Солнечное отопление

 

 Статистика показывает, что солнечной энергии, которая доходит до Земли за один день хватит, чтобы полностью обеспечить мир энергией на целый год и даже с излишкой. Для этого, чтобы поймать солнечную энергию, нужны солнечные панели и системы солнечного отопления. Многие из нас спросят, а когда эта система окупится и будет ли она работать зимой? В 2010 году в январе месяце на улице было -15 °C, была переменная облачность и за четыре часа, когда светило солнце, вакуумные коллекторы нагрели в этот день воду до 45°C. Очень трудно рассчитать точно срок окупаемости каждой системы солнечного отопления. Например, по статистике в Эстонии в году около 1440-1960 солнечных часов и если эти часы умножить на мощность коллекторов обычного частного дома, что примерно 3 kW, то в году получим 4,32-5,88 MW солнечной энергии. Если эту систему сравнить с теплоэнергией, чья цена постоянно растет, то тогда с солнечным отоплением частный дом выигрывает в год около 388-529€.

 
На приведённом графике можно увидеть среднее количество энергии, которое мы получаем от солнца в год в Эстонии.
 
Солнечное отопление в основном предназначено для нагрева питьевой воды, но можно использовать также для поддержки отопительной системы. Один из принципов солнечного отопления это сохранить инфралучи исходящие от солнца путем нагревания воды.
Две самые распространённые системы солнечного отопления — это плоский коллектор и коллектор состоящий из вакуумных трубок. Все больше в Северной Европе набирает популярность вакуумные трубки. Причина в том, что тут температура воздуха довольно низкая. Вакуум не проводит тепло и поэтому не реагирует на температуру воздуха. Солнечные коллекторы с вакуумными трубками производят тепло стабильно и на картинке снизу можно увидеть, что в зависимости от угла установки коллектора стабильность повышается. Если коллектор поставить под углом в 50°, то в Иванов день (jaanipäev) мы получим максимум тепла, что возможно получить от солнечного отопления. В ноябре и марте в этом случае получим значительно меньше тепла. Лучше всего поставить коллектор под углом в 70° и повысить его мощность на 33%. В этом случае мы получим в зимние месяцы чуть больше энергии и летом, когда мы используем мало энергии, угол солнечных лучей будет больше чем угол коллектора и из-за этого получаем меньше энергии.
 
 
Такая система стоит на 5-10% больше, но она стабильнее. Солнечная система окупается очень быстро. По нашим данным в среднем в течении семи лет. Статистика показывает, что в Эстонии примерно 1700 часов, когда светит солнце, но на самом деле за последние десять лет — это число выросло до 1900 часов. С мая 2009 года по май 2010 года автоматика показывает 1440 рабочих часов. Это в доме, где утреннее солнце остается в тени соседнего дома. Также вакуумные коллекторы работают в пасмурную погоду ловля солнечные лучи среди туч. Логично, что в эти дни мощность коллекторов меньше чем в солнечный день.
 
Если строить солнечное отопление так, чтобы оно было основным отоплением в доме, то тогда надо задуматься, что будет летом, когда коллекторы будут работать на полную мощность.
На данном графике зеленая линия показывает сколько мы употребляем тепла в течении года, и желтая сколько нам дает энергии солнце. В том месте, где линии пересекаются,  мы получаем больше солнечной энергии чем на самом деле нам нужно.  Здесь надо перед покупкой солнечной системы взять квитанции за коммунальные услуги и посмотреть сколько теплой воды уходит в доме летом. Все, что остается под оранжевой линией можно нагреть с помощью солнечной энергии.  Та энергия, что находиться между зеленой и оранжевой линией, можно сохранить в больших баках. Тут надо не забывать, что у каждого бака есть свои границы и иногда температура в баке может превысить 100 °C. В этом случае есть угроза, что система может перегреться и автоматически выключится. Данную проблему можно решить тем, что построить охладительную систему, которая пустит лишнюю энергию на отопления дома. Для этого можно использовать в доме уже имеющую систему отопления или поставить охладительные батареи.