|
|
Návrh termosolárních systémů
Při návrhu termosolárních systémů musíme zohlednit celou řadu specifik. Jednotlivé domácnosti se od sebe liší spotřebou teplé vody, průběhem jejího odběru v průběhu dne, stávajícím způsobem ohřevu vody, způsobem vytápění, tepelně izolačními vlastnostmi domu, apod. Mezi nejvýznamnější specifika patří i budoucí sklon a orientace kolektorů ke světovým stranám – viz níže. Na základě těchto informací, lze přikročit ke konkrétnímu návrhu systému, který spočívá ve stanovení optimální plochy kolektorů, objemu zásobníku, průměru potrubí včetně jeho trasy objektem, stanovení objemu expanzní nádoby, provozního tlaku, rychlosti průtoku teplonosné kapaliny, a dalších parametrů systému. Cílem je vždy maximalizovat solární zisky a co nejlépe je využít k pokrytí energetických potřeb domácnosti tak, abychom minimalizovali návratnost investice do termosolárního systému. Poddimenzovaný systém zhoršuje návratnost investice tím, že režijní náklady (tj. náklady např. na instalaci, dopravu, ale také na pořízení zásobníku, čerpadlové jednotky, apod.) se rozpočítávají na celkově menší objem solárních zisků. Předimenzovaným systémem naopak vytváříme nadměrné nevyužité přebytky tepla v letních měsících, čímž kromě zhoršení rentability systému zvyšujeme i jeho provozní náklady (je potřeba častěji doplňovat teplonosnou kapalinu) a můžeme i snižovat jeho životnost. Návrh termosolárního systému by proto měl vždy proběhnout v rukou firmy specializované na tuto činnost. V této souvislosti Vám nabízíme možnost nechat si od nás navrhnout termosolární systém zdarma. Více informací naleznete v sekci Návrh zdarma.
Orientace kolektorů
V našich podmínkách je ideální orientace kolektorů směrem na jih, kde dosáhneme maxima využití slunečního záření. Pokud není možné nebo esteticky vhodné zachovat přesnou jižní orientaci, lze kolektory od jihu odchýlit: odchylka 30° od jihu způsobí pouze zanedbatelné ztráty, i při odchylce 45° jsou ztráty pouze cca 8 – 10 %. Pokud máme na výběr, je výhodnější poloha jihozápadní než jihovýchodní, protože v odpoledních hodinách je nižší pravděpodobnost výskytu podzimních mlh a dále jsou obvyklé vyšší teploty ovzduší, což snižuje teplené ztráty kolektorů a zvyšuje tak jejich účinnost (více informací o účinnosti kolektorů a tepelných ztrátách naleznete v sekci Účinnost kolektorů). Odklon orientace kolektorů od jihu měříme tzv. azimutem, přičemž jižní orientace představuje azimut = 0°, východní orientace azimut -90° a západní orientace azimut +90° - viz obrázek vpravo. Umístění kolektorů na otočné stojany sledující pohyb slunce se u termosolárních systému nepoužívá, neboť náklady na pořízení a pozdější údržbu těchto stojanů značně zhoršují rentabilitu systému a navíc by tyto stojany kladly vyšší nároky na statiku střech, na které se termosolární kolektory obvykle umisťují.
Sklon kolektorů
Ideální sklon kolektorů od horizontální roviny alfa (viz druhý obrázek vpravo) je takový, aby na jeho plochu dopadalo sluneční záření kolmo. Výška slunce nad obzorem se však mění nejen během dne, ale i v průběhu roku. V létě je vhodný sklon kolektoru 30° od vodorovné roviny, v zimě, kdy je slunce níže, je to 60°. Obvykle se jako kompromis volí sklon okolo 30 - 45°, tedy sklon více přizpůsobený letním měsícům, kdy je sluneční záření intenzivnější. Volba mírně strmějšího sklonu nám umožní zajistit rovnoměrnější poskytování energie v průběhu roku optimalizací zimních solárních zisků na úkor letních (ty můžeme v případě potřeby opět dohnat zvětšením plochy kolektorů). Tato optimalizace má však své hranice, protože v zimě převládá spíše difúzní záření, které působí na kolektory nezávisle na jejich poloze. Plošší sklon kolektorů se naopak vyplatí, pokud kolektory musejí být výrazněji odkloněny od jihu. Třetí obrázek vpravo ukazuje dopad sklonu kolektorů a jejich odklonu od ideální jižní orientace na zisky solárního systému. Jak je vidět, termosolární kolektory se sklonem 30° a nasměrováním 45° na jihozápad stále dosahují 95 % optimálního zisku, při sklonu kolektorů 25° až 40° je stále možné dosáhnout 85 % ročního ozáření i při východním či západním nasměrování. Sklon menší než 20° se však nedoporučuje používat, neboť narůstá riziko znečištění kolektorů a tím zhoršení jejich účinnosti. Při stanovování sklonu kolektorů se většinou vychází ze sklonu střechy, případně je možné pro nastavení požadovaného sklonu použít speciální konstrukce. Tyto konstrukce se používají i v případě, že je střecha rovná nebo že je potřeba kolektor upevnit na fasádu domu. Větší odklony kolektorů od ideálního sklonu či orientace lze v případě potřeby také kompenzovat zvětšením jejich plochy.
|
|
Azimut kolektoru
Sklon kolektoru
Zisky solárních kolektorů v závislosti na orientaci a sklonu(Pro zvětšení obrázku na něj přemístěte myš.) |
