В съвременното общество използването на възобновяеми източници на енергия е не просто прищявка, а норма. И решението да се подходи интелигентно към парите и опазването на околната среда не е само мода. Новите технологии предоставят възможност не само да разполагаме с източници на енергия, които са възобновяеми, а в същото време и изключително икономични.
В последно време се налагат не само модерни технологии, но и прости решения, които са изключително популярни в световен мащаб. Слънчевите колектори са едно от тези средства. Системите за добив на гореща вода, чрез използване на слънчева енергия не са новост в Европа. Всъщност именно те превърнаха Стария континент в най-големия лидер в областта на иновационните ВЕИ технологии. А след като страните от ЕС създадоха достатъчно мощен инструментариум, за да подкрепят зелените технологии, милиони потребители бяха мотивирани да използват възобновяеми източници на енергия като слънчевите колектори, за да пестят средства. Ползите са за всички – домакинствата пестят средства, а компаниите – отличен имидж. Как точно работят тези системи и какви са преките ползи от тях? В текста по-долу ще откриете подробно описание за работата на слънчевите термични колектори и ще се убедите в ползите от тях.
Какво представляват слънчевите системи на топла вода?
В Европа това е една от най-използваните системи за отопление и към момента общата инсталирана мощност възлиза на 30.2 GWth (43.1 милиона m²). А основните компоненти на системата са:
– Слънчев/и колектор/и за топла вода;
– Система за контрол и управление на инсталацията – най-често устройство с дигитален екран, което да включва изпълнението на различни програми.
– Помпена станция, която включва: циркулационна помпа, термометър, дебитомер, манометър, клапан за предпазване и спирателна помпа.
– Тръбно трасе, по което се пренася цялата топлина. То включва колектор и топлообменник на бойлер като е изградено от медни или неръждаеми, но гъвкави тръби.
– Бойлер с един или два топлообменника, т.н. серпентини.
Как работят слънчевите системи за отопление?
Най-просто казано, слънчевите колектори използват слънчевите лъчи, като ги преобразуват в топлинна енергия и по този начин я превръщат в енергия за бита. Така тя е достъпна за всички – в бита, за санитарно-хигиенни нужди, селското стопанство, промишлеността, за отопление чрез нискотемпературни процеси и други. Най-важно тук е цикличното пренасяне на топлоенергия.Самият топлообмен стартира, когато се появи съществена разлика от 5 – 7 градуса между температурите на водата в бойлера и флуида в колектора. Специални датчици, монтирани в двата компонентта отчита всяка промяна на температурите и подават сигнал към контролния панел. Когато това се случи, системата за контрол отчита промяната и подава сигнал към помпената станция, за да започне процес на охлаждане на колектора и същевременно към топлообменника, който да започне да загрява водата в бойлера, чрез топлоносещата течност. Целият процес на топлообмен продължава, докато се постигне пълно изравняване на температурите.
Модерните системи за слънчева енергия са защитени не само от всякакви атмосферни влияния, но също така и от прегряване, което може да засегне електрическите системи. Известно е, че при температура от 60-70 градуса стандартната електроника преустановява работа. Модерните слънчеви колектори обаче разполагат със система за самоохлаждане.
Видове слънчеви системи за топлинна енергия.
Разделени /сплит/ системи
Тях можете да използвате целогодишно. Понякога този тип системи са свързани, не само със слънчев колектор, но и с друг източник на топлоенергия като камина, например. Устройството е изключително удобно, тъй като, ако живеете в планината или в страна с по-студен климат, слънчевата енергия може да се окаже недостатъчна за осигуряване на топлинна енергия чрез слънчевите колектори.
При този тип система бойлерът обикновено е разположен вътре в помещението, а топлообменът се осъществява, чрез тръби, които са пълни с топлоносеща течност / най-често вода/ под налягане от 2-3 barа и които свързват серпентината на бойлера с колекторната тръба, която се намира в горната част на слънчевия колектор. Този тип система позволява ефективна работа целогодишно и без загуби на топлина и риск от замръзване през зимата. Освен това, както вече споменахме, системата може да бъде включена към още един източник на топлоенергия.
Сезонни /термосифонни/ системи за топла вода
Най-често ще ги срещнете в хотелите по морето, както и в Гърция. Предпочитани са от собственици на летни курорти, тъй като осигуряват бърз и надежден източник на топла вода, а в същото време не изискват излишно поддържане през зимата. Освен това са изключително евтино решение, което пести средства. Най-общо казано, става въпрос за слънчев колектор, включен към бойлер, който захранва обекта с топла вода. Тук няма да откриете преносно тръбно трасе, а директния топлообмен се осъществява на принципа на конвекцията. Ако решите да използвате подобна система, не ви е необходима помпена станция. Важно е обаче да знаете, че при ниски температури загубите на топлинна енергия са особено високи, а през зимата е добре водосъдържателят да бъде източен поради риск от замръзване и други проблеми.
Видове колектори за топла вода
По своята същност те се делят на плоски и вакуумно-тръбни. Първите са особено популярни, тъй като са изключително лесни за монтиране, с ниска цена са / между 500 и 1200 лв/, подходящи са за по-умерен климат и са високо рентабилни. Те преобразуват над 95% от слънчевата радиация и са високоефективни. Представляват метална кутия с разположена вътре абсорбираща плоча със специално покритие, в което са монтирани тръбички.
Вторият тип колектори са отново изградени в стоманена рамка цилиндрични вакуумни тръби с отвор от едната страна. Цената им варира от 900 до 2000 лева, като са изработени от боросиликатно стъкло, което издържа и на градушка. В самите тръби пък се намира плосък абсорбер, в който е завалена медна термо тръба. Абсорберът улавя слънчевите лъчи, загрява тръбата, след което изпарява течността в нея и отдава топлинната енергия, към колекторната кутия. Този тип колектори обаче са по-малко предпочитани в страните с топъл климат, тъй като имат по-нисък топлообмен. В страни с по-студен климат, обаче са предпочитани заради силните си изолационни качества и предотвратените топлинни загуби.
Монтаж
Най-често колекторите се монтират на покрива на сграда или на площадка, върху метална конструкция. Изискването е да са разположени на място, което не е засенчено и могат да се монтират върху всякаква конструкция – покрив, стена, дори като част от архитектурата. Специалистите съветват да са в посока юг, а наклонът, под който трябва да се поставят, е между 30 и 60 градуса. За предпочитане – 45 градуса.