Нагрев воды солнечным излучением. наиболее очевидная об­ласть использования солнечной энергии - подогрев воздуха и воды. В районах с холодным климатом необходимо обеспечивать отопление жилых зданий и горячее водоснабжение. В промышленности также требуется большое количество горячей воды. В связи с этим в некото­рых странах, особенно в Австралии, израиле, сША, Японии, активно расширяется производство солнечных нагревательных систем. энер­гия солнца используется в нагревателях воды, воздуха, солнечных дис­тилляторах, зерносушилках, солнечных башнях (солнечные энергети­ческие установки башенного типа). основным элементом солнечной нагревательной системы является приемник, в котором происходят поглощение солнечного излучения и передача энергии жидкости, т. е. рассмотренные в предыдущем параграфе солнечные коллекторы раз­личной конструкции [Использование ..., 1985].

Производимое в солнечном коллекторе тепло используется в на­стоящее время в большинстве случаев для подогрева технической воды (рис. 29). Для этого комбинируется термическая гелиоустановка с обычным подогревом, так что потребность в теплой воде в летние месяцы полностью, а в другие месяцы частично покрывается |Харчен­ко. Н. В., 1991].

при монтаже солнечного коллектора в домах на одну или две семьи, которые сегодня наиболее распространены, выбирается, как правило, двухкруговая система. Независимо от циркуляции тепла при обычном подогреве, в солнечной циркуляции (солнечный коллектор - нижний теплообменник - насос) находится морозоустойчивая жидкость (смесь воды и этиленгликоля), которая поставляет тепло. Как только при попа­дании солнечного света температура в коллекторе становится выше на несколько градусов, чем в нижней части коллектора электронное регу­лирование насоса включает прокачку нагретой воды, которая попадает через нижний теплообменник в накопитель технической воды, которая может покрыть потребность в теплой воде почти на 2 дня. Так как теплая вода легче холодной, вода, нагретая при помощи солнца, всплывает в на­копителе наверх. Тем самым образуется температурное наслоение. Более легкая теплая вода собирается в верхних слоях накопителя, холодная - в нижних слоях. Этим гарантируется, что при вытекании воды с меньшей температурой в наличии всегда будет находиться более теплая вода.

Если солнечной энергии недостаточно для достижения желаемой температуры воды, то подогрев через верхний теплообменник (с по­мощью газовой горелки или электричества) позволяет достигнуть не­обходимой температуры. Например, термическая гелиоустановка пло­щадью около 6 м2 и накопителем в 400 л может, как правило, в летние месяцы покрыть потребность в теплой воде в доме для 4 человек. В год снижается потребление энергии для подогрева воды от 50 до 80 %. Такая установка стоит от 3 500 евро и выше. Она позволяет экономить около 300 л нефти в год [Кундас С. П., 2007].

В качестве важного преимущества представленной технологии можно отметить то, что термическая гелиоустановка для подогрева технической воды не только заменяет использование обычных видов топлива благодаря солнечной энергии, но и снижает при этом про­порционально выброс вредных веществ, поскольку отопление нефтью или газом в летние месяцы связано с повышенным выбросом вредных веществ, так как горелка каждый раз зажигается на короткое время и соответственно работает не в оптимальном режиме. Этого можно из­бежать, если нагревать летом техническую воду солнцем.