Ekonomie slunečních paprsků |
|
Energetické úspory se mohou pohybovat v rozmezí 50 až 70 %. Pokud tedy čtyřčlenná rodina spotřebuje na přípravu teplé vody (hygiena, mytí nádobí apod.) kolem 22 kWh/den, při jejím ohřevu plynem vynaloží ročně zhruba 19 500 Kč a v případě elektřiny dokonce až 25 tisíc Kč/rok. Pokud však slunce dokáže ušetřit v průměru 60 % těchto nákladů, pak pro domácnost s plynem to představuje úspory ve výši asi 11,5 tisíce, v domě s elektroohřevem pak až 15 000. Konkrétní návratnost nákladů je ovšem třeba posoudit na základě individuálních propočtů. |
Navzdory přetrvávajícím tlakům na určitou redukci či regulaci masového využívání sluneční energie je v ČR k mání široký sortiment kolektorů a celých soustav pro individuální řešení. Tato zařízení umožňují realizovat libovolnou aplikaci, od malých přenosných systémů až po výrobu horké technologické vody. Standardní solární soustava (set) zpravidla obsahuje kolektor(y), nosnou konstrukci, akumulační nádobu, výměník, oběhové čerpadlo, potrubí, elektronický regulátor, expanzní nádobu a další části (armatury, ventily, těsnění).
Jak se vyznat v nabídce
Vakuové trubicové kolektory (VTK) vykazují vysokou účinnost hlavně v zimním období. To je dáno podtlakem (vakuem) uvnitř trubice, čímž se téměř eliminují tepelné ztráty konvekcí. Jsou účinné i za velkých mrazů, vyžadují instalaci se sklonem trubic alespoň 25°.
Další typ představují ploché vakuové (podtlakové) kolektory (PVK), které se řadí k nejmodernějším zařízením solární techniky. Spojují v sobě výhody trubicových vakuových kolektorů (nízké tepelné ztráty konvekcí do okolí) a plochých zasklených kolektorů se selektivní vrstvou (nižší pořizovací náklady při zachování vysoké účinnosti a vyšší optická účinnost).
Existují mezi nimi také ploché vakuové kolektory k celoročnímu využití, což je asi v současnosti nejrozšířenější a možná i nejoblíbenější varianta instalovaných kolektorů.
Třetím typem jsou ploché kolektory bez transparentního krytu (převážně jde o plastový absorbér), předurčené do nízkoteplotních soustav na sezonní využití sluneční energie, kdy není příliš velký rozdíl mezi teplotou ohřívané látky a okolním vzduchem.
Ekonomie tepelných čerpadel |
| Co se týče návratnosti pořizovacích nákladů, čím je vyšší spotřeba tepla v domácnosti, tím je návratnost rychlejší (pořizovací náklady na tepelné čerpadlo u domu s tepelnou ztrátou 15 kW se vrátí rychleji než u domu se ztrátou 6 kW). Provozní náklady na vytápění domu jsou v průměru o 40 až 50 % nižší ve prospěch tepelného čerpadla. Pokud zvolíte čerpadlo vzduch/voda, pak určitě s modulací výkonu. Díky modulaci je TČ schopno automaticky snížit svůj výkon na 30 %, takže není nutné ukládat případné přebytky energie, které čerpadlo někdy vyprodukuje (nebude nutná tzv. taktovací nádoba). |
Tepelná čerpadla
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. V porovnání s klasickým elektrickým bojlerem by uvedené zařízení mělo ušetřit až 70 % nákladů. To vše za předpokladu, že jste vsadili na správnou technologii a vybrali si zařízení „na míru“ 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. (Vzhledem k současnému klimatickému vývoji se vyplatí uvažovat o nejmodernějších systémech, které nabízejí v zimě vytápění a v létě chlazení.)
Efektivita a úspory energie
Tepelné čerpadlo se hodí pro topný systém, který vystačí s teplotou topné vody do 55 °C. Pro topný systém dimenzovaný na vyšší teplotu topné vody bude nutné vodu dohřívat pomocí jiného zdroje a úspora nebude tak vysoká.
Zásadní roli hraje tzv. topný faktor tepelného čerpadla (COP – Coefficient of performance), což je poměr mezi vyprodukovaným teplem a spotřebovanou energií (nutnou pro pohon TČ, resp. jeho kompresoru).
Nejčastěji se hodnota topného faktoru pohybuje v intervalu 2 až 5 a závisí na vstupní a výstupní teplotě, typu kompresoru a dalších okolnostech. Reálný, tzv. roční topný faktor bývá nižší (různé energetické ztráty) a pohybuje se v intervalu 2 až 3,5.
Pokud má např. TČ topný faktor 3, znamená to, že dokáže vyprodukovat 3× více tepla, než kolik je třeba dodat elektrické energie pro jeho provoz (tzn. že z 1 kWh elektrické energie vyrobíte 3 kWh energie tepelné, ale zaplatíte za 1 kWh). Čím vyšší je topný faktor, tím je tedy vyšší i účinnost TČ, úspora energie však neroste vždy zcela úměrně s topným faktorem.
Rozhodně se vždy zajímejte jak o cenu zařízení, tak o to, co všechno za tuto cenu obdržíte (uvedení do provozu, bojler, ekvitermní regulaci, bivalentní zdroj atd.). Dražší totiž nemusí znamenat lepší, neboť úsporu ročních nákladů na vytápění může „spolykat“ právě umořování vstupní investice.
Zdroje tepla z energie okolí
- Půdní vrstva: teplo naakumulované v půdní vrstvě ze slunečního záření lze odebírat horizontálním kolektorem umístěným v hloubce 1,5 až 2 m.
- Země: s hloubkou roste teplota hornin (každých 30 m o 1 °C). Ve 100 metrech je stabilní teplota okolo 10 °C. (TČ o výkonu 10 kW vyžaduje vrt okolo 140 m.)
- Podzemní voda: výhodou je, že spodní voda má během roku stálou a relativně vysokou teplotu (v hloubce pod 10 m dosahuje 8 až 10 °C). Instalace čerpadla vyžaduje zdrojovou studnu (z ní se energie odebírá) a vsakovací studnu, kam se vypouští „použitá“ voda. Podmínkou je dostatečná vydatnost spodní vody po celý rok a schopnost podloží přijímat vodu zpět.
- Povrchová voda: např. rybník, na dně lze uložit plošný kolektor, který vodě odebírá teplo, případně vodu odčerpává, přivádí přímo k TČ a ochlazenou vrací zpět.
- Venkovní vzduch: vzduchové systémy jsou levnější než např. zemní vrty a kolektory, teplota vzduchu se však často mění a s tím se mění i výkon TČ. To může pracovat do teploty vzduchu –20 °C (až –25 °C) při teplotě média okolo 50 °C.
