Vytápění nemovitosti solárním systémem


Změny cen energií vyvolávají nutnost přehodnotit stávající osvědčené a zaběhlé postupy, které byly doposud ideální. Pokud chce někdo efektivně využívat moderní technologie ve vytápění, neobejde se bez opuštění u nás zaběhlého uspořádání - kotel + radiátory. Tato nákladysoustava je u nás osvědčená a funguje dobře. Topí se (platí se za spálené palivo), soustava topí - viz graf. Netopí se, soustava nepracuje, je zima. Důvod, proč toto uspořádání zavrhnout je jednoduchý. Radiátory potřebují pro svoji správnou funkci příliš vysokou teplotu otopné vody. Moderní energetické zdroje (solární systém, tepelné čerpadlo) pracují s tím vyšší účiností, čím je teplota otopné vody nižší. Rozdíly jsou výrazné, až několik desítek %. Klasickému kotli na teplotě nezáleží, naopak je vyžadována teplota vyšší z důvodu nízkoteplotní koroze.


Jedno z možných řešení, jak snížit náklady na vytápění, je solární vytápění, popř. v kombinaci s tepelným čerpadlem. Tuto variantu, u které jsou roční náklady téměř nulové, graf neobsahuje.Firma Futus GmbH je malá rodinná firma s dlouholetou tradicí. Na kvalitu výroby je proto kladen ten nejvyšší důraz. Sídlo firmy (viz přiložené obrázky) disponuje jak výrobními, tak obytnými prostorami. Popis nemovitosti je uváděn proto, aby si zájemce mohl udělat lepší představu o internetové regulaci, kterou je možno pro tento objekt on-line na těchto stránkách zhlédnout.

Pokud budeme dělat vše podle stávajících zvyklostí, stěží můžeme očekávat, že výsledky se samy od sebe pohnou k lepším hodnotám = budeme za energie platit méně.

Sluneční záření:

Mapka nám ukazuje intenzitu slunečního záření v návaznosti na umístění objektu na území naší republiky. Tento údaj slouží k dimenzování kolektorového pole. Obecně: Čím je záření nižší, tím musí být kolektorové pole větší. Rozdíl mezi nejvyšší a nejnižší hodnotou je cca 15%.

Závěr: Z pohledu globálního záření neexistuje na území naší republiky místo, kde by použití solárního vytápění nebylo vhodné.

Doba trvání slunečního svitu:

Využití těchto informací je podobné, jako u předešlé mapky.

Počet jasných dnů:

Tyto hodnoty navazují na předchozí údaje. Z pohledu navrhování kolektorového pole je tato hodnota bezvýznamná, protože drtivá většina instalací je řízena automatikou, reagující na sluneční svit. Nicméně se snižujícím se počtem jasných dnů je potřeba zvýšit akumulaci, pokud máme zájem na správném fungování systému.

Počet jasných dnů v závislosti na ročním období:

Tyto hodnoty jsou určující pro stanovení velikosti kolektorového pole, akumulační nádrže i typu kolektorů. Samozřejmě s přihlédnutím k podmínkám zadání.

Způsob vytápění nemovitosti solárním systémem lze rozdělit do 5ti bodů:

  1. Zachycení sluneční energie
  2. Uložení, akumulace zachycené energie
  3. Zpracování akumulované energie
  4. Doprava zpracované energie dle požadavků na konkrétní místo v objektu
  5. Převod dopravené energie v požadovaném místě do vytápěného prostoru

Zachycení sluneční energie:

Typy kolektorů

Rozdíly jednotlivých kolektorů jsou v hrubých obrysech znázorněny v obecném, letitém grafu.

Pro základní obecnou představu tento graf pro laika vyhovuje. Z grafu je patrné, že jeho tvůrci předpokládají otopnou soustavu s klasickými radiátory. Navíc při spojení solárního systému s malým tepelným čerpadlem se výkon kolektoru zvýší až o 100%. U moderních vytápěcích systémů je proto tento graf bezcený.

Velikost kolektorů

U malé instalace vystačíme s jedním až dvěma kolektory o ploše cca 2m2. U větších instalací jsou těchto malých kolektorů desítky až kolektorstovky. Složité propojení mezi kolektory bývá příčinou špatného hydraulického vyvážení. Změť trubek je příčinou zbytečného ochlazování. Kařdý kolektor musí mít 4 boční stěny. Plocha těchto bočních stěn u instalace s malými kolektory narůstá = zbytečné ztráty navíc. Při použití kolektorů s lisovanou hliníkovou vanou, kde absentuje boční izolace, jsou tyto ztráty nezanedbatelné. I montáž a následné zprovoznění je složitější = dražší.

Na kvalitu, výkon, životnost a stabilitu výkonu po 5 nebo 30 letech mají nezanedbatelný vliv použité materiály. U kvalitních kolektorů dosahuje stagnační teplota přes 200°C. Tepelné a mechanické namáhání způsobené stagnační teplotou se projeví až po 10ti, nebo i 20ti letech. U levných kolektorů kvalitní materiály s atestem nenajdeme, pouze sebejisté obecné prohlášení prodejce.

Akumulace

Tlakové nádrže – z cenových důvodů se používají u menších instalací. Jejich objem je omezen. Nádrže špatně vrství a díky kvalitnímu tepelnémuaku1 mostu dokážou během několika dní „vyrobit“ velké kvantum vlažné vody, která nemusí být jak pro vytápění, tak pro TUV použitelná. Výhodou tohoto řešení (které se v drtivé většině používá, je láce.

Netlakové nádrže – od 3m3 se jejich cena začíná vyrovnávat provedení s tlakovými nádržemi. Čím větší objem, tím se cena oproti tlakovému aku2sunprovedení stává výhodnější. Běžné provedení je od 3 do 250m3. Tyto nádrže mají vynikající vrstvení a absenci jakýchkoliv tepelných mostů. Jsou mimořádně vhodné ke spolupráci s tepelným čerpadlem – jako zdroj nízkoteplotní energie.


Ukázka netlakové nádrže ve spojení s tepelným čerpadlem pro vytápění a přípravu TUV panelového domu.

Přenos energie do objektu – vlastní vytápění:


  • Pomocí otopných těles a registrů – pro solární systém a tepelné čerpadlo naprosto nevhodné řešení. Ne že by toto řešení nefungovalo, ono funguje, ale snižuje výkonost solárního systému (TČ) o desítky procent. Proto je toto řešení považováno za nevhodné.
  • Pomocí podlahového vytápění. Dobré řešení, ale se všemi neduhy, které „podlahovka“ má.
  • Stěnové vytápění. U nás ne příliš rozšířená koncepce, nicméně s přihlédnutím k účinnosti a komfortu (tepelná pohoda, reakce na změnu venkovní teploty nebo charakteru vytápěného prostoru) nejlepší volba.

Poznámka: Absolutně nejlepšího výsledku dosáhneme kombinací stěnového a podlahového vytápění. Podlahové vytápění bude ale vždy pouze doplňkem „stěnovky“.


Regulace:

I jednoduchá regulace by měla umožňovat:

Správně navržený solární systém slaďuje:

Výkon a správnou fci zařízení bude vždy určovat nejslabší článek tohoto řetězu.

A je vůbec možné solární technikou v zimě topit?

Odpověď je jednoznačná: Určitě, je.

Potřebujete konzultaci? Rádi Vám poradíme. Kontakt zde.