Как обстоят дела с солнечным отоплением в России

В мире в настоящее время работает более 140 млн. м² солнечных коллекторов. Большая их часть построена в Китае – 59 %, на втором месте Европа – 14 %. Солнечные коллекторы выпускает 186 крупных фирм в 41 стране мира. В первом десятилетии XXI века в...

В мире в настоящее время работает более 140 млн. м² солнечных коллекторов.

Большая их часть построена в Китае – 59 %, на втором месте Европа – 14 %. Солнечные коллекторы выпускает 186 крупных фирм в 41 стране мира. 

В первом десятилетии XXI века в мире были смонтированы гелиоустановки общей площадью 7 млн. м², суммарной установленной тепловой мощностью 5 тыс. МВт·ч, в том числе в Китае – 1,95 млн. м² (28,3 %), Германии – 1,35 млн. м² (19,7 %), в Турции – 0,7 млн. (10,1 %). Современное состояние развития гелиотехники было представлено на всемирной выставке «Интерсолар» (Мюнхен, Германия). 

Оборудование и технологии экспонировали 862 фирмы, в том числе 133 – солнечные коллекторы, 23 – поглощающие панели. 

Руководством России предприняты первые шаги по развитию энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Указом президента РФ № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экономической эффективности российской экономики», постановлением правительства № 426 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования ВИЭ» даны поручения соответствующим министерствам о развитии энергетики с использованием ВИЭ. Распоряжением правительства РФ № 1-р утверждены основные направления государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования ВИЭ на период до 2020 года.

Доктор технических наук Павел Павлович Безруких в советское время руководил развитием энергоснабжения на основе ВИЭ. По его инициативе несколько крупных заводов производили солнечных коллекторов, были построены крупные гелиоустановки. Им исследованы и разработаны важнейшие вопросы развития ВИЭ.

В основе всех разработок гелиоустановок – достоверные значения солнечной радиации. В Москве исследованиями в этом направлении занимаются специалисты Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН и МГУ под руководством доктора технических наук Олега Сергеевича Попеля. Им ведется работа над электронным атласом солнечной радиации России. В основе исследований специалистов ОИВТ РАН – американская компьютерная база данных «NASA», МГУ – швейцарская база данных «Метеонорм». В Краснодаре аналогичные исследования дополняются обработкой многолетних наблюдений региональных метеостанций, на основании которых получены достоверные значения прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации для 54 городов и населенных пунктов Краснодарского края. 

В настоящее время в России имеется два испытательных стенда для натурных исследований солнечных коллекторов и гелиоустановок: в Москве (ОИВТ РАН) и во Владивостоке (Институт проблем морских технологий (ИПМТ), Дальневосточного отделения РАН).
Разработкой конструкций плоских солнечных коллекторов в соответствии с российскими стандартами изготовлением промышленных партий занимаются специалисты в Москве, Коврове, Улан-Уде, Каминске-Уральске. Солнечные коллекторы европейского качества партиями по 100 шт. в месяц выпускает НПО машиностроения (Реутово, Моск. обл.) под руководством к.т.н. Николая Владимировича Дударева. В основе данной конструкции СК – плавниковая алюминиевая поглощающая панель с высокоэффективным селективным покрытием. В первом десятилетии XXI века основным российским производителем СК (5000 шт.) был Ковровский механический завод, где под руководством Адольфа Александровича Лычагина выпускалась оптимальная для российского рынка конструкция СК с поглощающей панелью из латунных трубок и стального оребрения. В настоящее время выпуск СК данным производителем прекращен. В Улан-Удэ Центром энергоэффективных технологий под руководством Геннадия Павловича Касаткина девять лет производятся СК с поглощающими панелями из меди (листотрубные) и из полипропилена. Всего изготовлено около 1800 шт. Площадь каждого СК около 2 м². Опытные образцы СК и гелиоустановок на их основе с поглощающими панелями из полипропилена и прозрачным покрытием из сотового поликарбоната изготовлены в Москве ОИВТ РАН под руководством д.т.н. О.С. Попеля. Каменск-Уральский металлургический комбинат в Свердловской области выпустил опытную партию СК со штампосварными алюминиевыми поглощающими панелями. 

Разработку проектов гелиоустановок выполняют специалисты в Краснодаре, Ростове, Улан-Удэ, Владивостоке. В Краснодаре выполнены и реализованы десятки проектов гелиоустановок горячего водоснабжения дневной производительностью от 1 до 20 м², десять солнечно-топливных котельных, в том числе двухконтурных, гелиоустановок с приводом насосов от фотоэлектрических модулей, комбинированных установок с использованием солнечной, геотермальной энергии и тепловых насосов. 

Разработкой проектов гелиоустановок в Ростовтеплоэлектропроекте (Ростов-на-Дону) руководит к.т.н. Адольф Александрович Чернявский. В этом институте разработана и реализована отопительная гелиоустановка высокогорной астрофизической обсерватории в Карачаево-Черкесии, гелиоустановки горячего водоснабжения на побережье Черного моря, проекты солнечно-топливных котельных большой мощности. Особенностью проектов, реализованных ЦЭФТ в Улан-Удэ под руководством Г.П. Касаткина является создание энергоактивных зданий, когда поглощающие панели СК интегрируются в конструкцию кровель или в наружные стены зданий. ЦЭФТ также разработал и реализовал десятки проектов отопительных, горячего водоснабжения гелиоустановок, в том числе с воздушными солнечными коллекторами. 

Разработкой и строительством гелиоустановок на Дальнем Востоке в лаборатории нетрадиционной энергетики ИПМТ Дальневосточного РАН руководил Александр Владимирович Волков. Особенностью этих разработок явилось широкое применение вакуумных СК.
Сооружение гелиоустановок осуществляется, в основном, в трех регионах России: Краснодарском крае, Бурятии, на Дальнем Востоке (Приморский край, Хабаровская область). В Краснодарском крае построено 102 гелиоустановки общей площадью 5000 м². На рисунке 1 представлена структура этих установок. Наибольшее их количество построено для пансионатов и санаториев (63 шт.), общей площадью 2550 м². На рисунке 2 приведена гелиоустановка 9-ти этажной гостиницы «Платан» в Краснодаре площадью 140 м², на рисунке 3 - одноконтурная солнечно-топливная котельная в поселки Солоники (Сочи) площадью 210 м², на рисунке 4 – двухконтурная солнечно-топливная котельная в станице Старовеличковской площадью 150 м². В Бурятии построено 86 гелиоустановок общей площадью 3660 м² (рисунок 5). На рисунке 6 приведена гелиоустановка гостиницы «Байкал» в Улан-Удэ площадью 150 м², на рисунке 7 – гелиоустановка ГВС и отопления жилого дома в пригороде Улан-Удэ с поглощающими панелями из меди и полипропилена, на рисунке 8 – воздушная отопительная гелиоустановка магазина в Улан-Удэ. На Дальнем Востоке построены гелиоустановки как с плоскими СК, так и вакуумными китайского производства. На рисунке 9 представлена гелиоустановка с плоскими СК площадью 105 м² административного здания во Владивостоке, на рисунке 10 – строящаяся гелиоустановка площадью 400 м² с вакуумными СК поселка «Золотая долина» под Хабаровском.

Рисунок 1 – Структура гелиоустановок Краснодарского края

Рисунок 2 – Гелиоустановка ГВС гостиницы «Платан» в Краснодаре

Рисунок 3 – Солнечно-топливная котельная в посёлке Солоники (Сочи)

Рисунок 4 – Солнечно-топливная котельная в станице Старовеличковской

Рисунок 5 – Структура гелиоустановок Бурятии

Рисунок 6 – Гелиоустановка гостиницы «Байкал» в пригороде Улан-Удэ

Рисунок 7 – Гелиоустановка жилого дома в пригороде Улан-Удэ

Рисунок 8 – Воздушная гелиоустановка магазина в Улан-Удэ

Рисунок 9 – Гелиоустановка административного здания во Владивостоке

Рисунок 10 – Гелиоустановка посёлка «Золотая долина» под Хабаровском