Premeňte slnečné žiarenie na teplo pre váš rodinný dom

Premeňte slnečné žiarenie na teplo pre váš rodinný dom

17. 04. 2013
Zdieľať

Slnko je prakticky nevyčerpateľný zdroj energie prístupný počas väčšej časti roka. Využívanie energie slnka prispieva k trvalo udržateľnému spôsobu života a nezaťažuje budúce generácie.

Množstvo slnečnej energie, ktoré za rok dopadne na povrch zeme, je asi desaťtisíckrát väčšie ako súčasná celosvetová ročná spotreba energie. Čo sa týka jednotlivých regiónov Slovenska, v intenzite slnečného žiarenia nie sú medzi nimi veľké rozdiely – medzi najteplejšími a najchladnejšími regiónmi je to asi 15 percent. Dôležitejšie je správne umiestniť kolektory na južne orientované slnečné miesto ako to, v ktorom regióne bývate. Intenzita slnečného žiarenia sa počas roka mení. Najviac slnečnej energie získate v letných mesiacoch, keď je intenzita žiarenia najvyššia. Maximum získate v júli, minimum na prelome decembra a januára. Najviac žiarenia dopadá na zem napoludnie. Aj keď sa slnečné kolektory dajú doinštalovať na každý rodinný dom, je lepšie s nimi počítať už pri jeho projektovaní. 
 

Slnečné kolektory

Slnečný kolektor je zariadenie premieňajúce slnečné žiarenie na tepelnú energiu. Žiarenie dopadá na absorbér kolektora spojený s rúrkovým rozvodom teplonosnej kvapaliny. Prenos energie zabezpečuje kvapalné teplonosné médium, ktoré prúdi medzi kolektorom a výmenníkom tepla umiestneným v zásobníkovom ohrievači vody. Slnečné kolektory najčastejšie slúžia na prípravu teplej vody, na ohrev vody v bazénoch, prípadne ako podpora vykurovania v nízkoenergetických domoch s nízkoteplotným vykurovacím systémom (podlahové, stenové a stropné kúrenie). Podľa typu absorbéra sa delia na ploché a trubicové (rúrkové).
Ploché kolektory majú plochý absorbér chránený špeciálnym tvrdeným sklom v pevnom izolovanom ráme. Nosičom tepla je špeciálna nemrznúca kvapalina, ktorá prúdi v medenom rúrkovom registri pod absorbérom. Sú ideálne na prípravu teplej vody a sezónny ohrev vody bazénov.
Vákuové kolektory majú dvojstenné sklenené vákuové trubice s vloženým medeným potrubím, v ktorom prúdi tepelná kvapalina. Selektívna absorbčná vrstva sa tvorí na vnútornej strane sklenenej trubice. Na maximálne využitie žiarenia je za vákuovou trubicou parabolické odrazové zrkadlo. Dokonalú izolačnú ochranu vysokej teploty v medených rúrkach tvorí vákuum. Ide o kolektory s vyššou účinnosťou v prechodnom a zimnom období. Využívajú sa na prípravu teplej vody aj na podporu vykurovania.

Využívanie solárnych systémov je v súčasnosti veľmi efektívne, najmä ak zoberieme do úvahy neustále zvyšovanie cien energie, čo paradoxne prináša zrýchlenie návratnosti vstupnej investície.

Využívanie solárnych systémov je v súčasnosti veľmi efektívne, najmä ak zoberieme do úvahy neustále zvyšovanie cien energie, čo paradoxne prináša zrýchlenie návratnosti vstupnej investície.
Vaillant

Výhody slnečných kolektorov

Po vstupnej investícii je energia zo slnka prakticky zadarmo.
Ušetrí sa 60 až 70 percent nákladov na prípravu teplej vody.
Slnečná energia nezávisí od požiadaviek na palivá a nie je ovplyvnená ich rastúcimi cenami.
Úspora je okamžitá a dlhodobá. 
Solárna energia je čistá, obnoviteľná a udržateľná, čím pomáha chrániť prírodu.
Solárna energia nezvyšuje globálne otepľovanie, kyslé dažde ani smog.
Aktívne znižuje množstvo nebezpečných skleníkových plynov.
Solárne systémy prakticky nevyžadujú údržbu a vydržia desaťročia.
Solárne kolektory možno inštalovať na všetky typy striech horizontálne aj vertikálne. 
 

Návrh a inštalácia 

Pri inštalácii treba venovať pozornosť umiestneniu kolektorov (môže to byť strecha domu aj voľná plocha na stojace kolektory) s ohľadom na plánované rozvody. Pri voľbe miesta treba zvážiť prirodzenú alebo obstavanú polohu (stromy, domy v zástavbe), prípadne tienisté miesto. Na prípravu teplej vody a sezónny ohrev vody v bazéne sú vhodnejšie ploché kolektory s priaznivým pomerom ceny a výkonu. Ak sa uvažuje aj o prikurovaní, sú vhodnejšie vákuové trubicové kolektory, lebo majú v prechodnom a zimnom období vyšší výkon. Pri inštalácii treba pamätať na uhol naklonenia, ktorý určuje cieľové využitie solárnej energie. Optimálny uhol naklonenia na celoročné rovnomerné využitie (podpora prípravy teplej vody) je 40 až 50°, pri letnom využití (podpora ohrevu vody a ohrev vody bazéna) je vhodnejší uhol 25 až 30°. Spôsob využitia solárnej energie je dôležitý aj z hľadiska orientácie kolektora. Odklon od južnej strany znižuje množstvo energie, ale pri uhle 30° nie tak výrazne. Orientácia na východ – západ znižuje využitie o 30 percent. Ak si možno vybrať z dvoch možností, odporúča sa orientácia na západ.

Solárne kolektory by mali byť orientované na juh, prípadne juhovýchod a juhozápad. Treba dať pozor na to, aby ich počas roka netienili stromy alebo okolité budovy.

Solárne kolektory by mali byť orientované na juh, prípadne juhovýchod a juhozápad. Treba dať pozor na to, aby ich počas roka netienili stromy alebo okolité budovy.
Vaillant

 
Pri jednoduchom návrhu solárneho systému sa vychádza z týchto vzťahov:
počet osôb v domácnosti × 1,5 – 2 = plocha solárneho kolektora v m2
objem solárneho zásobníka = spotreba teplej vody × počet osôb × 1,5 – 2, 
priemerná spotreba teplej vody je 50 l (osoba/deň), pričom rátame s teplotou vody 50 °C, (pri sprchovaní minieme asi 40 l teplej vody (40 °C), pri kúpaní vo vani asi 120 až 150 l (40 °C).
 
Podľa využitia je dôležitý aj výber typu kolektora. Na celoročné využitie je vhodný vákuový, na sezónne (letné) využitie je zasa lepší plochý kolektor. Pri návrhu systému treba dbať na dostatočný objem zásobníka na jeho bezpečnú prevádzku a spoľahlivú funkciu.
 


Ing. Juraj Malík
Vaillant Group Slovakia

Ing. Juraj Malík
Vaillant Group Slovakia
archív Jaga

Slovo odborníka

Ing. Juraj Malík
Vaillant Group Slovakia
 
Aké úspory možno dosiahnuť so solárnymi systémami?
Úspory závisia od typu solárneho systému a spôsobu ohrevu vody. V súčasnom období sa uvádzajú dva hlavné spôsoby využitia solárneho ohrevu, a to na prípravu teplej vody, kde úspory dosahujú až 70 percent, a na solárnu podporou vykurovania s úsporou 20 až 30 percent. 
 
Podľa čoho si zvoliť typ a počet solárnych panelov na rodinný dom?
Typ solárnych panelov závisí od spôsobu využívania solárneho systému. Na prípravu teplej vody sa preferuje využívanie plochých kolektorov. Počet kolektorov v tomto prípade závisí od počtu ľudí v domácnosti. Pri aplikácii systémov na podporu vykurovania sa najčastejšie stretávame s vákuovými trubicovými kolektormi, kde počet kolektorov závisí od tepelnej straty objektu a vykurovanej plochy.

Premeňte slnečné žiarenie na teplo pre váš rodinný dom

1211270
Viessmann

 
Na akú teplotu vie solárny systém ohriať teplú vodu?
Teplota, na ktorú ohreje solárny systém teplú vodu, závisí od typu solárneho systému. Beztlakové systémy, takzvané drain-back systémy, dokážu ohriať teplú vodu na teplotu 75 °C a klasické tlakové solárne systémy až na teplotu do 90 °C.
 

 

Kategória: Energia
Tagy: energia kolektory slnečná
Zdieľať článok

Diskusia