В даний час через збільшення вартості енергоносіїв проблема енергозбереження стала піком актуальності, особливо в тих випадках, де споживання газу з метою опалення приміщень і для нагріву води є постійною необхідністю. Виходом в ситуації, що склалася існує, мабуть, один шлях: необхідно якомога швидше, поряд з активним енергозбереженням розвивати альтернативну (сьогодні нетрадиційну) енергетику на базі величезного потенціалу відновлюваних джерел енергії. До таких джерел можна віднести сонце, землю, повітря і воду.
Енергію землі і води ефективно використовують установки - теплові насоси. Працюючи за принципом холодильника, вони відбирають то невелике, але завжди постійне тепло грунту або води і допомагають працювати вже існуючих систем опалення або водонагріву, знижуючи споживання покупного палива. Тепловий насос може бути і єдиним джерелом теплопостачання, при цьому потрібно реконструкція існуючої системи опалення, або їх спільне проектування. Причому, чим більше поверхня теплос'ема нагрівальних приладів, тим ефективніше працює тепловий насос, досягаючи вироблення тепла в 3-4 рази більше, ніж споживання електроенергії. Однак, це обладнання на сьогоднішній день занадто дорого для повсюдного застосування, вартість 1 кВт встановленої потужності - близько 1 тис.євро.
Але більш детально хотілося б зупинитися на використанні енергії сонця. Енергія сонця є одним з найбільш доступних і перспективних поновлюваних джерел енергії. Найпоширенішими установками по її використанню є сонячні колектори. Принцип дії таких установок досить простий: енергія сонця, яка використовується для нагріву якогось теплоносія, тепло якого потім корисно використовується. Можна виділити наступні основні напрямки використання цієї теплоти:
Гаряче водопостачання;
теплопостачання;
Розглянемо кожне з цих напрямків:
Гаряче водопостачання - є найбільш розвиненим і затребуваним способом використання сонячної енергії. Залежно від регіону, рівень сонячної радіації, що припадає на 1 м2 становить до 1000-1350 кВт на рік. Провівши паралелі з країнами, що мають той же рівень величин сонячної радіації, що і в Україні, можна зробити висновок, що в міжсезоння сонячні колектори можуть забезпечувати до 50%, а в літні місяці - до 90% гарячого водопостачання приватного будинку. Навіть в зимовий період такі установки здатні покривати до 15-20% потреби в теплі системи ГВП.
Опалення. Є ще одним дуже перспективним способом використання сонячної енергії. Системи сонячного опалення діляться на дві великі групи: без акумуляції енергії і з сезонною акумуляцією енергії. У першому типі систем сонячне опалення комбінується з гарячим водопостачанням, що дозволяє істотно знизити загальні капітальні витрати. Такі системи в кліматичних умовах України здатні покривати до 20-25% витрат на опалення, переважно в міжсезоння. Другий тип систем використовується рідше.Поки такі системи масово не використовуються, вони вимагають великої рівень капітальних витрат і рівень складності технічних рішень. Система з сезонною акумуляцією тепла здатна покривати до 85% витрат на потреби опалення.
Існують три основні типи сонячних колекторів:
відкриті
вакуумні
плоскі
Відкриті колектори представляють собою поверхню, виконану з гуми або пластику з високими значеннями коефіцієнта поглинання сонячних променів і високою стійкістю до дії ультрафіолетового випромінювання. Застосовуються майже виключно у відкритих геліосистемах для нагріву води в басейнах. Мають малий термін експлуатації, обмежене застосування, велику залежність від хмарності і вітру. В Україні можуть застосовуватися тільки в південних і південно-східних регіонах.
У вакуумних колекторах використовується в якості ефективного утеплювача - вакуум. Вакуум підтримується між зовнішнім покриттям зі скла і теплопоглинальних шаром. Завдяки вакууму мінімізуються теплові втрати і різко знижується залежність ККД колектора від різниці температур між температурою колектора і температурою зовнішнього повітря. Такі колектори досягають високий ККД протягом всього року, максимальний ККД в зимовий період, але вони також мають більший габаритний вага і розміри, а також велику вартість у порівнянні з іншими типами колекторів.
Плоскі сонячні колектори є найбільш поширеними типом сонячних колекторів. Слід зазначити, що в результаті тривалого вдосконалення колектори даного типу практично досягли найбільш оптимальних показників по ефективності, терміну експлуатації та вартості Плоскі сонячні колектори працюють на основі парникового ефекту. Сонячне випромінювання, падаюче на поверхню колектора, практично повністю пропускається склом.
Таким чином, досягається акумуляція сонячної енергії всередині колектора. Відведення теплоти здійснюється теплоносієм - водою або розчином незамерзаючої рідини. У літній сонячний день продуктивність плоских колекторів може досягати 50 літрів води, нагрітої до 50 + 60 * С з одного квадратного метра в день. До їх переваг перед іншими можна віднести відносно невисоку вартість, простоту конструкції, можливість експлуатації на протязі всього року, тривалий термін експлуатації.
Таким чином, обладнання для сонячного гарячого водопостачання та опалення на вітчизняному ринку слід розглядати як окремий сегмент ринку, який має виключно великий потенціал зростання.
А.Романчук, головний менеджер ПП «Югтепломер»
