ГВС от солнца
Опубликовано: 19 июня 2012 г.
85
Теплоснабжение с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) – солнца, ветра, воды, земли, биомассы активно используется в промышленно развитых странах. Причина этого не только в исчерпании запасов ископаемых энергоносителей, не только в плюсах такой энергетики с экономической точки зрения, но и в ее экологичности.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Переход к системам, в которых наряду с традиционными (например, газом и электричеством, получаемыми по трубопроводу или из сети) применяются и ВИЭ, требует определенных дополнительных финансовых затрат. Это может быть приобретение теплового насоса, обустройство геотермального контура при использовании энергии земли, монтаж солнечного коллектора и необходимых для его устойчивой и эффективной работы трубопроводов, бака-аккумулятора, узлов автоматического регулирования и др.
Затраты и климат
Ключевым моментом, лимитирующим широкое внедрение таких систем, можно считать срок окупаемости дополнительных затрат. Он в максимальной степени зависит от сложившегося уровня цен на различные виды энергоносителей. Но при прочих равных условиях зависит также от корректного выбора схемы и оборудования, наиболее отвечающих как требованиям потребителя, с одной стороны, так и максимальной энергоэффективности для данного конкретного случая, климатической зоны, с другой.
Географическая широта места и климатические особенности (например, количество солнечных дней и осадков) имеют особенно важное значение при выборе схем с использованием солнечных коллекторов для ГВС. Например, в районе Краснодара срок окупаемости схем ГВС с солнечными коллекторами составляет в среднем семь лет.
Поэтому такое оборудование в нашей стране активно внедряется в южных регионах, с относительно короткой теплой зимой и солнечным жарким летом. Среди побудительных мотиваций для использования схем ГВС с солнечными коллекторами можно отметить экономические, актуальные для тех южных регионов, где существуют высокие цены на энергоносители и ограничения на потребление газа или электроэнергии. Важную роль в продвижении солнечной энергетики играет и реализация целевых государственных программ по использованию ВИЭ. Наконец, существует достаточно специфическая, характерная для нашей страны внеэкономическая «имиджевая» мотивация –престижность того или иного оборудования. В данном случае, установка солнечных коллекторов, свидетельствующая о следовании магистральному мировому тренду.
Алгоритмы выбора
При поступлении заказа на установку системы с ВИЭ фирма, осуществляющая поставку оборудования и/или его монтаж, на первом этапе направляет заказчику опросный лист. В нем необходимо указать требуемые параметры системы, какие источники теплоснабжения уже установлены, их тип, требуемая мощность отопления и ГВС. Важное значение имеет так называемый процент перекрытия – т.е. доля мощности, которую требуется обеспечить за счет энергии солнца. Обычно в его основание кладется предположение, что в летний, пиковый для солнечной энергетики, период перекрытие должен составлять 100 %. Такой подход позволяет избежать генерирования лишнего тепла весной и летом и скажется существенным образом на сокращении сроков окупаемости.
Как правило, проектно-технические отделы крупных компаний, работающих в области использования солнечной энергии, имеют компьютерные программы (например, T-SOL), обеспечивающие оптимальный подбор необходимого оборудования с учетом всех требуемых параметров. В их банке данных имеются все данные о солнечной активности с привязкой к конкретной географической точке. Это позволяет достаточно точно определить площадь и тип коллектора, объем бака-аккумулятора, необходимость и мощность пикового теплогенератора, спроектировать и укомплектовать арматурой и системами автоматического регулирования гидравлические контуры.
Необходимый компонент расчетов – предполагаемый срок окупаемости. Он может быть различным даже для однотипных систем с ВИЭ, эксплуатация которых предполагается в различных климатических зонах и даже на одной географической широте, но в отличающихся по климатическим параметрам и количеству солнечных дней в году местах. Срока окупаемости в программном модуле T-SOL нет, и он рассчитывается отдельно.
Например, традиционно считающиеся высокоэффективными (и более дорогими!) в холодный период года вакуумные солнечные коллекторы могут проигрывать обычным плоским коллекторам в местностях, где наблюдается значительный снежный покров. Выпавший снег, закрывающий поверхность от солнечного излучения, может на длительное время блокировать их. В то же время на поверхности плоских солнечных коллекторов он активно тает. Имеет определенное значение и уже сложившиеся традиции рынка – так, в странах ЕС преобладают гелиосистемы с плоскими коллекторами, в Китае – с вакуумными.
Перспективы
Сегодня рынок систем отопления и ГВС с ВИЭ (в частности, солнечных коллекторов) в России находится в стадии становления. Его отставание от экономически развитых стран связано во многом с относительно низкими ценами на энергоносители, в частности, магистральный газ и отсутствием реальной государственной поддержки. В то же время, продажи растут, и системы с ВИЭ уже сегодня имеют хорошие перспективы в южных регионах, на Дальнем Востоке, Алтае.
Ведущие мировые компании активно подготавливают необходимые инфраструктуры для более широкого использования комплексных систем теплоснабжения с ВИЭ – солнечных коллекторов и фотовольтатики, тепловых насосов различных типов, энергии ветра. Уже сегодня есть успешный пилотный опыт эксплуатации в России систем, включающих в себя солнечные коллекторы, тепловые насосы и котлы на биотопливе – дровах, мерной щепки, брикетах, пеллетах.
Это направление активно развивается. Ключевыми моментами для него становятся, как уже отмечалось, сроки окупаемости, использование систем с диверсифицированными источниками энергии, широкое применение автоматического регулирования.
Материал подготовлен при помощи специалистов компании ООО «Аристон Термо Русь»
Журнал «Аква-Терм» №3 (67), 2012