Опалення будинків сонячними колекторами всього 15 років тому було дивиною, на яку багато хто дивився з неабиякою часткою скепсису - початкові вкладення в екологічність будинку ніяк не відповідали одержуваної вигоди. Ситуація змінилася з ростом індустрії сонячної енергетики в Китаї - продукція спочатку стала випускатися за ціною, доступною для китайського споживача і потіснила багато іменитих європейські бренди, викликаючи множинні позитивні відгуки.
Зміст:
- Принцип роботи та різновиди
- критерії вибору
- Відгуки покупців
- Переваги і недоліки
На сьогоднішній день витрати на сонячні колектори для опалення приватних будинків зрівнялися з такими автономними системами обігріву, як електричні, паливні або газові котли. У південних регіонах Росії попит на сонячну енергію настільки зріс, що з'явилися внутрішні виробники, що забезпечують гідне якість за низькою ціною, а також велика кількість посібників про те, як зробити колектор своїми руками .
Класифікація
Колектор сонячної енергії являє собою пристрій, робота якого заснована на поглинанні випромінювання і передачі отриманої енергії за допомогою рідини-теплоносія і теплообмінника в ємність з водою. Якщо сонячні батареї найсучасніших марок нездатні перетворювати більше 25% падаючого випромінювання, то у колекторів цей показник може досягти 85%.
Залежно від конструктивної схеми і принципу збору енергії розрізняють 2 основних типи:
1. Плоскі - поширений в південних країнах і відносно дешевий вид, який має трохи знижений ККД (60 - 75%) через втрати на віддачу тепла в навколишнє середовище. Працює по дуже простим принципом - темний металевий (алюмінієвий або мідний) лист поглинає енергію і нагріває систему з теплопередающих трубок. Втрати тепла з зовнішньої поверхні запобігають за допомогою спеціального антиблікового скляного покриття, з внутрішньої застосовують волоконну теплоізоляцію. Головні недоліки - великі втрати взимку, можливість виходу з ладу при температурі нижче -25 ° C, сильна залежність від кута падіння променів.
2. Вакуумні (трубчасті) колектори - дорогі і високопродуктивні пристрої (ККД до 85%), які ефективно працюють в будь-яких кліматичних умовах з великою кількістю променів. Схема спроектована по складальний принципом з безлічі абсорбуючих тепло трубок. Кожна складається з внутрішньої і зовнішньої колб, виконаних з особливого скла і відокремлених один від одного вакуумом, що забезпечує абсолютну теплоізоляцію. У внутрішній колбі розташований металевий поглинач і трубка з рідким теплоносієм. Основний недолік такої системи - величезна ціна (в 2-3 рази вище плоских моделей), і необхідність електричного насоса із спеціальним контролером для примусової циркуляції рідини.
Вакуумні сонячні колектори, в свою чергу, можуть бути:
- Прямоструминними або U-образними. Теплоносій проходить через U-образну трубку, з'єднуючись в єдину систему, як в плоскому пристрої. Недоліком є продування всіх трубок при пошкодженні одного елемента, вихід з ладу всього колектора до лагодження.
- З тепловими трубками або heat pipe. Найбільша кількість позитивних відгуків викликає саме ця конструкція, що дозволяє безперервно отримувати енергію навіть при сильних морозах. Кожен абсорбуючий елемент в ній автономний і закріплений фіксатором до теплообмінника з проточним теплоносієм. Робота теплової трубки заснована на нагріванні і випаровуванні рідини з низькою температурою кипіння і конденсації її у верхній точці колби з віддачею енергії. Головний недолік очевидний з конструкції - необхідно положення під кутом 30-90 градусів до горизонталі.
Насос, необхідний для роботи вакуумних колекторів, іноді забезпечують енергією за допомогою установки сонячної батареї. Також обов'язковий об'ємний двоконтурний бак для накопичення нагрітої води і невелика расширительная ємність для надлишку теплоносія при перегріві.
Як вибрати колектор?
Щоб підібрати агрегат, що підходить під всі вимоги, і не перевитрачати велику кількість грошей, підбирати потрібно дуже обережно, використовуючи відгуки користувачів на незалежних форумах:
1. Для обігріву дачі навесні і восени і гарячої води влітку, найвигідніше буде вибрати плоский сонячний водонагрівач. Не забудьте злити теплоносій перед зимовими морозами.
2. Для невеликої системи цілорічного підігріву води або при наявності плоского даху знадобляться прямоточні вакуумні колектори.
3. Для обігріву басейну або великий системи опалення в зимовий період необхідно підібрати найдорожчий і надійний варіант - вакуумні теплові трубки. Скатний дах і південна стіна ідеально підійдуть для установки.
4. Якщо є вибір між аналогічними китайськими та європейськими моделями, майже завжди варто купити китайські від іменитих виробників - вони дешевше і не менш якісні.
5. Якщо придбати колектори російського виробництва, можна непогано заощадити навіть у порівнянні з китайськими, зверніть особливу увагу на відгуки про постачальника, який використовується матеріал і гарантійний термін.
думки покупців
«Коли будував будинок, стало питання про опалення. Область у нас тепла, тому вирішив поєднати електричне опалення з сонячним. 16 плоских панелей Коспел по 2,3 квадрата обійшлися в 500000, забив весь дах. Гаряча вода цілий рік, тепло. Тільки якщо мороз зі снігом або похмурою погодою, доводиться електрику включати. У планах - побудувати теплий басейн, щоб влітку енергію даремно не втрачати ».
Василь, Владивосток.
«Купив три російських плоских колектора компанії Сокіл. Взимку гріють погано, але в сонячний день 200 літрів бак до сорока градусів нагрівають. Поки морозів немає, працюють дуже добре. Подобається, що їх навіть чистити ніколи не доводиться - сніг сам на них тане ».
Федір, Одеса.
«Встановив собі дві китайські панелі з тепловими трубками виробника Sunrein. Вода гаряча є цілий рік, температура взимку в баку - приблизно 55-60 градусів, навіть коли на вулиці мороз мінус двадцять. Вважаю, що не дарма витратив гроші, всім рекомендую ».
Іван, Ростов-на-Дону.
«На дачу потрібен був джерело гарячої води. За порадою друзів купив 2 панелі Хімін Солар і бак на 250 літрів. Чесно кажучи, не дуже задоволений, восени і ранньою весною ледве-ледве функціонує, як раз в самий сезон дачних робіт ».
Віталій, Київ.
Огляд основних плюсів і мінусів
переваги:
1. Повна автономність, можливість установки в будь-якому місці, як завгодно віддаленому від цивілізації.
2. Незалежність від привізного палива.
3. Найвища надійність і ремонтопридатність - рушійні частини і хімічні реакції при роботі відсутні, колектор боїться тільки фізичних ушкоджень і неналежних робочих матеріалів. Більшість несправностей може бути швидко усунуто заміною одного з елементів.
4. Екологічність - за рік поглинач площею 1 м2 в середньому здатний запобігти викиду понад 100 кг вуглекислого газу і величезного кількість інших продуктів згоряння.
5. Вигідність в довгостроковій перспективі при відповідному догляді.
недоліки:
- Необхідність високих початкових вкладень.
- Мінливість, залежність від пори року і погодних умов. У більшості випадків колектор в системі опалення здатний виконувати лише допоміжну роль, допомагаючи економити паливо.
- Низька ефективність в північних регіонах світу.
Розцінки на установку сонячного опалення та водонагріву включають в себе:
- вартість абсорбуючих панелей;
- витрати на накопичувальний бак і комплект сполучних трубок - близько 70 000 рублей за двоконтурний бак 250 літрів;
- циркуляційний насос і контролер з вимірювальним обладнанням (тільки для вакуумних моделей) - від 20 000 рублів;
- витрати на сонячну батарею для роботи електричного насоса (опціонально).
Виробник Найменування моделі Тип Площа поглинача, м2 Вартість, рублі Ціна за 1 м2, рублі Viessmann Vitosol 100-F Плоский 2,3 51000 22200 Vitosol 200-T Прямоточний 2 133000 66500 Vitosol 300-T Теплові трубки 2 148000 74000 Buderus Logasol SKN 4, 0 Плоский 2,4 56400 23500 Vaillant AuroTherm VFK 145 V Плоский 2,5 66500 26600 AuroTherm exclusiv VTK 570 Теплові трубки 1 81900 81900 Сокіл Ефект М Плоский 2,05 20400 10000 Sunrain TZ58-1800-30R1 Теплові трубки 2,4 72400 30200 FPC -2200 Плоский 1,8 29800 16600 Kospel SA KSH.A-2,3 Плоский 2,3 31500 13800 Himin Solar HUJ16 / 2,1 Прямоточний 1,7 38500 22300 HRJ-28 / 1,8 Теплові трубки 2,8 63000 22500
Орієнтовні розцінки на вакуумні китайські колектори (2 панелі загальною площею 5 м2, найдешевший контролер і насос, бак 250 л) - 200 000 рублів. Для порівняння - аналогічна система обігріву на плоских колекторах обійдеться в 140 000 рублей. Якщо враховувати гарантійний термін 10 років, середню величину інсоляції в Московській області 1 173 кВт * год / м2 і ККД для вакуумних трубок 75%, для плоских панелей - 65% (з урахуванням втрат взимку), отримуємо наступний вихід теплової енергії:
- 10 х 5 м2 х 0,75 х тисячі сто сімдесят три кВт * год / м2 = 44000 кВт * год для вакуумних сонячних колекторів, або 4,55 руб за 1 кВт * год енергії.
- 10 х 5 м2 х 0,65 х 1173 кВт * год / м2 = 38100 кВт * год для плоских колекторів або 3,67 руб за 1 кВт * год енергії.
Як можна побачити, витрати на сонячну енергію приблизно відповідають тарифам на обігрів за допомогою електрики або твердопаливних котлів, але з урахуванням середнього терміну служби абсорбуючих панелей в 20 років, можна отримати подвійну економію, практично досягаючи рівня цін на централізоване теплопостачання.
Можна сміливо стверджувати, що в регіонах з річною інсоляцією вище 1 МВт * год, якщо будинок знаходиться далеко від міст із загальними котельнями, виправдане застосування сонячних вакуумних колекторів на додаток до традиційних варіантів. У північних регіонах Росії, Центральній та Східній Сибіру рівень річної сонячної енергії дуже низький, щоб виправдати початкові вкладення. Через високу засніженості і тривалої зими з мінусовими температурами на більшості російських територій плоскі колектори можна використовувати тільки для підігріву гарячої води в весняно-осінній період, для опалення вони практично не годяться.
Як вибрати колектор?