От статия „Слънчеви колектори за гореща вода и отопление на жилището„.
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, 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.
FAQ – Слънчеви колектори. Колко енергия (киловатчаса, килокалории) средно дават слънчевите колектори-нагреватели? Има ли практически смисъл от поставянето на слънчеви колектори? Слънчеви колектори от какъв тип са най-ефективни?
Защо слънчевите колектори са толкова скъпи?
Автор: energy-saving.hit.bg. Лиценз за ползване: свободен, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License.