Solárny ohrev vody: Fototermika alebo fotovoltika

Ako funguje solárny ohrev vody?
Slnečnú energiu možno na ohrev vody využiť dvoma cestami, ktoré sa líšia už v samotnom princípe. Termický ohrev vody pracuje s teplom priamo – solárne kolektory zachytávajú slnečné žiarenie a odovzdávajú ho vode v zásobníku. Fotovoltický ohrev vody naopak najprv vyrobí z panelov elektrinu a tou až potom ohreje vodu vykurovacou špirálou.Tento rozdiel je zásadný. Zatiaľ čo fototermika premieňa žiarenie rovno na teplo, fotovoltika volí obchádzku cez dve premeny energie: najprv žiarenie na elektrinu, potom elektrinu na teplo. Každá cesta má svoje prednosti aj slabiny.

Ako funguje termický ohrev vody pomocou solárnych kolektorov?
Základom fototermiky sú solárne kolektory umiestnené na streche. Tie zachytávajú slnečné žiarenie a ohrievajú teplonosnú kvapalinu – nemrznúcu zmes na báze glykolov. Čerpadlová skupina túto kvapalinu vedie medzi kolektorom a zásobníkom, kde výmenník odovzdá teplo úžitkovej vode. Celú prevádzku stráži regulátor, ktorý spustí čerpadlo vo chvíli, keď je kolektor teplejší než voda v zásobníku. Okrem kolektora a zásobníka s výmenníkom tvorí zostavu aj čerpadlová skupina, expanzomat, regulátor a potrubie s izoláciou.

Hlavnou prednosťou fototermického ohrevu vody je vysoká účinnosť – kolektor môže za vhodných prevádzkových podmienok premeniť na teplo 50 až 70 % dopadajúceho žiarenia. Systém tak dosahuje vysoké ročné solárne pokrytie prípravy teplej vody, v lete zvládne pokryť takmer celú potrebu domácnosti. Navyše ho možno rozšíriť aj o prikurovanie alebo ohrev bazéna.

Fototermika má však aj svoje úskalia, s ktorými je dobré počítať:

• Inštalácia je zložitejšia a náročnejšia na hydrauliku.
• Je nutné viesť potrubie s teplonosnou kvapalinou medzi kolektorom a zásobníkom.
• Systém vyžaduje pravidelnú kontrolu a výmenu teplonosnej kvapaliny podľa odporúčania výrobcu.
• V lete môže dochádzať k stagnácii a prehrievaniu.
• Vyrobené teplo nemožno využiť pre bežné elektrické spotrebiče.

Spomínaná stagnácia nastáva v horúcich dňoch, keď je zásobník už nahriaty na maximum a domácnosť teplú vodu neodoberá. Kolektory sa nemajú ako ochladzovať a teplonosná kvapalina sa prehrieva, čo namáha komponenty. Nejde o poruchu, ale o prevádzkový stav, na ktorý musí byť systém pripravený – preto sa vybavuje poistným ventilom a správne dimenzuje.

Ako funguje fotovoltický ohrev vody?
Pri fotovoltickom ohreve vody sa pracuje so samostatným systémom určeným výhradne na prípravu teplej vody – typicky 6 fotovoltických panelov, AC/DC regulátor a elektrická vykurovacia špirála v zásobníku. Nejde o veľkú domácu elektráreň pre celý dom.

Panely vyrábajú jednosmernú (DC) elektrinu. Jednoduchý AC/DC regulátor následne jednosmernú elektrinu premení na striedavú elektrinu (AC) vhodnú pre bežné vykurovacie špirály v bojleri, ktorá ohreje vodu. Energia tak prejde dvoma premenami – zo žiarenia na elektrinu a z elektriny na teplo.

Tento spôsob prináša niekoľko praktických výhod:

• Inštalácia je jednoduchá – medzi strechou a technickou miestnosťou vedú iba elektrické káble.
• Prevádzka je prakticky bezúdržbová.
• Systém neobsahuje glykolový solárny okruh, takže pri ňom nevzniká problém termickej stagnácie kolektorov typický pre fototermiku.
• Panely majú dlhú životnosť, obvykle až 30 rokov.
• Niektoré AC/DC regulátory umožňujú pridať ďalšiu odporovú záťaž (napríklad elektrický radiátor/vykurovací rebrík).
• Väčšina AC/DC regulátorov má ochranu proti nedostatku teplej vody, to znamená, že ak sa neohreje dostatok teplej vody z FVE, dokáže automaticky dohriať vodu zo zásuvky.
• Moderné regulátory majú WiFi pripojenie a aplikáciu v telefóne.

Hlavnou nevýhodou je väčšia potrebná plocha strechy. Panely majú nižšiu účinnosť premeny než kolektory (okolo 22 %), takže pre porovnateľný výnos ich potrebujete viac.

V letných mesiacoch má systém elegantné riešenie prehriatia – akonáhle zásobník dosiahne nastavenú teplotu, regulátor prestane dodávať výkon a panely ďalej pracujú naprázdno bez rizika poškodenia.

Solárny ohrev vody v zime: Na čo sa pripraviť?
Výkon oboch systémov v zime výrazne klesá, pretože slnko svieti menej a deň je krátky. Napriek tomu sa oba systémy správajú odlišne a je vhodné to pri výbere vhodného riešenia pre solárny ohrev vody zohľadniť.

Fototermika aj v chladných mesiacoch zachytáva časť slnečnej energie a môže vodu aspoň predohrievať. Podieľa sa však na príprave teplej vody v zime výrazne menej než na jar, v lete a na jeseň. Fotovoltický ohrev vody je na tom v zime ťažšie – výroba elektriny je niekoľkonásobne nižšia než v lete, a preto zostáva menej energie dostupnej na ohrev vody.

Nech zvolíte ktorúkoľvek variantu, počítajte so záložným zdrojom ohrevu na zimné a oblačné obdobie. Môže ním byť kotol, prípadne tepelné čerpadlo, ktoré vodu dohreje na požadovanú teplotu. Solárny systém tak v zime funguje ako doplnok, ktorý znižuje spotrebu záložného zdroja.

Pre koho je termický ohrev vody vhodný?
Fototermika sa vyplatí najmä v konkrétnych situáciách, kde vyniknú jej prednosti:

• Chcete využívať slnko predovšetkým na ohrev vody.
• Máte obmedzenú plochu strechy a potrebujete z nej vyťažiť maximum.
• Máte vhodnú orientáciu strechy na umiestnenie kolektorov.
• Prioritou je pre vás najvyššia účinnosť premeny slnečnej energie priamo na teplo.

Vďaka vysokej účinnosti premení fototermika veľkú časť dopadajúcej slnečnej energie priamo na teplo a na dosiahnutie požadovaného tepelného výkonu obvykle potrebuje menšiu plochu než fotovoltické panely. Ak navyše uvažujete o prikurovaní alebo ohreve bazéna, dokáže obslúžiť aj tieto potreby.

Kedy sa vyplatí fotovoltika na ohrev vody?
Pri fotovoltike je potrebné rozlíšiť dve odlišné situácie, ktoré sa podľa účelu líšia.

Prvou možnosťou je samostatný fotovoltický ohrev vody – jednoduchý systém s regulátorom a vykurovacou špirálou, ktorý sme opísali vyššie. Hodí sa pre domácnosť, ktorá chce nekomplikované riešenie s minimálnou údržbou, bez glykolu a bez rizika stagnácie. Veľmi ho ocení ten, kto aktuálne ohrieva vodu elektrinou pre viacčlennú domácnosť (rodiny s deťmi alebo viacgeneračným bývaním).

Druhou možnosťou je väčšia domáca fotovoltická elektráreň. Tá vyrobenú elektrinu využije univerzálne – pre spotrebiče, klimatizáciu, tepelné čerpadlo, nabíjanie elektromobilu, prípadne možno vyrobenú elektrinu aj zdieľať. Ohrev vody je potom len jednou z mnohých funkcií. Túto variantu však nemožno porovnávať cenovo so samostatným ohrevom vody, pretože ide o investične náročnejšie riešenie pokrývajúce však celkovú spotrebu domu. Kompletné fotovoltické systémy aj vhodné zásobníky teplej vody nájdete v našej predajnej sieti.

Fotovoltický alebo termický ohrev vody?
Ani jeden systém nie je univerzálne lepší – výber vždy závisí od konkrétnych podmienok vášho domu. Ak chcete využívať slnko predovšetkým na ohrev vody a máte obmedzenú plochu strechy, môže byť veľmi efektívnym riešením fototermika s vysokou účinnosťou. Ak dávate prednosť jednoduchému systému s minimálnou údržbou, ponúka sa fotovoltický ohrev vody. A ak plánujete väčšiu elektráreň a chcete vyrobenú elektrinu využívať aj pre ďalšie spotrebiče alebo tepelné čerpadlo, dáva väčší zmysel fotovoltika.

Prezrite si prehľadné porovnanie možností solárneho ohrevu vody:

S výberom aj návrhom správneho riešenia vám radi pomôžu naši špecialisti – stačí len vyplniť formulár nižšie, aby vás naši kolegovia mohli kontaktovať a spoločne s vami nájsť variantu, ktorá bude zodpovedať vašim potrebám aj možnostiam.

Zanechajte nám na seba kontakt, aby sme vám mohli poradiť.