Плоские сплит-системы солнечного водонагревателя: восходящая звезда на мировом рынке возобновляемой энергии

Введение: Новая волна в водонагревании

По мере того, как мир ускоряет переход на чистую энергию, в развитых странах и на развивающихся рынках постепенно появляется уникальная технология: плоские солнечные водонагреватели BTE. В прошлом эти устройства часто оставались в тени электрических и газовых водонагревателей, но теперь всё больше домохозяйств, коммерческих организаций и государственных учреждений рассматривают их как инновационное решение для снижения энергозатрат и достижения углеродной нейтральности. 

В этой статье, основанной на мнениях отраслевых экспертов, последних рыночных данных и отзывах конечных пользователей, дается углубленное толкование принципа работы, технической структуры, сложностей применения, преимуществ и типичных сфер применения плоских солнечных водонагревателей.

Что такое плоский солнечный водонагреватель? 

Плоские солнечные водонагреватели — это устройства, работающие на возобновляемой энергии и нагревающие воду за счёт солнечного излучения. Они состоят из двух основных частей:

1. Плоские коллекторы — обычно устанавливаются на крышах или на открытых площадках. Они собирают энергию, поглощая солнечную энергию и преобразуя её в тепло. Их конструкция обычно состоит из тёмного поглощающего слоя, прозрачной защитной пластины, изоляционного слоя и металлического корпуса, что обеспечивает эффективное улавливание тепла.

2. Отдельный резервуар для воды. В отличие от компактных встраиваемых устройств, резервуар для воды сплит-системы обычно размещается отдельно в помещении или на земле. Это не только снижает нагрузку на крышу, но и защищает резервуар от прямого воздействия непогоды и повреждений. 

Принцип работы системы основан на передаче тепла: циркулирующая жидкость (вода или антифриз) поглощает энергию в коллекторе, а затем передает тепло в хорошо изолированный бак-аккумулятор воды для обеспечения бытового горячего водоснабжения.

Научное проектирование плоских коллекторов

Плоские коллекторы известны своей высокой эффективностью и долговечностью. Их основные элементы включают:

1. Поглощающий слой: поверхность покрыта селективным покрытием для максимального поглощения солнечного излучения и минимизации потерь тепла.

2. Прозрачная защитная пластина: стеклянный или полимерный защитный слой может эффективно снизить потери энергии, вызванные конвекцией и излучением.

3. Изоляционный материал: уменьшает утечку тепла сзади и по бокам.

4. Трубопроводная система: для транспортировки нагретой жидкости в резервуар для хранения воды обычно используются медные или алюминиевые трубы.

При нормальной работе эта система может нагревать воду до 60–80°C (140–176°F), и даже в условиях умеренного солнечного света она может удовлетворить ежедневную потребность в горячей воде с очень широким спектром применений.

Недостатки традиционных водонагревателей

Чтобы понять преимущества солнечных водонагревателей, необходимо сначала признать недостатки традиционных методов отопления. 

1. Высокие эксплуатационные расходы. Электрические и газовые водонагреватели часто составляют большую часть ежемесячных расходов домохозяйства на электроэнергию. В некоторых районах потребление горячей воды может достигать 30% от общего потребления энергии домохозяйством.

2. Зависимость от ограниченных ресурсов. Газовые водонагреватели сильно зависят от ископаемого топлива и существенно подвержены влиянию колебаний цен и международной ситуации.

3. Значительные выбросы углерода. Традиционные методы отопления приводят к выбросам большого количества углекислого газа и являются важным фактором изменения климата.

4. Ограниченный срок службы. Многие электрические водонагреватели будут выведены из эксплуатации в течение 5–7 лет из-за коррозии, образования накипи или снижения энергоэффективности.

Солнечные водонагреватели с раздельными пластинами решают эти проблемы и предлагают более долговечную и экологически чистую альтернативу.

Основное преимущество плоскопанельной сплит-системы 

1. Экономия энергии. В зависимости от местных условий солнечного света пользователи могут сократить расходы на горячую воду на 50–80 % в год.

2. Сокращение выбросов углерода. Каждый комплект оборудования способен компенсировать от 1 до 3 тонн выбросов углекислого газа в год, что делает его весьма подходящим для потребителей, заботящихся об окружающей среде.

3. Прочная конструкция. По сравнению с системами с вакуумными трубками, плоские коллекторы имеют меньше компонентов и более устойчивы к суровым погодным условиям, таким как ветер и град.

4. Гибкая установка. Резервуар для хранения воды больше не крепится к крыше, что не только снижает нагрузку на здание, но и позволяет сделать дизайн более эстетичным.

5.  Политическая поддержка  — Во многих странах пользователи, устанавливающие солнечные водонагревательные системы, могут получать налоговые льготы, субсидии или зеленые сертификаты.

Тенденция развития рынка 

Индустрия солнечных водонагревателей стремительно развивается. Согласно последним статистическим данным Международного энергетического агентства (МЭА), к 2023 году общая установленная мощность мировых солнечных тепловых систем превысит 500 гигаватт (ГВт), причём значительную долю будут составлять плоские водонагреватели. 

Европа остаётся крупнейшим рынком применения. На фоне роста цен на энергоносители и усугубления климатических проблем плоские солнечные водонагреватели постепенно начинают рассматриваться как «долгосрочная и стабильная инвестиция». Они могут не только помочь пользователям сократить расходы на электроэнергию в краткосрочной перспективе, но и продолжать оказывать положительное влияние на общество и окружающую среду в ближайшие десятилетия.

Профиль компании BTE:

Soletks Group-BTE — это высокотехнологичная промышленная группа с полной промышленной цепочкой комплексных решений по использованию солнечной энергии. В последние годы она активно развивала бизнес в области чистой альтернативной энергии, основанный на солнечной энергии. В число ее дочерних компаний входят Dezhou Jinheng New Energy Co., Ltd., Shandong Feitian New Energy Co., Ltd., Shandong Soletks Solar Technology Co., Ltd., Dezhou BTE Co., Ltd., Shandong Shenggao Thermal Power Co., Ltd. и Dezhou Jinnaier New Material Technology Co., Ltd., Zhongye Energy (Beijing) Co., Ltd., Tibet Soletks Energy Technology Co., Ltd. и т. д. Благодаря специализации и технологиям Soletks Group достигла непрерывного совокупного темпа роста в 88% за последние 10 лет и увеличения в 192 раза. Группа компаний Soletks создала собственные преимущества в области исследований и разработок ключевых технологий, бренда, рынка, команды, управления и т. д. Компания имеет каналы продаж и обслуживания, охватывающие весь мировой рынок, а её продукция экспортируется во многие страны и регионы. Годовой объём производства плоских солнечных коллекторов составляет 3 ГВт (600 000 квадратных метров), что позволяет компании занимать третье место в мире в течение трёх лет подряд с 2017 по 2019 год и второе место в мире с 2020 по 2021 год.

HTTPSConnectionPool(host='www.google.com', port=443): Max retries exceeded with url: /async/translate?vet=12ahUKEwjgj_PoiIKNAxUEEVkFHZnYPGYQqDh6BAgNEC4..i&ei=v00TaKC0NISi5NoPmbHzsQY&opi=89978449&sca_esv=b8ee9af777c98fc7&source=hp&yv=3&_fmt=pc&cs=0 (Caused by NewConnectionError('<urllib3.connection.HTTPSConnection object at 0x7fb5bc847820>: Failed to establish a new connection: [Errno -9] Address family for hostname not supported')) 

BTE — это инновационная организация с центром исследований и разработок в области технологий, отвечающая за проектирование систем вакуумного покрытия, проектирование пленок, проектирование коллекторов, комплексное проектирование солнечных зданий и другие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Осваивать и гибко использовать передовые инновационные методы и навыки, участвовать в международном конкурсе инноваций на рынке и развивать команды по исследованиям и разработкам. С помощью научно-исследовательских ресурсов Китайской академии наук применялись знания математики и физики для систематического развития, было разработано несколько примеров инженерии CAE (конечных элементов), использовались методы CAE для решения технических проблем в реальных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах и ​​анализировалась реальная физика с помощью математических методов. Например, с использованием механического конечно-элементного анализа механической структуры, жидкостного конечно-элементного анализа распределения атмосферы в системе вакуумного распыления, магнитного поля конечно-элементного анализа структуры мишени (источник распыления/катод), оптического конечно-элементного анализа структуры пленки, конечно-элементного анализа теплопередачи тепловой эффективности коллектора. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы были прорывными инновационными, цикл исследований и разработок был сокращен, а стоимость исследований и разработок снизилась. С точки зрения разработки процесса, разработки оборудования и разработки продукта замысел дизайна продукта может быть реализован.

Компания обладает опытом и возможностями самостоятельного проектирования, производства и интеграции крупномасштабных линий магнетронного распыления селективных солнечных металлокерамических покрытий, соответствующих технологическому уровню развитых стран мира. Компания также обладает ноу-хау в области разработки и изготовления композитных покрытий, состоящих из материалов различной толщины и состава в нанометровом диапазоне для достижения селективного поглощения, пропускания и отражения в различных спектральных диапазонах.

Влияние скорости потока рабочей жидкости в проточном канале коллектора на расход

Компания BTE следует принципу «духа ремесленника», стремится к совершенству, постоянно учится, мыслит и внедряет инновации. С точки зрения интеграции ресурсов и устойчивого экономического развития, компания стремится создать глобальную интеллектуальную производственную базу для производства высококачественной чистой энергии. С помощью наших продуктов и услуг мы внесем свой вклад в яркое солнце, свежий воздух, защиту прозрачных вод и пышных гор, а также в достижение углеродного пика в 2030 году и углеродной нейтральности в 2060 году!