Solární kolektory ušetří tisíce korun ročně0

Fotovoltaika má stále utrum. Jestliže chcete doma využívat solární energii, pořiďte si solárně-termické kolektory a ušetřete na ohřevu vody nebo vytápění. Jak je vybrat? Kolik peněz vám ušetří?

Využívat sluneční energii, která je zadarmo, zní lákavě. Fotovoltaika má stále stop-stav a výkupní ceny nejsou již tak výhodné, jako tomu bylo v roce 2010. Pokud doma chcete využívat solární energii, máte dvě možnosti – buď si pořídit fotovoltaickou elektrárnu typu grid-off, nebo si na střechu svého domu instalovat solárně-termické kolektory.

„Pořízení solárně-termických panelů není zanedbatelnou investicí, která bude mít při nevhodném použití nulovou návratnost.“

Solární kolektory, které se používají k výrobě tepla, zaznamenaly v poslední době pokrok a zlepšila se jejich účinnost. I to je jeden z důvodů, proč se stále častěji objevují na střechách domů.

Vybíráme solární kolektory

Při výběru solárních kolektorů je třeba se rozhodnout, k jakým účelům je budeme využívat. Mohou sloužit k sezónnímu ohřívání bazénové vody, k přitápění nebo ohřevu teplé užitkové vod. Funkčnost citlivého solárně-termického zařízení ovlivňují lokální klimatické podmínky i způsob, jakým je začleněno do systému domu, kam má přinášet energetické zisky.

Fotovoltaika má stop-stav. Ten se ale na solární kolektory nevztahuje. Zdroj: Thinkstockphotos.com

Pokud jde o klima, není Česká republika v nejvýhodnějším pásmu, a proto je třeba sluneční energii zužitkovat s co největší účinností. Podmínky pro využití sluneční energie se u nás v různých částech země liší, doba slunečního svitu se podle místa pohybuje mezi 1 400 do 1 800 hodinami za rok. Nejvýhodnější oblastí z tohoto hlediska je jižní Morava, dobré podmínky má i jih a východ Čech a střední Morava. Ne každý solární kolektor je ale vhodný pro naše zeměpisné pásmo a pro celoroční provoz.

Teplovzdušné solární kolektory mají své limity

Podle typu můžeme solárně-termické kolektory rozdělit na dvě základní skupiny – vzduchové a kapalinové. Teplovzdušné solární kolektory dosahují účinku s využitím skleníkového efektu – potrubí s teplonosným médiem je zapouzdřeno v tělese panelu a solární záření k němu proniká přes prostupný kryt. Teplonosným médiem je v tomto případě vzduch. Teplo se pak užívá k předehřívání větracího vzduch nebo ohřívání cirkulačního vzduchu v uzavřeném systému.

Účinnost teplodušných kolektorů je v letním období vysoká, kolektory mají jednodušší konstrukci, mohou být lehčí, netečou a nezamrznou. Vzduch jako teplonosné médium má ale malé měrné teplo a pro přenos je třeba „přemisťovat“ jeho velký objem. Také je třeba větší povrch absorbéru a takto získané teplo se nedá jednoduše ukládat do vody ve výměníku. V chladnějších dnech kolektor vykazuje značné tepelné ztráty, které jeho účinnost snižují.

Výsledkem je minimalizace efektu v zimě a nadbytek výkonu v létě. Relativně výhodné jsou solární kolektory pro ohřev vzduchu tam, kde je už v domě nějaká vzduchotechnika (teplovzdušné vytápění), do které je můžeme zapojit.

Kolektory je třeba vybírat s ohledem na jejich využití. Zdroj: Thinkstockphotos.com

Kapalinové solární kolektory: Vyšší efekt

Mnohem většími možnostmi i typovou různorodostí disponují kapalinové kolektory, v nichž je teplo odnímáno z absorbéru kapalinou. Jsou určeny pro kapalinové solární soustavy s přípravou teplé vody a vytápění. Teplonosným médiem je kapalina, jež získanou energii předává systému, který v domě zajišťuje topení a ohřev teplé vody.

Riziko ztrát vzniklých působením vnějších vlivů je menší, zvláště v jejich vakuové variantě. Vakuový kolektor ochlazování povrchu zmíněnému u vzduchových zařízení brání tím, že je z okolí absorbéru s kapalným teplonosným médiem vyčerpán vzduch a díky tomu kolektor pracuje efektivně i v chladných obdobích. Vakuové trubicové kolektory také umí efektivně zužitkovat i difúzní (rozptýlené) záření při zatažené obloze.

I v případě těchto kolektorů je při výběru zásadní posoudit účel, k němuž budou sloužit. Pokud budeme například uvažovat kolektory jako zdroj přitápění, bude zapotřebí zajistit tepelné zisky především v zimě, proto by měla volba padnout spíše na trubicové vakuové kolektory, nadbytek letního tepla získaného v plochých kolektorech lze naopak dobře využít pro ohřev bazénu.

Pro celoroční ohřev vody a vytápění se používají

• Ploché selektivní kolektory – tvoří je kovový box se skleněným krytem pokrytý vysoce selektivní vrstvou a s absorpční deskou uprostřed, používá se pro celoroční ohřev vody a vytápění s provozními teplotami do 60 °C
• Ploché vakuové kolektory – mají vakuotěsné tělo z oceli, uprostřed je zavěšen absorbér, kolektor uzavírá tabule solárního skla, kolektor je vakuován až po namontování na střechu, používají se pro celoroční ohřev vody a vytápění, případně průmyslové aplikace s provozními teplotami do 90 °C, výkonnost je srovnatelná s kolektory z vakuových trubic.
• Trubkové vakuové kolektory s jednostěnnou trubkou – absorbér je umístěným ve vakuované krycí skleněné trubce. Je používán pro kombinované soustavy pro přípravu teplé vody a vytápění a průmyslové vysokoteplotní aplikace (provozní teploty nad 90 °C; používají se pro vyšší zisky energie, zejména pro topné systémy, méně vhodné jsou pro přípravu teplé vody.
• Trubkové vakuové kolektory s dvojstěnnou trubkou – využívají jako tepelnou izolaci vakuum, vytvořené mezi dvěma skleněnými trubicemi. Na vnitřní trubici je nanesena vysoce selektivní absorpční vrstva. Získané teplo se odvádí speciálními hliníkovými lamelami do měděných trubiček, ve kterých proudí ohřívaná kapalina. Používají se pro kombinované soustavy pro přípravu teplé vody a vytápění či průmyslové vysokoteplotní aplikace s provozní teplotou nad 90 °C.

Solární kolektory: Kolik ušetří?

Hlavním motivem instalace solárně termických kolektorů je úspora energie a peněz. Ta obecně závisí na výtěžnosti solárních panelů. „Solární panely mají tím vyšší výtěžnost, čím pracují do nižší teploty. Tentýž solární panel, který ohřívá jen teplou užitkovou vodu je schopen dát o 30 % víc energie, pokud se připojí i k bazénu,“ říká David Šafránek z technického oddělení firmy Stiebel Eltron.

Průměrná výtěžnost solárních panelů je podle Šafránka zhruba 700 kWh/m² za rok. To znamená, že při velikosti jednoho solárního panelu 2,4 m² panel dodá přesně 1 680 kWh tepla.

„Finanční úspora se ale počítá trošku složitěji,“ upozorňuje David Šafránek. „Pokud topíme elektřinou, jedna tepelná kWh nás stojí asi 2,40 Kč, to znamená, že jeden solární panel ušetří (1 680 krát 2,4) částku okolo 4 032 Kč za rok, v případě dvou panelů je to 8 064 Kč za rok.“

Výpočet úspor se solárními kolektory

Jiné úspory ale dosáhneme, pokud topíme plynem – jedna tepelná kWh v tomto případě stojí pouze asi 1,55 Kč, to znamená, že jeden solární panel ušetří (1 680 krát 1,55) částku okolo 2 604 Kč ročně, dva solární panely 5 208 Kč za rok. Solární set, který obsahuje dva solární panely, držáky na střechu, regulaci včetně oběhového čerpadla a zásobník na teplou užitkovou vodu se dá pořídit od 60 000 Kč.

Solární panely se uplatní zejména v domech s nízkoteplotním topným systémem. Zdroj: Thinkstockphotos.com

V nehospodárném domě nemají kolektory smysl

Pořízení soustavy solárně-termických panelů není zanedbatelnou investicí, která bude mít při nevhodném použití nulovou návratnost. Například instalace v nehospodárné stavbě s velkou tepelnou ztrátou (netěsný obvodový plášť, špatná izolace…) prakticky nemá smysl. Roli také hraje topný systém a spotřeba teplé vody. Smysluplná investice do solárního systému pro přitápění má proto několik základních podmínek:

• dům musí splňovat kritéria nízkoenergetické stavby
• musí mít také stálou spotřebu teplé vody nebo jiné letní využití sluneční energie
• musí mít nízkoteplotní otopnou soustavu

Pokud tato kritéria dům nesplňuje, může solárně termické zařízení skončit pouze jako nákladný ohřívač užitkové vody nebo bazénu (což ale obstará i méně náročný typ kolektorů).

Elektronika zvýší výtěžnost solárních kolektorů

Efektivitu a funkčnost solárně-termického systému může významně ovlivnit inteligentní řízení jeho provozu. Na trhu jsou k dispozici regulátory, které lze považovat za elektronické mozky solárních systémů – dovedou např. na základě vyhodnocování snímaných teplot automaticky řídit činnost systémů se slunečními kolektory, zajistí funkci bezpečnostního odstavení kolektorů a další speciální funkce. Výsledkem je efektivnější provoz.

„Elektronika nám určitě může pomoci zvýšit výtěžnost solárních panelů. Nové regulátory umí pracovat s úspornými elektronicky řízenými čerpadly. Tato úsporná elektronicky řízená čerpadla přitom pracují velice levně a hlavně pomáhají prodloužit chod solárních panelů díky přesně nastavitelným otáčkám, které se regulují v závislosti na rozdílu teplot mezi solárními panely a teplou vodou,“ dodává David Šafránek.

Autor: Redakce Nazeleno.cz

Více článků od autora