Jak to funguje?

Solární kolektor přeměňuje sluneční energii na teplo. To se pak pomocí teplonosné látky přivádí do solárního zásobníku (tepelného výměníku), kde se akumuluje. Tepelný výměník předává teplo užitkové vodě a ta je pak pomocí oběhových čerpadel rozváděna po objektu.

Průměrná roční hodnota výkonu slunečního záření přepočtená na m² se v našich podmínkách pohybuje (se započtenou 35% účinností kolektorů ) kolem 350 kWh. K pokrytí 2/3 celkové roční spotřeby energie na ohřev vody pro běžnou domácnost postačují solární kolektory o ploše 6m² (3 kolektory).

Užitečné informace

• Běžná domácnost spotřebuje ročně na ohřev užitkové vody asi 2 600 kWh energie. Solární kolektory mohou uspořit až 70 % této energie.
• Průměrná roční hodnota skutečného energetické zisku standardního kolektoru je 300 kWh/m² absorbční plochy.
• Maximum výkonu dodává kolektor za slunného dne kolem 14:00 hod.
• Pro celoroční přípravu dostatečného množství teplé vody je nutné instalovat ještě základní zdroj ohřevu užitkové vody (např. el. bojler).
• Solární kolektory se vyplatí hlavně u objektů s vyšší spotřebou teplé užitkové vody, při průmyslovém využití a při ohřevu vody v bazénu.
• Sluneční kolektory se instalují nejčastěji na šikmou střechu se sklonem 45° s jižní až jihozápadní orientací.
• Životnost slunečních kolektorů se pohybuje kolem 30 let.
• Investiční náklady na pořízení 2ks slunečních kolektorů včetně příslušenství se pohybují okolo 70.000,- Kč.

Rozdělení solárních kolektorů

Na trhu je dnes již k výběru mnoho různých typů solárních kolektorů. Rozdíl mezi nimi je v provedení, dosažené účinnosti a samozřejmě také v ceně.

• Ploché deskové:
  V kovovém rámu (1 x 2 m) je plošně umístěna měděná trubička procházející celou plochou od vstupu
  k výstupu. Izolaci zde tvoří vzduch. Z vrchní strany je kolektor kryt sklem s nanesenou selektivní vrstvou vysoce absorpční látky, která zaručuje maximální pohlcení sluneční energie a minimální vyzařování zpět do prostoru. Vytváří se tak vlastně skleníkový efekt a tepelná energie se v kolektoru koncentruje. Teplo je předáno teplonosné kapalině, která je po ohřátí pomocí oběhového čerpadla vedena do tepelného výměníku, přes který se následně ohřívá voda v akumulačním zásobníku.
• Ploché deskové – vakuové:
  Tento kolektor je v principu téměř shodný s klasickým deskovým, ale pro zlepšení tepelně izolačních vlastností celého kolektoru je řešen jako vakuový, tzn. že v celém objemu kolektoru je vakuum. Díky tomu dochází k mnohem menším ztrátám tepelné energie do okolního prostředí.

Ceny plochých kolektorů se pohybují cca od 3.500,- do 6.000,- Kč/m² (cca 7.000-12.000,- Kč za jeden kolektor), maximální výkon až 1,66 kW při ploše absorbéru 1,75 m², energetický zisk 380-500 kWh/m² za rok.

• Trubicové vakuové:
  Konstrukce trubicových vakuových kolektorů je založena na systému řady skleněných trubic uspořádaných konstrukčně vedle sebe. V každé trubce je vedena měděná trubička protékaná teplonosnou látkou. Tyto trubičky jsou jakoby uzavřeny v samostatných skleněných dvoustěnných vakuovaných trubicích. Tepelné ztráty trubicových kolektorů jsou díky tomu velmi malé a mohou získávat teplo i při velmi slabém slunečním záření (slunce za mrakem – difúzní záření), nebo při extrémně nízkých teplotách.
  Výhodou těchto kolektorů je větší energetický zisk. Nevýhodou je vyšší hmotnost, vyšší cena a teoretická možnost mechanického poškození.
• Trubicové vakuové – kondenzační:
  Celý kolektor na první pohled připomíná běžný vakuový trubicový kolektor. Princip je však založen na kondenzačním teple, které vzniká při přechodu plynné látky do kapalného stavu. Působením slunečního záření na měděnou trubičku se začne těkavá kapalina na dně trubičky zahřívat a postupně přechází vlivem vysoké teploty do plynného stavu. V horní části kolektoru (na konci trubičky) se zchladí o vodorovně vedenou sběrnou trubku celého kolektoru, zkondenzuje a zteče zpět na dno trubičky. Při kondenzaci (změně skupenství z plynného na kapalné) se uvolní kondenzační teplo, které přes sběrnou – průtočnou trubku přejde do kapaliny celého solárního systému. Celý průběh se neustále opakuje v celé řadě trubic kolektoru najednou.
  Výhodou těchto kolektorů je vysoká účinnost i při zatažené obloze a skutečnost, že i při náhodném poškození jedné trubice funguje zbytek trubic kolektoru bez problémů dále (díky paralelnímu řazení trubic).

Ceny trubicových kolektorů se pohybují okolo 10.000,- Kč/m² (cca 20.000,- Kč za jeden kolektor ), energetický zisk bývá nejčastěji okolo 650 kWh/m² za rok. Solární trubicové kolektory se vyplatí hlavně u objektů s vyšší spotřebou teplé užitkové vody, pro průmyslové využití a samozřejmě pro ohřev vody bazénu.