Нетрадиционные виды теплоснабжения – миф или реальность?
В настоящее время из-за увеличения стоимости энергоносителей проблема энергосбережения стала пиком актуальности, особенно в тех случаях, где потребление газа в целях отопления помещений и для нагрева воды является постоянной необходимостью. Выходом в сложившейся ситуации существует, видимо, один путь: необходимо как можно быстрее, наряду с активным энергосбережением развивать альтернативную (сегодня нетрадиционную) энергетику на базе огромного потенциала возобновляемых источников энергии. К таким источникам можно отнести солнце, землю, воздух и воду.
Энергию земли и воды эффективно используют установки – тепловые насосы. Работая по принципу холодильника, они отбирают то небольшое, но всегда постоянное тепло грунта или воды и помогают работать уже существующим системам отопления или водонагрева, снижая потребление покупного топлива. Тепловой насос может быть и единственным источником теплоснабжения, при этом требуется реконструкция существующей системы отопления, либо их совместное проектирование. Причем, чем больше поверхность теплосъема нагревательных приборов, тем эффективнее работает тепловой насос, достигая выработки тепла в 3-4 раза больше, чем потребление электроэнергии. Однако, это оборудование на сегодняшний день слишком дорого для повсеместного применения, стоимость 1 кВт установленной мощности - порядка 1 тыс.евро.
Но более подробно хотелось бы остановиться на использовании энергии солнца. Энергия солнца является одним из наиболее доступных и перспективных возобновляемых источников энергии. Самыми распространенными установками по её использованию являются солнечные коллекторы. Принцип действия таких установок достаточно прост: энергия солнца, используемая для нагрева некоего теплоносителя, тепло которого затем полезно используется. Можно выделить следующие основные направления использования этой теплоты:
- горячее водоснабжение;
- теплоснабжение;
Рассмотрим каждое из этих направлений:
Горячее водоснабжение - является наиболее развитым и востребованным способом использования солнечной энергии. В зависимости от региона, уровень солнечной радиации, приходящейся на 1 м2 составляет до 1000-1350 кВт в год. Проведя параллели со странами, имеющими тот же уровень величин солнечной радиации, что и в Украине, можно заключить, что в межсезонье солнечные коллекторы могут обеспечивать до 50%, а в летние месяцы – до 90% горячего водоснабжения частного дома. Даже в зимний период такие установки способны покрывать до 15-20% потребности в тепле системы ГВС.
Отопление. Является еще одним весьма перспективным способом использования солнечной энергии. Системы солнечного отопления делятся на две большие группы: без аккумуляции энергии и с сезонной аккумуляцией энергии. В первом типе систем солнечное отопление комбинируется с горячим водоснабжением, что позволяет существенно снизить общие капитальные затраты. Такие системы в климатических условиях Украины способны покрывать до 20-25% затрат на отопление, преимущественно в межсезонье. Второй тип систем используется реже. Пока такие системы массово не используются, они требуют большой уровень капитальных затрат и уровень сложности технических решений. Система с сезонной аккумуляцией тепла способна покрывать до 85% затрат на нужды отопления.
Существуют три основных типа солнечных коллекторов:
- открытые
- вакуумные
- плоские
Открытые коллекторы представляют собой поверхность, выполненную из резины или пластика с высокими значениями коэффициента поглощения солнечных лучей и высокой стойкостью к действию ультрафиолетового излучения. Применяются почти исключительно в открытых гелиосистемах для нагрева воды в бассейнах. Имеют малый срок эксплуатации, ограниченное применение, большую зависимость от облачности и ветра. В Украине могут применяться только в южных и юго-восточных регионах.
В вакуумных коллекторах используется в качестве эффективного теплоизолятора – вакуум. Вакуум поддерживается между наружным покрытием из стекла и теплопоглощающим слоем. Благодаря вакууму минимизируются тепловые потери и резко снижается зависимость КПД коллектора от разности температур между температурой коллектора и температурой наружного воздуха. Такие коллекторы достигают высокий КПД в течение всего года, максимальный КПД в зимний период, но они также имеют больший габаритный вес и размеры, а также большую стоимость по сравнению с другими типами коллекторов.
Плоские солнечные коллекторы являются наиболее распространенными типом солнечных коллекторов. Следует отметить, что в результате длительного совершенствования коллекторы данного типа практически достигли наиболее оптимальных показателей по эффективности, сроку эксплуатации и стоимости Плоские солнечные коллекторы работают на основе парникового эффекта. Солнечное излучение, падающее на поверхность коллектора, практически полностью пропускается стеклом. Таким образом, достигается аккумуляция солнечной энергии внутри коллектора. Отвод теплоты осуществляется теплоносителем – водой или раствором незамерзающей жидкости. В летний солнечный день производительность плоских коллекторов может достигать 50 литров воды, нагретой до 50-+60*С с одного квадратного метра в день. К их преимуществам перед остальными можно отнести относительно невысокую стоимость, простоту конструкции, возможность эксплуатации на протяжении всего года, длительный срок эксплуатации.
Таким образом, оборудование для солнечного горячего водоснабжения и отопления на отечественном рынке следует рассматривать как отдельный сегмент рынка, имеющий исключительно большой потенциал роста.
«Югтепломер»
