Solární ohřev vody

Vakuové kolektory mají oproti plochým zaskleným kolektorům větší účinnost cca o 15 – 20 % ale pouze v zimním období. Reálně však vyšší účinnost vakuových trubicových kolektorů v zimním období mizí, neboť jsou náchylné k zasněžení a pokud jsou pod sněhem, kolektory nepracují.

V letním období naopak vakuové trubicové kolektory rychle přecházejí do stagnačních teplot a dochází v nich k častějším odpařování solární kapaliny a její následné degradace.

Nutno dodat, že větší účinnost u solárního kolektoru ještě neznamená výšší účinnost celé solární soustavy. Ta závisí především na typu aplikace (jakých teplot potřebuji dosáhnout) a na návrhu dalších prvků solární soustavy, především zásobníku tepla.

Vakuové trubicové kolektory jsou vhodnější především pro výrobu technologického tepla nebo chladu v průmyslových aplikacích.

Zřejmě největší výhodou klasických plochých kolektorů oproti trubicovým vakuovým, je udržení si vysoké účinnosti po celou dobu provozu a životnosti. U trubicových kolektorů vakuum časem zaniká. Žádný materiál není těsný na 100 % a uvádí se, že u vakuových trubicových kolektorů dochází ke snižování účinnosti vlivem snižování vakua již po 3 letech provozu (viz. zde).

U plochého vakuového kolektoru TS 400 lze na manometru stav vakua kdykoliv zjistit a případně vývěvou vakuum opět obnovit – u trubic nelze.

Další výhodou plochých zasklených kolektorů je, že při sněhové pokrývce sníh z krycího skla kolektoru sjede, oproti vakuovým kolektorům, kde se sníh hromadí.

Další předností plochých zasklených kolektorů je jejich rozmrazovací schopnost. Pokud v zimě svítí slunce a kolektor je ráno zasněžen, je možnost manuálně zapnout čerpadlo a poslat do kolektorů část tepla ze zásobníku. Teplo se v kolektoru vyzáří a sněhová pokrývka na kolektoru se z krycího skla uvolní. U vakuových kolektorů toto díky vakuu není možné.

Rozdíl je také v ceně kolektorů. Kvalitní vakuový kolektor je minimálně 1, 5 krát dražší než klasický zasklený kolektor. Technologie výroby vakuové trubice nedovoluje výrobcům dosáhnout při výrobě levnějších cen. Levnější vakuové kolektory jsou dovezeny z Asie a zdaleka nedosahují potřebných kvalit. Prakticky mají ještě nižší celkové roční zisky energie než běžné ploché zasklené kolektory. Jedná se především o typ Sydney.

Ekonomicky výhodnější je solární systém. Sluneční kolektory mají účinnost přeměny cca 80 %, fotovoltaické panely 16 %. To znamená, že pro ohřev např. 300 l zásobníku (4-5 osob), potřebujeme při ohřevu solárním systémem 5-6 m² kolektorové plochy (2-3 kolektory). Pokud bychom chtěli stejný objem vody ohřívat fotovoltaikou potřebujeme 10 až 12 solárních panelů. Nelze také porovnávat špičkové solární kolektory vyráběné v Evropě oproti nejlevnějším solárním panelům z Číny.

Kvalitní sluneční kolektory mají ověřenou životnost cca 40 let. Naproti tomu pouze nejkvalitnější fotovoltaické panely Vám garantují stejný výkon pouze prvních 15 let. Po dvaceti letech jejich výkon klesá na max. 80 %. Následně i ty nejkvalitnější panely mají po 25 letech účinnost maximálně 50 % – zde je nutná jejich výměna.

Fotovoltaický systém je jednodušší pouze z hlediska montáže. Pro instalační firmu je jednodušší instalovat kabel než ohýbat a spojovat měděné potrubí. Proto klesá cena za montáž. Co se týká samotných komponentů obou systému nelze říci, že je fotovoltaický system jednodušší. Je zde nutný měnič – to je samo o sobě velmi složité technické zařízení, přes které neustále tečou vysoké proudy. Pokud si uvědomíte, jak často Vám odchází domovní elektronika, měnič není nic jiného.

Oproti tomu, je v solárním systému oběhové čerpadlo a jednoduchá diferenciální regulace se spínaným relé. Výměna solární kapaliny se provádí co 6-8 let a cena je do 3.000 Kč.

Přehřátí zásobníků, znamená stav, kdy so do zásobníku dostává vice tepla, než je požadováno. Kvalitní solární systémy mají letní přehřívání dávno vyřešeno. Regulace solárního systému umí zásobník patřičně vychladit a následně připravit pro příjem dalšího tepla. Fotovoltaické zařízení ohřívání zásobníku vypne. Prakticky se tedy stane stav, kdy máme na střeše instalaci fotovoltaických panelů, které máme vypnuté – přicházíme o investici.

Ideální orientace solárních kolektorů je samozřejmě na jižní stranu, ale nevadí, jestliže máte střechu orientovanou jinak. Solární soustavu stačí přizpůsobit daným podmínkám, například přidáním jednoho kolektoru.

V našich zeměpisných šířkách, 49° s.š. je ideální sklon v letním období 30° a v zimním 60° – 70°. Z toho vychází celoroční průměr sklon kolektorového pole 45°. Konstrukce solárních systémů nám umožňují tohoto sklonu docílit. Pokud to není možné, menší solární zisky kvůli neideálnímu sklonu lze nahradit rozšířením pole například o jeden kolektor.

Solární kolektory můžeme umístit na jakýkoliv typ střechy díky typizovaným konstrukcím. Počínaje eternitovou nebo asfaltovou krytinou, přes betonovou nebo keramickou tašku po plechové krytiny.

Nemusíte se obávat poškození, všechny konstrukce solárních kolektorů jsou navrženy tak, že do krytiny se vůbec nezasahuje. Konstrukce se kotví na latě, na které jsou přiklopeny tašky. Prostup ze střechy se provádí buď pomocí větrací tašky, nebo se vyfrézuje otvor, který se poté kolem izolace rozvodu solárního systému utěsní tmelem odolným proti vysokým teplotám a UV záření.

V místě, kde se bude konstrukce kolektorového pole opírat o tašku, se vloží klín a taška tak bude chráněna proti prasknutí.

Rovná střecha je pro umístění solárních panelů nejvýhodnější, neboť montážní konstrukce nám umožňuje docílit ideálního sklonu 45° a ještě si kolektorového pole natočíme na rovné střeše přímo na jižní stranu.

Cest, jak propojit kolektorové pole ze střechy do zásobníku, bývá několik. Můžeme rozvod protáhnout nevyužívaným komínem, můžeme udělat prostup konstrukcemi, táhnout rozvod po fasádě, ukotvený a schovaný v montážních skříních. V zásadě se vždy nějaká cesta najde tak, aby došlo k co nejmenší újmě konstrukcí domu a aby rozvod působil co nejvíce funkčně a esteticky.

Kolektor ja zasklený 4 mm kaleným sklem, toto sklo je dimenzováno pro 30 mm kroupy.