Solární energie a kolektory

Drtivá většina energie, která se na Zemi nachází, pochází ze slunečního záření. Slunce představuje nejpřirozenější a zároveň nejekologičtější energetický zdroj. Slunce hravě zvládne ohřev vody a topení. Představíme Vám jednotlivé typy kolektorů.

Energie získávána spalováním fosilních paliv

Spalování tzv. fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn) představuje stále větší zatížení ovzduší. Vědci jsou toho názoru, že mezi povodněmi, oteplováním klimatu a spalování fosilních paliv existuje přímá souvislost.

Energie získávána ze Slunce

Využívání solární energie, tj. získávání tepla z energie Slunce, zaujímá mezi obnovitelnými energiemi zvláštní místo, a to z důvodu, že se může prakticky uplatnit v každé domácnosti. Efektivní zařízení slouží nejen k ohřevu pitné vody, ale také k vytápění místností. Sluneční energii nemusíme však využívat jen pomocí technických zařízení, jako jsou sluneční kolektory a fotovoltaické panely.

Vznik výroby solárních kolektorů

Na začátku 90. let byla výroba solárních kolektorů a solárních zásobníků povětšinou malosériová. Následně během 90. let se výroba i prodej solárních zařízení vypracovaly.

Pro zajímavost, na evropském trhu dominuje Německo, co se týče využívání solární energie, poté následuje Rakousko a Řecko.

Význam solárních kolektorů

Ohřívají slunečním zářením pitnou, či topnou vodu

Význam fotovoltaické elektrárny

Aktivní přeměna slunečního záření na elektřinu

Využití solární energie k přípravě teplé vody

V případě, že teplou vodu potřebujete i v létě, je využití solární energie účelné. Určité budovy, jako například školy, školky, právě v letním období nepotřebují teplou vodu, zde by bylo vhodnější řešení tzv. fotovoltaické zařízení propojené v síti.

Dále je účelné využití solární energie v případě, že potřebujete rovnoměrnou potřebu energie v průběhu celého dne.

Výhoda získávání elektřiny z obnovitelných zdrojů

Výhodou získávání elektřiny z energie vody, větru, slunce je to, že nevyžadují prakticky žádné vstupy a jejich variabilní provozní náklady jsou tedy skoro nulové. Na rozdíl od zemního plyny, nejsou výrobní náklady závislé na pohybu světových cen ropy.

Jaké jsou podmínky pro rozvoj trhu solárních zařízení

  • Vyspělé produkty, které jsou přizpůsobené potřebám trhu
  • Dostatečná kapacita na straně dodávky
  • Fungující odbytová síť
  • Kompetentní i aktivní firmy, které se věnují montáži a instalaci solárních zařízení
  • Motivovaní zákazníci

Typy kolektorů z hlediska konstrukce

  • Ploché kolektory – vyznačují se mnohem příznivějším poměrem cena/výkon.
  • Vakuové kolektory – používají se v případě požadované teploty nad 80°C, nebo, kdy potřebujete kolektory umístit na velmi malou plochu.

Plastové absorbéry pro ohřev vody v bazénech

Tzv. plastové absorbéry jsou vhodné k ohřevu vody v bazénech, a to z důvodu omezené odolnosti proti teplotě a tlaku. Požadovaná teplota je zde o něco nižší, než teplota okolí. Jejich výhodou je, že je můžete provozovat jako jednookruhové systémy, kdy cirkulační čerpadlo dopraví chlorovanou bazénovou vodu přímo k absorbéru. V případě, že je k dispozici filtrační čerpadlo o odpovídajícím výkonu, dá se rovněž instalovat do solárního okruhu.

Doporučená plocha absorbéru je 60 až 100% plochy bazénu. U nekrytých bazénů počítejte s větší plochou absorbéru. Samotná instalace je velmi jednoduchá a spočívá v tom, že se absorbér položí, či namontuje na vhodnou volnou plochu, jako je plochá střecha, garáž apod. a následně se spojí s přívodním a zpětným potrubím s bazénem.

Vakuové ploché kolektory

Těleso tohoto typu kolektoru je odolné a vakuotěsné vůči tlaku. Těleso připomíná hluboko protaženou bezešvou vanu s antikorozní úpravou, kdy uprostřed kolektoru je umístěn absorbér a zcela nahoře uzavírá kolektor tabule solárního skla. Sklo musí být vyztuženo rastrově uspořádanými dostatečně elastickými opěrnými elementy, které jsou odolné vůči vysokým teplotám, a to z důvodu, aby sklo neprasklo. U tohoto typu kolektoru odpadá to, že není nutné utěsnění zadní stěny, a také, že ve vakuu nedochází k vedení tepla, čímž jsou ztráty tepla menší.

Ploché kolektory

Představují panel, v jehož středu je absorbér s rozvodnou trubkou teplonosného média a sběrací trubkou. Nad tímto absorbérem se nachází transparentní kryt kolektoru, který má za úkol zajišťovat optimální průchod světla a tepelnou izolaci, kdy na bocích a spodku kolektoru je umístěna tepelná izolace. Důležitým parametrem je krycí sklo, které musí být dostatečně odolné vůči větru, sněhu, kroupám a jiným přírodním živlům, také musí mít dostatečnou tepelnou odolnost.

Solární sklo by mělo být vytvrzené a předpjaté, kdy se při případném rozbití roztříští na malé kousky. Důležité je také precizní utěsnění kolektoru, protože na něj klade vysoké nároky nestejná roztažnost solárního skla i rámu, čímž je potřeba ochrany vnitřku kolektoru před případným vniknutím vody, či prachu.

Trubicové vakuové kolektory

Tento typ kolektoru je tvořen z několika vakuových trubic, kdy v každé z nich je integrován absorbér. Veškeré trubice ústí do společného sběrného potrubí. Zbytkový tlak je důležitým činitelem, který rozhoduje o kvalitě vakuové trubice. U vakuového kolektoru se rozlišují dva konstrukční principy. Jedním z nich je kolektor s přímým prouděním, kdy teplonosné médium je vedeno dvěma do sebe zapuštěnými trubicemi, a to přímo ke spodku skleněného pístu, kde se vrací protiproudem a současně odebírá teplo z vysoce selektivního absorbéru, nebo protéká trubicí tvaru U. Druhým principem je trubicový kolektor typu Heatpipe, kdy musí být kolektor orientován šikmo nebo vertikálně. Absorbér je zde umístěn uvnitř vakuové trubice. Při ozáření absorbéru se vakuová skleněná trubice s nosným médiem zahřeje a nosné médium zplynuje. Při ochlazován se nosné médium kondenzuje a kondenzát steče působením gravitace po skleněné stěně trubice nazpátek do spodní části trubice, která obsahuje kapalný metanol. Tyto trubicové kolektory se dodávají v tzv. suchém a mokrém napojení.

Význam absorbérů u kolektorů

U standardních typů plochých kolektorů se využívají absorbéry z mědi, dále z kombinace mědi a hliníku nebo z chromniklové oceli. Povrch samotné desky má černou barvu. Absorbér pohlcuje drtivou většinu slunečního záření, které na něj dopadá a zbytek se odráží. Samotné absorbované záření uvolňuje poté teplo, které se z plechu odvádí do teplonosných trubek.

Typy absorbérů

Absorbéry podle tvaru

  • Deskový/polštářový absorbér
  • Páskový absorbér

Absorbéry podle průtoku

  • Serpentinový absorbér
  • Žebříkový absorbér

Zásady dimenzování solárních zařízení

Pro přípravu teplé vody můžete vycházet z následujících údajů: potřeba teplé vody na osobu a den činí zhruba 50 litrů, požadovaná teplota činí 45°C. Aby ve dnech, kdy není sluneční svit, nebylo zapotřebí přitápět, je nutné dimenzovat objem solárního zásobníku na 1,5 až 2 násobek denní potřeby teplé vody. Kupříkladu pro domácnost se čtyřmi členy budete potřebovat zásobník o objemu cca 400 litrů.

Chyby, které se mohou vyskytnout při dimenzování

  • Údaj o spotřebě teplé vody je nadsazený
  • Podcenění ztrát akumulačních a cirkulačních

Údaje, které si ověřit pro dimenzování

  • Zjištění denní potřeby teplé vody
  • Přibližné dimenzování zásobníků a kolektorů
  • Vypracování předběžné studie, tzv. analýza možných variant

Právní prohlášení: Obsah internetového magazínu i jednotlivé jejich prvky jsou právně chráněny. Jakékoli užití spočívající v kopírování a/nebo napodobování obsahu a/nebo prvku tohoto internetového magazínu bez výslovného souhlasu provozovatele internetového magazínu je protiprávní, porušující práva společnosti k autorskému dílu a databázi a zakládající nekalosoutěžní jednání. Neoprávněným užitím obsahu a/nebo prvku interntového magazínu může dojít též k naplnění skutkové podstaty trestného činu porušení předpisů o pravidlech hospodářské soutěže dle § 248 trestního zákoníku a/nebo trestného činu porušení autorského práva, práv souvisejících s právem autorským a práv k databázi dle § 270 trestního zákoníku, za jejichž spáchání může být uložen trest zákazu činnosti, propadnutí věci nebo jiné majetkové hodnoty nebo trest odnětí svobody. Pokud máte o užití obsahu a/nebo prvku internetového magazínu zájem, kontaktujte redakci internetového magazínu. id15569 (rodina-finance.cz#21580)


Přidat komentář