Недавно в г. Алматы идея создания гелиоустановки для получения горячей воды в многоквартирных домах городского типа вне отопительного сезона объединила группу людей, разработавших интересное изобретение. Учитывая жаркое и солнечное лето в южной столице, данная разработка позволит максимально оптимизировать потребление горячей воды в весенне-летнее время. Марат Каипов и Алихан Омирбеков, авторы этой интересной разработки, подробнее рассказывают о том, как работает эта технология. 

Одна восточная мудрость гласит о том, что человек должен брать то, что он видит перед собой. Алматинские новаторы, руководствуясь принципом, что надо улучшать окружающий их мир, обратили внимание на то, что каждый год после завершения отопительного сезона в Алматинские тепловые сети поступает большое количество жалоб от горожан о снижении температуры горячей воды. В ответ людям приводят объективные причины, связанные с отсутствием циркуляции горячей воды в постотопительный период. Для снижения остроты проблемы повсеместно устанавливаются общедомовые счетчики учета тепла, по показателям которых можно платить за калории, а не за объемы якобы «горячей» воды. Естественно, после этого люди стали меньше переплачивать, но сама проблема отсутствия горячей воды не решилась. Невольно напрашивался вывод, что горячую воду нужно производить с помощью зеленых технологий.

После тщательного и всестороннего изучения этого вопроса, в качестве оптимального варианта был выбран солнечный нагрев. По данным NASA, на широте, где расположен Алматы, с апреля по октябрь месяцы на один квадратный метр земли приходится около 5 КВт*час солнечной энергии в день.

По общепринятому мнению специалистов, лучшим вариантом гелиосистемы является двухконтурная установка. На рисунке представлена упрощенная схема этой установки, содержащей: контур нагрева, состоящего из солнечного коллектора (1), теплообменника (3), и водяного насоса (4), контура потребления, включающего (состоит) подачу (из) холодной воды, бака-аккумулятора (2), забор горячей воды потребителем (и потребителя (П)). Как видно, эти контуры изолированы друг от друга. Система работает так, что холодная вода поступает в нижнюю часть бака-аккумулятора. Ее нагрев осуществляется через теплообменник путем циркуляции антифриза, нагреваемого в солнечном коллекторе. Как только температура антифриза на выходе коллектора t1 становится больше температуры воды в баке-аккумуляторе t2, сразу включается насос. Так как горячая вода находится в верхней части бака-аккумулятора, то забор горячей воды происходит в верхней половине бака. Таким образом, объем горячей воды, который может быть использован потребителем, составляет 50% объема бака.

Взяв за основу двухконтурную установку, в нее были внесены свои изменения. Поскольку установка используется в период плюсовых температур были исключены антифриз и теплообменник. Это позволило объединить два раздельных контура – нагрева и потребления.

Система работает следующим образом: холодная вода из городской трассы поступает в солнечный коллектор (1). Закрытый гидрозатвор (3) не пропускает холодную воду в бак-аккумулятор (2) до тех пор, пока t1

К положительным аспектам системы этой установки можно отнести эффективность использования всего объема бака-аккумулятора. Ведь забор горячей воды в установке происходит снизу бака-аккумулятора, а значит возможно подключение большего числа потребителей, что особенно актуально для многоквартирных домов. Отсутствие в ней теплообменника и антифриза исключает опасность загрязнения воды антифризом. Все это привело к удешевлению и упрощению установки, позволив разработать бюджетный вариант солнечного коллектора. Вся установка более чем на 80% состоит из казахстанских комплектующих.

Надо отметить, что установка, собранная по этому принципу, успешно проработала с 1 мая по 15 октября 2018 года в одном из домов г. Алматы, находящегося по адресу Сатпаева 20а. В среднем, она вырабатывала 30 м³ горячей воды в месяц с температурой порядка 50-60 градусов, снабжая ею четыре квартиры. Жители дома, которые опробовали работу установки, высоко оценили ее работу, ведь количество сэкономленной энергии за период ее работы составило около 10 000 КВт*час. Этот показатель соответствует потреблению 1 000 м³ природного газа, сжигание которого, в свою очередь, привело бы к выбросу 2 750 кг углекислого газа.

Вот так, задавшись вопросом чисто бытового характера, алматинцы пришли к вопросам улучшения экологии путем уменьшения выброса углекислого газа в атмосферу. Сегодня одним из главных трендов в экономике развитых стран является переход на повсеместное внедрение и использование зеленых технологий. С 1990 года ЕС на 25% уменьшил выбросы углекислого газа, ведь там действует налог на выброс углекислого газа, который грозит увеличиться. Китай из главного «загрязнителя» атмосферы вышел в лидеры по внедрению зеленых технологий. Казахстан тоже не должен оставаться в стороне от решения этих вопросов, учитывая взятые нашей страной обязательства снизить выбросы углекислого газа на 15% к 2025 году. Для продвижения и развития зеленых технологий в стране необходимы методы экономического стимулирования со стороны государства.