Přidat na Seznam.cz Přidat na Google News

Návrh solárního systému na ohřev pitné vody pro rodinný dům

Sluneční kolektory – v našich středoevropských podmínkách – běžně poskytují 60 % energie nutné pro ohřev teplé užitkové vody. Pro co nejefektivnější využití energie ze Slunce je však třeba dobře dimenzovat plochu kolektorů a vybrat si správný zásobník na teplou vodu. Jeden návrh systému, složený z komponentů Viessmann, si zde, spolu se základním propočtem, uvedeme. Při výpočtu použijeme směrnici asociace německých inženýrů VDI 2067.

Objekt pro instalaci solárního sytému

Systém bude určen pro rodinný dům z okolí Prahy s na jih orientovanou plochou pro umístění kolektorů. Kolektory budou mít sklon 45° (dle sklonu střechy).

Vstupní parametry

  • počet osob v domácnosti P = 4,
  • nároky na teplou vodu: střední,
  • teplota teplé vody: υW = 45 °C,
  • teplota studené vody: υK = 10 °C,
  • spotřeba teplé vody (dle VDI 2067): Vp = 50 l·den-1·osoba-1.

Sběrná plocha kolektoru

Na základě zjištěných meteorologických poměrů můžeme pro zjednodušení použít odhady podle tabulky 3, které jsou z praktického hlediska dostatečně přesné. Pro přesnější výsledky doporučujeme provést kalkulaci pomocí softwaru, při zohlednění uživatelských zvyklostí. V našem případě můžeme použít 2× Vitosol 100 s celkovou sběrnou plochou 4,6 m.

Použití Sběrná plocha kolektoru
Vitosol 100 Vitosol 2001) Vitosol 300
Ohřev pitné vody (krytí 60 %)
Rodinný dům pro 8 a méně osob [m2/osoba]
Rodinný dům pro více jak 8 osob [m2/osoba]
1,2-1,5
0,8-1,1
0,8-1,0
0,6-0,8
0,8-1,0
0,6-0,8
Bazény pod volným nebem2)
(v období od dubna do září)
s překrytím [m2/m2]
bez překrytí [m2/m2]
0,70
0,90
0,50
0,70
0,50
0,70
Halová plovárna3)
(v období od dubna do září)
s překrytím [m2/m2]
bez překrytí [m2/m2]
0,40
0,50
0,50
0,70
0,50
0,70
1) Při montáži na fasádě je třeba sběrnou plochu dimenzovat o 20 % větší
2) Vztaženo na teplotu bazénu 22 °C, předpokládané ochlazení 1 K/den
3) Vztaženo na teplotu bazénu 24 °C, předpokládané ochlazení 0,5 K/den
Tab. 1: Potřebná sběrná plocha kolektoru

Spotřeba teplé vody Vp [l·den-1·osoba-1] při teplotě teplé vody 45 °C
V případě bytových domů
Vysoké nároky
Střední nároky
Jednoduché nároky
60 až 100
30 až 60
15 až 30
V hotelových provozech, penziónech a domovech*
Místnost s koupelnou a sprchou
Místnost s koupelnou
Místnost se sprchou
Domovy, penzióny
170 až 260
135 až 200
75 až 135
40 až 75
* u větších zařízení je doporučeno provést před vlastním návrhem měření spotřeby teplé vody
Tab. 2: Spotřeba teplé vody podle VDI 2067

Objem zásobníku

Celkový objem zásobníku (objem solárního zásobníku + pohotovostní objem) by měl být dimenzován na 1,5–2 násobnou denní spotřebu. Pro dvojnásobnou denní spotřebu s teplotou vody v zásobníkovém ohřívači Sp = 60 °C dostaneme:

Minimálně doporučujeme použít zásobník vody Vitocell-B 100 nebo Vitocell-B 300 s objemem 300 litrů. V období od dubna do září se však při slunečných dnech může stát, že se zásobník ohřeje na požadovanou teplotu Sp mnohem dříve než zapadne Slunce a kolektory se vypnou, aby nedošlo k jeho přehřátí. V tomto případě lze zvýšit na solárním regulátoru maximální ohřívanou teplotu, nebo můžeme použít větší zásobník Vitocell-B 100 s objemem 400 nebo 500 l. Vzhledem k tomu, že s rostoucí teplotou ohřívané vody klesá účinnost kolektorů, doporučujeme použít zásobník s objemem 400 l.

Šetření elektrické energie pomocí termických solárních zařízení

Ještě více energie ušetříme, když pračka nebo myčka nádobí pracuje se solárně ohřátou vodou: jak je všeobecně známo, spotřebují pračky, jakož i myčky nádobí, většinu svého příkonu právě pro ohřev vody. Když tento ohřev z velké části převezme solární zařízení, může čtyřčlenná domácnost ušetřit na spotřebě elektrické energie minimálně 1 800 Kč ročně.


{Spočítejte si Úhel dopadu slunečních paprsků sklonitou rovinu kolektoru v zadaném čase anebo Účinnou část sklonité plochy kolektoru při celodenním slunečním záření - pozn. redakce}

1 Zpracováno podle podkladů firmy Viessmann, spol. s r.o.
Autor: Jiří Hejhálek ml.
Foto: Archiv firmy