Сонячний колектор для опалення взимку плюси та мінуси
Сонячний колектор – що це?
Схема підключення сонячного колектора
Що ж є геліосистемою і наскільки вигідно її використання для опалення будинку взимку? Якщо згадати закони фізики, то всім відомо, що сонячні промені сильніше концентруються на темних поверхнях і набагато інтенсивніше їх нагрівають, на відміну від світлих. У народі споконвіку навчилися застосовувати цю особливість віддачі сонячної енергії, і фактично примітивні геліосистеми використовуються повсюдно при влаштуванні парників, теплиць, літніх душових і так далі.
Виникає природне питання: чому, якщо сонячна енергія така ефективна, галузь цієї технології почала розвиватися лише недавно і не вводиться в експлуатацію повсюдно? Відповідь на це питання неоднозначна. Велике значення має розташування, часовий пояс, довжина світлового дня, ну і банальна залежність від погоди.
Схема плоский сонячний колектор.
А тому використання геліосистем у середній смузі не відрізняється високою ефективністю, такою як у Середземномор'ї, де дана технологія введена в ужиток повсюдно і практично скоротила витрати електроенергії вдвічі.
В умовах короткого світлового дня сонячний колектор доцільно використовувати як додаткове джерело енергії, і говорити про перехід на сонячні батареї для генерації тепла поки що рано. Проте, дослідження у цій галузі набирають обертів і з виснаження природних ресурсів стають дедалі актуальнішими. А тому ця технологія розвивається, удосконалюється і займає дедалі більшу нішу в індустрії опалення та енергозабезпечення.
Пристрій та сфера застосування в побуті
Сонячний колектор через свою дуже недешеву вартість насамперед покликаний скоротити витрати на опалення будинку взимку.
Як додаткове джерело тепла геліосистема здатна знизити витрати на опалення вдвічі, що дуже суттєво.
Колектор виробляє в середньому 600-800 кВт/год. на 1 кв.м своєї площі покриття на рік. Це становить близько 40-60% потреби будинку у теплі. А це означає, що сонячними геліосистемами взимку цілком реально опалити третину житлової площі.
Фактично, колектор застосовується за принципом побутового водонагрівача з нагріванням у системі опалення води або антифризу. Вся система нагріву побудована на генеруванні сонячної енергії на нагрівальний елемент, а саме на сам сонячний колектор, який являє собою панель для збирання сонячної енергії розміром кілька квадратних метрів. Плоский колектор абсорбує сонячне випромінювання та переносить його на теплообмінник, через який матеріал-носій (вода, антифриз, повітря) циркулює за системою опалення. Дана система використовується для опалення та потреб гарячого водопостачання будинку.
Схема вакуумного сонячного колектора
Сучасні екосистеми поєднують у собі використання сонячної енергії та електрики для ефективнішого функціонування всієї системи в цілому. Наприклад, за низької сонячної активності взимку вся зібрана енергія подається на нагрівання системи опалення будинку, а циркуляція здійснюється за допомогою електрики, що дозволяє за мінімальних додаткових енерговитрат запустити на повну потужність всю геліоустановку. Така технологія називається примусовою циркуляцією та використовується, як правило, у великих геліосистемах.
Якщо розрахувати співвідношення витрат на встановлення та обслуговуваннясонячного колектора для опалення будинку та кінцеву окупність, цей період передбачає від двох до п'яти років. З урахуванням довготривалої експлуатації можна розрахувати, що окупність зрештою дуже висока. Період окупності витрат залежить від погодних умов і може коливатися в той чи інший бік. І якщо говорити про щорічне стабільне підвищення цін на теплову енергію, то встановлення сонячного колектора для будинку можна вважати дуже вигідним вкладенням коштів для подальшої економії бюджету.
Плюси та мінуси геліосистеми
Схема роботи геліосистеми.
Якщо розглядати окремо всі позитивні моменти використання геліоустановки, можна виділити кілька основних чинників. Насамперед екологічність. Будинки з використанням системи сонячної енергії недаремно отримали назву «екодомів». Колектор, що накопичує енергію сонячного випромінювання, є абсолютно безпечним для навколишнього середовища. Внаслідок відсутності технології горіння або відпрацювання, властивих усім іншим джерелам генерації тепла, геліосистема не виробляє жодних відходів виробництва та викидів в атмосферу, що робить цю систему безпечною та екологічно чистою.
Наступним позитивним чинником вважатимуться економічність цієї установки. При великих початкових витратах на її придбання та монтаж, самоокупність відбувається протягом декількох років, а далі вся система цілком спрямована на збереження коштів на опалення. З урахуванням необхідності постійного споживання досить дорогих ресурсів для теплопостачання (вугілля, газ), сонячна енергія безкоштовна і не піддається тарифікації.
І найголовніший плюс - можливість цілорічного використання даного джерела енергії, за умови хоча б мінімальногосонячного освітлення. Навіть крізь хмари в похмурі дні і в зимовий час до поверхні землі доходить до 70% випромінювання, а значить, використання сонячного колектора при правильному монтажі оптимально в будь-яку пору року, хай і з меншою тепловіддачею.
Ну і, звичайно, слід не забувати про негативні моменти цієї екосистеми. Найголовніше - це висока собівартість установки геліосистеми. Різні варіанти колекторів у продажу за ціною сягають 10000 у.о., залежно від виробника та комплекту всієї геліоустановки. До цього варто додати вартість монтажу, що тягне на вельми серйозну суму.
А тому на сьогоднішній день установка геліосистеми все ще залишається дорогою та ексклюзивною технологією, що поки що є малодоступною звичайним обивателям.