Sestava klasického systému pro solární ohřev TUV
Požadavky: celoroční provoz, nucený oběh, dvouokruhový
Kapalinové solární kolektory
Kapalinové solární kolektory přeměňují sluneční záření zachycené absorbérem kolektoru na tepelnou energii. Ta se koncentruje v teplonosné kapalině, jež ji odvádí do místa spotřeby například solárního zásobníku.
Ploché kolektory
Ploché kolektory mají čelní plochu stejně velkou jako absorpční. Používají se většinou pro nízkoteplotní systémy (do 100°C). Jsou nejrozšířenější především díky svým dobrým parametrům, nízké ceně a snadnosti použití. Účinnost mají obvykle kolem 70%. Dnes jsou na trhu kolektory se selektivní absorpční vrstvou, která podstatně zlepšuje pohltivost slunečního záření. Jejich provozní teplota může překročit i 100°C, (zvlášť u vakuových plochých kolektorů se selektivní absorbční vrstvou).
Koncentračních kolektorů
U koncentračních kolektorů čelní nebo odrazová plocha koncentruje záření na menší absorpční plochu. Toho se obvykle využívá u vakuových kolektorů. Absorbérem je pak potrubí umístěné ve vakuové trubici. Záření se soustřeďuje na tuto trubku a okolní vakuum značně omezí únik tepla konvekcí. Dosáhne se tak vyšších teplot. Tyto kolektory mají většinou účinnost až 90% a dosahují vyšší teplotní hladiny. Jsou mnohem dražší než ploché kapalinové kolektory.
Solární zásobník
Solární zásobník pro ohřev užitkové vody. V solárním zásobníku můžeme teplou vodu ohřívat solární energií a někdy také elektricky nebo tepelnou energií z ústředního vytápění. Potom musí být vybaven dvěma výměníky tepla - jeden je napojen na okruh ústředního vytápění, druhý na solární okruh. Pro klasický ohřev elektřinou má běžné elektrické topné těleso. Plocha solárního výměníku musí být dostatečně velká pro co nejlepší přestup tepla z teplonosné kapaliny do vody v zásobníku. Ten má mít takový objem, aby i v parném létě stačil akumulovat zachycenou energii a nedošlo k poškození systému.
Výměník tepla
Výměník tepla se u solárního okruhu umísťuje v zásobníku co nejníže. Nad ním je výměník okruhu ústředního vytápění a nejvýše se umístí elektrické topné těleso. Plochy výměníků je třeba navrhnout s ohledem na materiál, z něhož jsou vyrobeny, na teplotu kapaliny v solárním okruhu a dále na průtok a objem zásobníku.
Elektrické topné těleso
Elektrické topné těleso slouží pro ohřev užitkové vody, když nesvítí Slunce a netopíme. Jeho výkon musí odpovídat objemu vody v zásobníku.
Čerpadlo, potrubí a armatury
Potrubí je nutno navrhnout tak, aby odpovídalo požadovaným průtokům a teplotám teplonosné kapaliny v solárním okruhu. Průřezy potrubí se musí volit s ohledem na požadované průtoky a hydraulické ztráty. Vše je nutno dobře zaizolovat, aby tepelné ztráty byly minimální. V nejvyšším bodě okruhu musí být samoodvzdušňovací ventil. Správnou cirkulaci teplonosné kapaliny zajišťuje oběhové čerpadlo. Další armatury slouží k plnění teplonosnou kapalinou a zabezpečují správnou funkci včetně kontroly (manometr, teploměr, zpětný ventil).
Zabezpečovací zařízení
K vyrovnání tlaku vlivem značného kolísání teploty je nutné do okruhu připojit expanzní nádobu, jejíž konstrukce a umístění musí odpovídat předpokládané maximální teplotě, objemu a tepelné roztažnosti teplonosné kapaliny. Pro případy extrémního zvýšení tlaku a následného poškození systému musíme instalovat pojistný ventil.
Regulační zařízení
Regulační zařízení zabezpečuje optimální výkon systému, chrání ho před poškozením a umožňuje potřebnou regulaci tepla mezi spotřebiči.
Teplonosná kapalina
Pro sezónní ohřev užitkové vody se jako teplonosná kapalina používá voda. Pro celoroční provoz musíme použít nemrznoucí směs, která má mít podobné fyzikální vlastnosti jako voda (kromě bodu tuhnutí). Tomu vyhovují kapaliny na bázi glykolů, například Solaren. Voda s Fridexem nevyhovuje hygienickým předpisům.
