Infografika: Solárne kolektory a ich umiestnenie na streche

Solárny ohrev teplej vody môže priniesť aj v našich zemepisných šírkach veľmi zaujímavé energetické úspory. V tých optimálnych podmienkach je to až 75% z celoročných nákladov na prípravu teplej vody. Avšak, ktoré sú to tie optimálne podmienky, a čo o nich rozhoduje? V prvom rade sú to klimatické podmienky a počet slnečných dní v roku, ďalej je to výkonnosť sústavy a pokrokovosť riešenia. A do tretice je to správna inštalácia a umiestnenie na streche. A práve na tú sa poďme pozrieť zbližša.

Orientácia

Najskôr si povedzme, že najlogickejším a aj najtradičnejším miestom na inštaláciu slnečných kolektorov je strecha. Stavebníci volia čo najoptimálnejšiu orientáciu rodinného domu z pohľadu tepelných ziskov a orientácia strechy pre nich nehrá až takú rolu (pokiaľ, samozrejme, nie je v danej oblasti nejaký regulatív, prikazujúci, ako orientovať štíty domov). Pokiaľ tomu vyslovene nebránia ani regulatívy, ani estetické kritériá, ideálnou orientáciou pre umiestnenie kolektorov je juhozápad.

Sever musíme vylúčiť okamžite ako absolútne nevhodný, východ je takisto diskutabilný, pretože ak slnko vychádza spoza horizontu okolo 7. – 8. hodiny a  hrebeň strechy prekročí okolo 12. hodiny, sú to iba približne 4 hodiny osvitu (v prípade slnečného počasia). Musíme však počítať aj s prípadnými rannými oparmi či hmlami, takže východ radšej nie. Zostáva teda juh alebo západ, pričom najvhodnejším z hľadiska dĺžky osvitu je jednoznačne juhozápad.

Sklon

Je všeobecne známe, že najvyššia účinnosť solárneho systému je, ak naň dopadá slnečné žiarenie pod uhlom 90°. Lenže takisto vieme, že nielen počas dňa, ale aj v priebehu ročných období sa mení výška slnka nad obzorom, a teda aj uhol dopadu slnečných lúčov. Kým v letných mesiacoch je slnko vysoko na oblohe, v zimných je nízko nad obzorom. No a na jar a v jeseni je slnko približne uprostred medzi spomenutými krajnými polohami. Je teda potrebné riešiť (meniť) sklon kolektorov na streche, aby mohli prijímať slnečné žiarenie pod najpriaznivejším uhlom?

V súčasnosti, keď je návratnosť investície do solárneho systému 7 – 11 rokov (viac o návratnosti v závere), by investícia do nejakých držiakov s automatickým natáčaním posunula čas návratnosti možno o ďalších 5 rokov. Zostáva teda kompromis. Našťastie sklony súčasných štítových/valbových striech sú týmto kompromisom, a tak napr. solárne kolektory so sklonom cca 30° a nasmerovaním na juhozápad dokážu dosiahnuť až 95% optimálneho zisku. V prípade pultových a plochých striech je potrebné použiť špeciálne uchytávacie držiaky (stojany), ktoré predajcovia solárnych systémov majú v ponuke. Tie takisto umožňujú bez problémov dosiahnuť požadovaný sklon 30°.

Umiestnenie

Umiestnenie na streche (či bližšie k žľabom alebo k hrebeňu) už nezohráva podstatnú rolu z pohľadu funkčnosti, účinnosti a návratnosti investície. Faktom ale je, že realizačným firmám sa osvedčilo umiestnenie v hornej polovici strechy, pretože prívodné rúrky ťahajú aj tak spravidla pod hrebeňom. Navyše v zimných mesiacoch je takisto výhodnejšie, ak sú kolektory umiestnené vyššie, pretože pokiaľ sa snehová pokrývka začína posúvať smerom nadol, vyššie umiestnené kolektory za slnečného počasia môžu odovzdať do systému istú dávku tepla, najmä, ak sú napr. prepojené s nízkoteplotným podlahovým vykurovaním. Ale toto už najlepšie posúdia odborníci z realizačnej firmy.

Optimálna zostava solárneho systému pre štvor- až šesťčlennú rodinu pozostáva z 300- litrového zásobníka a 3 solárnych kolektorov. Bežný rozmer kolektorov je 1 x 2 m. Nie je preukázané, či je účinnosť kolektorov vyššia, ak sú na streche inštalované horizontálne alebo vertikálne. Preto je vyslovene vecou individuálneho posúdenia, či umiestnime 3 kolektory vedľa seba v pozdĺžnej alebo zvislej polohe. Pokiaľ by sme však uvažovali aj s prepojením na vykurovací systém (do podlahy) resp. s ohrevom bazénu v lete, musíme počítať minimálne so 6 slnečnými kolektormi.

Stiahnuť infografiku

Na záver

Nebolo by správne, ak by niekto pochopil náš článok o umiestnení slnečných kolektorov na streche ako povzbudenie alebo dokonca návod k svojpomocnej montáži. Problematika využitia slnečných ziskov, kompatibilita solárneho systému s konvenčným ohrevom teplej vody a takisto zásah do konštrukcie strešného plášťa sú natoľko odbornými disciplínami, že by sa im mali venovať vyslovene profesionáli-špecialisti. Odborne inštalovaný systém má predpoklad, že bude bezporuchový a účinný.

A ešte k návratnosti do investície: výrobcovia (optimisticky) tvrdia, že je cca po 10. – 11. rokoch, v prípade využitia dotácie sa môže návratnosť skrátiť aj na 7 rokov. Návratnosť však výrazne ovplyvňuje viacero faktorov a jeden je skutočne mimoriadne paradoxný: pokiaľ teplou vodou doslova šetríme, návratnosť môže byť pokojne aj 15 a viac rokov. Naopak rodinám, ktorých príslušníci si v slnečných mesiacoch (apríl – október) doprajú každý deň plnú vaňu teplej vody, sa môže investícia do solárneho systému vrátiť skôr ako za 7 rokov.