Солнечные панели

Солнечное излучение можно использовать для производства горячей воды. Самый простой способ нагрева воды - пропускать ее через трубы, находящиеся под солнечным излучением. Такие трубы находятся в плоском ящике, который называется коллектором излучения и устанавливается на крыше. Инфракрасная часть солнечного излучения при попадании на коллектор создает тепло. Если коллектором является трубопровод, в котором течет вода, то тепло передается жидкости - это и есть нагрев воды с помощью солнечного излучения.
Хотя наш регион и не самый подходящий для применения солнечного отопления, его можно использовать на протяжении большей части года, прежде всего, для нагревания водопроводной воды. Хорошая система солнечного отопления может круглый год нагревать примерно половину необходимого количества горячей воды и обеспечивать 10 - 20% отопления дома. В летние месяцы система может полностью покрыть потребность в горячей воде. Технологию солнечных коллекторов характеризуют высокий КПД, низкие инвестиции и надежная система.

Установка
Поскольку размеры типичной панели, поглощающей излучение, - два метра в длину и один метр в ширину, то проще всего такие панели устанавливать на крышу дома, если местоположение здания для этого подходит и солнечное излучение падает на крышу большую часть дня.
Основные естественные процессы, используемые для нагревания воды с помощью солнечного излучения, - это поток тепловой энергии в связи с излучением, теплопередачей и теплопроводностью. Если солнце светит на коллектор, он поглощает большую часть солнечного излучения. Производство горячей воды зависит от конструкции коллектора, материала, из которого он изготовлен, и местоположения. Поток тепла перемещается из более теплой среды в более прохладную благодаря излучению, теплопроводности или теплопередаче: солнечное излучение нагревает панель коллектора, ту же роль играет воздушная прослойка между коллектором и стеклянной крышкой, и тепло транспортируется через медную трубу. Чтобы избежать замерзания зимой, вода смешана с антифризом. Непосредственно этот раствор использовать нельзя, поэтому тепло транспортируется в теплосборник через спираль.

В идеале коллектор излучения должен быть направлен на юг, оптимальным углом наклона является широта местонахождения плюс 15°. Этого легко достигнуть в случае плоской крыши. В случае скатной крыши коллектор, как правило, устанавливается параллельно крыше, или, в случае новой постройки, он может быть частью крыши. Если угол коллектора можно регулировать, то оптимальным углом является 30° летом и 70°зимой, так как зимой солнце стоит ниже.

Конструкция здания должна быть способна выдержать массу коллектора излучения, в противном случае необходима дополнительная опора. Эту должен проверить установщик.

Подключение к системе снабжения горячей водой
Если водонагреватель добавляется к имеющемуся оборудованию, то цилиндр горячей воды должен быть оснащен двумя теплопередающими спиралями: одна служит для передачи тепла из бака с водой, нагреваемой с помощью солнечной энергии, другая - для бойлера. Это позволяет поддерживать температуру воды в случае, если солнечного излучения недостаточно.

Экономическая целесообразность Основные компоненты системы:
• панель нагрева воды с помощью солнечной энергии, или солнечный коллектор;
• цилиндр горячей воды с двойной спиралью;
• водяной насос;
• датчик температуры, обеспечивающий поддержание подходящей температуры воды.

Основные затраты на установку связаны:
• с установкой коллектора излучения на крышу;
• с заменой бака для воды с одной спиралью на бак с двумя спиралями;
• с изменением водопровода.

Замеры системы
Обычно для покрытия нужд семьи из четырех человек необходимо использовать две панели длиной 2 м и шириной 1 м. При замерах системы экономически наиболее эффективно исходить из потребления воды летом; обычно для покрытия нужд семьи из четырех человек необходимо использовать две панели длиной 2 м и шириной 1 м. Количество сэкономленной энергии в год обычно составляет 1500 кВтч в год.
Помимо производства и утилизации устройств, нагревание воды с помощью солнечной энергии оказывает незначительное влияние на окружающую среду, оно связано с производством электроэнергии для обеспечения циркуляции воды в емкости. Производство и утилизация устройств на окружающую среду все же влияют.
Преимущества нагревания воды с помощью солнечного излучения

Возможно визуальное влияние на округу. Зимой горячей воды меньше, чем летом. Результат зависит от погодных условий.
Внешняя энергия необходима только для перекачивания воды через коллектор излучения.
Исходящая от солнца энергия - доступное всем бесплатное топливо для энергетической системы.
Нагреванию воды не сопутствует загрязнение окружающей среды. В зависимости от местонахождения нагревание воды с помощью солнечной энергии может покрыть до 80% годового потребления горячей воды.