Co je to vlastně solární energie?

Jak už samotný název napovídá, jde o energii získanou ze slunečního záření. Slunce je nevyčerpatelným zdrojem energie a její využití je nenáročné a především šetrné k přírodě. Efektivita závisí samozřejmě na místě, ve kterém bydlíte. Ačkoliv podle průzkumů lze využívat sluneční energii po celém území naší republiky, více energie získáte, pokud bydlíte v horských oblastech a na místě s velkou intenzitou i délkou slunečního svitu. Vše závisí také na proměnlivosti počasí. Energii ze slunce můžeme využívat dvěma způsoby. První z nich je pasivní a známe jej všichni, koneckonců používáme jej již celá desetiletí ať už v podobě skleníků, zimních zahrad, nebo nově také v podobě prosklených fasád či tepelně akumulačních stěn. Pro bydlení a potřebný ohřev vody, vytápění nebo zisk elektrické energie je však potřeba energii získávat aktivně za pomoci dalších zařízení a to slunečních kolektorů nebo fotovoltaických modulů.

Průměrné roční sluneční záření na území ČR

"Podle dosavadních měření se délka slunečního svitu, kdy jsou bezmračné dny v ČR, pohybuje v hodnotách od 1400 do 1700 hodin za rok. Globální záření, které dopadá kolmo na 1m² se pohybuje 1350 Wm-2. Z toho část se odrazí zpět do atmosféry a na zem pronikne kolem 800 - 1000 Wm-2."  Zdroj Revolt s.r.o.

Termické solární kolektory

Ploché kolektory

Termické solární kolektory známé také jako solární panely slouží především k ohřívání vody v domácnosti i v bazénu a k vytápění. Podle způsobu využití se můžeme setkat s plochými solárními kolektory kapalinovými nebo vzduchovými, které zachycují sluneční záření do absorbéru (nejčastěji jde o plochou desku s trubicemi), kde se záření přeměňuje na energii a za pomoci kapaliny se odvádí přímo ke spotřebě. Výhodou těchto systémů je docela jistě možnost nastřádané teplo akumulovat v zásobnících a následně jej v případě potřeby využít. Ovšem, mějte na paměti, že z hlediska úspory financí je výhodná pouze krátkodobá akumulace, při dlouhodobé dochází k tepelným ztrátám. Ploché kolektory jsou u nás velmi oblíbené a není divu, pyšní se životností až třicet let, téměř osmdesáti procentní účinností a úsporou více jak sedmdesáti procent. Před jejich nákupem, ale sledujte, jaký je jejich povrch. Pro co nejúčinnější absorpci slunečního záření se používá speciální černá barva nebo galvanické pokovení. Vybírejte taková zařízení, která disponují dutými zrcadly pro dosažení vyšších teplot, a zjistěte si, z jakého skla je systém vyroben. Sklo by vždy mělo být dostatečné pevné a nemělo by pohlcovat sluneční záření.

Plochý kolektor TS 300, S-solar

Bazénové kolektory

Vzhledem k tomu, že jsou tyto kolektory primárně používány k ohřevu vody v bazénu, patří mezi nejjednodušší typy. Chybí u nich ochranná skříň i skleněná deska a kolektor je tvořen pouze černou barvou natřeným absorbérem. I přes zdánlivou jednoduchost, je účinnost těchto systémů poměrně veliká. Rozhodně plně dostačující svému účelu.

Vakuové kolektory

Vakuové kolektory jsou ze všech typů termických kolektorů nejúčinnější, je u nich vykazována podstatně menší tepelná ztráta než u plochých kapalinových. Sluneční záření je zachycováno vakuovými trubicemi a přeměňováno na energii. Jejím působením pak dochází k odpařování kapaliny nebo alkoholu, která ve formě páry odchází do kondenzátoru, který ohřívá vodu nebo topení a následně je kapalina zchlazena a znovu odvedena do kolektoru. Pořizovací cena vakuových kolektorů je poněkud vyšší, ovšem vrátí se vám na maximální účinnosti a to i v zimních měsících, kdy není sluneční záření tak intenzivní. Jejich nevýhodou je docela jistě nemožnost ohřevu vody v bazénu i celková nevhodnost k ohřevu vody vůbec.

Vakuový plochý kolektor TS 400, S-solar

Fotovoltaické sluneční kolektory

Fotovoltaické kolektory jsou určeny pro přeměnu slunečního záření na elektrickou energii a fungují na principu fotovoltaického jevu, při němž dochází vlivem dopadu světla k pohybu elektronů a přeměně na stejnosměrný elektrický proud. Kolektory tvoří síť článků a ty mohou být buď monokrystalické (skládají se z jednoho krystalu) nebo polykrystalické z mnoha krystalů, které se od sebe liší mimo jiné tvarem i zabarvením, k dostání jsou také kolektory amorfní s amorfní křemíkovou vrstvou. U nás jsou nejčastěji používané kolektory s monokrystalickými články, jejichž účinnost se pohybuje kolem sedmnácti procent. Jednoduší na výrobu a zároveň i levnější jsou kolektory s polykrystalickými články, které ovšem nedisponují takovou čistotou materiálu. Jejich účinnost se pohybuje kolem čtrnácti procent. Amorfní články využijete spíše tam, kde nemáte problém s prostorem. Jejich účinnost je totiž podstatně nižší, ale s dostatečnou plochou se může předchozím dvěma typům vyrovnat. Oceníte u nich také poměrně nízkou pořizovací cenu. Dnes už není nutností při využívání fotovoltaického systému připojení k elektrické síti. Existuje takzvaný ostrovní fotovoltaický solární systém, který můžete využít i všude tam, kde není přístup k rozvodné síti. K jejich správnému fungování je nutné zapojení baterie, která uchovává energii na dobu, kdy nebude dostatečné sluneční záření. Přebytečnou energii však nelze dodávat do sítě, ani jí z ní v případě nedostatku získávat, jako je tomu u solárních systémů zapojených do sítě. A kolik energie, že použitím těchto systémů získáte? Z 1 m² panelu s monokrystalickými články získáte ročně až 100 kWh elektrické energie. A navzdory poměrně vysokým vstupním nákladům je návratnost již během prvních tří let provozu. Fotovoltaické panely můžete umístit jak na střechu, tak na fasádu domu. Těm s kvalitní krycí plochou z pevné desky nevadí změny počasí, neohrozí je ani sněhová nadílka, ani déšť, ani třeskutý mráz.

Správné umístění je základ

Pokud se rozhodnete pro pořízení solárního systému, pak mějte na paměti, že pro správné využití sluneční energie je nutná nejen dobrá poloha, ale také orientace střechy domu na jih a její sklon ideálně mezi 30 až 60 stupni pro celoroční provoz, pro letní postačí 30 stupňů a pro výhradně zimní pak volte sklon 60 stupňů. Pokud máte střechu orientovanou na jinou stranu, pak můžete nepříliš vhodnou polohu kompenzovat většími panely, eventuelně je lze nainstalovat na jižní fasádě domu. Bude se vám líbit nejen zajímavé řešení, které dodá vašemu domu neotřelý vzhled, ale také maximální využití slunečního záření v jarních a podzimních měsících. Velmi důležité pro účinnost solárního systému je technické provedení, izolace i jeho délka. Systém byste si měli nechat navrhnout odborníky přímo na míru. Ti totiž zohlední při jeho výběru a výrobě všechny důležité faktory. Zaměří se nejen na polohu vašeho domu, ale také na intenzitu i počet hodin slunečního záření, na četnost výskytu námrazy, která znamená tepelné ztráty, na problém stínění z okolí, vezmou v potaz předpokládanou potřebu ohřevu TUV i zda bude ohříván také bazén nebo jestli budete systémem i přitápět.

Výhody a nevýhody solární energie

Stále si nejste úplně jisti, zda do solárního systému investovat, či nikoliv? Pak vězte, že pokud se rozhodnete pro jeho instalaci, můžete využívat slunečního záření, které je na rozdíl od ostatních typů nevyčerpatelným zdrojem energie a nic vás jeho odběr nestojí. Ze solárních systémů můžete získat až sedmdesát procent teplé vody z celkové spotřeby domácnosti a až padesát procent tepla. Výhodou je docela jistě nenáročnost na údržbu a obsluhu i dlouhá životnost. V neposlední řadě se zasloužíte o zkvalitňování životního prostředí, především pak ovzduší. Nevýhodou těchto systémů je nemožnost jejich využití jako jediných a samostatných zdrojů tepla, vždy budete potřebovat ještě doplňkový zdroj energie, neboť sluneční záření není po všechny měsíce v roce stejné. Počítat musíte také s poměrně vysokou počáteční investicí, se kterou jsou spojeny také nutné úpravy na stávajících objektech i topných soustavách.

Připravila: Petra Martišková 

Související články 
Solární ohřev bazénu - solární kruhy ohřívají vodu zdarma
Teplá voda a elektřina ze střechy do domu