Солнечный концентратор на выставке Aqua Therm 2016


Рубрика: Новости -> Альтернативная энергетика
Метки:
Просмотров: 1747

солнечные концентраторы на выставке Аква Терм

Мои свежие воспоминания о посещении 18-й Международной выставки по энергоэффекивному отоплению, водообеспечению, вентиляции, кондиционированию и возобновляемой энергетике «Aqua Therm 2016», которая проходила в Киеве, в МВЦ 17-20 мая текущего года, вполне удовлетворительны. Своей массовостью и размещением выставочных экспонатов в павильонах выставочного комплекса и на открытых площадках, мероприятие было беспрецедентно.

Данное обстоятельство говорит о большом интересе в данном направлении как у изготовителей новой техники и технологий, так и у потребителей этого оборудования. Повышенный интерес у посетителей и хозяев экспозиций проявляется в результате развития в обществе двух глобальных проблем: отсутствием нормального жилья и повышением стоимости энергоресурсов.

Скажу прямо, для тех, кто является новоселом инвестиционного жилья или задумал переоборудовать свою квартиру или дом, на выставке можно было найти все, причем предварительно договориться о цене и поставке. Номенклатура изготовителей настолько разнообразна, что просто иногда невозможно остановиться на чем-то конкретно.

Экономичные газовые, электро и твердотопливные котлы, трубы для теплого пола, воды и отопления, фитинги и арматура, водяные и электрические полотенцесушители, сантехника и смесители на любой вкус. Вентиляция, рекуператоры и кондиционеры. Все это далеко не полный перечень, который мне удалось охватить взглядом и вкратце получить информацию.

Если заглянуть в каталог, то отопление представлено более чем 300-ми фирмами и компаниями, водообеспечение, водоочистка и сантехника более 250.

И все-таки я остановил свой выбор на солнечных концентраторах компании «SYNEKO», которая расположила свои экспонаты на территории перед павильоном 3С. За более чем полуторачасовое общение с руководителем компании Александром, а нашу беседу постоянно прерывали все подходящие посетители, мне удалось узнать очень многое, главное – эффективность солнечных концентраторов для нагрева горячей воды.

солнечный концентратор 4кВт

Краткое содержание нашей беседы в плане технических характеристик солнечных концентраторов, линейку которых компания изготавливает и поставляет на рынок, я публикую ниже. Знакомьтесь.

Методы получения горячей воды при помощи солнечной радиации

На сегодняшний день существует три прямых способа получения горячей воды от солнца:

1.С помощью плоских солнечных коллекторов;

2.С помощью трубчатых солнечных коллекторов;

3.С помощью солнечных концентраторов.

Плоский коллектор состоит из элемента, поглощающего солнечное излучение (абсорбер), прозрачного покрытия и термоизолирующего слоя. Абсорбер связан с теплопроводящей системой. Он покрывается чёрной краской либо специальным селективным покрытием для повышения эффективности. Прозрачный элемент обычно выполняется из закалённого стекла с пониженным содержанием металлов, либо особого рифлёного поликарбоната. Задняя часть панели покрыта теплоизоляционным материалом. Трубки, по которым циркулирует теплоноситель, изготавливаются из пластика либо меди. Сама панель является воздухонепроницаемой. Как реализован на практике такой способ вы можете почитать здесь.

Трубчатый вакуумный коллектор имеет устройство, схожее с бытовыми термосами. Только внешняя часть колбы прозрачна, а на внутренней трубе нанесено высокоселективное покрытие, поглощающее солнечную энергию. Между внешней и внутренней стеклянной трубкой находится вакуум. Именно вакуумная прослойка даёт возможность сохранить около 95 % улавливаемой тепловой энергии. Современные бытовые солнечные коллекторы способны нагревать воду вплоть до температуры кипения даже при отрицательной окружающей температуре.

Солнечный концентратор с помощью отражателей концентрирует солнечную энергию на в приемнике, имеющем небольшие размеры. Это приводит к повышению рабочей температуры теплоносителя и способствует уменьшению потерь тепла. Кроме того, благодаря постоянному слежению за положением солнца, и перпендикулярному расположению приемной плоскости к солнечному потоку, достигается существенное увеличение производительности (более чем 2 раза). Более подробно здесь.

Для сравнения эффективности солнечных концентраторов с трубчатыми вакуумными коллекторами (они более близки по техническим параметрам), взяты данные известного производителя вакуумных коллекторов в Украине, фирмы «Star-energy», г.Одесса.

Исходя из технических характеристик, тепловая мощность одной вакуумной трубки длиной 1800мм равна примерно 90-100 Вт. Солнечный концентратор мощностью до 4 кВт можно сравнивать с трубчатым коллектором, содержащим 40 вакуумных трубок. Концентратор мощностью 2кВт - эквивалентен коллектору, содержащему 20 трубок, и соответственно, концентратор на 1кВт – коллектору из 10 трубок.

Так как единичные изделия, содержащие 40 трубок, не производятся, то возьмем 2 коллектора по 20 трубок. Из взятых паспортных данных, коллекторы могут нагреть в течение дня 200 литров воды. По проведенным испытаниям солнечный концентратор за 5 часов в конце сентября нагрел 500 литров воды до температуры 45 градусов.

По проведенным расчетам, составленным на основания экспериментально построенных графиков следует, что производительность солнечных концентраторов более чем в 2 раза выше вакуумных коллекторов.

И это неудивительно, так как приемная плоскость солнечного концентратора постоянно направлена перпендикулярно солнечному потоку, в то время как неподвижный коллектор воспринимает энергию, пропорциональную синусу угла высоты солнца над горизонтом, умноженному на косинус азимутального угла. И, кроме того, при некотором критическом азимутальном угле положения солнца начинается затенение одной трубки другой, и в пределе работоспособной из всей батареи остается только одна крайняя трубка.

При сравнении стоимостных характеристик получения единицы тепловой мощности по тем же графикам, так же выигрывает концентратор солнечной энергии. Стоимость 1 кВт. ч/день полученного от солнечного концентратора в 1,5 раза меньше, чем от вакуумного коллектора соответствующей мощности.

Расчеты и анализ данных показывает, что стоимость 1 кубометра горячей воды, полученной от солнечного концентратора, будет в 1,5 раза ниже, чем от вакуумного коллектора, а количество полученной воды будет 2,5 раза больше. Или другими словами, при прочих равных условиях, период окупаемости системы горячего водоснабжения построенной на основе солнечных концентраторов будет в 3,75 раза меньше (1,5 х 2,5 = 3,5), чем период окупаемости системы на основе вакуумных трубок.

По словам автора разработки, несмотря на некоторое усложнение схемы коллектора, построенного на основании солнечного концентратора, приводит более чем к троекратному сокращению периода окупаемости гелиосистемы. По его словам, это веский аргумент в пользу того, что нужно более активно развивать данное направление.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Комментарии специалистов всегда приветствуются.

Комментариев: 6 RSS
Алексей1
2016-05-25 в 18:57:52

Не обещаю, что свяжусь с автором разработки. Я исходил исключительно из написанного в посте. Как и все "такие изобретатели" не говорят конкретных показателей и стоимости. Вот и пришлось догадываться.

15 часов? Куда 1500 литров "условно горячей воды" девать? На группу домов? Уже интересней.

Если для одного дома, да и для группы в принципе - в очередной раз "почти" ясно, что без "зеленых тарифов" не обойтись ни вам, ни нам.

Хотя, 1000$ я наверное загнул) Могу, вернее буду рядом проезжать, посмотрю сколько у нас стоит подобное. Не помню уже, давно смотрел (вакуумники).

Алексей, если Вы хотите сделать хороший сравнительный анализ, то рекомендую все-таки связаться с автором. Почему сравниваются вакуумные коллекторы и солнечный концентратор, я надеюсь Вы поняли. Отраженный солнечный щелевой луч направлен в центр концентратора на вакуумную трубку по всей длине, такую, какие стоят на солнечных коллекторах. Удачи.

Катерина3
2016-05-26 в 10:30:28

А может ли такое устройство снабдить горячей водой многоэтажный дом?

Катерина, хороший вопрос. Безусловно, технически нет никаких препятствий, только нужно знать максимальный расход воды в час и в сутки. Это необходимо, для ого чтобы посчитать мощность солнечного концентратора и объем емкости запаса горячей воды.

Борис Афанасьев5
2016-09-27 в 03:47:56

Хотелось бы отметить, что сложные расчеты "на пальцах" эффективности и окупаемости концентраторов солнечной энергии выполнены, мягко сказано упрощенно и предвзято и не отражают реалии. Все это разбивается об элементарные знания соотношения прямого и рассеянного излучения.

Т.к. в отражателе концентратора имеет значение только составляющая прямого излучения, а рассеянная исключается вообще, то на 1м кв. падающей солнечной радиации согласно метеоданным, например для Одессы, используется всего примерно 50% - т.е. вдвое меньше, чем на плоском коллекторе. Рассуждения о влиянии в трубчатых коллекторах "азимутального угла" вообще неверно из-за т.н. к-та IAM, увеличивающего условно производительность почти 1,4 раза за счет неизменности поверхности абсорбера в пределах примерно 90о "азимутального угла положения солнца". С учетом к-та теплопотерь (0,8 для вакуумных против 3,5 для плоских) производительность трубчатых по данным брендовых производителей, выше на 30% в течение года. Что, кстати, относится и к концентраторам в еще большей степени и положительно. Итак, концентраторы для регионов Украины не могут бы более эффективны традиционных коллекторов в системах ГВС, а только хуже в 2 раза. Выигрыш м.б. в себестоимости изготовления и конструкции, что в промышленных условиях спорно, т.к. требует еще и устройства "трекинга" отражателей!

Борис, спасибо за детальный комментарий. Считаю, что для профи это очень интересно. Я его отправлю Александру и попрошу высказать свое мнение по солнечным концентраторам и коллекторам. Хотя оно будет носить предвзятый характер.

Но хочу сказать следующее. На блоге я стараюсь не вдаваться в детали конкретных расчетов (большинству посетителей это не интересно), а пользуюсь мнением известных мне профессионалов, с которыми встречаюсь и детально общаюсь.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)