Ako vyhriať dom slnkom?

Ako si vybrať správny solárny systém 

1 Závisí výber solárneho systému od plochy, ktorú treba vykurovať?

Solárne systémy na podporu vykurovania sa dimenzujú na základe konkrétnych tepelných strát objektu a vykurovanej plochy, presne na konkrétnu stavbu. Obvykle ich plocha predstavuje 15 až 25 % vykurovanej plochy. Na zvýšenie účinnosti v prechodnom období a počas slnečných zimných dní sa na podporu vykurovania odporúčajú vákuové trubicové kolektory. Vzhľadom na to, že dimenzovanie solárneho systému na podporu vykurovania závisí od viacerých faktorov, je potrebné každý objekt riešiť samostatne s projektantom.

2 Závisí výber solárneho systému od spotreby vody v domácnosti?

Samozrejme. Dôležitý je údaj o spotrebe teplej vody (TV) v objekte, ale aj o potrebe zabezpečenia komfortu dodávky teplej vody. V prípade rodinných domov so štyrmi až šiestimi členmi v domácnosti postačuje systém so zásobníkom s objemom 250 až 350 l. Pri väčších objektoch, ako sú penzióny, hotely, telocvične a pod., je potrebné počítať so spotrebou 40 až 70 l na osobu, čo predstavuje celkovú potrebu energie 1,6 až 2,8 kW/h na osobu a deň.

3 Aké sú nároky solárnej zostavy na priestor?

Väčšina solárnych systémov má vysoké nároky na inštalačný priestor, pretože na svoje fungovanie potrebujú viac príslušenstva, ako sú expanzná nádoba či odvzdušňovacie prvky. Preto sú do rodinných domov vhodné kompaktné zostavy, ktorých jednotlivé časti, ako sú čerpadlo, bivalentný alebo monovalentný zásobník a regulácia, sú súčasťou jedného celku. Pri bivalentnom systéme ohrevu solárneho zásobníka je vhodné kotol umiestniť čo najbližšie k solárnemu zásobníku. Takisto platí pravidlo, že ak je to možné, treba umiestniť solárny zásobník čo najbližšie k odberným miestam, pretože sa znižujú straty v rozvodoch TV.  

4 Podľa čoho zvoliť umiestnenie kolektorov?

Kolektory možno umiestniť na plochú, ale aj šikmú strechu, dokonca aj do voľného priestoru v záhrade alebo na fasádu. Mali by byť umiestnené v smere najväčšieho slnečného žiarenia. V našich podmienkach môžeme povedať, že by mali byť orientované na juh so sklonom 30 až 60°. Pri systémoch len na ohrev teplej vody sa odporúča sklon 30 až 45°. Pri solárnych systémoch určených na podporu vykurovania je vhodnejší sklon kolektorov 45 až 60°, pretože v prechodných obdobiach je slnko nižšie nad horizontom a systém dosahuje vyšší solárny zisk. 

5 Aké typy kolektorov rozlišujeme?

K najpoužívanejším typom patria ploché kolektory. Skladajú sa z kolektorovej, tepelne odizolovanej hliníkovej skrine, prekrytej špe­ciálnym sklom. Pod sklom sa nachádza absorbér, ktorý zachytáva slnečné žiarenie. Zachytené teplo sa odvádza pomocou solárnych rozvodov do zásobníka, kde výmenník ohreje vodu. Okrem plochých kolektorov môžu byť súčasťou solárnych systémov aj trubicové vákuové kolektory – tie sú vhodné pri náročnejších solárnych systémoch najmä na podporu vykurovania. Ich základnou časťou je vákuová trubica, v ktorej je umiestnená rúrka s absorbérom – naň dopadá koncentrované slnečné žiarenie odrazené zo špeciálne tvarovaného zrkadla. Slnečné kolektory sa vyrábajú z ušľachtilých materiálov a dosahujú vysokú schopnosť absorpcie slnečného žiarenia, čo má vplyv na vysokú účinnosť zariadenia. 

1360115
Vaillant

6 Aké stavebné úpravy treba v dome či jeho okolí urobiť?

Ak sa kolektory umiestnia na šikmú strechu s krokvami alebo na fasádu, nie sú potrebné žiadne doplnkové stavebné úpravy. Iný prípad je umiestnenie kolektorov na plochú strechu – tu treba počítať s nosnosťou strechy, najmä ak sa na zaistenie kolektorov použijú zaťažovacie dosky. V prípade, že stojany na kolektory budú uchytené priamo do strechy, nie je potrebné zvlášť špecifikovať nosnosť plochej strechy. 

Počas noci alebo pri nedostatku slnečného žiarenia sa solárny modul automaticky vypne a voda sa dohreje prostredníctvom externého zdroja tepla. 

7 Aký systém je najvhodnejší na vykurovanie, prípadne na ohrev vody?

V súčasnosti stoja v popredí kompaktné solárne systémy, ktorých jednotlivé časti (čerpadlová skupina, bivalentný zásobník a regulátor) sú súčasťou jedného celku. Zásobník slúži na akumuláciu teplej vody aj vtedy, keď príjem energie zo slnka a odber energie z kolektorov nebude rovnomerný. Obehové solárne čerpadlo zabezpečuje cirkuláciu teplonosnej látky medzi kolektormi a zásobníkom a tým prenos tepla z kolektorov do zásobníka. Regulátor na základe rozdielu teplôt medzi solárnym kolektorom a teplou vodou riadi solárny systém ako celok. V prípade nedostatku slnečného žiarenia regulátor zaistí komunikáciu s kotlom a zabezpečí dodatočný ohrev vody v zásobníku. Vďaka kompletnej pripravenosti možno systém jednoducho a rýchlo nainštalovať na ľubovoľnom mieste. K účinným systémom ohrevu teplej vody patria najmä zostavy pracujúce na beztlakovom princípe „drain-back“, čiže na voľnom stečení solárnej kvapaliny naspäť do solárneho výmenníka. Beztlakový systém eliminuje problémy s prehrievaním solárnej kvapaliny (počas tzv. stagnačnej doby), zabraňuje jej starnutiu a odstraňuje aj problémy s protimrazovou ochranou. Nižší vplyv korózie výrazne predlžuje životnosť solárnej zostavy a znižuje prevádzkové náklady. Systém navyše nemusíte plniť solárnou kvapalinou, pretože je ňou zostava naplnená už priamo vo výrobe, odpadá tiež kúpa expanznej nádoby či odvzdušňovacích prvkov.

8 Z čoho pozostáva solárny systém vhodný na vykurovanie rodinného domu?

Systém určený na podporu vykurovania rodinného domu je o niečo zložitejší ako solárny systém určený len na ohrev teplej vody. Na podporu vykurovania sa používajú tlakové solárne systémy, ktoré pozostávajú z častí ako akumulačný zásobník vykurovacej vody, čerpadlové skupiny na slnečné kolektory a vykurovací systém, expanzné nádoby, odvzdušňovacie systémy a v neposlednom rade kotol a riadiaci systém. Takmer všetky komponenty systému, ich dimenzie a parametre sa navrhujú podľa konkrétnej realizácie a potrieb užívateľa.

9 Aké nevyhnutné príslušenstvo k solárnej zostave domácnosť potrebuje?

Ak ide o solárny systém na ohrev teplej vody s kompaktným riešením so systémom „drain-back“, nepotrebujete žiadne špeciálne príslušenstvo, pretože je všetko integrované v bloku solárneho zásobníka. Ako odporúčané príslušenstvo je vhodné použiť expanznú nádobu pripojenú na zásobník teplej vody. Tá zabezpečuje kompenzáciu rozťažnosti teplej vody pri jej ohreve a šetrí vodou, ktorá by inak prekvapkala do odpadu.

10 Koľko percent energetickej potreby na vykurovanie a ohrev vody pokryje solárny ohrev?

Solárny systém možno využiť na prípravu teplej vody, pričom úspory dosahujú až 70 % potreby energie na ohrev teplej vody. Solárny systém s podporu vykurovania prináša úsporu 20 až 30 % celkových nákladov na vykurovanie a ohrev teplej vody v domácnosti. 

11 Ako zistiť, či sa inštalácia oplatí?

Ak berieme do úvahy domácnosť, ktorá využíva solárne kolektory iba na ohrev vody na priamu spotrebu (takých je totiž väčšina, iba približne 10 % inštalácií má solárny systém určený aj na podporu vykurovania, ktorý si vyžaduje väčšiu plochu solárnych panelov a tým aj vyššie vstupné náklady), pri predpokladanom raste cien energie sa solárny systém počas svojej praxou potvrdenej životnosti približne 30 rokov zaplatí už v prvej polovici tejto životnosti. Takže v druhej polovici ohrev vody prináša už len úspory. Napríklad pri využití solárnej energie aj na vykurovanie v zostave s plynovým kotlom možno ušetriť až 30 % z celkových prevádzkových nákladov na vykurovanie aj ohrev teplej vody. Pri hodnotení solárneho systému je podstatná najmä energetická návratnosť, teda čas, za ktorý kolektor vyprodukuje také množstvo energie, aké potrebuje na jeho výrobu. U nás je energetická návratnosť okolo troch až piatich rokov. Okrem toho solárny systém predlžuje životnosť kotla viac ako dvojnásobne, čím možno opäť isté financie ušetriť.

12 Čo v prípade, keď slnečné žiarenie nie je dostatočné?

Solárna zostava je iba doplnkový zdroj energie, preto je potrebné mať v domácnosti aj kotol, ktorý zabezpečí vykurovanie a ohrev vody v mesiacoch s minimálnym slnečným žiarením. Počas jarných, letných a jesenných dní, keď je slnečného žiarenia dostatok, sa však o teplú vodu, prípadne vykurovanie, plne postará samotná solárna zostava. 

13 S akými zdrojmi energie možno solárny systém kombinovať?

Obvykle sa ako hlavný tepelný zdroj volia zariadenia, ktoré využívajú obnoviteľné zdroje energie (tepelné čerpadlo, kotol na biomasu, solárne kolektory), s doplnkovým tepelným zdrojom, ako je napríklad elektrokotol alebo kotol na plyn.

Solárna zostava vhodná na vykurovanie a ohrev vody

Na vykurovanie je vhodná kombinácia solárneho systému s podporou vykurovania v spojení so zdrojom tepla, napríklad tepelným čerpadlom či plynovým kotlom. Zásobník vody využíva systém vrstveného ohrevu vody. Príprava teplej vody je tak úsporná a zohľadňuje požiadavky užívateľa. Zásobník sa vyrába v niekoľkých veľkostiach s objemom od 300 do 2 000 l.

Modulárny zásobníkový systém MSS značky Vaillant so zásobníkom allSTOR exclusiv + vákuové trubicové alebo ploché kolektory + kondenzačný kotol ecoTEC plus