Технические науки /5. Энергетика

Гончарова Е.В.

Костанайский государственный университет имени А.Байтурсынова, Казахстан

Обоснование применения солнечных коллекторов

При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органического топлива (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии на основе тепловых нейтронов. На сегодняшний день развитие возобновляемых источников энергии более чем актуально. Одним из направлений этого развития являются солнечные коллекторы.

Солнечный коллектор - установка для прямого преобразования энергии Солнца в тепловую энергию. Главными элементами, характеризующими систему использования солнечного тепла, служат коллектор и тепловой аккумулятор. Эти два элемента составляют главное звено солнечной тепловой системы, и можно сказать, что качество солнечного устройства непосредственно зависит от высокого качества его коллектора и аккумулятора.

Перспективы развития возобновляемых источников в будущем большие, поэтому производим технико-экономическое обоснование их применения.

Для оценки экономической эффективности было принято решение сравнить уже существующее теплоснабжение частного дома природным газом с новым источником энергии. Для этого были приняты солнечные коллекторы фирмы Sintsolar.

Сначала определяем собственные затраты на подключение и установку газового оборудования. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.

Таблица 1- Расчет затрат на газовое оборудование

Наименование	Стоимость, тенге
Подключение газа	270 000
Газовый котел для теплоснабжения	45 000
Газовый нагреватель на 3 литра	26 000
Насос Willo для циркуляции воды в системе	5 300
Радиаторы итальянские - 64 секции	115 200
Металлопластиковые трубы 80 метров	8 900
Крепежная арматура	30 000
Монтажные работы	70 000
Итого:	570 400

Далее рассмотрим потребление газа (таблица 2).

Таблица 2- Потребление газа

Период потребления	Количество кубометров газа, м3	Стоимость, тенге	Количество месяцев	Общая сумма потребления за год, тенге
Зимнее время	680м^3	11 000	3	33 000
Осеннее – весеннее время	340м^3	5 300	6	31 800
Летнее время (расход только на горячую воду)	90 м^3	1 500	3	4 500
Итого:	-	-	12	69 300

Согласно существующей методике расчета для данного типа коллекторов, рассчитаем, какое количество солнечных коллекторов требуется для теплоснабжения жилого дома на 3 человек площадью 75м².

В результате расчетов получили (таблица 3), что для теплоснабжения данного объекта требуется 6 квадратных метров солнечных коллекторов.

Таблица 3- Затраты на солнечные коллекторы

Наименование	Стоимость, тенге
6 квадратных метра солнечных коллекторов	1 245 037,5
Радиаторы итальянские - 64 секции	115 200
Металлопластиковые трубы 80 метров	8 900
Крепежная арматура	30 000
Монтажные работы	70 000
Итого:	1279257,5

Определив срок окупаемости солнечных коллекторов с учетом расходов на оборудование, монтаж и эксплуатацию получаем:

Т= (1 279 257,5 – 570 400)/ 69 300=10 лет

Конечно, применение возобновляемых источников энергии в настоящее время гораздо бы улучшило экологическое состояние нашей планеты. В реальных масштабах, исходя из примерного расчета количества солнечных коллекторов, получился не очень большой срок окупаемости около 10 лет. Поскольку срок службы солнечных коллекторов составляет 25 лет, то срок окупаемости относительно срока службы средний. Это говорит о том, что в будущем, при уменьшении стоимости на оборудование солнечных коллекторов и увеличении стоимости теплоэнергии, можно рассчитывать на массовое их применение.

Литература:

1. Тарнижевский Б.В. Оценка эффективности применения солнечного теплоснабжения в России // Теплоэнергетика, №5/1996.

2. Бекман У., Клейн С., Даффи Дж. Расчет систем солнечного теплоснабжения. — М.: Энергоиздат, 1982.

3. ВСН 52–86. Установки солнечного горячего водоснабжения. Нормы проектирования. — М.: Госгражданстрой СССР, 1987.

4. ГОСТ Р 51595–2000. Нетрадиционная энергетика. Солнечная энергетика. Коллекторы солнечные. Общие технические условия.