Представлены результаты разработки методики комплексной оценки эффективности системы, включающей в себя солнечные коллекторы, бак-аккумулятор, грунтовый аккумулятор теплоты, а также системы отопления здания. Данная модель нестационарного теплообмена позволяет для различных климатических условий, типов гелиотехнического оборудования, типов систем отопления здания определить площадь и количество солнечных коллекторов и объем сезонного (грунтового) аккумулятора теплоты, обеспечивающих необходимые температурные характеристики здания. Для свойственного в условиях резкоконтинентального климата сезонного изменения приходов солнечной радиации и температуры окружающей среды получены аналитические выражения и выполнено численное исследование времени использования аккумулированной энергии для здания отапливаемой площадью 70 м2. Показано, что при объеме грунтового аккумулятора тепла 500 м3 и максимальной температуре нагрева 90 ºС запасенной энергии достаточно для обогрева здания системой «теплый пол» более чем на 100 суток. Представлены данные, подтверждающие целесообразность применения солнечных систем теплоснабжения с грунтовым аккумулятором теплоты для суровых климатических условий, характерных для Уральского федерального округа России. Использование грунтовых аккумуляторов теплоты является простым и малозатратным способом переноса во времени (с летнего на зимний период) энергии солнечного излучения, что позволяет существенно сократить затраты органического топлива на обогрев помещений в отопительный период. Наибольшая эффективность использования аккумулированной в грунте энергии достигается благодаря низкотемпературным системам обогрева (теплый пол, воздушное отопление). Представленная методика является достаточно универсальной и может применяться для любых грунтов и накопительных сред, отличающихся от естественного грунта теплофизическими характеристиками (талькохлорит, талькомагнезит, солевые композиции и пр.), а также для других типов тепловых нагрузок, в том числе, для поддержания благоприятного температурного режима в плавательных бассейнах и сельскохозяйственных сооружениях закрытого грунта и пр.
