Solární ohřev vody: Fototermika nebo fotovoltaika

Jak funguje solární ohřev vody?
Sluneční energii lze pro ohřev vody využít dvěma cestami, které se liší už v samém principu. Termický ohřev vody pracuje s teplem přímo – solární kolektory zachycují sluneční záření a předávají ho vodě v zásobníku. Fotovoltaický ohřev vody naopak nejprve vyrobí z panelů elektřinu a tou teprve ohřeje vodu topnou patronou.

Tento rozdíl je zásadní. Zatímco fototermika přeměňuje záření rovnou na teplo, fotovoltaika volí obchvat přes dvě přeměny energie: nejdříve záření na elektřinu, poté elektřinu na teplo. Každá cesta má své přednosti i slabiny.

Jak funguje termický ohřev vody pomocí solárních kolektorů?
Základem fototermiky jsou solární kolektory umístěné na střeše. Ty zachycují sluneční záření a ohřívají teplonosnou kapalinu – nemrznoucí směs na bázi glykolů. Čerpadlová skupina tuto kapalinu vede mezi kolektorem a zásobníkem, kde výměník předá teplo užitkové vodě. Celý provoz hlídá regulátor, který spustí čerpadlo ve chvíli, kdy je kolektor teplejší než voda v zásobníku. Kromě kolektoru a zásobníku s výměníkem tvoří sestavu i čerpadlová skupina, expanzomat, regulátor a potrubí s izolací.

Hlavní předností fototermického ohřevu vody je vysoká účinnost – kolektor může za vhodných provozních podmínek přeměnit na teplo 50 až 70 % dopadajícího záření. Systém tak dosahuje vysokého ročního solárního pokrytí přípravy teplé vody, v létě zvládne pokrýt téměř celou potřebu domácnosti. Navíc ho lze rozšířit i o přitápění nebo ohřev bazénu.

Fototermika má ale i svá úskalí, se kterými je dobré počítat:

• Instalace je složitější a náročnější na hydrauliku.
• Je nutné vést potrubí s teplonosnou kapalinou mezi kolektorem a zásobníkem.
• Systém vyžaduje pravidelnou kontrolu a výměnu teplonosné kapaliny podle doporučení výrobce.
• V létě může docházet ke stagnaci a přehřívání.
• Vyrobené teplo nelze využít pro běžné elektrické spotřebiče.

Zmíněná stagnace nastává v horkých dnech, kdy je zásobník už nahřátý na maximum a domácnost teplou vodu neodebírá. Kolektory se nemají jak ochlazovat a teplonosná kapalina se přehřívá, což namáhá komponenty. Nejde o poruchu, ale o provozní stav, na který musí být systém připravený – proto se vybavuje pojistným ventilem a správně dimenzuje.

Jak funguje fotovoltaický ohřev vody?
U fotovoltaického ohřevu vody se pracuje se samostatným systémem určeným výhradně pro přípravu teplé vody – typicky 6 fotovoltaických panelů, AC/DC regulátor a elektrická topná patrona v zásobníku. Nejedná se o velkou domácí elektrárnu pro celý dům.

Panely vyrábějí stejnosměrnou (DC) elektřinu. Jednoduchý AC/DC regulátor následně stejnosměrnou elektřinu přemění na střídavou elektřinu (AC) vhodnou pro běžné topné patrony v bojleru, která ohřeje vodu. Energie tak projde dvěma přeměnami – ze záření na elektřinu a z elektřiny na teplo.

Tento způsob přináší několik praktických výhod:

• Instalace je jednoduchá – mezi střechou a technickou místností vedou pouze elektrické kabely.
• Provoz je prakticky bezúdržbový.
• Systém neobsahuje glykolový solární okruh, takže u něj nevzniká problém termické stagnace kolektorů typický pro fototermiku.
• Panely mají dlouhou životnost, obvykle až 30 let.
• Některé AC/DC regulátory umožňují přidat další odporovou zátěž (například elektrický rádiátor/topný žebřík)
• Většina AC/DC regulátorů mají ochranu proti nedostatku teplé vody, to znamená že pokud se neohřeje dostatek teplé vody z FVE, umí automaticky dohřát vodu ze zásuvky
• Moderní regulátory mají WiFi připojení a aplikaci v telefonu

Hlavní nevýhodou je větší potřebná plocha střechy. Panely mají nižší účinnost přeměny než kolektory (kolem 22 %), takže pro srovnatelný výnos jich potřebujete více.

V letních měsících má systém elegantní řešení přehřátí – jakmile zásobník dosáhne nastavené teploty, regulátor přestane dodávat výkon a panely dál pracují naprázdno bez rizika poškození.

Solární ohřev vody v zimě: Na co se připravit?
Výkon obou systémů v zimě výrazně klesá, protože slunce svítí méně a den je krátký. Přesto se oba systémy chovají odlišně a je vhodné to při výběru vhodného řešení pro solární ohřev vody zohlednit.

Fototermika i v chladných měsících zachytává část sluneční energie a může vodu alespoň předehřívat. Podílí se však na přípravě teplé vody v zimě výrazně méně než na jaře, v létě a na podzim. Fotovoltaický ohřev vody je na tom v zimě obtížněji – výroba elektřiny je několikanásobně nižší než v létě, a proto zůstává méně energie dostupné pro ohřev vody.

Ať zvolíte kteroukoli variantu, počítejte se záložním zdrojem ohřevu pro zimní a oblačné období. Může jím být kotel, případně tepelné čerpadlo, které vodu dohřeje na požadovanou teplotu. Solární systém tak v zimě funguje jako doplněk, který snižuje spotřebu záložního zdroje.

Pro koho je termický ohřev vody vhodný?
Fototermika se vyplatí především v konkrétních situacích, kde vyniknou její přednosti:

• Chcete využívat slunce především k ohřevu vody.
• Máte omezenou plochu střechy a potřebujete z ní vytěžit maximum.
• Máte vhodnou orientaci střechy pro umístění kolektorů.
• Je pro vás prioritou nejvyšší účinnost přeměny sluneční energie přímo na teplo.

Díky vysoké účinnosti přemění fototermika velkou část dopadající sluneční energie přímo na teplo a k dosažení požadovaného tepelného výkonu obvykle potřebuje menší plochu než fotovoltaické panely. Pokud navíc uvažujete o přitápění nebo ohřevu bazénu, dokáže obsloužit i tyto potřeby.

Kdy se vyplatí fotovoltaika pro ohřev vody?
U fotovoltaiky je potřeba rozlišit dvě odlišné situace, které se dle účelu liší.

První možností je samostatný fotovoltaický ohřev vody – jednoduchý systém s regulátorem a topnou patronou, který jsme popsali výše. Hodí se pro domácnost, která chce nekomplikované řešení s minimální údržbou, bez glykolu a bez rizika stagnace. Velmi ho ocení ten, kdo aktuálně ohřívá vodu elektřinou pro vícečlennou domácnost (rodiny s dětmi nebo vícegeneračním bydlením).

Druhou možností je větší domácí fotovoltaická elektrárna. Ta vyrobenou elektřinu využije univerzálně – pro spotřebiče, klimatizaci, tepelné čerpadlo, nabíjení elektromobilu, případně lze vyrobenou elektřinu i sdílet. Ohřev vody je pak jen jednou z mnoha funkcí. Tuto variantu ale nelze srovnávat cenově se samostatným ohřevem vody, protože jde o investičně náročnější řešení pokrývající ovšem celkovou spotřebu domu. Kompletní fotovoltaické systémy i vhodné zásobníky teplé vody najdete v naší prodejní síti.

Fotovoltaický nebo termický ohřev vody?
Ani jeden systém není univerzálně lepší – výběr vždy závisí na konkrétních podmínkách vašeho domu. Chcete-li využívat slunce především k ohřevu vody a máte omezenou plochu střechy, může být velmi efektivním řešením fototermika s vysokou účinností. Pokud dáváte přednost jednoduchému systému s minimální údržbou, nabízí se fotovoltaický ohřev vody. A pokud plánujete větší elektrárnu a chcete vyrobenou elektřinu využívat i pro další spotřebiče nebo tepelné čerpadlo, dává větší smysl fotovoltaika.

Projděte si přehledné srovnání možností solárního ohřevu vody:

S výběrem i návrhem správného řešení vám rádi pomohou naši specialisté – stačí jen vyplnit formulář níže, aby vás naši kolegové mohli kontaktovat a společně s vámi najít variantu, která bude odpovídat vašim potřebám i možnostem.

Zanechte nám na sebe kontakt, abychom vám mohli poradit.