Kde lze využít solární systémy

Sluneční energie patří mezi nevyčerpatelné zdroje a v porovnání s ostatními zdroji je obnovitelná. Navíc dodává energii skoro zadarmo bez velkých provozních nákladů.

Největší význam mají systémy poskytující teplo na ohřev vody a přitápění v obytných domech. Podle typu domu tvoří vytápění 40 až 70 % z celkové spotřeby energie.

Solární systémy přeměňují sluneční energii na teplo a předávají ho teplonosnému médiu a tato tepelná energie se dále využívá. Celoroční průměrná účinnost bývá cca 50 až 60 %.

Solární systémy se používají hlavně na ohřev teplé vody. Teplou vodu na rozdíl od vytápění domu potřebujeme každý den po celý rok, tedy i v době, kdy je k dispozici nejvíce slunečního záření.

Solární systémy jsou vhodné ke kombinaci ohřevu teplé vody a přitápění. V tomto případě se solární systém zapojuje obvykle do kombinované akumulační nádrže, která pak zajišťuje přípravu teplé vody a vytápění nízkoenergetických a pasivních domů.

Podmínkou pro účelné využití solárního systému pro přitápění je nízkoteplotní otopná soustava, jako je třeba podlahové vytápění, nebo otopná tělesa navržená pro provozní teploty do 55 °C.

Solární systémy využíváme i pro ohřev vody ve venkovních a vnitřních bazénech. Také zde musíme počítat s dohříváním vody v zimě klasickým zdrojem energie.

Solární systémy pracují na principu akumulace, kde se celkový objem vody ke spotřebě přes den nahřívá na požadovanou teplotu nastavenou v elektronické řídicí jednotce. Od jara do podzimu se teploty vody v odpoledních hodinách běžně pohybují kolem 70 °C.

Průměrná roční hodnota výkonu slunečního záření přepočtená na m2 se v našich podmínkách pohybuje (se započtenou 35% účinností kolektorů) kolem 350 kWh. K pokrytí 2/3 celkové roční spotřeby energie na ohřev vody pro běžnou domácnost stačí solární kolektory o ploše 6 m2 (3 kolektory).

V podzimním a zimním období solární systém funguje v režimu předehřevu. Přispívá k omezení nákladů na ohřev tím, že vodu dokáže předehřát na 30-40 °C.

Konvenčním způsobem (el. topidlem, plynovým kotlem nebo kotlem na tuhá paliva) se pak voda dohřívá na teplotu 55 °C. Voda se dohřívá jen v horní části solárního zásobníku, aby se zajistila energetická hospodárnost dohřevu.

Dnes si lze vybírat z mnoha typů solárních kolektorů špičkové kvality. Rozdíl mezi nimi je v provedení, dosažené účinnosti a v ceně.

U solárních panelů není tak důležitá cena, ale spíš plocha kolektorového pole na m2, energetický zisk a jeho účinnost. Čím jsou panely účinnější, tím více sluneční energie přijímají a zajišťují tak maximální využití.

Dobře navržený solární systém na ohřev teplé užitkové vody má návratnost až 10 let. Pro ohřev teplé užitkové vody a přitápění či vyhřívání bazénu jsou náklady na solární systém o trochu vyšší, ale i tam je návratnost do několika let ve srovnání se stávajícím zdrojem. Pořízení solárního systému není zanedbatelné ani bez využití dotace, jež je dnes mnohem dostupnější.

Ploché deskové kolektory disponují kovovým rámem, kde je plošně umístěna měděná trubička procházející celou plochou od vstupu k výstupu. Izolaci zde tvoří vzduch.

Z vrchní strany je kolektor kryt sklem s nanesenou selektivní vrstvou vysoce absorpční látky, která maximálně pohlcuje sluneční energii a minimálně vyzařuje zpět do prostoru tak, aby se tepelná energie v kolektoru koncentrovala.

Ploché deskové – vakuové kolektory jsou v principu téměř shodné s klasickými deskovými, ale pro zlepšení tepelně izolačních vlastností je v celém objemu kolektoru vakuum. Díky tomu dochází k menším ztrátám tepelné energie do okolního prostředí.

Trubicové vakuové kolektory tvoří systém dvoustěnných vakuovaných skleněných trubic uspořádaných vedle sebe tak, že v každé trubici je měděná trubička, kterou protéká teplonosná látka.

Výhodou těchto kolektorů je větší energetický zisk, nevýhodou vyšší hmotnost, vyšší cena i riziko mechanického poškození.

Trubicové vakuové – kondenzační kolektory jsou založeny na kondenzačním teple, vznikajícím při přechodu plynné látky do kapalného stavu. Výhodou těchto kolektorů je vysoká účinnost i při zatažené obloze a také, že při náhodném poškození jedné trubice funguje zbytek trubic kolektoru bez problémů dále (díky paralelnímu řazení trubic).

Solární trubicové kolektory se vyplatí hlavně u objektů s vyšší spotřebou teplé užitkové vody, pro průmysl či pro ohřev vody bazénu.

Kolektory orientujte na jižní nebo mírně západní stranu, kde využijete energii zapadajícího slunce. Nejvíce energie přijímají kolektory umístěné kolmo ke směru záření (v létě je úhel nastavení 30 stupňů, v zimě 60 stupňů, při celoročním provozu cca 45 stupňů).

Důležité je ochránit zařízení před větrem, aby se zbytečně neochlazovalo, a vytvořit co nejkratší rozvody s kvalitní tepelnou izolací. Nezbytný je i dobrý přístup pro pravidelnou kontrolu a údržbu.

Při výběru posuzujeme zejména energetickou účinnost, která má odpovídat účelu používání kolektoru. Dalšími kritérii jsou cena, životnost (20–25 let) i uživatelský komfort (minimální nároky na obsluhu a údržbu či možnost recyklace).

Instalace solárního systému si vyžádá malý zásah do objektu. Projekt schvaluje stavební úřad, takže návrh i montáž svěřte vždy odborné firmě!

Provoz solárních systémů má ve srovnání s jinými zdroji elektrické energie ekologické i provozní výhody, ale v našich klimatických podmínkách počítejte i s nevýhodami, které omezují jejich efektivní využití.