Vybíráme solární kolektory pro ohřev vody a přitápění0

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.“

Na 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 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 versus fotovoltaické panely

Pojmy fotovoltaické články a solární kolektory se někdy zaměňují. Fotovoltaické články přeměňují solární energii na elektrický proud – slouží tedy k výrobě elektřiny. Solární kolektory naopak ze slunečního záření získávají teplo, které je možné využít pro ohřev vody či 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.

 
Sluneční energie je zadarmo

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.

Autor: Redakce Nazeleno.cz

Více článků od autora