Солнечные коллекторы в условиях Украины

При нынешней стоимости энергоносителей и тенденции роста их стоимости вопрос сокращения расхода топлива (газа, электричества и т.д.) при нагреве горячей воды и обеспечении теплом любого объекта, частного или коммерческого, является актуальным для каждого хозяина.
Практические исследования показали, что с этой задачей успешно справляются солнечные системы, которые преобразуют энергию излучения солнца в тепловую. Выгодное географическое положение Украины и благоприятные климатические условия позволяют эффективно использовать гелиоустановки на всей ее территории. В течение года суммарное количество солнечной энергии, поступающей на 1 м2 поверхности в нашей стране (в зависимости от региона) в среднем в год составляет от 1000 до 1350 кВт•ч/м2 год. Однако, несмотря на такое изобилие и доступность бесплатной энергии солнца, солнечная система в наших условиях не может полностью обеспечить теплом потребителя и таким образом заменить основной источник теплоснабжения.

Солнечные коллекторы в Украине. Использование солнечных батарей в Украине. Монтаж солнечных коллекторов Киев. Продажа и установка солнечных батарей Киев. ООО Адам установка солнечных коллекторов. Типы солнечных батарей

Главная задача гелиоустановки максимально снизить потребление газа или другого энергоносителя. Солнечная установка всегда рассчитывается как энергосберегающий компонент комбинированной системы. Для того, чтобы солнечные коллекторы действительно приносили ожидаемую экономию, при проектировании гелиосистемы необходимо обязательно учитывать, что в зимний период поле солнечных коллекторов даже большой площади не выработает достаточное количество тепловой энергии. Тем не менее, в летний период (пиковый период солнечной инсоляции) при отсутствии теплосъема солнечная система с заведомо большими размерами будет вырабатывать энергию с избытком. Это приведет к длительным периодам стагнации и как следствие значительному снижению КПД и производительности такой системы в целом, а также увеличению эксплуатационных затрат. По опыту проектирования и применения в Украине солнечные системы можно разделить на установки предназначенные: для горячего водоснабжения; для горячего водоснабжения и подогрева бассейна; для горячего водоснабжения и отопления; для горячего водоснабжения, отопления и подогрева бассейна. Солнечная система рассчитывается для обеспечения оптимальной доли покрытия тепловой нагрузки выше перечисленных задач. По экспериментальным данным, установленные гелиосистемы реально экономят 60-70% тепла в год, затрачиваемого для приготовления горячей воды и поддержки бассейна и до 30% суммарной годовой потребности в энергии для ГВС и отопления. Однако такой экономии можно достичь только при условии правильного проектирования, монтажа и настройки работы данной гелиоустановки.

Солнечные коллекторы как ключевой компонент гелиосистемы являются определяющим фактором эффективности ее работы. Как следствие, правильному подбору солнечных коллекторов уделяется особое внимание. Эффективность же самого солнечного коллектора характеризуется коэффициентом полезного действия. Согласно определению КПД солнечного коллектора — это отношение полезной тепловой энергии к интенсивности солнечного излучения, поступающего на апертурную (принимающую излучение) площадь коллектора.

Гелиосистемы в Украине. Использование гелиосистем в Украине. Монтаж гелиосистем Киев. Продажа и установка гелиосистем Киев. ООО Адам установка гелиосистем. Типы гелиосистем

Проанализировав приведенные диаграммы, можно заметить, что реальная производительность за весь указанный период времени и по месяцам у плоских коллекторов больше, чем у вакуумного. Хотя, предполагалось, что с понижением температуры окружающего воздуха, вакуумный коллектор должен производить больше тепла, чем плоские, особенно в зимний период. Эти предположения основываются на том, что вакуумные трубки обладают лучшими теплотехническими характеристиками благодаря теплоизоляционным свойствам вакуума и как следствие, меньшим тепловым потерям в сравнении с плоскими коллекторами.

Однако нельзя забывать, что солнечные коллектора, являясь частью системы теплоснабжения, в отличие от основного тепло генератора, который располагается в защищенном от воздействия внешней среды помещении, находятся не в самых благоприятных условиях эксплуатации. Таким образом, на суммарную выработку тепловой энергии солнечной установки влияет достаточно большое количество дополнительных факторов, например, в период времени с температурой наружного воздуха 0°С и ниже, из-за намерзания на вакуумных трубках или снегового покрова вакуумный коллектор в рабочем состоянии находился незначительные периоды времени, несмотря на то, что в эти периоды была достаточная солнечная инсоляция. Причиной тому, как ни странно является эффективная вакуумная изоляция, значительно увеличивающая время оттаивания намерзания и схождения снежного покрова.

Плоские солнечные коллекторы в Украине. Использование вакуумных солнечных коллекторов в Украине. Монтаж плоских солнечных коллекторов Киев. Продажа и установка вакуумного солнечного коллектора Киев. ООО Адам продажа плоских солнечных коллекторов. Типы солнечных батарей

Подводя итоги, можно сказать, что для климатических условий Украины могут быть применены оба типа коллекторов (плоские и вакуумные). Тем не менее, в настоящее время в Европе, в частности Германии, одной из лидирующих стран по количеству установленных гелиосистем, доля плоских коллекторов составляет порядка 90%. Однако необходимо помнить, что применение солнечной системы, как сложного механизма, будет экономически оправдано только при условии ее работы с максимальной эффективностью и выработкой максимального количества тепловой энергии в течение всего периода эксплуатации. Также для корректной оценки эффективности функционирования системы следует проводить сравнение и анализ не только паспортных (мгновенных) значений отдельно взятых компонентов, но и суммарную выработку энергии всей системой за весь период эксплуатации.