Гелиосистемы

Гелиосистемы в Украине – сколько тепла на самом деле дает солнце?

Гелиосистема – это инженерное сооружение, предназначенное для преобразования энергии солнечного излучения в тепловую или электрическую энергию для дальнейшего использования в горячем водоснабжении, отоплении или энергоснабжении объектов.

Гелиосистема для отопления дома устроена просто: солнечный коллектор поглощает излучение, передавая тепло теплоносителю, который через насос поступает в накопительный бак и нагревает воду. Если солнечной энергии недостаточно, подключается дополнительный источник тепла – газовый или электрический котел.

Мнение о том, что в Украине недостаточно солнца для эффективной работы гелиосистем, ошибочно. Климатические условия нашей страны позволяют полноценно использовать солнечную энергию: годовой объем солнечного излучения составляет около 1000-1400 кВт*ч на квадратный метр. На юге страны этот показатель выше, на севере и западе – несколько ниже. Для сравнения, в Германии, где солнечные установки широко распространены, он находится в пределах 900-1200 кВт*ч.

Устройство и возможности гелиосистемы для отопления дома

Зимой гелиосистема редко способна полностью покрыть потребность дома в отоплении: в зимние месяцы ее вклад обычно составляет около 10-20%. Весной и осенью солнечная энергия помогает снизить нагрузку на основное отопление, особенно если в доме установлены теплые полы или низкотемпературные радиаторы.

В стандартную комплектацию гелиосистемы для отопления дома входят несколько основных элементов:

• Солнечные коллекторы. Плоские модели площадью 2-2,5 м² отличаются доступной стоимостью, надежностью. Вакуумные трубчатые коллекторы лучше сохраняют тепло при низких температурах или слабом солнечном излучении.
• Бак-накопитель. Емкость на 200-500 л с одним или двумя змеевиками служит для хранения нагретой воды.
• Насосная группа и контроллер. Автоматика управляет циркуляцией теплоносителя, включая насос при разнице температур коллектора и накопителя в 5-8°C.
• Расширительный бак и предохранительный клапан. Компенсируют изменение давления при нагревании, защищают оборудование от перегрузки.
• Теплоноситель. Обычно используют раствор пропиленгликоля, сохраняющий текучесть при температуре до −30°C.

При правильной эксплуатации гелиосистема для отопления служит 20-25 лет, помогая экономить на горячем водоснабжении, меньше зависеть от традиционных энергоносителей.

Как выбрать гелиосистему и рассчитать стоимость?

Стоимость гелиосистемы определяется несколькими параметрами: площадью и типом коллекторов, объемом накопительного бака, характеристиками автоматики, особенностями монтажа. Поэтому точную цену гелиосистемы рассчитывают индивидуально, с учетом потребностей дома, условий эксплуатации.

При выборе оборудования стоит учитывать следующие факторы:

• Назначение и сезонность эксплуатации. Для круглогодичного использования подходят всесезонные вакуумные коллекторы, а для сезонных задач (например, подогрева бассейна или работы летней базы отдыха) достаточно более доступных плоских коллекторов.
• Суточный объем потребления горячей воды. Объем аккумулирующего бака (водонагревателя), площадь солярного поля рассчитывают исходя из количества проживающих людей или технологических потребностей объекта.
• Ориентация и угол наклона крыши. Оптимальной считается установка с ориентацией на юг, наклоном 35-45°. Отклонение до 30° на восток или запад обычно не приводит к существенному снижению производительности. В случае отклонений может потребоваться установка несущих металлоконструкций или увеличение количества селективных панелей.
• Тип теплоносителя и автоматика. Комплектация системы включает в себя насосную группу, контроллер, расширительный бак, специальный незамерзающий теплоноситель (пропиленгликоль), качество которых влияет на итоговую смету и надежность.
• Сложность монтажных работ. На стоимость гелиосистемы влияет длина трассы трубопроводов в высокотемпературной изоляции, необходимость пробивки перекрытий, интеграция с существующим котельным оборудованием.
• Наличие тени. Деревья, здания, а также другие препятствия могут ограничивать доступ солнечного света, снижая выработку тепла.

Срок окупаемости зависит от цены энергоносителя, который заменяет гелиосистема, интенсивности ее использования и первоначальных затрат. В среднем он может составлять 5-10 лет. После этого оборудование продолжает обеспечивать экономию на нагреве воды.