Článek - Solární termické kolektory na přípravu TV a vytápění | Katalog

Solární kolektory na přípravu teplé vody s možností přitápění je ideální možností jak "zdarma" v letních měsících ohřáv vodu v zásobníku teplé vody a v přechodném období využít energii slunce na vytápění.

Standardní způsoby ohřevu vody (typicky elektrický bojler, plynový kotel, případně jiné zdroje v rámci vytápění objektu) jsou nákladné na spotřebovanou energii. Zejména cena elektřiny je vysoká a z dlouhodobého hlediska roste. Při ceně elektřiny 3 kč/kWh a standardní spotřebě teplé vody na osobu 40 l/os.den vychází roční náklad na přípravu teplé vody boilerem kolem 2400 Kč/os.rok.

Z celoroční bilance obvykle pokryje ohřev teplé vody pomocí solárního systému zhruba 70-80% s největším využitím v letních měsících. Tedy cca 1800 Kč/os.rok ušetří solární systém. Na přitápění ze spotřeby energie na vytápění je solární pokrytí kolem 2-4%, což je z pohledu celoroční bilance zanedbatelné procento a pro vytápění se solární systém nevyplatí.

Pro běžnou domácnost stačí instalovat 2-3 solární panely na střechu a zásobník kolem 200-300 litrů pro potřeby teplé vody nicméně při propojení s topným systémem je v topném systému zapojena větší akumulační nádrž (např. 1000 litrů) do které je zapojen jak zdroj tepla na vytápění, tak okruh ze solárního systému.

Solární systém na přitápění je i z pohledu letního období předimenzován a hrozí přehřátí systému. Ideálním mařením energie v letních měsících je pak například bazén. V některých případech lze mařit energii například do radiátoru umístěném v chladném prostředí (sklep, garáž aj.) nebo se dává i do venkovního prostředí.

Obrázek - Solární systém na přípravu teplé vody, přitápění a ohřev bazénu

Solární systém na přípravu teplé vody, přitápění a ohřev bazénu

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační měrné ceny pro rodinné domy	170 000 – 200 000 Kč
Orientační cena jednoho panelu	9000 - 15000 Kč/panel
Orientační cena zásobníku pro RD	20 000 Kč/ks
běžná návratnost instalace	Cca 20 let
Náplň v solárním okruhu	solanka
Na čem závisí návratnost	Na ceně energie, která by byla použita místo solárního ohřevu. V případě, že byl původním zdrojem elektroboiler, vytěsňuje se tak tím cena elektřiny cca 2,5 Kč/kWh. V případě, že je zdrojem tepelné čerpadlo, pak je cena „původní“ energie cca 0,8 Kč/kWh a solární systém se méně vyplatí (pomalu vrací).
Vlastní spotřeba	Pouze na pohon oběhového čerpadla 5-20W (toto je jediná spotřeba z „neobnovitelného zdroje energie“ elektřiny
Běžná velikost pro dimenzování	1 m² solárního panelu na osobu + cca 1 m2 na každých 10 kW tepelné ztráty
Optimální sklon od horizontu	30-50 °
Roční produkce energie	250-350
Účinnost solárního systému	33%
Optimální velikost akumulační nádrže	Solární systém je většinou zapojen do velké akumulační nádrže, kam je zapojen i hlavní zdroj vytápění. Pro letní měsíce se pak většinou instaluje druhý menší zásobník pouze na teplou vodu a tento zásobník lze orientačně navrhnout dle zásady: 50 litrů na jednu osobu. Tedy orientačně pro 2-4 člennou rodinu = 200-250 litrů Pro 4-6 člennou rodinu = 300 litrů Pro 6-9 člennou rodinu = 500 litrů

Spočtěte si sami

Kalkulačka Tzbinfo: Zjednodušená bilance solárního kolektoru

Výpočet vychází z TNI 73 0302 - Energetické hodnocení solárních tepelných soustav - Zjednodušený výpočtový postup

Bližší popis technické normalizační informace TNI zde.

Výhody, nevýhody, mýty

Silné stránky

• Obnovitelný zdroj energie

• Při správně naddimenzované velikosti solárních panelů ušetří 70-80% spotřeby energie na přípravu teplé vody (v létě až 100%, v zimním období kolem 0-10%)

• Samotížný systém bez nuceného oběhu je zcela bez spotřeby elektřiny. Tento sytém je vhodný pro spotřebu denní vody do 300 l/denně.

• I systémy s nuceným oběhem (častější varianta) má zanedbatelnou spotřebu elektřiny oběhového čerpadla.

• Pomocí solárního systému lze regenerovat vrty pro tepelné čerpadlo přes letní období. Nicméně samotná kombinace TČ+solární systém je ekonomicky nevýhodná.

Příležitosti

• Dotační příspěvek od státu do roku 2021 (viz dotace u jednotlivé kategorie)

Slabé stránky, hrozby

• Nelze využít 100% pro vytápění objektu. Roční pokrytí energie ze slunce je kolem 3-5% ze spotřeby energie na vytápění.

• V létě hrozí přehřátí solárního systému. Proto je nutné systém optimálně naddimenzovat na předpokládanou spotřebu vody v objektu. Případné přebytky energie lze ukládat do bazénu.

• Kombinace s úspornými zdroji energie jako je tepelné čerpadlo, kotel na dřevo aj. je neekonomická.

• Z pohledu ekonomiky je výhodnější solární systém pouze na teplou vodu, který vyjde pro 4 člennou rodinu na cca 130 000 Kč. Na přitápění se systém spíše nevyplatí

Mýty

• Mýtem je, že se solární systém vyplatí v kombinaci s tepelným čerpadlem. Z tepelného čerpadla je již tak levná energie, že se solární systém nevrátí ani za dobu životnosti samotného systému. I z kotle na dřevo je energie levná cca 0,8 Kč/kWh a solární systém se pomaleji vrací. Nicméně zde je výhoda vykoupena tím, že není třeba štípat a přikládat dřevo.

Související úsporné opatření

Solární termické kolektory na přípravu TV
Vzduchové solární kolektory

Dotační potenciál

Rodinné domy	Vhodné všude tam, kde je příprava teplé vody pomocí zemního plynu, elektřiny, LTO, peletkami aj. kde je cena energie vyšší jak 1,3 Kč/kWh. Při nižší ceně energie například z tepelného čerpadla, kotle na dřevo, slámu aj. ce solární systém nevyplatí. Možnost získat státní příspěvek z dotace Nová zelená úsporám. Obecně se ale ekonomicky vyplatí spíše sol.systém pouze na přípravu teplé vody. Větší solární systém na přitápění se ekonomicky nevyplatí.
Bytové domy	Vhodné spíše pro menší bytové domy, kde je prostor na střeše pro solární systém. Pro větší (vyšší) bytové domy (například panelové domy) nevhodné, jelikož je plocha střechy menší, než je potřeba panelů. Opět spíše vhodný systém na teplou vodu nikoli na přitápění
Školská zařízení	Spíše nevhodné, protože v době největšího solárního zisku panelů je škola mimo provoz. Vhodné pouze tam, kde je např. školní bazén i přes léto pronajímán veřejnosti.
Administrativní budovy	Spíše nerelevantní.
Hotely	Vhodné, jelikož je v hotelu vyšší spotřeba teplé vody než v klasických objektech pro bydlení. Pro přitápění opět nevhodné
Obchodní centra	Spíše nerelevantní.
Sklady	Spíše nerelevantní.
Výrobní podnik	Spíše nerelevantní.
Zemědělský výroba	Spíše nerelevantní.
Potravinářská výroba	Vhodné, kde je pro výrobu potřeba větší množství teplé vody. Nicméně záleží na ceně energie původního zdroje a ekonomické kalkulaci, zda se systém vyplatí. Pro přitápění opět nevhodné
Zimní stadiony	Spíše nerelevantní.
Těžký průmysl	Vhodné, kde je pro výrobu potřeba větší množství teplé vody. Nicméně záleží na ceně energie původního zdroje a ekonomické kalkulaci, zda se systém vyplatí. Pro přitápění opět nevhodné

Termíny a definice

Nejpoužívanější pojmy	popis	jednotka
Obnovitelné zdroje	Zdroje energie nebo surovin pro člověka, které se částečně nebo úplně obnovují v přirozeném nebo antropogenně ovlivňovaném koloběhu látek a energií (např. energie větru, slunce, přílivu a odlivu, energie biomasy).
Obnovitelné zdroje energie	Přírodní energetické zdroje, jež mají schopnost částečné nebo úplné obnovy. Mezi obnovitelné zdroje energie řadíme jak energii sluneční, větrnou a vodní, tak energii z biomasy. Podle konkrétních přírodních podmínek se v některých částech světa využívá také energie mořského přílivu nebo geotermální energie (pocházející z nitra Země). V našich podmínkách má klíčový potenciál biomasa, stavět lze také malé vodní elektrárny (potenciál těch velkých už je vyčerpán). Sluneční a větrná energie se u nás uplatňuje zatím jen částečně, jejich využití ale roste i díky dotacím a podpoře ze strany státu a EU.
OZE	Obnovitelný zdroj energie
Plochý nekrytý kolektor	Zpravidla plastová rohož bez zasklení s vysokými tepelnými ztrátami závislými na venkovních podmínkách, zvláště na rychlosti proudění větru; nekryté kolektory jsou proto určeny hlavně pro sezónní ohřev bazénové vody o nízké teplotní úrovni.
Plochý neselektivní kolektor	Zasklený deskový kolektor s kovovým absorbérem se spektrálně neselektivním povlakem (např. černým pohltivým nátěrem); neselektivní kolektory mohou být vzhledem ke značným tepelným ztrátám vlivem sálání absorbéru v zimním období využity pouze pro sezónní předehřev vody při nízké teplotní úrovni; na trhu se v současné době příliš nevyskytují.
Plochý selektivní kolektor	Zasklený deskový kolektor s kovovým absorbérem se spektrálně selektivním povlakem a s tepelnou izolací na boční a zadní straně kolektorové skříně; vzhledem k výrazně sníženým tepelným ztrátám sáláním absorbéru se ploché selektivní kolektory využívají pro solární ohřev vody a vytápění celoročně a tvoří naprostou většinu zasklených kolektorů na trhu.
Pyranometr	Radiometr konstruovaný pro měření slunečního ozáření přijímací rovinné plochy.
Sluneční energie	Energie Slunce, která je předávaná Zemi ve formě záření. Sluneční záření je základním obnovitelným zdrojem energie, protože většina energie ostatních obnovitelných zdrojů má svůj původ v energii Slunce. Pomocí solárních, respektive termických a fotovoltaických kolektorů lze sluneční energii přeměňovat na teplo nebo elektřinu. Využití solární energie k ohřevu vody nebo přitápění umožňují solární kolektory a výrobu elektřiny pak fotovoltaické panely. Efektivní využití sluneční energie záleží na dvou klíčových faktorech - intenzitě slunečního záření a době slunečního záření.
Sluneční kolektor	V jeho absorbéru je ohřívána teplonosná tekutina. Ohřátá tekutina proudí v uzavřeném okruhu do akumulátoru tepla, kde ohřívá vodu.
Solanka	Vodní roztok soli používaný jako teplonosná kapalina; termín se používá i jako obecné označení nemrznoucí teplonosné kapaliny.
Solární kapalina	Teplonosná nemrznoucí kapalina na bázi propylen-glykolu s bodem tuhnutí -30°C. Pracovní teplota do 230°C (do 2,5 Mps).
TUV (TV)	Teplá užitková voda. v současné době se správně užívá pouze zkratka TV (teplá voda), ale občas dochází v rozporu v značení TV-topná voda ve vytápění.
Vakuový kolektor	Solární termický kolektor tvořen vakuovanými trubicemi, které jsou tvořeny dvěma souosými trubicemi odizolovanými vysokým vakuem. Někdy také nazýván jako trubicový kolektor. Typická účinnost soustavy je kolem 70-80%.

Reference

Tzb-info: Typy solárních kolektorů

Tzb-info: Parametry solárních kolektorů, účinnost a výkon kolektoru

Solární termické kolektory na přípravu TV a vytápění

Kategorie

Tip

Popis úsporného opatření