Solární systém pro přípravu teplé vody v domově pro seniory

Velký rozvoj v instalacích solárních systémů v posledních letech zaznamenaly velké objekty občanské vybavenosti a to především domovy pro seniory, domy s pečovatelskou službou, nemocnice apod.. Především ty provozy, kde je vysoká spotřeba teplé vody a její rovnoměrný odběr během dne. V těchto objektech mohou solární systémy velmi pomoci a jejich instalace je nanejvýš vhodná. V následujícím textu bychom rádi uvedli konkrétní příklad instalace solárního systému pro přípravu teplé vody na objektu domova pro seniory v Ďáblicích.

Vzhledem ke stále se zvyšujícím cenám energií a k jejich předpokládanému růstu i do budoucna narůstá poptávka po obnovitelných zdrojích energie, především po solárních systémech. Z mnohaletých zkušeností s provozováním solárních soustav v České republice můžeme velice přesně vysledovat jeho chování a přínosy.

Návrh solárního systému

Pro správný návrh počtu slunečních kolektorů v dané aplikaci a systému je nutné znát konkrétní údaje o spotřebě teplé vody v objektu, případně i spotřebě energie (důležité pro kalkulaci úspor solárního systému). Nejdůležitější údaj je denní spotřeba TV v objektu, podle které se velikost solárního systému navrhuje. Pokud tento údaj není k dispozici, je možné spotřebu stanovit na základě počtu osob, které odebírají vodu v objektu, především tedy průměrné spotřeby teplé vody na 1 osobu a den.

Pro návrh solárního systému v domě pro seniory v Ďáblicích byl k dispozici údaj o celkové denní spotřebě teplé vody a to v objemu 12 000 l/den. Z tohoto údaje, podrobných simulací solárního systému a možností střešní konstrukce bylo navrženo 72 vakuových trubicových slunečních kolektorů typu Regulus KTU9R2 s reflexním plechem.

Solární systém byl navržen jako bezpřebytkový, s důrazem kladeným na maximální měrný zisk soustavy – viz obr. 2.

Připojení na stávající systém přípravy teplé vody

Příprava teplé vody byla v objektu domu pro seniory zajišťována plynovým kotlem a stávajícím nepřímotopným zásobníkem teplé vody o celkovém objemu 4 000 l. Stávající systém přípravy teplé vody byl v objektu ponechán beze změn a solární systém byl této technologii pouze předřazen. Původní přívod studené vody do nepřímotopného zásobníku byl uzavřen a studená voda je přiváděna do solárních zásobníků. V nich je solárním systémem předehřívána a vedena zpět do stávající technologie. Pokud má dostatečnou teplotu, stávajícím zásobníkem pouze proteče a je vedena do objektu ke spotřebě. V případě její nedostatečné teploty je stávajícím kotlem dohřáta na požadovanou výstupní teplotu.

Pro možnost krytí tepelných ztrát cirkulace je na cirkulační potrubí instalován trojcestný zónový ventil, který umožňuje přepínání cirkulace mezi solárními a stávajícím zásobníkem teplé vody. Energie ze solárního systému je takto distribuována do technologie dohřevu, bez závislosti na odběrech teplé vody. Řízení přepínání tohoto ventilu zajišťuje použitý solární regulátor IR12 Sol.

Ve většině aplikací solárních systémů je možné ponechat stávající technologii přípravy vody a solární systém pouze této přípravě předřadit. Přerušení dodávky vody je tedy v takovémto případě minimální a zprovoznění nového zdroje nijak zásadně nenarušuje komfort dodávky teplé vody.

Instalace solárního systému

Možnost osazení slunečních kolektorů na objektu domova pro seniory Ďáblice byla na dvou plochých střechách, do dvou samostatných sekcí na objektu B a C. Celkový počet slunečních kolektorů byl podle možné využitelné střešní plochy rozdělen na dvě části a to do sekce B 48 kusů a do sekce C 24 kusů slunečních kolektorů. Jednotlivá kolektorová pole jsou vždy tvořena sestavami ze 4 slunečních kolektorů. Před každým kolektorovým polem je instalován vyvažovací ventil s rozsahem 2–12 l/min pro přesné nastavení průtoku kapaliny příslušným polem. Sluneční energie, zachycená instalovanými kolektory je stoupacím potrubím, ve kterém koluje nemrznoucí kapalina odváděna do technické místnosti k solárním zásobníkům. Stoupací potrubí je po celé své délce opatřeno tepelnou izolací z EPDM kaučuku v tloušťce 19 mm aby bylo zabráněno zbytečným ztrátám solární energie.

REGULUS – ÚSPORNÉ ŘEŠENÍ PRO VAŠE TOPENÍ,
www.regulus.cz

V technické místnosti jsou instalovány dva nové solární zásobníky teplé vody, každý o objemu 2 500 l. Stávající zásobník TV a kotel je ponechán beze změn a v systému slouží jako bivalentní zdroj, zajišťuje případný dohřev předehřáté vody solárním systémem. Solární zásobníky jsou řazeny paralelně, z hlediska priority ohřevu je zásobník s označením TV Sol 1 solárním systémem nabíjen prioritně, zásobník s označením TV Sol 2 je tomuto primárnímu zásobníku předřazen. Z pohledu solárního systému je nabíjen jako sekundární. Předání energie do systému přípravy teplé vody je realizováno přes dva deskové výměníky Regulus DV800-50. Těmito deskovými výměníky je solární systém od systému přípravy teplé vody hydraulicky oddělen. Obě samostatné sekce slunečních kolektorů solárního systému jsou řešeny a řízeny samostatně. Každá větev má svou samostatnou čerpadlovou skupinu řízenou z výstupu solárního regulátoru Regulus IR12 Sol.

Sluneční kolektory v obou sekcích mají jižní orientaci s mírným odklonem na východ. Na obou objektech je střecha jednoplášťová, kotvení slunečních kolektorů bylo řešeno vlastní nosnou ocelovou konstrukcí, kotvenou do nosného střešního panelu. Aby v konstrukci nebyl vytvořen tepelný most, pod kotvící stojku byly použity desky z pěnového skla o tloušťce 50 mm. K zamezení přehřívání slunečních kolektorů, především jejich absorbérů v době instalace bylo nutné je po tuto dobu zakrýt – viz obr. 4.

Solární systém na velkých objektech? Určitě se vyplatí

S rostoucími cenami energií se podstatně snižuje návratnost investic do solárních systémů. V systému přípravy teplé vody se otvírá reálná možnost vysokých úspor energie právě efektivním využitím solárních systémů. Pořízením ekologického, energeticky úsporného a tedy i finančně výhodného zdroje energie dosahujeme výrazných úspor nejen ve stavbách pro bydlení ale i v ostatních stavbách občanské vybavenosti jako domovy pro seniory, léčebny dlouhodobě nemocných, domy s pečovatelskou službou, nemocnice apod., kde je vzhledem k rovnoměrnému odběru jeho instalace nanejvýš vhodná. V těchto objektech díky jejich provozu stačí instalovat cca 70–80 % akumulačního objemu než je tomu v ostatních případech s odběrem nárazovým. Právě v těchto objektech s trvalým odběrem vody pracuje solární systém efektivně a zajišťuje tak trvalý komfort jeho uživatelům. Počet instalací solárních systémů v těchto objektech stále roste a ukazuje se, že mají velkou šanci se v budoucnu stát nedílnou součástí všech systémů pro přípravu TV. Díky používaným materiálům a životnosti více než 30 let, nemůže žádný investor udělat instalací solárního systému chybu. Jedinou podmínkou je tedy profesionalita dodavatelské firmy a správný návrh solárního systému.