Stojí to za to?
V domácnostech, kde se spotřebovává hodně teplé vody, může těchto 60% každý rok znamenat opravdu velké úspory. V méně početných rodinách, kde navíc členové domácnosti používají vodu střídmě, a proto platí za její topení malé účty, budou úspory symbolické a doba návratnosti nákupu a instalace solárního zařízení je velmi dlouhá (několik let). Než se tedy rozhodneme pro takovou investici, stojí za to předem provést alespoň zjednodušenou ekonomickou analýzu. To nám umožní odhadnout dobu, po které se naše výdaje na solární instalaci vyplatí, tj. Od kdy si budeme moci skutečně užívat horkou vodu zdarma.
Na základě výše uvedeného příkladu výpočtu a vzorových cen kompletních solárních zařízení lze snadno zjistit, že tam, kde se používá málo vody, je instalace solárních kolektorů prakticky nerentabilní, protože investice se vrací po 20–25 letech. Domy s vysokou spotřebou vody se liší - například ty, kde je velká rodina a členové domácnosti mají rádi časté koupání, nebo domy, které fungují jako penziony. Tam se solární zařízení může zaplatit za několik let. Totéž platí, když se solární zařízení použije k ohřevu vody v bazénu.
Druhy sběratelů
Kolektory jsou nejdůležitějším prvkem solárních zařízení. Pohlcují energii slunečního záření a převádějí ji na tepelnou energii pomocí tzv pracovní médium.
V domácích solárních zařízeních se obvykle používají dva typy kolektorů:
Plochý, ve kterém je absorbérem deska z oceli, mědi, hliníku nebo plastu, potažená povlakem se speciálními optickými vlastnostmi. Na povrchu této desky je absorbováno sluneční záření (). Absorbér je spojen s měděnými trubkami, kterými proudí pracovní médium sbírat teplo z absorbéru. Ze spodní strany je absorpční deska chráněna vrstvou tepelné izolace, která snižuje tepelné ztráty do okolí. Z horní strany je pokryta speciálním sklem, které je navrženo tak, aby zastavilo záření v kolektoru a snížilo tak ztráty způsobené odrazem paprsků.
Vakuum - vyrobeno ze skleněných trubek, tzv vysoké vakuum (). Každá vakuová trubice má vestavěný absorbér s instalovanou trubkou, ve které je pracovní médium ohříváno. Vakuum výrazně snižuje tepelné ztráty do okolního prostředí, což je charakteristické pro ploché deskové kolektory. Vakuové kolektory mají dva typy:
- průtokový - ve kterém pracovní médium proudí přímo kolektorovými trubkami a přijímá teplo z absorbéru;
- „heatpipe“ - ve kterém pracovní médium neprotéká přímo trubkami, ale pod vlivem záření se odpařuje a ve speciálním výměníku předává teplo zpět topnému médiu. Díky tomu je výměna tepla „suchá“ a tepelné ztráty jsou minimalizovány.
Jak si vybrat sběratele?
Ze dvou popsaných typů jsou nejlevnější ploché kolektory. Výběr by však neměl být založen pouze na tomto kritériu. Rovněž je třeba vzít v úvahu účel kolektorů, jejich budoucí umístění a velikost prostoru, který mohou zabírat.
Osud. Pokud hledáme kolektory, které mají v létě ohřívat vodu, pak stačí ploché kolektory. Chcete-li však co nejvíce využívat energii slunečního záření, musíte si vybrat mezi vakuovými kolektory. Na rozdíl od plochých kolektorů jsou schopni zachytit i tzv difúzní záření, které proniká tenkou vrstvou mraků. Použijeme je také v takových zamračených dnech, kdy je dokonce i trochu slunce.
Umístění. Kolektory jsou nejúčinnější, když sluneční paprsky dopadají kolmo na povrch absorbéru. V létě budou tuto podmínku splňovat kolektory umístěné na jih pod úhlem 25 stupňů k zemi. Pokud se však zaměříme na provoz kolektorů po celý rok, je nejlepší je nastavit pod úhlem v rozmezí 30-45 stupňů - také směrem na jih.
Je velmi důležité dodržovat tyto pokyny. Jinak účinnost kolektorů klesá - čím více, tím větší jsou odchylky od daného optima. Tomu lze samozřejmě zabránit zvětšením povrchové plochy kolektorů, ale to vždy zvyšuje náklady. Pokud se nerozhodneme pro takové vakuové kolektory, jejichž trubkami lze otáčet. To jim umožňuje nastavit se do takové polohy, aby sluneční paprsky dosáhly kolmo k povrchu kolektorové desky.
Různá možná umístění kolektorů jsou zobrazena na výkresu a fotografiích.
Prostor pro sběratele. Sběratelé by měli být vybíráni s ohledem na velikost prostoru, který jim může být přidělen. Může se stát, že tam, kde se nevejde vhodný počet plochých kolektorů, je dostatek místa pro vakuum, které je potřeba v průměru o polovinu méně. Takové problémy se týkají zejména domácností, kde mají kolektory ohřívat vodu v domácím bazénu. Je to proto, že je k tomu zapotřebí mnohem více kolektorů než k přípravě teplé užitkové vody.
Akumulátory energie
Získaná sluneční energie, která je k dispozici pouze během dne a s náhodnými změnami, musí být někde nashromážděna, aby bylo možné ji efektivně využít. Za tímto účelem se používají zásobníky teplé vody, známé také jako vyrovnávací nádrže. Jejich kapacita se vybírá podle jednoho z následujících pravidel:
| Kapacita zásobníku | plocha kolektoru v m2 × 50 litrů |
| Kapacita zásobníku | 1,5-2 × celková denní spotřeba vody |
Vyrovnávací nádrže mohou být jednoduché nebo dvojité. První z nich může pracovat pouze s jedním zdrojem tepla - to znamená buď s kotlem, nebo s kolektory. Ten lze připojit současně ke dvěma zdrojům tepla - kolektorům a kotli. Typ systému přípravy teplé vody nejčastěji určuje výběr vyrovnávací nádrže.
Výběr systému přípravy teplé vody
v instalaci Gravity. Nejjednodušší a zároveň nejlevnější s nádržemi s jednou cívkou. Funguje automaticky, protože topné médium ohřívané sluncem stoupá až k samotné nádrži. Nepotřebujete tedy oběhové čerpadlo ani automatický řídicí systém - protože se systém přizpůsobuje změnám slunečního záření. Aby ale takový systém fungoval, musí být nádrž umístěna nad kolektory (spodní okraj nádrže musí být asi 30 cm nad kolektory). Nejčastěji to znamená nutnost umístit kolektory na stojany na zahradě a akumulační nádrž - v místnosti v prvním patře.
w Instalace s nuceným oběhem. Neexistují žádné nevýhody gravitační instalace. Cirkulace topného média je zajištěna provozem čerpadla. V těchto instalacích se obvykle používají dvojité spirálové nádrže, které umožňují spolupráci solárního systému s tradičním zdrojem tepla. Toto uspořádání funguje následovně. Za slunečného počasí je voda v nádrži ohřívána kolektory. Speciální regulátor zapne čerpadlo v solárním okruhu - když je teplota "na kolektoru" o nastavenou hodnotu vyšší než teplota ve spodní části nádrže. Za zamračeného dne, kdy kolektor nedosáhne nastavené teploty, se kotel zapne a pracuje až dokdyž voda v horní části nádrže dosáhne teploty nastavené v regulátoru. Kotel má vlastní ovládání čerpadla a pracuje podle tzv priorita teplé vody (tj. nejprve se ohřívá užitková voda a poté voda do systému ústředního vytápění)
