Když se před nějakými dvaceti lety začalo s masivní kampaní za podporu využití elektřiny pro vytápění domácností, chvíli se zdálo, že romantické Ladovy obrázky se zasněženými domky a kouřem stoupajícím z jejich komínů se stanou historií. Nestaly. Nejenže jsou hořkou skutečností současnosti, navíc jich přibývá a růst se se stoupajícími cenami energií asi nezastaví. Přesto se o to můžeme pokusit – třeba instalací slunečních kolektorů, které zvládnou nejen ohřev užitkové vody, ale mohou přispět i ke snížení nákladů za vytápění.

Hned v úvodu je však třeba objektivně přiznat, že jakékoli využití sluneční energie kromě jejího pasivního přijímání okenními otvory je záležitostí výhradně moderně a především ekologicky smýšlejících stavebníků a na své masovější rozšíření si bude muset určitě ještě počkat. Solární systémy jsou totiž v celosvětovém měřítku prvkem poměrně novodobým, jejich historie začíná někdy v polovině sedmdesátých let minulého století v souvislosti se světovou ropnou krizí. Všechny evropské státy tehdy začaly hledat jiná, alternativní řešení, jak zajistit dostatek potřebné energie: tepelná čerpadla v té době ještě známa nebyla, spalování biomasy se odehrávalo nanejvýš na venkovských zahradách při jarním či podzimním úklidu a tak se jedním z hlavních uvažovaných zdrojů tepla stala sluneční energie, dodnes označovaná spíše jako nekonvenční či netradiční.

100 m³ zemního plynu zdarma

Sluneční teplo však není mezi zdroji tepla žádnou závratnou novinkou, v současné době jde však spíše o zefektivnění možností jeho využití. Proudění sluneční energie do interiéru prostřednictvím oken je pouhým zlomkem tepla potřebného k pokrytí celkové potřeby domu. V České republikce dopadá na metr čtverečný zemského povrchu průměrně 1 000 kWh sluneční energie ročně, což odpovídá asi 100 m³ zemního plynu. Na rozdíl od svých méně ekologických konkurentů je to navíc energie ryze přírodní, čistá a navíc zcela zdarma! Jen málokdo by odolal nabídce 100 litrů topného oleje zdarma, totéž množství, jen v poněkud jiném skupenství, však necháváme lhostejně ležet ladem. Přitom stačí tak málo – nainstalovat na střechu či na jiné vhodné místo solární kolektor, který dokáže sluneční záření přeměnit na energii využitelnou při provozu běžné domácnosti. Správný výběr kolektorového zařízení doplněného dalšími komponenty systému dokáže pokrýt minimálně polovinu celoroční energetické potřeby pro ohřev užitkové vody rodinného domu! Sluneční kolektory jsou ve spojení se zásobníkovým ohřívačem vody v našich zeměpisných podmínkách účelnou alternativou k provozu klasického akumulačního ohřívače vody (bojleru) nebo plynového kotle. Právě ohřev užitkové vody je u nás nejběžnějším způsobem využití solárního kolektoru. Takto získaná voda může být použita k mytí, do automatické pračky, myčky nebo pro vnitřní či venkovní bazén (u vnitřních bazénů může solární kolektor pokrývat až 50 procent celkové potřeby teplé vody, u vnějších bazénů bude podíl větší). Princip práce soustavy je poměrně jednoduchý: v solárním kolektoru se ohřívá teplonosné médium, nejčastěji nemrznoucí směs, které proudí systémem potrubí do regulační stanice a odtud dále do zásobníku s vodou. Klesne-li voda v zásobníku pod určitou, předem nastavenou hodnotu, čerpadlo spustí cirkulaci teplonosného média (jeho teplota se pohybuje kolem 130 ^oC), které začne ohřívat vodu v zásobníku až do okamžiku, kdy je voda ohřáta na požadovanou teplotu – pak se oběh média vypne. Z tohoto jednoduchého popisu je zřejmé, že kvalitní sluneční kolektor, tedy ta část, kterou vídáme na střechách v podobě černých desek, nezaručuje sám o sobě optimální provoz celého zařízení. Stejně důležité jako vlastní absorbér je i regulační zařízení, zásobníkový ohřívač vody a další konstrukční detaily, které zajistí co nejefektivnější využití celého systému.

Vítaný skleníkový efekt

Pro celoroční přípravu teplé vody jsou v našich podmínkách nejvhodnější ploché sluneční kolektory s nucenou cirkulací pomocí oběhového čerpadla. Základem každého termického slunečního kolektoru je absorbér zachytávající krátkovlnné sluneční záření, které je dále přeměňováno na teplo. Absorbéry jsou většinou kovové, nejčastěji se pro jejich výrobu používá hliník, ocel nebo měď, na trhu jsou však dostupné i výrobky ze stabilního solárního skla. Protože část slunečního záření dopadajícího na kolektor se ztratí odrazem a absorpcí, je jeho povrch upraven tak, aby byl jeho výkon co nejvyšší. Levnější kolektory jsou proto opatřeny různými nátěry, s jejichž účinky lze však počítat pouze v létě. Efektivnějším řešením jsou selektivní konverzní vrstvy, například sol-titanový povlak. Podstatou těchto vrstev je vysoký stupeň absorbce a zároveň maximální potlačení emisivity, tedy odražené energie. Získanou tepelnou energii odebírá teplonosné médium (nejčastěji nemrznoucí kapalina, ale i voda či vzduch) proudící v absorbéru nejčastěji v měděných trubkách uspořádaných v různých meandrech nebo buňkách. Absorbér je obklopen kovovým nebo plastovým pláštěm vyplněným tepelnou izolací, nejčastěji rohožemi na bázi minerálních vláken. Izolace musí jednak spolehlivě odolávat vysokým teplotám, jednak nesmí přijímat vlhkost. Některé kolektory jsou pak zakryty ještě tabulí ze solárního skla, která chrání zařízení zejména před účinky prudkých dešťů a krup, zároveň však musí mít maximální propustnost v oblasti viditelného a blízkého infračerveného spektra, ale nepropouští dlouhovlnné tepelné záření. Vytváří tak vlastně skleníkový efekt.

V případě uvažované instalace kolektorů je namístě vypracování energetické bilance, na základě níž se dimenzuje velikost absorbérů a technologie dalších součástí systému. Pro menší objekty a zejména bazény nabízejí výrobci slunečních kolektorů ucelené sestavy dimenzované tak, že 1-1,5 m² plochy kolektoru vystačí na ohřev asi 50 litrů vody.

Pár řádek o penězích

Když se asi před čtyřiceti lety začalo poprvé hovořit o solární energii a jejím přínosu pro celkovou energetickou bilanci státu, požadovali zastánci této alternativní energie také podpory pro rozšíření solárních zařízení nejen mezi státní zařízení, ale i mezi běžné občany. Tehdy však převládaly názory, že sluneční energii není třeba podporovat – pokud je dobrá, podpoří se sama a uspěje. Přežije ten, kdo bude dobrý. Trochu úsměvná argumentace, která však v kontextu plánovaného hospodářství vydatně živeného sovětskými zdroji nijak nepřekvapovala. Současná situace je trochu jiná: nejen zdražení a nebezpečí vyčerpání fosilních zdrojů energie, ale i zhoršující se klimatologické poměry vedou i naši poněkud konzervativní energetickou politiku k systému podpor pro ekologicky smýšlející stavebníky. Pro rok 2007 vyhlásilo Ministerstvo životního prostředí ČR prostřednictvím Přílohy II ke Směrnici MŽP podmínky čerpání podpory na obnovitelné zdroje energie, které se vztahují na kotle na biomasu, tepelná čerpadla a solární systémy určené k přípravě teplé vody, přitápění a výrobu elektřiny. Pokud žadatel – fyzická osoba splní podmínky podpory, měl by od Fondu obdržet dotaci v určené výši. Za onou formulkou „splnit podmínky podpory“ se skrývá zejména soubor trochu byrokratických požadavků: kromě vyplnění předepsaného formuláře je třeba doložit také vyjádření stavebního úřadu, dokumentaci realizovaného opatření, kopie dodavatelských smluv, faktury včetně dokladů o zaplacení, tři barevné fotografie zařízení, odborný posudek a fakturu za tento posudek. Na vysvětlenou: vyjádření stavebního úřadu by nemělo být nutné pro zařízení uvedená do provozu po 1.1.2007, protože k instalaci drobných technických zařízení do stávajících objektů nový stavební zákon nevyžaduje povolení ani ohlašovací povinnost. Kolaudační rozhodnutí však musí předložit žadatelé o podporu z novostaveb. Odborný posudek zase dokládá funkčnost systému a použití certifikovaných výrobků. Zpracovává jej energetický auditor, projektant nebo jinak profesně akceptovatelný odborník, náklady na jeho pořízení se pohybují od tří do sedmi tisíc korun. Fond hradí náklady na zhotovení posudku ve výši 50 procent, maximálně však tři tisíce korun. Žádost o podporu může zájemce podat do jednoho roku po uvedení zařízení do provozu. Celý proces žádosti završený podpisem smlouvy o podpoře, která mimo jiné zavazuje žadatele k provozu zařízení po dobu minimálně pěti let, trvá několik měsíců.

A na  závěr ještě konkrétní čísla: na solární systémy pro ohřev vody poskytuje Fond příspěvek maximálně do výše 50 procent investičních nákladů, nejvýše však 50 000 Kč, pokud je systém zařízen navíc i pro přitápění, je výše příspěvku maximálně 60 000 Kč.

Více se dočtete v časopise Dům a zahrada č. 5/2007.