VYUŽITÍ SOLÁRNÍCH SYSTÉMŮ

Termické sluneční kolektory se dnes nejčastěji používají na:

• přípravu teplé užitkové vody
• přitápění objektů
• ohřev vody v bazénech
• průmyslové teplo a chlazení

Je velmi důležité, aby montážní firma navrhla vhodný typ kolektorů na daný účel použití. Například je ekonomicky nevhodné použít na sezónní (letní) ohřev bazénové vody vysokoúčinné a tedy i drahé kolektory. S podstatně nižšími investičními náklady se stejný anebo dokonce vyšší tepelný výkon dá dosáhnout použitím levných nekrytých plastových absorbérů. Je to dané tím, že okolní vzduch má v létě často vyšší teplotu jako bazénová voda a proto plastové absorbéry dosahují v daném případě často vyšší účinnost než drahé kolektory.

PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY

Z hlediska investičních nákladů se jako optimální řešení pro celoroční ohřev TUV jeví použití plochých slunečních kolektorů se selektivní konverzní vrstvou. V případě solárního přitápění objektů anebo ohřevu bazénové vody v zimním období mají své opodstatnění i dražší vakuové kolektory.

Při navrhování solárních systémů na ohřev TUV se vychází ze skutečnosti, že spotřeba TUV je během celého roku konstantní a plocha slunečních kolektorů se dimenzuje na pokrytí plánovaných potřeb TUV v letním půlroku.

 

 

 

 

Obecný průběh výkonu malého solárního zařízení a spotřeby TUV v průběhu kalendářního roku v rodinném domě je na obrázku. Ekonomicky přijatelným způsobem můžeme slunečními kolektory v ročním průměru ušetřit 50 až 70 % energie potřebné na přípravu TUV. Podíl solární energie je samozřejmě možné navýšit, investiční náklady za jednotku získaného tepla pak rostou exponencionálním způsobem.

Chybějící část solárního příkonu v zimních měsících se zabezpečí dalším výměníkem tepla napojeným na centrální vytápění nebo elektrickou patronou, případně oběma způsoby současně. Ve spodní části solárního zásobníku je umístěný výměník spojený se slunečními kolektory, který i v obdobích nízké intenzity slunečního tepla zabezpečí aspoň předehřev TUV a tím snižuje energetickou spotřebu doplňkového energetického zdroje.

 

PŘÍPRAVA TEPLÉ UŽITKOVÉ VODY A PŘITÁPĚNÍ OBJEKTŮ

V poslední době roste počet investorů, kteří mají zájem nejenom o přípravu TUV, ale i o přitápění objektů. Je třeba zdůraznit, že ekonomicky smysluplným způsobem se dá zabezpečit jen částečné pokrytí potřeb objektu na jeho vytápění. Důvodem je skutečnost, že v období nejnižší intenzity slunečního záření je největší spotřeba tepla na vytápění objektů. Vhodně navrženým solárním zařízením je možné ekonomicky zajímavým způsobem využít solární přitápění objektu v jarních a podzimních měsících roku.

 

 

 

 

Na obrázku je graficky znázorněný výkon solárního zařízení, potřeba tepla na přípravu TUV a potřeba tepla obytného domu.

Velikost kolektorového pole a tedy i jeho výkon musí být v tomto případě podstatně větší než u solárního zařízení pro přípravu TUV. I při instalaci větší plochy kolektorů je potřebný dohřev TUV v zimě, protože nízká intenzita slunečního záření nemusí zajistit potřebné množství TUV o požadované teplotě (TUV je např. nepoužitelná, pokud máme 1000 l teplou vodu ohřátou na 30°C, ale potřebujeme 100 l vody o teplotě 55°C. Šikmo šrafované zelené plochy v zimních měsících roku pod čarou představují množství tepla, které nám i při přípravě TUV musí poskytnout jiný energetický zdroj.

 

Solární přitápění může pozitivně ovlivnit nízkoteplotní systém vytápění (podlahové vytápění, kapilární rohože). Jestliže máme teplotní spád klasických otopných těles 60°C/40°C, při nízkoteplotním vytápění bude stačit teplotní spád 30°C/25°C. Je tedy samozřejmé, že sluneční kolektory budou v zimním období pracovat při nižších středních teplotách a tedy menších tepelných ztrátách a budou efektivněji využívat i nízké intenzity slunečního záření.

 

Problém solárního přitápění a velkých přebytků tepla v letních měsících můžeme efektivně využít ohřevem vody v bazénu a prodloužit si tak koupací sezónu. Samozřejmě jsou i jiné způsoby využití letních přebytků solárního tepla a to hlavně dlouhodobou akumulací tepla a solárním chlazením, tato řešení jsou už ale investičně velmi náročná. Nejlepším řešením je optimalizovat velikost solárního systému (kolektorové plochy) tak, aby byla jednotková cena získaného solárního tepla ekonomicky akceptovatelná.