obrázek z archivu ireceptar.cz

Slunce účty neposílá: solární ohřev vody i vytápění

Sluníčko za teplo nikdy peníze nechtělo a chtít nebude. A přitom ho na povrch Země v podobě slunečního záření vysílá přibližně 15 000krát víc, než kolik energie spotřebujeme. Navíc dodává čistou energii. Kdo ji využívá, dobře dělá.

Slunce je sice vůči Zemi štědrým dárcem energie, ale technologie, umožňující přeměnu slunečních paprsků v topnou, či dokonce elektrickou energiii, nejsou tak rozšířené nebo dostupné, jak by si zasluhovaly. Které možnosti se nabízejí?

Pasivní systémy

Nejjednodušším způsobem využití slunečního záření je přímý ohřev. Na tomto principu fungují mj. skleníky nebo pařeniště. Ale také domy, které jsou stavěny tak, aby  byly schopny po celý rok absorbovat zvenčí co nejvíce sluneční energie a využívat ji k vytápění. To možňují konstrukční prvky, kterými jsou například

  • velké prosklené plochy na jižní stěně budovy
  • zimní zahrady
  • prosklené lodžie
  • velká solární okna
  • verandy
  • tzv. Trombeho stěny, tedy skleněné stěny předsazené asi 10 až 20 cm před tmavý podklad, a rozvody ohřátého vzduchu do budovy
  • transparentní tepelné izolace (průhledná vrstva na okenních sklech propouští teplo dovnitř místnosti, ale nikoli ven z ní).

Trombeho stěna - v ziměTrombeho stěna - v ziměAutor: Archiv ireceptar.cz

Často se také v pasivních systémech energeticky úsporných domů používají zařízení, která umožňují dostat snáze teplo do vzdálenějších částí budovy, například pomocí elektronické regulace či jednoduchých ventilátorů, nebo teplo dokážou účinněji shromažďovat a uchovat v tepelných zásobnících. Tyto stavby se těší velkému zájmu architektů a také příbývá investorů, kteří si takový projekt objednávají.

Trombeho stěnaTrombeho stěnaAutor: Archiv ireceptar.cz

Aktivní solární systémy

Sluneční energie ohřívá kapalinu, případně vzduch, respektive se mění v elektřinu pomocí zvláštních zařízení – solárních kolektorů nebo solárních panelů. Z kolektorů je zpravidla energie vedena do zásobníků, případně přímo ke spotřebičům. 

U kapalinových solárních systémů s nuceným oběhem se to neobejde bez použití dalšího zdroje energie (elektřiny) nutné k pohonu čerpadel, ventilátorů či regulačních zařízení. 

Kapalinové solární kolektory ohřívají vodu, mohou i vytápět 

Pro ohřev teplé užitkové vody, k vyhřívání bazénů nebo k temperování či k přitápění budov slouží kapalinové solární kolektory.

Přímý ohřev

Jednoduché systémy ohřívají vodu přímo – důvěrně je znají například chalupáři a zahrádkáři, kteří umístí na střechu nebo do zvláštní konstrukce černě natřený barel a naplní ho vodou. Za pár hodin slunečního svitu pak mají teplou vodu do kuchyně či na večerní sprchování. Ale postačí i delší tmavá hadice stočená do spirály.

Vedle těchto amatérských řešení se také prodávají jednoduché kolektory z plastové fólie zpevněné textilií. Ohřejí vodu ve stále oblíbenějších zahradních bazénech a zajistí i dostatek teplé vody na chatě nebo při táboření. Jejich výhodou je, že mají velmi jednoduchou konstrukci a dají se snadno převážet. K přímému ohřevu vody je však lze použít jen v teplých měsících roku.

Výměníkový systém

Pro celoroční provoz jsou určeny systémy se solárními kolektory, v nichž sluníčko ohřívá teplonosnou kapalinu (médium), která je vedena do výměníků, kde předává teplo vodě určené k mytí či přitápění.

obrázek z archivu ireceptar.czobrázek z archivu ireceptar.czAutor: Archiv ireceptar.cz

 

Současné kapalinové aktivní systémy pracují nejčastěji s plochými kolektory, ve kterých se médium ohřívá v hliníkových či měděných absorbérech (obvykle trubkách) většinou pokrytých vrstvou, která zvyšuje schopnost kovu přijmout sluneční energii. Jejich účinnost se pohybuje kolem 70 %.

Dostupné ploché kolektory dokážou využít i rozptýlené sluneční záření – tedy i když je obloha pokryta mraky. Traduje se historka, jak před lety při jedné z prvních větších prezentací solárních systémů u nás o ně návštěvníci nejevili příliš zájem, protože sluníčko vykouklo zpoza mraků jen na chvilku. Ovšem přesto měla prezentace úspěch: Když vystavovatelé likvidovali stánky, vylévali z předváděcích panelů horkou vodu. Lidé se začali sbíhat, protože nevěřili, že se voda i za tak špatných podmínek tolik ohřála.

obrázek z archivu ireceptar.czobrázek z archivu ireceptar.czAutor: Archiv ireceptar.cz

V současnosti jsou solární systémy určené k ohřevu teplé užitkové vody obvykle doplněny o další zdroj energie (elektrická topná vložka, elektrokotel, plynový kotel či tepelný výměník otopné soustavy), který slouží k dohřívání vody v zásobníku v noci, v zimě nebo v obdobích, kdy výrazně klesnou venkovní teploty.

Vyšší účinnost především v zimních podmínkách mají trubicové vakuové kolektory, které jsou ovšem také dražší. Kolektory se vyrábějí i v provedení určeném k zabudování přímo do střechy (střešní krytina).

Teplovzdušné kolektory ohřívají vzduch, který je pak přirozenou nebo nucenou cirkulací odveden do budovy. Tento typ je také používán v průmyslových nebo zemědělských sušičkách.

Solární kapalinový systém je dimenzován tak, že dokáže pokrýt celoročně 35—55 % spotřeby teplé vody. Podle typu, technického provedení a vzhledem k provoznímu režimu však lze pokrýt i více než dvě třetiny roční spotřeby. 

obrázek z archivu ireceptar.czobrázek z archivu ireceptar.czAutor: Archiv ireceptar.cz

Co je třeba instalovat

Solární systém pro ohřev teplé užitkové vody s kapalinovými kolektory obsahuje

  • solární kolektor(y) s příslušenstvím (nosná konstrukce)
  • solární bojler s výměníkem
  • oběhové čerpadlo
  • pojistný ventil, kulové ventily, tlakoměr, teploměr
  • expanzní nádoba a zabezpečovací zařízení
  • armatury (odvzdušňovací ventily, plnicí armatura, solární ruční plnicí čerpadlo)
  • měděné potrubí a tepelné izolace
  • řídicí systém soustavy s teplotními čidly a vodiči 

solární systém pro přípravu teplé vodysolární systém pro přípravu teplé vodyAutor: Archiv ireceptar.cz

Čím zajistit nejvyšší výkon solárních kolektorů

  1. Orientací kolektorů na jih. (S mírným poklesem výkonu je možno kolektory orientovat i na jihovýchod a jihozápad).
  2. Celodenním osvitem slunečními paprsky. (Krátkodobé zastínění kolektorů je možné spíše dopoledne, neboť maximum výkonu spadá na dobu kolem 14. hodiny).
  3. Sklonem kolektorů 25 až 50 stupňů vůči  vodorovné rovině. (Optimální sklon pro celoroční provoz se v našich zeměpisných šířkách pohybuje kolem 32 stupňů, pro zimní a přechodné období 45 stupňů)
  4. Co nejkratšími rozvody s kvalitní tepelnou izolací, aby se co nejvíce snížily tepelné ztráty. Kolektory by také měly být pokud možno chráněny před větrem, aby se nadměrně neochlazovaly a aby nebyla nadměrně namáhána nosná konstrukce. Rovněž musejí být dobře přístupné pro pravidelnou údržbu a kontrolu.

Solární systémy pro ohřev vody mají nejvyšší výkon v letním období. Proto je nejvýhodnější používat je všude tam, kde v teplém období roku neklesá, nebo je naopak zvýšená poptávka po teplé vodě – tedy například tam, kde ohříváme vodu v bazénu a také v autokempech, hotelech a penzionech.  

Instalovat solární systém se vyplatí zejména tam, kde užitkovou vodu ohříváme elektřinou, ale v posledním období i tam, kde ohříváme plynem. Instalace solárního systému obvykle vyžaduje určitý (většinou však malý) zásah do budovy. Proto je nutné nechat si vypracovat projekt, který musí schválit příslušný stavební úřad.

obrázek z archivu ireceptar.czobrázek z archivu ireceptar.czAutor: Archiv ireceptar.cz


Jakýkoliv skutečně funkční solární systém sestává z částí, které jsou výrobně náročné. Rovněž montáž systému vyžaduje odborné znalosti a zkušenost. I zručný kutil by si měl pořádně promyslet, zda vše nakoupí a sestaví vlastními silami. Riziko, že svépomocný systém nebude fungovat a peníze i čas do něj vložené vyjdou nazmar, je velké. 

Také specializovanou firmu je třeba vybírat pečlivě. Měla by nejen ručit za instalaci a dodávku solárního zařízení, ale poskytovat i kvalitní servis a uživatele dostatečně zaškolit do obsluhy systému.

Systém osazený třemi až čtyřmi kolektory určený k ohřevu teplé vody, schopný i částečně přitápět menší rodinný domek, dokáže uspořit kolem 60 % nákladů na ohřev vody ročně a lze ho pořídit v rozmezí 80 – 120 tisíc korun. Solární systém určený k ohřevu vody i k přitápění většího domu lze pořídit zhruba za 250 000 Kč. 

Solární liga

Tuto soutěž každoročně pořádá Liga ekologických alternativ (LEA). Soutěží v ní solární systémy, které vznikly a fungují z iniciativy a za podpory měst a obcí v celé ČR.

Soutěž je cenným zdrojem aktuálních informací o konkrétních realizacích, způsobu jejich financování (dotace) a kontaktů.

Kde hledat informace

Foto a schémata, EnvIC, LEA, Solární systémy, Shutterstock

Akční letáky