За найбільш песимістичними прогнозами її залишилося ще років на 50! Інші джерела прогнозують ще років 200. Але, те, що запаси нафти стрімко вичерпуються, що не заперечують ні ті, ні інші. Що ж чекає все людство в не такому вже далекому майбутньому? А доведеться згадати дитячу речівки: «Сонце, повітря і вода - наші кращі друзі!». Саме на ці три стихії потрібно буде звернути особливу увагу.
Сонце за нас:
Невідомо, чи було відомо нашим дідусям і бабусям, що менш ніж за 10 хвилин Сонце обдаровує Землю річним запасом енергії. Але ось те, що нагрів води сонцем в елементарній залізній бочці забезпечував сім'ю з десяти чоловік гарячою водою, знали точно.
За великим рахунком сучасні сонячні батареї для нагріву води не є «новим велосипедом». Принцип роботи батарей залишився тим же - перетворення сонячної енергії в теплову. А ось конструктивні особливості у кожної окремої моделі таки існують.
Гелиосистема і сонячна радіація:
У багатьох країнах Європи вже давно використовують водонагрівачі на сонячних батареях. як додаткові системи підігріву води і опалення. Сучасні геліосистеми дуже легко підключаються до основної системи, тим самим дозволяючи економити на основних енергоносіях до 60%.
Працює така сонячна станція досить просто. Нагріте Сонцем теплоносій надходить в теплообмінник, який розташований в баку-акумуляторі (накопичувальному баку). Зазвичай використовують накопичувальні баки з двома теплообмінниками (як правило, вони зроблені з міді, так як цей метал має відмінну теплопровідність). Така конструкція бака дозволяє використовувати підігріту воду не тільки для побутових потреб, а й в основній системі опалення.
Шляхом природної конвенції гаряча піднімається вгору, а холодна рухається вниз. Вбудована електроніка дозволяє регулювати потрібну температуру в системі і блискавично реагувати на всі зміни температур. Так що господареві, практично ніколи не доводиться втручатися в роботу геліосистеми.
У похмуру погоду, коли використання сонячної енергії стає менш ефективним, в роботу вступає основна система опалення - температура знову на належному рівні. А в особливо спекотні дні, коли нагрів води сонцем відбувається швидко, в ролі чарівні палички виступає розширювальний бак. Він приймає на себе всі удари долі, а заодно і надлишок теплоносія в тому випадку, коли з-за дуже високої температури відбувається збільшення його обсягу.
Сонце нам дає тепло - його зібрати завдання наша:
Цілеспрямоване використання енергії сонця на землі дозволить значно знизити витрати відомих на сьогоднішній день енергетичних ресурсів, поліпшити екологічну обстановку всієї Земної кулі, та й економічний ефект буде дуже відчутний - сама собою пропаде залежність країн з низькими запасами енергоресурсів від монополістів.
І нехай це поки тільки мрії про місто Сонця, але, як казав один герой кіно: «Дії ведете в потрібному напрямку».
Сьогодні найбільше поширення набули два види сонячних колекторів: пластинчасті і вакуумні трубчасті. І ті й інші сонячні батареї для нагріву води мають свої переваги і недоліки. Але, як практика показала, що з експлуатаційною точки зору вакуумні все-таки виграють.
Вакуумний колектор:
Кожен вакуумний колектор побудований за принципом термоса. Він складається з двох трубок, між якими знаходиться вакуум. Зовні розміщена скляна трубка більшого діаметру, а всередині - герметична мідна трубка, всередині якої циркулює рідина.
Вакуум плюс мідь завдяки своїй високій теплопровідності дозволяють закипати рідини вже при +30? С. Пара, що утворилася піднімається вгору, де віддає теплову енергію мідному теплопріёмніку, який в свою чергу «ділиться» нею з теплоносієм. Далі остившая рідина у вигляді конденсату опускається вниз, і весь процес починається спочатку.
Основною особливістю таких коаксіальних колекторів є зручність сервісного обслуговування. Так при виході одного колектора з ладу, що залишилися вакуумні сонячні батареї не потрібно демонтувати - досить просто поміняти непридатний елемент на новий. У таких колекторах теплоносій йде прямотоком і без повної зупинки геліосистеми часом не обійтися. Зате ККД у таких U-божників досягає 76%.
Чи можна грітися взимку:
Існує думка, що в похмуру погоду, а тим паче взимку від сонячних батарей мало толку. Але, це не зовсім так. Особливості конструкції вакуумних колекторів роблять застосування сонячних батарей для нагріву води ефективним навіть при температурах нижче нуля (до - 35˚С), а так як такі батареї здатні вловлювати і ультрафіолетове випромінювання, то і хмари їм дарма. Потрібно тільки періодично очищати систему від снігу і ранкового інею. А ось плоскі колектори від снігу самоочищаються і коштують менше, хоча і мають підвищену парусністю.
Вибір, звичайно ж, за покупцем - плоскі або вакуумні. Але, тільки те, що використання сонячних батарей - це вже не захмарна майбутнє - факт. І обходити його увагою ми, жителі Землі, не маємо права.