Not found

Статті про облаштування саду
Геліосистеми

 

Населення Землі зростає, а разом з ним зростає і потреба в споживанні енергії, і як наслідок погіршується екологічна ситуація. Все це в комплексі зумовлює інтерес до знаходження альтернативних джерел енергії. Для України необхідність у пошуку альтернативної енергії посилюється дефіцитом власних енергоносіїв. На сьогодні прогрес в енергетиці в світі визначається використанням відновлюваних джерел енергії, в тому числі і сонячного випромінювання.


Сонячне тепло може бути ефективним джерелом тепла та енергії для обладнання в котеджах і дачних будинках, розташованих далеко від інженерних комунікацій.


При цьому за енергію сонця не потрібно платити, і, до того ж, вона ніколи не вичерпається.


Для сонячної енергетики існує спеціальне поняття - геліоенергетика (від грецького Helios - сонце), а геліоустановки - це пристрої для перетворення сонячної енергії в інші види. Вони можуть застосовуватися для нагрівання і охолоджування води і повітря, тобто опалення та кондиціонування, опріснення води, вироблення електроенергії та ін


До цих пір сонячні системи не набули широкого поширення в силу складності конструкції і високої ціни. Також серед недоліків таких систем були невисока енергоефективність, великі тепловтрати при температурах нижче нуля і низькою поглинаючої здатності колектора. На сьогоднішній день сучасні установки володіють додатковими перевагами, оскільки енергоефективність їх значно збільшилася, ударостійка герметична конструкція колектора практично не має тепловтрат, а термін експлуатації може становить 15-20 років і більше.


У конструкції геліосистеми основним елементом геліосистем є сонячний колектор, або геліоколектор. Саме в поглинаючої панелі геліоколектора під впливом сонячного випромінювання, а точніше, інфрачервоної її складової, і відбувається перетворення сонячної енергії в теплову. У результаті панель розігрівається, а прокачується через неї рідкий теплоносій відбирає отримане тепло. Тепло передається теплоносієм в бак-акумулятор і далі по контуру нагріву води (а можливо і опалення), потім охолодити теплоносій повертається в колектор і знову нагрівається, і таким чином цикл замикається. Такий принцип роботи системи.


Від ефективності роботи сонячного колектора в значній мірі залежить ефективність роботи всієї системи, оскільки чим більше сонячної енергії поглине геліоколектор і чим менше її втратить, тим ефективніше буде працювати система. Ефективний плоский геліоколектор зараз працює із середнім ККД у 60-70%, але величина ця нестабільна, і може визначатися тільки для конкретних умов експлуатації в окремий момент часу. Зокрема, чим нижче необхідна температура нагрівання, тим вище ККД ге-ліоколлектора, а застосування більш ефективного поглинаючого покриття в хмарну погоду дозволить збільшити ефективність колекторів практично в півтора рази. Також на ефективність колектора


сильно впливає різниця між температурою поверхні панелі і навколишнього середовища - чому різниця менше, тим вище ККД через пониження тепловтрат.


Геліосистеми розділяються за кількістю контурів теплоносія на одно-і двоконтурні, а за способом циркуляції теплоносія - на системи з природною циркуляцією, або термосифонні, і системи з примусовою циркуляцією.


В одноконтурних системах в сонячні колектори надходить і нагрівається саме та вода, яка витрачається з бака-акумулятора. Переваги такого методу в простоті і найвищому ККД системи в цілому, недоліки - підвищені вимоги до якості води, причому як в плані чистоти, так і низькою жорсткості, підвищена корозія, з-за повітря, який розчинений у воді і трудність у роботі при мінусових температурах .


У двоконтурних системах є спеціальний теплоносій, антізамерзающая рідина, при цьому теплова енергія від теплоносія воді передається за допомогою спеціального теплообмінника, зазвичай «змійовика». Переваги тут - підвищена надійність системи, оскільки в колекторах немає випадання солей, какв разі застосування води, можливість безпечної роботи системи при мінусових температурах, відсутність необхідності додатковій обслуговуванні і тривалий гарантований ефективний термін експлуатації - до 50 років. Є й недоліки - трохи менша ефективність роботи системи з-за присутності додаткових тепловтрат і необхідність періодичної заміни теплоносія, приблизно раз на 5-7 років, після перевірки стану системи фахівцем.


Принцип роботи термосифонних систем з природною циркуляцією полягає в наступному: розігрітий теплоносій переноситься у верхню частину колектора, в результаті чого виникає різниця тисків, і якщо колектор підключити до бака, що знаходиться вище нього, то виникне мимовільна циркуляція теплоносія, швидкість якої залежить від конструкції колектора , інтенсивності сонячного випромінювання і швидкості охолодження в теплообміннику.


У системах з примусовою циркуляцією у контурі колекторного кола знаходиться циркуляційний насос невеликої потужності, який примушує циркулювати теплоносій. Його роботою керує регулятор, а споживана потужність насоса набагато менше потужності вироблюваної системою


теплової енергії. При етомв будь геліосистемі мається керуюча автоматика, яка може коригувати роботу системи залежно від зовнішніх чинників, наприклад погоди - і давати команду на менший нагрів в сонячний день, коли будинок прогрівається сонячними променями і безпосередньо, через вікна і стіни.


При виборі системи основними факторами є можлива температура повітря у найхолодніший період року і кількість ясних сонячних днів, тому геліосістемиі набули поширення в странахстеплим кліматом. У нашій країні має сенс використовувати двоконтурні системи з примусовою циркуляцією теплоносія.


Сонячні колектори можуть встановлюватися на горизонтальній даху або майданчику біля будинку, на похилому даху або стіні, що виходять на південь, а також можуть монтуватися безпосередньо в дах.


Звичайно, геліосистема - сьогодні поки дорогий пристрій, з терміном окупності близько 9 років, але в недалекому майбутньому при нинішніх темпах зростання цін на енергоносії вона принесе вигоду. Так що зверніть увагу на надійність обладнання при виборі. До речі, чим більше сонячного світла у вашій місцевості, тим більше низькі вимоги з енергоефективності ви можете пред'являти до сонячних колекторів при покупці. І навпаки, чим менше сонячного світла і чим холодніше взимку у вашій місцевості, тим складніше і дорожче буде геліосистема, яку має сенс вам встановлювати. Адже дешевий сонячний колектор, чудово справляється зі своєю роботою спекотним літом в сонячну погоду, виявиться абсолютно марним хмарним зимовим днем при морозі -10 - 15 ° C










rc