Во всем мире в целях экономии основных энергоресурсов повсеместно используются гелиосистемы, 50% из которых являются солнечными коллекторами. Это существенное подспорье для владельцев загородной недвижимости. КПД технических устройств, обеспечивающих сбор лучевого излучения независимо от внешней температуры, определяется совокупностью различных факторов и варьируется от 70 до 98%. При наличии нескольких установок можно решить проблему отопления объекта в холодный сезон в условиях и не слишком высокой инсоляции. Минимальный срок службы моделей ограничен несколькими десятками лет.
Принцип действия солнечных коллекторов
Алгоритм работы основан на аккумулировании и преобразовании энергии солнца, которая переносится инфракрасными и видимыми лучами, в тепловую. Трансформация осуществляется нагреванием циркулирующего теплоносителя, представленного незамерзающим раствором пропиленгликоля или антифриза. Нагрев воды, поступающей в батареи и в краны осуществляется в расширительном баке ГВС, установленным в системе. Если расхода горячей воды нет, то бак выполняет функцию теплоакумулятора. Используемая схема базируется на принципе безопасности и предусматривает утепление наружного трубопровода, исключающее промерзание рабочей среды и повреждение трассы из-за климата. Тип и число солнечных коллекторов выбирается в зависимости от расчётных потребностей в теплоснабжении. Суровые климатические условия не всегда позволяют гарантировать 100% отопление дома. В этом случае их используют в схеме с теплонасосами и другими котлами.
Виды коллекторов
Линейный ряд коллекторов представлен плоскими и вакуумными моделями.
Плоский коллектор представляет собой прямоугольную стальную оцинкованную или алюминиевую конструкцию, основным элементом которой служит перьевой или листовой абсорбер, поглощающий солнечные потоки. Защитную роль выполняет закаленное безосколочное стекло, содержащее минимальный процент металлических добавок и обладающее высоким светопропусным коэффициентом. Обратная сторона устройства укрыта полиуретаном, минеральной ватой или стекловолокном, предотвращающим утечку тепла. Плоские модели способны нагревать теплоноситель до +190-200°С, отдача тепла осуществляется через конвекцию. Недостатком служит тот факт, что по сравнению с вакуумными аналогами, зимой и в пасмурный период они вырабатывают гораздо меньше энергии.
Вакуумные образцы – это своеобразные бойлеры, имеющие множество медных нагревательных элементов heat pipe, вмонтированных в вакуумные сверхпрочные боросиликатные трубки, объединенных в общую систему. В их внутреннем контуре постоянно циркулирует теплоноситель, передающий тепловую энергию наружу. Основным достоинство подобного «термоса» служит высокий уровень энергосбережения.
Выгодно ли это?
Собиратели солнечного тепла обеспечивают колоссальную экономию энергоносителей и позволяют не беспокоиться о повышении коммунальных тарифов, гарантируя комфорт в доме в самые тяжелые времена. Эффективность и бесперебойность функционирования системы зависит от количества установок, изоляции, комплектующих и грамотного монтажа.
Существует мнение, что использование солнечных коллекторов нерентабельно, однако, учитывая постоянный рост тарифов на электроэнергию, этот аргумент уже не кажется веским.
Плюсы и минусы
В числе неоспоримых достоинств гелиосистем находится:
- экономия средств, варьирующаяся в диапазоне 30-70%,
- долговечность, достигаемая 25 лет;
- экологичность,
- безопасность, обусловленная надежностью и простотой конструкций;
- относительная дешевизна по сравнению с другими альтернативными вариантами,
- доступность, позволяющая монтировать установки абсолютно в любом месте.
В числе недостатков установок находится:
- зависимость от правильности установки,
- нестабильность функционирования, обусловленная погодными условиями;
- недостаточность энергии в зимний период.
Заключение
Максимальную эффективность продемонстрировали вакуумные модели, которые сохраняют работоспособность даже при температуре -50°C, теряя не более 40% производительности. Перед покупкой системы необходимо проконсультироваться со специалистом, который поможет выбрать оптимальный вариант, исходя из местонахождения объекта, соседства с другими объектами и конкретных эксплуатационных условий.
