Да — бассейн, пожалуй, лучшая возможная нагрузка для панелей PVT. Бассейнам нужны большие объемы низкопотенциального тепла при 24–30 °C — именно там, где неостекленный гибридный коллектор наиболее эффективен, — а холодная обратная вода охлаждает фотоэлектрические элементы на 10–20 °C, сохраняя электрическую прибавку примерно 3–8 % в течение всего сезона. Одно кровельное поле одновременно нагревает бассейн и питает его насосы.
Почему бассейн — идеальная нагрузка для панелей PVT?
Потому что бассейну и панелям PVT нужна одна и та же температура. Тепловой КПД коллектора выше всего, когда поступающая в него жидкость едва теплее окружающего воздуха, а вода в бассейне с температурой 24–30 °C — самая низкотемпературная тепловая нагрузка в здании. Подача холодной воды из контура бассейна в гибридный коллектор PVT удерживает потери коллектора близкими к нулю, поэтому значительная доля захваченного солнечного тепла действительно доходит до воды. Неостекленные коллекторы десятилетиями были классическим решением для солнечного нагрева бассейнов — Министерство энергетики США отмечает, что солнечный нагрев бассейнов во многих климатических зонах относится к наиболее экономичным способам использования солнечной энергии, — а панель PVT по сути является тем же проверенным абсорбером для бассейнов с фотоэлектрическим генератором, ламинированным сверху.
Улучшает ли нагрев бассейна и электрическую выработку?
Да, и это самое изящное: бассейн работает как охлаждающий радиатор для фотоэлектрических элементов на протяжении всего сезона. Кристаллические элементы теряют примерно 0,25–0,4 % мощности на каждый градус нагрева, а панели PVT, питаемые водой из бассейна, работают на 10–20 °C холоднее неохлаждаемых модулей, сохраняя примерно 3–8 % дополнительной электрической выработки именно в солнечные месяцы, когда неохлаждаемая кровля нагревается сильнее всего (см. лучше ли работают солнечные панели при охлаждении). Вырабатываемая электроэнергия при этом может питать фильтрационные и циркуляционные насосы бассейна — и одно поле делает бассейн почти энергетически самодостаточным.
Как устроена система нагрева бассейна на PVT?
Контур панелей никогда не несет воду бассейна напрямую: хлорированная вода остается на своей стороне коррозионностойкого пластинчатого теплообменника (из титана или высококачественной нержавеющей стали), а замкнутый гликолевый контур обслуживает панели. Контроллер солнечной системы сравнивает температуры панелей и бассейна и включает теплопередачу, когда кровля теплее. Типичная логика приоритетов сначала обслуживает горячее водоснабжение (ГВС), а затем направляет излишки в бассейн:
| Конфигурация | Как работает | Для чего лучше всего подходит |
|---|---|---|
| Только бассейн | Панели напрямую питают теплообменник бассейна | Сезонные бассейны, простейшая гидравлика |
| Приоритет ГВС + сброс в бассейн | Сначала бойлер; излишки тепла направляются в бассейн | Дома с бассейном — бассейн поглощает летний избыток |
| PVT + тепловой насос + бассейн | Панели служат источником для теплового насоса; бассейн принимает прямой излишек | Круглогодичные системы, продленный сезон купания |
В схеме с приоритетом ГВС бассейн одновременно служит полезным сбросом тепла: избыток летнего тепла, который иначе привел бы гелиосистему к стагнации, просто нагревает воду, — одна из причин, по которой владельцам бассейнов редко нужны меры против перегрева, описанные в материале как предотвратить перегрев солнечной системы летом.
Сколько тепла для бассейна может дать поле PVT?
Достаточно, чтобы заметно сместить сезон купания: солнечный нагрев, как правило, продлевает сезон открытого бассейна на несколько недель в начале и в конце и поддерживает комфортную температуру в течение лета, причем требуемая площадь коллекторов зависит от площади поверхности бассейна, целевой температуры, обдуваемости ветром и наличия покрытия. Покрывало для бассейна остается самой ценной сопутствующей мерой, поскольку в теплопотерях бассейна преобладает испарение. Подбор — это проектный расчет по этим переменным, та же логика, что рассмотрена для чисто тепловых полей в материале может ли солнечный коллектор нагревать бассейн. Для крытых бассейнов с круглогодичной нагрузкой сочетание поля с тепловым насосом (см. может ли тепловой насос нагревать бассейн) покрывает месяцы, когда кровля не справляется.
Проверена ли эта конфигурация на практике?
Системы для бассейнов и комбинированные системы ГВС плюс бассейн — стандартные применения, задокументированные на установках PVT с мониторингом в рамках IEA SHC Task 60. Solimpeks выпускает гибридные панели PV-T с 2008 года, сертифицированные по Solar Keymark через Kiwa Cermet Italia (лицензия 16918 Rev.0), с сертификацией фотоэлектрической части по IEC 61215/61730-1 — это та база сертификации, которая нужна проектам бассейнов при субсидиях или государственных тендерах. О механизме работы см. как работают гибридные панели PVT.
Часто задаваемые вопросы
Могут ли панели PVT держать бассейн теплым зимой?
Для наружных бассейнов одна солнечная энергия продлевает сезон, а не побеждает зиму — выработка падает со снижением инсоляции, а потери растут. Для крытых или круглогодичных бассейнов поле PVT сочетают с тепловым насосом: панели несут нагрузку в солнечные месяцы и предварительно подогревают сторону источника в холодные.
Повреждает ли хлорированная вода бассейна панели?
Вода бассейна никогда не попадает в панели: промежуточный теплообменник из титана или высококачественной нержавеющей стали отделяет хлорированный контур бассейна от замкнутого гликолевого контура, обслуживающего коллекторы. Это стандартная практика для всех систем косвенного солнечного нагрева бассейнов.
Сколько панелей PVT нужно бассейну?
Подбор ведется по площади поверхности бассейна, а не по объему: проектировщики исходят из квадратных метров бассейна, целевой температуры, обдуваемости ветром и использования покрытия. В качестве ориентира солнечные поля для бассейнов обычно рассчитывают на значительную долю площади поверхности бассейна — точную площадь поля для вашего объекта и климата рассчитывает монтажник.
Нужно ли покрывало для бассейна при солнечном нагреве?
Настоятельно рекомендуется. Испарение — основная теплопотеря любого бассейна, и покрывало резко ее снижает, поэтому то же поле коллекторов удерживает заметно более высокую температуру воды. Покрывало плюс солнечное поле — стандартное экономичное сочетание.