Пазар за битови слънчеви колектори, обзорна статия

Защо широко разпространени битови слънчеви колектори са само два типа - плоски и плоски и вакуумни тръби

Плоските слънчеви нагреватели се различават по конструкцията на слънцеприемника-топлообменник и по видовете на покривното стъкло. Обикновеното стъкло за прозорци (вероятно, заради това, че е евтино и елементарно на пръв поглед) днес не се използва в производството на слънчеви колектори. За целта се използват различни варианти призматични, слабоотразяващи, пропускащи ултравиолетовата част от слънчевия спектър стъкла.

Тръбните вакуумни слънчеви нареватели се различават главно по това дали имат или нямат лъскава подложка (обикновено под формата на вълни) под ред светлопоглъщащи тръби. По-добро от това "науката не знае".

Защо се произвеждат и продават само тези видове слънчеви колектори? Смятам, че плоските и вакуумните слънчеви колектори по външен вид си приличат с широко известните и уважаввани "космически" слънчеви електрически батерии (photovoltaic). Какво пък, това е добро сравнение за реклама. "Космосът, екологията, ТИ СИ В КРАК С ВРЕМЕТО". Плащаш го, нали?

И още нещо интересно: с комплекта към слънчевия колектора ти дават и малък (50-100 литра!) топлоизолиран съд, уж за събиране на гореща вода. Полезна вещ, ако е поставена на подходящо място, но защо е необходимо този малък резервоарче да се слага на най-неблагоприятното място - на покрива, където винаги духат ветрове?

Ние избрахме различен път:
направа на подземен резервоар
за съхранение на топлина
в два тона гореща вода

( СНИМКА: СЕПТЕМВРИ 2007. БЪЛГАРИЯ, ВАРНЕНСКА ОБЛАСТ. СЕЛО ОРЕШАК )

Икономика, ефективност и слънчеви колектори

"We don`t like capitalism ... .
It might be more flexible than communism
but it`s just as inhuman, full stop.
Another form of prison, that`s all"
Златко Енев, "Една седмица в рая"

Струва ми се, че да се говори в практически, икономически смисъл за коефициентът на полезно действие на слънчевите колектори, като под ефективност се разбира коефициент на полезно дейстие, е много странно. Какво практическо значение има коефициентът на полезно действие, когато ако "на входа" на системата постъпва напълно безплатна енергия? Каква е разликата в случая между КПД 60 или 90%? Но си струва да се говори за ефективност на слънчевата система в икономически смисъл - за истинската стойност на енергията, получавана от потребителя, т.е. за цената на един киловатчас полезна енергия.

В рекламните материали и в техническите характеристики на слънчевите колектори не срещнах реални примери или теоретични изчисления за ефективността от използването на битови слънчеви водонагреватели, цената на киловатчас на получената енергия. Затова в рекламите и техническите характеристики (specification) по правило пишат за висока ефективност - коефициент на полезно действие. Мисля си, че подмяната на понятията и така заблуждавайки купувачите на инсталации за използване на слънчева енергия се прави напълно съзнателно. Екологията се превърна в голям бизнес, чието основно оръжие е заблуждаващата реклама, заблудата и дезинформацията на купувача. А за да се оправдаят високите цени на слънчевите колектори в инсрукциите към тях се уптребяват изрази, като "специални призматични стъкла", "вакуумни тръби", коефициент на чернота (степен на поглъщане на светлината) и др.

Нека читателят да знае, че напълно черно тяло - т.е. абсолютен, 100 процентов преобразувател на слънчева енергия в топлина - това е простото "глухо" отверстие, процеп, пора с черни краища и дъно. Ако направите повърхността на парче въглища (струващо половин евро за килограм) грапава с помощта на едра шкурка, на гъсто пробиете в него дълбоки отвори, ще получите коефициент на поглъщане на светлината 99,(9), много по-висок, отколкото на патентованите преобразуватели.

Ето пример за творческа комерциална инженерна мисъл: за да се намали отражението на слънчевото лъчене от покривното стъкло на плоските слънчеви колектори се използва стъкло, чиято повъхност представлява, призми, лещи. И в същото време за вакуумните светопоглъщащи тръби (с кръгло сечение!) се използва гладко стъкло - уж "от вакуум светлината не се отразява, прекалено е черен".

На практика от много по-голямо значение е чистотата на повърхностите от прах, птичи екстременти, скреж, отколкото жалките проценти на патентованите усъвършенствания на слънчевите колектори.

Никъде не открих примери за реалната стойност на топлинната енергия, получавана от продаваните в търговската мрежа слънчеви колектори. Срещат се мъгляви разсъждения, които обикновено се заключават в следната схема: месечното количество слънчева радиация за някой-си район в някой-си месец (естествено, за пример се дават благоприятни такива в северното полукълбо - май или юни, юли няма да ни впечатли, защото е много горещо), представлява еди-колко си киловатчаса. От тук стават аритметичните изчисления за средната мощност на слънчевия колектор.

При това уж случайно се "забравя", че обикновените слънчеви колектори са с фиксиран веднъж завинаги ъгъл на наклон към хоризонта, т.е. трябва да се избира в кои месеци трябва да се получава максимална слънчева енергия, тъй като ъгълът на слънцето над хоризонта (по всяко време на деня) се изменя през годината "всичко на всичко" с 45 градуса. По данни на НАСА (вж. препратката в началото на статията, раздела "Общи сведения за използване енергията на слънчевата светлина в отоплителните устройства"), за района с 43 градуса северна ширина и 27 градуса източна дължина оптималният ъгъл на наклон на слънчевия колектор за декември е 65 градуса, за юни - 5 градуса (отчитането става по хоризонтала).

Ако се настрои плосък слънчев колектор "за декември-януари" (наклон 58 градуса) , то за денонощие (средно за месец) от прякото слънчево излъчване от един квадратен метър през декемви могат да се добият 2,41 киловатчаса топлинна енергия, а през юни - 4,46.

Ако се настрои плосък слънчев колектор "за юни-юли" (наклон 0 градуса, хоризонтално) , то за денонощие получената енергия ще бъде: декември - 1,27 киловатчаса; през юни - 6 киловатчаса. (Иточникът е същият.)

С други думи, ако се настрои ъгълът на наклон на плоския слънчев колектор да бъде оптимален за зимни условия, то през лятото ще получаваме 26 процента по-малко от възможностите му (при оптимална за лятото настройка на ъгъла на наклон на колектора); а при настройка на ъгъла на наклон, оптимален за летни условия, през зимата ще се добият 47 процента по-малко енергия - без да се отчита разсеяната слънчева светлина. Отразената (дифузна) слънчева светлина не зависи чак толкова от ъгъла на наклон на слънчевия колектор към хоризонта.

интернет:
EARTH - Extend Accredited Renewables Training for Heating
"EARTH е европейски проект, целящ разработването на курсове по внедряване и монтаж на:
Отоплителни системи на биомаса
Отоплителни системи използващи термопомпи с подземен източник на топлина (GSHP)
Системи за подгряване на вода със слънчева енергия (SWH)"
Intelligent Energy - programme

2008

първата публикация:
"Пазар за битови слънчеви колектори. Икономика, ефективност и слънчеви колектори"
energy-saving.hit.bg/articles/solar_collectors_review_article_market.html