Системы солнечного теплоснабжения «Майбес»

Автор: Статья подготовлена пресс-службой компании «Майбес».

Системы солнечного теплоснабжения_html_m2d5434adВ последние десятилетия становится актуальным вопрос об использовании возобновляемой энергии, в т.ч. и солнечной, в различных сферах жизни. Увеличивается не только население нашей планеты и общее энергопотребление, но растут и цены на энергию, получаемую с помощью ископаемых источников. Более того, в связи с постоянным ростом производства и потребления энергии ухудшается и экологическая ситуация в мире.

Этот вопрос во многих странах решается с помощью поиска альтернативных источников, и год от года доля энергии, вырабатываемой с помощью нетрадиционных источников, в частности солнечного излучения, неукоснительно увеличивается.

И в нашей стране все больший интерес вызывают современные энергоэффективные технологии, проводится огромное количество выставок, форумов и других мероприятий, посвященных вопросам использования солнечного излучения для получения энергии. Относительно низкая себестоимость производства солнечной энергии делает ее доступной, а, следовательно, постоянно растет число проектов с использованием энергии солнца как для обеспечения домов горячей водой, так и в качестве дополнительного источника для систем отопления.

Существует миф о том, что территория Российской Федерации непригодна для реализации солнечных программ. Ученые опровергают это заблуждение, утверждая, что среднегодовое поступление солнечной энергии в разных регионах России сравнимо с тем, что получает Южная Европа.

Удивительно, но на многих территориях России среднегодовое поступление солнечной энергии выше, чем в самых инсолированных частях Европы. Например, Забайкалье получает солнечной энергии больше, чем «солнечная Испания»!

Учитывая наличие в России серьезных предпосылок, как климатических, так и технических, для развития рынка солнечной энергии, компания «Майбес» считает перспективным направление систем солнечного теплоснабжения. В 2011 г. в дополнение к уже существующей в ассортименте «солнечной обвязке» компания выводит на российский рынок новую линейку продукции — солнечные коллектора «Майбес», тем самым предлагая пакетные решения «под ключ».

Представленный в статье солнечный коллектор «Майбес» благодаря своей внутренней конструкции использует для приготовления теплоносителя практически весь спектр солнечного излучения

Системы солнечного теплоснабжения_html_m32630b9aВ настоящее время компания «Майбес» готова предложить полноценное пакетное решение для приготовления горячей воды и поддержания системы отопления с помощью солнечной энергетики. Данное решение включает: солнечные коллекторы, модульные насосные станции Solar, бивалентные бойлеры горячего водоснабжения (ГВС) и емкости для аккумулирования тепла, расширительные мембранные баки Solar, специальный теплоноситель, а также систему гофрированных труб Inoflex в каучуковой термоизоляции.

Преимущество пакетных решений заключается в 100 % исключении ошибок при проектировании, монтаже и пусконаладочных работах. Пакеты Solar разработаны с учетом средней климатической зоны и специфики российского рынка и включают в себя все необходимые комплектующие для функционирования системы.

1. Солнечный коллектор плоского или вакуумного типа с адсорбером покрытым оксидом серебра, который поглощает до 100 % солнечной радиации, не отражая ее обратно в окружающую среду. Все коллекторы «Майбес» защищены ударопрочным, сверхпрозрачным стеклом с пропускной способностью 97 %, позволяющее сохранить эффективную работоспособность коллектора даже при крайне неблагоприятных погодных условиях.

2. Модульная обвязка (насосные станции Solar) для подачи теплоносителя от солнечного коллектора к бойлеру ГВС или аккумулятору тепла. Укомплектованные всей необходимой арматурой, воздухоотводчиками, циркуляционным насосом, рассчитанным на работу при повышенных температурах в среде пропилен-гликолевых смесей, и модулем автоматики, которая регулирует расход теплоносителя в гелиоконтуре и препятствует закипанию теплоносителя в системе при повышенной солнечной активности и длительном отсутствии водоразбора.

3. Бивалентные бойлеры ГВС и аккумулирующие емкости также рассчитаны на работу с гелиосистемами и укомплектованы энергоэффективной теплоизоляцией, сводящей потери переданного тепла к нулю.

4. Расширительные баки Solar со специальной мембраной, устойчивой к гликолевой среде, которая наилучшим образом подходит для использования в гелиосистеме.

5. Теплоноситель «Майбес», разработанный специально для использования в солнечных коллекторах вакуумного типа, имеющих высокую температуру стагнации до 260 °С и рассчитанных на рабочую температуру -30…+170 °С.

6. Специальный гофрированный трубопровод в каучуковой термоизоляции с предварительно проложенным кабелем для датчика температуры солнечного коллектора, укомплектованный всеми необходимыми фитингами, для быстрого и надежного соединения коллектора с насосной станцией и бойлером ГВС.

Эффективность работы всей гелиосистемы здания в значительной степени зависит от эффективности работы солнечной панели

Солнечные коллекторы, иногда называемые солнечными панелями, — являются основным элементом в конструкции гелиосистем, именно в поглощающей поверхности коллектора под воздействием солнечного излучения происходит преобразование солнечной энергии в тепловую. В результате поверхность коллектора разогревается, а теплоноситель, который циркулирует через нее, поглощает тепло и передает его в бак-аккумулятор и далее в контур нагрева воды (возможно, и отопления). Теплоноситель, отдавший значительную часть тепла в контуре, снова возвращается в коллектор и нагревается, и цикл, соответственно, замыкает

Системы солнечного теплоснабжения_html_66d3896e 

Солнечный коллектор «Майбес» благодаря своей внутренней конструкции использует для приготовления теплоносителя практически весь спектр солнечного излучения. В безоблачную погоду наиболее интенсивно ультрафиолетовое излучение, которое эффективно разогревает теплоноситель. В пасмурную погоду за счет преломления солнечных лучей преобладает инфракрасное излучение, и хотя оно менее мощное, чем ультрафиолетовое, но позволяет коллекторам не только устойчиво работать, сохраняя значительный запас мощности, но и нагревать теплоноситель для приготовления горячей воды!

Солнечные панели с помощью специальных креплений устанавливаются на плоской крыше или площадке около дома, на наклонной крыше или стене здания, а также могут монтироваться непосредственно в крышу. При размещении коллекторов необходимо учитывать широту местности, ландшафт и застройку близлежащей территории, оптимальная ориентация — южная, отклонение от нее ведет к значительному уменьшению эффективности работы солнечной панели. Например, отклонение плоской панели от южной ориентации на восток до 15° ведет к уменьшению прихода солнечной радиации на 5 %, а на запад до 30° — на 10 %.

Эффективность работы всей гелиосистемы здания в значительной степени зависит от эффективности работы солнечной панели, т.к. чем больше солнечной энергии поглотит коллектор, и чем меньше ее потеряет, тем эффективнее будет работать система. Величина КПД солнечного коллектора зависит от ряда величин, в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Например, чем ниже требуемая температура нагрева, тем выше КПД. Также на эффективность работы коллектора значительно влияет разница температур поверхности коллектора и окружающей среды, — чем меньше разница температур, тем меньше теплопотери, а следовательно, и выше КПД.

Для обеспечения высокой эффективности работы гелиосистемы и правильного выбора всех ее компонентов необходимо проводить гидравлический расчет по общепринятой методике. О многих тонкостях в выборе солнечных панелей и расчете гелиосистем все желающие смогут узнать на специальных семинарах, проводимых специалистами компании «Майбес» в различных городах РФ.

Чем ниже температура окружающей среды зимой, чем меньше солнечных дней в году, тем более высокие требования должны предъявляться к гелиосистемам, а в частности, к солнечным коллекторам. Солнечные коллекторы «Майбес» производятся на заводе в Германии с использованием самых передовых технологий и «ноу-хау». Коллекторы разработаны с учетом специфики работы в климатической зоне Северной Европы, и могут быть использованы не только в южных регионах. Современные технологии систем «Майбес» позволяют без значительной потери эффективности получать тепловую энергию от солнца при температурах окружающей среды до 15 °C!

Самый рентабельный пример использования солнечной энергии — это использование солнечных коллекторов в гостиницах, расположенных на южном морском побережье

Излучение солнца оказывается эффективным источником тепла и энергии в коттеджах и дачных домах, расположенных вдали от инженерных коммуникаций. К тому же за энергию солнца не нужно платить и она никогда не иссякнет. Рассмотрим далее несколько интересных примеров повышения энергоэффективности построенных объектов с использованием солнечных коллекторов, позволяющих не только сэкономить на энергии, но увеличить срок эксплуатации основного источника тепла в системе отопления и повысить комфорт конечных потребителей.

Летом, когда нет необходимости в отоплении, газовый котел в жилом доме выполняет только одну функцию — удовлетворение потребностей жильцов в горячей воде. Приготовление горячей воды осуществляется путем циркуляции теплоносителя через теплообменник бойлера ГВС. Нетрудно догадаться, что для того, чтобы подать теплоноситель в теплообменник бойлера ГВС, котел должен разогреть сам себя (топку котла), а это 50-100 л теплоносителя, в зависимости от мощности котла, и теплоноситель в трубопроводе «котел-бойлер ГВС». В результате тратится намного больше топлива, чем необходимо для нагрева требуемого количества воды, да и ресурс оборудования сильно снижается за счет тактования, т.е. велика вероятность более раннего выхода из строя отопительного оборудования.

Изначально установив на объект бивалентный бойлер ГВС и гелиосистему, либо укомплектовав уже существующую в доме систему оребренным теплообменником из меди и солнечным коллектором, можно полностью реализовать приготовление горячей воды в летний период, тем самым значительно сократить затраты на энергоресурсы в данное время года. Также экономически целесообразно использовать системы солнечного теплоснабжения на автономных или локально удаленных объектах (например, таких как автозаправка или дом в горной местности). На данных объектах по причине их удаленности от газопровода, зачастую устанавливают котельное оборудование на жидком топливе, электричестве или дровах. Правильно спроектированная гелиосистема может компенсировать в таком случае до 70 % затрат на энергоресурсы!

Ну и, пожалуй, самый рентабельный пример использования солнечной энергии — это использование солнечных коллекторов в гостиницах, расположенных на южном морском побережье. Специфика данных объектов такова, что пик потребления горячей воды приходится на время, когда большинство отдыхающих возвращаются с пляжа, а в остальное время суток водоразбор может и вовсе отсутствовать. Солнечные панели в течение всего дня эффективно приготавливают теплоноситель за счет высокой солнечной радиации, который, в свою очередь, циркулируя через теплообменник бойлеров ГВС, готовит санитарную воду для потребления. Как показывает практика, инвестиции в данную систему окупаются уже на четвертый год использования и позволяют в будущем свести к нулю затраты на приготовление горячей воды.

В нашей стране в последнее десятилетие появляется все больше коттеджей, оснащенных открытыми бассейнами, причем не только в самых южных регионах, но и в Подмосковье. Естественно, владельцы таких объектов предъявляют высочайшие требования к своему комфорту, температура воды в бассейне должна поддерживаться в определенных границах, независимо от погоды. Содержание такого бассейна, открытого и даже закрытого, расходует огромное количество газа. Это, в первую очередь, связано с высокими теплопотерями на испарение, а также с передачей тепла в грунт. К примеру, теплопотери закрытого бассейна объемом 100 м3 при температуре окружающей среды 28 °С и температуре воды 24 °С могут достигать 15 кВт/ч, а т.к. бассейн должен в большинстве случаев функционировать круглый год, нетрудно посчитать годовую потерю тепла — 131,4 тыс. кВт/ год, которая приблизительно соответствует 16 тыс. м3 газа. Использование гелиосистем для поддержания определенной температуры воды в бассейне летом позволяет сократить эти затраты на 60-70 %.