реклама
реклама

Строительство и ремонт


Олеся Смирнова,

Фото: algatec.by
Продолжаем рассуждать о целесообразности использования альтернативных источников энергии в частных домах. В прошлый раз мы говорили об установке ветрогенераторов в неэлектрифицированных коттеджах. Сегодня рассмотрим солнечные коллекторы, используемые для отопления и нагрева воды в условиях отсутствия газа.

Снова предполагаем: нужно отопить одноэтажный дом общей площадью 150 квадратных метров с утепленными стенами из газосиликатного блока.  Электричество в доме есть (коллекторы не могут работать без электроэнергии).

О плюсах и минусах коллекторов рассказывает главный инженер ИООО "Алгабел Солар" Андрей Бедунько:

– В условиях Республики Беларусь коллекторы определенно имеют право на использование. Но для отопления дома только солнечных коллекторов как единственного источника тепловой энергии, будет недостаточно. Это связано в первую очередь с качеством инсоляции: короткий день, низкое положение солнца над горизонтом, постоянная сплошная облачность. Единственная ситуация, когда зимой коллекторы дают значимую выработку тепла – это морозная погода с ярким солнцем. За счет отражения от снега можно получить выработку тепла, сравнимую с летней. Но такая погода обычно стоит за зиму 10-14 дней. В остальное время зимой коллекторы почти бесполезны. Поэтому устанавливают их обычно с расчетом на летнее потребление горячей воды (с учетом дополнительных потребителей тепловой энергии вроде подогрева бассейна). В зимнее время коллекторы работают как дополнительный источник тепловой энергии для предварительного подогрева воды с последующим догревом от основного источника (электрический тэн, твердотопливный или газовый котел, тепловой насос) при необходимости.

Впрочем, примеры использования солнечных коллекторов как единственного источника тепла в мировой практике есть. Разработаны и реализованы такие проекты в Германии. Работоспособность подобной системы состоит из 3 основных компонентов:

- высочайший класс энергосбережения дома (использование экспериментальных строительных материалов с минимальной теплопроводимостью);

- большое количество установленных солнечных коллекторов (вся крыша);

- бак-теплоаккумулятор на 30-35 м3, который установлен в центре дома.

В течение года тепло накапливается в баке-аккумуляторе, а потом зимой расходуется по необходимости. Для наших условий такой проект будет неоправданно дорог.
 
– Какова стоимость оборудования и монтажа коллекторов для нашего примера?

– Система производительностью в 200 литров горячей воды в сутки (летом) обойдется приблизительно в 30 миллионов рублей. Система на тысячу литров в сутки – около 70-80 миллионов.

Стоимость монтажа системы зависит от объекта, но обычно плавает в районе 25-50% от стоимости оборудования. Значительно на стоимость влияют количество сантехнических работ и дополнительной арматуры, а также фактическая протяженность "солнечного" контура.

– Можно ли сэкономить при покупке или монтаже системы? Например, купить б/у оборудование и самому его установить.

– Монтаж своими силами возможен – это по большей части обычные сантехнические работы с некоторыми нюансами.
 
Б/у оборудование – это личный риск каждого. Можно значительно сэкономить на стоимости вакуумных трубок (на рынке есть очень разные цены), но тогда не будет гарантии, что они прослужат без проблем хотя бы 5 лет (некачественные трубки имеют меньшую эффективность и могут просто выгореть в течение 1-3 лет). Случалось видеть объекты, где после 1-2 лет эксплуатации приходилось менять до 10% вышедших из строя трубок. В принципе, если разобрать рабочую систему, перевезти и нормально собрать, то она будет так же работать. Но если оборудование было изначально некачественным, то срок его работы может оказаться печально коротким.

– Какова вероятность сбоев системы в зависимости от времени года и суток, погодных условий, надежности оборудования?

– Самая большая проблема – перегрев. На солнце без съема тепла солнечный коллектор может нагреться до 300 градусов. В этом случае система выходит из строя и требуется обслуживание (не является гарантийным случаем).

Обычно перегрев происходит из-за несоответствия реального разбора горячей воды и установленной мощности коллекторов. Солнце нельзя отключить, а выходные дни в эксплуатирующих коллекторы организациях никто не отменял. Чтобы избежать такого, рекомендуется устанавливать бак-теплоаккумулятор на 30-50% большего объема, чем суточная производительность солнечных коллекторов, или проработать варианты дополнительного съема тепла. Например, идеально подходит нагрев воды в бассейне. На крайний случай можно организовать сброс горячей воды в канализацию при перегреве бака, но это не очень экономично.

Также рекомендуется устанавливать источник бесперебойного питания для насосной станции и контроллера системы на случай отключения электроэнергии, так как даже кратковременное отключение электроснабжения системы в летнее время может вызвать перегрев со всеми вытекающими (иногда и в прямом смысле тоже).

Еще одна причина перегрева – неудачное изменение настроек. В случае если контроллер не закрыт паролем, есть возможность зайти в настройки и поменять параметры. Не всегда любопытство заканчивалось без потерь, а один неудачно измененный параметр приводил к остановке системы.

– Как часто система нуждается в обслуживании? И что оно собой представляет?

– Если система собрана качественно и эксплуатируется в нормальном режиме, то требуемое обслуживание – это замена теплоносителя раз в 2 года с промывкой трубопровода (процедура на 1 час работы). Дополнительно можно осмотреть соединения труб на предмет утечек и трубки на предмет потери вакуума, трещин. Также бывает, что птицы разбирают утеплитель труб на утепление своих гнезд, если утеплитель не был дополнительно чем-то закрыт.
 
В случае перегрева бак нагревается до установленной температуры, контроллер замедляет (вплоть до полного прекращения) циркуляцию теплоносителя в "солнечном" контуре. Уменьшается съем тепла с коллектора – коллектор нагревается.
 
А дальше вслед за нагревающимся коллектором нагревается и теплоноситель, находящийся в нем. От нагрева он расширяется – повышается давление в "солнечном" контуре. Если все соединения труб собраны качественно, то в итоге сработает клапан аварийного сброса теплоносителя. Теплоноситель сбрасывается – давление в "солнечном" контуре падает до нормального. Впоследствии, когда система остынет, давление в контуре может оказаться ниже минимального рабочего, и система просто не запустится (с соответствующим сообщением об ошибке).
 
Если такое случилось, необходимо по новой заправить систему (причем делать это рекомендуется при остывшем коллекторе, чтобы не повредить заправочное оборудование). Дополнительно стоит проверить соединение труб на герметичность и отсутствие протечек. Ну и стоит помнить, что перегрев коллектора приводит к ускоренной деградации поглощающего солнечное излучение покрытия и сокращению срока службы трубок.

– В каких случаях солнечные коллекторы устанавливать нельзя? Есть ли ограничения при установке?

– Здравый смысл является отличным ограничением. Если нет возможности утилизировать излишки вырабатываемой тепловой энергии, то и нет смысла ставить систему большей производительности, чем есть гарантированное потребление (с учетом графика разбора, праздничных и выходных дней). Также просто нет смысла ставить коллекторы как основной источник тепла для отопления. И стоит учитывать, что в собранном виде коллектор тяжелый (вес собранного коллектора на 30 трубок – около 100 килограммов).

– В каких районах страны ставить солнечные коллекторы наиболее целесообразно?

– Ставить можно везде. Беларусь не очень большая страна, чтобы солнечная инсоляция значительно отличалась по территории. Вопросы лишь к целесообразности установки системы в данном конкретном месте. Но, само собой, на юге коллекторы работают немного лучше. Да и теплее там чуть-чуть.

– Каков срок эксплуатации коллекторов? Гарантированный и фактический – согласно статистике.

– Производители гарантируют срок службы в 20 лет. Но из того, что нами устанавливалось, пока работает максимум 4 года. Коллекторы в нашей стране только недавно начали устанавливать. Некачественные трубки выгорают в течение 2-3 лет. Качественные пока работают.

– Через сколько лет система окупится? Как именно подсчитывается окупаемость?

– Окупаемость системы зависит от того, какой источник тепловой энергии вы заменяете. Наилучшую окупаемость дает замена электрических водонагревателей (обычно в районе 2-3 лет). Газ пока у нас недорогой, поэтому тут окупаемость будет в районе 4-5 лет.

Посчитать окупаемость просто. Нужно посмотреть по счетчику (внутреннему или дополнительно установленному) количество выработанной тепловой энергии и посчитать стоимость доступного теплоносителя, при использовании которого было бы выработано такое же количества тепла. И сравнить это со стоимостью системы с учетом эксплуатационных затрат и оборудования в обоих случаях.

– Какие элементы будут входить в систему для нашего примера? Сколько коллекторов нужно установить для отопления 150-метрового дома и нагрева воды?

–  Солнечные коллекторы ставятся из расчета 1 вакуумная трубка (длинной 1,8 м) на 10 литров горячей воды суточного потребления в летнее время. Есть более серьезные расчеты с учетом статистики солнечной активности и погодных условий, но на практике этот вариант оказался самым удобным. Стандартный коллектор на 20 трубок в среднем греет 200 литров горячей воды в день. Речь идет о качественных коллекторах с трубками высокого качества.

Сама система будет состоять из 3 основных элементов: 

- солнечный коллектор;

- накопительный бак (теплоаккумулятор различных конструкций);

- насосная станция. 

Эти три элемента связаны утепленным трубопроводом для циркуляции теплоносителя и являются "солнечным" контуром.

Внутреннее покрытие вакуумной трубки поглощает солнечное излучение, преобразует его в тепловую энергию и через систему теплообменников передает его циркулирующему в "солнечном" контуре теплоносителю (обычно это раствор пропиленгликоля). Насосная станция прокачивает нагретый теплоноситель по контуру в бак-теплоаккумулятор, где через теплообменник тепло передается воде. Вода в баке нагревается – остывший теплоноситель возвращается назад в коллектор для нагрева. Работа системы проста и понятна.
 
Если все обобщить, то можно сказать следующее. В наших условиях использовать солнечные коллекторы возможно и экономически оправдано. Главное, это разумный подход к комплектации системы и ее использованию. Не стоит питать иллюзий и возлагать больших надежд на солнце в зимнее время – не надо пытаться отапливать солнечными коллекторами дом. Но для нагрева горячей воды в летнее время хватит небольшого коллектора на 15-20 трубок. Также стоит помнить, что система требует определенного внимания и обслуживания. Но при правильной эксплуатации затраты на дополнительное обслуживание сокращаются до минимума.
реклама