Vychádzajúc z fyzikálnych princípov slnečné kolektory dosahujú najlepšie výsledky v objektoch s trvalo veľkým odberom teplej vody. Do tejto skupiny patria solárne systémy na zariadeniach sociálnej starostlivosti, v zdravotníckych zariadeniach, väzniciach a v službách s nepretržitou prevádzkou. Niektoré zaujímavé realizácie sú predovšetkým v domovoch dôchodcov, približuje Tomáš Jančařík, vedúci obchodného oddelenia THERMO|SOLARU.
„Na energetický zisk solárneho zariadenia v takýchto prípadoch výrazne pozitívne vplýva fakt, že sú v prevádzke 365 dní v roku a často je podstatná časť spotreby sústredená do dopoludňajších hodín. Z hľadiska energetického zisku je výhodné nesnažiť sa v týchto zariadeniach o dosiahnutie vysokých teplôt v spotrebičoch tepla, ale radšej kolektormi iba predohrievať studenú vodu. A ak slnečnej energie nie je dostatok, radšej ju dohriať na potrebnú teplotu iným (konvenčným) zdrojom tepla,“ konštatuje T. Jančařík.
Uvádza pritom niekoľko príkladov inštalácií solárnych systémov na zariadeniach sociálnej starostlivosti, ktoré slúžia ku spokojnosti užívateľov a sú dôkazom ekonomickej zmysluplnosti investície do týchto systémov.
Domov sociálnej starostlivosti a domov dôchodcov, Janova Lehota
V súčasnosti má zariadenie kapacitu 62 klientov, o ktorých sa stará 34 zamestnancov. Solárny systému, by mal ušetriť viac ako 50 % nákladov na teplú vodu pre prevádzku kuchyne a sociálne účely. Jadrom systému je 32 kusov kolektorov TS 300 slovenského výrobcu THERMO|SOLAR Žiar s.r.o. a tri kusy tisíc litrových zásobníkov ohriatej pitnej vody. Tieto zásobníky slúžia ako akumulátory zachytenej slnečnej energie a zdroj predhriatej teplej vody pre dva 500 l zásobníky, vybavené doohrevom plynovým kotlom.
OLYMPUS DIGITAL CAMERA
,,Pre zodpovedné dimenzovanie a následnú realizáciu takéhoto projektu bolo nevyhnuté poznať čo najpresnejšie nielen spotrebu teplej vody za isté časové obdobie, ale aj dennú a týždennú krivku spotreby, aby bolo možné optimálne navrhnúť počet kolektorov a veľkosti zásobníkov. Zaujímavosťou tohto projektu je jeho opakovateľnosť – zariadení podobného typu je na Slovensku veľké množstvo, pri využití podpory z Environmentálneho fondu je náklad zriaďovateľa menší ako 10 %, návratnosť vlastných vynaložených prostriedkov na úrovni jedného roka, záruka na kolektory 12 rokov a minimálna garantovaná životnosť systému s plochými termickými kolektormi je v podmienkach Slovenska minimálne 30 rokov,“ hovorí T.Jančařík.
Domov dôchodcov v Tekovskej Breznici má 30 slnečných kolektorov
Domov dôchodcov v Tekovskej Breznici rozšíril svoj solárny systém na ohrev vody o 30 kusov nových slnečných kolektorov TS 300 v roku 2019. Ide o jednu z najväčších realizácii využívania obnoviteľných zdrojov (OZE) na Slovensku v domove dôchodcov, ktorá pokryje prípravu viac ako polovice spotreby teplej úžitkovej vody.
,,Domov dôchodcov v Tekovskej Breznici už mal v minulosti nainštalovaný solárny systém s 10 kolektormi a 1000 litrovým zásobníkom. Pre spokojnosť s takýmto spôsobom prípravy teplej vody sa rozhodli rozšíriť tento systém. Systém sme preto rozširovali o 30ks TS 300, s výkonom necelých 43kW a o tri 1000 litrové solárne zásobníky. Z poskytnutých údajov o spotrebe teplej vody bolo vykalkulované pokrytie podielu solárnej energie na prípravu TÚV cez 50%. Systém je robený ako dvojokruhový. Prioritou je predohrev TÚV a prebytky v prechodnom období a pri dostatočnom slnečnom žiarení pomáhajú kúreniu. Samotné kúrenie majú na starosti 2 plynové kondenzačné kotle,“ vymenoval T.Jančařík.
Dodal, že montáž bola ukončená po cca 2 týždňoch práce a pri vykladaní na strechu sa použila mobilná plošina. Potrubie bolo urobené medené, dimenzie 28 mm, ktorého celková dĺžka je zhruba 100 m. Systém ma nainštalované aj monitorovanie cez internet.
Ústav sociálnej starostlivosti, Slatiňany, Česká republika
V roku 1996 bol v Domove sociálnych služieb Slatiňany realizovaný štátom podporovaný demonštračný projekt – využitie slnečnej energie s dlhodobou akumuláciou. Bol súčasťou komplexnej rekonštrukcie 100 rokov starej budovy. Ide o najzaujímavejší, technicky najzložitejší a asi aj najkontroverznejší solárny systém v ČR. Kľúčovým prvkom, ktorý umožňuje pomerne efektívne využitie solárneho systému pre vykurovanie, je v tomto prípade sezónna akumulácia tepla. Vzhľadom k technickým komplikáciám a vysokej cene zásobníka bolo v systéme použité aj tepelné čerpadlo, ktoré umožňuje podstatne zväčšiť efektívnu akumuláciu tepla v zásobníku.
Vykurovanie je zabezpečené kotlom na biomasu a strešnými solárnymi kolektormi, ktoré počas leta a jesene ohrievajú vodu, ktorá je skladovaná v nadzemnom zásobníku. Naakumulované nízkopotenciálne teplo používa tepelné čerpadlo na vykurovanie v chladných obdobiach. Dlhodobá akumulácia teplej vody, ktorá sa využíva počas chladných mesiacov v roku a premyslený monitorovací a regulačný systém, ktorému dodávajú elektrinu fotovoltické panely, sú kľúčové činitele, ktoré viedli k veľmi efektívnemu využívaniu OZE v integrovaných zariadeniach. Objekt je prakticky sebestačný v dodávke teplej vody a tepla na vykurovanie. Na strešnom plášti je nainštalovaných 84 slnečných kolektorov Heliostar H325 (zodpovedajúce súčasnému označeniu TS 300) s absorpčnou plochou kolektorových polí 147,8 m2.
Prebytok tepelnej energie je ukladaný do nadzemného valcovitého vodného akumulátora s úžitkovým objemom 1 103 m3 a expanzným priestorom 22 m3. Objekt je vybavený podlahovým vykurovaním s vykurovanou plochou 1020m2 s celkovou dĺžkou vykurovacích rúrok cca 5 000 m. Tepelné čerpadlo s menovitým výkonom 37 kW, pracujúce s vykurovacím faktorom 4- 4,5 slúži k využitiu naakumulovaného nízkopotenciálneho tepla v akumulátore pri poklese teploty vody cca 30° C, s jej minimálnym možným vychladením ku koncu vykurovacej sezóny na teplotu 10 – 8° C.
Práca v periódach
Tepelné čerpadlo pracuje prevažne v periódach, do prevádzkových zásobníkov s objemom tepla 2 x 1300 litrov, na ktoré je napojený systém podlahového vykurovania. Zariadenie je doplnené elektrokotlom s výkonom 5 x 7,5 kW pre krytie prípadného deficitu potreby tepla, obehovými čerpadlami a regulačnými klapkami. Celé zariadenie je riadené priemyselným počítačom so základným programovým a softvérovým vybavením pre reguláciu a meranie. V roku 2003 bol systém doplnený o solárne záložné napájanie, ktoré okrem iného obsahuje 6 ks solárnych panelov.
Ústav ročne ušetrí asi 400 tisíc Kč za vykurovanie zemným plynom a celkové ročné náklady ústavu za spotrebu elektriny klesli po inštalovaní kogeneračných jednotiek o 1,1 – 1,2 mil. Kč. K tejto bilancii treba od roku 2007 počítať s príjmom, ktorý ústav dostáva od ČEZ za predaj elektriny z obnoviteľných zdrojov. Ide o výborný príklad kombinácie technológií využívajúcich OZE (najmä slnečných kolektorov) veľmi efektívne využitých na pokrytie väčšiny spotrebovanej teplej vody a tepla na vykurovanie, a to aj v zime.
Klinické centrum, Podgorica, Čierna Hora
Solárny systém na prípravu ohriatej pitnej vody (OPV) v Klinickom centre v meste Podgorica v Čiernej Hore bol nainštalovaný v roku 2006 v rámci slovenskej oficiálnej rozvojovej pomoci Slovak Aid. Spolu 81 kolektorov TS 300 v ňom pre tamojšiu Detskú nemocnicu pripravuje 12 až 15 000 litrov teplej vody denne. Nameraný ročný energetický zisk bol na úrovni 1180 kWh/m2 kolektorovej plochy. Tento pilotný projekt vytvoril veľmi dobré predpoklady pre ďalšie podobné inštalácie slnečných kolektorov v zdravotníckych, rekreačných a ubytovacích zariadeniach v tejto krajine.
Všeobecná nemocnica a Stredoškolský internát, Zrenjanin, Srbsko
V rámci Slovenskej oficiálnej rozvojovej pomoci (ODA) sa v Zrenjanine zrealizoval v roku 2009 projekt, ktorý rieši ohrev pitnej vody (OPV) pre Všeobecnú nemocnicu a Stredoškolský internát pomocou 272 slnečných kolektorov. Projekt pozostáva z dvoch solárnych systémov, kde bolo celkovo namontovaných 272 ks slnečných kolektorov TS 300. Z toho 200 ks slnečných kolektorov TS 300 využíva nemocnica na prípravu ohriatej pitnej vody na sociálne účely a kuchyňu, výstupná teplota vody je 55°C. Druhý solárny systém pozostávajúci zo 72 ks je v prevádzke v stredoškolskom internáte.
Komunálne inštalácie majú najlepšie predpoklady
Obce a mestá sú jedným z ideálnych subjektov pre väčšie realizácie OZE a v rámci nich pre inštalácie slnečných kolektorov. Takmer každá obec môže využiť ohrev vody pre jej využitie v školách, škôlkach, zdravotných strediskách, domovoch dôchodcov, obecných podnikoch, obecných kúpaliskách, v telocvičniach a športových zariadeniach, obytných domoch a pod. Ideálna šanca na využitie ohrevu vody slnkom zadarmo je v súvislosti s povinnými obedmi pre školákov a predškolákov – na umývanie riadov a varenie. V dlhodobom horizonte je návratnosť takejto investície veľmi priaznivá. Pri využití štátnych dotácií ide o najekologickejší a vysoko efektívny spôsob zabezpečenia tepla, bez znečisťovania ovzdušia a negatívnej uhlíkovej stopy.
Netreba zabúdať ani nato, že kúpou slovenských slnečných kolektorov sa podporuje domáca výroba a zamestnanosť nielen vo výrobnom, ale aj v montážnych závodoch. V súčasnosti sa slnečné kolektory oplatia aj bez dotácií a príspevkov všade tam, kde je vyššia spotreba teplej vody. Pri využití poukážok a fondov sa efektivita ešte zvýši a návratnosť investície skráti.
Viac je na www.thermosolar.sk , tel. +421-45-601 6080
Kolektor TS300
,,Vhodný je všade tam, kde postačuje výstupná teplota z kolektorov na úrovni 70-80°C. Dobre sa správa aj v zime, keď naň napadne sneh. Vďaka tomu, že časť tepelných strát absorbéra zohreje krycie sklo a po vzniku tenkej vrstvy vody sa nahromadený sneh zosunie, kolektor môže ďalej pracovať bez obmedzenia. THERMO|SOLAR používa na svojich kolektoroch iba hladké solárne bezpečnostné sklo. To, okrem svojich výborných optických vlastností, má výbornú samočistiacu schopnosť. To znamená, že nečistoty z ovzdušia, ktoré sa usadia na ňom, zmyje dážď a sneh,“ konštatuje A.Gottas.
Kolektor TS400
,,Na základe vyššie spomínaných konštrukčných osobitostí má TS400 ročný energetický zisk o cca 20% vyšší ako štandardný kolektor. V lete alebo v dobrých klimatických podmienkach rozdiel nie je zásadný, ale pri nízkej teplote okolitého prostredia alebo pri vysokých požadovaných teplotách spotrebiča, môže tento rozdiel dosahovať až 40%. Je možné použiť ho teda nielen v aplikáciách, ako štandardný kolektor, ale aj v niektorých priemyselných zariadeniach alebo v tých najťažších prevádzkových podmienkach. Taktiež je to jediný kolektor, ktorý je možno dlhodobovyužívať pre prácu s tepelných čerpadlom, pretože je schopný trvale pracovať pod rosným bodom bez akýchkoľvek negatívnych vplyvov na jeho výkon a životnosť,“ vysvetľuje A.Gottas.
Charakteristiky a prednosti TS300 
Charakteristiky a prednosti TS400 
