Ukázky instalací a provozu solárních systémů na bytových domech
Instalace solárního systému pro přípravu teplé vody bývá zpravidla vyústěním celkové revitalizace bytového domu. Po provedení všech opatření vedoucích ke snížení energetické náročnosti budovy (zateplení, výměna oken, změna regulace vytápění atd.) se přímo nabízí vyřešit i otázku zefektivnění přípravy teplé vody. Solární systémy mohou v tomto případě velmi pomoci.
Z mnohaleté zkušenosti s provozováním solárních systémů v České republice můžeme velice přesně vysledovat jejich chování a přínosy. V tomto článku uvádíme konkrétní příklady instalací a provozu velkoplošných solárních systémů pro podporu přípravy teplé vody v bytových domech.
Vstupní data pro návrh
Pro správný návrh počtu slunečních kolektorů je nutné znát konkrétní údaje o spotřebě teplé vody v objektu, případně i spotřebě energie (důležité pro kalkulaci úspor solárního systému). Pro optimalizaci výpočtu je výhodné znát spotřebu teplé vody v jednotlivých měsících. 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 trvale žijících v objektu a průměrné spotřeby teplé vody na 1 osobu a den.
Bytový dům Velká Skála v Praze-Bohnicích
V tomto bytovém domě bylo na základě údajů o spotřebě teplé vody poskytnutých investorem a se zohledněním využitelné plochy střešní konstrukce navrženo 36 plochých slunečních kolektorů typu KPS11. Jedná se o nejčastěji využívaný sluneční kolektor pro systémy přípravy TV s aktivní plochou 2,26 m2, který vykazuje špičkový denní zisk cca 8–8,5 kWh, tzn. cca 3,7 kWh/m2 kolektoru.
Solární systém je umístěn na ploché střeše s jižní orientací slunečních kolektorů, ukotvený do střešního pláště ocelovou nosnou konstrukcí. Solární energie je akumulována ve třech 1000 l zásobnících TV instalovaných v nové technické místnosti v suterénu objektu. Původní příprava teplé vody v objektu systémem CZT je ponechána a využívána pro dohřev TV.
Solární podíl systému činí 42 %, což odpovídá energetické úspoře 181 GJ/rok z původní celkové spotřeby energie pro přípravu TV 429 GJ/rok. Při celkové výši počáteční investice navrženého solárního systému 1 490 000 Kč s DPH, s předpokládaným zdražením energie o 7 % za rok a cenou 2 Kč za 1 kWh (počáteční stav) je návratnost systému 9 let.
Na solárním systému v bytovém domě Velká Skála je instalován monitoring včetně ukládání naměřených dat po intervalu jedné minuty, pro možnost následného vyhodnocení jeho provozu, přístupný na webové adrese www.velkaskala.cz.
Bytový dům Hudečkova, Praha 4-Podolí
V panelovém domě byl navržen a instalován velkoplošný solární systém umístěný na ploché dvouplášťové střeše objektu. Skládá se z 26 plochých slunečních kolektorů typu KPS11, řazených do čtyř kolektorových polí. U každého pole je instalován vyvažovací ventil pro přesné nastavení průtoku kapaliny jednotlivými poli.
Bytový dům má vlastní domovní plynovou kotelnu, kde je řešeno jak vytápění objektu, tak příprava teplé vody. Navržený solární systém je současné přípravě teplé vody předřazen a ve stávajícím zásobníku TV je předehřátá voda ze solárního systému dle potřeby dohřívána na požadovanou výstupní teplotu.
Stoupacím měděným potrubím vedeným mezi výtahovou šachtou a schodištěm je zachycená solární energie odváděna do nové technické místnosti, kde jsou umístěny dva solární zásobníky TV. Prioritní o objemu 750 l, sekundární 1000 l, z nich je předehřátá voda ze solárního systému vedena prostorem garáže do stávající kotelny k dohřevu. Solární okruh je od okruhu přípravy teplé vody hydraulicky oddělen deskovým výměníkem typu DV800-30 s teplosměnnou plochou 4,8 m2.
Pro uchycení solárního systému do střechy objektu byla statikem navržena ocelová nosná konstrukce kotvená do železobetonového střešního panelu tloušťky 250 mm. Aby nebyl vytvořen tepelný most v místě kotvení do střešního pláště, byly pod ocelové nosné stojky osazeny desky z pěnového skla s pevností v tlaku 1,6 MPa a součinitelem tepelné vodivosti λ = 0,054 W/(m.K).
Energetická úspora instalací uvedeného solárního systému činila v bytovém domě 138 GJ/rok oproti původní spotřebě energie pro přípravu TV 402 GJ/rok. Roční solární podíl činil 34 %. Návratnost solárního systému při počáteční investici 1 041 741 s DPH je v tomto případě cca 10 let.
Bytový dům Husova, Nová Role
Další ukázkou je instalace solárního systému pro přípravu teplé vody v bytovém domě Husova v Nové Roli u Karlových Varů. Na šikmé střeše objektu bylo instalováno 28 plochých slunečních kolektorů typu KPS11. Bylo vytvořeno 7 kolektorových polí vždy po čtyřech slunečních kolektorech. Aby bylo dosaženo optimálního sklonu, byly pod sluneční kolektory instalovány hliníkové podpěry 25 ° kotvené do nosné konstrukce krovu bytového domu.
Pro akumulaci solární energie byly v nově vytvořené technické místnosti instalovány tři zásobníky TV. Prioritní o objemu 500 l a dva zásobníky sekundární, každý o objemu 1000 l. Zapojení solárního systému do zásobníků TV je realizováno přes nerezový deskový výměník a pomocí třícestného zónového ventilu solární systém nabíjí buď prioritní solární zásobník, nebo oba sekundární zásobníky zároveň. Původní systém přípravy teplé vody systémem CZT byl v objektu ponechán a je využit pro dohřev TV na požadovanou výstupní teplotu.
Spotřeba energie pro přípravu teplé vody v objektu činila před instalací solárního systému 342 GJ/rok, úspora energie po instalaci byla 44 %. Oproti původní spotřebě energie tedy bytový dům ušetřil 149 GJ/rok. Při celkové výši počáteční investice do solárního systému 1 200 000 Kč je návratnost cca 8 let.
S rostoucími cenami energií se snižuje i návratnost investic do solárních systémů pro bytové domy. Bytovým družstvům a společenstvím vlastníků, která vyřešila zateplením fasády objektu a výměnou oken vysoké náklady na vytápění se tak otvírá reálná možnost dalších úspor na provozu objektu a další snížení závislosti na rostoucích cenách energií. Teplá voda dnes již nepatří ke komfortu, nýbrž ke standardu našich domácností a její příprava by měla být jednoznačně efektivní, levná a ekologická. Solární systémy jedinečně snoubí všechny tyto požadavky a stále více se ukazuje, že mají velkou šanci se v budoucnu stát nedílnou součástí všech systémů pro přípravu TV.
Díky používaným materiálům a životnosti více než 25 let, nemůže žádný investor udělat instalací solárního systému chybu. Jedinou podmínkou je tedy profesionalita dodavatelské firmy a správný návrh solárního systému.
