Солнце: энергия прошлого и будущего

Солнечные лучи можно считать одним из первых источников жизни на планете. Задолго до того, как появились люди, как был «приручен» огонь и началось использование угля и нефти, Солнце дарило свет и тепло. Его энергия для нас настолько привычна и естественна, что мы не уделяем ей особого внимания. Однако при этом можно уверенно сказать, что потенциал Солнца на сегодняшний день не используется в должной степени.

В XXI веке остро стал вопрос о нахождении и активном использовании альтернативных источников энергии. В их числе оказалась и солнечная энергия, ведь она полностью безопасна для экологии, возобновляема и доступна, поэтому основной задачей в настоящее время становится развитие технологий для ее получения.
В первую очередь, речь идет о солнечном коллекторе. С его помощью энергия Солнца не пропадает впустую, а используется для получения тепла и нагрева воды. Количество энергии зависит от погодных условий и вида применяемой гелиоустановки, но можно сказать, что подобные технологии работают по похожим схемам.

Принцип работы

Для описания общих принципов работы, остановимся на солнечном вакуумном коллекторе. Он состоит из вакуумных трубок, с помощью которых и накапливается энергия. Благодаря нанесению на трубки специального покрытия, они могут собрать до 98% поступающей солнечной энергии, за счет чего нагревается внутренняя стенка вакуумной трубки. Речь идет о достаточно высоких температурах –до 250о С.
Тепло из трубок передается в основание коллектора, для этого используются специальные устройства. Далее оно извлекается из коллектора благодаря незамерзающей жидкости-теплоносителю на основе гликоля. Она передает тепло в бак-накопитель, где подогревается обычная вода, далее использующаяся в санузле, на кухне и т.д. Также тепло может быть передано для отопления помещений.

Солнечные дни

В странах с жарким климатом Солнце давно стало одним из основных источников получения энергии. Однако у жителей Беларуси нередко возникает понятное недоверие в отношении его эффективности. Действительно, солнечных дней в нашей стране не так много (хотя в последнее время эта тенденция меняется). Впрочем, это не значит, что использование энергии Солнца бесперспективно.
Существуют разные виды солнечных коллекторов, в том числе и такие, которые были разработаны для стран с холодным климатом. Благодаря использованию современных технологий, энергия извлекается не только из прямых солнечных лучей. Речь идет о работе с излучением, которое не всегда способен уловить глаз человека. А между тем покрытие вакуумных коллекторов собирает его и накапливает в качестве энергии. Таким образом, даже зимой гелиоустановки могут использоваться для поддержки основной системы отопления и подогрева воды.
Яркий пример в этом отношении – Дания. Климат в стране не теплее белорусского, но при этом количество крупных систем отопления, основанных на гелиоустановках, увеличивается с каждым годом. За счет построения солнечных коллекторов большего размера, датчане значительно снизили потребление нефти, ведь полученной энергии хватает на целые города. Более того, благодаря солнечной электростанции небольшой городок превратился в популярный пункт назначения среди туристов, интересующихся новыми технологиями и ратующих за сохранение природы.

Экономия

В последнее время наблюдается стабильный рост цен на традиционные энергоносители. Это серьезно влияет на расходы компаний и частных лиц, тогда как использование солнечной энергии способно снизить подобные траты.
В нынешних климатических условиях нашей страны полный переход на энергию Солнца невозможен. Тем не менее, экономия, обеспечиваемая ею, более чем существенна. Достаточно сказать, что в среднем энергия солнца способна покрывать до 80% годовой потребности в горячем водоснабжении и до 50% – в отоплении помещений.
 Здесь следует учитывать сезонные погодные условия. Летом объем получаемой энергии будет значительно выше, чем зимой, но и в холодные сезоны солнечный коллектор не стоит без дела. Вполне вероятно полное обеспечение нужд в обогреве воды и помещений в определенные месяцы только за счет гелиоустановок. Соответственно, речь идет о значительной экономии средств на энергоносители. Более того, гелиоустановки подразумевают наличие автономного бесперебойного источника энергии.

Сферы применения

Как уже было сказано, существуют разные виды солнечных коллекторов. Для нужд каждого заказчика подбирается индивидуальный вариант, способный обеспечить максимальное получение энергии в тех или иных условиях.
В целом, список сфер применения гелиоустановок достаточно велик. Это может быть обогрев и снабжение горячей водой временных построек, а также летних дач. Такой способ не требует ведения сложных строительных работ, он обеспечивает быстрое получение энергии.
Не менее эффективно и использование солнечных коллекторов в частных домах и коттеджах. Здесь они, как правило, дополняют центральную систему отопления, позволяя значительно экономить средства. Более того, имеются коллекторы балконного типа, которые могут применяться в жилых квартирах.
Существуют солнечные коллекторы и для крупных жилых объектов: гостиниц, домов отдыха, пансионатов. Это очень выгодное экономическое решение, поскольку в большинстве случаев подобные объекты более активно используются в теплые сезоны, когда производительность гелиоустановок значительно возрастает. Как вариант, солнечные коллекторы используются для экономного и эффективного подогрева бассейнов.

Можно также подобрать гелиоустановки для промышленных объектов. Это помогает сберечь значительные средства (до 70-80% ежемесячной платы за отопление), а в ряде случаев и полностью отказаться от газификации объектов. Следовательно, речь идет об экономии не только финансов, но и времени на оформление документации, связанной с применением других видов отопления.
Отдельно стоит отметить роль, которую солнечные коллекторы играют в удаленных от центральных сетей регионах. Благодаря быстрой установке и компактности, для подобных объектов гелиоустановки являются идеальным решением: они не несут вреда окружающей среде, не требуют прокладки теплотрасс и не нуждаются в постоянном потоке топлива. Это особенно важно в природоохранных зонах, где любые строительные работы требуют дополнительной документации.

В заключение

Солнечная энергия – это, несомненно, энергия будущего. Она помогает снизить уровень потребления газа и нефтепродуктов, а также, что немаловажно, не наносит никакого вреда окружающей среде, позволяя сохранить ее для будущих поколений. Солнечная энергия – это идеальное сочетание экономии и экологии.

Подготовил Кирилл Неделькин, заместитель генерального директора по инвестициям и реконструкции МО ОАО "Луч"