Proč využívat solární kolektory k ohřevu? 

Solární kolektory se využívají jako efektivní prvek v úspoře energií a financí na ohřev teplé užitkové vody. V našich zeměpisných podmínkách jsou zajímavou alternativou k hlavnímu zdroji vytápění / ohřevu Teplé užitkové vody. (Dále jen TUV) . Ve střední Evropě každý rok slunce vyzáří v průměru 1000kWh na 1m2 . Jedná se o ekvivalent 100m3 zemního plynu.

Vitosol

Jak kolektory fungují?

Solární kolektory využívají sluneční energii k předání energie pomocí absorbéru kolektoru k ohřevu teplonosného média na bázi glykolu (nemrznoucí kapalina – velmi podobná Fridexu v Automobilovém průmyslu). Absorbér je prvek kolektoru pohlcující sluneční energii a efektivně za pomoci výměníku (Trubkový registr, nebo tzv. Heat Pipe – suchý spoj mezi sběračem a jednolivými vakuovými trubicemi) ji předává do teplonosné kapaliny. Tato kapalina je vedena za pomoci potrubí do výměníku, který energii v kapalině předává do vody.

Co vše lze kolektory ohřívat? 

Energie ve formě tepla se dá využívat ne jen na ohřev TUV. Nabízí velice široké využití.

1. Ohřev TUV – předání tepla probíhá nejčastěji v nepřímotopném zásobníku tj. zásobník TUV, který má v sobě zabudovaný trubkový výměník na přenos mezi nemrznoucí směsí a čistou pitnou vodou. Pro potřeby běžné rodiny (4-5 os.) stačí 2-3 solární kolektory o velikosti 2-2,5m2.

 

2. Ohřev TUV s podporou vytápění – Dále lze využívat energii pro podporu vytápění. Systém je navržen tak, aby v přechodné období (jaro a podzim) byl solární zisk využíván kromě ohřevu TUV i na podporu vytápění a tím snižoval náklady spojené s vytápěním díky energii ze slunce.

Řešení č.1:

Řešení, kde využíváme systému 2 zásobníků. První zásobník je využíván na ohřev TUV, kde se předává energie z kolektorů a také od zdroje tepla – stejné řešení jako u pouze ohřevu TUV s tím, že do systému je přidán druhý zásobník tzv. akumulační, ve kterém se ohřívá topná voda cirkulující v otopné soustavě. K tomuto účelu se využívá již více kolektorů z důvodu potřeby akumulace energie do většího objemu vody. Pro potřeby standardní rodiny (4-5 os.) 4-6 kolektorů o velikosti 2-2,5m2.

Řešení č.2:  
V tomto řešení je využívána pouze jedna akumulační nádrž topné vody s více výměníky. 1. výměník slouží k přenosu energie z kolektorů do topné vody. 2. výměník již slouží k hygienickému přenosu energie mezi topnou teplou vodou a studenou pitnou vodou tak, aby byla zajištěna dostatečná energie při maximálním odběru vody na mytí. I zde se využívá již více kolektorů z důvodu potřeby akumulace energie do většího objemu vody. Pro potřeby standardní rodiny (4-5 os.) 3-6 kolektorů o velikosti 2-2,5m.

 

3. Ohřev TUV s podporou vytápění a ohřevu vody v bazénu – tento systém je velice podobný jako u předchozího případu, kdy jsme využívali teplo pro TUV a podporu vytápění s tím, že rozšíříme celý systém napojením na deskový výměník, který slouží k přenosu energie mezi nemrznoucí kapalinou v kolektorech a bazénovou vodou. Pro standardní rodinný dům lze systém navrhnou až v závislosti na velikosti domu, počtu osob a velikosti bazénu.
Příklad: Standardní RD o 4-5 osobách potřebuje okolo 3-6 kolektorů na ohřev TUV a podporu vytápění a pro bazén o velikosti 35m3 jsou potřeba další 4 kolektory o velikosti 2-2,5m2. tj. Sestava 6-10 kolektorů.

Výhody a Nevýhody

+ Výhody: 

  • + Při rozumném návrhu kryje solární systém cca 60% potřeby energie pro TUV za rok a až 35% potřeby energie pro přípravu TUV a podporu vytápění
  • + Energetická nezávislost
  • + Autonomní systém závislý pouze na oslunění a zisku energie ze slunce
  • + Variabilní řešení (lze využívat pro více prvků viz. výše)
  • + Velká ziskovost vůči malé ploše v průměru 5kWh/1m2 denně
  • + Stále zisky i v zimě
  • + Atraktivní cena u jednoduchých instalací
  • + Díky podpoře NZU má i velice rychlou návratnost investice
  • + Dlouhá životnost a v zásadě bezúdržbový provoz
  • + Zvýšení hodnoty nemovitosti
  • + U renomovaných výrobců existuje teplotní ochrana proti překročení limitních stavů (ThermProtect – ochrana celého systému)

-Nevýhody:

  • – Složitost zapojení (potrubí do více „speciálních“ nádrží s více výměníky)
  • – Energie, která se nedá využít, už nemůže být uschována do jiných zařízeních než-li do systému, na který byl navržen
  • – Komplexnější instalace bývají velmi drahé
  • – Estetická nedokonalost (konstrukce, kolektor, připojení potrubí)
  • – Potřeba údržby (i přes minimální potřebu údržby je stále potřeba pravidelně monitorovat stav)
  • – Potenciální poruchy (jako každá technologie může mít i tento poruchové stavy)
  • – Závislost na slunečním svitu