Solárne termické systémy: Princíp fungovania, výhody a praktické využitie

Solárne termické systémy predstavujú ekologické a ekonomicky výhodné riešenie na využívanie bezplatnej slnečnej energie. Inštaláciou takéhoto systému nielenže znížite mesačné náklady na energiu, ale zároveň prispejete k ochrane životného prostredia znižovaním emisií CO₂. Spoločnosť Viessmann, s viac ako 40-ročnými skúsenosťami vo vývoji a výrobe solárnych tepelných systémov, ponúka technické riešenia pre obytné, komerčné aj obecné budovy, ktoré zabezpečia optimálnu súhru všetkých komponentov systému a pripravenosť na budúcnosť.

Ilustračná fotografia solárnych panelov na streche rodinného domu

Princíp fungovania solárneho termického systému

Solárny termický systém je v podstate systém určený na ohrev teplej vody a podporu ústredného kúrenia. Základom tohto systému sú kolektory, ktoré zachytávajú slnečné žiarenie a premieňajú ho na využiteľné teplo. Spoločnosť Viessmann ponúka dva typy kolektorov: rúrové a ploché kolektory (napr. Viessmann Vitosol).

Okrem kolektorov sa solárny termický systém skladá z:

  • Absorbéra: Materiál vo vnútri kolektora, ktorý pri dopade slnečných lúčov premieňa slnečnú energiu na teplo.
  • Solárneho okruhu: Systém potrubí, ktorým cirkuluje solárne médium.
  • Solárneho média (kvapaliny): Špeciálna kvapalina, ktorá absorbuje teplo z absorbéra a prenáša ho do zásobníka.

Keď slnečné lúče dopadajú na kolektory, energia sa v absorbéri mení na teplo. Toto teplo je následne prostredníctvom solárneho média prečerpané do zásobníka teplej vody alebo do zásobníka na vykurovaciu vodu. Odtiaľ sa teplo distribuuje do domácnosti - buď ako podpora pre vykurovací okruh, alebo na ohrev teplej úžitkovej vody.

Schematické znázornenie fungovania solárneho termického systému s kolektormi, čerpadlom, zásobníkom a vykurovacím okruhom

Využitie solárnej energie pre teplú úžitkovú vodu a vykurovanie

Solárnu energiu je možné využívať dvoma hlavnými spôsobmi:

Ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV)

Jednou z najdôležitejších oblastí potenciálu úspor je práve ohrev teplej vody. V našich zemepisných šírkach predstavujú solárne kolektory v kombinácii so zásobníkom teplej vody najzaujímavejšiu alternatívu k prevádzke kotla, najmä počas letných mesiacov. V rodinnom dome môže slnečná energia pokryť až 60 % energie potrebnej na ohrev teplej vody.

Pre optimálny ohrev TÚV sa často využívajú bivalentné zásobníky teplej vody, ako napríklad Viessmann Vitocell 300-B. V prípade, že teplota v zásobníku klesne v dôsledku odberu teplej vody (napr. pri kúpaní alebo sprchovaní), sekundárny okruh kotla sa spustí a zabezpečí dodatočný ohrev. K dispozícii sú aj ďalšie typy zásobníkov, ako sú dvojrežimové zásobníky Vitocell 100-U/W, kombinované zásobníky alebo zásobníky vykurovacej vody Vitocell 360-M, ktoré spĺňajú rôzne potreby.

Podpora ústredného kúrenia

Solárne termické systémy môžu efektívne podporovať aj ústredné kúrenie. Solárne médium ohrievané v solárnych kolektoroch sa môže použiť na ohrev vykurovacej vody. Na tento účel sa vo vykurovacom okruhu prostredníctvom výmenníka tepla využíva voda zo solárneho zásobníka, ktorá je priebežne ohrievaná solárnymi kolektormi. Riadiaca jednotka monitoruje požadovanú teplotu v miestnosti. Ak je teplota nižšia ako nastavená hodnota, spustí sa aj kotol na doplnenie tepla.

Všeobecne rozšírenou mylnou predstavou je, že solárne vykurovanie je možné len v kombinácii so systémami podlahového vykurovania. So solárnym termickým systémom sa však môžu používať aj tradičné radiátory.

Kombináciou ohrevu teplej úžitkovej vody a vykurovacej vody môžete ušetriť približne 35 % celkovej potrebnej energie každý rok.

Solárna energia 101 - Ako fungujú solárne panely

Faktory ovplyvňujúce výťažnosť solárneho systému

Výťažnosť solárneho tepelného systému do veľkej miery závisí od viacerých faktorov:

  • Orientácia strechy: Najlepšie výsledky možno dosiahnuť pri strechách orientovaných na juh.
  • Sklon strechy: Optimálny sklon sa pohybuje medzi 30 až 40 stupňami.
  • Zatienenie: Je dôležité, aby bola plocha strechy čo najmenej zatienená okolitými budovami, stromami alebo inými prekážkami.

Ak je povrch strechy orientovaný na východ alebo západ, majitelia domov môžu očakávať až o 20 % nižší výnos pri podobnom sklone. Menej priaznivú orientáciu alebo sklon však možno kompenzovať mierne zväčšenou plochou kolektorov.

Výpočet potrebnej plochy kolektorov

Pri navrhovaní solárneho tepelného systému pre rodinný dom platí orientačné pravidlo:

  • Na 100 litrov objemu zásobníka by sa malo počítať s 1,5 m² plochého kolektora alebo 1,0 m² rúrového kolektora, ak je plocha kolektora orientovaná na juhovýchod až juhozápad.

Výhody solárnych termických systémov

Inštalácia solárneho termického systému prináša množstvo výhod:

  • Úspora nákladov: Využívanie bezplatnej slnečnej energie znižuje závislosť od fosílnych palív a tým aj mesačné výdavky na energiu.
  • Ochrana životného prostredia: Zníženie emisií CO₂ prispieva k ochrane klímy.
  • Návratnosť investície: Investícia do solárneho termického systému sa zvyčajne vráti už v priebehu niekoľkých rokov.
  • Nezávislosť: Menšia závislosť od rastúcich cien energií.
  • Dlhodobá spoľahlivosť: Solárne tepelné systémy Viessmann sú navrhnuté pre dlhú životnosť a spoľahlivý výkon.
  • Jednoduchšia inštalácia a menej komponentov: V niektorých prípadoch nie sú potrebné špecifické komponenty ako predchladzovacie nádoby alebo stagnačné chladiče.

Solárne tepelné systémy sú obzvlášť zaujímavé pre komerčné procesy vyžadujúce teplo na relatívne nízkej úrovni, ako aj pre priemyselné odvetvia ako potravinárstvo, farmaceutický priemysel či nemocnice.

Kvalita a spoľahlivosť solárnych systémov Viessmann

Pre zabezpečenie dlhodobo spoľahlivej prevádzky solárneho tepelného systému je dôležité zamerať sa na kvalitu. Certifikát Solar Keymark je značkou kvality pre solárne tepelné výrobky, založenou na európskych normách.

Solárne kolektory Viessmann, ako napríklad rady Vitosol, sú vyrobené z materiálov odolných voči korózii a UV žiareniu, čo potvrdzujú aj testy kvality podľa skúšobnej normy EN 12975. Tieto kolektory zaručujú trvalo vysoký tepelný výkon.

Inovatívne technológie, ako napríklad patentovaná funkcia vypnutia ThermProtect závislá od teploty, poskytujú spoľahlivú ochranu pred prehriatím. Absorbéry v nových plochých kolektoroch Viessmann (napr. Vitosol 100-FM) menia svoje vlastnosti tak, aby vyžarovali viac energie. Vákuové trubicové kolektory Viessmann (napr. Vitosol 200-TM) zas pri prekročení určitej teploty prestanú odovzdávať slnečnú energiu solárnemu médiu.

Profesionálna inštalácia a údržba

Pri rozhodovaní o kúpe solárneho tepelného systému je nevyhnutné poradiť sa s kvalifikovanými partnermi. Títo odborníci posúdia miestne podmienky a navrhnú najlepší spôsob inštalácie a integrácie technológie do vášho existujúceho vykurovacieho systému.

Dôležité upozornenie: Pred každým sprevádzkovaním vykurovacieho systému, najmä pri kombinácii podlahového a radiátorového vykurovania, dôrazne odporúčame dôkladné vypláchnutie celého systému podľa návodu výrobcu. Taktiež sa odporúča ošetrenie vykurovacieho systému prípravkom GEL.LONG LIFE 100.

tags: #termix #compact #stanice #na #priame #vykurovanie