Гелиосистемы

Солнечная энергия бесплатна, эффективна и безопасна  для окружающей среды - при использовании гелиосистемы с высокоэффективными коллекторами и согласованными системными компонентами от компании Альтер Юг.

Издавна мы используем энергию Солнца. Летом она непосредственно нагревает наши здания, а зимой мы используем энергию Солнца, накопленную непосредственно в форме дров, угля, нефти и газа для отопления зданий и приготовления горячей воды.

Чтобы обеспечить экономию запасов топлива, которые природа накапливала на протяжении миллионов лет, отопительная техника последовательно преодолевала этапы долгого пути,что позволило создать возможности ответственного подхода к использованию этих ресурсов.

Целесообразным дополнением этой тенденции является непосредственное использование солнечной энергии с помощью солнечно энергии с помощью солнечных коллекторов. Благодаря применению технически высококачественных коллекторов и согласованной с ними общей системы экономическое использование солнечной энергии сегодня не является предвосхищением будущего, а уже стало реальностью, проверенной на повседневной практике. Если учесть, что цены на топливо постоянно растут, то инвестиция средств в гелиоустановку является весьма выгодным капиталовложением.

1.1. Полезная энергия

Полезная энергия, которую можно получить с помощью коллектора, зависит с помощью коллектора, зависит от многих факторов. Большое значение имеет правильная оценка потребности в тепле, которую необходимо покрыть, и согласованные с ней компоненты гелиоустановки.

Общее поступление солнечной энергии также имеет значение: ежегодная инсоляция в зависимости от конкретного региона Украины колеблется в диапазоне от 900 до 1300 кВт*ч/(м2*год)

Количество солнечной инсоляции в регионах Украины

В среднем в Украине на 1м2 площади за год попадает приблизительно 1000 кВт*ч, что соответствует энергоемкости примерно 100 литров дизельного топлива или 100 м3 природного газа.

Кроме того, важную роль играют тип, а также угол наклона и ориентация коллектора. Для обеспечения экономичного режима эксплуатации гелиоустановки требуется также точное определение компонентов установки.

Правильно сконструированные коллекторные гелиоустановки с согласованными между собой системными компонентами могут обеспечивать примерно от 50 до 60 % ежегодной потребности частного дома в энергии для приготовления горячей воды. Использование гелиоустановки также и для поддержки системы отопления здания позволяет дополнительно сэкономить средства. В домах с низким расходом энергии можно сэкономить до 35% общей потребности в энергии для приготовления горячей воды и отопления. Летом иногда можно полностью отказаться от дополнительного тепла. В остальные месяцы года и для отопления помещений зимой гелиоустановка дополняется вторым независимым источником тепла - обычно низкотемпературным отопительным котлом, работающим на жидком топливе/газе, или, что еще лучше, - конденсационным котлом.

1.2.  Общая информация об использовании солнечной энергии

Примерно 1/3 общегопотребления энергии в Украине приходится на отопление здани. Энергосберегающие строительные технологии, а также экономичные системы отоаления могут значительно снизить энергопотребление, таким образом способствуя экономии природных ресурсов и защите атмосферы Земли. Знасчительный потенциал экономии заключен в системе приготовления горячей воды. Так, солнечные коллекторы в сочетании с накопительным водонагревателем в наших широтах именно в летние меесяцы представляют собой наиболее интересную альтернативу использованию отопительного котла. Даже в переходный период благодаря поддержке системы отопления помещений за счет гелиосистемы часто можно отключать отопительный котел. 

1.3. Мощность инсоляции

Инсоляция представляет собой поток энергии, равномерно излучаемый Солнцем во всех аправлениях. На внешнюю поверхность атмосферы земли постоянно воздействует часть этого потока лучистой энергии мощностью 1,36 кВт/м2. Эту величину называют солневной постояной. 

При прохождении через атмосферу Земли солнечное излучение ослабляется вследствие эффектов отражения, рассеивания и абсорбции частичками пыли и молекулами газов (рис.2). 

Использование солнечного излучения в коллекторе(А) Излучение, рассеянное в атмосфере

(В) Прямое солнечное излучение

(С) Ветер, дождь, снег

(D) Потери вследствие теплопроводности

(F) Тепловое излучение абсорбера 

(G) Тепловое излучение защитного стекла

(H) Полезная мощность коллектора

(K)  Отражение

Рис.2: Использование солнечного излучения в коллекторе

Часть излучения, которая беспрепятственно проходит сквозь атмосферу, попадает непосредственно на поверхность Земли; это так называемое прямое излучение. Часть солнечного излучения, которая отражается или поглащается частичками пыли и молекулами газа, попадает на поверхность Земли ненаправленно; это так называемое рассеянное излучение.

Сумму прямого и рассеянного солнечного излучения (рис.3) называют суммарным излучением Eg. В оптимальных условиях (безоблачное, чистое небо, середина дня) оно достигает макс. 1000 Вт/м2. С помощью гелиоколлекторов можно, в зависимости от типа и габаритов установки, использовать около 75% суммарного солнечного излучения. 

1.4. Влияние ориентации, угла наклона и затенения на принимаемое количество солнечной энергии.

Рис. 3: Изменение энергии, попадающей на горизонтальную поверхность за сутки, в течение годаОриентированная на юг и установленная под углом примерно от 30о до 45о относительно горизонтали гелиоустановка в Украине позволяет принимать за год в среднем максимальное количество лучистой энергии. Но даже при заметных отклонениях от вышеуказанных условий (ориентация от юго-запада до юго-востока, угол наклона от 25 до 70 градусов) солнечная система будет работать с максимальной эффективностью (рис.4).

Установка под меньшим углом является оптимальной в том случае, если поверхность коллектора нельзя ориентировать на юг. В этом случае гелиоустановка, расположенная под углом 30 градусов, даже при ориентации на юго-запад, с азиумотом 45о еще будет обеспечивать до 95% оптимального получения солнечной энергии. И даже при ориентации на восток или запад еще можно обеспечить получение до 85% энергии, если угол наклона крыши составляет от 25о до 45о.