Системи сонячного теплопостачання Майбес

Назад

Завантажити вихідну статтю

Стаття опублікована в журналі С.О.К. №2 (лютий) 2011

В останні десятиліття стає актуальним питання про використання відновлюваної енергії, в тому числі і сонячної, в різних сферах життя. Збільшується не тільки населення нашої планети і загальне енергоспоживання, але ростуть і ціни на енергію, що отримується за допомогою викопних джерел. Більш того в зв'язку з постійним зростанням виробництва і споживання енергії погіршується і екологічна ситуація в світі. Дане питання в багатьох країнах вирішується за допомогою пошуку альтернативних джерел, і рік від року частка енергії, що виробляється за допомогою нетрадиційних джерел, зокрема сонячного випромінювання, неухильно збільшується.

І в нашій країні все більший інтерес викликають сучасні енергоефективні технології, проводиться величезна кількість виставок, форумів та інших заходів, присвячених питанням використання сонячного випромінювання для отримання енергії. Відносно низька собівартість виробництва сонячної енергії робить її доступною, а, отже, постійно зростає кількість проектів з використанням енергії сонця для забезпечення будинків гарячою водою, а також в якості додаткового джерела для систем опалення.

Існує міф про те, що територія України придатна для реалізації сонячних програм. Вчені спростовують цей факт, стверджуючи, що середньорічне надходження сонячної енергії в різних регіонах України, порівняно з тим, що отримує Південна Європа. Дивно, але на багатьох територіях України середньорічне надходження сонячної енергії вище, ніж в самих інсольованихчастинах Європи. Наприклад, Забайкалля отримує сонячної енергії більше, ніж Іспанія!

З огляду на наявність в Україні серйозних передумов, як кліматичних, так і технічних для розвитку ринку сонячної енергії, компанія Майбес вважає перспективним напрямок систем сонячного теплопостачання. У 2011 році на додаток до вже існуючої в асортименті сонячної обв'язки компанія виводить на український ринок нову лінійку продукції сонячні колектори Майбес, тим самим пропонуючи пакетні рішення під ключ.

В даний час компанія Майбес готова запропонувати повноцінне пакетне рішення для приготування гарячої води і підтримки системи опалення за допомогою сонячної енергетики. Дане рішення включає: сонячні колектори, модульні насосні станції Solar, бівалентні бойлери гарячого водопостачання (ГВП) і ємності для акумулювання тепла, розширювальні мембранні баки Solar, спеціальний теплоносій, а також систему гофрованих труб Inoflex в каучуковій термоізоляції.

Перевага пакетних рішень полягає в 100% виключення помилок при проектуванні, монтажі та пусконалагоджувальних роботах. Пакети Solar розроблені з урахуванням середньої кліматичної зони і специфіки українського ринку і включають в себе всі необхідні комплектуючі для функціонування системи.

1. Сонячний колектор плоского або вакуумного типу з адсорбером покритим оксидом срібла, який поглинає до 100% сонячної радіації, що не відображаючи її назад в навколишнє середовище. Всі колектори Майбес захищені ударостійким, надпрозорим склом з пропускною спроможністю 97%, що дозволяє зберегти ефективну працездатність колектора навіть при вкрай несприятливих погодних умовах.
2. Модульне обв'язування (насосні станції Solar) для подачі теплоносія від сонячного колектора до бойлера ГВС або акумулятора тепла. Укомплектовані всією необхідної арматурою, відводом повітря, циркуляційним насосом, розрахованим на роботу при підвищених температурах в середовищі пропіленгліколевих сумішей, і модулем автоматики, яка регулює витрату теплоносія в геліо- контурі і перешкоджає закипанню теплоносія в системі при підвищені сонячної активності і тривалій відсутності водорозбору.
3. Бівалентні бойлери ГВП та акумулюючі ємності також розраховані на роботу з геліосистемами і укомплектовані енергоефективною теплоізоляцією, що зводить втрати переданого тепла до нуля.
4. Розширювальні баки Solar зі спеціальною мембраною, стійкою до гліколевого середовища, який найкращим чином підходить для використання в геліосистемі.
5. Теплоносій Майбес, розроблений спеціально для використання в сонячних колекторах вакуумного типу, що мають високу температуру стагнації до 260С і розрахованих на робочу температуру від-30С до + 170С.
6. Спеціальний гофрований трубопровід в каучуковій термоізоляції з попередньо прокладеним кабелем для датчика температури сонячного колектора, укомплектований усіма необхідними фітингами, для швидкого і надійного з'єднання колектора з насосною станцією і бойлером ГВП.

Сонячні колектори, іноді звані сонячними панелями, є основним елементом в конструкції геліосистем, саме в поглинаючій поверхні колектора під впливом сонячного випромінювання відбувається перетворення сонячної енергії в теплову. В результаті поверхня колектора розігрівається, а теплоносій, який циркулює через неї, поглинає тепло і передає його в бак-акумулятор і далі в контур нагріву води (можливо, і опалення). Теплоносій, який віддав значну частину тепла в контурі, знову повертається в колектор і нагрівається, цикл, відповідно, замикається.

Сонячний колектор Майбес, завдяки своїй внутрішній конструкції, використовує для приготування теплоносія практично весь спектр сонячного випромінювання. У безхмарну погоду найбільш інтенсивним є ультрафіолетове випромінювання, яке ефективно розігріває теплоносій. У похмуру погоду за рахунок заломлення сонячних променів переважає інфрачервоне випромінювання, і хоча воно менш потужне, ніж ультрафіолетове, але дозволяє колекторам не тільки стійко працювати, зберігаючи значний запас потужності, але і нагрівати теплоносій для приготування гарячої води!

Сонячні панелі за допомогою спеціальних кріплень встановлюються на плоскому даху або майданчику біля будинку, на похилому даху або стіні будівлі, а також можуть монтуватися безпосередньо в дах. При розміщенні колекторів необхідно враховувати широту місцевості, ландшафт і забудову прилеглої території, оптимальна орієнтація південна, відхилення від неї веде до значного зменшення ефективності роботи сонячної панелі. Наприклад, відхилення плоскої панелі від південної орієнтації на схід до 15 веде до зменшення приходу сонячної радіації на 5%, а на захід до 30 - на 10%.

Ефективність роботи всієї геліосистеми будівлі в значній мірі залежить від ефективності роботи сонячної панелі, тому що чим більше сонячної енергії поглине колектор, і чим менше її втратить, тим ефективніше буде працювати система. Величина ККД сонячного колектора залежить від ряду величин в залежності від конкретних умов експлуатації. Наприклад, чим нижче необхідна температура нагріву, тим вище ККД. Також на ефективність роботи колектора значно впливає різниця температур поверхні колектора і навколишнього середовища, чим менше різниця температур, тим менше тепловтрати, а, отже, і вище ККД.

Для забезпечення високої ефективності роботи геліосистеми і правильного вибору всіх її компонентів необхідно проводити гідравлічний розрахунок за загальноприйнятою методикою. У багатьох тонкощах у виборі сонячних панелей і розрахунку геліосистем всі бажаючі зможуть дізнатися на спеціальних семінарах, що проводяться фахівцями компанії Майбес в різних містах України.

Чим нижче температури навколишнього середовища взимку, чим менше сонячних днів в році, тим вищі вимоги повинні пред'являтися до геліосистем, а зокрема, до сонячних колекторів. Сонячні колектори Майбес виробляються на заводі в Німеччині з використанням самих передових технологій і ноу-хау. Колектори розроблені з урахуванням специфіки роботи в кліматичній зоні Північної Європи, і можуть бути використані не тільки в південних регіонах. Сучасні технології систем Майбес дозволяють без значної втрати ефективності отримувати теплову енергію від сонця при температурах навколишнього середовища до - 15С!

Випромінювання сонця виявляється ефективним джерелом тепла і енергії в котеджах і дачних будинках, розташованих далеко від інженерних комунікацій. До того ж за енергію сонця не потрібно платити і вона ніколи не вичерпається. Розглянемо далі кілька цікавих прикладів підвищення енергоефективності побудованих об'єктів з використанням сонячних колекторів, що дозволяють не тільки заощадити на енергії, а й збільшити термін експлуатації основного джерела тепла в системі опалення і підвищити комфорт кінцевих споживачів. Влітку, коли немає необхідності в опаленні, газовий котел в житловому будинку виконує тільки одну функцію задоволення потреб мешканців в гарячій воді. Приготування гарячої води здійснюється шляхом циркуляції теплоносія через теплообмінник бойлера ГВС. Не важко здогадатися, що для того, щоб подати теплоносій в теплообмінник бойлера ГВС котел повинен розігріти сам себе (топку котла), а це 50-100 літрів теплоносія в залежності від потужності котла і теплоносій в трубопроводі котел бойлер ГВП. В результаті витрачається набагато більше палива, ніж необхідно для нагріву необхідної кількості води, та й ресурс обладнання сильно знижується за рахунок тактованія, тобто велика ймовірність більш раннього виходу з ладу опалювального обладнання.

Спочатку встановив на об'єкт бівалентній бойлер ГВП та геліосістему, або укомплектувавши вже існуючу в будинку систему оребреним теплообмінніком з міді и сонячна колектором, можна повністю реалізувати приготування гарячої води в літній период, тим самим значний скоротити витрати на енергоресурси в дану пору року. Тако ж економічно доцільно використовувати системи сонячноготеплопостачання на автономні або локально віддалених об'єктах (наприклад, таких як автозаправка або будинок в гірській місцевості). На даних об'єктах через їх віддаленості від газопроводу, часто встановлюється котельне обладнання на рідкому паливі, електріці або дровах. Правильно спроектована геліосістема может компенсуваті в такому випадку до 70% витрат на енергоресурси!

Ну і, мабуть, самий рентабельний приклад використання сонячної енергії це використання сонячних колекторів в готелях, розташованих на південному морське узбережжі. Спеціфіка даних об'єктів така, что пік споживання гарячої води доводиться на годину, коли більшість відпочиваючих повертаються з пляжу, а в інші годині доби водоразбір може бути і зовсім відсутній. Сонячні панелі на протязі всього дня ефективно готують теплоносій за рахунок вісокої сонячної радіації, який в свою чергу, циркулюючи через теплообмінник бойлерів ГВП, готує санітарну воду для споживання. Як показує практика, інвестиції в цю систему окупаються вже на 4 рік використання и дозволяють в майбутньому звести до нуля витрати на приготування гарячої води.