Наскільки актуальним э використання альтернативних джерел енергії в Україні? Чи доцільно їх використовувати? Яке обладнання підходить для нашого ринку?
Сонячне світло - це безкоштовний і безцінний подарунок, який людство отримує щоденно, часом навіть не замислюючись про це. Ніхто з нас не уявляє, яким було б життя людини без сонячного світла. Світло потрібен кожній живій істоті.
Сонячне світло - це промениста енергія сонця, яку воно постійно виділяє в результаті хімічних реакцій, що відбуваються в середині. Людина ж безпосередньо сприймає сонячну енергію як видиме світло очима, а також як теплове інфрачервоне випромінювання, яке відчувається нашою шкірою.
Навіщо потрібна альтернативна енергетика?
З настанням технічного прогресу людство в процесі своєї життєдіяльності з кожним роком витрачає все більше і більше енергетичних ресурсів на потреби промисловості, транспорту і житлового сектора.
Але тверді, рідкі та газоподібні копалини, які використовуються для отримання теплової та електричної енергії та забезпечення всіх енергетичних потреб людства, є вичерпними і, більше того, вже значною мірою вичерпані, що призводить до значного і постійного зростання цін на енергоносії. Наслідком їх використання та переробки є катастрофічне погіршення екологічної ситуації в усьому світі, що негативно впливає і на людину.
Тому останнім часом все більше населення починає замислюватися про необхідність використання такого надійного джерела енергії для покриття своїх енергетичних потреб, яким є Сонце. Тим більше, що таке використання можливе.
Не заглиблюючись в фізику та хімію процесів, які відбуваються на Сонці, а також математику кількості енергії, яку воно випромінює в космічний простір, все ж необхідно відзначити, що на поверхні атмосфери Землі середня інтенсивність сонячного випромінювання за даними Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО) і Організації Об'єднаних Націй (ООН) досягає 1367 Вт / м2 (це значення називається сонячною постійною), поверхні же Землі досягає близько 1 000 Вт / м2 у зв'язку дією атмосфери і розсіюванням хмарами. Падаюче на Землю пряме випромінювання поглинається поверхнею, нагріваючи її, частково відбивається і також переходить в розсіяне випромінювання. Сумарним сонячним випромінюванням називають суму прямого і розсіяного випромінювання, частки яких складають по 50% в середньому за рік для України з деякою перевагою у бік прямого влітку і в сторону розсіяного взимку.
Інтенсивність сонячного випромінювання може коливатися в дуже великих межах від 50 Вт / м2 при затягнутому хмарами небі до 1000 Вт / м2 при безхмарному небі.
Сумарна енергія сонячного випромінювання зазвичай вимірюється за якийсь більш тривалий період часу: день, тиждень, місяць, рік.
Максимальне сумарне сонячне випромінювання за день в Україні сягає 8 кВт ∙ год / м2 влітку і 3 кВт ∙ год / м2 в сонячний зимовий день.
За даними багаторічних спостережень, середньорічне сумарне сонячне випромінювання в Україні змінюється від 1350 кВт ∙ год / м2 ∙ рік на півдні до 1000 кВт ∙ год / м2 ∙ рік на півночі і в центральній частині, що відповідає аналогічним показникам для країн центральної Європи. Залежно від середньорічного сумарного сонячного випромінювання на карті нижче представлена територія України, поділена на чотири зони.
.jpg)
Тому, аналізуючи наведені дані, правильним висновком буде рішення про доцільність використання такої кількості енергії, яке надходить на кожен квадратний метр земної поверхні з року в рік.
Що таке сонячний колектор?
Сонячний колектор - це генератор теплоти, який перетворює сонячне випромінювання в теплову енергію з максимальним коефіцієнтом корисної дії. Тобто головним його відмінністю від традиційних генераторів теплоти (котлів) є те, що він не витрачає традиційне паливо (газ, нафта, мазут, деревина, вугілля). Джерелом енергії для нього є сонячне випромінювання. Таким чином використання енергії сонця може знизити споживання й витрати на енергоресурси в кілька разів.
Використання сонячних колекторів
На Заході сонячні колектори давно вже зарекомендували себе і міцно зайняли позиції на ринку як обладнання, що дозволяє забезпечити суттєву економію енергетичних ресурсів.
Сонячні колектори використовуються для нагрівання води та забезпечення потреб гарячого водопостачання та підтримки опалення в житлових будинках, офісах, сфері обслуговування, торгових центрах, медичних установах, де є можливість для розміщення панелі сонячного колектора.
Сонячний колектор входить до складу загальної системи альтернативної енергетики і є головним елементом для перетворення в теплову енергію сонячного випромінювання та її передачі теплоносія (вода, гліколева суміш). Циркуляцію теплоносія в контурі забезпечує насос, який входить до складу гідрогруп. Також до складу сонячної системи входить ємнісний водонагрівач (бак) з вбудованим або зовнішнім теплообмінником, в якому теплота з контуру колектора підігріває воду з холодного водопроводу до температури гарячої води. Автоматика регулює та контролює всю роботу сонячної системи.
Ефективність роботи всієї системи залежить в першу чергу від ефективності колектора, тому що тільки в ньому сонячна енергія перетворюється на теплову. Інші ж компоненти сонячної системи передають цю енергію далі для її використання. Головним елементом сонячного колектора є абсорбер (поглинач), який при попаданні на нього сонячного світла нагрівається і потім передає отримане тепло теплоносія. Завдяки новим науковим досягненням і технічним розробкам сучасні колектори здатні до 80% сонячної енергії перетворювати на корисне тепло для нагріву гарячої води і підтримки опалення.
Необхідно підкреслити, що використання сонячних колекторів не може повністю заповнити необхідність будівлі в тепловій енергії. За допомогою сонячного колектора можна покрити до 60 - 70% річного витрати теплової енергії на гаряче водопостачання і до 30 - 40% на опалення сучасних будівель. Тому використання традиційного джерела теплоти залишається обов'язковим, але досягається вельми значна економія в процесі експлуатації. Традиційний джерело використовується тоді і тільки в тій мірі, коли сонячної енергії не вистачає для забезпечення необхідних параметрів, заповнюючи відсутню частину енергії.
Підбір системи альтернативної енергії
Правильний підбір всіх компонентів сонячної системи дозволяє з максимальною ефективністю використовувати більшу частину сонячної енергії, яка падає на колектор на протязі всього року, а також використовувати теплоту, отриману з сонячного випромінювання, навіть у ті дні, коли небо повністю затягнуте грозовими хмарами, витрачаючи енергію, накопичену в сонячний день в баку-акумуляторі.
Геліосистеми на базі сонячних колекторів - це установки, які все частіше вже сьогодні можна побачити на дахах і фасадах будинків в Україні.
Клімат України дозволяє використовувати геліосистеми в залежності від обраного обладнання не менше 8 місяців на рік, а в деяких випадках і цілий рік (для підтримки системи опалення).
Джерело інформації: сайт компанії Альтер Ейр (м. Київ)