Chcete doma využívat solární energii a ušetřit? Přemýšlíte nad instalací solárních kolektorů na střechu vašeho domu? Jaké typy kolektorů jsou na trhu? Které se hodí pro ohřev vody a přitápění? Jaké jsou jejich výhody a nevýhody?
Sluneční energie je zadarmo. V souvislosti s růstem ceny energií se čím dál častěji poohlížíme po možnostech, jak využívat alternativní energii a alespoň částečně snížit svůj účet za elektřinu nebo teplo.
„Maximální účinnost solárních kolektorů bývá kolem 75–85 %. Účinnost kolektorů v reálných provozních podmínkách je však nižší.“
ReklamaNa zemský povrch každý den dopadají sluneční paprsky, které představují nevyčerpatelný zdroj energie. V České republice se průměrná intenzita slunečního záření odhaduje na 900–1 300 kW na m2 za rok. Počet slunečních hodin (tedy doby, kdy svítí slunce) se pohybuje mezi 1 400–1 800 hodinami ročně.
Solární kolektory, fotovoltaika |
– Solární kolektory pro rodinný dům – Solární energie a ohřev vody– Domácí solární elektrárna– Stop-stav fotovoltaice trvá– Fotovoltaika a zdražení elektřiny |
Solární kolektory versus fotovoltaické panely
Sluneční energii lze v domácnosti využívat několika způsoby. Každá domácnost využívá solární energii pasivně, aniž by si to uvědomovala – sluneční paprsky totiž pronikají okny do interiéru a ohřívají ho. To uvítáme především v zimě, kdy je ovšem intenzita slunečního záření mnohem nižší než v létě.
Aktivně můžeme v domácnosti využívat solární energii prostřednictvím moderních technologií:
- Fotovoltaické panely nám umožňují přeměňovat sluneční záření na elektřinu.
- Solární kolektory vyrábí teplo, které je možné využít na ohřev vody nebo přitápění.
Fotovoltaika představuje jednu z možností využívání sluneční energie
V dnešním článku se blíže podíváme na solární kolektory. Jejich princip je v podstatě jednoduchý: sluneční energie, která dopadá na kolektor je v absorbéru přeměňována na teplo a pomocí teplonosné látky (kapalina, vzduch) je odváděna potrubím na místo zužitkování (ohřev vody, přitápění).
Solární kolektory: Účinnost
Při výběru solárně-termických kolektorů je klíčová jejich účinnost, tedy schopnost využívat sluneční energii a přeměňovat ji na teplo. Výrobci zpravidla udávají maximální účinnost, které kolektory dosáhnou za optimálních podmínek (dostatek slunečního záření, teplé počasí). Maximální účinnost solárních kolektorů bývá kolem 75–85 %. Účinnost kolektorů v reálných provozních podmínkách je však nižší a je mj. ovlivněna venkovní teplotou nebo intenzitou slunečního záření.
Účinnost solárních kolektorů ovlivňuje také technologie – vakuové kolektory mají maximální účinnost až 85 %, účinnost plochých kolektorů je o něco nižší. I proto se obecně doporučuje ploché kolektory využívat především k přípravě teplé vody, zatímco vakuové, které jsou méně závislé na rozmarech počasí, i na přitápění.
„Vakuový solární kolektor vykazuje vysokou účinnost za každého počasí. Plochý kolektor má lepší poměr ceny na 1 m2 absorpční plochy a je vhodnější pro aplikace, kde je zvýšená spotřeba energie v letních měsících. Existuje i plochý vakuový sluneční kolektor, který kombinuje výhody obou předchozích, jeho uvedení na trh připravujeme na příští rok,“ říká Ing. Tomáš Kopecký, jednatel společnosti Barx.
Solární kolektory a návratnost investice
Při pořizování solárních kolektorů samozřejmě každého z nás zajímá návratnost investice. V době, kdy probíhal program Zelená úspora, byla návratnost investice 1–3 roky.
„V současné době není možné dotace na solární kolektory získat a návratnost investice se pohybuje v rozmezí 5–15 let v závislosti na dimenzování systému a místních podmínkách,“ vypočítává Tomáš Kopecký.
„Vzhledem k tomu, že se nám neustále zdražují energie – teplo, elektřina i plyn, je dobré se proti tomuto trendu pojistit právě např. instalací vlastního zdroje tepla, který ke svému provozu již žádnou energii nepotřebuje,“ dodává.
Typy solárních kolektorů: Výhody a nevýhody
Na trhu je v současné době několik typů solárních kolektorů. Podívejme se na jejich výhody a nevýhody.
Ploché deskové kolektory
V kovovém rámu je plošně umístěna měděná trubička procházející celou plochou kolektoru. Izolaci v tomto typu kolektoru tvoří vzduch. Z vrchní strany je kolektor kryt sklem s nanesenou selektivní vrstvou vysoce absorpční látky, která zaručuje maximální pohlcení sluneční energie a minimální vyzařování zpět do prostoru. Teplo je předáno teplonosné kapalině, která je po ohřátí pomocí oběhového čerpadla vedena do tepelného výměníku, přes který se následně ohřívá voda v akumulačním zásobníku.
- Výhody: cenově nejvýhodnější, vysoká účinnost v letních měsících při slunečním svitu.
- Nevýhody: v zimním období účinnost minimální. Při větším poškození kolektoru, se musí vyměnit celý kolektor. Vhodný především k sezónnímu užívání.
Při výběru kolektoru zohledněte jeho účinnost
Ploché deskové – vakuové kolektory
Tento kolektor je v principu téměř shodný s klasickým deskovým kolektorem, ale kvůli zlepšení tepelně izolačních vlastností je řešen jako vakuový, tzn., že v celém objemu kolektoru je vakuum. Díky tomu dochází k mnohem menším ztrátám tepelné energie do okolního prostředí.
- Výhody: vysoká účinnost v letních měsících při slunečním svitu. Díky vakuovému provedení jsou absorpční plochy kolektoru schopny pracovat i při nižších teplotách. Dokáže přijímat difuzní záření. Vhodné k celoročnímu užívání.
- Nevýhody: vyšší pořizovací cena. Při větším poškození kolektoru se musí vyměnit celý kolektor.
Trubicové vakuové kolektory
Konstrukce tohoto typu kolektoru je založena na systému řady skleněných trubic vedle sebe. V každé trubce je vedena měděná trubička, které protéká teplonosná látka. Tyto trubičky jsou uzavřeny ve vakuovaných trubicích. Tepelné ztráty jsou velmi malé a mohou získávat teplo i při slabém slunečním záření nebo nízkých teplotách.
- Výhody: větší energetický zisk. Při poškození vakuové trubice se nemusí systém odvzdušňovat ani demontovat. Pouze se vysune samostatná vakuová trubice a nasune se nová. Schopnost pracovat i v nepřímém slunečním světle nebo při teplotách pod bodem mrazu.
- Nevýhody: vyšší pořizovací náklady, vyšší hmotnost.
Každý z typů solárního kolektoru má své výhody i nevýhody
Trubicové vakuové – kondenzační kolektory
Celý kolektor na první pohled připomíná běžný vakuový trubicový kolektor. Princip je však založen na kondenzačním teple, které vzniká při přechodu plynné látky do kapalného stavu.
- Výhody: kolektory jsou vhodné pro vytápění budov.
- Nevýhody: kolektory jsou méně vhodné k přípravě teplé vody a zcela nevhodné pro ohřev bazénové vody.