Солнце светит везде. В отличие от ископаемого топлива, которым природа на свое усмотрение щедро оделила или, напротив, обделила некоторые страны, энергия солнца принадлежит абсолютно всем. Это единственный ресурс матери-природы, который, независимо от места проживания доступен людям. Но милости от природы, ждать, как известно, малоперспективное дело. В нашем случае взять их, — использовать тепло солнца для обогрева дома и обеспечения его горячей водой, на сегодняшний день вполне реально.
Для преобразования энергии солнца в тепловую, в странах западной Европы давно используют гелиосистемы. Фотопреобразователи (батареи) и солнечные коллекторы еще несколько лет назад были для нас редкостью, но сейчас они все чаще «красуются» на крышах наших домов.
Экология плюс экономия
У отечественных домовладельцев особенно популярны гелиоколлекторы — трубчатые и плоские. Благодаря высокоселективным современным покрытиям они могут в пасмурные дни поглощать излучение солнца, а системы с трубками вакуумными даже в те дни, когда солнце затянуто облаками (то есть извлекать диффузионный свет).
Применение вакуумных труб — и труб со сверхвысокой теплопроводностью было следующим этапом в развитии гелиосистем. Работа солнечного коллектора с их появлением стала возможной даже при наличии низких температур.
Благодаря трубкам цилиндрической формы солнечные лучи практически всегда падают под прямым углом на поверхности трубчатых коллекторов. В течение светового дня, таким образом, они эффективно работают, производя во много раз больше тепловой энергии, нежели, чем коллектор плоской формы, который достигает своего пика лишь в полдень, когда дневное светило стоит в зените. К тому же вакуум, являющийся сам по себе совершенной термоизоляцией, способствует резкому снижению теплопотерь.
В результате хозяева коттеджа в летнее время могут отказаться от пользования газом и электроэнергией для подогрева воды, а зимой, что само собой разумеющееся, сэкономить 40–60% на энергоносителях и тем самым внести свою малую толику в дело сохранения экологии на Планете Земля.
Кстати, вакуумные трубы для окружающей среды не представляют никакой опасности. Они запаяны надежно, потому реагент, содержащийся внутри труб, вреда человеку нанести не может.
Отопление от солнца. Установка и монтаж
Солнечные трубчатые коллекторы великолепно показали себя в различных климатических зонах России. Разумеется, в районах юга, где наблюдается высокая солнечная активность, система функционирует наиболее эффективно. Однако и в северных широтах или в западных регионах, где наименьшая инсоляция, коллектор с успехом решает задачу отопление от солнца и горячего водоснабжения частного дома. Эффективность функционирования гелиоколлектора в значительной мере зависит от правильного и грамотного монтажа системы.
В середине дня наблюдается наиболее интенсивная инсоляция, потому плоскости коллектора должны быть ориентированы на юг. Возможно отклонение от направления южного на юго-запад или юго-восток до 45 градусов.
Систему устанавливают так, чтобы от соседних зданий и деревьев на нее не падала тень — это существенно снижает ее КПД. При монтаже на скатной кровле угол наклона коллектора задается её скатом. Максимальное количество энергии солнца воспринимается поглотителем коллектора при размещении его плоскости к направлению инсоляции под прямым углом. Так как угол инсоляции находится в зависимости от времени суток и года, ориентация плоскости коллектора выполняется в соответствии с солнечной высотой в период наибольшего количества энергии солнца.