Была у нас тут недавно дискуссия с тепловиками. Те говорили, что, дескать, не смотря на весь прогресс и эффективность, солнечные панели все еще сильно уступают гелио коллекторам, что-что, а получение горячей воды (ГВС) выгоднее всего осуществлять с помощью последних — и дешевле получается, и места надо значительно меньше.

Вообще-то, солнечные панели давно и успешно используются для получения ГВС. В первую очередь, как способ аккумулирования солнечной энергии в виде тепла. Но прямые сравнения с коллекторами — Face-to-Face, просто не попадались на глаза:)

Мы решили в порядке «технического диспута» с тепловиками, бегло сравнить эти два способа преобразования солнечной энергии по занимаемой площади и стоимость. Как точка отсчета, была выбрана производительность — взяв две одинаковые по производительности системы, мы сможем рассчитать, которой из них требуется больше места и на сколько; какая дешевле/дороже. При этом сразу отметем «камни к огород» про разные назначения систем — фотовольтаикой так же можно греть воду, как и гелио термальной системой. Наш диспут и сравнения не претендуют на абсолютную точность, цифры взяты с популярных ресурсов и автокалькуляторов. Но не «с потолка»:)

Итак, производительность гелио.

Вот тут рассказывается, где найти адекватные данные по солнечным коллекторам и их энергетической выработке, и как можно сравнить разные модели. Все наглядно и доступно:

http://www.sintsolar.com.ua/info/vyborsolar-ru/energy-coll-ru.html

Этот же ресурс отправляет нас на сайт лаборатории “Швейцарского института солнечных технологий SPF”, которая тестирует гелио установки, и откуда были взяты цифры для сравнения:

http://www.spf.ch/index.php?id=111&L=6

Мы не стали заказывать сравнения коллекторов у швейцарцев — как никак, такая инфо стоит 60 швейцарских франков:) Взяли на выбор несколько моделей плоских коллекторов от известных европейских производителей, которые можно заказать и в Украине, и посмотрели, сколько энергии за год они производят для нагрева горячей воды. Важно подчеркнуть, что производительность указана при приготовлении горячей воды — для потребностей отопления она другая.

Ресурс SPF указывает производительность протестированных коллекторов в регионе Schweizer Mittelland, с инсоляцией 1219 кВт / м². Если сравнивать с нашей страной, то аналогичная инсоляция наблюдается на Полесье, Волыни, Черниговщине, Прикарпатье:)

Например, коллектор — Hewalex KS2500 TLP: 735 кВтч / м² апретуры // 653 кВтч / м² площади коллектора;

Второй коллектор — Regulus KPS11: 695 кВтч / м² апретуры // 634 кВтч / м² площади коллектора;

№3 — Daikin EKSV21P: 718 кВтч / м² апретуры // 640 кВтч / м² площади коллектора;  

№4 — Rielo CSAL 25 RS: 735 кВтч / м² апретуры // 690 кВтч / м² площади коллектора;  

№5 — Viessmann Vitosol 200-F Typ 5DI: 767 кВтч / м² апретуры // 718 кВтч / м² площади коллектора.

Взяв «среднюю температуру по больнице», можно сказать, что в заданных условиях гелио коллекторы известных брендов в среднем производят 700-740 кВтч энергии в год. С 1 м² собственной площади — 650-700 кВтч в год.

А что же фотомодули? Мы занялись расчетом производительности фотогальванической системы: в популярном авто-калькуляторе расчета производительности солнечной установки «методом научного тыка» определили примерно соответствующую данным швейцарского ресурса SPF по производительности гелио коллекторов, инсоляцию и точку на карте в регионе Schweizer Mittelland. Например, нашли таковую в окрестностях Люцерна:) Далее, «поигравшись» с настройками калькулятора, выставили угол наклона панелей, аналогичный коллекторам на ресурсе SPF (30°), потери в кабелях, инверторе и т. д. — не более 4 — 6% (мы же сравниваем хорошую систему, верно? Значит, и инвертор выберем с КПД не менее 97-98%. И кабель, провод тоже возьмем хороший, европейский, с минимумом потерь). Следующим шагом, подбирая мощность панелей, мы добились годового производства энергии, аналогичного среднему по гелио — 700…740 кВтч энергии в год с одного коллектора. Для получения такой энергии у нас получилась мощность панелей 0,65 — 0,68 кВт (в зависимости от потерь на инверторе и кабелях).

Найденная мощность солнечных панелей — это грубый аналог одного гелио коллектора. Но в системе солнечного нагрева воды обычно используется как минимум 2 коллектора. Поэтому для дальнейшего определения соотношения площади и цены «фото VS гелио» мы приняли за исходную типовую систему, состоящую из двух коллекторов. С производительностью в год: 700…740 х 2 = 1400…1480 кВтч энергии.

Таким образом, по автокалькулятору, фотогальваническая система с аналогичной производительностью, расчетно, должна иметь мощность 0,65…0,68 х 2 = 1,3…1,36 кВт.

И вот наша фотогальваническая установка для сравнения с гелио системой сформирована: 4-ре панели ≥325 Вт, производство энергии по заданным координатам — 1400 кВтч энергии в год. Так как гелио коллекторы были выбраны от известных производителей, высокого качества, то и солнечные панели мы взяли качественные, из ТОП европейских брендов. Но и не самые премиумные. 

Под выбор подпадают, например, AXITEC AXIPREMIUM AC-320MH, Luxor ECO LINE M120/320W, REC 320TP2M — во-первых, это известные и популярные в той же Германии производители, во-вторых, у них у всех позитивный допуск мощности (до +5..6 Вт от номинала), в третьих, у них более низки термокоэффициенты потерь мощности (особенно у REC), чем у «солнечного масс-маркета», т.е., по факту они произведут больше энергии, чем считает наш автокалькулятор для 1,3 кВт панелей (проверено на «живых» системах!).

Площадь гелио поля нашей виртуальной фотоэлектрической установки, исходя из паспортов выбранных панелей — 6,65…6,68 м². Соответственно, годовая производительность энергии с 1 м²:

1400 кВтч / 6,65…6,68 м² ≈ 210 кВтч в год.

Сравнивая с гелио — 650-700 кВтч в год с 1 м² площади коллектора, наглядно видим, что солнечные панели проигрывают по площади в три раза. Даже с «хвостиком».

Но и здесь есть неоднозначности: подвод трубопровода к коллектору —  это вам не проводочки к панелям проложить! Плюс для гелио надо межколлекторные соединения сделать. В сумме это все — дополнительная площадь. С учетом данных ососбенностей, разница между площадью фотовольтаики и гелио системы составит порядка 2,5 раза. У кого мало места на кровле, предпочтительнее гелио. По массе же они будут примерно близкими (фото выйдут все же немного легче).

Теперь очень важный аспект — вопрос цены. Тепловики дали нам на гелио систему из двух коллекторов известных производителей, насосной станции, контроллера и прочего, включая крепления ( но без бойлера), диапазон цен: 1600…4500 евро… Дескать, зависит от производителя и конкретной модели коллектора, а так же остальной «начинки».

Мы посчитали так же среднюю цену на фотоэлектрическую установку на 4-ех панелях 320 Вт AXITEC/ Luxor/ REC, солнечном инверторе 1,3 — 1,5 кВт, энергометре/контроллере для регулирования экспорта солнечной энергии в сеть и/или управления нагрузками. Ценник составил 1500 — 2600 евро, в зависимости от «плюшек», которые заложены в систему, и производителя инверторного оборудования.

Ценовой вопрос продемонстрировал, что в гелио системах наблюдается большое различие в ценах, в то время, как их производительность не настолько заметно отличается. Мы не стали углубляться в причины и детали. Возможно, влияет качество и надежность различных узлов и компонентов.

Что касается стоимости фотогальванической системы, то ценовой диапазон обусловлен в первую очередь такими особенностями, как возможность регулирования экспорта солнечной энергии в сеть и управление доп. нагрузками и потребителями солнечной энергии. Если такие задачи минимальны, то и цена соответствующая.

Грубо обобщив, мы определили для себя, что, скажем так, в системах среднего уровня исполнения — как гелио так и фото — различия в стоимости незначительные. Фактически, ценник одинаков.

Но как только в гелио увеличивается «премиумность»  бренда и даже конкретной модели коллектора, скрытые детали и другие «фишки», цена очень существенно взлетает вверх. В этом отношении фотогальванические системы, при добавлении дополнительных функций и «брендовости» производителя, дорожают намного меньше. Соответственно, эти фотоэлектрические системы обойдутся значительно дешевле, чем премиумные гелио установки.  

В целом мы завершили сравнивать гелио системы и фотоэлектрические системы — по производительности, цене и площади. Но за кадром остались несколько не затронутых вопросов. Первый — стоимость монтажа всего этого «счастья». Не углубляясь в детали, тепловики подтвердили наши предположения, что гелио смонтировать раза в полтора дороже. Так же более дорогими будут и материалы для монтажа гелио термальной системы — трубопроводы, утеплитель, крепежные системы, по сравнению с солнечным кабелем, системами его прокладки, изол. материалами. И наконец, стоимость долгосрочного владения гелио (обслуживание, периодическая перезаправка пропиленгликоля) так же дороже фото. 

Резюме: при одинаковой производительности энергии с гелио, фотогальванические системы требуют больше площади для инсталляции. В то время, как по цене основных компонентов они стоят столько же, или даже намного меньше гелио. С учетом полной цена гелио установки — материалов, монтажа, дальнейшего обслуживания — фотоэлектрические системы ощутимо дешевле и надежнее гелио.   

Заинтересовались? Мы готовы помочь реализовать вашу энергонезависимость!