Экологически чистая энергия от AEG
Угроза энергетического кризиса
Общеизвестно, что сгорание ископаемого топлива только увеличивает проблемы охраны природы, и к тому же угля, газа, нефти и торфа надолго не хватит. Таким образом, все общество должно уже в ближайшее время перейти к более энергичному использованию так называемых восстанавливаемых (то есть фактически бесплатных) энергетических ресурсов. Гидроэнергия, накопившееся в атмосфере, в земной поверхности и водоемах тепло, энергия ветра и даже энергия приливов-отливов - именно они должны стать теми четырьмя слонами, на которых будет опираться мир энергетики в будущем.
Доводы за и против
Иногда возникает вопрос, стоит ли вообще использовать солнечную энергию, необходимое оборудование обходится недешево. С другой стороны, есть резонный ответ: солнечная энергия всегда будет бесплатная, нужно только один раз оплатить оборудование и установку, а в последующие годы за небольшие деньги осуществлять техническое обслуживание.
Известно, что среднестатистический европеец тратит в день 40 литров горячей воды температурой 45°С. Показательным будет следующее сравнение: если бы вы хотели получить нужную для этого энергию, крутя педали велотренажера, то крутить пришлось бы около 17 часов подряд.
Солнечные коллекторы современной конструкции при продуманном размещении могут в летние месяцы полностью удовлетворить такую потребность в энергии. За год они могут дать по крайней мере 50, а часто даже 70% всей энергии, необходимой для подогрева потребляемой воды Что касается получения тепла для круглогодичного отопления дома, то такие большие и мощные солнечные коллекторы дороги и нецелесообразны, так как во время максимальной потребности в тепле - в зимние месяцы - солнечное излучение, к сожалению, минимальное. Поэтому для жилого помещения лучше ограничиться такой системой, которая только подогревает потребляемую воду (летом энергии хватит и для подогрева бассейна).
Технические решения от фирмы AEG
Для подогрева потребляемой воды считается идеальной предлагаемая фирмой AEG система Solartherm. В ее трубчатых вакуумированных коллекторах RK 100 циркулирует теплоноситель - сходная с антифризом устойчивая к холоду жидкость большой теплоемкости. Она переносит поглощенную тепловую энергию излучения в аккумулятор, чаще всего это хорошо изолированный водяной бак. Высокоэффективные коллекторы этой системы могут использовать даже слабое солнечное излучение в зимние морозные дни.
Значительно дешевле существующие плоские коллекторы Solartherm FK 100, но у них и более низкий коэффициент полезного действия. Их просто монтировать на стену или на крышу.
В каждой гелиосистеме имеется регулятор, который следит за тем, чтобы передача тепла от коллекторов накопителю происходила только тогда, когда коллекторы могут отдавать достаточное количество энергии. Готовность к передаче оценивается по разности температур коллекторов и накопителя. Когда температура в коллекторе выше, чем в аккумуляционном баке, включается циркуляционный насос. В баке находится отдельный теплообменник. Протекающая в нем жидкость-теплоноситель согревает находящуюся в баке воду, которая используется или только как горячая вода в бытовых целях, или направляется еще и в отопительную систему. Здесь может быть дополнительное нагревательное оборудование, чтобы вода была достаточно теплой и в холодное время года. Для этого могут быть использованы существующие масляные или газовые отопительные устройства или установлены специальные электронагревательные элементы для накопителя гелиосистемы.
Дополнительный электрический нагрев выгоднее сделать децентрализованным, поставив к каждому крану свой обогреватель проточной воды (здесь решающей будет продуктивность электросистемы дома; потребляемая мощность таких проточных обогревателей не менее двадцати киловатт!). Тогда отпадет необходимость постоянно поддерживать температуру воды в тепловом аккумуляторе, а дополнительные обогреватели согреют только необходимое в данный момент количество воды. Кроме того, возрастет доля потребляемой от солнца энергии, так как аккумулятор более холодный.
Коллекторы солнечного излучения
Коллекторы системы Solar-therm созданы в результате нескольких лет исследовательской работы и практических испытаний. Особое внимание уделялось повышению коэффициента полезного действия, легкости и быстроте монтажа, увеличению срока службы и внешней эстетике. Последнее особенно важно, так как солнечные коллекторы часто покрывают большую часть крыши, а иногда их хватает и на южную стену, где они всегда на виду.
Большей производительности тепла способствует вакуумно-тепловая изоляция и циркуляция жидкого теплоносителя по специальной системе „труба в трубе". Захваченное коллектором солнечное излучение превращается в нем в тепло, а неизолированный коллектор отдает большую часть полученной энергии снова в окружающий воздух.
Это происходит тремя путями: тепловым обменом, конвекцией (движением воздуха) и излучением. Специальная технология позволяет получить в стеклянных трубках солнечных батарей фирмы AEG нижнее давление 10-8 бара, следовательно две первые из перечисленных потерь практически отпадают. Потери излучения сокращаются благодаря специальному селективному слою. К тому же коаксиальная конструкция „труба в трубе" демонстрирует высокую эффективность. Нагретая жидкость вытекает из коллектора по внутренней и возвращается охлажденная по наружной трубе, окружающей внутреннюю.
Так минимизируются потери тепла: внешний слой жидкости для внутреннего является как бы "тепловой обшивкой". Специальное резьбовое соединение позволяет повернуть каждую коллекторную трубу в нужную сторону, чтобы с монтажной поверхности, расположенной менее удачно относительно сторон света, поглотить максимальную энергию.
Трубчатый или плоский коллектор?
Разница между трубчатым вакуумированным и плоским коллекторами становится ясной при сравнении их так называемых коэффициентов солнечного покрытия. Это число, показывающее, какую часть энергии, затрачиваемой на согревание потребляемой за месяц воды, может дать солнечный коллектор. Можно сказать, что суммарные показатели за год в обоих случаях практически равны, но в холодное время года они значительно отличаются. Например, в Германии в среднем за январь трубчатый вакуумированный коллектор дает 18% необходимой для согревания воды энергии, а плоский - 7% (очевидно, что на нашей широте и в нашем климате несколько меньше). Благодаря используемым конструкционным решениям поглощенная солнечная энергия поступает посредством жидкого теплоносителя в круговорот непрерывно и без потерь.
Стоит еще раз подчеркнуть, что трубчатый вакуумированный коллектор с безупречной теплоизоляцией действует даже в холодные зимние месяцы и при скудной мощности излучения с удовлетворительной производительностью энергии. К тому же у него есть другие достоинства. Прежде всего длительный срок службы и стабильный коэффициент полезного действия на всем его протяжении (не уменьшающийся при старении), так как помещенный в вакуум поглотитель, который может легко менять положение, не соприкасается с атмосферным воздухом. Плоские коллекторы благодаря большей поверхности поглотителя в летние месяцы также работают эффективно, и они дешевле трубчатых.
В коллекторе RK100 жидкий теплоноситель течет непосредственно через поглотитель излучения. Для облегчения монтажа шесть отдельных труб помещены в пластиковую коробку и с помощью „головки" из нержавеющей стали и расположенных снизу рельсов составляют единый модуль. В комплект входят также крепежные детали, чтобы оборудование можно было устанавливать как на любых крышах, скатных и плоских, так и на фасаде. Трубы соединяются хорошо зарекомендовавшими себя на практике штепсельными разъемами, что позволяет уменьшить стоимость установки.
Более подробную информацию можно получить, обратившись по адресу: AEG Solartechnik c/o Technotherm GmbH, Fritz-Haber-Str. 10, D-90449 Nurnberg. Tel.: +49-(0)0911/68009-0, Fax: +49-(0)0911/68009-20Дмитрий ЛУГОВОЙ sn@nestor.minsk.by
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 07 за 2001 год в рубрике экология
