Slnečná energia patrí medzi tie najekologickejšie. S rôznou intenzitou je dostupná po celý rok a využiť ju možno ako na ohrev teplej úžitkovej vody, tak na podporu vykurovania. Má to však háčik. Jej dostupnosť sa v priebehu roka mení úplne opačne, ako by sme potrebovali. V zimných mesiacoch, keď vrcholí vykurovacia sezóna, je jej najmenej a v lete vznikajú prebytky, ktoré nedokážeme využiť inak, ako na ohrev bazénov.
Aj keď je slnečná energia zadarmo, investícia do solárneho systému sa nemusí vždy vrátiť. To, že je ich na Slovensku poriedko nie je tým, že by sme mali slnka nedostatok. Majú obmedzenú životnosť, technológie sú drahé a návratnosť je dlhodobá. Kým pri ohreve teplej úžitkovej vody budete v pluse po ôsmich až dvanástich rokoch, pri vykurovaní si počkáte ešte dlhšie. Všetko však môžu zvrátiť dotácie a podpory, ktoré majú pomôcť ekológii. Rovnako, ako pomohli v iných krajinách.
Kolektor je iba vrcholom ľadovca
Solárne systémy môžu pôsobiť na prvý pohľad jednoducho. Nejde iba o kolektory, ktoré premieňajú slnečnú energiu na teplo. Tie tvoria iba tretinu investície. Aby ohrev slnečnými lúčmi pracoval efektívne, potrebuje obehové čerpadlo, elektronické riadenie a zásobník s výkonným tepelným výmenníkom. Na túto technológiu musí nadväzovať aj doohrev, ktorý prekryje sezónny nedostatok slnka.
Solárom je možné u nás vykryť 50 až 70 percent energie potrebnej na ohrev teplej úžitkovej vody a približne štvrtinu energie potrebnej na vykurovanie. O zvyšok sa postará doohrev plynom, elektrinou či pevným palivom. Nezáleží na tom, či bývate na Žitnom Ostrove, alebo v Tatrách. Dôležité je iba to, aby bola obloha jasná.
Pozor na lacné riešenia
Kým pri návrhu systému pre podporu vykurovania sa nevyhnete výpočtom a projektovaniu, pre ohrev teplej vody si môžete objednať hotové, stavebnice. Nízka cena a chýbajúci certifikát o účinnosti v našich zemepisných šírkach by mali byť pre vás signálom, že čosi nie je v poriadku.
Zväčša ide o samotiažne soláry s neselektívnym zásobníkom určené pre stredomorie, ktoré u nás nefungujú tak, ako by sme chceli. Vykryjú ohrev teplej vody v letnej sezóne, na zimu však nie sú pripravené. Za rozumný komplet pre ohrev teplej vody pre štvorčlennú domácnosť zaplatíte pri dodávke na kľúč približne 3300 eur. Ak vám niekto sľubuje stavebnicu za tretinovú cenu, čosi tu nehrá. Na chalupu postačí, pre rodinný dom je však nevhodná.
Pri solároch platí aj ďalšia matematika. Malé sústavy sú oproti veľkým nepomerne drahšie a preto je návratnosť tým kratšia, čím viac energie vyrábate. V nízkoenergetických domoch sa jej pri vykurovaní dočkať nemusíte. V neprospech hrá aj ďalšie pravidlo. S narastajúcou účinnosťou geometricky stúpa cena. Špičkové technológie sa nevyplácajú vôbec.
Ohrev vody sa vyplatí
Pre ohrev teplej vody sú najpoužívanejšie ploché selektívne kolektory s jednoduchým zasklením. Na každého člena domácnosti treba počítať s 1,2 až 1,5 štvorcovými metrami plochy, ktorá v letnej sezóne vyrobí 60 až 75 litrov teplej vody s teplotou 50 až 60 °C denne. S dostatočne veľkým zásobníkom je to dosť na to, aby bolo možné vykryť jeden či dva daždivé dni bez toho, aby bolo potrebné vodu doohrievať.
Kolektory patria čo najbližšie ku kotolni a to na miesto, ktoré nie je počas dňa v tieni. Či už ide o strechu domu, či stojany umiestnené na zemi je iba na vás. Natočiť ich treba na juh, odklon na juhovýchodnú či juhozápadnú stranu ich účinnosť priveľmi nezníži. Rozhoduje však horizontálny náklon. Kým v letných mesiacoch je najpriaznivejší 30 stupňový sklon, v zimných stúpa na dvojnásobok. Pri pevnom osadení niet nad čím rozmýšľať. Zimná sezóna je z pohľadu vyrobenej energie iba zlomkom tej letnej.
Solárne zásobníky na teplú vodu sa od tých obyčajných líšia. Nielen podstatne vyšším objemom, ale aj hrúbkou izolácie a veľkosťou tepelného výmenníka. Otočené sú vždy nastojato a riadiaci modul s dvoma tepelnými senzormi rozhodne, či bude vykurovacie médium v pohybe. Zabráni tomu, aby sa teplo zo zásobníka odovzdávalo do kolektorov, ak bude teplota vykurovacieho média nižšia, ako teplota vody v zásobníku. Zabráni aj tomu, aby sa teplota v zásobníku zohriala nad prednastavenú úroveň.
V prechodných a zimných mesiacoch sa vykurovacie médium nezohreje na dostatočnú teplotu. Účinnosť možno zvýšiť použitím vákuových kolektorov, doohrevu sa však nevyhnete. Ten môže zaistiť elektrická špirála, plynový kotol či iný zdroj kúrenia.
Kúrenie má svoje obmedzenia
Celoročné vykurovanie solárom je v našom pásme nereálne. Nie preto, že by ho nebolo možné technologicky pokryť, ale investície by podstatne prevýšili úspory. Preto hovoríme skôr o podpore vykurovania v prechodných obdobiach, akými je jar či jeseň.
Keďže vykurovacia sezóna prebieha v nepriaznivých mesiacoch, investovať treba do technológií, ktoré v tomto období dokážu vyrábať teplo s minimálnymi stratami. Najefektívnejšie sú trubicové kolektory s vákuovou izoláciou. Ich svetelný zisk je síce slabší ako pri plochých kolektoroch, s nepriaznivými podmienkami však ich účinnosť klesá pomalšie. Počítať však treba s podstatne vyšším počtom kolektorov, ako pri príprave teplej vody. Bez riadneho prepočtu a projektu sa nezaobídete. Ten by mal obsahovať aj výpočet návratnosti.
Najjednoduchším systémom podpory vykurovania je predohrev spiatočky. Teplo zo slnka je možné na kúrenie v tomto modeli využiť iba vtedy, ak je teplota solárneho média vyššia, ako teplota spiatočky kúrenia. Znamená to, že tepelný výmenník zvýši teplotu spiatočky ešte predtým, ako sa vykurovacie médium dostane späť do kotla. Výhodné je to hlavne pri podlahovom vykurovaní s nízkoteplotným spádom. Teplota solárneho okruhu tak môže byť najnižšia.
Dômyselnejšie systémy využívajú veľké akumulačné nádoby, ktoré fungujú ako centrálne zásobníky tepla. Okrem solárneho systému do nich vstupujú aj ostatné tepelné zdroje, ako napríklad drevosplyňujúci kotol, pec na pevné palivo či krbová vložka s teplovodným výmenníkom. Solár v týchto prípadoch nabíja vychladnuté zásobníky vtedy, keď ostatné zdroje tepla nepracujú.
Solárom je možné vykryť približne štvrtinu energie potrebnej na vykurovanie. Väčšina z nej vstupuje do kúrenia cez prechodné obdobia. Solárna podpora kúrenia má význam v dobre zateplených budovách s nízkoteplotným spádom vykurovania.
