Начинаем тему о разновидностях альтернативной энергетики, и остановимся на “солнечной”, то есть энергетике, использующей прямые солнечные лучи. Устройства для получения прямой солнечной энергии разделяются на два условных типа, в зависимости от вида получаемой энергии: солнечные коллектора и солнечные батареи. Об особенности каждой из них поговорим в этой статье. Даниил Львович Серов, руководитель компании “ВАКУУМ-УКРАИНА” специально для vacuum-ukraine.com

Солнечные коллекторы.

Солнечные коллекторы служат для получения из прямых солнечных лучей тепловой энергии. Собрав (от английского слова to collect) тепло от солнечных лучей, коллектор передает его с помощью жидкости-теплоносителя по закольцованной системе трубопроводов на разнообразные потребители тепла внутри дома. Для обеспечения возможности одновременного подключения разнородных потребителей (отопление дома, бассейна, зимнего сада, горячее водоснабжение) в системе устанавливают накопительный бак-аккумулятор, с которого тепло отбирается вторичными жидкостными контурами по мере необходимости.
Коллекторы также подразделяются на два вида: плоскостные и трубчатые (вакуумные). Вакуумные солнечные коллектора обладают неоспоримым преимуществом перед плоскими. Благодаря особенностям конструкции вакуумные коллектора обладают гораздо большим КПД. Цилиндрическая форма вакуумных труб позволяет сохранять максимальную эффективность в течение всего дня, в то время как плоская поверхность обладает максимальным КПД лишь в полдень. Также зимой вакуумные трубки не отдают обратно в холодный зимний воздух тепло (в вакууме практически отсутствует процесс теплообмена, а лучи солнца проникают вовнутрь). Практически все модели выполнены из специального, антивандального стекла и выдерживают удары и града, и камней и пр. Наиболее удачные модели вакуумных коллекторов могут выдавать разогрев теплоносителя до 100о, т.е. при морозе снаружи в -30о получать в доме горячую воду и батареи отопления до +70о. И все это “добро” почти не требует обслуживания, и при покупке обходится, как правило, в разы дешевле газового или твердотопливного отопительного оборудования. А установка не требует больших финансовых и временных затрат, согласований и точных расчетов. Главное, что нужно учитывать – это требуемая суммарная мощность коллекторов (с учетом сезонов), а также расположение панелей при их монтаже на юг, с углом наклона к горизонту, равному широте местности (у нас это 50 град.Цельсия) с допуском “плюс-минус” 15 град.Цельсия.

Солнечные батареи.

Эти устройства служат для преобразования тепловой (инфракрасной) энергии солнечных лучей в электрическую. Кроме различия в виде получаемой энергии, есть еще ряд других существенных различий. Прежде всего, это сравнительно низкий КПД, который, даже теоретически, не может превышать 20%, а в реальности – в разы меньше. Далее – большая критичность к направлению на солнце: желательно располагать панели строго перпендикулярно. И, учитывая суточное и сезонное перемещение светила, “поймать” его в фокус без дорогостоящей электромеханической следящей системы – достаточно проблематично.
Еще одна особенность электрических панелей – их высокая стоимость. Это обусловлено высокой стоимостью получения чистейшего (не менее 99,999%), “солнечного” кремния. Стандартная солнечная батарея, составленная из пластин монокристаллического кремния, имеет установленную мощность всего 160-190 Ватт, а стоимость такой электроэнергии, в зависимости от производителя колеблется от 1,3 до 3 USD за один ватт. Исходя из перечисленных особенностей, понятно, что использование таких панелей целесообразно только для слаботочных потребителей (компьютер, система сигнализации и т.п.), а также в местах, где недоступна общая электрическая сеть. И если произвести расчет окупаемости солнечной электрической панели в сравнении с небольшой стоимостью электроэнергии в нашей сети, то получится цифра в сотни лет.
Но и в этой проблеме наметился прорыв: в последнее время многие производители успешно развивают технологии напыления солнечного кремния на мягкую прозрачную пленку, что при производстве обходится на порядок дешевле. Такие пленочные рулонные батареи постоянно уменьшаются в цене при одновременном улучшении эксплуатационных характеристик. В ближайшие годы можно ожидать массового выхода пленочных батарей на рынки мира. Но также необходимо и учитывать проблему накопления и сохранения электрической энергии, о которой мы рассказывали в предыдущих статьях.

Гибриды.

Третьим типом солнечных панелей можно считать гибридные. Такие панели сочетают в себе панели обоих типов и производят, соответственно, и тепловую, и электрическую энергии.
К общему для всех типов панелей недостатку – зависимости от количества солнечных дней в году – можно отнестись спокойно. Солнечный мягкий климат в нашей благословенной Украине дает нам уверенность в этом. Надо только грамотно использовать это преимущество.

Вывод: Применение солнечных коллекторов, дающих тепловую энергию, не только возможно в наших реалиях, но и крайне выгодно. Даже без стимулирующих факторов со стороны государства. Единственной проблемой может стать неверный выбор организации, которой вы доверите произвести расчеты необходимой вам мощности, подобрать нужную конфигурацию оборудования и сам монтаж всей системы с пуско-наладочными работами.
Даниил Серов специально для vacuum-ukraine.com