V súčasnosti je na trhu k dispozícii viacero technických riešení na zníženie nákladov na vykurovanie a ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV). Jedným z nich je využitie obnoviteľných zdrojov energie, akým je aj energia slnka, a to použitím solárnych kolektorov. Tie nielenže prinášajú nižšie náklady na energie, ale aj prispievajú k ochrane životného prostredia.
Slnečnú energiu nemožno naplno využívať počas slabej intenzity slnečného žiarenia (noc, zamračené dni, resp. zimné obdobie), preto sa solárne kolektory využívajú iba ako doplnkový energetický zdroj na ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV) a prikurovanie v miestnostiach (temperovanie), prípadne aj na ohrev vody v bazénoch.
Jedným z najpoužívanejších a cenovo najdostupnejších riešení, vhodných aj v prípade rekonštrukcie obytných priestorov, je kombinácia solárneho systému s moderným kondenzačným kotlom. Ak ide o používanie dvoch rôznych zdrojov tepla, ako je to aj v tomto prípade, hovoríme o tzv. bivalentnom systéme.
Princíp fungovania bivalentného systému
Súčasťou modernej bivalentnej zostavy je kondenzačný plynový kotol, solárny zásobník vody a slnečné kolektory. Úlohou kondenzačného kotla v bivalentnej zostave je vykurovanie a tzv. doohrev vody v solárnom zásobníku pri nedostatku slnečného žiarenia. V čase dostatočného slnečného žiarenia sa voda v solárnom zásobníku zohreje na požadovanú teplotu a plynový kotol sa nemusí zapínať. Menej cyklov znamená menšie opotrebovanie, čo prináša dlhšiu životnosť plynového kotla.
Používajú sa tzv. bivalentné zásobníky teplej vody, ktoré sú vybavené dvomi výmenníkmi tepla, čo umožňuje ľahké pripojenie k solárnemu systému aj ku kondenzačnému kotlu. Pri dimenzovaní a návrhu bivalentného systému treba brať do úvahy, že čím viac teplej vody akumulujeme, tým dlhšie je možné uskladnenú energiu zo zásobníka využívať, a to aj v čase, keď slnko už nesvieti. Správny návrh systému je preto veľmi dôležitý.
Podľa noriem je primárnym zdrojom plynový kondenzačný kotol. Ten je stavaný na 100 % potreby, a to tak, ako keby nebol inštalovaný solárny ohrev. V prípade výpadku solárneho systému, kotol prevezme plnú zodpovednosť za dodávku tepla.
Výhody kombinácie solárneho systému a plynového kondenzačného kotla
Najdôležitejšou výhodou je úspora nákladov na primárnych zdrojoch energie, keďže pri bivalentnom riešení vykurovania sa okrem klasických nakupovaných energií (plyn) bezplatne využíva aj obnoviteľný zdroj energie (slnečná energia). Kombinácia solárneho systému a plynového kondenzačného kotla nám môže v konečnom dôsledku ušetriť aj viac ako 40 % nákladov na vykurovanie a ohrev úžitkovej vody.
Percento úspory nákladov je pritom závislé od technického riešenia - od veľkosti solárnych kolektorov, zásobníkov (akumulačná kapacita), orientácie a umiestnenia kolektorov, celkového vyladenia systému a ďalších faktorov.
Okrem toho, využívaním obnoviteľných zdrojov energie chránime životné prostredie.
Nevýhody a na čo pamätať
Väčšie priestorové nároky zapríčinené potrebou umiestnenia veľkoobjemového solárneho zásobníka vody možno považovať za nevýhodu. V prípade novostavby to nie je problém, priestorové nároky sa riešia už vo fáze projektu. V prípade existujúcej inštalácie sú možnosti obmedzené aktuálnym stavom miesta inštalácie.
Pri umiestňovaní solárnych kolektorov na stavbu treba brať do úvahy aj orientáciu strechy a sklon, aby sa využil čo najväčší potenciál slnka. Ideálna orientácia strechy je na juh so sklonom 45°, avšak smerovanie na juhovýchod či až juhozápad a sklon strechy v rozpätí 30 - 60° sú plne postačujúce.
Plynové kondenzačné kotly VIESSMANN
Spoločnosť VIESSMANN ponúka podlahové aj nástenné plynové kondenzačné kotly, ktoré dosahujú až 98-percentnú účinnosť pri premene paliva na energiu. Výmenník tepla Inox-Radial z nehrdzavejúcej ocele v kombinácii s plynovým horákom MatriX zabezpečujú vysokú energetickú účinnosť a vysokú úroveň komfortu vykurovania na dlhú dobu. Táto technológia zároveň znižuje účty za vykurovanie a minimalizuje emisie.
Vďaka automatickému regulátoru spaľovania Lambda Pro Control sú plynové kondenzačné kotly VIESSMANN konštruované tak, aby spĺňali budúce normy, pretože môžu pracovať s rôznymi druhmi plynu a zmesami bioplynu. Plyn ako palivo má nízke emisie a vysokú energetickú hodnotu. Používa sa nielen na plynové vykurovanie, ale aj v iných vykurovacích systémoch.
Plynový kondenzačný kotol účinne ohrieva, a preto je šetrnejší ku klíme a vašej peňaženke.
Solárne systémy VIESSMANN
VIESSMANN ponúka ploché i trubicové solárne systémy - rokmi overenú kvalitu nemeckej značky. Solárne systémy sú určené pre moderné budovy i rekonštrukcie a predstavujú úsporné a spoľahlivé riešenia pre ohrev vody a vykurovanie. Využívajú čistú energiu zo slnka na ohrev vody, podporu vykurovania a znižovanie spotreby energií.
Vďaka viac než 40 rokom skúseností v oblasti solárnej techniky ponúka VIESSMANN špičkovú kvalitu, dlhú životnosť a maximálnu energetickú účinnosť.
5 dôvodov, prečo zvoliť solárne systémy VIESSMANN:
- Jednoduchý princíp - maximálna účinnosť: Slnečná energia dopadá na kolektory, ktoré premieňajú žiarenie na teplo. Teplo sa prenáša teplonosnou kvapalinou do zásobníka teplej vody (akumulačnej nádrže). Regulácia VIESSMANN optimalizuje využitie slnečnej energie a prepína medzi zdrojmi (solár, kotol, TČ).
- Úspora energie a peňazí: V lete solár pokrýva takmer 100 % spotreby TÚV, v zime efektívne podporuje vykurovanie.
- Vyššia nezávislosť od cien energií.
- Ekologická prevádzka bez emisií.
- Možnosť kombinácie s tepelným čerpadlom, kotlom či akumulačnou nádržou.
Typy solárnych kolektorov VIESSMANN
Plochý kolektor VIESSMANN VITOSOL 200-FM / 100-FM
Vysokovýkonné ploché solárne kolektory pre ohrev teplej vody a podporu vykurovania. Technológia ThermProtect zabezpečuje automatickú reguláciu teploty pre ochranu pred prehriatím. Možnosť montáže na strechu, ploché strechy alebo fasádu. Dlhá životnosť vďaka hliníkovému rámu a solárnemu sklu s vysokou priepustnosťou svetla. Ideálne riešenie pre rodinné domy - spoľahlivé, nenáročné, overené praxou.
Vákuový trubicový kolektor VIESSMANN VITOSOL 300-TM
Najvyššia účinnosť aj pri difúznom svetle - vhodný pre celoročnú prevádzku. Systém Heatpipe a ThermProtect zaisťuje prevádzku bez rizika prehriatia a minimálnu údržbu. Možnosť horizontálnej aj vertikálnej montáže. Výborný výkon aj pri nízkych teplotách. Vhodné pre náročnejších zákazníkov, pre objekty s vyššou spotrebou alebo pre kombináciu s tepelným čerpadlom.
Solárne zostavy VIESSMANN - sety pre rodinné domy
Kompletné solárne systémy vrátane zásobníka, čerpadlovej jednotky a regulácie. Predpripravené sady podľa počtu osôb a potreby teplej vody. Jednoduchá montáž a rýchla inštalácia. Úsporné riešenie „na kľúč“ pre domácnosti aj malé penzióny.
Akumulačné nádrže a ich využitie
Akumulačné nádrže slúžia na akumuláciu prebytočného tepla od jeho zdroja. Zdrojom môže byť kotol na tuhé palivo, tepelné čerpadlo, solárne kolektory, krbová vložka, atď. Nádrže slúžia na ukladanie tepla vo vykurovacom systéme a umožňujú ohrev alebo predohrev TÚV vo vnútornej nádobe.
Zaradenie akumulačnej nádrže do vykurovacieho systému s kotlom na tuhé palivo umožňuje optimálny chod kotla na priaznivej teplote pri prevádzke kotla. Prínos je hlavne v období optimálneho chodu.
Typy solárnych zásobníkov:
- Stacionárny zásobník teplej vody s dvomi výmenníkmi tepla: Spodný výmenník pre využitie solárnej energie, vrchný výmenník na pripojenie konvenčného zdroja tepla. Ochrana proti korózii pomocou horčíkovej / titanovej anódy.
- Zásobníky s vnútornou smaltovanou nádobou na priamy ohrev TÚV: Solárny výmenník s rôznou plochou (napr. 2,5 m² alebo 3,3 m²). Možnosť pripojenia elektrického vykrievacieho telesa.
Najpoužívanejšie solárne zásobníky na ohrev TÚV majú objem 200l až 500l. Tieto sú spravidla vybavené dvomi výmenníkmi - spodný pre solárny systém a vrchný na dohrev pomocou konvenčného zdroja (kotla). Alternatívne môžu byť tieto zásobníky vybavené elektrickou špirálou.
Hybridné riešenie vykurovania plynom a solárnou energiou
Príkladom úspešného hybridného riešenia je príbeh Viktora a Márie, ktorí sa rozhodli pre novostavbu rodinného domu. Po dôkladnej konzultácii s kúrenárom zvolili kombináciu plynového kondenzačného kotla a tepelného solárneho systému.
Manželia mali dobré skúsenosti s plynovým kondenzačným kotlom a dôverovali mu, najmä s ohľadom na možné chladné zimy. Stavebný pozemok na svahu s orientáciou na juh poskytoval ideálne podmienky pre inštaláciu výkonného tepelného solárneho systému.
Okrem vykurovania sa Viktor a Mária rozhodli pre moderné decentralizované vetranie, ktoré šetrí náklady na kúrenie tým, že minimalizuje tepelné straty pri vetraní.
Regulácia WOLF, ktorú si Viktor vybral, dokonale koordinuje jednotlivé vykurovacie komponenty a inteligentný algoritmus uprednostňuje využitie slnka, pričom pri dohrievaní plynovým kotlom zostáva v solárnom zásobníku vždy dostatok voľného miesta.
Vďaka solárnej energii Viktor a Mária vykurujú ekologicky a zároveň úsporne, čím bezpečne smerujú do budúcnosti.
Kondenzačná technológia plynových kotlov
Kondenzačný kotol je konštruovaný tak, aby efektívne využíval energiu zemného plynu. Spaliny odchádzajúce z kotla, ktoré vzniknú pri spaľovaní plynu, sa ochladzujú až pod teplotu rosného bodu a nastáva kondenzácia vodnej pary obsiahnutej v spalinách, čím sa získava tzv. kondenzačné teplo. Takto sa konvertuje až 98 % energie, ktorá sa používa na výrobu tepla.
Výber solárnych kolektorov: Plochý vs. Trubicový
Pri kombinácii kondenzačného kotla so solárnym ohrevom sa môžu využívať ploché aj trubicové kolektory. Každý typ má svoje výhody a nevýhody:
- Ploché kolektory: Využívajú na zachytenie lúčov až 90 % svojej celkovej plochy. Dosahujú vyššie tepelné zisky v letných mesiacoch.
- Trubicové kolektory: Majú lepšie izolačné vlastnosti a zachytávajú aj tzv. difúzne žiarenie. Lepšie môžu byť trubicové kolektory pre podporu vykurovania na jar a jeseň.
Ak je prioritou ohrev teplej vody, môžu byť vhodnejšie ploché kolektory. Ak ide predovšetkým o podporu vykurovania na jar a jeseň, lepšie môžu byť trubicové kolektory.