Slunce hřeje a svítí zadarmo
15.09.2006
Neustále se ztenčující zdroje energie (zejména ropy, uhlí či zemního plynu) a jejich strmé rostoucí ceny nás nutí poohlížet se po jiných variantách. Využívat energii mořských vln či větru u nás není možné, nebo se to zatím příliš nedaří, a vodní či jaderné elektrárny s sebou přinášejí často nepřekonatelné problémy. K dispozici je ovšem energie Slunce, která by při vhodném využití mohla dosavadní zdroje poměrně úspěšně nahradit.
Energie, kterou naše nejbližší hvězda vyzáří směrem k Zemi, dosahuje 175 miliard megawattů, takže na každý metr čtvereční dopadá asi 1,39 kW (tzv. solární konstanta). Část tohoto množství sice odrazí ochranná vrstva atmosféry, takže celková dopadající energie je výrazně nižší (při kolmém dopadu a při bezmračném počasí dopadá na čtvereční metr zemského povrchu přibližně 1000 wattů). Toto množství by nám mělo teoreticky stačit, bohužel největší podíl sluneční energie připadá na místa, kde ji není možné (alespoň prozatím) dostatečně využívat. Jsou to zejména rovníkové oblasti moří, pouště či velice řídce obydlené lokality... V našich zeměpisných šířkách se využívání energie Slunce omezuje pouze na nejteplejší měsíce v roce, ve zbývajícím období je zapotřebí zapojit také jiné zdroje, l když sluneční energie je zdánlivě zdarma, jsou všechna zatím známá solární zařízen konstrukčně i finančně náročná a vyplatí se pouze k ohřevu trvale obydlených objektů; finanční návratnost například u takové rekreační chaty je poměrně nízká a takové zařízení "by se zaplatilo" až za několik desítek let.
Využití v praxi
V našich podmínkách se energie Slunce využívá zejména k ohřevu užitkové vody, pro otopné účely a k ohřevu vody v bazénech prostřednictvím tzv. solárních kolektorů. Již méně často jsou k vidění zatím velice drahé fotovoltaické panely, které mění dopadající světlo přímo v elektrickou energii využitelnou v domácnosti. Sluneční záření se dnes s oblibou využívá také "pasivně" - tato metoda vychází ze stejného principu jako například obyčejný skleník. Nejčastéji jde o nejrůznější skleněné přístavky (informovali jsme o nich v předchozí kapitole), které je možné instalovat nejen u nově stavěných budov, ale lze jimi doplnit rovněž objekty staršího data. Tepelná energie takto získaná odvisí především od polohy a typu budovy a může dosahovat poměrné zajímavých hodnot.
Když se řekne kolektor
Co do řešení se solární kolektory dělí na kapalinové a vakuové. V případě kapalinových zařízení se sluneční záření přeměňuje na teplo s pomocí speciálně upravených skleněných ploch, mezi kterými cirkuluje vhodné teplonosné médium, ekologicky nezávadná nemrznoucí kapalina (např. sloučeniny glykolu, solaren atd.). Tepelná energie je pohlcována absorbérem a odváděna do výměníku, kde je předávána k ohřevu vody nebo topné vodě, popřípadě se může ukládat v objemných akumulačních nádržích a využívat později (například v noci nebo ve dnech s nedostačujícím slunečním svitem). Výhodné jsou zejména kolektory vybavené selektivní absorpční vrstvou, jež mají vyšší účinnost, protože dokáží zachytit i difuzní záření, což je energie pocházející z odrazu slunečních paprsků od překážek v atmosféře (oblaka, vodní pára, prach). Vedle poměrně běžných kapalinových panelů se vyrábějí i vakuové solární kolektory, které sluneční záření zachycují prostřednictvím vakuové skleněné plochy či trubice, kde se přeměňují na tepelnou energii odpařováním teplonosné kapaliny. Ta přechází následně v podobě páry do kondenzátoru, kde ve výměníku předává teplo topné vodě; tím se ochladí, zkapalní (zkondenzuje)a vrací se zpět do kolektoru. Vakuum výrazně snižuje ztráty, čímž se účinnost zařízení výrazně zvyšuje zejména v zimních měsících. Solární kolektory obou typů je možné instalovat nejen na nové, ale i stávající starší budovy. Tepelnou energii lze pro potřeby vytápění kumulovat do zásobníků i dlouhodobě, ale jejich cena a nároky na prostor jsou poměrně velké (čím delší doba akumulace, tím je systém dražší). Solární zařízení je navíc zapotřebí doplnit vhodným zdrojem tepla (plynový nebo elektrický kotel, přímotop, teplovzdušný krb), který bude dodávat tepelnou energii v době, kdy intenzita slunečního záření není příliš velká. Sluneční kolektory, které jsou dnes k vidění na střechách některých budov, jsou jen příslovečným "vrcholkem ledovce" - aby systém fungoval, musí solární sestava obsahovat také zásobník, elektronickou regulaci, expanzní nádobu, odvzdušňovací ventil, pojistný ventil a další komponenty umožňující bezpečný provoz. Levnější systémy jsou tzv. samotížné (ohřátá tekutina stoupá vzhůru), většinou se však používají oběhová čerpadla.
Aby dobře fungovaly
Kapalinové i vakuové kolektory se montují se sklonem 45° na sedlovou nebo rovnou střechu, méně často na stěnu objektu ("fasádní systémy"). Chcete-li získat co možná nejvyšší výkon, potom musíte dodržet jejich nasměrování na jih. Mírná odchylka na západ (8° až 15°) pak umožní využít i energii zapadajícího Slunce. Některé zahraniční konstrukce umožňují průběžné natáčení kolektorů. Toto řešení je však finančně nevýhodné a poměrně nespolehlivé. Běžnější jsou konstrukční prvky, s jejichž pomocí je možné měnit úhel ve vertikálním i horizontálním směru v rozmezí asi +/-15 stupňů. Kolektory samozřejmě nesmi být po dobu ohřevu ničím zastíněné (přípustný je stín stromů dopoledne; od cca 11 hodiny musí být plochy kolektorů vystavené slunečnímu záření zcela bez překážek). Také samotné kolektory nelze rozmístit zcela libovolně - solární plochy musí být co možná nejblíže centru odběru TUV, veškeré potrubí musí odpovídat nejen požadovanému průtoku a teplotě kapaliny v solárním okruhu, ale mělo by být opatřené také kvalitní tepelnou izolací.
Co se ještě vyplatí vědět:
* V letním období, kdy se netopí a spotřeba TUV (teplé užitkové vody) je takřka minimální, je zapotřebí chránit solární kolektory i celý systém před nadměrným přehříváním. V tomto případě se vyplatí vyhřívat přebytečným teplem například vodu v bazénu.
* Svisle umístěný kapalinový kolektor, který bude orientovaný směrem na jih, poskytne za rok cca 700 kWh/m2, šikmo umístěný kolektor se sklonem 20 až 60° dodá za rok cca 1000 kWh/m2 (hodnoty závisí také na účinnosti kolektorů).
* Dnes je již známá věc, že k přípravě teplé užitkové vody (TUV) pro jednu osobu je zapotřebí plocha kolektoru nejméně 1,2 m2. V průměru 1 m2 kolektoru ohřeje 45 litrů vody v zásobníku za den. Pokud počítáte i s tím, že následující den nebude svítit slunce, musíte dimenzovat zásobník na TUV na objem 60 l na každou osobu v domácnosti.
* Pokud kolektory použijete výhradně pro přípravu TUV, potom budete potřebovat nejméně 3 kolektory a další příslušenství, k přípravě TUV a přitápění je pak zapotřebí minimálně 6 kolektorů. Při vyhřívání bazénu (podmínkou je spolehlivá tepelná izolace) je zapotřebí, aby plocha solárních kolektorů dosahovala asi poloviny plochy hladiny (u nekrytých bazénů, u krytých bazénů stačí zhruba 25 %).
* V každém případě se vyplatí, aby dodávku solárních kolektorů, montáž veškerých zbývajících částí systému včetně regulace, napojení na rozvody vody a elektroinstalaci navrhla a realizovala jediná firma. V případě reklamací se pak můžete obracet na jednoznačně definovaného partnera.
Klasický domek nebo moderní novostavba solární kolektory na střeše vůbec nemusí působit rušivě
Počet střešních panelů na střeše je samozřejmě nutné přizpůsobit počtu osob, které dům obývají a jejich požadavkům.
Autor: Karel Stech, časopis Domov
Foto: archiv firem Nelumb, Solární systémy
Článek byl zobrazen 11408 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Umělé zelené stěny do soukromých i komerčních interiérů
Umělé zelené stěny FLORUM jsou trvanlivé, nenáročné na údržbu a poskytují vysokou míru zakrytí. Nepotřebují závlahu a jsou vhodné i do tmavých míst.Stavební systém VELOX od firmy HOFFMANN Chrudim
Využijte zkušeností lídra a výhradního partnera výrobny stavebního systému VELOX. Již přes 2900 realizací stavebního systému VELOX energeticky úsporných, nízkoenergetických a pasivních staveb za posledních 32 let. Zkušenost. Kvalita. Serióznost.Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Česká tepelná čerpadla Mach Chameleon s rozsáhlým řízením. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s tradicí 28 let. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.TERRAN – barevný svět střech
Když se dokonalá směs barev a tvarů smíchá s téměř staletými výrobními zkušenostmi a technologiemi, vznikne nadčasový a moderní střešní systém. Naše společnost, která působí na trhu už několik generací, se vyznačuje neustálou snahou o inovaci a rozvoj našich služeb.Stýská se vám po létě? Pořiďte si bazén se zimní slevou!
Využijte nejvýhodnějších cen plastových bazénů MACHOV během zimních měsíců. Odolné bazény s unikátní konstrukcí, se zastřešením a zárukou
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Tepelná čerpadla v komerčních objektech
V současné době se převážná většina tepelných čerpadel instaluje v rodinných domech, ať už v novostavbách nebo starších domech. Tento stav vychází ze skutečnosti, že rostoucí ceny energií se přímo dotýkají provozních nákladů těchto domů a tím přímo „kapsy“ jejich majitelů.
Teplovodní podlahové vytápění
Nejstarším zdrojem vytápění bylo otevřené ohniště, avšak už ve starověku lidé zjistili, jak je příjemné „mít nohy v teple“. Proto byly vymyšleny různé systémy podlahového vytápění. Tehdy si je mohly dovolit jen bohatší vrstvy, ačkoliv v antických městech bývalo podlahové vytápění i v mnoha veřejných budovách.
Ekologické přírodní chladivo do tepelných čerpadel
Uvažujete o využití tepelného čerpadla pro vytápění, ohřev vody či chlazení vašeho domu? Pořízení tepelného čerpadla pro všechny jmenované účely je dnes samozřejmostí, ale co takhle si pořídit tepelné čerpadlo, které šetří energii, vytápí, ohřívá vodu, chladí a ještě má ekologické přírodní chladivo nové generace R290, které nahrazuje chladivo R410A.
Sluneční energie pro ekologii i pohodlí
Je všeobecně známo, že světová spotřeba energie neustále vzrůstá. Tradiční zdroje energie tedy již nestačí, a proto se využívají ve stále větší míře i alternativní zdroje. Jedním z těchto zdrojů je i solární energie, která začíná být nejen ve světě ale i u nás stále populárnější.
Infrazářiče a karbonová topidla slibují okamžité teplo i blahodárné účinky - v interiéru i na terase
Infračervené světlo je obecně považováno za velice blahodárné pro lidské zdraví a proto má velké využití má například v oblasti welness služeb. Tam však jeho využití nekončí a pořídit jej lze i do běžného bytu v podobě výkonných infrazářičů či karbonových topidel. Jak takováto topidla fungují, jaké mají výhody a kam se nejvíce hodí?
Elektřina ze slunce
V současné době se hodně mluví o různých alternativních zdrojích energie. Již odpradávna tady jeden velmi výkonný a neúnavný zdroj je – slunce. Ovšem využít jej v praxi, to už není tak snadné.
Quartzová topidla – úsporný způsob vytápění
V zimních měsících si přejeme mít doma či na chalupě především příjemné teploučko. Zároveň však dbáme na to, abychom ušetřili za energii. Řešením může být revoluční quartzové topidlo, které představuje nový koncept vytápění na základě tzv. slunečního efektu a vyzařuje tak okamžité a přímé teplo.
Zdražování energií? Víme, jak se mu vyhnout!
Stále rostoucí ceny energií nás nutí s jejich spotřebou nakládat stále efektivněji. Zpravidla největší položkou jsou náklady na vytápění a ohřev TUV. Většina současných topných systémů je však limitována principem předávání tepelné energie do prostoru konvekčním prouděním teplého vzduchu.
