Як економити енергію за допомогою сонячних повітряних колекторів

Сонячні повітряні колектори, які збирають сонячну енергію та передають її завдяки перепаду температур повітря, розрізняються за конструктивними особливостями та функціональністю. В першу групу входять системи активного сонячного теплопостачання, у яких використовуються так звані активні установки — сонячні колектори із циркуляцією теплоносія (у нашому випадку — повітря), системи пасивного сонячного опалення з використанням різних конструкційних елементів у якості приймачів сонячної енергії, наприклад, чорної металевої сітки і комбіновані системи сонячного теплопостачання, які поєднують активне та пасивне сонячне теплопостачання.

За функціональністю відокремлюють сонячну вентиляційну систему, яка сушить повітря, сонячний тепловий повітряний колектор, який обігріває приміщення, багатофункціональну абсорбційну сонячно-теплопоміпну систему життєзабезпечення (осушування/вентиляція/охолодження/обігрівання приміщень, теплопостачання, технологічне та комфортне кондиціонування), а також високотемпературний сонячний колектор, який використовують у промисловості та для виробництва пари в електроенергетиці.

Як і будь-яка система, сонячний повітряний колектор має свої переваги та недоліки. Так, такі обігрівачі не лише знижують витрати на тепло, електроенергію і не забруднюють навколишнє середовище, а й усувають надлишкову вологість, яка стає причиною виникнення плісени, грибка та неприємного запаху, а також зменшують ризик виникнення сухої гнилі.

Сучасні сонячні повітряні колектори, вмонтовані у дахи чи стіни будинків, працюють навіть у місцях із низькою сонячною активністю та в хмарну погоду. Енергетичні системи, у склад яких входять полімерні матеріали, легкі у транспортуванні, не потребують точних, високотехнологічних операцій при установці та не потребують складного ремонту (відсутні рухомі частини, крім вентилятора). Крім того, таке енергозберігаюче обладнання має короткий строк окупності.

Серед недоліків — значні габарити та недешева початкова вартість приймачів сонячної енергії у сучасних промислових сонячних колекторах — кондиціонерах. Крім того, літом будинки із геліотеплицями можуть перегріватися.

Сьогодні українські вчені намагаються включити до складу сонячних осушувальних-іспарювальних систем, іспарювальні охолоджувачі, які не лише зроблять повітря сухим і холодним. У разі успіху кліматичні обмеження для застосування таких енергетичних систем будуть зняті.

У Україні сонячний повітряний колектор може використовуватися невеликими фермерськими господарствами у теплицях, парниках, орослювачах, водонагрівачах, дерев’яних та плодово-овочевих сушилках. Спортивно-розважальні та рекреаційні комплекси можуть підсушувати повітря у басейнах та обігрівати бази відпочинку за допомогою сонячної енергії. Таке пристрій здатне забезпечити теплом музеї, церкви, склади, а також житлові будівлі, гаражі та підвал.

Як відзначають експерти, з потенціалом сонячної енергії, який становить близько 17 млрд кВт-год на рік, Україна має можливість щорічно економити близько 2,5 млн тонн умовного палива.

Цікаво, що за останні 10 років у світі було встановлено понад 60 тис. сонячних повітряних колекторів європейського виробництва. До слова, зроблені в Україні сонячні повітряні колектори, принаймні у 8 разів дешевші інших аналогів.

Однак майстри можуть значно зекономити, виготовивши таку енергетичну систему власноруч. Зважаючи на те, що у цьому напрямку вже зроблено не один успішний крок. Наприклад, у Сербії любитель-конструктор і винахідник Младен змайстрував сонячний повітряний колектор із використання використаних пивних банок. Потужність надзвичайно дешевої та простої конструкції становить 1950 Вт. За перші 20 хвилин колектор нагріває повітря до 50 градусів за Цельсієм. Літом енергетична система віддає 3 кубометри теплого повітря на хвилину, а в хмарну погоду та зимою працює з меншою ефективністю.