Солнечные коллекторы используются для преобразования энергии солнечного излучения в тепло. Что вы можете ожидать от них? На практике коллекторы чаще всего используются для нагрева хозяйственно-питьевой воды, воды в плавательных бассейнах, для питания установок отопления помещений и обработки тепла. Безусловно, наиболее популярным является первое из этих приложений, и это в основном связано с благоприятным соотношением системных затрат и достигнутых энергетических эффектов.
Возможности солнечных коллекторов. Является ли отопление дома вариантом?
Как использовать тепло от солнечных коллекторов?
Вы также можете использовать солнечную энергию для обогрева помещений, но необходимые финансовые затраты на установку очень высоки по сравнению с эффектами, получаемыми в нашем климате. К сожалению - зимой, когда спрос на тепло самый высокий, коллекторы не могут его поставлять в значительных количествах. Система, подходящая для подачи тепла в установки центрального отопления, должна быть оснащена коллекторами, площадь которых составляет примерно половину площади отапливаемых помещений.
Сколько тепла передается солнцем
Солнечное воздействие, то есть средняя мощность солнечного излучения, варьируется в Польше от 900 до 1100 кВтч / (м 2 х год) в зависимости от региона. На поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, поверхность на верхнем пределе атмосферы подвергается воздействию излучения 1366 Вт / м 2 (солнечная постоянная). Однако только часть его достигает земли. Самым важным фактором, определяющим количество энергии, достигающей поверхности Земли, является облачность. В польских условиях в ясную погоду суммарное излучение (прямое и рассеянное) имеет мощность до 1050 Вт / м 2 (из которых 90% приходится на прямое излучение), а при полной облачности ниже 100 Вт / м 2, а затем это только рассеянное излучение., Поэтому для определения прибыльности использования солнечных коллекторов необходимо знать, сколько времени в данной области вы можете рассчитывать на безоблачное небо. На это указывает продолжительность солнечного света, которая представляет собой сумму безоблачных часов в дневное время для данной области в течение года. В среднем это составляет 1600 часов для Польши.
Солнечная энергия и эффективность завода
В солнечных коллекторах возможно преобразовать в тепло от нескольких до даже 85% солнечной энергии, в зависимости от используемых в них растворов, их качества и условий, в которых они работают.
Можно предположить, что хорошая солнечная установка способна обеспечить 50% солнечной энергии, достигающей поверхности коллекторов, в виде тепла, то есть около 500 кВт · ч / (м2 х год). Это неплохо, потому что потребность в тепле для нагрева используемой воды для семьи из четырех человек в среднем составляет около 3000 кВт / ч в год.
Из этого следует, что использования 6 м 2 солнечных коллекторов должно быть достаточно для нагрева воды в односемейном доме только на солнце. На практике дело обстоит не так просто, потому что солнечные коллекторы не работают постоянно с одинаковой мощностью.
В нашем климате, по крайней мере, четверть года, этого недостаточно для работы системы отопления. Это в первую очередь о зиме, но в другие сезоны также бывают дни, когда солнечная радиация слишком слаба для коллекторов, чтобы поставлять тепло для установки. Проблема частично решается за счет использования накопительных резервуаров, в которых хранится нагретая солнцем вода. В хорошую погоду коллекторы обычно выделяют слишком много тепла, поэтому теоретически вы можете использовать их в период, когда у нас меньше солнечной энергии. В типичных установках для домов на одну семью накопительные баки имеют емкость в несколько сотен литров, но запасенная в них вода остывает. Вы можете ожидать, что он будет оставаться горячим в течение нескольких десятков часов без дополнительного обогрева, поэтому вы должны согласиться с необходимостью использовать другой источник тепла в течение зимы, время от времени также весной и осенью, и это также может происходить летом.
Коллекторы могут также использоваться для установок, поддерживающих отопление здания. Однако следует обратить внимание на следующие условия:
- для того чтобы доля энергии от коллекторов в отоплении была значительной, здание должно обеспечивать низкие потери тепловой энергии в окружающую среду;
- используемая система отопления должна основываться на низкотемпературных параметрах (например, подогрев пола);
- В связи с необходимостью использования большего количества коллекторов необходимо предусмотреть возможность использования избыточного тепла летом, например, для обогрева бассейна, что улучшит отношение инвестиционных затрат к полученному эффекту.
1. Схема базовой установки для горячего водоснабжения и отопления (HEWALEX) 
2. Схема комплексной установки для горячего водоснабжения, бассейна и опоры для отопления здания от энергии коллекторных батарей, котла центрального отопления и камина (HEWALEX)