Mnohí si kladú otázku, ako vo svojej domácnosti znížiť náklady na vykurovanie či ohrev teplej úžitkovej vody. V súčasnosti je na trhu k dispozícii viacero technických riešení, ako to dosiahnuť. 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.
Solárne kolektory sú rozšírené už aj na Slovensku, ale ich fungovanie je väčšine ľudí stále nejasné. Základným princípom fungovania solárneho panelu je fotovoltický efekt (fotoelektrický jav). Spočíva v tom, že niektoré materiály majú schopnosť generovať elektrický prúd pri osvietení slnečným žiarením. Hlavnou zložkou fotovoltického panelu sú fotovoltické články, ktoré obsahujú polovodičový materiál (zvyčajne kremík). Slnečné žiarenie interaguje s týmto materiálom a uvoľňuje elektróny, čo generuje elektrický prúd. Deje sa to vyradením elektrónu z jeho dráhy, a to pomocou fotónu slnečného žiarenia.
Funkciou solárnych kolektorov je zisk tepelnej energie zo slnečného žiarenia a jej využitie na ohrev vody v domácnosti. Solárne kolektory využívajú princíp fototermálnej konverzie - premena slnečného žiarenia na tepelnú energiu. Fungovanie solárnych kolektorov sa počas dňa mení. Výroba teplej vody solárnymi kolektormi je najvýznamnejšia v poludňajších hodinách. S poklesom slnečného žiarenia klesá aj množstvo vyrobenej tepelnej energie.
Solárna energia ako doplnkový zdroj
Solárne kolektory sú v našich zemepisných šírkach stále len doplnkovým (alternatívnym) zdrojom tepla na vykurovanie a ohrev vody. Hneď na úvod je potrebné uviesť, že 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.
Na zabezpečenie teplotného komfortu v domácnosti počas celého roka je samozrejme nutné solárny ohrev teplej vody zabezpečiť „hlavným zdrojom tepla“, napríklad plynovým kotlom. Pri návrhu je však 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 celého systému.
Bivalentné vykurovacie systémy
Jedným z najpoužívanejších, 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.
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).
Používať sa zvyknú 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.
Výhody a nevýhody bivalentného systému
Samozrejme, asi tou najdôležitejšou výhodou je úspora nákladov na primárnych zdrojoch energie, keďže pri bivalentnom riešení vykurovania sa okrem klasických nakupovaných energií (v našom prípade 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 nemôžeme zabudnúť na fakt, že využívaním obnoviteľných zdrojov energie chránime životné prostredie.
Nevýhody takéhoto systému sa dajú obrazne spočítať na prstoch jednej ruky. Väčšie priestorové nároky zapríčinené potrebou umiestnenia veľkoobjemového solárneho zásobníka vody možno tiež považovať za nevýhodu. V prípade novostavby to nie je problém, priestorové nároky sa riešia už vo fáze projektu. Lenže v prípade existujúcej inštalácie sú možnosti obmedzené aktuálnym stavom miesta inštalácie.
Kondenzačné kotly Buderus
Kondenzačný kotol Buderus je moderný plynový vykurovací systém, ktorý využíva kondenzačný princíp na efektívnejšie využitie energie zo spaľovania plynu a jej premenu na teplo pre vykurovanie domu a prípravu teplej vody. Kotly Buderus patria medzi moderné kondenzačné kotly určené pre efektívne vykurovanie rodinných domov a bytových objektov. Tieto produkty patria už roky medzi najobľúbenejšie zariadenia našich zákazníkov najmä pre ich vysoko ekonomickú prevádzku.
Neobvykle veľký modulačný rozsah našich zariadení (v hodnote až 1 : 8) ich zaraďuje medzi najlepšie vo svojej triede. Vďaka nemu sa kotly Buderus prispôsobia reálnej spotrebe teplej vody. To znamená, že zapnú ohrev vody iba vtedy, keď je to potrebné, a sú preto mimoriadne úsporné z hľadiska spotreby. Vďaka technickým inováciám dosahujú sezónnu energetickú účinnosť až 94% pre kúrenie miestností a až 85% pre ohrev vody.
Výmenníky tepla v kotloch Buderus sú vyrobené zo zliatiny Al-Si (hliníka a kremíka). Zliatina Al-Si je nie len stabilná a kvalitná, ale aj najlepšia z pohľadu prestupu tepla. Samotné výmenníky sa tvarujú odlievaním do formy. To znamená, že v telese výmenníka tepla sa nenachádzajú žiadne zvary. Práve zvary sú vo zváraných materiáloch najviac náchylné na poškodenie. Z praxe vieme, že životnosť výmenníka tepla zo zliatiny Al-Si, pri dodržaní prevádzkových podmienok, je minimálne 20 rokov. Prvé kotly s výmenníkmi z tohto materiálu boli inštalované už pred 25 rokmi, čo potvrdzuje správnosť voľby uvedeného materiálu, ktorý zaručuje vysokú kvalitu.
Cieľom značky Buderus je vytvárať nie len funkčné a efektívne zariadenia, ale produkty, ktoré navzájom spolupracujú a vytvárajú tak dokonalý systém. Žiaden vykurovací systém sa, samozrejme, nezaobíde bez inteligentnej regulácie. Ku kondenzačným kotlom sú dodávané regulátory, ktoré sú výsledkom dlhoročného vývoja a prispôsobujú výkon kotla na základe skutočnej požiadavky na teplo, čím šetria palivo. Vyznačujú sa ľahkou obsluhou a sú schopné regulovať kúrenie vo vašom domove aj na diaľku, prostredníctvom mobilnej aplikácie. Tichá prevádzka, priestorovo úsporné a kvalitné prevedenie zariadení s nadčasovým dizajnom sú ďalším poznávacím znakom značky Buderus. Najdôležitejším aspektom však zostáva mimoriadna efektívna a optimalizovaná prevádzka, ktorá znižuje náklady na kúrenie a prípravu teplej vody vo vašej domácnosti.
Stacionární kondenzační kotel KB372 – Buderus
Solárne kolektory Buderus
Moderná technológia značky Buderus umožňuje efektívne využitie slnečnej energie pre každú domácnosť. Solárny systém môžete nainštalovať na strechu, fasádu budovy, alebo dokonca integrovať solárny systém do vašej strechy. So solárnym systémom výrazne prispievate k ochrane životného prostredia. Namiesto toho, aby ste na kúrenie použili spaľovací proces a prispeli tak k produkcii emisií CO2, môžete pre svoj dom získať energiu s použitím najmodernejšej, efektívnejšej a ekologickejšej technológie pomocou slnečného žiarenia.
Solárny vykurovací systém pozostáva z niekoľkých komponentov. Medzi ne patrí solárny kolektor, ktorý "zbiera" slnečnú energiu. Potrebujete tiež komponenty, ako je zásobník na teplú vodu, stanicu so solárnym čerpadlom a riadiacu jednotku. Slnečné kolektory sú zvyčajne inštalované na strechu budovy. Tieto uvoľňujú zozbieranú slnečnú energiu do takzvaného média na prenos tepla. Po určitom čase teplota v kolektore stúpne nad teplotu v zásobníku teplej vody a vysokoúčinné čerpadlo potom dopravuje teplonosné médium cez potrubie do zásobníka teplej vody. Výmenník tepla v zásobníku potom môže preniesť teplo do pitnej vody.
Typy solárnych kolektorov Buderus
V kombinácii s kondenzačným kotlom sa môžu využívať ploché aj trubicové kolektory. Skôr ako sa pre ten-ktorý typ rozhodnete, je dobré oboznámiť sa s ich výhodami a nevýhodami, resp. s rozdielmi prameniacimi z odlišnej konštrukcie.
- Ploché kolektory: Využívajú na zachytenie lúčov až 90 % svojej celkovej plochy. Dosahujú vyššie tepelné zisky v letných mesiacoch. Sú vhodnejšie pre ohrev teplej vody.
- Trubicové kolektory: Využívajú len okolo 50 % svojej plochy na zachytenie lúčov, no majú lepšie izolačné vlastnosti. Lepšie zachytávajú tzv. difúzne žiarenie a sú vhodnejšie pre podporu vykurovania na jar a jeseň.
Logasol SKT 1.0 je príkladom plochého kolektora s pôsobivou konštrukciou bez viditeľných zvarov a vynikajúcim pomerom ceny a výkonu. Ponúka rôzne možnosti inštalácie a celkovú plochu kolektora 2 m², pričom niekoľko kolektorov je možné kombinovať.
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.
Logasol SKR 5 / 10CPC je trubicový kolektor s vysokou účinnosťou nulovej straty na úrovni 66.3 až 78.7 percent. Vďaka kruhovému absorbéru má kolektor vždy optimálnu polohu so slnkom a možno ho ľahko kombinovať s inými zdrojmi tepla.
Návrh a inštalácia solárneho systému
Pri umiestňovaní solárnych kolektorov na stavbu treba brať do úvahy aj orientáciu strechy a sklon, aby sa dal využiť 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.
Vo všeobecnosti platí, že celková plocha kolektorov na jednu osobu v domácnosti by mala byť od 1 do 1,5 m² na osobu (pri ohreve TÚV). V jednogeneračnom rodinnom dome by mala byť hrubá plocha kolektorov od 4 do 6 m² dostatočná na pokrytie potreby energie na ohrev TÚV.
Ak chcete použiť solárny systém aj na podporu vykurovania obytného priestoru, mali by ste počítať s celkovou plochou kolektora 10 m² a použiť kombinovaný zásobník. V tomto prípade bude systém skombinovaný s kondenzačným kotlom. V prípade, že je energia zo solárneho systému nedostatočná, kondenzačný kotol pokryje tento výpadok, čím zaručí stálu dodávku tepla.
Naši skúsení odborníci vám radi poradia pri výbere správnej voľby kolektorov a nájdu pre vás riešenie na mieru. Významným faktorom bude, či si želáte teplo z kolektorov iba na ohrev pitnej vody alebo aj na podporu vykurovania obytného priestoru. V každom prípade, treba sa poradiť s odborníkmi v oblasti prípravy projektu, nákupu zariadení, ale aj samotnej inštalácie.
Solárne zásobníky
Solárne zásobníky na solárnu termickú sústavu slúžia na ohrev pitnej vody alebo ako podpora vykurovania za každého počasia. Nepriamo ohrievaný zásobník teplej úžitkovej vody znamená, že zásobník nemá žiadny samostatný spôsob ohrevu TÚV. Vie fungovať, resp. zohrievať vodu len vďaka inému zdroju tepla, napríklad plynovým kotlom.
Bivalentný zásobník teplej vody v stacionárnom vyhotovení s dvomi integrovanými výmenníkmi tepla s hladkými rúrami slúži na pripojenie solárneho zariadenia a konvenčného vykurovacieho kotla. Zásobník pitnej vody v stacionárnom vyhotovení bez výmenníka tepla je určený na doplnenie napájacieho systému zásobníka. Zabezpečí optimálne využitie energie a rýchlu prípravu teplej vody.
Každý plynový kotol značky Buderus disponuje trojcestným ventilom, ktorý slúži na ohrev vody v externom zásobníku.
