Томские ученые нашли способ использовать солнечную энергию эффективнее на 20%

Ученые разработали «умную» систему, которая помогает солнечным водонагревателям работать эффективнее. С ее помощью использование солнечной энергии увеличилось на 20%, а уровень потребление газов и выбросов снизился на 10%, сообщили в пресс-службе Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ).

Солнечные системы для нагрева воды, которые ставят на крыши зданий, состоят из нескольких важных частей. Это вакуумный солнечный коллектор, превращающий солнечный свет в тепло, и бак-накопитель, который передает тепло воде через так называемый контур с насосом. Также у системы обязательно есть запасной источник тепла — обычно газовый котел. Это оборудование успешно работает при температурах до -40 градусов, но в условиях экстремального холода возникает риск переохлаждения и поломок в ночное время.

«Повысить эффективность использования солнечной энергии для горячего водоснабжения в условиях экстремального холода смогли ученые ТГАСУ», — сообщили в вузе.

Специалисты университета изучили, как работают такие системы в Якутске. Там инженеры убирали запорный клапан и использовали специальный теплоноситель, чтобы избежать поломок. Но это создало новую проблему: ночью, когда коллекторы остывали, теплая жидкость начинала сама циркулировать и отдавать тепло в холодный воздух. Из-за этого система теряла более 20% тепла, которое она собирала за день. Чтобы это компенсировать, приходилось сжигать больше газа, что лишало смысла идею энергосбережения.

Результаты показали, что использование нового комплекса в Якутске, где солнце дает не более 30% горячей воды, увеличило этот показатель на 20%. Благодаря этому удалось сократить потребление газа и выбросы в атмосферу на 10%. Авторы считают, что эта разработка может широко применяться в холодных регионах России, и пока подобных решений нет.

По словам заведующего кафедрой теплогазоснабжения ТГАСУ Николая Цветкова, они нашли способ устранить потери, не рискуя оборудованием. Аппаратно-программный комплекс — это умная автоматика, которая управляет специальным клапаном и не полностью перекрывает циркуляцию, а поддерживает ее на минимально необходимом уровне. Система позволяет использовать теплоноситель так, чтобы не допустить замерзания коллекторов, при этом практически не теряя тепло из бака. Такой подход обеспечивает поддержание температуры в безопасном диапазоне: от -35 до -30 градусов.