Slunce hřeje a svítí zadarmo
15.09.2006
Neustále se ztenčující zdroje energie (zejména ropy, uhlí či zemního plynu) a jejich strmé rostoucí ceny nás nutí poohlížet se po jiných variantách. Využívat energii mořských vln či větru u nás není možné, nebo se to zatím příliš nedaří, a vodní či jaderné elektrárny s sebou přinášejí často nepřekonatelné problémy. K dispozici je ovšem energie Slunce, která by při vhodném využití mohla dosavadní zdroje poměrně úspěšně nahradit.
Energie, kterou naše nejbližší hvězda vyzáří směrem k Zemi, dosahuje 175 miliard megawattů, takže na každý metr čtvereční dopadá asi 1,39 kW (tzv. solární konstanta). Část tohoto množství sice odrazí ochranná vrstva atmosféry, takže celková dopadající energie je výrazně nižší (při kolmém dopadu a při bezmračném počasí dopadá na čtvereční metr zemského povrchu přibližně 1000 wattů). Toto množství by nám mělo teoreticky stačit, bohužel největší podíl sluneční energie připadá na místa, kde ji není možné (alespoň prozatím) dostatečně využívat. Jsou to zejména rovníkové oblasti moří, pouště či velice řídce obydlené lokality... V našich zeměpisných šířkách se využívání energie Slunce omezuje pouze na nejteplejší měsíce v roce, ve zbývajícím období je zapotřebí zapojit také jiné zdroje, l když sluneční energie je zdánlivě zdarma, jsou všechna zatím známá solární zařízen konstrukčně i finančně náročná a vyplatí se pouze k ohřevu trvale obydlených objektů; finanční návratnost například u takové rekreační chaty je poměrně nízká a takové zařízení "by se zaplatilo" až za několik desítek let.
Využití v praxi
V našich podmínkách se energie Slunce využívá zejména k ohřevu užitkové vody, pro otopné účely a k ohřevu vody v bazénech prostřednictvím tzv. solárních kolektorů. Již méně často jsou k vidění zatím velice drahé fotovoltaické panely, které mění dopadající světlo přímo v elektrickou energii využitelnou v domácnosti. Sluneční záření se dnes s oblibou využívá také "pasivně" - tato metoda vychází ze stejného principu jako například obyčejný skleník. Nejčastéji jde o nejrůznější skleněné přístavky (informovali jsme o nich v předchozí kapitole), které je možné instalovat nejen u nově stavěných budov, ale lze jimi doplnit rovněž objekty staršího data. Tepelná energie takto získaná odvisí především od polohy a typu budovy a může dosahovat poměrné zajímavých hodnot.
Když se řekne kolektor
Co do řešení se solární kolektory dělí na kapalinové a vakuové. V případě kapalinových zařízení se sluneční záření přeměňuje na teplo s pomocí speciálně upravených skleněných ploch, mezi kterými cirkuluje vhodné teplonosné médium, ekologicky nezávadná nemrznoucí kapalina (např. sloučeniny glykolu, solaren atd.). Tepelná energie je pohlcována absorbérem a odváděna do výměníku, kde je předávána k ohřevu vody nebo topné vodě, popřípadě se může ukládat v objemných akumulačních nádržích a využívat později (například v noci nebo ve dnech s nedostačujícím slunečním svitem). Výhodné jsou zejména kolektory vybavené selektivní absorpční vrstvou, jež mají vyšší účinnost, protože dokáží zachytit i difuzní záření, což je energie pocházející z odrazu slunečních paprsků od překážek v atmosféře (oblaka, vodní pára, prach). Vedle poměrně běžných kapalinových panelů se vyrábějí i vakuové solární kolektory, které sluneční záření zachycují prostřednictvím vakuové skleněné plochy či trubice, kde se přeměňují na tepelnou energii odpařováním teplonosné kapaliny. Ta přechází následně v podobě páry do kondenzátoru, kde ve výměníku předává teplo topné vodě; tím se ochladí, zkapalní (zkondenzuje)a vrací se zpět do kolektoru. Vakuum výrazně snižuje ztráty, čímž se účinnost zařízení výrazně zvyšuje zejména v zimních měsících. Solární kolektory obou typů je možné instalovat nejen na nové, ale i stávající starší budovy. Tepelnou energii lze pro potřeby vytápění kumulovat do zásobníků i dlouhodobě, ale jejich cena a nároky na prostor jsou poměrně velké (čím delší doba akumulace, tím je systém dražší). Solární zařízení je navíc zapotřebí doplnit vhodným zdrojem tepla (plynový nebo elektrický kotel, přímotop, teplovzdušný krb), který bude dodávat tepelnou energii v době, kdy intenzita slunečního záření není příliš velká. Sluneční kolektory, které jsou dnes k vidění na střechách některých budov, jsou jen příslovečným "vrcholkem ledovce" - aby systém fungoval, musí solární sestava obsahovat také zásobník, elektronickou regulaci, expanzní nádobu, odvzdušňovací ventil, pojistný ventil a další komponenty umožňující bezpečný provoz. Levnější systémy jsou tzv. samotížné (ohřátá tekutina stoupá vzhůru), většinou se však používají oběhová čerpadla.
Aby dobře fungovaly
Kapalinové i vakuové kolektory se montují se sklonem 45° na sedlovou nebo rovnou střechu, méně často na stěnu objektu ("fasádní systémy"). Chcete-li získat co možná nejvyšší výkon, potom musíte dodržet jejich nasměrování na jih. Mírná odchylka na západ (8° až 15°) pak umožní využít i energii zapadajícího Slunce. Některé zahraniční konstrukce umožňují průběžné natáčení kolektorů. Toto řešení je však finančně nevýhodné a poměrně nespolehlivé. Běžnější jsou konstrukční prvky, s jejichž pomocí je možné měnit úhel ve vertikálním i horizontálním směru v rozmezí asi +/-15 stupňů. Kolektory samozřejmě nesmi být po dobu ohřevu ničím zastíněné (přípustný je stín stromů dopoledne; od cca 11 hodiny musí být plochy kolektorů vystavené slunečnímu záření zcela bez překážek). Také samotné kolektory nelze rozmístit zcela libovolně - solární plochy musí být co možná nejblíže centru odběru TUV, veškeré potrubí musí odpovídat nejen požadovanému průtoku a teplotě kapaliny v solárním okruhu, ale mělo by být opatřené také kvalitní tepelnou izolací.
Co se ještě vyplatí vědět:
* V letním období, kdy se netopí a spotřeba TUV (teplé užitkové vody) je takřka minimální, je zapotřebí chránit solární kolektory i celý systém před nadměrným přehříváním. V tomto případě se vyplatí vyhřívat přebytečným teplem například vodu v bazénu.
* Svisle umístěný kapalinový kolektor, který bude orientovaný směrem na jih, poskytne za rok cca 700 kWh/m2, šikmo umístěný kolektor se sklonem 20 až 60° dodá za rok cca 1000 kWh/m2 (hodnoty závisí také na účinnosti kolektorů).
* Dnes je již známá věc, že k přípravě teplé užitkové vody (TUV) pro jednu osobu je zapotřebí plocha kolektoru nejméně 1,2 m2. V průměru 1 m2 kolektoru ohřeje 45 litrů vody v zásobníku za den. Pokud počítáte i s tím, že následující den nebude svítit slunce, musíte dimenzovat zásobník na TUV na objem 60 l na každou osobu v domácnosti.
* Pokud kolektory použijete výhradně pro přípravu TUV, potom budete potřebovat nejméně 3 kolektory a další příslušenství, k přípravě TUV a přitápění je pak zapotřebí minimálně 6 kolektorů. Při vyhřívání bazénu (podmínkou je spolehlivá tepelná izolace) je zapotřebí, aby plocha solárních kolektorů dosahovala asi poloviny plochy hladiny (u nekrytých bazénů, u krytých bazénů stačí zhruba 25 %).
* V každém případě se vyplatí, aby dodávku solárních kolektorů, montáž veškerých zbývajících částí systému včetně regulace, napojení na rozvody vody a elektroinstalaci navrhla a realizovala jediná firma. V případě reklamací se pak můžete obracet na jednoznačně definovaného partnera.
Klasický domek nebo moderní novostavba solární kolektory na střeše vůbec nemusí působit rušivě
Počet střešních panelů na střeše je samozřejmě nutné přizpůsobit počtu osob, které dům obývají a jejich požadavkům.
Autor: Karel Stech, časopis Domov
Foto: archiv firem Nelumb, Solární systémy
Článek byl zobrazen 10750 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Schody na zakázku od českého výrobce
Trepp-art vám nabízí dřevěné a ocelové schody a schodiště na zakázku. Máme za sebou téměř 20 let zkušeností a tisíce realizací po celé Evropě. Digitální zaměření po celé ČR je zdarma.Nábytek ENO - nábytek, postele a sedací soupravy on-line
Široká nabídka sedacího nábytku, nábytku do obývacího pokoje, dětského nábytku, ložnicového nábytku, nábytku do kuchyně a jídelny, rustikálního nábytku, kancelářského nábytku a zahradního nábytku. 1200 m2 výstavní a prodejní plochy, vlastní doprava.Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Vysoce výkonná česká tepelná čerpadla Mach Chameleon. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s dlouholetou tradicí. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.Moderní rodinné domy ze zateplených tvárnic Durisol
Zateplené tvárnice DURISOL mají řadu předností. Domy stavěné z tohoto systému jsou navíc moderní, promyšlené do posledního detailu a krásné. Prohlédněte si náš katalog RD!Kvalitní nábytek české výroby
Moderní český nábytek za rozumnou cenu - kuchyně, obývací pokoje, ložnice, dětské pokoje, předsíně, kanceláře. Vybavte si celý dům v jednom stylu. Nábytek MONARC - nábytek s tradicí od roku 1991.Terasy na klíč - rok 2024 na nové terase
Terasy a ploty, WPC i dřevěné materiály, různé dekory, realizace na klíč profesionálně a kvalitně. Terasová prkna skladem, vyberte si terasu na našem e-shopu nebo nás navštivte v terasovém centru a objednejte si termín realizace včas. Poradíme vám s projektem dle vašich představ.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Jak fungují a kam se hodí topné koberce?
Také vás neustále trápí studené nohy? Je vám doma zima od podlahy? Tento problém můžete vyřešit instalací podlahového vytápění, nebo mnohem levněji pořízením topného koberce. Jsou úsporné a zároveň velmi efektivní. Jak topné koberce fungují a kde všude je možné je použít si povíme v následujícím článku.
Konvektory, moderní způsob vytápění
Ještě stále se trápíte s nevýkonnými starými radiátory? Hledáte způsob, jak vytopit váš dům, byt nebo kanceláře snadno, rychle a navíc za málo peněz? Řešení máte na dosah ruky. Na český trh ho přináší společnost Licon a jmenuje se konvektor. Konvektorové vytápění významně snižuje náklady na topení.
Ohřev vody Sluncem – fototermicky nebo fotovoltaicky?
Využití energie Slunce k přímému ohřevu vody je u nás už skoro tradiční záležitostí. I když se zatím nemůžeme počtem instalací v poměru k počtu budov srovnávat např. s Rakouskem. Ztrátu momentálně mírně dotahujeme díky pobídce z programu Zelená úsporám.
Jak na ekologické vytápění rodinného domu
Mnohé majitele rodinných domů dnes při rozhodování o způsobu vytápění objektu zajímá kromě tradičních (a samozřejmě stále důležitých) parametrů jako efektivita či cena, také to, jak je daný způsob vytápění ekologický. Stopa, kterou bude jejich dům zanechávat na životním prostředí, jim není lhostejná, a to je jistě správné. Jaké reálné možnosti ale mají?
Jak využít solární energii doma a na zahradě?
Solární energie – dvě slova, která jsou v posledních letech skloňována ve všech pádech. A není divu. Neustálé zdražování energií a s tím spojených nákladů na bydlení nutí většinu z nás zamyslet se nad tím, jak je snížit. Ohřev vody, vytápění i světlo a elektřina vůbec, není toho málo. A právě solární energie může být výborným řešením a jedním z doplňkových náhradních zdrojů.
Údržba fotovoltaických elektráren pomocí termokamer
Fotovoltaické elektrárny zažily boom především v roce 2010, ale i dnes se těší velké popularitě. Ceny jejich instalací se sice již výrazně snížily, ale přesto jsou nejvyšším počátečním nákladem. Vyrobená elektřina však zajišťuje návratnost počáteční investice, která může být prodloužena i o několik let, pokud jsou panely udržovány v ideální kondici.
Teplo chytře
Ekonomické stavby jako první z velkých stavitelů zavedly masivní podporu vytápění pomocí tepelných čerpadel. Na důvody tohoto rozhodnutí jsme se zeptali generálního ředitele společnosti pana Davida Mencla a manažera projektu pana Martina Protivy.
Jak snížit a uspořit výdaje za teplo
Dlouholetým trendem v mnoha českých domácnostech jsou přetopené místnosti. Lidé zbytečně za teplo vyhazují tisíce korun navíc, než je potřeba. Ušetřit se dá přitom nejen snížením teploty v bytě, ale i dalšími "fígly".
