Отопление дома солнечными коллекторами

Ещё каких-то пять лет назад на специализированных форумах можно было встретить сетования заинтересованных домовладельцев, желающих шагать в ногу с прогрессом и использовать для энергоснабжения своих жилищ альтернативные источники энергии, в частности, — солнечные батареи и коллекторы.

Используем энергию природы

С момента заметного удорожания традиционных источников энергии (особенно газа) рынок быстро отреагировал на повышенный спрос на альтернативные источники. Производители начали широко рекламировать выгоды устройств-преобразователей солнечной энергии.

Современная промышленность, в том числе и отечественная, в последние годы выпускает достаточное количество систем, преобразующих солнечную энергию и сама же, активно их использует.

Большой интерес с момента своего появления вызвали эти установки и у частных домовладельцев.

Секрет популярности солнечных коллекторов

Основой конструкции солнечных батарей являются фотоэлементы, материалом для изготовления которых служит полупроводниковый кремний. Это довольно дорогой материал и стоимость производства солнечных батарей пока намного выше, чем коллекторов – устройств, в которых приёмниками энергии являются теплообменники.

Поэтому в качестве источника получения тепла для нужд загородного дома рассмотрим именно солнечные коллекторы.

Используя этот инновационный вид оборудования, пользователь получает:

• Горячую воду для бытовых и хозяйственных нужд
• Возможность подогрева домашнего бассейна
• В сочетании с системой «тёплый пол» (или с другими традиционными источниками) возможность отопления загородного дома

Что касается последнего пункта, необходимо учитывать, что в зимнее время в средних широтах гелиосистемы не могут вырабатывать столько энергии, сколько её необходимо для полноценного отопления дома.

Поэтому наряду с солнечными коллекторами для этих целей в общую схему включают и традиционные системы на базе котлов или же тепловые насосы.

Но вода, уже подогретая солнцем в гелиосистеме и добавленная в общую систему сокращает расходы на отопление жилища в среднем на 10-15 %.

Принципиальная схема водонагревательной установки на солнечных коллекторах

Главным преимуществом этого вида устройств является простота конструкции, высокий КПД, её экологичность и безопасность.

Солнечные коллекторы доступны повсеместно, ведь для их работы требуется только солнечное излучение. Они надёжны и долговечны (срок службы не < 15 лет).

Стоимость проектирования и расчёта системы

Для проектирования и расчёта системы ГВС и отопления зданий используют такие основные исходные данные:

• Место расположения здания (географическое и привязку к местности)
• Площадь здания и этажность
• Количество проживающих людей
• Суточное потребление горячей воды и перечень установленных приборов и устройств, её потребляющих
• Начальная температура воды, °С
• Температура воды на выходе из системы, °С

В отличие от промышленных предприятий, для нужд которых проектирование солнечных установок может являться вполне самостоятельным (автономным) этапом, ПИР для частных домовладельцев почти всегда являются частью комплекса работ по устройству солнечного энергоснабжения.

Большинство фирм предлагает завершённый цикл «под ключ», в стоимость которых входит:

1. Проектирование и тепловой расчёт системы
2. Подбор самого выгодного оборудования
3. Монтаж и пусконаладочные работы
4. Ввод установки в эксплуатацию

Но к началу работ по монтажу гелиосистемы должно быть готово помещение теплового пункта (не менее 5 м²) с разводкой отопления, трубопроводов холодной и горячей воды и подключение точки слива системы.

Стоимость основного оборудования. Типоразмеры и характеристики

Солнечные коллекторы выпускаются двух типов – плоские и вакуумные.

Конструктивно плоский солнечный коллектор — это прямоугольная панель толщиной 3-4 см в алюминиевом корпусе с патрубками для подвода и отвода жидкого теплоносителя. Изнутри стенки коллектора покрыты теплоизоляционным слоем.

Деталь в коллекторе, которая поглощает солнечную энергию (абсорбер), это пластина из металла с хорошей теплопроводностью, например, из алюминия или листовой меди.

Таб. 1 Плоские солнечные коллекторы

Абсорберы вакуумных солнечных коллекторов выполнены в форме двойных трубок с внутренней полостью небольшого диаметра.

Вакуум внутри трубки – прекрасный теплоизолятор. В другом контуре трубок движется жидкий теплоноситель, который, циркулируя по теплообменнику, нагревает воду в накопительной ёмкости.

Таб. 2 Вакуумные солнечные коллекторы

В странах СНГ и на Украине широко развита и дилерская сеть мирового производителя подобных устройств — компании Apricus. Вот наиболее популярные модели коллекторов, производимые компанией:

• плоский солнечный коллектор FPC-A32 (2444х1223х75); вес 46 кг; S – 2,99 м2; 2098 Вт
• вакуумные коллекторы АР-10, АР-20, АП-30; S – (1,57-4,35 м²); 625-1230-1850 Вт

Стоимость установки солнечных коллекторов «под ключ»

Суммарная стоимость остального оборудования, которым комплектуется солнечная установка — насосной группы, контроллера, расширительного и аккумулирующего баков примерно равна ещё 1-1,5 стоимости самого коллектора.

Дополнительное оборудование для монтажа (гофрированные трубы, комплекты крепления коллекторов и подключения автоматики, жидкость для гелиосистемы) также в сумме стоит столько же, как и солнечный коллектор.

Стоимость монтажа и пусконаладочных работ может составить от 10 до 15% в стоимости затрат объекта «под ключ».

В таблице представлены примерные затраты на устройство системы ГВС и отопления дома в зависимости от количества проживающих (на основе коллекторов средней ценовой ниши)

Таб. 3 Затраты на устройство солнечных коллекторов

«Солнечная отрасль» постоянно совершенствуется и развивается, так что с уверенностью можно сказать, что в ближайшие годы гелиоустановки станут ещё эффективнее, значительно проще в установке и доступнее по цене.