Sluneční záření je v průběhu roku nerovnoměrné a nejnižších hodnot dosahuje bohužel v zimním měsících, kdy je potřeba tepla největší. Roční rozdělení ovlivňuje především počet hodin slunečního svitu za den (viz tabulka), poloha Slunce nad obzorem a počasí (oblačnost). Určité rozdíly v intenzitě záření jsou dány i lokalitou. Např. průmyslové oblasti s nižším svitem, větším znečištěním, výše položené oblasti s čistou atmosférou, ale zase s nižšími průměrnými teplotami ap.
|
Měsíc
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
rok
|
|
KWh/m2
|
22
|
36
|
83
|
117
|
150
|
167
|
167
|
139
|
100
|
56
|
25
|
19
|
1081
|
|
hod/měsíc
|
53
|
90
|
157
|
187
|
247
|
266
|
266
|
238
|
190
|
117
|
53
|
35
|
1899
|
|
Tab. 1 - Množství záření v kWh/m2 a počet hodin
slunečního svitu v jednotlivých měsících
|
Další nerovnoměrnost vzniká mezi spotřebou a tvorbou energie ze Slunce. Rozdíl mezi naším "zbožným přáním" a skutečností je značně nepříjemný. Při energetické soběstačnosti objektu je nutno používat reálná čísla. Další tabulka a graf 1 (viz dole) ukazují názorně disproporce mezi tvorbou a spotřebou.
|
Měsíc
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
rok
|
|
TUV+topení
|
16
|
12
|
12
|
9
|
5
|
3
|
3
|
3
|
4
|
6
|
12
|
15
|
100 %
|
|
Slunce
|
2
|
3
|
8
|
10
|
13
|
16
|
16
|
13
|
9
|
5
|
3
|
2
|
100 %
|
|
Tab. 2 - Procentuální rozdělení spotřeby a tvorby v
jednotlivých měsících.
|
Z grafu 1 je vidět, že v našich klimatických podmínkách mohou sluneční kolektory pouze pomoci s temperací objektu, ale v žádném případě se nedá uvažovat s plnohodnotným vytápěním. Na přípravu teplé užitkové vody jsou solární kolektory ideální. Spoří až 60% ročních nákladů. Nejlepším řešením je použít solární techniku na přípravu TUV a zároveň ohřívání bazénu (přebytky ze žluté oblasti se využijí).
Zisk
Teoreticky možný zisk ze slunečního záření je dále snížen řadou faktorů:1. Typem kolektorů, jejich vlastnostmi a jejich účinností
2. Vztah mezi okolní teplotou a požadovanou teplotou spotřebiče
3. Ztráty tepla
4. Orientací kolektorů (odchylka od jihu)
5. Sklonem kolektorů
6. Stupněm znečištění atmosféry a kolektorů
7. Lokalizací (vliv nadmořské výšky, klimatu, zeměpisné šířky a délky)
Typ kolektorů
Kapalinové kolektory - vyrábějí se v následujících typech:· Absorbéry bez transparentního krytu (textilně-plastové absorbéry, černé hadice, rohože)
· Neselektivní kolektory (neselektivní vrstva, plochý kolektor, zasklení)
· Selektivní kolektory (selektivní vrstva, plochý kolektor, zasklení)
· Vakuové kolektory (selektivní vrstva, plochý kolektor, zasklení, uvnitř vakuum nebo inert)
· Vakuové trubice
Účinnost kolektorů je zobrazována grafem 2 (dole). Výkonová charakteristika. Průběh výkonnosti je vztažený k rozdílu teplot mezi kolektorem a okolním vzduchem.
Je vidět, že pro ohřev bazénu není vždy nutné mít nejdražší kolektory. Rozdíl ceny mezi levným (barva) kolektorem a Tinoxovým kolektorem je dvoj až trojnásobný. A účinnost "levných" je pouze o 10 až 15% nižší. Podobně pro sezónní ohřev TUV často stačí levné kolektory.
Při výběru kolektorů se zákazník často řídí kritérii v pořadí:
1. cena
2. účinnost
3. životnost
Často však zanedbá další vlivy, které mohou podstatně ovlivnit účinnost.
Orientace
Orientace na jih zajišťuje nejvyšší účinnost. Malá odchylka nemá podstatný vliv. Pokud máme volit jihozápad nebo jihovýchod, dáváme přednost jihozápadu (TUV potřebujeme více večer a slunce ozařuje kolektor déle v odpoledních hodinách, čímž se zmenší ztráty při skladování vody v zásobníku).Sklon
Zpravidla je dán sklon sklonem střechy. Pokud můžeme volit, je optimální sklon 35° - 55°. V létě volíme menší sklon - 35° (slunce vysoko), v zimě volíme vyšší sklon - 55° (slunce nízko nad obzorem). Celoroční sklon se doporučuje 45°. Pro solární kolektory se většinou nepoužívají polohovací zařízení (přínos neodpovídá vloženým nákladům).Solární zařízení
Solární zařízení není pouze kolektor! Aby kolektor mohl dobře předávat teplo a přinést uživateli zisk z investice, je nutné kolektory doplnit řadou komponentů:· kolektory
· montážní sada (upevnění kolektorů) § odvětrávací sada (odstranění vzduchu ze systému)
· propojovací sada (propojení kolektorů mezi sebou)
· hnací sada (čerpadlová jednotka)
· pojistná sada (pojistná armatura a expanzní nádoba)
· zásobník (bojler nebo akumulátor)
· regulace
· výměníky (bazénové a deskové)
· trubky a izolace
(S použitím materiálů TZB-info a Reflex CZ)
