Solární systémy,  tepelná čerpadla

ROTO - solární program

ROTO fotovoltaické moduly - RPV

Solární kolektory

solární nebo fotovoltaické moduly, které vypadají  jako střešní okna

Německá společnost Roto - Frank AG se zabývá solární technikou již řadu let. Všechny systémy jsou konstruovány na základě vlastního vývoje a výzkumu a při jejich kompletaci jsou používány výrobky špičkových světových producentů.

Výroba solárních modulů ROTO vychází z výroby střešních oken, a to konstrukcí i vzhledem.

V současné době ROTO nabízí solární program, který zahrnuje dva systémy pro využití sluneční energie.

Solární kolektory (RSK) – sluneční energie ohřívá vodu, která se používá pro mytí, praní nebo vytápění domu.

Fotovoltaické články (PV modull) – sluneční energie se mění na energii elektrickou. 

- kapalinové deskové solární kolektory

Výroba tepelné energie pomocí teplonosného media. Medium je ohříváno v solárním kolektoru a vedením se dostává do zásobníku teplé vody, celý proces ohřívání je kontrolován pomocí řídící jednotky

Solární panel je vybaven absorbérem, který je vyroben z mědi a má na svém povrchu speciální vrstvu pro zachytávání slunečního záření a jeho převod na tepelnou energii.

Nejčastější formou využití solárních kolektorů je ohřev užitkové vody. Za příhodných podmínek lze kolektory využívat i v zimním období. Ohřev vody pro bazény, který je dalším z poměrně častých způsobů využití solárních systémů, probíhá ve většině případů v letním období, kdy je účinnost kolektorů největší. Pokrytí nákladů dosahuje u vnitřních bazénů až 50%, u venkovních může být i vyšší. Pro využití solární energie k vytápění celého domu jsou velmi důležité místní podmínky protože v chladném období (jaro, podzim, zima),  je účinnost vytápění pomocí solárního systému omezena délkou denního osvitu, což je oproti využití pouze pro ohřev  vody významný rozdíl. Proto se pro zvýšení účinnosti používají větší akumulační nádoby, než při využití solární energie pouze k ohřevu užitkové vody. S tím je potřeba počítat hlavně v době projektování objektu, aby se vytvořil dostatečný prostor pro jejich umístění. Využití sluneční energie jako doplňkového energetického zdroje je nepochybně výhodné, i když je nutné, díky klimatickým podmínkám v České republice, vždy uvažovat s kombinací s některým z klasických zdrojů energie.

Systém ROTO solárních kolektorů se obecně skládá z:

       

solární kolektor (1)
-Měděný absorbér se speciální absorpční vrstvou „Sunsect“
-Oplechování
-Speciální bezpečnostní sklo
-Dřevěný rám s tepelnou izolací s přemontovanými montážními úhelníky

integrovaná regulační stanice DELTASOL CD (2)
-řídící jednotka
-čerpadlo (volba dopravní výšky 6,7 a 9m)
-odvzdušňovací ventil
-pojistný ventil s odbočkou do expanzní nádoby
-regulační ventil
-teplonosné medium ( nutnost použití nemrznoucí směsi – je součástí -dodávky)
-kontrolní manometry (teplota studené větve, teplota teplé větvě, tlak v okruhu)
-teplotní čidla ( kolektor a zásobník)

expanzní nádoba (obsah 25 l a 50 l) (3)

kombinovaný solární zásobník o objemech 200, 300, 400 nebo 500 l pro ohřev teplé vody a o objemech 750/180 nebo 1000/200 l pro vytápění objektů s integrovaným zásobníkem na ohřev teplé vody (4)

plnící ventil

spojovací potrubí s tepelnou izolací

směšovací ventil pro regulaci teploty vody ve spotřební větvi

odbočka ke spotřebičům

při použití kolektorů k vytápění objektů se přiřazuje větev, které zajišťuje spojení s otopným systémem (podlahové topení, radiátory)

Tabulka technických parametrů solárních kolektorů:

Orientační návrhová tabulka

Nejběžnějším způsobem využití solárního kolektoru v ČR je ohřev vody používané k mytí nebo jako alternativní přívod teplé vody do automatické pračky. 

Princip tohoto systému spočívá v tom, že v solárním kolektoru se ohřívá teplonosné medium (nemrznoucí směs). Medium protéká regulační stanicí, která řídí průtok a teplotu. Do regulační stanice vedou teplotní čidla z kolektoru i ze zásobníku. V případě, že klesne teplota v zásobníku o 5°C pod nastavenou hodnotu, čerpadlo spustí oběh ohřáté kapaliny, až se teplota v zásobníku dostane na požadovanou hodnotu. Teplota v zásobníku je nastavena na 60°C s teplotním spádem na 45°/50°C. Teplota media v systému se pohybuje okolo 120-150°C.

Systém je chráněn proti přehřátí a to tím, že čerpadlo spustí oběh i v případě, že teplota v kolektoru stoupne za mezní hodnoty. Po regulaci teplot se vypne. Tato okolnost je důležitá hlavně v době, kde není systém využíván, například v době dovolených. 

V soustavě jsou i další prvky zabezpečující ochranu systému proti přetlaku, protože zanedbání bezpečnosti, vzhledem k tomu, že v soustavě proudí medium o vysoké teplotě a vysokém tlaku, by mohlo vést k havárii.

Příklad stanovení prvků solární soustavy:  Účel: ohřev teplé vody Počet osob:  p = 4       plánovaný odběr vody 30-50 l/osoba(optimum) maximální celková spotřeba 200 l/den Teplota teplé vody : ttv = 45°C Teplota studené vody : tsv = 10°C Maximální teplota v zásobníku:  tzás  = 60°C Podíl pokrytí roční spotřeby: 60%
Plocha kolektoru: Rozmezí  pro stanovení plochy Skol   kolektoru na jednu osobu vychází z lokality. Konstanta je určena od 1 do 1,5 m2/osoba  Skol = p . 1,5 = 4 . 1,25 = 5 m2	Podle sortimentu bude skladba systému: Solární zásobník ROTO / objem 300 l Solární kolektortyp RSK 9/14/ 4 ks nebo Solární kolektor typ RSK 11/14 / 3 ks nebo Solární kolektor  typ RSK 18/14 / 2 ks

Ohřev teplé užitkové vody pomocí solárních systémů je nejčastější forma využití solárních kolektorů. Kolektory lze používat za příhodných podmínek i v zimním období. Hlavní výhodou je, že teplou užitkovou vodu potřebujeme celý rok a  60% pokrytí nákladů na její pořízení dává celkem dobrou šanci pro návrat investice. 

Další z poměrně častých způsobů využití solárních systémů je ohřívání vody pro bazény. Ohřev bazénů probíhá ve většině případů v letním období, ve kterém je účinnost kolektorů největší. Takže pokrytí nákladů může být u vnitřních bazénů až 50%, u venkovních může být i vyšší.

Méně běžné je využívání sluneční energie pro vytápění celého domu. K nejvyššímu využití solárního systému dochází v chladném období (jaro, podzim, zima), kdy je jeho výkon omezen délkou denního osvitu, což je rozdíl oproti celoročnímu ohřevu vody. Pro takovou formu je velmi důležitý výběr lokality, která musí poskytovat podmínky pro celodenní přístup slunečního světla. Často se přitom zapomíná na nízké postavení slunce v zimním období a dlouhé stíny okolo stojících stromů. V našem klimatickém pásmu jsou pro tento účel vhodné pouze jižní nebo výše položené části naší republiky.

Nesporným přínosem těchto systémů je nemalé snížení spotřeby ostatních energií v určitém období roku a to i přesto, že musíme solární energii kombinovat s některým z klasických zdrojů energie. I to však přispívá ke snížení celkové ekologické zátěže, která je důsledkem získávání energií z jiných, zejména neobnovitelných zdrojů.

Ceny

zde pro orientaci uvádíme některé ceny komponentů solárních systému Roto.

zpracováno dle podkladů společnosti Roto