Co potřebujete vědět o solárních panelech?

Jsou v naší zemi vhodné podmínky k instalaci solárních systémů?

Ano a poměrně dobré. Souhrnná doba slunečního svitu za bezoblačné oblohy se u nás pohybuje mezi 1.400 a 1.700 hodinami za rok. Jsou u nás i oblasti, kde je to 2.000 hodin. Na 1 m² přitom dopadne přibližně 1.100 kWh sluneční energie za rok. Za jasné oblohy získáme z 1 m² plochy solárních panelů 1.000 W, za občasně zatažené oblohy 600 W, za zcela zatažené oblohy 300 W a za zimní inverze 100 W. Z toho je patrné, že i u nás můžeme z relativně malé plochy získat dostatečný výkon, podmínkou je samozřejmě účinný solární systém.

Jak můžeme sluneční energii využít?

K ohřevu teplé užitkové vody, přihřívání otopné vody ústředního vytápění – nízkoteplotní vytápění s akumulací tepla a k ohřevu bazénové vody (solárně termické kolektory) a k výrobě elektrické energie (fotovoltaické panely). Dalším možným využitím je také ohřev vzduchu – teplovzdušné vytápění v rekreačních objektech nebo předehřívání vzduchu v sušárnách.

Které solární systémy využijeme celoročně a které jen sezónně?

Vybíráme-li solárně-termické kolektory, musíme zohlednit jejich účinnost (schopnost přeměny sluneční energie na teplo) při nižších venkovních teplotách či nízké intenzitě slunečního záření (zataženo, deštivo, zimní inverze, …). Důležitá je také účinnost tepelné izolace konkrétních kolektorů a jejich selektivní vrstva. Nejprve vybíráme mezi plochými (max. účinnost 75 až 85% - 85% za použití speciálního solárního skla) a vakuovými (max. účinnost 70 až 80%). Účinnost je však závislá na běžných provozních podmínkách. Vakuové kolektory jsou naopak účinnější při nižších venkovních teplotách (při teplotě 10 oC dosahují účinnosti 60 až 65%, zatímco ploché pouze 50 až 60%). Proto se tyto dva typy kolektorů v zásadě dělí na kolektory vhodné pro přípravu teplé vody a ohřev bazénu (ploché kolektory) a kolektory vhodné i pro přitápění (vakuové - trubicové vakuové, jejichž účinnost je minimálně závislá na počasí). Nemusí to sice být vždy pravda (pro přitápění jsou vhodné i ploché kolektory s kvalitní selektivní vrstvou a tepelnou izolací), ale v zásadě lze solárně termické kolektory takto rozdělit.  

Co musíme při výběru solárně termické soustavy zohlednit?

Polohu, natočení a typ střechy, počet osob v domě a fakt, zda chceme pouze ohřívat teplou užitkovou vodu, nebo i přitápět či vyhřívat bazén.

Kolik solárně termických kolektorů potřebujete pro svůj rodinný dům?

Potřebnou plochu kolektorů je nutné správně vypočítat. Pro pouhou přípravu teplé vody platí, že vystačíme s 1 m² solárních panelů na osobu. 1 m² plochy ohřeje až 100 litrů vody na teplotu cca 55 ^oC za ideálního letního počasí. Pokud ale chceme soláry i přitápět, počty se mění. Musíme přidat cca 1,2 m² plochy kolektorů na každý 1 kW tepelné ztráty domu. K ohřevu teplé užitkové vody pro 2 až 4 osoby tedy doporučujeme 4 m² solárně termických kolektorů, pro 3 až 5 osob 5 m². Vždy je tedy plocha dimenzována pro maximální možný počet osob v domě. Pokud například vaše děti studují mimo domov, ale na víkend se vracejí domů, je nutné potřebu teplé užitkové vody dimenzovat i pro ně.

Stačí v zimě pouze ohřev vody solárními kolektory?

V České republice ne, musíme počítat s doplňkovým zdrojem energie, respektive tepla potřebného k ohřevu vody a vytápění. Pro celou Evropu platí, že soláry pokryjí průměrně 50 až 60% roční potřeby TUV (teplé užitkové vody) a tento průměr přesně sedí právě na naše klimatické podmínky. V létě je to skoro 100%, v zimě i jen 10%. 

Jak se vyhnout přebytkům tepla v létě?

To lze pouze vhodným dimenzováním systému, které začíná u správně zvolené plochy solárních kolektorů a končí u vhodně dimenzované nádrže pro akumulaci tepla (na osobu potřebujeme 80 až 100 litrů, pro 4 osoby pak 350 až 400 litrů). Optimálně nastavený systém musí samozřejmě vycházet z celkové potřeby TUV. Dalším důležitým prvkem jsou solární regulátory. Pokud systém vhodně dimenzujeme a regulujeme, nebudeme potřebovat žádná chladící zařízení, která by zvýšila spotřebu elektřiny, o jejich pořizovacích nákladech nemluvě. Určitě neplatí, že potřebujete bazén jako případný chladič – to je naprostý nesmysl. Počítejte navíc s tím, že kvalitní kolektory jsou z výroby připravené na extrémní teploty a tlak (mají expanzní nádobu a kapalina je např. při výpadku proudu vypuštěna pojistným ventilem). Jediným rizikem je snížení životnosti teplonosné kapaliny až na polovinu (cca 5 let z 10). Expanzní nádoba je dimenzována tak, že na každý solární kolektor (cca 1 m²) potřebujeme 6 litrů jejího objemu.

Jak můžeme využít letní přebytky tepla?

Ideální je samozřejmě navržení solárního systému bez velkých teplotních přebytků, aniž bychom potřebovali chladící zařízení. Letní přebytky tepla však snadno využijeme pro ohřev bazénové vody, je tak ale třeba systém zapojit a nastavit. V opačném případě jsou jakékoli značné přebytky tepla nežádoucí.

Jakou orientaci a sklon by měly solární kolektory mít?

Ideální je orientace na jih (resp. u nás 1^o na jihozápad, maximální možná odchylka, která ještě nemá vliv na výkon solárů, je 15 až 20^o na východ či západ a maximální přípustná odchylka, kdy však musíme zvýšit plochu panelů, je 45^o oběma směry) a sklon 35 až 45^o od vodorovné roviny. Záleží však na tom, zda jde o celoroční či jen sezónní provoz. Minimální ztráty jsou při sklonech od 20 do 60^o. Ročně bychom měli dosáhnout měrného tepelného zisku 350 kWh na metr čtvereční plochy solárních kolektorů.

Kolik za solárně termický systém zaplatíme a jaká je návratnost investice?

Cena odpovídá typu slunečních kolektorů, ploše panelů a objemu zásobníku. Nejlevnější sestava se včetně montáže pohybuje na částkách od 75 do 90.000 korun včetně DPH (montáž cca 15.000 korun). Návratnost investice je cca 10 až 11 let (včetně zakalkulovaných rostoucích cen energií). Pozor však, solárně termické kolektory přinášejí úspory peněz za ohřev vody, peníze však na rozdíl od fotovoltaiky nagenerují (nevydělávají).