Когда потребитель задумывается о покупке какого-либо энергетического оборудования – будь то водонагреватель, газовый или твердотопливный котел, дизель генератор и т.д. (вплоть до банального утюга или чайника) – он задает себе вопрос: а какой мощности оборудование мне необходимо? И это логично. Далее в статье мы покажем, как рассчитать мощность солнечного коллектора для каждого отдельного случая.
Покупатель, как правило, выбирает вещь, которая позволит решить поставленную задачу в конкретных условиях. И вот здесь мы сталкиваемся с ситуацией, которую многие сразу и не понимают. Возьмем электрический водонагреватель. От того, в каком регионе нашей необъятной страны – Москве или Сочи, вы его включите в розетку - его мощность будет одинакова. И она будет одинакова и в январе и в августе месяце. С техникой, работающей на энергии солнца, все гораздо сложнее.
Если вы обратились в какую-либо организацию, торгующую солнечными водонагревателями лии солнечными коллекторами и на ваш вопрос о мощности коллектора или водонагревателя вам дают конкретную цифру без «привязок» к внешним условиям, то это будет означать только одно – организация не понимает что продает. СОЛНЦЕ – вот главный регулятор мощности подобных систем. Все это оборудование очень прочно «привязано» к активности солнца, к солнечной инсоляции. И, к сожалению, солнечное излучение в различных географических точках земли, в различное время года и разные месяцы разное. Все это очень сильно влияет на расчет мощности оборудования, его подбор для тех или иных целей, создает определенные сложности потребителю, проектировщику и продавцу оборудования.
Получить оценочные цифры мощности того или иного солнечного оборудования в той или иной точке земного шара, в тот или иной месяц года может любой человек. Для этого необходимо взять и перемножить всего две цифры: эффективную площадь поглощения коллектора (водонагревателя) на значение солнечной инсоляции в интересующем вас регионе в конкретный месяц года (это значение измеряется в кВт*ч/кв.метр в год или день).
Данные по солнечной инсоляции можно взять из следующих таблиц и карт:
Месячная и годовая солнечная инсоляция, кВт*ч/кв.метр. Различный угол наклона площадки.
(клик для увеличения)
Месячная и годовая солнечная инсоляция, кВт*ч/кв.метр. Оптимальный угол наклона площадки.
(клик для увеличения)
Эффективную площадь поглощения устройства можно взять из технических данных оборудования. Но даже если вам эти данные не говорят (или не знают), то помните, что площадь поглощения одной вакуумной трубки стандартного размера – диаметр 58 мм и длина 1800 мм, составляет округленно 0,093 м2. (Пояснения: Здесь необходимо помнить об одной кардинальной ошибке, которую допускают многие при расчете эффективной площади поглощения поверхности, составленной из вакуумных трубок. Несмотря на то, что трубки круглые в сечении, и, следовательно, поглощающая поверхность имеет форму цилиндра, нельзя считать площадью поглощения площадь, равную половине поверхности цилиндра, а именно той поверхности, которая обращена к солнцу. Для расчета необходимо брать величину проекции этой цилиндрической поверхности на плоскость, перпендикулярную падению солнечных лучей.) Таким образом эффективная площадь поглощения 18-ти трубочного вакуумного коллектора модели SCH-18 составляет 1,66 м2 (0,093*18=1,66 м2) и, принимая во внимание данные по солнечной инсоляции, например в г. Сочи в феврале месяце при оптимальном угле наклона 35о получаем, что данный вакуумный коллектор выработает в среднем за светлый день 80.2/30*1,66=4.44 кВт*ч. Ну, а для определения мощности, необходимо поделить данное значение на продолжительность светового дня (например, 25 февраля она равна примерно 11 часам) и получить примерно 400 Вт. Проведя аналогичные расчеты для г.Владивосток на эту же дату мы получим выработку солнечного 18-ти трубочного коллектора в день, равной 9,51 кВт*ч и мощность 815 Вт. Как мы видим разница в мощности коллектора более чем в 2 раза . Хотя мы поменяли только географическую точку. Аналогичные данные по мощности покажет 18-ти трубочный водонагреватель, например модели XFS-II-18-150 C , поскольку использует одинаковое количество вакуумных трубок с примерно аналогичными характеристиками по площади поглощения. Используя такой подход вы сами можете оценить эффективность работы оборудования в конкретной точке страны, в конкретный месяц года.
В данных расчетах не принимается во внимание эффективность преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. Делается это умышленно, т.к. , во-первых, кпд вакуумных трубок всех производителей (речь идет о трубках с трехслойным селективным покрытием) примерно одинакова. Наши специалисты берут для своих расчетов кпд равным 0,8 (или 80%). А во-вторых мы вам дает схему примерного, оценочного расчета мощности того или иного оборудования. Надо обязательно сказать о том, что на эффективность работы солнечных вакуумных коллекторов очень сильно влияет правильный (для решения тех или иных задач) угол наклона к горизонту при их установке и, что не менее важно, правильность схемы соединения вакуумных коллекторов в случае установки нескольких штук. Безграмотность в определении схемы соединения и монтажа коллекторов может привести к резкому падению эффективности работы каждого единичного коллектора. Это означает то, что формула – общая мощность всех установленных коллекторов равна сумме мощности каждого коллектора, не будет выполняться. Деньги , потраченные на закупку оборудования, будет использованы не эффективно и необходимая в решении задача не будет выполнена. Одновременно обращаем внимание на то, что специалистами нашего предприятия отработаны некоторые методы повышения эффективности работы коллекторов за счет дополнительных технических решений, таких, например, как технология «солнечного зеркала». Все это делает более привлекательным использование солнечных коллекторов и водонагревателей для решенияя различных задач.
В заключении , тем ни менее, хочется обратить ваше внимание, что приведенные в статье данные и методика носят примерный, оценочный характер. Для более точного расчета и квалифицированного совета рекомендуем обращаться к специалистам нашего предприятия. Не стесняйтесь звонить, заказывайте телефонный разговор. Мы всегда ответим на любые ваши вопросы.
