Předchozí část seriálu najdete zde.
Vezmete-li kupříkladu slunce, pak v ČR sice dopadá na povrch ročně asi 1 100 kWh/m2 energie, ovšem pomocí kapalinových solárních kolektorů jí lze získat zhruba třetinu až polovinu. Navíc se solární zisk v jednotlivých měsících značně liší (v zimě je paprsků nedostatek, pro letní přebytky zase často není využití), takže reálné odhady výroby energie v průměrných zařízeních činí kolem 350 kWh/m2 za rok. To však platí pro systémy, které pouze ohřívají vodu. U systémů s přitápěním se využití pohybuje někde v rozmezí 250 až 280 kWh/m2 za rok.
Energie slunce
Navzdory přetrvávajícím tlakům na určitou redukci či regulaci masového využívání sluneční energie je v České republice k mání široký sortiment kolektorů a solárních soustav pro individuální řešení. Zařízení umožňují realizovat libovolnou aplikaci, od malých přenosných systémů až po výrobu horké technologické vody. Standardní solární soustava zpravidla obsahuje kolektor(y), nosnou konstrukci, akumulační nádobu, výměník, oběhové čerpadlo, potrubí, elektronický regulátor, expanzní nádobu a další součásti (armatury, ventily, těsnění).
Jak se vyznat v nabídce
Vakuové trubicové kolektory (VTK) mají vysokou účinnost hlavně v zimním období, protože díky vakuu uvnitř skleněných trubic se téměř eliminují tepelné ztráty konvekcí. Zajištění funkčnosti VTK vyžaduje instalaci se sklonem alespoň 25°.
Další, nejmodernější typ, představují ploché vakuové (podtlakové) kolektory (PVK). Spojují v sobě výhody trubicových vakuových kolektorů (nízké tepelné ztráty konvekcí) a plochých zasklených kolektorů se selektivní vrstvou (nižší pořizovací náklady při zachování vysoké účinnosti a vyšší optická účinnost). Existují také PVK k celoročnímu využití, což je asi v současnosti nejrozšířenější a možná i nejoblíbenější varianta.
Třetím typem jsou ploché kolektory, předurčené do nízkoteplotních soustav na sezonní využití sluneční energie, kdy není příliš velký rozdíl mezi teplotou ohřívané látky a okolním vzduchem.
Základní části solárního systému
V první řadě je to solární jímač tepla (absorbér), což je plochá deska s neodrazivým povrchem a trubicemi pro odvod teplonosného média. Uložením absorbéru pod skleněnou desku vznikne solární kolektor – podle média kapalinový, vzduchový nebo kombinovaný, podle tvaru – plochý nebo trubicový. Ohřáté médium je odváděno do solárního zásobníku, kde ohřívá teplou vodu (buď prochází spirálou uloženou v solárním zásobníku, nebo ohřívá plovoucí nádrž ponořenou v zásobníku).
Voda v zásobníku se podle potřeby dohřívá (elektřinou či jinak) na požadovanou teplotu. Pokud se solární energie používá i pro přitápění, je třeba větších ploch kolektorů. Další součásti tvoří solární výměník tepla umístěný v zásobníku, potrubí, oběhové čerpadlo, armatury, expanzní nádoba a regulace.
Solární zisk závisí nejen na účinnosti kolektorů, způsobu oběhu média, ale především na kvalitních tepelných zásobnících. Pracují buď v nízkoteplotním (40–60 °C) nebo vysokoteplotním (60–90 °C) systému.
Ekonomika provozu |
| Přestože slunce svítí prakticky zcela zadarmo, energie ze systému zadarmo není. Při měrných nákladech 20 až 25 000 Kč/m2 solárního systému a ročním zisku 350 kWh/m2 vychází cena solárního tepla na 3,80 až 4,50 Kč/kWh (u zemního plynu cca 1,60 Kč/kWh, u elektřiny při akumulační sazbě zhruba 2,00 Kč/kWh). Příklad: plocha systému – 6,0 m2, pořizovací náklady – 120 000 Kč, provozní náklady – 2 000 Kč/rok, dotace na systém pro ohřev vody – 55 000 Kč (na systém s přitápěním 80 000 Kč), celkové náklady za 20 let provozu bez dotace – 160 000 Kč, celkové náklady za 20 let provozu s dotací – 105 000 Kč, roční energetické zisky 350 kWh/m2, zisky za 20 let provozu – 42 000 kWh, cena solární energie bez dotace – 3,81 Kč/kWh, cena solární energie s dotací – 2,50 Kč/kWh. |
Energie země
K jejímu využití slouží především tepelná čerpadla. Zařízením je dnes vybavena takřka každá desátá novostavba. Pokud uvažujete o pořízení TČ k vytápění domu, rozhodně se vyplatí využívat ho i k přípravě teplé vody.
Nabízí se i varianta kombinace bojleru s integrovaným čerpadlem, fungujícím na principu TČ vzduch/voda a k ohřevu vody využívajícím odpadní vzduch z domu. Zařízení odebírá teplo z venkovního vzduchu, z vody nebo ze země a pomocí „nějakého“ uceleného systému ho předává dovnitř objektu.
Právě podle zdroje a podle toho, jakému médiu pak teplo systém předává, se rozlišují čerpadla typu vzduch/voda, země/voda, vzduch/vzduch a voda/voda. TČ je v porovnání s plynovým nebo elektrickým zdrojem schopno ušetřit 40–60 % nákladů na vytápění.
Tepelné čerpadlo v rodinném domě
Instalují se především jako náhrada vytápění elektřinou nebo za zdroje na tuhá a kapalná paliva (uhlí, topný olej atd.). Výhodou oproti vytápění elektřinou je 2,5 až 4x nižší spotřeba elektrické energie, výhodou proti tuhým palivům je komfort provozu. Velikost úspory závisí na sezonním topném faktoru, který se liší podle typu primárního zdroje (země, vzduch a voda) a také na otopné soustavě (radiátory, konvektory, podlahové a stěnové vytápění).
Nejlepšího sezonního topného faktoru lze dosáhnout u tepelného čerpadla voda/voda s podlahovým vytápěním bez přípravy teplé vody, přesto se mnohem častěji instalují tepelná čerpadla země/voda nebo vzduch/voda. Je třeba posoudit, jaká instalace je pro daný dům nejvhodnější.
Elektřina z vrtulí |
| Vítr je jedním z nejdéle využívaných obnovitelných zdrojů a lze jej – na rozdíl třeba od energie biomasy nebo geotermální energie – velmi snadno přeměnit na elektrickou energii. Ministerstvo životního prostředí dokonce předpokládá, že v roce 2020 může být právě z větru vyrobeno 2,6 milionu MWh elektřiny. Přesto vítr nikdy nebude hrát v energetice nějakou významnou roli. Z hlediska investorů je významnou překážkou v „rozjezdu“ složitý a zdlouhavý povolovací proces a také ceny souvisejících stavebních prací a hlavně technologií. Přesto i u nás fungují tzv. ostrovní systémy, nezávislé na rozvodné síti. Jde o mikroelektrárny s výkonem od 0,1 do 5 kW, jejichž součástí jsou akumulátory a řídicí elektronika. Autonomní systémy bývají doplněny fotovoltaickými panely. |
