Скажите, какие ассоциации у вас возникают, когда вы слышите или читаете «Африка»? А когда «Кения»? Жара, много солнца, пальмы, бананы и кокосы…
Я полагала, отправляясь в столицу Кении Найроби, что меня ждут 365 суток с хвостиком жары в год, однако (удивительно!) солнце я вижу здесь не так часто, как хотелось бы. К примеру, с марта по май идут дожди почти каждый день. Случаются исключения: солнце пробивается сквозь тучи и пытается высушить непролазную грязь. А с мая по октябрь – зима. Да, прохладно и пасмурно, даже холодно по ночам. Мы кутаемся в традиционные чапаны, с умилением вспоминая родную узбекистанскую июльскую чиллю с 50-градусным зноем. В этом году из-за коронавируса COVID-19 остались на африканском континенте без жары и персиков…
«Зима в Кении»
В довершение картины «Зима в Кении» исчезает электричество, оставляя нас в сумраке дня без компьютеров и телевизора. Единственное доступное удовольствие в промозглый и серый день — горячий душ. Вот его никто не отнимет — ни плохо работающая электростанция, ни сезон дождей. Душ у нас волшебный! Солнечный! Независимый! Вода идет из солнечного коллектора, что спит на крыше дома, тускло поблескивая на солнце пыльной стеклянной спиной. Несмотря на пасмурную погоду, он работает без сбоев, удивительным путем добывая тепло от спрятанного за тучами солнца и отдавая его нам вместе с водой.
Преимущества от использования альтернативных источников энергии
Ощутив на собственной шкуре, то есть коже, преимущества от использования уже знакомых для слуха обывателя «альтернативных источников энергии», поневоле становишься «суперзеленым» и сторонником чистой энергии. Да как им не стать, если вода нагревается от солнца круглый год, при этом ты не платишь бешеных денег за электричество, живёшь, буквально, в чистом теле и не зависишь от прихотей монополиста-электростанции? Между делом преисполняешься чувством гордости из-за того, что, лёжа на диване, сохраняешь чистым кусочек окружающей среды.
Единственный вопрос, мучивший меня довольно долгое время, был, как солнечный коллектор нагревает воду, если дожди идут вот уже вторую неделю, а солнце мы видели от силы полчаса неделю назад? Оказалось, что теплые солнечные лучи все же пробиваются сквозь полог грозовых облаков. Хотя мы их и не замечаем, и этого вполне достаточно коллектору, чтобы держать воду внутри себя тёплой. Также в ящик с коллекторами помещают рефлектор, усиливающий солнечное излучение. Не совсем понимая, как такое может быть, я решила подробно изучить этот процесс, погрузившись в тему солнечной энергии и всем, что с ней связано, с головой.
Cолнечные коллекторы
И вот что узнала. Оказывается, простой жестяной бак для воды, выкрашенный в чёрную краску и установленный в саду в Ташкенте в Узбекистане на крыше летнего душа, и есть прототип простейшего вида солнечного коллектора. Это «емкостной» или «термосифонный коллектор», получивший это название потому, что коллектор одновременно является и теплоаккумулирующим баком, в котором нагревается и хранится «одноразовая» порция воды. Такие коллекторы используются для предварительного нагрева воды, которая затем, достигает нужной температуры в традиционных установках, например, в газовых колонках.
В летнем Ташкенте мы её использовали сразу, ныряя после жаркого дня под тёплый душ. Правда, есть один жирный минус — такой бак невозможно использовать осенью и зимой. Идеальный вариант, когда предварительно подогретая вода поступает в бак-накопитель и греется до нужной температуры от электронагревателя или от газовой колонки. Благодаря этому снижается потребление энергии на последующий ее нагрев. Такой коллектор — недорогая альтернатива активной солнечной водонагревательной системе, не использующая движущихся частей (насосов), требующая минимального техобслуживания, с нулевыми эксплуатационными расходами.
К этому виду коллекторов принадлежат также «Integrated Collector and Storage» — интегрированные коллекторы-накопители. Они состоят из одного или нескольких черных баков, наполненных водой и помещенных в теплоизолированный ящик, накрытый стеклянной крышкой. Иногда в ящик помещают также рефлектор, усиливающий солнечное излучение. Свет проходит сквозь стекло и нагревает воду. Эти устройства совсем недороги, однако перед наступлением холодов воду из них необходимо слить либо защитить от замерзания. Не уверена, что такие коллекторы, даже утепленные, выдержат нашу азиатскую зиму. А вот весной-летом-осенью могут работать и бесперебойно обеспечивать семьи теплой водой.
Коллекторы, которым нипочем дождь и холод
И все же, какие колекторы стоят на крыше кенийского дома, где мы сейчас живем, если им нипочем дождь и пасмурная холодная погода? Полазив по кладовкам и даже рискнув заглянуть с чердака на крышу, выяснила, что это усовершенствованный солнечный коллектор (имя производителя указывать не стану, чай, не рекламный буклет пишу) с насосом, подающим воду наверх, баком-накопителем внизу и электрическим водонагревателем, который можно включать при случае, если вода с крыши будет поступать недостаточно теплой. Довольно сложная система, хотя, сравнив ее с нашими советскими автономными «газовыми котлами» в квартирах, пришла к выводу, что не так все и мудрено, если подойти к делу с умом. К тому же, электрический водонагреватель мы еще ни разу не включали, так как горячая вода идет из кранов бесперебойно.
О пластинах-поглотителях (абсорберах)
На крыше нашего дома лежат плоские коллекторы, состоящие из пластины-поглотителя (абсорбера), на которой солнечная радиация превращается в тепло и передается жидкости-теплоносителю, теплоизоляции по краям и под абсорбером, ящика, который все это содержит и обеспечивает необходимую вентиляцию стеклянной крышки.
Для тех, кто практически заинтересован в солнечных водонагревателях, приведу техническую информацию: «Абсорбер представляет собой пластину с прикрепленными к ней трубками, по которым течет теплоноситель. Делают его из меди, аллюминия или нержавеющей стали. Доказано, что лучшими являются медные трубки абсорбера, так как стальные в значительной степени подвержены коррозии.
Важно, чтобы абсорбер был устойчив к ультрафиолетовому излучению солнца и воздействию высоких температур, которые могут достигать 100-140 градусов по Цельсию для коллекторов с обычным и 150-200 градусным селективным покрытием. Сооружение плоского коллектора требует пайки труб и их соединения с пластиной. Чем теснее соприкасаются трубки с пластиной, тем больше теплопередача жидкости, протекающей в них. Абсорбер часто покрывают особой селективной черной краской, которая поглощает солнечные лучи и задерживает тепловое излучение внутри. Корпус солнечного коллектора изготавливается из разнообразных материалов: дерево, пластмасса, сталь и алюминий, но лучшим из перечисленных материалов является, безусловно, алюминий. Он переносит различные погодные условия, не требует особого ухода и выпускается черного цвета, благодаря чему отпадает необходимость окрашивать внешнюю сторону солнечной панели».
Почему солнечные коллекторы для нагрева воды выгодны для нас?
И еще. Размер солнечного коллектора зависит от суточной потребности семьи в горячей воде. В среднем по миру, один человек потребляет в день до 50 литров горячей воды с температурой 55-60 градусов по Цельсию (умывание и душ, без учета стирки). Доказано, что для нагрева 50 литров воды в сутки средняя площадь солнечных коллекторов должна равняться всего 1-1,5 кв. м. Если мы умножим метры на количество людей в среднестатистической семье, то получится, что нам нужно уставить солнечными коллекторами не только крышу, но и двор и часть улицы, но мы-то столько горячей воды не потребляем! Разве станем мы плескаться под горячим душем два раза в день и умываться несколько раз опять же теплой водой? Нет, конечно! Где столько воды напасешься в безводной Центральной Азии? Значит, и площадь коллектора сокращается во много раз. То, что расточительные американцы используют на одного человека, нам хватит на всю семью. Отсюда вывод, солнечные коллекторы для нагрева воды выгодны.
Что касается зимы, то и тут ученые постарались, сделав такие коллекторы, вода в которых не замерзают даже во время морозов. Но с такими я пока не знакома и говорить о них не могу. Вот попаду на Аляску, увижу там солнечный коллектор и обязательно напишу.
Фотографии автора.
Еще больше статей об альтернативных источниках энергии вы можете найти здесь
Подписывайтесь на поток экоинформации:
Instagram @livingasia.online
Facebook @livingasiaonline
Youtube @livingasia.online
Telegram-канал об этичных продуктах бьюти индустрии
