Solárne kolektory sú moderné zariadenia, ktoré zachytávajú slnečné žiarenie a premieňajú ho na teplo. Toto teplo sa následne využíva na ohrev vody v domácnosti. Je dôležité rozlišovať medzi solárnymi kolektormi a fotovoltikou: zatiaľ čo kolektory slúžia na ohrev vody, fotovoltické panely vyrábajú elektrickú energiu. Pri rozhodovaní medzi týmito dvoma technológiami je kľúčové zohľadniť ich primárny účel vo vašej domácnosti.
Typy solárnych kolektorov a ich vlastnosti
Na trhu existujú dva hlavné typy solárnych kolektorov: ploché a trubicové. Každý z nich má svoje špecifické výhody v závislosti od ročného obdobia a klimatických podmienok.
Ploché kolektory
Výhoda plochých kolektorov spočíva najmä v tom, že v letných mesiacoch dokážu dosahovať vyššie solárne zisky v porovnaní s trubicovými kolektormi.
Trubicové kolektory
Trubicový kolektor má zase v zime vyššiu účinnosť ako plochý typ kolektora, pretože vákuum v trubici účinne bráni únikom tepla.
Spoločnosť Buderus ponúka solárne kolektory, ktoré využívajú modernú technológiu pre efektívne využitie slnečnej energie. Napríklad model Logasol SKN 4.0 je plochý kolektor s celoplošným absorbérom hliníka a vysoko selektívnym PVD povrchom, ktorý dosahuje účinnosť nulovej straty 76,6 až 77 percent. Kolektory ako Logasol SKT 1.0 vynikajú svojou konštrukciou bez viditeľných zvarov a ponúkajú vynikajúci pomer ceny a výkonu, čo je predpokladom pre ekonomickú prevádzku. Model Logasol SKR 5 / 10CPC je trubicový kolektor s vysokou účinnosťou nulovej straty 66,3 až 78,7 percent a kruhovým absorbérom, ktorý zabezpečuje optimálnu polohu voči slnku.
Výhody inštalácie solárnych kolektorov
Investícia do solárnych kolektorov prináša celý rad benefitov, od ekologických po finančné:
- Ochrana životného prostredia: Solárne kolektory vyrábajú čistú energiu bez emisií skleníkových plynov, čím prispievajú k ochrane životného prostredia. Do ovzdušia vypúšťajú až 20-krát menej oxidu uhličitého v porovnaní so štandardnými vykurovacími systémami na fosílne palivá. Namiesto spaľovacieho procesu môžete pre svoj dom získať energiu s použitím modernejšej, efektívnejšej a ekologickejšej technológie pomocou slnečného žiarenia.
- Finančná úspora na energiách: Investícia do solárnych kolektorov sa v dlhodobom horizonte ukazuje ako veľmi úsporná, najmä pri veľkej spotrebe teplej vody, keďže slnečná energia je zadarmo. Správne navrhnutý a nainštalovaný systém dokáže vďaka bezplatnej energii získavanej zo slnka ušetriť až 70 % nákladov na celoročný ohrev vody a tiež prispieť k úspore v rámci vykurovania domácnosti.
- Minimálna údržba: Po inštalácii sú náklady na údržbu a servis solárnych kolektorov takmer nulové.
- Životnosť: Odhadovaná životnosť v súčasnosti vyrábaných kolektorov je minimálne 25 rokov.
- Štátna dotácia: Prostredníctvom štátom dotovaných programov je možné získať príspevky na inštaláciu kolektorov.
Potenciál využitia solárnej energie na Slovensku
Slovensko má z hľadiska využitia slnečnej energie veľký a stále nedostatočne využitý potenciál. Dostupná energia zo slnečného žiarenia sa u nás pohybuje v rozpätí od 1100 až 1300 kWh/m² za rok, čím sa Slovensko radí ku krajinám so strednými hodnotami žiarenia. Najvyšší potenciál využívať energiu zo slnka je v Podunajskej nížine, zatiaľ čo najmenší je na Orave a Kysuciach.
Kedy sa oplatí investovať do solárneho ohrevu vody?
Výhodnosť solárnych kolektorov závisí od viacerých faktorov, predovšetkým od množstva spotrebovanej vody a ceny energie, ktorou sa voda ohrieva.
- Počet osôb v domácnosti: Zo skúsenosti sú solárne kolektory najvýhodnejšie pre väčšie rodiny. V prípade 4 a viacčlenných domácností, ktoré majú vyššiu spotrebu vody, možno jednoznačne hovoriť o výhodách využívania solárnej energie. Všeobecným pravidlom je, že celková plocha kolektorov na jednu osobu v domácnosti by mala byť od 1 do 1,5 m² na osobu, ak ide iba o ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV).
- Zvýšená spotreba TÚV: Najviac sa inštalácia solárnych kolektorov oplatí tam, kde je zvýšená spotreba TÚV, napríklad v hoteloch alebo bytových domoch s viacerými bytovými jednotkami.
- Ohrev bazénov: Solárne kolektory sa oplatí využiť aj na ohrev vonkajších alebo vnútorných bazénov.
Pri návrhu systému je dôležité si uvedomiť, že solárne žiarenie je síce zadarmo, nemožno ho však zapnúť ani vypnúť. Preto je v prípravnej fáze vždy nutný odborný návrh celého systému, aby nedochádzalo k nezmyselnému predimenzovaniu.
Zostava solárneho systému Buderus
Kompletná solárna vykurovacia zostava zvyčajne pozostáva z niekoľkých kľúčových komponentov:
- Solárny kolektor: Zariadenie, ktoré zachytáva slnečnú energiu (napr. Logasol SKN 4.0, Logasol SKT 1.0, Logasol SKR 5 / 10CPC).
- Solárny zásobníkový ohrievač: Slúži na skladovanie ohriatej vody (napr. Logalux SM300).
- Regulačná stanica: Riadi chod systému (napr. Logasol KS 0105 SM10).
- Solárne čerpadlo: Zabezpečuje cirkuláciu teplonosného média.
- Solárna expanzná nádoba: Kompenzuje zmeny objemu teplonosného média.
- Ďalšie komponenty: ako sú montážne sady, potrubie, odvzdušňovacia sada, prepäťová ochrana, termostatický zmiešavací ventil, doplňovacie čerpadlo, plnenie otvoru snímača TÚV a solárna kvapalina.
Štandardná zostava môže obsahovať:
- Solárny kolektor Logasol SKN 4.0 (2 kusy)
- Montážnu sadu základnú (2 kusy)
- Montážnu sadu rozširovaciu (nad škridlu)
- Strešné pripojenie zvislé, škridla
- Základnú sadu potrubia SKN 4.0 (2 kusy)
- Odvzdušňovaciu sadu SKN 4.0
- Prepäťovú ochranu SP 1
- Regulačnú stanicu Logasol KS 0105 SM10
- Solárny zásobníkový ohrievač Logalux SM300
- Termostatický zmiešavací ventil SW
- Solárnu expanznú nádobu Logafix MAG 33S
- Ručné doplňovacie čerpadlo ASU
- Výplň otvoru snímača TÚV
- Solárnu kvapalinu Solarfluid (20 litrov)
Solárny ohrievač vody
Princíp fungovania solárnych kolektorov
Solárne kolektory využívajú princíp fototermálnej konverzie - premenu slnečného žiarenia na tepelnú energiu. Slnečné žiarenie dopadá na absorbér v kolektore, ktorý sa tým zahrieva. Teplo sa následne odovzdáva teplonosnému médiu (zvyčajne zmesi vody a nemrznúcej kvapaliny), ktoré cirkuluje v uzavretom okruhu. Toto médium potom cez výmenník tepla v zásobníku ohrieva pitnú vodu.
Výroba teplej vody solárnymi kolektormi je najvýznamnejšia v poludňajších hodinách. S poklesom slnečného žiarenia klesá aj množstvo vyrobenej teplej vody. V prípade, že energia zo solárneho systému nie je dostatočná, hlavný zdroj tepla (napríklad kondenzačný kotol) pokryje tento výpadok, čím sa zaručí stála dodávka tepla.
Doporučená plocha kolektorov
Pri návrhu solárneho systému na ohrev teplej úžitkovej vody sa odporúča počítať s hrubou plochou kolektorov od 4 do 6 m² na domácnosť v jednogeneračnom rodinnom dome. Ak chcete solárny systém využívať aj na podporu vykurovania obytného priestoru, mali by ste počítať s celkovou plochou kolektorov od 10 m² a použiť kombinovaný zásobník. V tomto prípade bude systém skombinovaný s kondenzačným kotlom.
Umiestnenie solárnych kolektorov
V rámci dosiahnutia maximálnej účinnosti by sa mali solárne kolektory nainštalovať na také miesto, kde budú slnečnému žiareniu vystavené po celý deň. Zvyčajne je to strecha. Dôležité je vyhnúť sa zatieneným miestam okolitými stavbami alebo stromami. Kolektory by mali byť orientované smerom na juh, s prípadnou menšou odchýlkou na juhozápad (pri väčšej odchýlke sa ich účinnosť minimálne znižuje). V prípade šikmej strechy otočenej na východ a západ je možné časť kolektorov umiestniť na východnú stranu (pre dopoludňajšie slnko) a zvyšok na západnú stranu (pre popoludňajšie slnko), pričom celý systém sa rozdelí.
Solárne systémy Buderus umožňujú rôzne možnosti inštalácie, kolektory je možné umiestniť na strechu, fasádu budovy, alebo dokonca integrovať do strechy.