To, že můžeme zapojit sluneční energii do ohřevu teplé vody pro domácnost i do vytápění domu, není žádnou novinkou. Co ale můžeme od správně navrženého systému solárního ohřevu očekávat? Roční příkon slunečního záření činí v podmínkách České republiky průměrně 1 125 kWh/m2. V letním období může správně dimenzovaný systém zajistit v podstatě veškerou teplou užitkovou vodu; na jaře a na podzim zajistí až polovinu celkové potřeby, zatímco v zimě je výkon tohoto systému značně omezený a bez dodatečného zdroje energie pro dohřev TUV se určitě neobejdeme. V ročním měřítku tedy může solární systém vyrobit polovinu požadovaného množství energie pro ohřev TUV, což není rozhodně zanedbatelné množství.
Jak se vyznat v kolektorech?
Solární termické kolektory dělíme podle několika hledisek. To nejobvyklejší rozdělení je podle tvaru, kdy rozlišujeme kolektory ploché – deskové a kolektory trubicové.
Další dělení se týká například použitých materiálů absorbéru, a to na kolektory plastové, kolektory kovové neselektivní a kolektory kovové selektivní.
To ovšem není zdaleka všechno, protože předchozí parametry doplňuje hledisko podle tlaku na kolektory atmosférické a kolektory vakuové. Existují i další možné způsoby dělení. V praxi se samozřejmě setkáte s nejrůznějšími konstrukčními kombinacemi výše uvedených možností.
| Více dodavatelů najdete na webu iStavInfo ZDE. |
Plochý kolektor s nekrytým absorbérem
Zpravidla jde o plastovou rohož bez zasklení, s vysokými tepelnými ztrátami, které jsou závislé hlavně na rychlosti proudění větru a venkovních podmínkách, tyto konstrukčně velmi jednoduché a levné kolektory se používají především pro sezonní ohřev bazénové vody na nízké teploty.
Plochý neselektivní kolektor
Jde o deskový zasklený kolektor s kovovým absorbérem s obvykle černým pohltivým nátěrem. Tento typ kolektorů je pro velké tepelné ztráty v zimním období vhodný pouze k sezonnímu předehřevu vody na nízkou teplotu, na trhu se v současné době již moc nevyskytuje.
Odborník radí |
| Jaká je ekonomická návratnost slunečních kolektorů ve vztahu k rodinnému domu? |
| Odpovídá Jan Hála, Ruukki CZ, s. r. o. |
|
Ekonomickou návratnost u solárních kolektorů používaných na ohřev TUV u rodinného domu je obtížné vypočítat, neboť ji v pozitivním i negativním smyslu ovlivňuje několik významných veličin, např. pořizovací cena systému, vývoj cen energií, účinnost systému a podmínky, za kterých systém pracuje. Pořizovací cena systému se pohybuje u nejběžnějších plochých kolektorů cca 20 000 Kč/m², ale k tomu je třeba připočíst i kabeláž, potrubí, vodní tank, expanzní nádobu, řídicí jednotky, čerpadla – s případným započtením dotace v programu Nová Zelená úsporám (35 000 u solárního ohřevu TUV a 50 000 u solárního ohřevu kombinovaného s přitápěním). Co se vývoje cen energií týče, nedávná historie ukázala, že ceny energií mohou nejen stoupat, ale v případě vážnější ekonomické krize i klesnout. Dlouhodobě ale musíme počítat se zvyšováním cen. Při samotném výpočtu ovšem rozdíl ceny u elektřiny a u plynu dává výrazné rozdíly při výpočtu návratnosti. Pro maximalizaci účinnosti systému a naopak minimalizaci udržovacích nákladů a nutností oprav je důležité pořizovat solární systém jako celek od jedné značky, která již má na trhu renomé. Takové komplety obsahují jen vzájemně vyladěné a plně kompatibilní součásti, což je pro účinnost systému a jeho spolehlivost zásadní. Důležitým aspektem je také správné dimenzování systému. Klasickou chybou je příliš velký počet kolektorů a příliš malý objem zásobníku pro ohřev vody, někdy dokonce bez expanzní nádrže. Poslední položkou ovlivňující cenu jsou podmínky, za kterých systém pracuje – zde mám na mysli zejména sklon střechy a její orientaci (rovněž sklon a orientaci samotných kolektorů, neboť to nemusí být nutně jedno a to samé) a také umístění budovy. Nastavení mezi jihovýchodním a jihozápadním směrem pod úhlem 20 až 60 stupňů zajistí velkou energetickou výtěžnost. Ideální orientace kolektorů v našich podmínkách je na jih se sklonem cca 35 stupňů. Řekněme si otevřeně, že neexistuje „průměrný“ výpočet návratnosti, který by byl použitelný plošně – vše se musí počítat na konkrétní dům v konkrétních podmínkách. Setkat se ovšem můžeme s „průměrnými“ dobami návratnosti mezi 6 a 10 lety – já osobně se přikláním spíše k té desetileté. Čím dál větší množství lidí si však pořizuje tyto systémy ne pouze kvůli předpokládaným úsporám, ale aby dali najevo svůj zájem o obnovitelné zdroje energie. |
Plochý selektivní kolektor
V zásadě jde o zasklený atmosférický deskový kolektor se spektrálně selektivním povlakem na kovovém absorbéru a tepelnou izolací na bocích a zadní straně kolektorové skříně. Tyto zasklené kolektory se na trhu vyskytují nejvíce, nabízejí obvykle slušný poměr mezi užitkem a cenou a používají se pro celoroční solární ohřev vody i pro podporu vytápění.
Plochý vakuový kolektor
Zasklený deskový kolektor s kovovým absorbérem se spektrálně selektivním povlakem musí být v tak dobře utěsněném provedení, aby v prostoru skříně kolektoru mohl být podtlak – vakuum, což zajistí velmi nízké tepelné ztráty. Tyto kolektory jsou využívány jak pro celoroční solární ohřev vody, tak i pro solární podporu vytápění, ale díky vyšším provozním teplotám (cca 100 °C) i v průmyslové aplikaci.
Jak funguje solární ohřev vody? |
| Odpovídá Ing. Jaroslav Oliva, DZ Dražice – strojírna, s. r. o. |
|
Solární systém pro ohřev TV funguje jednoduše. V solárních kolektorech se ohřívá teplonosná kapalina. Pohyb této kapaliny v solárním systému zajišťuje oběhové čerpadlo. Energie vyrobená v kolektorech se předává do užitkové vody v trubkovém výměníku zásobníku užitkové vody. Tento zásobník by měl být vybaven druhým výměníkem pro další zdroj ohřevu teplé vody (např. plynový kotel), nebo elektrickým topným tělesem pro dohřev vody ve dnech s malým slunečním zářením. Celý systém je řízen solární regulací, která zajišťuje správný chod systému, např. ve chvíli dosažení požadované teploty v zásobníku zastaví oběh teplonosného média. |
Trubkový vakuový kolektor
Vakuový kolektor se chlubí nejvyšší účinností a dokáže absorbovat i tzv. difuzní záření. Jeho kovový absorbér se spektrálně selektivním povrchem je umístěný ve vakuované skleněné trubce, která je buď jednostěnná nebo dvoustěnná (tzv. Sydney trubice). Je použitelný pro většinu celoročních aplikací, tomu ovšem odpovídá vyšší pořizovací cena
Soustřeďující (koncentrační) kolektor
Kolektor s usměrňujícími optickými prvky (zrcadla, čočky), které soustředí (koncentrují) přímé sluneční záření do ohniska absorbéru. Pro jejich efektivní využití je třeba mít dostatek energie z přímého slunečního záření během celého roku, proto se používají především ve vysokoteplotních aplikacích i v průmyslu.
