Слънцето отоплява най-ефективно
3834
Факт е, че Слънцето е най-близката до Земята звезда.
Факт е също, че Слънцето е неизчерпаем източник на екологично чиста енергия за нашата цивилизация.
Малко известен факт обаче е, че получената от земята само за една година килокалории лъчиста енергия е десет пъти повече от всички енергийни запаси на планетата, взети заедно.
Количеството слънчева енергия, която достига земната повърхност варира в зависимост от географската ширина, надморската височина, сезона, часа от денонощието, наличието на облачност и замърсители на атмосферата. Въпреки всички тези фактори, през повечето време до земята достигат средно около 1000 W на квадратен метър. За България количеството слънцегреене е около 2000 – 2500 W.
За съжаление, тази енергия все още не се използва в големи мащаби.
Слънчевата енергия има няколко безспорни предимства.
Тя е безплатна и е в неограничени количества, не замърсява околната среда и е безопасна. Освен това е надеждна, тъй като не се влияе от цените на петрола и енергоносителите.
Технологиите, използвани в слънчевата енергетика на този етап, са ориентирани най-общо към производството на топлина или на електрически ток. В началото на развитието на тази област нивото на технологиите определя топлинните инсталации като първи по приложение в практиката поради по-лесното им разработване.
В зависимост от начина на използване на загрятата вода, системата може да е само за затопляне на вода или комбинирана – за топла вода и отопление.
Според начина на преобразуване на слънчевата енергия има термосистеми и фотоволтаични (фотоелектрични) системи.
Вакуумно-тръбните колектори са най-предпочитани в съвременните слънчеви инсталации. Те позволяват целогодишна употреба, имат отлични изолационни характеристики, улавят и абсорбират максимално слънчевата енергия. Вакуумно-тръбните слънчеви колектори от типа heat-pipe ("суха тръба") са най-актуалната технология в слънчевите инсталации. Предпочитани пред вакуум-тръбните колектори на принципа "мокра тръба" (термосифонни), те максимално намаляват топлозагубите и запазват отлични характеристки дори в мъгливо и облачно време.
Освен вакуумно-тръбни слънчеви колектори, в практиката се използват и слънчеви инсталации с плоски колектори. Предимствата на вакуумно-тръбните колектори са безспорни.
Почти всички производители твърдят, че техните фотоволтаични модули са оптималните решения. За всеки технически грамотен човек обаче е ясно, че при различните условия на работа, модули с различни характеристики, ще произведат различно количество електричество. По-доброто и по-пълно използване на капацитета на системите е възможно, когато те се проектират не като елементарна съвкупност от панели, инвертори, контролери, кабели и различни въртящи се платформи, а като цялостна система.
В едно такова съоръжение се взимат под вниманието много фактори.
За да бъде правилно проектирана една фотоволтаична система и за да може да се направи точна оферта е необходим оглед на мястото, където ще бъде поставена тя.
Необходимо е да се установи дали предвиденото място изобщо е подходящо за инсталиране на една такава система.
При планирането трябва да бъдат взети под внимание следните критерии:
Малко известен факт обаче е, че получената от земята само за една година килокалории лъчиста енергия е десет пъти повече от всички енергийни запаси на планетата, взети заедно.
Количеството слънчева енергия, която достига земната повърхност варира в зависимост от географската ширина, надморската височина, сезона, часа от денонощието, наличието на облачност и замърсители на атмосферата. Въпреки всички тези фактори, през повечето време до земята достигат средно около 1000 W на квадратен метър. За България количеството слънцегреене е около 2000 – 2500 W.
За съжаление, тази енергия все още не се използва в големи мащаби.
Слънчевата енергия има няколко безспорни предимства.
Тя е безплатна и е в неограничени количества, не замърсява околната среда и е безопасна. Освен това е надеждна, тъй като не се влияе от цените на петрола и енергоносителите.
Технологиите, използвани в слънчевата енергетика на този етап, са ориентирани най-общо към производството на топлина или на електрически ток. В началото на развитието на тази област нивото на технологиите определя топлинните инсталации като първи по приложение в практиката поради по-лесното им разработване.
В зависимост от начина на използване на загрятата вода, системата може да е само за затопляне на вода или комбинирана – за топла вода и отопление.
Според начина на преобразуване на слънчевата енергия има термосистеми и фотоволтаични (фотоелектрични) системи.
Вакуумно-тръбните колектори са най-предпочитани в съвременните слънчеви инсталации. Те позволяват целогодишна употреба, имат отлични изолационни характеристики, улавят и абсорбират максимално слънчевата енергия. Вакуумно-тръбните слънчеви колектори от типа heat-pipe ("суха тръба") са най-актуалната технология в слънчевите инсталации. Предпочитани пред вакуум-тръбните колектори на принципа "мокра тръба" (термосифонни), те максимално намаляват топлозагубите и запазват отлични характеристки дори в мъгливо и облачно време.
Освен вакуумно-тръбни слънчеви колектори, в практиката се използват и слънчеви инсталации с плоски колектори. Предимствата на вакуумно-тръбните колектори са безспорни.
Почти всички производители твърдят, че техните фотоволтаични модули са оптималните решения. За всеки технически грамотен човек обаче е ясно, че при различните условия на работа, модули с различни характеристики, ще произведат различно количество електричество. По-доброто и по-пълно използване на капацитета на системите е възможно, когато те се проектират не като елементарна съвкупност от панели, инвертори, контролери, кабели и различни въртящи се платформи, а като цялостна система.
В едно такова съоръжение се взимат под вниманието много фактори.
За да бъде правилно проектирана една фотоволтаична система и за да може да се направи точна оферта е необходим оглед на мястото, където ще бъде поставена тя.
Необходимо е да се установи дали предвиденото място изобщо е подходящо за инсталиране на една такава система.
При планирането трябва да бъдат взети под внимание следните критерии:
- възможно незасенчено място
- ориентация на покрива (място на монтаж). Южната ориентация се счита за най-благоприятна.
- Наклона на повърхността (на монтаж). Например южен покрив с наклон от 20 градуса – 40 градуса предлага оптимален добив на енергия. Това разбира се не е ограничение тъй като всички наклони за монтаж са възможни. Все по-често фасадите на модерни сгради се изграждат от PV модули.
- При системи на плоски покриви трябва да се вземе под внимание издръжливостта на покрива.
- Достатъчно място. Колкото по-голяма е площта, толкова по-рентабилна система може да бъде реализирана.
- Добра проветривост от задната част на соларните модули оптимира добива на енергия на съответната система.
- При поставяне на фотоволтаична система трябва да бъде взето под внимание бъдещето засаждане и строене в непосредствена близост. Също така трябва да се предвиди израстването на дървета, които биха засенчили системата.
- Големината на покрива при определено разположение
- Допустимата площ за поставяне на фотоволтаичната система
- Комини, антени, сателитни чинии
- В близост намираща се сграда (приблизителна отдалеченост и височина)
- Дървета (приблизителна отдалеченост и височина)
- Висящи кабели
Добрите системи са по-скъпи, но с по-голяма гаранция на компонентите. Водосъдържателят е добре да е от неръждаема стомана. Обикновено гаранцията за него е поне 10 г. Емайлираните водосъдържатели са по-евтини, но са с поне 2 пъти по-кратък живот.
Водосъдържателят с една серпентина може да бъде свързан с котел. В този случай серпентината в него е по-къса, понеже е разчетена за по-високи температури. Това не е толкова фатално, особено ако панела ви е вакуумно-тръбен. Просто топлообменът в бойлера е по-бавен и помпата ще работи малко повече. Другата особеност на тези водосъдържатели е, че те не са предвидени да се поставя в тях температурен датчик. В този случай трябва да се обърнете към шлосер да ви разпробие капака на бойлера отдолу, за да може да се постави датчика.
Най-добре е разбира се, когато водосъдържателят е разчетен за слънчевата ви система. Например, ако искате водата в системата да се дозатопля през котела на парното, когато през зимата добивът на слънчева енергия не е достатъчен, ви е необходим водосъдържател с две серпентини. Тези съоръжения обикновено са с обем над 150 л.
Колекторите е най-добре да са вакуум-тръбни, но те са и по-скъпи. Преценете дали над 20 % по-високата ефективност, спрямо обикновените колектори, ще изплати с времето по-високата инвестиция, дали ви трябват по-високи температури, дали имате ограничение на покривното пространство, дали искате по-бързо затопляне на водата и дали искате по-голяма ефективност на системата през зимата и при лошо време.
Ако нямате нужда от толкова високотехнологични колектори, но искате все пак по-висока ефективност, може да си купите колектор със селективна повърхност. Това е специална разработка на покритие, което се нанася електростатично в специални вакуумни камери. Целта е да стане максимално поглъщане на светлината и минималното й отражение обратно в атмосферата. Ефективността на тези колектори е с 10 - 15 % по-висока от обикновените не-селективни. Другото преимущество е почти вечната дълготрайност на покритието, за разлика от това при не-селективните, при които и най-качествения слънчев лак не може да издържи повече от 15 години и абсорберът трябва да бъде пребоядисан.
Професионалният колектор е със закалени (темперирани) стъкла. Това е необходимо за предпазване от счупване при градушка.
Цените на колектори и цели системи варират в много широк спектър. За еднофамилни системи са между 500 и над 5 хил. лв. Преценете дали да инвестирате в по-високотехнологична система с по-дълъг живот или да се задоволите и със система за сезонна употреба.
Стандартен слънчев колектор се изплаща за около 2 години, след което произведената от него енергията излиза на собственика му безплатно. Един плосък селективен слънчев колектор с площ 1 кв.м. поглъща около 600 кВтч годишно. Това е напълно достатъчно да осигури пълноценното затопляне на най-масово използваните бойлери от 80 л. Изчислението е направено при средния за страната брой слънчеви дни в годината – 280. Уредът е напълно използваем и през зимата, когато има ясно слънцегреене. Тогава обаче произвежданата енергия пада от 20 до 50% от нивото през топлите дни.
В последните години традиционните плоски панели са изместени от вакуумно-тръбни колектори, които са по-скъпи, но по-ефективни, като освен това не зависят от температурата и вятъра. Слънчевите колектори са най-подходящи за покриви на сгради, но могат да се монтират и на балкон при подходящо разположение. Инвестицията за панел от 2,3 кв.м. излиза към 1500 лева, от които 300 са за специалния бойлер със серпентина.
На българския пазар се предлагат и слънчеви системи за различните сезони, както и за целогодишно използване. Внасят се предимно немски, италиански и китайски колектори. Има и местно производство.
Повечето фирми предлагат така нареченият „метод на затворения цикъл”. Той включва проектиране, консултиране, монтаж и сервиз. Слънчеви системи и колектори на най-големия производител Kloben S.A.S предлага пловдивската фирма „Мултитерм”. Те предлагат също и системи с ниско температурно водно подово отопление.
Широка гама от продукти на различни производители предлага фирма „СТС Солар”. Компанията консултира и проектира соларни системи в зависимост от конкретните нужди на клиента. Цялостни решения за използването на слънчева енергия предлага фирма ALUKОЕNIGSTAHL заедно с партньора си AKS DOMA Solartechnik. Слънчеви колектори и панели произвежда и българската фирма „НЕС – нови енергийни системи”.
В редица държави, както и в България се отпускат субсидии за закупуване на слънчеви системи.
Ралица ЖЕЧЕВА