теплогенератором. Но включается он лишь тогда, когда запасенной в термоаккумуляторе энергии недостаточно для обеспечения надлежащего обогрева дома и нагрева воды. По сравнению с солнечными тепловыми установками, используемыми исключительно для получения горячей воды для систем бытового водоснабжения, гелиоустановки для поддержки системы отопления часто имеют значительно бо́льшее количество солнечных коллекторов и соответсвенно бо́льший резервуар-термоаккумулятор. Особой формой обогрева солнечной энергией является почти энергоавтономный "солнечный дом". В этом случае солнечные коллекторы занимают гораздо большую площадь, а резервуар-теплоаккумулятор может вмещать (в коттедже для одной семьи) до 10 000 литров или более 70-ти полных ванн. Задачей такого теплоаккумулятора, который становится архитектурным ядром здания, является сохранение энергии летнего солнца и в зимний период.

Зачем покупать солнечные коллекторы?

Солнечная энергия, в отличие от газа и жидкого топлива, неограниченный и бесплатный ресурс. Если вы используете солнечную тепловую энергию, вы экономите до 60 % ваших затрат на энергию для приготовления горячей воды и около 25 % для поддержки отопления. Покупка солнечной тепловой системы делает вас менее зависимыми от поставщиков энергии, поскольку вы сами являетесь ее производителем.

Требования к Вашему дому

Прежде чем покупать гелиосистему, важно проверить, соответствует ли Ваш дом необходимым требованиям. Солнечные коллекторы работают оптимально и экономично при соблюдении следующих условий:

  • Вам нужен конденсационный котел или другой источник тепла.
  • Вы должны убедиться, что коллекторы получают как можно больше солнца. Для этого угол наклона при их установки должен быть не менее 30 градусов, но в идеале между 45 и 70 градусами. При этом ни высокие здания, ни большие деревья не должны закрывать коллекторы от солнца.
  • Крыша должна быть обращена к югу. Это гарантирует максимальный выход солнечной энергии. Ориентированный на юго-восток или юго-запад, выход солнечной энергии снижается на пять процентов, что еще достаточно для установки.

Затраты на приобретение и монтаж солнечных коллекторов

Цена цилиндрических теплоаккумуляторов с подключенными солнечными коллекторами (в минимальной базовой комплектации) составляет около 3000 евро. Сюда следует добавить стоимость монтажа системы обогрева и разводку труб, которые в значительной степени зависят от конструктивных особенностей Вашего здания. Чтобы гарантировать обеспечение горячей водой среднестатистической семьи из четырех человек, необходимо принять в расчет сумму от 3 000 до 6 000 евро.

Высокие первоначальные инвестиционные затраты компенсируются низкими текущими расходами. Ниже представлен список основных составляющих общей стоимости при покупке гелиосистемы:

  • теплоаккумулятор с коллекторами – от 2000 до 4000 евро
  • разводка воды  – от 150 до 400 евро
  • теплообменник – от 1000 до 3000 евро

Стимулирование спроса на гелиосистемы

Существуют различные программы для поощрения использования гелиосистем. Например, Вы можете получить разовую ссуду для приобретения в размере 35%, но не более 3 000 евро на одного человека по программе IQ energy. Для получения более точной информации Вы можете обратиться в информационный Центр IQ energy 0-800- 50 57-17 (бесплатно по Украине).

Выводы

Гелиосистема производит электрический ток или тепло из бесплатного и неисчерпаемого источника – солнечной энергии. Она может быть установлена во многих новых или уже построенных зданиях и функционировать весьма экономично. Оправдает ли себя использование гелиоситемы в конкретном населенном пункте, можно будет определить после соответствующего анализа непосредственно на месте.

Ваша гелиосистема с Диатек Сервис

Позвольте нашим техническим специалистам проконсультировать Вас при покупке солнечной тепловой системы. Вместе мы проверим, выгодна ли установка для Вас. Мы выполняем полный комплекс работ: от проектирования до установки.