Slnko nám ponúka obnoviteľnú, bezrizikovú a čistú energiu ukrytú v jeho lúčoch, na ktorú sa môžeme spoľahnúť. Na výrobu tepla používame fototermické panely (tzv. solárne), zatiaľ čo za pomoci fotovoltických panelov vyrábame zo slnečného žiarenia elektrickú energiu. Fotovoltické panely sa najčastejšie umiestňujú na strechy a fasády budov.
Systémy Logitex: Využitie jednosmerného prúdu (DC) pre kúrenie a ohrev vody
Patentované ovládanie jednosmerného prúdu (DC), ktoré používa Logitex, sa dá použiť okrem ohrevu vody aj pre kúrenie, ktoré je pripojené ku zdroju z fotovoltaických panelov. Absolútnou svetovou dominanciou systému Logitex je automatický presun jednosmerného prúdu medzi výrobkami, ktoré sú napojené na zdroj jednosmerného prúdu (DC).
Ak sa v zásobníku vody zohreje voda na nastavenú teplotu, elektrina (DC) sa presunie do druhého zásobníka alebo z vykurovacieho systému do zásobníka, čím sa rovnomerne rozdelí celodenná produkcia elektriny z fotovoltaických panelov. Systémy fotovoltaického kúrenia by mali byť vždy predradené pred ohrievačmi vody. Systémy kúrenia a ohrevu vody Logitex komunikujú medzi sebou automaticky, bez potreby ďalšieho elektronického riadenia.
Odporúčané riešenia pre nízkoenergetické a pasívne domy
Pre nízkoenergetické a pasívne domy je kľúčové efektívne využívanie energie. V rámci jedného z odporúčaných riešení je podlahové kúrenie riešené výhrevným vodičom v podlahe, ktorý je zapojený na zdroj striedavého prúdu (AC) zo siete. Toto pripojenie do siete garantuje vykurovanie v čase, keď je nedostatok slnečného žiarenia. Pod výhrevný vodič AC sa do podlahy uloží druhý výhrevný vodič Logitex, ktorý je priamo pripojený na prúd z FV panelov (DC). Akumulácia DC do podlahy optimalizuje tepelný príkon zo slnka. Cez deň slnko zohrieva dom cez okná a zároveň akumuluje energiu cez zariadenie Logitex do podlahy. Večer a v noci stúpa naakumulované teplo z podlahy do domu. Preto je dôležité, aby bol vykurovací vodič Logitex uložený hlbšie v podlahe.
Ohrev pitnej vody a pripojenie spotrebičov
Ohrev pitnej vody je zabezpečený prostredníctvom zásobníka objemu 300-500 l so systémom riadenia Logitex. Do zásobníka je priamo pripojený FV zdroj 1-2 kW DC, ku ktorému sa automaticky pripája druhý zdroj z FV panelov, po vypnutí podlahového kúrenia DC. Z nádrže je naviac možné pripojiť práčku a umývačku riadu, ktoré nebudú (alebo len minimálne) odoberať elektrinu zo siete pre svoj ohrev vody, čím dochádza k významnej finančnej úspore za odber elektriny zo siete a zároveň sa optimalizuje využitie ekologicky vyrobenej elektriny z fotovoltaických panelov.
Inštalácia 4 kW fotovoltaického zdroja zabezpečí pri správnej polohe panelov ročnú výrobu elektriny na úrovni 4.000-5.000 kWh. O túto hodnotu klesne odber elektriny zo siete a pre nízkoenergetické a pasívne domy to znamená v celkovej energetickej spotrebe domu výrazne vyšší podiel výroby a spotreby vlastnej elektriny ako samotný nákup elektriny z verejnej siete. Pritom nízkoenergetický a pasívny dom nie je pripojený s vlastnou výrobou elektriny do verejnej siete!
Možnosti napojenia fotovoltiky na kúrenie
- Ekologicky vyrobená elektrina z FV panelov môže byť priamo napojená na podlahové vykurovanie Logitex alebo na akumulačnú elektrickú pec Logitex (LXDC/PEC).
- Pomocou riadiacich boxov LXDC/H alebo LXDC/S a izbovými termostatmi sa elektrina z FV panelov využíva na kúrenie ako aj na ohrev teplej pitnej vody v zásobníku Logitex.
- Priama podpora kúrenia: V prípade teplovodného podlahového kúrenia vstupuje voda zohriata na cca 30 °C a vracia sa vychladená na cca 20 °C. Zásobník, ktorý je pripojený na vykurovaciu vodu, ktorá sa vracia, zohreje za slnečného dňa vodu späť na 30 °C, ktorá cez hlavný zdroj (tepelné čerpadlo, plynový alebo elektrický kotol a pod.) len preteká, čím sa šetrí elektrina zo siete alebo plyn.
Využitie prebytkov elektriny a hybridné systémy
Ak je nahriaty a odpojený zásobník na ohrev kúrenia a zároveň je nahriaty aj stacionárny zásobník na ohrev pitnej vody, elektrina z FV panelov sa môže automaticky využiť na výrobu vlastnej elektriny, nabíjanie batérií, do ďalšieho hybridného zásobníka Logitex alebo do elektrického kúrenia Logitex. Ak bude použitý menič DC/AC s pripojením do siete, je možné využiť funkciu LXDC BOX a jeho bezpotencionálne ovládanie ďalšieho zariadenia.
Napríklad, ak sa zapnú zariadenia - elektrický kotol, tepelné čerpadlo alebo klimatizácia, elektrina z FV panelov sa automaticky z ohrevu vody prepne do meniča a ten začne dodávať striedavý prúd do zariadenia. Ak zariadenia majú spotrebu elektriny rovnajúcu sa výrobe elektriny z FV panelov, neodoberajú z verejnej siete žiadnu elektrinu, čo znamená, že majiteľ zariadenia si vyrába teplo alebo chlad zdarma. Ak je výroba z FV panelov nižšia ako je aktuálna spotreba zariadenia, rozdiel si zariadenie odoberie zo siete. LXDC BOX má funkciu ON/OFF Grid. Pri aktivácii funkcie OFF Grid, menič DC/AC pracuje len v prípade, že si elektrinu vyžiada pripojené zariadenie.
Integrácia s inými zdrojmi tepla
Pri použití stacionárnej akumulačnej nádrže (300-2000 l) s ohrevom kúrenárskej vody fotovoltaikou (1-6 kW DC) a súčasne elektrickým prúdom zo siete (3-12 kW AC) nie je potrebný elektrický kotol. Akumulačná nádrž pre kúrenie využíva FV panely (1-4 kW DC) pre ohrev kúrenárskej vody. V prípade nedostatku slnečného svetla sa automaticky zapne ohrev z verejnej siete. Po nahriatí akumulačnej nádrže dôjde k automatickému presunu elektriny z FV panelov do druhej nádrže na ohrev pitnej vody, kde je priamo privedený zdroj z FV panelov o výkone 1-2 kW DC.
Jedna univerzálna stacionárna nádrž (300-2000 l) pre ohrev pitnej vody, umožňuje ohrev pitnej vody ako aj kúrenárskej vody v jednej nádrži. Ak sa nekúri, výkon z FV panelov zohrieva celú nádrž a celý obsah nádrže je určený pre spotrebu teplej pitnej vody. Akonáhle sa zapne kúrenie, teplo v spodnej časti nádrže sa pomocou trubkového výmenníka presunie do kúrenia. Vzhľadom na vysoké teploty z FV zdroja v nádrži, je potrebné použiť zmiešavací ventil na okruh kúrenia, aby nedošlo k prehriatiu kúrenia.
Vykurovanie pomocou pevného paliva (drevo, pelety a pod.) s následnou akumuláciou vo veľkej akumulačnej nádrži, v ktorej je ponorená smaltovaná nádrž pre ohrev pitnej vody v objeme 100-313 l, zabezpečuje teplú pitnú vodu počas kúrenia pevným palivom. V prípade, že sa nekúri alebo sa kúri nepravidelne, ohrev vody je zabezpečený v hybridnom zásobníku Logitex pomocou FV panelov a v prípade nepriaznivého počasia aj elektrickým zdrojom zo siete (AC). Je to ideálne zapojenie pre používateľov pevného paliva, pretože nemusia mimo vykurovacej sezóny kúriť len kvôli ohrevu teplej pitnej vody. Teplú vodu zabezpečí fotovoltaika a v prípade dlhodobo nepriaznivého počasia elektrina zo siete. V zime, keď je slnečný svit malý, jeho nedostatok sa kompenzuje ohrevom vody vo veľkej akumulačnej nádrži pomocou pevného paliva. V takomto prípade teplá voda z akumulačnej nádrže preteká cez hybridný zásobník Logitex a fotovoltaikou sa dohrieva.
Energetická efektívnosť a legislatíva
V čase energetickej krízy, keď sú ceny elektrickej energie a plynu vysoké, solárne systémy ponúkajú unikátne riešenie v podobe znížených, prípadne nulových mesačných nákladov za kúrenie. Na Slovensku od januára 2021 sa môžu stavať už len „ekologické stavby“. To znamená, že každá novostavba, ktorá chce dostať stavebné povolenie, bude musieť spĺňať energetický certifikát A0, čo v praxi predstavuje, že stavba musí spĺňať kritérium maximálnej ročnej spotreby energie na meter štvorcový - 54 kWh.
Energetická trieda sa potom počíta v zmysle pomeru jednotlivých zdrojov. Platí, že najnáročnejšia je výroba a distribúcia elektrickej energie, ktorá má podľa vyhlášky najvyšší transformačný faktor, čo znamená, že jej výroba a distribúcia najviac zaťažuje životné prostredie. Solárne systémy na výrobu solárnej energie naopak najmenej zaťažujú životné prostredie a preto majú nulový koeficient.
Inštalácia a umiestnenie solárnych systémov pre výrobu elektrickej energie je priamo na streche rodinného domu. Takto vyrobená elektrická energia pomáha znižovať celkovú spotrebu elektriny v dome. Systém sa skladá z dvoch základných komponentov: fotovoltaické panely a menič. Ku systému je možné inštalovať aj wattmeter, ktorý slúži na presný monitoring spotreby. Ak máte doma momentálnu spotrebu 1000 W a je slnečný deň, tak menič bude všetku vyrobenú elektrickú energiu dodávať práve z fotovoltaických panelov. Ak fotovoltaické panely budú vyrábať a dodávať menej elektrickej energie, rozdiel sa automaticky odoberie zo siete.
Význam batériových úložísk
Cenu fotovoltaického systému ovplyvňuje viacero vecí ako napríklad značka panelov a meniča, ale najviac, či vaša FVE bude hybridný systém so záložným zdrojom (batériou) alebo bez. Batéria slúži ako zásobník vami vyrobenej elektrickej energie a zároveň filter a regulátor napätia vo vašej elektrickej sieti. Cena kvalitnej batérie je ale dosť vysoká a predstavuje zhruba polovicu celkovej ceny FVE, ale na druhej strane vám batéria vie poskytnúť elektrickú energiu aj keď už slnko nesvieti a vy potrebujete povedzme svietiť alebo pozeráte TV.
Orientačná cena kvalitného hybridného systému 5,4 kW bez batérie je cca 7500 eur a pri získaní štátnej dotácie cca 6000 eur. Systémy elektrického kúrenia spolu s fotovoltaickou elektrárňou FVE nielen spĺňajú najprísnejšie kvalitatívne požiadavky, ale sú aj inovatívne a jedinečné, nakoľko vedia inteligentne rozdeľovať výkon potrebný pre kúrenie a zároveň strážiť určené limity pre vašu elektrickú sieť v domácnosti.
Výhody podlahového vykurovania so solárnou podporou
Podlahové kúrenie je k zdraviu prospešné a považuje sa za komfortné vykurovanie. Medzi jeho hlavné výhody patria:
- Minimálne tepelné vrstvenie medzi podlahou a stropom - len 0,4°C.
- Žiadny úbytok kyslíka ani vlhkosti vzduchu, vzduch je čistý a priestor bezprašný.
- Pocit tepla ako u kachlí.
- Suché murivo, ktoré eliminuje tvorbu plesní.
- Nekovové vykurovacie teleso - žiadny elektrosmog.
- Úspora miesta v interiéri.
- Vysoká prevádzková bezpečnosť - poruchy sú prakticky vylúčené.
- Jednoduchá obsluha a možnosť regulácie v každej miestnosti.
- Kontrolovateľná spotreba energie - presne spočítateľná spotreba elektrickej energie pre každý priestor.
- Jednoduchá montáž a možnosť začleniť systém do akéhokoľvek prostredia.
- Možnosť vykurovania kúpeľne bez rušivého radiátora.
- Čisté zdravé prostredie v pohodlí domova.
- Blahodárne pôsobí na rastliny.
- Šetrí elektrickú energiu, najmä pri kombinácii s FV panelmi.
Inštalácia podlahového kúrenia
Postup inštalácie systému podlahového kúrenia závisí od toho, či inštalujeme teplovodné alebo elektrické podlahové kúrenie. Je nutné zabezpečiť dostatočný prístup potrebných zdrojov (voda, elektrina) ešte pred začiatkom inštalácie.
Kroky inštalácie
Vyčistenie a vyrovnanie podkladu: Nerovnosť podkladu môže mať za následok niekoľko problémov, ako sú nepravidelné rozloženie tepla, teplotné rozdiely, netesnosť trubiek, zvýšené opotrebovanie podlahy spôsobené tlakom na niektoré časti podlahy a zvýšenie nákladov kvôli oprave nerovností. Na vyčistený a zarovnaný základ sa položí fólia pre podlahové kúrenie. Táto podložka pod podlahové kúrenie znižuje vyhrievanie priestoru pod potrubím a odráža teplo späť do obytného priestoru.
Uloženie potrubia/káblov: Pre elektrické podlahové kúrenie montáž začína prípravou kolenných spojov, T-spojov a ostatných potrebných prvkov. Potrubie alebo vykurovací kábel sa uloží pod podlahu podľa návrhu a upevňuje sa špeciálnymi úchytmi, ktoré držia potrubie na svojom mieste. Rozvody podlahového kúrenia sa musia inštalovať v súlade s platnými normami. Obvodový dilatačný pás pre podlahové kúrenie chráni stenu pred zatečením poteru.
Pripojenie potrubia k rozdeľovaču: Na potrubie sa napojí rozvádzač (alebo tiež rozdeľovač) na podlahové kúrenie. Úlohou rozvádzača je rozvádzať teplú vodu/médium do jednotlivých okruhov podlahového kúrenia.
Skúška funkčnosti: Následne sa vykoná skúška funkčnosti podlahového kúrenia. Po úspešnej kontrole sa podlaha vyrovná a nanesie sa vrstva izolácie, aby sa zabránilo tepelným stratám.
Zalievanie poterom a finálna úprava: Na zalievanie potrubia sa používa betónový (cementový) poter na podlahové kúrenie. Následne sa kladú podlahové krytiny ako plávajúca podlaha, parkety, laminát, prírodný kameň alebo dlažba.
Zapojenie a nastavenie: Po kompletnej inštalácii sa zapojí podlahové kúrenie do elektrickej siete (ak je elektrické) a nastavia sa správne teploty. Termostat pre podlahové kúrenie patrí medzi prvky sústavy regulácie vykurovacieho systému. Pre optimálne vykurovanie je po inštalácii potrebná kontrola správneho fungovania a nastavenia teploty. Finálna kontrola systému zabezpečí efektívny chod a pravidelné rozloženie tepla po celej podlahe.
Vo vodovodnom podlahovom kúrení sa musí voda požadovanej teploty dostať do všetkých miest potrubia. To zabezpečí rovnomerné vyhriatie podlahy. Vodu v podlahovom kúrení môže zohrievať tepelné čerpadlo, solárne kolektory, fotovoltické panely alebo elektrický kotol. Pre teplovodné podlahové kúrenie je najvhodnejšia kombinácia tepelného čerpadla a solárnych kolektorov. Voda sa v zdroji zohreje na požadovanú teplotu a prenáša sa do rozvodného systému. Ten ju rozvádza do trubiek v celom priestore stavby. Voda sa zo systému vracia naspäť do zdroja a proces sa opakuje. Využívanie solárnej energie môže byť limitované množstvom slnečného žiarenia. Solárne kolektory sú v prípade podlahového kúrenia iba doplnkovým zdrojom.
Je dôležité, aby bol rozvodný systém správne nastavený a následne udržiavaný. Iba tak sa zabezpečí efektívny chod podlahového vykurovania.
Dôležité pri podlahovom kúrení
- Dôkladná príprava podlahy. Základ podlahy musí byť rovný a hladký, bez väčších alebo menších kamienkov či nezrovnalostí.
- Zvoliť potrubie správnej tlakovej triedy.
- Presné rozmiestnenie potrubia.
Kombinácia solárnych riešení
ThermoSolar ponúka riešenia na vykurovanie pomocou slnečných kolektorov, tepelných čerpadiel a ich kombinácií. Prebytočné teplo v zime využiteľné na vykurovanie je možné v lete použiť napríklad na ohrev vody v bazéne. V niektorých prípadoch sa oplatí solárnu podporu vykurovania inštalovať aj do dodatočne zateplených budov, kde sa existujúce radiátory stanú predimenzovanými a je možné ich prevádzkovať na nižších teplotách. Atraktivita solárnej podpory kúrenia sa môže výrazne zvýšiť, ak sa spojí so sezónnym ohrevom bazénovej vody, čo umožní maximálne celoročné využitie slnečných kolektorov.
