Солнечная система кондиционирования воздуха: работает ли? Что нужно знать перед покупкой

   У солнечной системы кондиционирования есть свои преимущества, но нужны ли они вам?

Солнечная система кондиционирования воздуха – это любая система кондиционирования, работающая на солнечной энергии. Солнечные кондиционеры не выделяют отходов и обладают собственным источником энергии, так что покупатели могут уменьшить вред, который углерод наносит окружающей среде, и при этом снизить затраты на электричество. 

В США на систему кондиционирования приходится около 12% от потребляемой в быту электроэнергии, а ежегодный объем выбрасываемых в атмосферу отходов оценивается в 117 миллионов тонн углекислого газа. В зависимости от местожительства, потребления электричества и количества отходов, этот показатель может быть намного выше. 

Типы солнечных систем кондиционирования воздуха

Простейший вариант солнечной системы кондиционирования воздуха – небольшая солнечная панель, вырабатывающая достаточно электричества для работы одного вентилятора, скажем, на чердаке. В более сложных и мощных системах используются кондиционеры, принцип работы которых не отличается от любого комнатного кондиционера – перемещение тепла с места на место при помощи хладагентов, змеевиков и компрессора. 

Различие в источники энергии, на котором работает кондиционер: либо это вода, нагреваемая солнцем, либо электричество, которое вырабатывают солнечные панели.

Солнечные ФЭ кондиционеры

Солнечный фотоэлектрический (ФЭ) кондиционер используется в связке со стандартными ФЭ панелями и за день вырабатывает достаточное количество электроэнергии для работы кондиционера. Кондиционеры питаются постоянным (пост .т.) или переменным током (пер. т.). Для техники, работающей на пер. т. требуется инвертор, который будет преобразовывать пост. т., вырабатываемый солнечными панелями, в пер. т., который используется во многих домах. 

Солнечные ФЭ кондиционеры не нужно подключать к электросети. Автономные солнечные ФЭ кондиционеры чаще всего запитываются пост. т., поскольку это эффективнее, чем потом преобразовывать ток в переменный. Если в систему добавить аккумулятор, который будет подзаряжаться солнечными панелями, солнечный ФЭ кондиционер может работать и ночью (электроэнергия в аккумуляторах хранится в виде пост. т., однако в связке с инвертором можно добавить аккумулятор и в систему, работающую на пер. т.)

“Гибридная” солнечная ФЭ система кондиционирования воздуха может работать на солнечных панелях днем, а ночью ее можно подключать к обычной домашней розетке. Для гибридных систем требуется инвертор, преобразующий пост. т. в пер. т., и, поскольку такие системы иногда зависят от электросети, при выработке электроэнергии они выделяют парниковые газы.

Солнечные тепловые кондиционеры

Солнечные тепловые кондиционеры, по большому счету, являются солнечными водонагревателями, которые используют солнечную энергию для подогрева воды. Благодаря горячей воде хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное и поглощает тепло при конденсации. В результате холодный воздух используется для кондиционирования воздуха, при этом остается горячая вода, которой можно пользоваться в быту.

Солнечные тепловые системы эффективнее солнечных ФЭ систем, поскольку нагреть и охладить воду проще, чем вырабатывать электричество для поддержания работы электрического кондиционера. То есть для выработки охлаждения потребуется меньше солнечных панелей.

Это особенно выгодно, если на крышу попадает мало солнечного света. Однако в отличие от солнечной ФЭ системы, сюда можно добавить аккумуляторы или подключить к электросети, чтобы кондиционер работал ночью. В местах, где днем жарко, а ночью холодно, например, в пустыне, это может вызвать определенные трудности.

Многие модели, позиционирующиеся при продаже как “кондиционеры” часто на деле являются мини-сплит тепловыми насосами. Называются они так потому, что разделяются между уличным конденсатором  /компрессором и комнатным испарителем/распределителем воздуха. Мини-сплит системы работают в обоих направлениях, выкачивая горячий воздух из дома летом и закачивая его в дом зимой. Так что, говоря о затратах и преимуществах мини-сплит системы, стоит учитывать такой фактор, как потенциал нагрева, а также холодильный потенциал.

Затраты и преимущества

Один небольшой кондиционер, работающий на солнечной энергии, прекрасно справляется с поддержанием прохладного и чистого воздуха на чердаке. Как и чердачная вентиляция, кондиционер устанавливается на гонтовой крыше. Такие небольшие системы (которые можно легко установить самому) стоят менее 500 долларов. Однако цены в больших системах цена одного кондиционера может сильно варьироваться в зависимости от типа и размера модели, а также от размера пространства, которое нужно охлаждать.

Круглосуточная гибридная система с холодильной производительностью 3,5 кВт/ч, работающая на пост. т., может обойтись в 2000 долларов без учета солнечных панелей. Шесть солнечных панелей, способных обеспечивать работу одной охладительной установки могут стоить до 1600 долларов. Также при отсутствии солнечной энергии гибридные системы могут работать от электросети с пер. т., так что понадобится еще и инвертор. Если сложить инверторы, контроллеры и крепежные элементы, общая стоимость системы может составлять свыше 6000 долларов.

Поскольку они эффективнее и в два раза мощнее водонагревателей, солнечные тепловые кондиционеры могут быстрее окупить себя, чем солнечная ФЭ система кондиционирования с поправкой на потребности конкретного человека.

Налоговые льготы и другие меры поощрения

В зависимости от конфигурации солнечная система кондиционирования воздуха может подпадать под федеральные налоговые льготы и другие меры поощрения, снизив стоимость на (на момент написания статьи) 26%. Кроме того, местные коммунальные компании либо государственные учреждения могут предоставлять  скидку по программе энергоэффективного оборудования на такие системы. Для получения налоговых и других льгот, иногда требуется, чтобы установка оборудования производилась специалистом.

Оценка потребностей

Установка большой системы кондиционирования воздуха может ощутимо вдарить по кошельку. Более выгодным в финансовом плане вариантом может быть установка такого количества солнечных панелей, которые бы могли обеспечивать электричеством весь дом, а солнечную энергию направить на работу мини-сплит теплонасосов, которые будут и греть, и охлаждать. 

В зависимости от трат на электричество, отопление и охлаждение за весь год, может быть, чтобы снизить затраты, в долгосрочной перспективе лучше заменить все в доме.

Хотя в теплом климате, когда горячая вода нужна, а отопление – редко, солнечный тепловой кондиционер может включать в себя все то, что нужно покупателю для охлаждения дома при помощи экологически чистой энергии при сниженных затратах на электричество.

Ориентировочный прогноз

Современная солнечная система кондиционирования – относительно новая технология, поэтому названия могут быть непонятными, а некоторые – меняться. Даже сам термин “солнечная система кондиционирования воздуха” каждый человек может понимать по-своему. То же касается и цен: они могут меняться; за последние десять лет цены на солнечные ФЭ системы резко упали. Ожидается, что такая тенденция в будущем продолжится. 

По мере появления все большего числа пользователей солнечных кондиционеров, эффект массовости приведет к снижению цен. Возможно, прямо сейчас не стоит бежать сломя голову, чтобы купить солнечную систему кондиционирования, однако эта технология стоит того, чтобы вложиться в нее в будущем.