Solární systémy, tepelná čerpadla

Využijte sluneční energii. Jak? Poradíme vám.

Při pohledu na letošní letní tropickou oblohu jistě mnoho lidí zalitovalo, že tuto přemíru sluneční energie nevyužili ke svému prospěchu. Jak? K přípravě teplé vody, vytápění, či přímo k výrobě vlastní elektrické energie, a to pomocí solárních systémů, či při výrobě energie pomocí fotovoltaických panelů. Je škoda těchto možností nevyužít, zvláště když prognózy počasí v budoucnosti předpovídají více slunečných dní. To ale neznamená, že když slunce nesvítí, tak že systémy nefungují.

Využití sluneční energie k vytápění a ohřevu teplé vody je ideální jak z ekologického hlediska, tak i z hlediska dlouhodobé úspory energie. Solární systém je vhodný tam, kde je velká spotřeba teplé vody. Tento systém dovede kromě ohřevu vody i přitápět, a to za pomoci kolektorů napojených na běžný systém ústředního vytápění. Toto zařízení je určeno zejména pro celoroční přitápění v rodinných domcích. Použije-li se v objektech, které nejsou pravidelně obývány (rekreační chaty či chalupy), dokáže snížit jejich vlhkost i tvorbu plísní. Správně vyprojektovaný solární systém může svému majiteli ušetřit 70 až 80% nákladů na ohřev teplé vody, 25-30% nákladů na vytápění (při použití vakuových trubicových kolektorů až 40% nákladů na vytápění), až 90 % nákladů na ohřev bazénu (v letním období). Systém má řadu modifikací, lišících se počtem kolektorů, velikostí solárních zásobníků a zapojením.

Česká republika má poměrně dobré podmínky pro využití solární energie. Celkově na naší republiku dopadá od 1100 do 1250 kWh/m² solární energie ročně, přičemž doba přímého slunečního svitu se pohybuje mezi 1600-2200 hod. Nutno však dodat, že energie dopadá na zem značně nerovnoměrně, jednak v závislosti na počasí a jednak v závislosti na ročním období. V ČR dopadá v období mimo topnou sezónu až 75% ročního množství solární energie, na zbytek roku, tedy asi na 7 měsíců, připadá pak jen 25% energie.

Využití sluneční energie můžeme rozdělit na využití tepelné energie a přímou přeměnu slunečního záření na elektrickou energii pomocí fotovoltaických kolektorů.
Tepelnou energii využíváme pomocí slunečních kolektorů, existují v zásadě dva typy: deskové kolektory a kolektory koncentrační.

Deskové kolektory

Základem kolektoru je zasklený rám s absorbérem tepla. Sluneční záření projde krycím sklem a je absorbováno černou plochou (absorbérem) z mědi, hliníku nebo umělé hmoty, díky vlastnostem skla nedojde již k jeho opětovnému vyzáření do prostoru. Pro zmenšení tepelných ztrát je kolektor ze spodní části izolován.
V absorbéru proudí teplonosná látka, může to být kapalina (voda nebo nemrznoucí směs) nebo i obyčejný vzduch - podle se dělí deskové kolektory na kapalinové a vzduchové. Účinnost těchto kolektorů se během roku pohybuje od 80 a více procent. Existuje speciální typ deskového kolektoru - vakuový kolektor, který do určité míry kompenzuje tyto ztráty a je primárně určen pro přitápění v zimním období.

Solární soustavy pro ohřev TUV

Hlavní součástí solárních soustav jsou sluneční kolektory sloužící jako zdroj tepla a solární zásobník, v kterém se ohřívá TUV a který slouží zároveň jako akumulátor tepla, ve většině případů se jedná o bojler s topným výměníkem. Systém je dvouokruhový, a proto je možné jej používat celoročně.
Jednookruhové systémy bez výměníku, kdy v kolektorech proudí přímo ohřívaná voda, se pro ohřev TUV používají jen zřídka, pro svou nevýhodu každoročního vypouštění a napouštění.

Podle způsobu zapojení rozdělujeme systémy na samotížné a systémy s nuceným oběhem.

Samotížné soustavy
Používají se pro menší a střední systémy pro ohřev max. 400 l TUV denně.
Podmínkou funkce těchto soustav je umístění zásobníku TUV nad sluneční kolektory tak, aby výškový rozdíl mezi zásobníkem a horní hranou kolektorů byl alespoň 80 cm.
Prakticky systém funguje stejně jako samotížné topení, kolektory představují kotel a zásobník TUV radiátor. Hlavní výhodou samotížné soustavy je jednoduchost, není potřeba regulace ani oběhové čerpadlo. Soustava není závislá na dodávkách el. energie. Prakticky stačí pospojovat kolektory a připájet je dvěma trubkami k sol. zásobníku. Na nejvyšší místě okruhu je zapojen odvzdušňovací ventil, dále je do systému vřazena expanzní nádoba a napouštěcí a pojistný ventil. Vzhledem k tomu, že systém nemá žádné aktivní prvky, je vysoce spolehlivý a bezporuchový. Pokud jsou komponenty kvalitní - nerezový zásobník, kolektory z ušlechtilých kovů, měděné potrubí, bude jeho životnost mnoho desítek let.

Hlavní nevýhodou samotížných soustav je nutnost instalovat solární zásobník výše než kolektory, což omezuje množství aplikací. Systém také není tak účinný, protože směs proudí pomaleji než v soustavách s nuceným oběhem, což se projeví sníženou účinností v zimě nebo při špatném počasí, zase na druhou stranu není třeba žádná energie k pohonu oběhového čerpadla.

Soustavy s nuceným oběhem
Obsahují navíc oběhové čerpadlo, regulaci a zpětnou klapku, která zamezuje zpětnému proudění.
Jejich cena je sice vyšší než cena samotížných soustav, avšak mají oproti samotížným soustavám vyšší celkovou účinnost a umožňují velkou variabilitu připojení a umístění jednotlivých komponent soustavy.

Základní typy solárních kolektorů

Vakuové trubkové kolektory jsou kolektory s nejvyšší účinností zejména v zimním období, neboť vysokým vakuem uvnitř trubice jsou téměř eliminovány tepelné ztráty konvekcí. Další výhodou přímo protékaných trubkových vakuových kolektorů je variabilnost jejich umístění. Mohou být umístěny i ve svislé poloze a natočením trubic s absorbérem se docílí optimální orientace vůči dopadajícím paprskům slunečního záření. Jejich nevýhodou jsou vyšší pořizovací náklady.

Ploché vakuové kolektory jsou jedním z nejmodernějších výrobků v oblasti solární techniky. Spojují v sobě výhody trubkových vakuových kolektorů (nízké tepelné ztráty) a plochých zasklených kolektorů se selektivní vrstvou (nižší pořizovací náklady při zachování vysoké účinnosti).

Plochý zasklený kolektor se selektivní vrstvou. Tyto kolektory by měly v současnosti představovat nejrozšířenější typ instalovaných kolektorů. Jejich pořizovací náklady jsou jen o málo vyšší než u neselektivních plochých kolektorů s matným černým absorbérem avšak při vyšší účinnosti. Selektivní vrstva podstatně snižuje tepelné ztráty sáláním z povrchu absorbéru (o 15 - 30 %). Její princip spočívá v nízké emisivitě pohlceného záření.

Ušetříte energii, životní prostředí a můžete získat  podporu

Stavíte dům? Máte dům? Víte jak můžete ušetřit energii i životní prostředí a získat podporu od Státního fondu životního prostředí České republiky? Na to je jednoduchá odpověď – když svůj dům budete vytápět a teplou vodu připravovat pomocí obnovitelných zdrojů. Tedy např. pomocí solárních zařízení, či tepelných čerpadel. Toto je také téma naší nově připravované přílohy, kde se nejen dozvíte podrobnější odpovědi na výše položené otázky, ale také pro vás připravíme přehled solárních systémů a tepelných čerpadel na našem trhu, rady a různé tipy z této oblasti.


Jakou podporu a v jaké výši můžete žádat?

Přesně 37 dní mohly fyzické osoby letos žádat o dotaci na solární systém. V dubnu 2006 byl naplněn alokovaný finanční limit pro příjem žádostí v programu 1.A (solární termické systémy a kotle na biomasu). Pro celý program 1.A bylo vyčleněno 20 mil. Kč, počet podaných žádostí o dotaci zde dosáhl 460. Od 21. dubna již tedy Fond žádosti v tomto programu nepřijímá. Příznivcům solárek tak zbývá jen doufat, že k obnovení příjmů žádostí dojde tentokrát dříve, než po zhruba roční pauze, jak tomu bylo v předchozím období. Ostatní subjekty je dle původní výzvy mohou nadále podávat.

Solární systémy - ekologicky šetrné způsoby vytápění nebo ohřevu vody v obytných budovách, včetně rodinných domů pro fyzické osoby. Podporovány jsou následné typy opatření:
- fototermické systémy pouze pro celoroční přípravu teplé vody - příspěvek až do výše 50 % (maximálně však 70 tis. Kč)
- fototermické systémy pro přitápění a celoroční přípravu teplé vody - příspěvek až do výše 50 % (maximálně však 100 tis. Kč)
- fotovoltaické systémy - příspěvek až do výše 40 % (neomezeno), zde platí odlišný systém než je výše uveden, žádosti je nutné podávat před zahájením realizace. V loňském roce nebyla podána žádná žádost.
Zde jsou podporovány pouze technologie s kolektory vhodnými pro celoroční provoz a použití certifikovaných komponentů systému splňujících platné normy a předpisy.

Tepelná čerpadla - příspěvek až do výše 30 % (maximálně však 100 tis. Kč) - ekologicky šetrné způsoby vytápění a ohřevu vody tepelnými čerpadly v obytných budovách, včetně rodinných domů pro fyzické osoby. Jsou podporována pouze tepelná čerpadla systému země/voda, voda/voda, vzduch/voda. Ne čerpadla vzduch/vzduch!

Zde opět platí, že výrobce či dodavatel by měl umět doložit minimální průměrný roční topný faktor dle požadavku Fondu (viz tabulka Příloha II) a to podle typu čerpadla protokolem o zkoušce vystaveným nezávislým notifikovaným, akreditovaným nebo autorizovaným subjektem a zařízení musí mít certifikát, resp. protokol o zkoušce typu.

Dále je nutné, aby budova, v níž bude tepelné čerpadlo instalováno, splňovala tepelně technické parametry. Přesná definice je uvedena v Příloze II a parametry musí prokázat odborný posudek, který je nedílnou součástí žádosti o podporu.

Kotle na biomasu (dřevo, dřevní štěpka, peletky) - příspěvek až do výše 50 % (maximálně však 70 tis. Kč) - ekologicky šetrné způsoby vytápění a ohřevu vody pro byty a rodinné domy pomocí biomasy.

Důležité je, aby měl kotel garantovány parametry spalování a minimální účinnost 80 % při jmenovitém výkonu, což musí být schopen dodavatel či výrobce doložit certifikátem, resp. protokolem o zkoušce typu (o posouzení shody typu) dle nařízení vlády č. 163/2002 Sb., § 5, resp. § 7. Dodavatel by vám měl být také schopen ukázat doklad o tom, že kotel splňuje ČSN EN 303 - 5 třídy 3.

Již od počátku realizace akce by mělo být jasné, že dané zařízení splňuje parametry přidělení podpory, a v průběhu realizace je pak vhodné schovávat si veškeré podklady týkající se daného opatření, které jsou uvedeny na formuláři žádosti o podporu. A které to jsou? Předně stavební povolení, dokumentace realizovaného opatření, kopie dodavatelských smluv, faktury včetně dokladů o zaplacení, tři barevné fotografie, předávací protokol o provedené topné zkoušce resp. tlakové zkoušce, kolaudační rozhodnutí. Po realizaci zařízení je nutné nechat si zpracovat odborný posudek, který je nedílnou součástí žádosti o podporu, a přiložit fakturu za tento posudek, včetně dokladu o zaplacení. Fond hradí 50 % nákladů na tento posudek, maximálně však 5 tis. Kč. Dále je nutné zajistit si aktuální výpis z katastru nemovitostí ne starší 3 měsíců.

Žádost o podporu můžete podat nejdříve po uvedení zařízení do trvalého provozu a nejpozději 9 měsíců ode dne uvedení zařízení do trvalého provozu, který začíná dnem nabytí právní moci kolaudačního rozhodnutí. U zařízení, na které byl stavebním úřadem vydán písemný souhlas s provedením "Drobné stavby", pak dnem předání díla do trvalého provozu - protokolem od dodavatelské firmy. Smlouvou o podpoře je žadatel zavázán m.j. podpořené zařízení provozovat po dobu minimálně 5 let.

V každém případě je nutno říci, že pořízením z některých výše jmenovaných systémů rozhodně ušetříte energii a životní prostředí. Více informací o příspěvcích získáte zde a zde.

       

Olga Řezáčová