Solární teplo - teplo dodávané do vašeho domova zdarma
Solární tepelné kolektory © Manuela Fiebig, stock.adobe.com Slunce znamená teplo - co by mohlo být přirozenější použít toto teplo přímo jako topnou energii? To je možné u takzvaných solárních tepelných systémů. Z technického hlediska je princip jednoduchý: teplonosné médium protéká solárními kolektory instalovanými na střeše a ohřívá se. Poté přenáší absorbovanou energii do topného okruhu.
Plochý nebo trubkový - to je otázka
V Německu se pro solární tepelnou energii používají dva různé systémy kolektorů, které se zásadně liší svou strukturou:
- Ploché kolektory
- Sběrače trubek
Ploché kolektory se skládají z pouzdra kolektoru zakrytého tabulí ochranného skla. Pod sklem je tmavý povrch absorbéru, který je ohříván sluncem a přenáší teplo na měděné trubky pod ním. Teplonosné médium protéká měděnými trubkami - obvykle směsí vody a nemrznoucí směsi, někdy čisté topné vody. Pod měděnými trubkami je izolace, aby se nashromážděné teplo neztratilo ven.
Ploché solární tepelné kolektory: struktura
Trubkové kolektory se skládají z několika skleněných vakuových trubic, které jsou instalovány vedle sebe. Prostřednictvím těchto trubic proudí teplonosné médium a je ohříváno sluncem. U některých modelů je tento efekt navíc zesílen parabolickými zrcadly pod trubkami. Pomocí jejich ohybu směrují sluneční paprsky přímo do středu trubice - i když je pouze rozptýlené světlo nebo sluneční paprsky jsou velmi šikmé.
Solární tepelné trubicové kolektory: struktura
Různé konstrukční metody mají za následek různé výhody a nevýhody:
- Ploché kolektory přesvědčují nižší cenou, a proto jsou rozšířenější na německých střechách. Jejich energetický výnos však není tak vysoký jako u trubicových kolektorů. To znamená, že pro stejný tepelný zisk je zapotřebí více střešní plochy. Tato nevýhoda účinnosti však obvykle není problémem při přípravě horké vody.
- Trubkové kolektory jsou dražší, ale jejich účinnost je až o 30 procent vyšší než u plochých kolektorů. Další výhodou je, že i při rozptýleném nebo nakloněném slunečním světle jsou dosahovány vysoké tepelné zisky. Aby se dosáhlo stejného tepelného výkonu, vyžadují trubicové kolektory až o 20 procent méně prostoru než ploché deskové kolektory.
Solární termální: ploché kolektory nebo trubicové kolektory Tip: Najděte nejlevnější solární specializované společnosti, porovnejte nabídky a ušetřete.
Pouze teplá voda nebo také topení?
V zásadě existují dvě orientace solárních tepelných systémů:
- Ohřev vody
- Příprava teplé vody a podpora vytápění
Větší úsporný účinek na náklady na vytápění samozřejmě nabízí systém, který nejen vyrábí teplou užitkovou vodu, ale také dodává část vytápění pro místnosti. Je však třeba poznamenat, že tento systém vyžaduje také vyšší investiční náklady. Pro generování dostatečné energie musí být povrch kolektoru větší. Specializovaná společnost může vypočítat požadovanou plochu na základě velikosti domu a orientace střechy. Trubkové kolektory zde nabízejí výhodu díky své vyšší účinnosti a jsou dobrou volbou, pokud potřebujete podporu vytápění.
Schéma: Ohřev TUV solární 
tepelnou energií Solární ohřev pro ohřev TUV a podporu vytápění
Zásobník - srdce topného systému
Ať už plochá nebo trubková - vyrobená energie musí být použita k dosažení úsporného účinku na náklady na energii. Pokud se teplonosné médium v kolektoru dostatečně zahřeje, spustí čerpadlo čerpadlo. Poté se teplonosné médium dostává do akumulační nádrže například trubkou z mědi nebo hliníku. Zde nosná kapalina přenáší teplo do akumulační nádrže přes výměník tepla. Běžné jsou různé typy akumulace tepla:
- Zásobník čisté teplé vody : Pokud solární systém přispívá pouze k přípravě teplé vody a topení není podporováno výrobou tepla v místnosti, postačí jednoduchý zásobník pitné vody. V tomto případě se voda v akumulační nádrži používá pro různá odběrná místa, jako je sprcha nebo kohoutek. Ohřívá se přímo přes výměník tepla solárního systému.
- Kombinovaný zásobník s vnitřním zásobníkem pitné vody : Pokud má systém kromě přípravy teplé vody podporovat kotel, musí přebírat dvě funkce: musí zajišťovat teplou užitkovou vodu a jako akumulační zásobník musí absorbovat teplo ze solárního systému a v případě potřeby jej předávat do topného okruhu. Tyto dvě funkce zajišťují kombinované skladovací nádrže. U principu tank-in-tank je uvnitř akumulační nádrže instalován menší zásobník na pitnou vodu. Velký prostor nádrže je naplněn topnou vodou, která napájí radiátory v domě. Energie sluneční soustavy je přiváděna do této vody. Menší vnitřní nádrž je ohřívána topnou vodou.
- Kombinovaný zásobník se stanicí čerstvé vody : Jiný typ kombinované nádrže integruje takzvanou stanici čerstvé vody do vyrovnávací nádrže. V zásadě se jedná o další výměník tepla, který je veden přes nádrž. Protéká přes něj studená voda z vodovodu, která se ohřívá ve vyrovnávací nádrži a je k dispozici jako horká užitková voda. Takto je teplá voda vždy čerstvě připravena, aby nemohlo dojít například k napadení legionellou.
Jelikož je teplá voda lehčí než studená, je vnitřek každé akumulační nádrže rozvrstvený. Voda je nahoře velmi horká, dole teplota klesá. Voda se proto odtahuje v horní oblasti. V případě kombinovaného zásobníku založeného na principu tank-in-tank je nádrž na čerstvou vodu instalována v horní třetině zásobníku ze stejného důvodu.
Spousta energie - kotel může zůstat vypnutý
Pokud je solární systém správně nainstalován, může v letních měsících pokrýt celou potřebu tepla domu. V průměru lze sluneční soustavou dosáhnout přibližně 60 procent potřeby tepla na teplou vodu. Významné úspory jsou možné také díky podpoře vytápění: Kolektorová plocha o rozloze 10 až 15 metrů čtverečních může dodávat až 30 procent tepla potřebného pro dobře izolovanou budovu.
Příprava teplé vody: podíl pokrytí solární tepelnou energií
Díky vyrovnávacímu zásobníku topný systém rozpozná, zda je k dispozici dostatek tepelné energie. Pokud byl vyrovnávací zásobník dostatečně zahřátý solární energií, kotel zůstane vypnutý. Teprve když teplota v akumulační nádrži poklesne a existuje riziko mezery v dodávce tepla, nastartuje se kotel a dodá chybějící energii. Tímto způsobem má solární teplo přednost v akumulační nádrži. Majitelé domů šetří cenné palivo, které by bez solárního systému museli draho zaplatit.
Splňte zákonné požadavky solární tepelnou energií
Rekuperační výroba tepelné energie - přinejmenším v nových budovách - již není volitelným doplňkem, ale zákonnou povinností: Zákon o teplu z obnovitelných zdrojů (EEWärmeG) vyžaduje, aby vlastníci budov vyráběli určitou část své tepelné energie z obnovitelných zdrojů. Solární systém je velmi jednoduchý způsob, jak tuto povinnost splnit. U domů s až dvěma bytovými jednotkami je zapotřebí minimálně 0,04 metrů čtverečních kolektorové plochy na čtvereční metr vytápěného obytného prostoru. U domu se 100 metry čtverečními obytného prostoru by zákonný požadavek splňoval solární systém o minimálně čtyřech metrech čtverečních.
Tip: Zde naleznete podrobné informace o solární tepelné energii