Солнечный коллектор зимой

Как себя ведёт солнечный коллектор зимой, есть ли в нём смысл?

В одной из первых наших статей мы уже упоминали о работе гелиосистемы в зимнее время. Но это скорее был краткий обзор, данная статья будет полностью посвящена специфики эксплуатации солнечных водонагревателей зимой.

Изначально коллекторы поглощающие солнечную энергию задумывались как агрегаты для нагрева воды для бытовых целей, таких как: принятие душа, мытьё посуды или стирка, позже с развитием прогресса и усовершенствования технологий их стали также применять для отопления, подогрева бассейна, а также дополнительного нагрева различных технологических жидкостей, чаще всего в комбинированном режиме, как исключение в моно режиме.

Почему крайне проблематично использовать солнечный коллектор для отопления зимой, как единственный источник тепла? Никаких секретов в этом нет, вся «соль» состоит в том, что в отопительный сезон количество солнечных дней уменьшается в разы, к примеру, в ноябре 2017 года их число составило всего 8 дней. То есть всё остальное время было либо пасмурно, либо облачно или шёл дождь.
солнечные коллекторы зимой

Возможно кто-то знает, а возможно нет, на землю в частности на территорию Украины в час поступает около 1200 кВт солнечной энергии на метр квадратный, но эта мощность постоянно изменяется в зависимости от наличия тумана, осадков, облачности. С наступлением осенне-зимнего периода, количество дней с осадками и повышенной облачностью увеличивается в 2 иногда 3 раза по сравнению с весенне-летним периодом. В связи с этим значительно сокращается объём поступающей солнечной энергии на поверхность земли. Соответственно производительность или КПД таких устройств как солнечные коллекторы, солнечные батареи или воздушные тепловые насосы значительно снижается. К примеру, чтобы нагреть 100 литров воды летом до 55 градусов нам потребуется всего один плоский коллектор качественного производства, зимой же (особенно в декабре и январе) для того, чтобы достичь таких же результатов нам потребуется от 4 до 5 солнечных коллекторов. И всё это происходит по одной простой причине количество солнечной радиации поступающей на поверхность нашей планеты в зимние месяца уменьшается до 5 раз.

Возникает закономерный вопрос, а может ли обеспечить солнечный коллектор отопление зимой?

В мире всё чаще встречаются подобные проекты, но это пока не тенденция, а скорее наглядные примеры того, как должно работать солнечное отопление. Во всемирной паутине есть такие решения, например «Haus der Zunkuft» - это жилой дом в местечке Brutten, Швейцария. Такие решения, как правило подробно описаны либо же проиллюстрированы видео обзором, речь идёт в первую очередь о хорошо утеплённых домах в которых на этапе строительства в сам каркас дома были вмонтированы одна или несколько буферных ёмкостей большого объёма для аккумуляции тепла и кровельная часть, а иногда и фасадная часть покрыта солнечными преобразователями тепловой или электрической энергии. В так называемое межсезонье, когда дом мы ещё не отапливаем, а количество солнечной энергии велико начинается процесс накапливания тепла в буферных ёмкостях. Такой пример представлен в Германии возле городка Kappelrodeck, в самой конструкции дома вмонтирована аккумулирующая ёмкость на 48 тон воды, на крыше установлены 112 м квадратных плоских солнечных коллекторов, которые отвечают за автономное отопление и горячее водоснабжение в доме. Примерно в конце августа, солнечные коллекторы начинают греть тепловой аккумулятор до максимальной температуры, для того, чтобы накопить достаточное количества тепла, которое будет израсходовано в зимние малосолнечные дни. Что интересно, городок в котором реализован этот проект находиться примерно на той же широте, что и наш город Днепр, то есть в Украине можно также реализовывать подобные проекты.

Вывод напрашивается, простой солнечный тепловой коллектор ведёт себя зимой точно также как и летом, но так как солнца мало он собирает гораздо меньше тепла, а в случае с плоским коллектором он ещё и часть тепла теряет со своей поверхности так как попадающий солнечный свет нагревает его поверхность, а при морозах поверхность охлаждается.