NZEB bytové budovy a tepelné solární soustavy

Ke splnění energetického standardu NZEB povinného pro bytové budovy vede jedna z možností přes instalaci tepelné solární soustavy. Tato technologie získávání tepla z obnovitelného zdroje energií, slunečního záření, je dlouhodobě ověřená. Při spolupráci s dodavatelem, který má zkušenosti a vysoké odborné znalosti lze s velkou přesností stanovit budoucí energetický i ekonomický přínos solární soustavy. Ing. Bořivoj Šourek, Ph.D. (Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze) předložil na konferenci Rekonstrukce a provoz bytových domů v režimu NZEB uspořádané portálem TZB-info základní poznatky, které se opírají o počítačové simulace, o měření v laboratořích ale i na reálných aplikacích.

V prostředí bytových domů je ekonomicky nejpřínosnější uvažovat s využití tepelné solární techniky při přípravě teplé vody. Více bytů a rovnoměrnější rozložení potřeby teplé vody během dne oproti rodinnému domu vedou k nižším měrným nákladům na byt než v RD. Základem úspěchu je přesné dimenzování. Výpočtovou podporu poskytují přední dodavatelé solární techniky.

Pro stanovení základních parametrů lze využít softwareovou pomůcku: http://users.fs.cvut.cz/tomas.matuska
Výhodou pomůcky je provázanost s dotačním programem NZÚ, odkud lze získat finanční podporu.

Základní doporučení zní, nezvyšovat neúměrně požadavek na solární pokrytí. Potenciální investoři často chtějí získat maximum sluneční energie, ale tento požadavek má vždy nejnižší ekonomický přínos. Například při požadavku na cca 40 % solární pokrytí přípravy teplé vody může být orientačně zisk tepla 550 kWh/rok z 1 m² kolektorů. Zvýšením požadavku na 65 % pokrytí se sníží zisk tepla na 300 kWh/rok na 1 m² kolektoru. Zvýšení požadavku solárního pokrytí zvyšuje měrnou cenu získané kWh tepla a tím snižuje ekonomický přínos. S využitím solární přípravy teplé vody je spojena instalace akumulační nádoby, a nalezení dostatečně velkého prostoru pro ni je v bytových domech většinou problém. Jak je ukázáno, menší objem nádoby, tedy snížení solárního pokrytí, nemusí být chybou, ale naopak ekonomickým přínosem.

Do ekonomických parametrů, které ukáže skutečnost, velmi významně zasáhne přesnost, s jakou byla stanovena předpokládána velikost odběru teplé vody. Pokud byla plánovaná potřeba nadhodnocena, skutečný ekonomický přínos solární soustavy bude menší. Bude-li skutečná spotřeba teplé vody na úrovni 50 % předpokladu, dojde ke snížení energetického přínosu soustavy v uvedeném příkladě o třetinu. Pokud by skutečná spotřeba teplé vody byla o 50 % vyšší, zvýšil by se energetický zisk o 17 %.

Jak ukázal přednášející, tak softwareová pomůcka umožňuje si propočítávat různé varianty a stanovit si bezpečné hranice pro rozptyl mezi projektem a následnou skutečností.

Toto jsou základní rady pro porovnávání nabídek od jednotlivých dodavatelů u solárních kolektorů:

• někteří uvádí jen jedinou hodnotu účinnosti bez uvedení okrajových podmínek - účinnost kolektoru je křivka (závislost na provozních a klimatických podmínkách);
• dodavatel za účinnost kolektoru vydává pohltivost absorbéru - místo účinnosti kolektoru v rozsahu 0 až 85 % uvádí 95 % (pohltivost);
• nemá protokol o zkoušce výkonu kolektoru (od zkušebny)
• uvádí roční zisky kolektoru bez uvedení v jaké aplikaci, za jakých podmínek; zisky kolektoru nejsou využitelné zisky solární soustavy a zisky závisí významně na typu a velikosti soustavy, odběru tepla, orientaci;
• neuvádí k jaké ploše jsou účinnost nebo zisky vztaženy - plocha absorbéru, apertury a hrubá plocha se od sebe mohou lišit až o 50%
• neuvádí garanci životnosti kolektoru - kvalitní výrobci jsou schopni garantovat i 10 let

Bohužel správný projekt solární soustavy, byť na první pohled vypadá jednoduše, jednoduchý není. Proto je reálné, že na realizované solární soustavy připadá procentně více technických chyb, než připadá na ostatní soustavy. Přitom nejde o chyby stále nové, ale opakující se. V praxi byly odhaleny i tak neuvěřitelné chyby, jako použití pojistného tlakové ventilu s otvíracím tlakem ležícím nad maximálním provozním tlakem solární soustavy daným m.j. konstrukcí solárních kolektorů. Často se vyskytuje nepřizpůsobení výkonu výměníku tepla mezi okruhem solární soustavy a ohřívanou vodou, chybná regulace doplňkového zdroje tepla, funkce čerpadel aj. Instalaci měřiče využitého tepla ze solární soustavy je u bytových domů velmi vhodný jakou součást garance za přínos, ale i jako pomůcky odhalení chyb.

Obr. Nenápadná, ale závažná chyba - umístění teplotního čidla příliš daleko od solárního kolektoru. I 20 cm, jako v tomto případě, je moc!
(Foto: Ing. Bořivoj Šourek, Ph.D. (Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze)