Využitie solárnych systémov

Solárny systém aktívne využíva slnečnú energiu a transformuje ju na tepelnú energiu. Kolektor, spojovacie potrubie a spotrebič tvoria základ solárneho zariadenia. Pod spotrebičom rozumieme bojler, bazén, vykurovací systém alebo iný spôsob využitia tepelnej energie.

Orientácia solárneho zariadenia v strednej Európe využívaného celoročne je najvhodnejšia na južný smer, pod uhlom cca 45°. Tento uhol môže byť menší, ak chceme systém viac využiť v letných mesiacoch a väčší ak chceme systém viac využiť v zimných mesiacoch.

Za 1 hodinu dopadne na zemský povrch 15 000 – krát viac energie, ako spotrebuje obyvateľstvo Zeme za celý rok. Slnko však poskytuje energiu v nízkej koncentrácii a veľmi nerovnomerne počas rôznych ročných období a taktiež rozdielne vo dne a v noci. V súčasnosti sa vo svete najviac presadzujú solárne zariadenia na výrobu nízkopotencionálneho tepla (s teplotou do 100°C), s využitím plochých slnečných kolektorov.

Slnečné žiarenie dopadajúce na územie Slovenska [kWh/m2]

mapa-SK

Najčastejšie sa používajú na tieto účely:

  • príprava teplej úžitkovej vody (TÚV)
  • prikurovanie budov
  • ohrev vody v bazénoch
  • priemyselné teplo

Nerovnomernosť dodávky slnečnej energie sa najmä v okrajových mesiacoch roka eliminuje prídavným výmenníkom tepla, ktorý je pripojený na kotol ústredného vykurovania alebo elektrickou odporovou špirálou, prípadne obidvoma spôsobmi súčasne.

Príprava teplej úžitkovej vody

Ekonomicky prijateľným spôsobom môžeme slnečnými kolektormi v ročnom priemere ušetriť 60 až 70 % energie potrebnej na prípravu TÚV. Podiel solárnej energie samozrejme možno aj zvýšiť, ale potom investičné náklady na jednotku získaného tepla rastú exponenciálnym spôsobom. Solárne teplo na prípravu teplej úžitkovej vody je možné výhodne využívať všade tam kde veľká spotreba teplej vody ako napríklad v zariadeniach cestovného ruchu, práčovniach, čistiarňach, na poľnohospodárskych farmách a podobne.

Prikurovanie budov

Treba zdôrazniť, že ekonomicky zmysluplne sa solárnym zariadením nedá zabezpečiť 100 % pokrytie energetických potrieb rodinného domu na jeho vykurovanie (aspoň nie štandardne postaveného v zmysle súčasne platných noriem a predpisov na tepelné straty). Veľkosť kolektorového poľa a teda aj jeho výkon však v tomto prípade je podstatne väčší. Solárne prikurovanie môže kryť približne 15 až 30% ročných energetických potrieb dobre izolovanej a nízkoteplotným vykurovacím systémom ( podlahové, stenové alebo stropné vykurovanie) vybaveného objektu.

Ohrev vody v bazénoch

Pri využívaní solárnej energie sa stretávame s istým energetickým paradoxom. Najmenšia intenzita slnečného žiarenia nastáva v zimnom období, v čase – kedy potrebujeme najviac tepla, v letnom období je tomu presne naopak. Využitie tohto tepla sa najčastejšie rieši ohrevom vody v bazénoch, čím sa kúpanie v ňom stáva príjemnejšie a predĺži sa tak kúpacia sezóna.

Priemyselné teplo

V priemysle je to hlavne v oblastiach, kde sa využíva teplo do 100 oC ako napríklad pivovary, konzervárne, cukrovary a podobne. V najbližších rokoch sa dá očakávať rast jeho významu v oblastiach solárneho chladenia a odsoľovania morskej vody.