Solární kolektory – instalace svépomocí, principy fungování, návratnost podle krajů

Hledání alternativních možností s maximálním rozpočtem na vytápění svých domovů vybízí vlastníky k instalaci solárního kolektoru k vytápění svého domova. Toto zařízení využívá při svém provozu obnovitelnou volnou energii z přírody, což je nejen ziskové, ale také ekologické. Aby nedošlo k chybě při výběru modelu takového zařízení, je důležité nejprve prostudovat stávající typy, vlastnosti jejich fungování, klady a zápory.

Jaké typy solárních kolektorů existují pro vytápění?

Ploché pohlcování světla

Jedná se o obdélníkovou nebo čtvercovou konstrukci, jejímž hlavním prvkem je plech s vysokou mírou akumulace sluneční energie. Je pokrytý tmavou barvou pro zvýšení efektu, opatřený vrstvou izolace na spodní straně a pokrytý sklem nebo polykarbonátovou deskou, aby byl chráněn před znečištěním. Pod plechem je cívka, obvykle vyrobená z měděných trubek, skrz kterou cirkuluje chladivo, které je ohříváno plechem. Pro zásobování teplou užitkovou vodou se často používají ploché solární kolektory. Získali širokou popularitu z mnoha důvodů

1. jednoduchý design, který lze vyrobit nezávisle
2. spolehlivost
3. vysoká účinnost v létě a v polovině sezóny
4. dostupnou cenu

Bohužel jsou v zimě málo použitelné pro vytápění prostor, protože jejich výkon prudce klesá s ubývajícími slunečnými dny a klesajícími teplotami. Také při jejich provozu je důležité počítat s vysokou větrností, tzn. nestabilita pod vlivem větru a srážek.

Vakuum

Taková solární instalace se skládá ze série žárovek pohlcujících světlo vybavených trubicí, ze které je vzduch zcela odčerpáván. To umožňuje vytvořit efekt termosky, kdy je zachováno až 95 % adsorbované energie. Ve spodní části trubice je soustředěna nemrznoucí kapalina, která v důsledku zahřívání přechází do plynného stavu. V horní komoře se z něj teplo přenáší do vody, která cirkuluje potrubím systému.

Hlavní výhodou zařízení je, že vakuový solární kolektor je ideální pro vytápění domu v zimě. Zůstává účinný při teplotách až -37 C a je schopen zachytit záření procházející mraky za oblačných dnů. Může být s jistotou použit pro vytápění domů v severních zeměpisných šířkách. Mezi nevýhody provozu stojí za zmínku

1. vysoká cena zařízení
2. nutnost neustálého čištění povrchu
3. nemožnost vytvořit takový design vlastníma rukama

Anténa

Na rozdíl od předchozích typů se zde nepoužívá kapalné, ale plynné chladivo. Jako tepelný adsorbér lze použít vlnitý panel z hliníku nebo mědi, potažený černou barvou, nebo systém kovových trubek. Tepelný akumulátor je napojen na potrubí pro odvod ohřátého vzduchu a přívod studeného vzduchu. Všechny prvky jsou uzavřeny v krabici, izolované na zadní straně a na bocích. Horní část konstrukce je pokryta průhledným materiálem.

Vzduchový solární kolektor lze použít pro vytápění v chladném období s teplotním rozdílem mezi interiérem a exteriérem až 17 C. Další výhody zařízení

1. snadná instalace a údržba
2. dostupnou cenu
3. není třeba instalovat systém ohřevu vody s instalací potrubí
4. možnost vyrobit si to sami

Na druhé straně jsou tato zařízení výkonově horší než vakuové modely, protože vzduch je jako chladicí kapalina méně účinný. Pro zvýšení produktivity lze k solárnímu zařízení připojit ventilátor pro nucenou cirkulaci toků. Další nevýhodou zařízení je nemožnost jeho využití jako zdroje teplé vody (TUV). Tyto nevýhody však nebrání mnoha majitelům domů instalovat takové zařízení na střechu nebo stěnu svého domova.

Jak vyrobit solární kolektor pro vytápění soukromého domu v zimě vlastníma rukama

Vzhledem k tomu, že není možné sestavit vakuový solární systém svépomocí a pro zásobování teplou vodou jsou vhodnější ploché modely pohlcující světlo, je nejrozumnější možností vytvoření vzduchového zařízení. Nejprve je potřeba vybrat komponenty pro jeho montáž, pro které budete potřebovat

1. Listy překližky nebo dřevěných trámů tvoří rám. Musí být ošetřeny nátěrovou emulzí nebo jinou kompozicí, která chrání před pronikáním vlhkosti.
2. Hliníková deska, která bude sloužit jako zařízení pro skladování energie. Je žádoucí, aby byla perforovaná, což zajistí volnější přístup vzduchu. Vnější strana je potažena černou barvou. Jako adsorbér lze použít i kovové vodovodní potrubí, které je připevněno k hliníkovému plechu montážní páskou.
3. Pěnový polystyren, minerální vlna, pěnový polystyren pro tepelnou izolaci. Je důležité, aby solární kolektor pracující v zimě byl extrémně spolehlivě chráněn před mrazem.
4. Průhledný panel z tvrzeného skla nebo polykarbonátu, který zakryje celou konstrukci shora.
5. Kovové nebo PVC trubky pro vypouštění a přivádění proudů vzduchu.

Výroba kolektoru začíná montáží dřevěného rámu, jehož všechny praskliny jsou ošetřeny polyuretanovou pěnou. Dno a stěny jsou obloženy izolací. Na koncích krabice je nutné vytvořit otvory pro umístění vstupního a výstupního potrubí. Po připojení ke konstrukci je třeba pečlivě izolovat jejich vnější prvky, které přijdou do styku s pouličním vzduchem. Uvnitř rámu je umístěn adsorbér – hliníkový plech nebo trubkový systém. Nahoře je upevněn skleněný nebo polykarbonátový panel.

Pro efektivní vytápění domu na jižní stěně nebo sklonu střechy je instalován solární kolektor, protože tato část budovy přijímá největší množství energie. Tělo zařízení je důležité upevnit co nejbezpečněji, protože bude neustále vystaveno větru a srážkám.

Princip fungování zařízení

Sestavená jednotka začne ihned po instalaci zachytávat sluneční energii. Záření prochází bez zábran průhledným sklem a je adsorbováno hliníkovým plechem. Izolace zabraňuje tepelným ztrátám. Účinnost topného systému přímo závisí na tom, jak spolehlivě utěsňuje pouzdro. Energie absorbovaná kovem ohřívá prostor uvnitř kolektoru, po kterém proudí horký vzduch výstupním kanálem do domu. V interiéru vytlačují chladnější hmoty a tlačí je směrem ke vstupu do druhého potrubí, které je rovněž připojeno k zařízení na střeše. Účinnost topného komplexu můžete dále zvýšit instalací ventilátoru na výstupu teplého vzduchu.

Nejlepší modely solárních instalací

Vzhledem k tomu, že vytápění domu solárními kolektory v zimě není u nás příliš obvyklé, recenzí o jeho použití je málo a jsou rozporuplné. To, co uživatelům brání v používání takového systému, jsou vysoké náklady na zařízení a nepředvídatelný účinek, který lze posoudit pouze během provozu. Zájem o tento zdroj energie však postupně narůstá a přibývá sporů a diskuzí. Nejčastěji jsou jako úspěšné příklady využití solárních instalací pro vytápění a zásobování teplou vodou uváděny následující modely.

HH-SCH-12

Vysoce výkonný přístroj vakuového typu, jehož účinnost dosahuje 92 %. Jeho tělo tvoří 12 trubek o délce 180 cm, které zabírají prostor 1,5 m2. Model se osvědčil jako vynikající při práci v chladném počasí. Další výhodou je možnost kombinovat s podobnými jednotkami do jediné solární instalace. Cena – od 27 tisíc rublů.

FPC-2200

Plochý solární kolektor pro zásobování teplou vodou a vytápění soukromého domu na jaře, v létě, na podzim. Jako adsorbér je použit hliníkový panel, který absorbuje až 94 % energie záření. To umožňuje zahřátí plechu až na +135 C, což zaručuje přípravu teplé vody v dostatečném objemu. Pracovní plocha zařízení je cca 2 m2. Navíc musí být vybaven montážním rámem. Cena – od 28 tisíc rublů.

Sokol-Effect-A

Model ruské výroby, přizpůsobený našim klimatickým podmínkám a určený pro celoroční používání. Jedná se o plochý panel s pracovní plochou 2 m2 a včetně montážního rámu. Účinnost zařízení dosahuje 95%, což umožňuje ohřát až 125 litrů vody za hodinu na teplotu +50 C. Další výhodou zařízení je rozpočtová cena: 17 tisíc rublů.

SOLARVENTI SV3

Solární instalace je určena pro uspořádání vzduchového vytápění v budovách o ploše do 25 m2. Má ultra kompaktní tělo o tloušťce 10 mm a hmotnosti až 6 kg, což umožňuje instalaci na stěnu. I přes nízkou účinnost (57 %) je tento solární kolektor vhodný pro vytápění domu v zimním období, neboť zajišťuje kompletní výměnu vzduchu během 2 hodin. Cena – od 39 tisíc rublů.