• Колцентр: (044) 290-88-12
  • Центральный офис
  • Филиалы
  • Вакансии
  • Личный кабинет
Cолнечная альтернатива: солярные системы в частном доме

Cолнечная альтернатива: солярные системы в частном доме

19.12.2012

Всем известные источники энергии постепенно приобретают все больше и больше негативных качеств, как для окружающей среды, так и для человека, включая и финансовый аспект. Но не многие, к сожалению, знают, что вокруг нас ежедневно присутствует количество альтернативной энергии, равное потребляемому человечеством за год. Нужно только уметь правильно его использовать.

С каждым днем все больше и больше людей задумываются об экологической ситуации в мире. Во многом, благодаря агитации европейских СМИ, но это не единственная причина. Со временем люди приходят к выводу, что собственный эко-дом – это полезно не только для природы, но и для нас самих. Почему? Потому что экология – это не только то, что вокруг нас, это один из самых мощных факторов, влияющих на наше здоровье и здоровье наших детей. Одна из самых обсуждаемых проблем – это энергетическая ситуация в мире: всем известен печальный опыт использования ядерной энергии, нехватка ископаемых видов топлива и дороговизна услуг энергообеспечения, по крайней мере по опыту нашей страны. Поэтому упускать из виду возможность использовать альтернативные виды энергии – просто преступление по отношению и к своему здоровью, и к кошельку.

Говоря об энергии ежедневно присутствующей в нашей жизни, ученые имеют в виду не что иное, как солнечную радиацию, постоянно излучаемую на территорию Земли. Если раньше люди были ограничены законами государственных учреждений, распределяющих тепловую энергию между городскими жителями, то благодаря развитию частного строительства, каждый имеет право выбирать – платить за отопление и горячую воду, по растущим год за годом тарифам, или искать варианты. И люди их находят: если проезжая котеджный городок вы обратите внимание на крыши домов, то на многих увидите конструкции, напоминающие стоящие вряд мансардные окна – это солнечные коллекторы или, так называемые, солярные системы. О них мы и поговорим конкретней.

Интересные факты о Солнце и солнечной энергии

  • Энергия Солнца составляет 386 миллиарда миллиардов мегаватт.
  • Каждую секунду 700 миллионов тонн водорода на Солнце преобразуются в 695 миллионов тонн гелия и 5 миллионов тонн энергии в форме гамма-лучей.
  • Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду.
  • Яркость Солнца эквивалентна яркости 4 триллионам триллионов лампочек мощностью 100 ватт.
  • Область поверхности Солнца размером с почтовую марку светит как 1,5 миллиона свечей.
  • Общее количество ископаемого топлива земли эквивалентно 30 солнечным дням.

(Источник 1000 и 1 факт)

 

Что такое солнечный коллектор?

Солнечные коллекторы в частном доме

Солярная система – это система конструкций, предназначенных для поглощения солнечной радиации и преобразования ее в тепловую энергию, для обеспечения горячего водоснабжения, отопления или электричества. Солнечные коллекторы, наиболее доступные для частного строительства, бывают вакуумные и плоские, с разной структурой и методом управления. Мы остановимся на плоских, самых экономически выгодных гелиосистемах известных на сегодняшний день.

Принцип работы – проще простого: солнечные лучи поглощаются поверхностью коллектора, передаются жидкости, которая циркулирует между баком нагрева и коллектором. От вида солярной системы зависит, какая именно жидкость станет теплоносителем. В одноконтурной – циркуляция происходит естественным образом, а жидкость хранящая тепло – вода. Бак-аккумулятор в этом случае очень напоминает бойлер: холодная вода опускается на дно бака и возвращается в коллектор, а горячая поднимается в верхнюю часть и поступает непосредственно в трубопровод, за счет более легкой удельной массы и меньшей плотности. Двухконтурные гелиосистемы построены на том, что тепло передается специальной жидкости. Чаще всего это незамерзающая нетоксичная субстанция, (как в холодильнике, но хранит не холод, а тепло), она нагревает полученной энергией солярную емкость, в которой находится вода для бытовых нужд или отопления. В наших климатических условиях такая конструкция системы более эффективна,  поскольку она позволяет использовать солнечный коллектор и зимой, ведь мороз не может нарушить циркуляцию жидкости, как в случае с простой водой. В случае двухконтурной структуры, система циркуляции воды в солярной системе может быть принудительная, когда жидкость-теплоноситель перемещается не за счет естественного физического процесса, а с помощью насоса. Такой вариант в нашей климатической зоне достигает наиболее высокого КПД (коэффициент полезного действия). Казалось бы, что с такой элементарной конструкцией не может возникнуть никаких проблем, но как показывает практика, подводные камни есть всегда, именно поэтому к выбору гелиосистемы нужно отнестись как можно серьезнее, проконсультироваться с профессионалами и правильно рассчитать нужное количество солнечных коллекторов.

Схема обогрева дома при помощи соларов

 

Как выбрать солярную систему?

При выборе солярной системы нужно знать, что эффективность работы солнечного коллектора, зависит от многих факторов, таких как:

- количество поглощаемой солнечной радиации;

- скорость преобразования ее в тепловую энергию;

- теплопотери по пути к баку;

- климатическая зона, в которой находится объект.

Например, солярные системы ROTO работают по двухконтурной системе. Благодаря универсальности конструкции, такую систему можно использовать и для горячего водоснабжения и для отопления. Но для второго пункта потребуется большее количество коллекторов и придется найти решение проблемы избыточного тепла летом. Например, можно переключать летнее отопление на подогрев бассейна. Но так как люди нашей страны пока что настороженно относятся к альтернативной энергии, то самым оптимальным вариантом станет использование солярной системы для нагрева горячей воды как постоянный источник в летнее время и как дополнительный зимой. Это позволит не только постепенно войти во вкус и проверить надежность и комфортность такого способа получения тепла, но и сэкономить на количестве солнечных коллекторов.

Общий результат работы солярной системы зависит от правильного монтажа и качества каждой отдельно взятой комплектующей.

Солнечный коллектор

Как уже было сказано, солнечный коллектор внешне очень напоминает мансардное окно, так как его конструкция специально сделана таким образом, чтобы легко встраиваться в скатную крышу и иметь при этом эстетичный вид. Но не обязательно размещать прибор именно на скатной крыше, это можно сделать в саду или балкона – на любой открытой для солнечных лучей площадке. Ориентацию тоже можно выбрать любую, но это влияет на эффективность работы прибора. Наиболее выгодной считается южная ориентация.

Структура солнечного коллектора

Состоит такой коллектор из:

А ) Абсорбер из Алюминия

В ) Медные трубки абсорбера

С ) Соларное стекло закаленное

D ) Пленка гидроизоляционная

E ) Изоляция

F ) Рама

G ) Задняя стенка

 

Корпус конструкции – крайне важная часть, потому что она не только соединяет все составляющие, но и является креплением коллектора к крыше дома. За счет своей немалой площади солнечный коллектор уязвим для всевозможных погодных явлений – порывов ветра, например. Поэтому крепление должно быть прочным и надежным. Сейчас большинство известных торговых марок коллекторов выпускают производители мансардных окон: их крепления позволяют встроить панель в скатную крышу максимально удобно и устойчиво. Например, крепеж коллекторов фирмы Roto состоит из специальных монтажных уголков, которые монтируют непосредственно на обрешетку.

Верхняя часть коллектора покрыта соларным стеклом, которое благодаря специальному составу имеет пропускаемость солнечных лучей до 92-96%. Это важно потому, что от этого параметра напрямую зависит КПД всей гелиосистемы. Такое стекло делают с максимально низким содержанием железа, что в свою очередь позволяет снизить отражение солнечных лучей к минимуму. Кроме этой проблемы, существует еще проблема запыления, ведь грязь на поверхности коллектора сильно снизит эффективность всей системы. Чтобы ее решить производители используют каленое стекло, покрытое специальным составом. Таким образом, ультрафиолет уничтожает органические вещества, дождевая вода смывает пыль, а состав предотвращает потеки и разводы. Нельзя забывать и о том, что стекло находящееся на поверхности крыши должно быть устойчиво к ударам, вибрациям и прочим явлениям, для этого нужно проверять, чтобы толщина стекла была не менее 3 мм.

Под стеклом находится металлический абсорбер, он может быть медный или алюминиевый – это основной элемент всей системы. Между абсорбером и теплоизоляцией находятся медные трубки, по которым циркулирует антифриз. Пластина нагревается, тепло передается трубкам и циркулирующей жидкости, которая проводит тепло дальше. От плотности соединения трубок с металлической поверхностью зависит общий КПД. Ведь, как мы уже говорили, чем меньше теплопотери тем эффективнее работа гелиосистемы. С этой же целью между задней стенкой коллектора и абсорбером находится слой теплоизоляции.

Остальные элементы: бак, трубопровод и система управления гелиосистемы

Здесь особенно важно то, какую систему вы используете: одно- или двухконтурную. Одноконтурная требует гораздо больших трудозатрат в обслуживании и установке. Во-первых, кроме того что вы не сможете использовать солнечную энергию зимой, воду из системы необходимо обязательно сливать, потому что если этого не сделать – жидкость замерзнет, а это грозит полной поломкой всей конструкции. Для этого необходимо обеспечить удобный доступ для слива воды и место, где это будет происходить, чтобы вода не повредила жилые помещения дома. Во-вторых, бак в однокотурной системе должен быть размещен выше солнечного коллектора желательно на полметра, то есть где-то под коньком скатной крыши. Это должно быть заранее предусмотрено в стропильной системе, чтобы бак не смущал людей находящихся внутри дома своим видом, но и имел доступ для обслуживания. Можно сделать вывод, что такой вариант прекрасно подойдет для дачи.

Двухконтурная система с принудительной циркуляцией жидкости позволяет избежать всех вышеперечисленных не совсем удобных моментов. Но, несмотря на то, что бак можно разместить где угодно, не стоит забывать, что в этом случае более пристальное внимание нужно уделить трубопроводам. На них должна быть усиленная теплоизоляция, чтобы максимально снизить теплопотери по дороге тепла от коллектора до бака. Оптимальный вариант – когда трубы от коллектора сразу прячутся под кровельное покрытие, это позволяет уберечь систему от внешних раздражителей, таких как осадки, мороз или птицы.

 

Что вы получаете от использования солярной системы

Солнечные коллекторы Roto

Мы уже сказали о пользе альтернативной энергии для планеты и для региона в частности, но, так как большинство из нас люди прагматичные, нужно сказать и о персональных преимуществах.

- Кроме того, что энергия экологически чистая – она еще и бесплатная;

- Солярные системы обеспечивают от 50 до 100% человеческих нужд в горячей воде, в зависимости от времени года и местности;

- Солярную систему можно установить как во время постройки дома, так и во время реконструкции или реставрации крыши. Она легко подключается к существующей системе водоснабжения.

- Гарантия на солнечные коллекторы составляет около 50 лет, приблизительно такая же цифра и для комплектующих;

- Солярные системы просты в управлении и обслуживании.

- В Европе стоимость гелиосистемы окупается в среднем за 3-7 лет, в нашей стране цифры будут несколько выше, но учитывая тенденцию роста коммунальных услуг – это очень скоро изменится.

Все, что можно сказать: солярные системы выгодны, с какой стороны не посмотри, и в моральном, и в глобальном, и в материальном смысле. И если раньше было одно, но мощное, оправдание, почему мы не устанавливаем экологически-чистые источники энергии – их стоимость, то сегодня эта цифра совершенно не страшна с учетом их окупаемости.

Поэтому, почему бы и нет?