Гелиосистемы — солнечные коллекторы

Один из способов сэкономить - использовать энергию солнца. Причём с каждым днём такие установки становятся эффективнее и дешевле.

Как экономить 75% затрат на горячее водоснабжение и 50% затрат на отопление?

Все энергоносители, которые мы используем в повседневной жизни, непрерывно дорожают. С другой стороны есть бесплатная энергия Солнца, которую мы почему-то упорно не замечаем и отказываемся использовать.

Солнце посылает на землю огромное количество энергии, которой мы не пользуемся, а тепло производим сжигая уголь, бензин, газ и т.д.. При этом цена традиционных источников энергии довольно высокая и будет из года в год увеличиваться. По данным газеты «Аргументы и факты» горячая вода за 20 лет подорожала для потребителей в 45 раз.

Именно поэтому пришло время обратить внимание на варианты использования бесплатной энергии.

Солнце, в качестве источника тепла, мы можем использовать для нагревания воды, для отопления или для выработки электрической энергии. Для этого используются гелиосистемы.

Грамотно спроектированная гелиосистема может 9 месяцев в году обеспечивать ее хозяев горячей водой и теплом, а также работать в зимние месяцы, в режиме "помощи" основным системам отопления и горячего водоснабжения.

Что такое гелиосистема?

Гелиосистема — устройство для преобразования энергии солнечной радиации в другие, удобные для использования виды энергии, например тепловую или электрическую. Гелиоустановки применяют для нагревания и охлаждения воды и воздуха, опреснения воды, выработки электроэнергии и в других целях. Гелиоустановки являются экологически чистыми источниками возобновляемой энергии.

Гелиосистемы используются для:

• Горячего водоснабжения и отопления частных коттеджей и дач.
• Горячее водоснабжение и отопление частных гостиниц, мотелей, пансионатов и домов отдыха.
• Солнечные коллектора для системы горячего водоснабжения в ресторанах, кафе и барах.
• Горячее водоснабжение домов клубного типа и многоэтажных домов.
• Солнечные системы подогрева бассейнов.
• Балконные солнечные коллекторы для автономного горячего водоснабжения и обеспечения теплом систем теплого пола в городских квартирах.
• Горячее водоснабжение временных построек и бытовок строителей.
• Горячее водоснабжение и отопление промышленных объектов.

Солнечный коллектор — одна из составляющих частей гелиосистемы, устройство для сбора тепловой энергии Солнца, переносимой видимым светом и ближним инфракрасным излучением. В отличие от солнечных батарей, производящих непосредственно электричество, солнечный коллектор производит нагрев материала-теплоносителя. 

 Плоский коллектор 

 Вакуумный коллектор 

 Коллекторы на крыше дома

Гелиосистемы в мире.

В настоящее время в мире эксплуатируется более 160 млн.м2 солнечных коллекторов. На рынке Китая, который превосходит рынок Европы, установлено более 10 млн. м2 коллекторов, ежегодно продается 3 млн. м2. Площадь солнечных коллекторов в Японии превысила 8 млн м2.

В США эксплуатируются солнечные коллекторы общей площадью 10 млн м2.

В Германии, за счет энергии Солнца покрыто около 5% потребностей частных домовладений в тепле. В более 630 000 частных домовладениях действуют солнечные установки общей площадью 6,2 млн м2.

В Европе солнечные коллекторы повсюду. Если вам приходилось бывать в европейских странах, то вы могли в этом легко убедиться.

К 2020 г. большинство европейских государств планируют перевод теплоснабжения 70% жилого фонда в русло экологически чистой энергии, в частности солнечной.

Как же обстоят дела с использованием солнечной энергии у нас?

Общая площадь солнечных водонагревательных установок в России не превышает 20 тыс. м?. что на порядок меньше, чем в других странах и чем было в СССР. После признания этого печального факта возникает вопрос.

Почему мы до сих пор не используем эти технологии?

Возможно виной тому несколько распространенных заблуждений о гелиотехнике.

Миф первый: В наших широтах мало солнца и гелиосистемы не будут эффективными.

Количество солнечной энергии, попадающей на поверхность Земли, называется солнечной инсоляцией.

В разных регионах России годовая инсоляция находится в пределах от 800 кВт-час/м2 до 1900 кВт-час/м2.

Для Московского региона годовая инсоляция одного квадратного метра горизонтальной площадки составляет 1100 кВт-час/м2. То есть на 1 кв.метр попадает 1100кВт солнечной энергии, которую солнечные коллекторы могут преобразовывать в тепловую с КПД 95%.

Cолнечной инсоляции в разных регионах России и в разное время года посвящен специальный раздел нашего сайта "Количество солнечной радиации", сейчас же достаточно будет посмотреть на карту инсоляции Европы.

Например, количество солнечной энергии, поступающей в географическую зону Московской области, сравнимо с Германией, где на данный момент площадь используемых солнечных коллекторов больше 6,5 млн. кв. метров.

Хочу еще раз повторить эту мысль: Германия и Московская область, получают равное количество Солнечной энергии, только мы ее почему-то не используем.

Миф второй: Гелиосистемы это очень сложно

На самом деле не сложно, давайте разберемся, как устроена гелиосистема.

Одна из главных составляющих частей гелиосистемы это солнечный коллектор

Как устроены современные солнечные коллекторы?

Существует множество разных конструкций и технологий, которые позволяют получать тепловой поток в солнечные дни до 1200 Вт/м², а в пасмурные до 400 Вт/м².

Основным элементом коллектора является абсорбер это пластина из меди или алюминия, черненая с одной стороны по специальной технологии. На самом деле эточернение при рассмотрении «на глаз» может иметь синеватый отлив, но способность поглощать требуемый спектр солнечного излучения у такой поверхности многократно выше, чем при покрытии пластины самой черной из всех возможных красок или пигментов. Кроме того, черненая поверхность обязательно должна быть матовой.

С обратной стороны к пластине прикреплены медные трубки, через которые проходит теплоноситель — вода или антифриз. Чем больше площадь соприкосновения трубок с поверхностью пластины, тем полнее осуществляется передача теплоносителю энергии, собранной пластиной. Еще необходимо обеспечить безусловное соприкосновение и надежность всей площади контакта пластины и трубок, для чего они соединяются, как правило, сваркой или высокотемпературной пайкой (около 600°С).

Остальная часть коллектора состоит из корпуса с теплоизоляцией и защитного покрытия (как правило используется закаленное стекло), оно обеспечивает защиту от града, мелких камней, веток. А также пропускает нужные спектры солнечного излучения и снижает обратное пропускание отраженной части солнечного излучения обратно.

Поскольку теплоноситель имеет очень высокую температуру, его нельзя напрямую подавать в батареи отопления или в кран горячей воды. Такой теплоноситель подается в теплообменник, который, выполняет роль аккумулятора тепла.

Миф третий: Гелиосистема - это дорого. Да было дорого, но не сейчас.

Серьезным фактором, сдерживающим применение гелиоустановок в широком масштабе являлась высокая стоимость гелиоколлекторов, непосредственно преобразующих энергию излучения Солнца в энергию теплоносителя (воды или антифриза).


В настоящее время на рынке гелиосистем и Солнечных тепловых коллекторов преобладают изделия зарубежных производителей – Rosch Sctartechtik AG + AMCOR (Швейцария-Израиль), VIESSMAN (Vitosol 100-F, 200-Т), TopSon F3-1, SOLVIS Energic (Германия), SOLARIS GmbH (Австрия) и др.. Очень скромную роль в этом вопросе играют Украинские и отечественные производители: Ковровский механический завод КМЗ, НПО Машиностроения г.Реутов МО, установки г.Братск.

Сравнительная таблица характеристик солнечных коллекторов:

Как видно из таблицы, теперь вполне возможно сделать недорогую и эффективную гелиосистему, на базе солнечных коллекторов «Гелион»».

Гелиосистема с коллекторами Гелион "STAR"это:

• Самое лучшее соотношение цены/качества коллекторов.
• Простота монтажа, который может быть осуществлен самостоятельно, при полной консультации, гарантии, ответственности Изготовителя.
• Стоимость установки сводится к стоимости непосредственно коллекторов, возможностью применения накопительных бойлеров, монтажной арматуры другого оборудования, которое у вас уже используется.
• Светопропускающая поверхность – Закаленное стекло. Надежная защита от града, камней. Антивандальное исполнение.
• Подробные консультации по монтажу, тонкостям установки, чертежи соединительной арматуры и т.д. , на все возникшие вопросы ответят наши специалисты.
• Производительность 150 л./день горячей воды 60гр.С.
• Доставка транспортной компанией до вашего города.
• Повышение энергетической независимости дома, дачи, любого другого помещения с установленной гелиосистемой.

ГЕЛИОН. серия "Star" Солнечный тепловой коллектор. 

Параметры солнечного коллектора

Габаритные размеры 1925x925x93 мм
Расстояние между осями патрубков 1894 мм
Габаритная площадь 1,78 м2
Апертура 1,71 м2
Масса (сухая) 32кг
Объём каналов поглощающей панели 2,5 л
Рабочее давление теплоносителя 0,7 МПа
Испытательное давление 1,0 МПа
Характеристики селективного покрытия поглощающей панели:
-коэффициент поглощения a = 0,92…0,95
-степень черноты e = 0,05…0,10
Присоединительные размеры 4 патрубка с наружной резьбой 3/4"
Прозрачная изоляция закаленное стекло, 4 мм
Теплоизоляция Rockwool из базальтового волокна, 50 мм
Корпус коллектора профили алюминиевые, порошковая эмаль
Материал поглощающей панели профили алюминиевые или медные. Трубки абсорбера медные.
Покрытие поглощающей панели высокоселективное Bluetec (Германия)
Расчётная производительность в средний солнечный день около 8 кВт*ч в день
На фото медный абсорбер, синее покрытие это BLUETEC черное -- термостойкая краска.
Алюминиевый абсорбер BLUETEC c медными трубами.
Простой полностью алюминиевый с термостойкой краской , работа с марта по ноябрь.

Источник: eco-domishko.blogspot.com