Solárne teplo - teplo dodané do vášho domu zadarmo
Solárne tepelné kolektory © Manuela Fiebig, stock.adobe.com. Slnko znamená teplo - čo môže byť prirodzenejšie použiť toto teplo priamo ako vykurovaciu energiu? To je možné pomocou takzvaných solárnych tepelných systémov. Z technického hľadiska je princíp jednoduchý: Prostredníctvom slnečných kolektorov nainštalovaných na streche preteká teplonosné médium, ktoré sa pri tom zahrieva. Potom prenáša absorbovanú energiu do vykurovacieho okruhu.
Plochý alebo rúrkový - to je otázka
V Nemecku sa na solárnu tepelnú energiu používajú dva rôzne systémy kolektorov, ktoré sa zásadne líšia svojou štruktúrou:
- Ploché kolektory
- Zberače trubíc
Ploché kolektory pozostávajú z krytu kolektora zakrytého tabuľou ochranného skla. Pod sklom je tmavý povrch absorbéra, ktorý je ohrievaný slnkom a prenáša teplo na medené rúry pod ním. Teplonosné médium preteká medenými rúrami - zvyčajne zmesou vody a nemrznúcej zmesi, niekedy čistej vykurovacej vody. Pod medenými rúrami je izolácia, aby sa nazhromaždené teplo nestrácalo von.
Solárne tepelné ploché kolektory: štruktúra
Rúrkové kolektory pozostávajú z niekoľkých sklenených vákuových trubíc, ktoré sú inštalované vedľa seba. Cez tieto trubice preteká teplonosné médium, ktoré je ohrievané slnkom. V niektorých modeloch je tento efekt dodatočne zosilnený parabolickými zrkadlami pod trubicami. Pomocou svojho ohybu smerujú slnečné lúče priamo do stredu trubice - aj keď je iba rozptýlené svetlo alebo slnečné lúče pôsobia veľmi šikmo.
Štruktúra solárnych tepelných kolektorov
Výsledkom rôznych stavebných metód sú rôzne výhody a nevýhody:
- Ploché kolektory presviedčajú svojou nižšou cenou, a preto sú rozšírenejšie na nemeckých strechách. Ich energetický výnos však nie je taký vysoký ako pri trubicových kolektoroch. To znamená, že pre rovnaký tepelný zisk je potrebných viac strešnej plochy. Táto nevýhoda účinnosti však zvyčajne nie je problémom pri príprave teplej vody.
- Rúrkové kolektory sú nákladnejšie, ale ich účinnosť je až o 30 percent vyššia ako u plochých kolektorov. Ďalšou výhodou je, že aj pri rozptýlenom alebo šikmom slnečnom svetle sa dosahujú vysoké tepelné zisky. Na výrobu rovnakého tepelného výkonu vyžadujú trubicové kolektory až o 20 percent menej priestoru ako ploché kolektory.
Solárne tepelné: Ploché kolektory alebo trubicové kolektory Tip: Nájdite najlacnejšie solárne špecializované spoločnosti, porovnajte ponuky a ušetrite.
Iba teplá voda alebo tiež kúrenie?
Pre solárne tepelné systémy existujú v zásade dve orientácie:
- Ohrev vody
- Príprava teplej vody a podpora kúrenia
Väčší úsporný efekt na náklady na vykurovanie samozrejme ponúka systém, ktorý nielen vyrába teplú úžitkovú vodu, ale dodáva aj časť vykurovania pre miestnosti. Treba však poznamenať, že tento systém vyžaduje aj vyššie investičné náklady. Na získanie dostatočnej energie musí byť povrch kolektora väčší. Odborná firma môže vypočítať požadovanú plochu na základe veľkosti domu a orientácie strechy. Rúrkové kolektory tu ponúkajú výhodu kvôli svojej vyššej účinnosti a sú dobrou voľbou, ak potrebujete podporu kúrenia.
Schéma: Ohrev TÚV solárnou 
tepelnou energiou Solárny ohrev TÚV a podpora vykurovania
Zásobník - srdce vykurovacieho systému
Či už plochá alebo trubicová - vyrobená energia musí byť použitá na dosiahnutie úsporného účinku na náklady na energiu. Ak je teplonosné médium v kolektore dostatočne zohriate, čerpadlo spustí čerpadlo. Teplonosné médium sa potom dostane napríklad do potrubia z medi alebo hliníka do akumulačnej nádrže. Nosná kvapalina tu prenáša teplo do akumulačnej nádrže prostredníctvom výmenníka tepla. Bežné sú rôzne typy akumulácie tepla:
- Zásobník čistej teplej vody : Ak solárny systém prispieva iba k príprave teplej vody a kúrenie nie je podporované výrobou tepla v miestnosti, postačuje jednoduchý zásobník pitnej vody. V takom prípade je voda v akumulačnej nádrži procesnou vodou pre rôzne odberné miesta, napríklad pre sprchu alebo kohútik. Ohrieva sa priamo cez výmenník tepla solárneho systému.
- Kombinovaný zásobník s vnútorným zásobníkom pitnej vody : Ak má systém okrem prípravy teplej vody podporovať aj kotol, musí mať zásobník dve funkcie: musí zásobovať teplou úžitkovou vodou a ako akumulačný zásobník musí absorbovať teplo zo solárneho systému a podľa potreby ho odovzdávať do vykurovacieho okruhu. Tieto dve funkcie zabezpečujú kombinované zásobníky. Na princípe tank-in-tank je vo vnútri zásobníka inštalovaná menšia akumulačná nádrž na pitnú vodu. Veľký priestor nádrže je naplnený vykurovacou vodou, ktorá napája radiátory v dome. Energia slnečnej sústavy sa dodáva tejto vode. Menšia vnútorná nádrž je ohrievaná vykurovacou vodou.
- Kombinovaný zásobník so stanicou na sladkú vodu : Iný typ kombinovanej nádrže na integrovanie takzvanej stanice na sladkú vodu do vyrovnávacieho zásobníka. V zásade ide o ďalší výmenník tepla, ktorý sa privádza cez nádrž. Preteká cez ňu studená voda z vodovodu, ktorá sa ohrieva vo vyrovnávacej nádrži a potom je k dispozícii ako teplá úžitková voda. Týmto spôsobom je teplá voda vždy čerstvo pripravená, aby nemohlo dôjsť napríklad k napadnutiu legionellou.
Pretože teplá voda je ľahšia ako studená voda, vnútro každej akumulačnej nádrže je stratifikované. Voda je hore veľmi horúca, dole teplota klesá. Voda sa preto odčerpáva v hornej oblasti. V prípade kombinovaného zásobníka založeného na princípe tank-in-tank je zásobník na čerstvú vodu inštalovaný v hornej tretine zásobníka z rovnakého dôvodu.
Veľa energie - kotol môže zostať vypnutý
Ak je solárny systém správne nainštalovaný, dokáže v letných mesiacoch pokryť celú potrebu tepla domu. V solárnom systéme možno v priemere dosiahnuť asi 60 percent potreby tepla na teplú vodu. Významné úspory sú možné aj pri podpore vykurovania: Zberná plocha s rozlohou 10 až 15 metrov štvorcových dokáže dodať až 30 percent tepla potrebného pre dobre izolovanú budovu.
Príprava teplej vody: podiel pokrytia solárnou tepelnou energiou
Vďaka akumulačnému zásobníku rozpozná vykurovací systém, či je dostatok tepelnej energie. Ak bol akumulačný zásobník solárnou energiou dostatočne ohriaty, kotol zostáva vypnutý. Až keď teplota v akumulačnej nádrži klesne a existuje riziko medzery v dodávke tepla, spustí sa kotol a dodá chýbajúcu energiu. Týmto spôsobom má solárne teplo prednosť v zásobníku. Majitelia domu šetria cenné palivo, ktoré by bez solárneho tepelného systému museli draho zaplatiť.
Splňte zákonné požiadavky solárnou tepelnou energiou
Rekuperačná výroba vykurovacej energie - prinajmenšom v nových budovách - už nie je voliteľným doplnkom, ale zákonnou povinnosťou: Zákon o teple z obnoviteľných zdrojov energie (EEWärmeG) vyžaduje, aby vlastníci budov vyrábali určitý podiel svojej vykurovacej energie z obnoviteľných zdrojov. Solárny systém je veľmi jednoduchý spôsob, ako splniť túto povinnosť. Pre domy s až dvoma bytovými jednotkami je potrebných minimálne 0,04 štvorcových metrov kolektorovej plochy na meter štvorcový vykurovaného obytného priestoru. V prípade domu so 100 metrov štvorcových obytnej plochy by bola zákonná požiadavka splnená pri solárnom systéme s rozlohou najmenej štyri metre štvorcové.
Tip: Tu nájdete podrobné informácie o solárnej tepelnej energii
