Účinnost solárních kolektorů

Takhle vysoká 80% účinnost se však zakládá konkrétně na našich kolektorech VacuSol (které patří mezi tzv. fototermické kolektory vakuového, trubicového typu) a vychází z vlastních zkušeností. Naše solární kolektory totiž vyvíjíme, testujeme a inovujeme, posléze také vyrábíme a v neposlední řadě především instalujeme na domy zákazníků. Spolehlivě tak můžeme doložit jejich účinnost reálnými daty jak z testování, tak z dlouhodobého reálného provozu.

Sezónní účinnost slunečních kolektorů

Účinnost solárních kolektorů v létě

Léto je obdobím, kdy mají solární kolektory obecně nejlepší podmínky pro výrobu tepla. Důvodem však nejsou samotné kolektory, ale především dlouhé dny, vyšší intenzita slunečního záření a stabilnější počasí. Právě v letních měsících proto kolektory VacuSol dosahují nejvyšších denních výkonů.

Je však důležité zdůraznit, že solární kolektory nepracují podle kalendáře, ale podle aktuálního slunečního svitu. To znamená, že v létě vyrábějí teplo především proto, že mají více hodin přímého slunce, nikoli proto, že by jejich účinnost byla jiná než v jiných ročních obdobích.

Při správném návrhu a dimenzování systému dokáže solární ohřev v létě pokrýt veškerou potřebu teplé vody v domácnosti. Pokud je systém doplněn o další smysluplný odběr, např. ohřev bazénu, lze letní energetické zisky využít ještě efektivněji a bez zbytečných přebytků.

Proč je účinnost solárních/slunečních kolektorů v létě nejvyšší

Za maximální účinností kolektorů v létě stojí všeobecně ideální podmínky k fungování solárního systému na ohřev vody, díky kterým mohou kolektory generovat teplo v podstatě bez přestání po celý den:

• vysoko postavené slunce (sluneční paprsky dopadají na kolektory příměji, což zvyšuje množství energie, kterou jsou kolektory schopny absorbovat a přeměnit)
• dlouhé dny, krátké noci (čím déle svítí slunce na obloze, tím déle jsou kolektory schopny pracovat ve váš prospěch)
• nízká oblačnost, málo srážek  (bezoblačná obloha a minimum srážek představují optimální stav k efektivnímu fungování kolektorů)
• střední až vyšší teploty (čímž se minimalizují teplotní ztráty, třeba v potrubí)

Účinnost solárních kolektorů v zimě

Účinnost solárních kolektorů v zimním období (zhruba od listopadu do února) je přirozeně nižší než v létě, nikoli však proto, že by samotné kolektory pracovaly hůře. Rozhodujícím faktorem je množství slunečního záření, tedy kratší délka dne, nižší poloha slunce nad obzorem a častější zatažená obloha.

Solární kolektory pracují s okamžitým výkonem v rozmezí 0 až přibližně 900–950 W na kolektor. To znamená, že jakmile se objeví sluneční svit, dokáží i v zimě dosahovat stejné účinnosti jako v letních měsících. Rozdíl spočívá pouze v tom, že v zimě je doba využitelného slunečního svitu kratší.

Typicky platí, že v období pozdního podzimu a začátku zimy (listopad až první polovina ledna) je výroba energie omezená především vlivem počasí. Od druhé poloviny ledna se však dny prodlužují, slunce stoupá výše a kolektory začínají znovu výrazně přispívat k ohřevu teplé vody.

Proč je účinnost solárních/slunečních kolektorů v zimě nižší

Nižší účinnost solárních kolektorů v zimě je způsobena méně optimálními podmínkami, které znemožňují ideální provoz solárních kolektorů (přestože lze tato omezení minimalizovat např. využitím vakuových trubic se speciální absorpční vrstvou, které zvyšují efektivitu):

• nízko postavené slunce (sluneční paprsky dopadají na kolektor ve strmějším úhlů, což snižuje množství energie, které kolektor dokáže zachytit a přeměnit na teplo) 
• krátké dny, dlouhé noci (méně hodin slunečního svitu omezuje dobu, po kterou kolektory vyrábějí teplo)
• vyšší oblačnost, více srážek, sněžení (obecně u kolektorů platí, že čím zataženější obloha, tím hůře jsou schopny fungovat, u systému VacuSol to však neplatí, jelikož dokáže využívat i rozptýlené sluneční světlo)
• nízké teploty (vakuové trubice jsou jen minimálně ovlivněny teplotou, ale dlouhé potrubí od kolektoru k zásobníku může snižovat teplotu pracovní kapaliny)

Kvalita kolektorů výrazně ovlivňuje jejich dlouhodobou účinnost

Na místě je zmínit důležitý faktor ovlivňující účinnost solárních kolektorů – kvalita zpracování a schopnost udržet výkonnost v dlouhodobém horizontu.

Zde ještě stále zeje velká propast mezi výrobky z východu a z Evropy. Zatímco asijské kolektory jsou pověstné nízkou cenou, pochybnou kvalitou a rychle se zhoršující účinností, kolektory z Česka nebo evropského kontinentu jsou díky zdejším standardům i regulacím mnohonásobně kvalitněji zpracované, nabízejí delší životnost a jejich účinnost solárního ohřevu vody je výrazně vyšší.

Všem proto v dobré víře radíme vybírat solární kolektory, potažmo i celý solární systém, pečlivě a obezřetně, aby se vyhnuli zbytečným problémům. Přece jenom jde o nákladnou investici, u které chcete mít zajištěný bezproblémový a dlouhodobě efektivní provoz.

Tipy, jak zvýšit účinnost solárních kolektorů

Účinnost solárních kolektorů můžete zlepšit ještě o pár bodů několika rozhodnutími během projektování a instalace solárního systému. Rozhodně tak pomůže (přestože to není nutná podmínka k výkonnému a efektivnímu solárnímu ohřevu):

• umístění na střechu nebo volné prostranství (díky čemuž se vyvarujete zbytečnému a nechtěnému zastínění z okolních domů, stromů, terénu apod.)
• orientace směrem k jihu (doporučujeme instalaci na jih, na které jsou solární kolektory nejúčinnější, posléze pak jihozápad a jihovýchod)
• upravitelný sklon vakuových kolektorů (ideální sklon na celoroční provoz je 40–50°)
• minimální vzdálenost potrubí mezi solárními kolektory a zásobníkem TUV (čím kratší vzdálenost, tím méně se voda ohřátá solárními kolektory ochladí po cestě do zásobníku TUV)

Naopak si z hlediska účinnosti kolektorů přitížíte, pokud byste na výše zmíněné tipy nebrali vůbec žádný ohled. V takovém případě by váš systém solárního ohřevu stále dosahoval velmi vysoké účinnosti, která pokryje velkou část nákladů na energie, ne však už maximální účinnosti.

Při instalaci se proto pokuste vyhnout těmto zbytečným chybám, které vás mohou připravit o účinnosti i úspory:

• nežádoucí zastínění
• orientace na severní stranu
• nevhodně zvolený sklon
• příliš dlouhé vzdálenosti potrubí