Соларните системи за топла вода са икономични, модерни и екологични

Всички тези определения са валидни за соларните системи за топла вода. Тези инсталации могат да осигурят (за нашата географска ширина) между 60 и 75% от годишните нужди от топла вода – процентите варират в зависимост от типа системи и колектори. Останалите до 100% се допълват от конвенционални енергоизточници – ток, газ, твърдо гориво, нафта и т.н.

Те са икономични, защото спестяват една значителна част от разходите за осигуряване на БГВ (битова гореща вода). При една правилно оразмерена и качествено инсталирана соларна система за месеците май-септември може почти на 100 % да осигури нуждата от топла вода. През това време единствения разход на електроенергия е този на помпата, чиято мощност според вида и размера на инсталацията варира от 40 до около 200 вата, като трябва да се отбележи, че сумарно за едно денонощие се събират не повече от 5 – 6 часа работа, което в пари означава не повече от 20 стотинки.

Естествено, през дните с ниска слоеста облачност соларните системи са „безпомощни”, като тук трябва да се отбележи, че работата на слънчевите колектори се влияе в по-голама степен от облачността, а не толкова от околната температура (това особено се отнася за вакуумно-тръбните колектори, при които околната температура на практика не влияе – ако е слънчево, дали е -15 или +30 градуса, за тях няма голямо значение).

Тези системи са модерни, защото през последните години рязко се подобри качеството на всички производители на соларни системи и бойлери. Това е обусловено от факта, че търсенето в световен мащаб устойчиво се увеличава и по всичко личи, че тази тенденция в следващите години ще се запази. Поради тази причина се влагат много средства в изследвания и нови материали, като при производтели като BOSCH, BUDERUS, VIESSMANN продуктите за слънчеви инсталации (колектори, бойлери със серпентини, помпи, управления и т.н.) нарастват и като обем, и като дял в общата им продукция. А и в развитите страни вече навлизат стандарти, при които още на етап проектиране на нови сгради се предвиждат задължително слънчеви системи.

И не на последно място, тези системи са екологични – едва ли вече е тайна за някого, че в последните десетилетия се забелязва една тенденция на ръст на средните температури в световен мащаб и всички негативни последствия от това – топенето на полярните шапки, на ледниците по високите части на планините, по-чести и по-силни бури и наводнения. Всички те могат да доведат до трудно предсказуеми промени в живота на една огромна част от населението на планетата.

Все още има спорове доколко за това е отговорна човешката дейност и в частност индустриалната революция, започнала в края на XIX век. Беспорно е обаче, че трябва да се вземат мерки за овладяване на тези процеси. По-широкото навлизане на соларните термални системи е част от борбата с климатичните промени. Инсталирайки такава система, всяко едно домакинство, хотел, промишлено предприятие, въобще какъвто и да било обект, потребяващ топла вода, постига няколко безспорни предимства. На първо място се застрахова в голяма степен от бъдещо поскъпване на енергоносителите и придобива самостоятелност. Факт е, че фосилните горива (и особено нефта) ще се изчерпят до няколко десетилетия. С ограничаването на запасите неизменно цените им ще растат, което естествено ще се поеме от всички потребители.

На второ място - фосилните горива са сред най-големите емитенти на парникови газове в атмосферата, като при изгарянето им се отделят големи количества въглероден диоксид, който е един от главните виновници за промените в климата. По този начин, действайки на принципа „мисли глобално, действай локално”, всеки собственик на слънчева инсталация намалява потреблението на изкопаеми горива, а от там и на емисиите парникови газове. На трето място, поради причините, изброени по-горе, все повече правителства по света говорят за „зелена икономика”, „зелена електроенергия”, като под една една или друга форма, в една или друга степен, субсидират производителите на електроенергия от слънце, вятър, биомаса и т.н. По този начин делът на „зелената електроенергия” в общия микс ще нараства.

Всичко това води след себе си една постоянна и устойчива тенденция на ръст в цената на електроенергията за крайния потребител, а соларните термални системи в огромна степен редуцират ефекта от това поскъпване. Тук трябва да се отбележи, че от реализираните икономии (от ток, например), срокът на откупуване на една соларна система (при сегашната цена на тока у нас, която с висока степен на вероятност в близките 3-5 години ще поскъпне с около 40%) варира от 3 до 6-7 години, в зависимост от вида соларна система и от производителя.

Соларните колектори за топла вода биват 2 вида – плоски и вакуумно-тръбни. Плоските от своя страна се делят на неселективни и селективни, като едиствената (но съществена разлика) е в покритието на абсорбиращия слой – при неселективните то обикновено е прахово боядисана черна ламарина, а при другия вид – високоселективно покритие, поглъщащо над 95% от слънчевите лъчи. Вакуумно-тръбните колектори също са 2 вида – с директно протичане и с термопатрон.

При първия вид топлоносещата течност циркулира в медни тръби, които са положени във вакуумни такива, а загрятата течност се акумулира в събирателна тръба, разположена перпендикулярно на вакуумните тръби. При втория вид в самата вакуумна тръба е вкаран флуид, напълно изолиран, като в единия си край той контактува с термопатрон, отдава му топлината, а термопатрона от своя страна е поставен плътно в гилза, пряко контактуваща с топлоносителя в соларната система. Практиката сочи, че вакуумно-тръбните колектори на годишна база дават по-високо производство на топла вода.

Като цяло соларните системи се делят на два вида – термосифонни системи и системи с принудителна циркулация. При термосифонните системи и колектора и водосъдържателя са поставени на покрива (или другаде, с осигурено слънцегреене и южно изложение), като връзката между колектора и серпентината на водосъдържателя е директна и на практика могат да се разглеждат като едно цяло – топлоносителят (обикновено пропилен гликол) се загрява в колектора, на гравитачен принцип загрятата течност се изкачва до серпентината в бойлера, там отдава топлината на водата, съдържаща се в бойлера и охладена, слиза за нов цикъл в колектора.

От своя страна, водосъдържателят се захранва със студена вода от водопроводната част на сградата, а загрятата вода се подава за ползване към вътрешната разводка на сградата. За да се гарантира 100% нуждата от топла вода, в дните, когато няма слънцегреене, или има по-висок от нормалното разход на топла вода, във всеки водосъдържател има монтиран и електрически нагревател, който чрез собстен терморегулатор осигурява БГВ. Трябва да се отбележи, че водосъдържателите за отлично термоизолирани, а тръбите за водата, особено за захранващата студена вода, също са положени в изолация, като силно препоръчително е между тръбите и изолацията да се сложи подгряващ маломощен кабел – 8 вата за линеен метър. Той гарантира минимален температурен диапазон за тръбата от +3 до +8 градуса, тоест, когато температурата на тръбата е над 8 градуса, подгряване няма. Термосифонните системи са изключително широко разпространени в средиземноморския регион (Турция, Гърция, Италия, Испания, Кипър), като тук липсват помпи и управления.

При системите с принудителна циркулация колекторите се разполагат на покрива (или другаде, където има постоянно слънцегреене и южно изложение), а бойлера – в банята или в сервизно помещение (котелно, мазе). Те се свързват чрез тръби. По този начин загрятата течност в колекторите отива към серпентината на водосъдържателя, там отдава топлината на водата в бойлера и се връща в колекторите за повторен цикъл. Циркулацията се осъществява с помощта на помпа, която пък се командва от управление. Целият процес е напълно автоматизиран и не изисква абсолютно никаква поддръжка.

Голямо предимство на соларните системи е, че те могат да работят както самостоятелно, така и в комбинация с останали източници на топла вода. Няколко от най-често срещаните схеми ще разгледаме по-долу. Когато имаме отоплителна система с котел (на нафта или твърдо гориво) и има изградено локално отопление с радиатори, тогава е възможно топлата вода също да се осигурява чрез това локално отопление – просто се добавя бойлер със серпентина и тази серпентина се свързва с отоплителната система, като в случая бойлерът е един вид допълнителен радиатор за системата. Ако бойерът обаче е с две серпентини, тогава на втората се свързва със соларна система. По този начин доподгряването на ток на бойлера се свежда едва до 10-15 дни годишно.

Когато въпросът с отоплението е решен с газов котел (двуконтурен – за отопление и за топла вода), тогава може да се монтира термосифонна система и на входа на студената вода на газовия котел се подава топла вода от термосифона, като по този начин се довежда до минимум доподряването на топлата вода от газовия бойлер. Както бе казано по-горе, възможни са и други схеми на комбиниране със съществуващи отоплителни инсталации, както и абсолютно самостоятелно свързване на соларната система.

В близките години слънчевите инсталации за топла вода ще навлязат все по-широко, както в бита, така и в индустрията и ще се превърнат в стандарт. И ако сега малко или много изглеждат непознато, дори екзотично, много бързо с популяризирането им ще станат масови продукти.

За повече информация: „БГ Ин” ЕООД - Динко Геров – управител; www.solar-bgin.com; e-mail: bginltd@abv.bg; тел./факс: +359 2 981 33 14; GSM: +359 888 208 525