Termický solární systémy jsou založeny na přenosu tepla pomocí speciální kapaliny, která cirkuluje mezi solárními kolektory a vodním zásobníkem. Kapalina se teplem zahřívá a předává teplo zásobníku s vodou. Vy tak pak máte díky tomu teplou vodu.

Termické solární systémy představují fascinující spojení starověkého poznání a moderní technologie, využívající energii Slunce pro solární ohřev vody a vytápění prostor. Od prvních experimentů s použitím sluneční energie pro vytápění vody ve starověké Číně a Římě až po sofistikované systémy dnešní doby jsme ušli dlouhou cestu. Tyto systémy se staly klíčovým prvkem v hledání udržitelných a ekologických způsobů vytápění a přípravy teplé vody.

Na samém začátku principu termických solárních systémů stojí solární (termické) kolektory. Tyto zařízení jsou navržena tak, aby co nejefektivněji zachytávala a absorbovala sluneční světlo.

Slovo “termické” pochází z řeckého slova “thermos”, což znamená “teplo”. Tento termín se používá u solárních kolektorů, protože jejich hlavním účelem je zachycování tepla ze slunečního záření. Termické kolektory tedy odkazují na jejich schopnost generovat teplo, což je základní rozdíl oproti fotovoltaickým panelům, které vyrábějí elektrickou energii.

Existují různé typy solárních kolektorů, ale většina z nich má několik společných rysů – obvykle obsahují tmavou absorpční plochu, která přijímá sluneční záření, a jsou uzavřeny v izolovaném boxu s průhledným krytem, který minimalizuje tepelné ztráty.

Klíčovým momentem je přeměna světelné energie na teplo, které je poté přenášeno prostřednictvím tekutiny, nejčastěji vody nebo speciální směsi odolné proti zamrznutí. Tato tekutina cirkuluje mezi kolektorem a místem, kde je teplo využíváno – například ve vodním ohřívači nebo v systému podlahového vytápění.

Neméně důležitou součástí systému je akumulační nádrž. V ní je ohřátá voda skladována pro pozdější použití, což umožňuje systému poskytovat teplou vodu i ve chvílích, kdy není dostatek slunečního svitu. Regulační systémy, jako jsou čerpadla a termostaty, zajišťují, že cirkulace tekutiny a distribuce tepla probíhají efektivně a podle aktuální potřeby.

Termické solární systémy nacházejí uplatnění v širokém spektru aplikací. Nejčastěji jsou používány pro ohřev vody v domácnostech, což může přinést významné úspory energie. Dalším populárním využitím je vytápění prostor, kde mohou být integrovány do systémů podlahového vytápění nebo radiátorů. Ve větším měřítku mohou být tyto systémy využity i v průmyslových aplikacích, jako jsou procesní vytápění nebo předehřev vody a jiných tekutin.

Přestože termické solární systémy nabízejí řadu výhod, jako jsou nízké provozní náklady a snížení emisí skleníkových plynů, mají také několik nevýhod. Počáteční investice do systému může být vysoká, a efektivita systému je závislá na klimatických podmínkách a geografické poloze. Navíc, instalace solárních (termických) kolektorů vyžaduje dostatečný prostor a správnou orientaci k maximálnímu využití slunečního svitu.

Navzdory těmto výzvám představují termické solární systémy slibnou cestu k udržitelnější a ekologičtější budoucnosti. S pokračujícím vývojem technologií a rostoucím zájmem o obnovitelné zdroje energie je pravděpodobné, že jejich role v energetickém mixu bude dále růst.

Typy termických solárních kolektorů

Termické solární kolektory se dělí na dva základní typy – ploché a trubicové. Výběr mezi plochými a trubicovými kolektory je zejména otázkou konkrétních potřeb a podmínek. Ploché kolektory jsou ideální pro oblasti s vysokou mírou slunečního záření, zatímco trubicové kolektory jsou vhodnější pro chladnější klima nebo tam, kde je prostor pro instalaci omezený.

• Ploché kolektory – jsou efektivnější hlavně v letních měsících, nabízí větší plochu pro absorpci slunečního záření, což vede až k 90% efektivitě. Tato vysoká efektivita znamená, že v létě mají ploché kolektory větší výkon než fotovoltaická řešení. Navíc se mohou pyšnit delší životností než trubicové kolektory, i když jsou náchylnější k poškození vlivem nepříznivých povětrnostních podmínek. Jejich hlavní nevýhodou je nízká účinnost v zimě nebo při zatažené obloze a vyšší pořizovací náklady ve srovnání s fotovoltaickými panely.
• Trubicové kolektory – jsou efektivnější v chladnějším období, ale jejich účinnost výrazně klesá, pokud je obloha zatažená. Jsou méně prostorově náročné a lze je vybavit reflektorem pro lepší účinnost. Mají menší plochu kolektoru (o cca 50% oproti plochým kolektorům), a po několika letech může dojít k poklesu izolační schopnosti a účinnosti. Trubicové kolektory jsou sice dražší, ale nabízejí lepší výkon v chladnějších obdobích a jsou méně prostorově náročné.

Termický ohřev nebo ohřev pomocí FVE?

Oba přístupy ke snižování provozních nákladů přinášejí určité výhody a nacházejí své specifické uplatnění.

Termický solární ohřev je efektivnější během letních měsíců, avšak v zimě jeho přínos klesá na minimum. Jeho instalace je rovněž složitější, což může vést k delší době návratnosti investice.

Na druhé straně, fotovoltaické systémy pro ohřev vody jsou efektivní po celý rok a jejich instalace je jednodušší, jelikož není zapotřebí složitě vodní systém připojovat k solárním kolektorům a zajišťovat jejich izolaci. S poklesem cen fotovoltaických panelů se navíc tento systém stává cenově dostupnějším a nabízí lepší poměr mezi náklady a užitnou hodnotou.

Obvykle je možné dosáhnout pomocí kvalitního solárního ohřevu vody pokrytí veškeré potřeby teplé vody v domácnosti během letních měsíců. Nicméně v zimním období účinnost tohoto řešení klesá, což je zvláště patrné u termických solárních systémů. Běžně uváděná tvrzení o úspoře až 65% ročních nákladů na teplou vodu jsou často optimistická. Je důležité zohlednit také dobu návratnosti investice, která u termických solárních systémů může dosahovat klidně až 20 let. Fotovoltaická řešení ohřevu vody naopak často nabízejí kratší dobu návratnosti díky jejich lepší využitelnosti během celého roku.

Výhody a nevýhody termických systémů pro ohřev vody

+ Vyšší účinnost v ideálních podmínkách (léto)

+ Menší potřebná celková plocha kolektorů

– Vyšší cena kolektorů

– Nižší účinnost v zimě

– Neúčinné při zatažené obloze

– Náročnější údržba, riziko přehřívání

Výhody a nevýhody fotovoltaického ohřevu vody

+ Dobrá celoroční účinnost

+ Ohřívá vodu i při zatažené obloze

+ Kratší návratnost řešení

+ Možnost širšího využití / rozšíření

– Potřeba větší plochy (m²) FVE panelů

– Nižší účinnost v ideálních podmínkách