Пластиковые солнечные коллекторы и гелиоустановки на их основе

На рис. 1 представлена структура площадей различных типов солнечных коллекторов (СК) мира. Преобладают вакуумные трубчатые солнечные коллекторы — 62,3 % и плоские СК — 27,9 %. Одной из самых дешевых конструкций плоских СК являются коллекторы с пластиковыми абсорберами, в основном неостекленные. Как следует из рис. 1, их доля составляет 9,2 %.

Всего по данным МЭА в мире в 27-ми странах на конец 2011 года работали 248 752 гелиоустановок бассейнов с неостекленными, в основном пластиковыми, СК общей площадью 30 709 138 м². В табл. 1 по данным МЭА приведены площади и количество гелиоустановок бассейнов семи стран с неостекленными плоскими, в основном пластиковыми и вакуумными трубчатыми СК на конец 2011 года.

Из таблицы следует, что около 70 % площади всех коллекторов гелиоустановок бассейнов построено в США при средней площади одной установки 200 м². Наибольшее число гелиоустановок бассейнов эксплуатируется в Австралии при средней площади одной установки 40 м². В табл. 2 по данным [1] представлены основные технические характеристики десяти ведущих мировых производителей пластиковых СК без стекол.

Для изготовления абсорберов 50 % из них применяют полипропилен, 30 % — полиэтилен, по 10 %, соответственно, резину EPDM и поливинилхлорид. Большинство производителей (70 %) изготовляет литые и термоформованные конструкции абсорберов; трубчатые абсорберы со сборными коллекторами производят 30 % фирм. Толщина стенок абсорберов от 0,8 до 6 мм. Максимальную длину (до 200 м) и ширину абсорбера (до 25 м) имеют СК фирмы Solar-Ripp, Германия.

Рабочее давление коллекторов от 0,5 до 6 бар. КПД пластиковых СК от 0,79 до 0,85 (Solarfocus, Германия). В табл. 3 представлены примеры применения пластиковых СК пяти производителей при сооружении гелиоустановок (ГУ) отелей [2]. Удельная стоимость таких абсорберов — от 85 до 120 $/м². На фото 1 представлена гелиоустановка бассейна отеля Playitas в городе Fuerteventura (Испания) с пластиковыми СК. На фото 2 приведена самая большая в мире гелиоустановка отеля Сandia Maris на острое Крит (Греция) [3].

ГУ построена в 2001 году израильской фирмой Chromagen по проекту греческой фирмы Sol Energy Hellas. При числе номеров отеля 2304 с несколькими бассейнами площадь гелиоустановки 2800 м², вместимость баков-аккумуляторов — 125 м3, циркуляция насосная, доля тепловой нагрузки ГУ — 70 %, стоимость — 200 €/м². Во всем мире 29 фирм специализируется на строительстве гелиоустановок бассейнов и отелей, в основном, с применением пластиковых СК [4].

Среди них лидером является бразильская фирма Soletrol Industrial Comecio (1030 ГУ отелей). Китайская фирма Himin Energy Group построила 786 ГУ отелей. Для отеля Lanchow в городе Ланьчжоу (Китай) эта фирма построила ГУ с вакуумными трубчатыми коллекторами площадью 1162 м² с термосифонной циркуляцией. На третьем месте в мире турецкая фирма Ezinc — 350 ГУ отелей.

Для отеля Eſt alia Village (город Анталья, Турция) с числом номеров 1300 эта фирма в 2006 году построила гелиоустановку с насосной циркуляцией площадью 1233 м², обеспечивающей 100 % нагрузки горячего водоснабжения отеля. В табл. 4 показаны основные характеристики представительных гелиоустановок отелей в Европе, Турции и Израиле ведущих мировых производителей.

Минимальную стоимость 122 €/м² имеет гелиоустановка отеля «Иерусалим» в Израиле, построенная израильской фирмой Plastic Magen в 2007 году, площадью 260 м² с пластиковыми СК. Данная фирма построила таких ГУ уже 50 шт.