Solárny kolektor je zariadenie na premenu slnečnej energie na tepelnú. Slnečné teplo ohrieva čierny povrch kolektora. Prenos energie do rúrky s kvapalinou prebieha na veľmi veľkú vzdialenosť, následkom čoho sú problémy s výmenou tepla pri nízkych a premenlivých hustotách toku energie. Pre oblasť Slovenskej republiky je celková doba slnečného svitu, t. j. bez oblačnosti, 1600 – 2001 hodín ročne.
Solárne kolektory
VŠEOBECNÉ VÝHODY SOLÁRNYCH KOLEKTOROV
- Solárne kolektory fungujú bez elektrickej energie
- Zníženie nákladov na teplú vodu až do 75 %
- Nižšie náklady na vykurovanie až do 40 %
- Dlhodobá životnosť kolektorov – cca 30 rokov
- Využitie aj pri nižších vonkajších teplotách
- Zhodnotenie nehnuteľnosti vďaka kolektoru
- Solárne kolektory sú schopné urdžať teplú vodu do 75 hodín
VÝHODY VÁKUOVÝCH TRUBICOVÝCH KOLEKTOROV
Vákuové trubicové kolektory produkujú energiu aj pri difúznom (nepriamom) slnečnom žiarení. Na absorpčnú plochu trubice dopadajú slnečné lúče počas celého dňa kolmo, a tak dochádza k premene maximálneho množstva slnečného žiarenia na tepelnú energiu a práve z tohto hľadiska vákuové trubicové kolektory nemajú žiadnu konkurenciu na trhu. Vákuová izolačná vrstva kolektoru zabraňuje ochladeniu kolektoru vetrom alebo inými poveternostnými vplyvmi, preto pracuje tento typ kolektoru s maximálnym ziskom a minimálnou stratou.
Solárne systémy a ich využitie
Ohrev úžitkovej vody
Podpora vykurovania budov
Ohrev vody v bazénoch
Príprava teplej vody
Pri dimenzovaní solárneho zariadenia na prípravu teplej vody je cieľom dosiahnutie čo najvyššej možnej úrovne pokrytia spotreby mimo vykurovacej sezóny, aby v tomto období na jej ohrev nemusel využívať iný energetický spôsob. Po stanovení spotreby teplej vody a priebehu jej spotreby je možné pokryť 50 – 70 % ročných nákladov na ohrev vody.
Podpora vykurovania budov
Solárne kolektory však nedokážu pokryť kompletnú spotrebu energií na vykurovanie rodinného domu aj pri zväčšenej ploche kolektorov oproti kolektorom na ohrev vody. Takto získané teplo môže pokryť približne 15 až 30 % ročnej potreby dobre izolovaného objektu vybaveného nízkoteplotným vykurovacím systémom.
Výpočet návratnosti investícií
Životnosť solárneho systému sa v súčasnosti pohybuje v rozmedzí 25 – 30 rokov. Náklady na obstarávanie a inštaláciu celého solárneho systému závisia od konkrétnej situácie (počet a umiestnenie kolektorov, objem zásobníka, dĺžka pripojovacích potrubí a pod.), sú vo výške do 4 000 €. Prevádzkové náklady solárnych kolektorov sú minimálne, zahŕňajú spotrebu elektriny na pohon obehového čerpadla s výkonom 25 – 40 W cca 6 €/rok a výmenu teplonosnej kvapaliny raz za 6 – 10 rokov v sume cca 100 €. Výška úspor nákladov na energiu závisí napríklad od ročnej produkcie tepla dosiahnutej využívaním solárneho systému, ako aj od cien energie pri doterajšom spôsobe výroby tepla.
Pri optimálne navrhnutom systéme dokážu solárne kolektory ušetriť až 50 – 70 % energie potrebnej na ohrev teplej vody.
Priemernú hodnotu t. j. 60 % vynásobíme množstvom potrebnej energie na ohrev teplej vody, respektíve nákladmi na túto energiu, výsledná suma zodpovedá výške úspor. V našom modelovom príklade štvorčlenná domácnosť spotrebuje 300 l teplej vody denne. V rámci solárneho systému boli inštalované 2 kolektory s 3,7 m² za cenu 3000 eur. Okrem solárneho systému sa využíva v rodinnom dome aj elektrina alebo zemný plyn.
V prípade pôvodnej prípravy teplej vody prostredníctvom kotla na zemný plyn s účinnosťou 89 %, domácnosť ročne spotrebuje 490 m³ zemného plynu, za čo zaplatí cez 400 eur. Po inštalácii solárneho systému jej náklady klesnú približne na 150 eur. Ak by rovnaké množstvo teplej vody bolo pripravované v elektrickom bojleri, ročne na jej prípravu domácnosť spotrebuje 6 200 kWh elektriny, čo by ju stálo okolo 560 eur. Po inštalácii solárneho systému v tomto prípade náklady klesnú na 230 eur. Sumy a množstvá sú orientačné s priemerom na štvorčlennú rodinu.
0