Solární příprava teplé vody

doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., ČVUT v Praze, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov

Využití sluneční energie pro předehřev a přípravu teplé vody je výhodné vzhledem k celoročně přibližně konstantní spotřebě tepla. Solární soustavy pro přípravu teplé vody proto mají dobrou využitelnost, jsou rozšířené a známé a veřejností jsou vnímány jako smysluplné opatření.

Solární soustavy pro přípravu teplé vody jsou kromě obytných budov vhodné i pro využití v terciárním sektoru např. pro ústavy sociální péče, domovy důchodců, hotely, sportovní centra, apod., kde je stálá spotřeba teplé vody celoročně nebo s výraznými špičkami odběru v letním období.

Maloplošné solární soustavy pro přípravu teplé vody v rodinných domech jsou zpravidla standardním řešením jako průmyslové vyráběné a dodávané komplety. Vzhledem k běžné spotřebě teplé vody 30 až 50 l/os.den jde o solární soustavy s plochou kolektorů 4 až 8 m² se solárním zásobníkem teplé vody o objemu 200 až 400 l. Používají se solární soustavy ve variantách:

s předehřívacím solárním zásobníkem - solární zásobník je předřazen konvenční přípravě teplé vody;
s bivalentním solárním zásobníkem - solární zásobník má vestavěný dodatkový zdroj tepla.

Malé soustavy se vyznačují především jednoduchým řešením, ale také výrazným podílem tepelných ztrát (20-30 %) a proto relativně nízkými měrnými tepelnými zisky.

Obr. 1 - Schéma solární přípravy teplé vody pro rodinný dům: vlevo - s předehřívacím zásobníkem, vpravo - s bivalentním zásobníkem

Velkoplošné solární soustavy pro přípravu teplé vody s kolektorovou plochou nad 50 m², které mezi primárním kolektorovým okruhem a zásobníkem používají deskový výměník, lze rozlišit na soustavy:

se solárními zásobníky teplé vody - odběrový okruh (studená a teplá voda) přímo napojen na solární zásobníky;
se solárními zásobníky tepla - oddělení odběrového okruhu výměníkem tepla (průtokový, zásobníkový ohřev vody).

Obr. 2 - Schéma velkoplošné solární soustavy pro přípravu teplé vody: nahoře - se zásobníky teplé vody, dole - se zásobníky tepla

s velkoobjemovým solárním zásobníkem - vhodné pro novostavby
s objemem rozděleným do více menších zásobníků - vhodné pro rekonstrukce, zásobníky zapojeny paralelně nebo sériově

s tlakovými zásobníky
s beztlakými zásobníky

Velkoplošné solární soustavy pro přípravu teplé vody jsou dimenzovány zpravidla na krytí potřeby tepla v letním období za účelem vyloučení problematických stagnačních stavů ve velké ploše kolektorů. Navíc poměr tepelných ztrát k energii produkované kolektory je výrazně menší (5-10 %) než u maloplošných soustav pro rodinné domy a dosahují tak vyšších měrných tepelných zisků.

Typické zisky solárních soustav pro přípravu teplé vody:

	maloplošné do 20 m²	velkoplošné nad 50 m²
předehřev vody	450 až 500 kWh/(m².rok)	500 až 600 kWh/(m².rok)
příprava teplé vody	300 až 400 kWh/(m².rok)	400 až 500 kWh/(m².rok)