Найпростіший і найдешевший спосіб акумулювати енергію Сонця – колектор-водонагрівач

Останнім часом на дахах приватних будівель з’явилося чимало конструкцій, які люди називають “сонячними батареями”, не вбачаючи особливої  різниці між ними. Насправді спільною рисою у них є лише те, що усі вони живляться енергією сонячного проміння. І на вигляд вони подібні. А от вже призначення цих конструкцій може бути різним.
Перші з них – власне фотоелектричні панелі, які перетворюють енергію сонця в електричний струм. Вони мають вигляд чотирикутних блоків блакитно-сірого кольору. Їхнє призначення – забезпечити садибу електроенергією і продати  надлишок у мережу за “зеленим тарифом”.  Встановлення сонячної мікро-електростанції технічно не є складним, але вимагає значних початкових інвестицій (від 800 євро на 1 кВт встановленої потужності), вільних ділянок (близько 6,5 кв. м на 1 кВт) та можливостей підключення. Що ж до експлуатаційних витрат, то вони у процесі роботи СЕС є незначними, а прибуток власника може бути суттєвим – за рахунок діючих нині в Україні високих ставок “зеленого тарифу”. В результаті інвестиції у малі сонячні станції окупаються за 5 – 7 років.
Другий вид “батарей” це сонячні колектори, або – більш зрозумілою мовою – водонагрівачі. Вони акумулюють енергію сонця для нагрівання води. Колектори також мають вигляд чотирикутних блоків, зазвичай чорного кольору. Їхнє призначення – нагріти воду від Сонця. За своєю вартістю вони не настільки дорогі, як фотоелектричні панелі. Колектор площею 2 кв. м. з бойлером і системою циркуляції,  який забезпечить теплою водою родину з 5 – 6 осіб, обійдеться їй в суму порядку 500 – 600 євро. У даний час ринок пропонує дві конструкції водонагрівачів: трубчасті та пластинчасті, кожна з яких має свої особливості. Але обидві вони ґрунтуються на простому принципі: чорна поверхня поглинає сонячне проміння, його енергія передається воді. В якості проміжного теплоносія у колекторі зазвичай використовується антифриз – етиленгліколь. Він дозволяє використовувати систему навіть у морозяну погоду.
Не варто доводити, що гаряча вода є важливим чинником комфорту у нашому побуті. Традиційно ми її нагріваємо із застосуванням різних видів палива та електроенергії, які є обмеженими, вичерпними та екологічно не виправданими. Адже при  їхньому видобуванні, транспортуванні та спаленні забруднюється довкілля. На додачу вони ще й дорого коштують. Тому встановлення сонячного водонагрівача дозволяє суттєво зменшити витрати традиційних енергоносіїв для підігріву води у побуті, комунальних закладах і бізнесовій діяльності. Нагріта Сонцем вода може використовуватися на кухні, у ванній, для прибирання приміщень та їхнього підігріву. Окрім приватних помешкань найбільш раціональним є встановлення сонячних колекторів у дитячих садках, у лікувальних, санаторних, готельних закладах, базах відпочинку, тренувальних залах, басейнах, оранжереях, кафе та ресторанах, які функціонують переважно у теплу пору року. У літню спеку колектори можуть нагріти воду до температури 70 – 80 градусів. Але навіть взимку водонагрівач працює, нехай і не так ефективно. Адже Сонце світить у будь-який день, лише потік його енергії різниться в залежності від сезону і погодних умов. Навіть у морозяну і похмуру погоду колектор може підігріти воду до 20 – 25 градусів. Це вже краще, аніж холодна вода з криниці!
Перші колектори у наших краях почали встановлюватися у приватному бізнесі. Наприклад, у місті Чорткові піонером у їхньому використанні став підприємець Яцек Дичковський. На  даху власної кам’яниці, що в історичному центрі міста, він встановив  кілька років тому блок з шести пластинчастих  колекторів. Система щільно прилягає до даху, з вулиці її не видно – таким чином не спотворюється архітектурний вигляд будинку. Теплу воду власник використовує для побутових потреб і підігріву приміщень.
Інший приклад: на початку року підприємець Павло Вівчарик встановив п’ять колекторів на даху власного кафе “Фіалка”, що у селі Білій на Чортківщині. Раніше на кухні цього закладу вода підігрівалася із застосування твердопаливного котла, який працював на відходах деревини. Така технологія окрім витрат на паливо створювала складні умови для працівниць кухні – у літню спеку у приміщенні було надто гаряче. Тепер ця проблема відпала. Тож переорієнтацію на енергію Сонця вітали і власник “Фіалки”, і його персонал.
Оператори активного туризму “Команда TURE” з Тернополя вже кілька років використовують сонячні колектори на дністровському кемпінгу “Білий  Бізон”. Вода, зігріта енергією Сонця, використовується тут на кухні та у душевих кабінках. Щовечора гості кемпінгу, стомлені веслуванням на річковому сплаві, мають можливість приймати душ, а власники кемпінгу – економити на енергоносіях.
Але у нашій області є вже й перші успішні прецеденти використання сонячних колекторів у державних та комунальних закладах, наприклад у Збаразькому професійному коледжі, на гуртожитку якого встановлено систему підігріву води для побутових потреб студентів. Цей проект став можливим завдяки дружнім зв’язкам Збаража з польськими містами-партнерами.
А от найбільш масштабний проект у комунальному секторі було реалізовано у 2017 – 18 роках у Більче-Золотецькій обласній фізіотерапевтичній лікарні реабілітації, що у Борщівському районі. На даху лікарні встановили 48 сонячних колекторів для системи гарячого водопостачання та 24 – для підігріву плавального басейну. Система підігріву води позасезонна – вона працюватиме круглий рік, хоч звісно найбільший ефект матиме у теплу пору року.
Загальна кошторисна вартість проекту складає 3737 тис. гривень. Його профінансовано за результатами обласного конкурсу на суму 2 990 тис. гривень з Державного фонду регіонального розвитку відповідно до завдання Стратегії економічного розвитку області «Підтримка розвитку альтернативної енергетики». Свою частку у фінансуванні – 20% від загальної суми, тобто 747 тисяч гривень, надано власником лікарні, Тернопільською обласною радою.
Щороку у лікарні оздоровлюється біля 5000 пацієнтів, у тому числі інваліди АТО з пораненнями опорно-рухового апарату. У лікувальному процесі за рік виконується біля 80 тисяч водних процедур, для чого щоденно нагрівається близько 80 – 90 кубометрів води. Крім цього, потребує постійного підігріву плавальний басейн об’ємом 330 кубометрів.
Такі величезні масштаби водокористування у попередні роки зумовлювали найбільшу статтю витрат у бюджеті лікарні – оплату за енергоносії. Облаштування системи сонячних колекторів дало можливість акумулювати сонячну енергію і досягнути значної економії палива, яке використовувалося досі. Це природний газ, дрова, паливні брикети. За орієнтовними розрахунками, економія енергоресурсів за рахунок використання лікарнею сонячних колекторів складатиме щороку біля 1 мільйона гривень, тобто геліосистема самоокупиться за 3 – 4 роки.
Як засвідчив у розмові з автором головний лікар Більче-Золотецької лікарні Любомир Синоверський, для того, щоб повністю відмовитися від використання викопного палива для підігріву води у теплу пору року, потрібно встановити ще біля 50 широкоформатних колекторів аналогічної моделі. А енергії Сонця у теплій долині Більча-Золотого вистачить для усіх пацієнтів, котрі приїздять сюди на оздоровлення.
Дану публікацію підготовлено у рамках інформаційної кампанії з популяризації використання відновлюваних джерел енергії, яку проводить цього року група громадських природоохоронних організацій Української кліматичної мережі.
Олександр Степаненко,
ЕГО “Зелений Світ”