Sluneční energie - pro a proti
V ČR jsou poměrně dobré podmínky pro využití energie slunečního záření, přestože množství sluneční energie v průběhu roku kolísá a největší množství sluneční energie dopadá v období, kdy spotřeba tepla je nejnižší. Ročně dopadá kolmo na 1 m2 plochy 800 - 1250 kWh solární energie. Od dubna do října 75% energie a 25% energie v období od října do dubna. Celková doba slunečního svitu v našich podmínkách se pohybuje v rozmezí 1400 - 1800 hodin za rok. V horských oblastech dosahuje doba 1600 hodin za rok, v nížinách jižní Moravy 2000 hodin.
V našich podmínkách je možné využívat sluneční energii zejména k výrobě tepla tzn. k přípravě teplé vody, k ohřevu vody v bazénech, k přitápění či vytápění objektů (domy, rekreační zařízení, skleníky, sušárny, atd.). Méně výhodné je využití přeměny energie Slunce na elektrickou energii fotovoltaickými články.
Sluneční záření se mění na teplo pomocí stavebního řešení budovy, které vychází z obdobných principů jako skleník. Množství získané energie závisí na poloze, druhu, architektonickém řešení budovy a použitých materiálech. Doporučuje se používat skla a reflexní folií, která zabraňují zpětnému vyzařování tepla ven z místnosti a v létě zabraňují přehřívání. Podobnou funkci mohou mít i vnější žaluzie. Pasivní systémy lze výborně využít u nově budovaných objektů (dekorativní a současně energeticky úsporné prvky). U starších objektů je možné dostavět prosklenou verandu, skleník.
Sluneční záření se přeměňuje na teplo pomocí zařízení tzv. solárních kolektorů. Teplo získané v kolektorech se využívá přímo k přitápění, k ohřevu vody nebo se může ukládat v akumulačních nádržích a využívat později (v noci, ve dnech se slabým slunečním svitem).
Jak již bylo napsáno v úvodu, má ČR poměrně dobré podmínky pro využití solární energie. Avšak vzhledem k našim klimatickým podmínkám a tím nerovnoměrné spotřebě tepla v průběhu roku je nutné solární kolektory kombinovat s dalším stabilním zdrojem tepla, např. elektrokotlem. Solární kolektory vyrábí nejvíce tepla v letních měsících, kdy je potřeba tepla nejnižší, a tak je vhodné zvážit jak využijme teplo ze solárních kolektorů.
Pokud bychom chtěli sluneční energii využít i v chladnějších měsících pro topení či předehřev topné vody, pak je nutné soustava s větším počtem kolektorů (10 a více podle velikosti objektu, atd.). V letních měsících pak přebytečné teplo využijeme například na ohřev vody v bazénu.
Tepelnou energii je možné pro potřeby vytápění i dlouhodobě akumulovat v zásobnících (vodních a štěrkových). Pokud využíváme vodního zásobníku měli bychom z hygienických důvodů aspoň jednou denně ohřát obsah zásobníku nad 60oC.
Základní podmínkou instalace kolektorů je pečlivá analýza výchozích podmínek a to nejen technických a ekonomických, ale i zvážení provozních podmínek (u podnikatelských subjektů, škol, rekreačních zařízení, atd.) a životního stylu (u majitelů rodinných domků, bytových domů).
Důležité je také umístění solárních kolektorů. Měly by být orientovány na jihozápad, což umožňuje lepší využití energie zapadajícího slunce. Zajištěn by měl také být celodenní osvit (maximum výkonu nastává kolem 14 hodin). Nejvhodnější je umístění kolektorů s požadovaným sklonem 25 - 50ok vodorovné rovině, pro celoroční provoz je optimální sklon 45o.
Je nutné zabránit zbytečným ztrátám energie, a to tak, že zajistíme co nejkratší rozvody mezi kolektorem, zásobníkem, výměníkem a jejich dobrou tepelnou izolaci. Chráníme kolektory před větrem (ochlazování kolektorů snižuje účinnost) a zpřístupňujeme je pro pravidelnou údržbu, čištění a kontrolu. Vhodné je zateplit objekt - tepelnou izolací se sníží tepelné ztráty až o 30 %, a tak i spotřeba tepla.
První výhodou je sám fakt, že slunce je nevyčerpatelným zdrojem energie. Dalšími výhodami jsou nízké provozní náklady (sluneční energie je zdarma) a vysoká životnost zařízení 15 - 20 let a jeho nenáročná obsluha. Vyrobená energie ze slunečního záření může nahradit 20 - 50% potřeby tepla k vytápění a 50 - 70% potřeby tepla k ohřevu vody v domácnosti.
Další nevýhodou je to, že návratnost vložených finančních prostředků je závislá na ceně paliva používaného před instalací solárních kolektorů, na velikosti soustavy a způsobu využití. Při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu je návratnost investic závislá na rozsahu úprav, které je nutné provést před instalací (zateplení, úprava topné soustavy, změna zdroje).
Vyrobenou elektrickou energii lze použít přímo ve spotřebičích nebo ukládat v akumulátorech a z nich čerpat v době bez slunečního svitu. Chaty, karavany, parkovací automaty, noční osvětlení, provoz malých spotřebičů. Zejména kvůli vysokým pořizovacím nákladům fotovoltaických systémů pro výrobu elektrické energie je u nás cena ze slunce vyrobené elektřiny ještě asi příliš vysoká.
reklama