Да. Солнечная комбисистема покрывает 20–35% общей потребности дома в тепле, но требует примерно втрое большей площади коллекторов, чем система ГВС, — около 1 м² на каждые 10 м² отапливаемой площади, плюс 60–80 литров объема накопителя на каждый м² коллектора. Она работает с теплым полом при 30–35 °C, а высокотемпературные радиаторы получают от нее очень мало тепла.
Может ли солнечная система действительно отапливать дом?
Частично, и ограничение здесь — календарь, а не технология. В холодном и умеренном климате подавляющая часть годового солнечного ресурса приходится на время вне основного отопительного сезона: в Оттаве примерно 85% его выпадает вне периода с середины ноября по середину марта, и в центральной Европе ситуация ненамного лучше. Солнечного тепла больше всего именно тогда, когда дому оно не нужно.
Поэтому солнечная комбисистема — система, обслуживающая и горячее водоснабжение (ГВС), и отопление помещений, — выполняет основную работу в межсезонье. С марта по май и с сентября по ноябрь в солнечные дни она может обеспечивать большую часть тепловой нагрузки хорошо утепленного дома, позволяя котлу или тепловому насосу отдыхать. В январе она дает предварительный подогрев, а не тепло как таковое.
Какая площадь коллекторов нужна для отопления?
Примерно втрое больше, чем для системы ГВС. Немецкое практическое правило — около 1 м² плоского коллектора на 10 м² отапливаемой площади, с поправкой на то, насколько хорошо здание удерживает тепло:
| Стандарт здания | Площадь коллекторов на м² площади пола | Дом площадью 150 м² |
|---|---|---|
| Новое строительство, хорошая теплоизоляция | 0,04–0,06 м² | 6–9 м² |
| Здание после энергетической модернизации | 0,06–0,08 м² | 9–12 м² |
| Старый дом без теплоизоляции | 0,08–0,12 м² | 12–18 м² |
Поэтому типичная комбисистема для одноквартирного дома использует 10–15 м² плоских коллекторов (или соответственно меньше вакуумных трубчатых) с накопителем на 600–1000 л. Объем накопителя комбисистемы следует подбирать одновременно по площади коллекторов и стандарту здания, потому что одно и то же поле в 12 м² ведет себя совершенно по-разному на доме 1990-х годов и на новостройке. Удельный объем накопления — 60–80 литров на каждый м² коллектора — больше, чем 40–60 л/м² в системе только для ГВС, потому что тепло должно сохраниться от солнечного дня до холодного вечера. Эти расчеты подробно приведены в материале соотношение площади коллекторов и объема накопителя.
Какие отопительные приборы реально могут использовать солнечное тепло?
Чем ниже температура подачи, тем больше часов в году коллекторы могут давать полезный вклад:
| Отопительный прибор | Температура подачи | Польза для солнечной системы |
|---|---|---|
| Теплый пол | 30–35 °C | Отлично: коллекторы достигают этой температуры в большинство ясных дней, даже зимой |
| Радиаторы увеличенной площади | 40–45 °C | Хорошо в межсезонье |
| Стандартные радиаторы | 60–70 °C | Плохо: в отопительный сезон коллекторы редко удерживают такую температуру |
Это та же физика, из-за которой низкие температуры подачи важны для тепловых насосов, и поэтому комбисистему и контур низкотемпературных отопительных приборов обычно проектируют вместе. В доме с радиаторами на 70 °C вклад солнечной системы будет ограничен почти исключительно горячей водой.
Как выполняется обвязка комбисистемы?
Вокруг одного стратифицированного накопителя, а не двух отдельных баков. Обычная схема — буферная емкость с встроенным баком ГВС или станцией приготовления ГВС сверху; коллекторы заряжают ее через стратификационную трубу или двухпортовый клапан загрузки, чтобы тепло попадало в слой, соответствующий его собственной температуре. Обратная линия отопления забирается из средней части накопителя и возвращается к котлу или тепловому насосу только в том случае, если накопитель не может покрыть нагрузку — в отрасли это называют повышением температуры обратной линии.
Эффективность определяют две детали: расположение датчиков (в накопителе их нужно не менее трех) и контроллер солнечной системы, способный отдавать приоритет сначала горячей воде, затем поддержке отопления и лишь потом сбросу излишков. Если ошибиться в этом, поле в 15 м² будет работать как поле в 6 м².
Стоит ли комбисистема своих денег, или лучше вложить их в другое?
Трезво оцените предельную отдачу. Поле, рассчитанное только на ГВС, вырабатывает 400–500 кВт·ч с м² в год, потому что каждый киловатт-час используется. Если довести поле до размера комбисистемы, удельная выработка падает примерно до 250–350 кВт·ч/м², поскольку дополнительные коллекторы в основном производят излишки летом. Вы покупаете тепло по растущей удельной цене.
Такой компромисс оправдан, когда: в доме есть низкотемпературные отопительные приборы, отопительный сезон длинный и солнечный (альпийский и континентальный климат, высокогорные районы Турции), вытесняемое топливо дорогое — жидкое топливо, сжиженный газ или прямое электроотопление — либо субсидия прямо поощряет поддержку отопления. Это плохая ставка для дома с большими теплопотерями и радиаторами на 70 °C, где теплоизоляция дает больше киловатт-часов на каждый евро, чем любой коллектор.
Часто задаваемые вопросы
Какую долю отопления могут покрыть солнечные коллекторы?
Хорошо спроектированная комбисистема покрывает 20–35% общей годовой потребности в тепле (отопление помещений плюс горячая вода) в центральной Европе. Если брать только долю отопления помещений, ожидайте 15–25%, сосредоточенных весной и осенью. Системы, которые заявляют значительно больше, как правило, опираются на сезонное аккумулирование или очень энергоэффективное здание.
Могут ли солнечные коллекторы работать с радиаторами?
Хорошо — с радиаторами увеличенной площади, рассчитанными на температуру подачи 40–45 °C, и плохо — со стандартными радиаторами, рассчитанными на 70 °C. Увеличение площади радиаторов, как и для теплового насоса, делает поддержку отопления от солнечной системы реальной при модернизации.
Нужен ли для комбисистемы бак большего размера?
Да — для одноквартирного дома типичен объем 600–1000 л против 250–300 л только для горячей воды. Закладывайте 60–80 литров на каждый м² коллектора и следите за тем, чтобы накопитель был стратифицированным, а не единым смешанным объемом.
Комбисистема лучше, чем добавление теплового насоса?
Лучше всего они работают вместе: тепловой насос обеспечивает зиму, а солнечное поле покрывает большую часть ГВС и значительную долю весенней и осенней нагрузки, поэтому компрессор работает меньше. Сама по себе комбисистема — более сильный вариант там, где вытесняемое топливо дорогое, отопительные приборы уже работают на низких температурах, а субсидия поощряет поддержку отопления солнечной системой.