Dostupnost sluneční energie se v průběhu roku mění zcela opačně, než bychom potřebovali. V zimních měsících, kdy vrcholí topná sezóna, je jí nejméně a v létě vznikají přebytky.
Sluneční energie patří mezi ty nejekologičtější. S různou intenzitou je dostupná po celý rok a využít ji lze jak pro ohřev teplé užitkové vody, tak pro podporu vytápění. Má to ale háček. Její dostupnost se v průběhu roku mění zcela opačně, než bychom potřebovali. V zimních měsících, kdy vrcholí topná sezóna, je jí nejméně a v létě vznikají přebytky, kterých nedokážeme využít jinak, než k ohřevu bazénů.
I když je sluneční energie zdarma, investice do solárního systému se nemusí vždy vrátit. To, že je jich na Slovensku pořádně není tím, že bychom měli slunce nedostatek. Mají omezenou životnost, technologie jsou drahé a návratnost je dlouhodobá. Zatímco při ohřevu teplé užitkové vody budete v plusu po osmi až dvanácti letech, při vytápění si počkáte ještě déle. Všechno však mohou zvrátit dotace a podpory, které mají pomoci ekologii. Stejně, jak pomohli v jiných zemích.
Kolektor je pouze vrcholem ledovce
Solární systémy mohou působit na první pohled jednoduše. Nejde jen o kolektory, které přeměňují sluneční energii na teplo. Ty tvoří pouze třetinu investice. Aby ohřev slunečními paprsky pracoval efektivně, potřebuje oběhové čerpadlo, elektronické řízení a zásobník s výkonným tepelným výměníkem. Na tuto technologii musí navazovat i doohřev, který překryje sezónní nedostatek slunce.
Solárům lze u nás vykrýt 50 až 70 procent energie potřebné k ohřevu teplé užitkové vody a přibližně čtvrtinu energie potřebné k vytápění. O zbytek se postará doohřev plynem, elektřinou či pevným palivem. Nezáleží na tom, jestli bydlíte na Žitném Ostrově, nebo v Tatrách. Důležité je pouze to, aby obloha byla jasná.
Pozor na levná řešení
Zatímco při návrhu systému pro podporu vytápění se nevyhnete výpočtům a projektování, pro ohřev teplé vody si můžete objednat hotové stavebnice. Nízká cena a chybějící certifikát o účinnosti v našich zeměpisných šířkách by měly být pro vás signálem, že cosi není v pořádku.
Většinou jde o samotížné soláry s neselektivním zásobníkem určené pro středomoří, které u nás nefungují tak, jak bychom chtěli. Vykryjí ohřev teplé vody v letní sezóně, na zimu však nejsou připraveny. Za rozumný komplet pro ohřev teplé vody pro čtyřčlennou domácnost zaplatíte při dodávce na klíč přibližně 3300 eur. Pokud vám někdo slibuje stavebnici za třetinovou cenu, cosi tady nehraje. Na chalupu postačí, pro rodinný dům je ovšem nevhodná.
U solárů platí i další matematika. Malé soustavy jsou oproti velkým nepoměrně dražší a proto je návratnost tím kratší, čím více energie vyrábíte. V nízkoenergetických domech se jí při vytápění dočkat nemusíte. V neprospěch hraje také další pravidlo. S narůstající účinností geometricky stoupá cena. Špičkové technologie se nevyplácejí vůbec.
Ohřev vody se vyplatí
Pro ohřev teplé vody jsou nejpoužívanější ploché selektivní kolektory s jednoduchým zasklením. Na každého člena domácnosti je třeba počítat s 1,2 až 1,5 čtverečními metry plochy, která v letní sezóně vyrobí 60 až 75 litrů teplé vody o teplotě 50 až 60 °C denně. S dostatečně velkým zásobníkem je to dost na to, aby bylo možno vykrýt jeden či dva deštivé dny, aniž by bylo třeba vodu doohřívat.
Kolektory patří co nejblíže kotelně a to na místo, které není během dne ve stínu. Ať už se jedná o střechu domu, zda stojany umístěné na zemi je pouze na vás. Natočit je třeba na jih, odklon na jihovýchodní či jihozápadní stranu jejich účinnost příliš nesníží. Rozhoduje však horizontální náklon. Zatímco v letních měsících je nejpříznivější 30stupňový sklon, v zimních stoupá na dvojnásobek. Při pevném osazení není nad čím přemýšlet. Zimní sezóna je z pohledu vyrobené energie jen zlomkem té letní.
Solární zásobníky na teplou vodu se od těch obyčejných liší. Nejen podstatně vyšším objemem, ale také tloušťkou izolace a velikostí tepelného výměníku. Otočeny jsou vždy nastojato a řídící modul se dvěma tepelnými senzory rozhodne, zda bude topné médium v pohybu. Zabrání tomu, aby se teplo ze zásobníku předávalo do kolektorů, bude-li teplota topného média nižší, než teplota vody v zásobníku. Zabrání i tomu, aby se teplota v zásobníku zahřála nad přednastavenou úroveň.
V přechodných a zimních měsících se topné médium neohřeje na dostatečnou teplotu. Účinnost lze zvýšit použitím vakuových kolektorů, do ohřevu se však nevyhnete. Ten může zajistit elektrická spirála, plynový kotel či jiný zdroj topení.
Topení má svá omezení
Celoroční vytápění solárem je v našem pásmu nereálné. Ne proto, že by jej nebylo možné technologicky pokrýt, ale investice by podstatně převýšily úspory. Proto hovoříme spíše o podpoře vytápění v přechodných obdobích, jako je jaro či podzim.
Jelikož topná sezóna probíhá v nepříznivých měsících, investovat je třeba do technologií, které v tomto období dokáží vyrábět teplo s minimálními ztrátami. Nejefektivnější jsou trubicové kolektory s vakuovou izolací. Jejich světelný zisk je sice slabší než u plochých kolektorů, s nepříznivými podmínkami však jejich účinnost klesá pomaleji. Počítat je však třeba s podstatně vyšším počtem kolektorů, než při přípravě teplé vody. Bez řádného přepočtu a projektu se neobejdete. Ten by měl obsahovat i výpočet návratnosti.
Nejjednodušším systémem podpory vytápění je předehřev zpátečky. Teplo ze slunce lze k topení v tomto modelu využít pouze tehdy, je-li teplota solárního média vyšší, než teplota zpátečky topení. Znamená to, že tepelný výměník zvýší teplotu zpátečky ještě předtím, než se topné médium dostane zpět do kotle. Výhodné je to hlavně u podlahového vytápění s nízkoteplotním spádem. Teplota solárního okruhu tak může být nejnižší.
Důmyslnější systémy využívají velké akumulační nádoby, které fungují jako centrální zásobníky tepla. Kromě solárního systému do nich vstupují i ostatní tepelné zdroje, jako například dřevosplňující kotel, kamna na pevná paliva či krbová vložka s teplovodním výměníkem. Solár v těchto případech nabíjí vychladlé zásobníky tehdy, když ostatní zdroje tepla nepracují.
Solárům lze vykrýt přibližně čtvrtinu energie potřebné k vytápění. Většina z ní vstupuje do topení přes přechodná období. Solární podpora topení má význam v dobře zateplených budovách s nízkoteplotním spádem vytápění.
