Výhody fotovoltaického ohřevu TV v zásobnících DZ Dražice proti fototermickému ohřevu TV
při montáži a následném provozu na rodinném domě
Konstrukční výhodou fotovoltaického ohřevu TV je jednodušší manipulace s panely na střeše a možnost použít FV systém v objektech kde je vhodná střecha ve velké vzdálenosti od zásobníku. Další výhodou FV ohřívačů z DZ Dražice je možnost jejich zavěšení na stěnu.
Komponenty fotovoltaického ohřevu (zdroj internet)
Základní popis systémů
- Fotovoltaický systém – FV systém
Tento systém využívá k ohřevu TV elektrickou energii, která je vyrobena FV panely. K přenosu tepla to vody se využívá suché keramické topné těleso umístěné v zásobníku TV. - Fototermický systém – FT systém
Tento systém využívá k ohřevu tepelné energie, která je vyrobena FT kolektory. K přenosu tepla do vody se využívá teplonosné medium, které odvádí teplo z kolektoru a předává ho ve výměníku zásobníku TV.
Oba tyto systémy potřebují k výrobě TV dostatečné sluneční záření.
Základní komponenty FV systému pro ohřev TV
- FV panely – dle požadovaného výkonu 4,6 nebo 8 kusů o výkonu 250 Wp
- Kotvící prvky pro tyto panely
- Kabeláž pro propojení panelů se zásobníkem TV
- Přepěťová ochrana
- Zásobník TV
- Termostatický směšovací ventil
- Drobný instalační materiál (lišty, hmoždinky…)
Základní komponenty FT systémů
Komponenty fototermického ohřevu (zdroj internet)
- FT kolektory – dle požadovaného systému a velikosti kolektorů 2 až 3 kusy
- Kotvící sada pro tyto kolektory
- Propojovací sada kolektorového pole
- Potrubí (nerezový vlnovec, natvrdo pájená měď nebo lisovaná měď se solárními kroužky)
- Izolace potrubí (odolná vysokým teplotám)
- Teplonosné medium
- Čerpadlová skupina
- Regulace solárního systému
- Expanzní nádoba solárního okruhu
- Termostatický směšovací ventil
- Elektrické topné těleso na dohřev (pokud dohřev zajišťuje elektřina)
- Drobný instalační materiál (lišty, hmoždinky…)
Cenové porovnání systémů
Z tohoto vyplývá, že pokud dnes pořídíme komponenty, vychází FV systém levněji a to včetně instalace. Cena se může lišit dle cen použitých komponentů jednotlivých systémů a ceny montážních prací jednotlivých firem.
Montáž jednotlivých systémů
Zde jsou výhody FV systému:
- Jednodušší manipulace s panely na střeše
(poloviční váha proti termickým kolektorům). V případě FV systému dvěma kabely. V případě FT systému je potřeba vybudovat prostupy o rozměru 50x100mm, což může byt v některých domech neřešitelný problém. - Možnost použít FV systém v objektech kde je vhodná střecha ve velké vzdálenosti od zásobníku. Není problém 100 m. V případě FT systému u větších vzdáleností mezi zdrojem a zásobníkem neúměrně rostou náklady na instalaci potrubí a izolací, a to jak v pořizovací ceně tohoto, tak v pořizovací ceně kotvících prvků tohoto potrubí. Dále rostou tlakové ztráty v rozvodech a může dojít i k nutnosti zvětšit oběhové čerpadlo. S větším výkonem čerpadla rostou následně provozní náklady na čerpací práce. Dále systém potřebuje více teplonosné kapaliny – vyšší náklady na její pořízení a následnou výměnu po její degradaci. V neposlední řadě je nezanedbatelná i tepelná ztráta v rozvodech, která snižuje výkon solárního systému a dále tato energie může unikat do obytných částí domu, což v letních měsících není žádoucí. Dle mého názoru při vzdálenosti kolektorů od zásobníku nad 25m jsou jasně výhody na straně FV systému.
- Další výhodou FV ohřívačů z DZ Dražice je možnost jejich zavěšení na stěnu. Tyto bojlery mohou taktéž nahradit stávající zařízení k ohřevu TV, které je umístěné v koupelně, jelikož si zachovávají výhody standardních zásobníků tohoto českého výrobce (krytí IP 45).
Zde jsou nevýhody FV systému:
- Jasnou nevýhodou FV systému je potřeba instalace většího počtu panelů pro dosažení stejného výkonu systému – z toho vyplývá požadavek na větší plochu k umístění FV panelů. Poměr ploch FT×FV je 1×3.
Provozní stavy jednotlivých systémů:
- V případě, že dojde k nahřátí FV zásobníku na požadovanou teplotu, systém řízení přepne do dalšího zásobníku, nebo na měnič, který umožní dodávat energii dalších spotřebičů. Toto zlepšuje ekonomickou bilanci instalovaného systému. Pokud nejsou v systému další spotřebiče, zásobník odstaví FV panely a čeká na dobu, kdy dojde ke snížení teploty v zásobníku pod požadovanou mez – následně spustí okamžitě ohřev. Systém je odstaven pouze po nezbytně nutnou dobu.
- V případě že dojde k nahřátí FT zásobníku na požadovanou teplotu, chová se systém podobně jako v případě FV zásobníku. Pokud je v systému další zásobník, případně pokud je v systému zařazen dohřev bazénu, přepne řídící systém a ohřívá tyto systémy. V případě, že je FT systém určen pouze k ohřevu TV a zásobník je nahřátý řídící systém odstaví oběhové čerpadlo solárního okruhu a dojde k zastavení oběhu teplonosného média. Toto medium se v kolektoru při slunečním svitu dostane do stagnačního stavu (začne se při dosažení určité teploty vařit – vzniká pára). Tento stav media způsobuje degradaci teplonosné kapaliny – postupné zhoršování jejich vlastností. Po určité době je nutno kapalinu vyměnit – více náklady na provoz systému. Pokud systém instaluje nezkušená firma a navrhne nedostatečně velkou expanzní nádobu solárního okruhu, může dojít při stagnaci k růstu tlaku v systému a následně k úniku kapaliny pojišťovací armaturou. Po tomto stavu je nutno systém znovu doplnit o teplonosnou kapalinu a systém odvzdušnit – další více náklady na provoz. Dalším problémem v případě dosažení stagnačního stavu je restart FT systému a to i v případě poklesu požadované teploty v zásobníku. Pokud jsou FT kolektory ve stagnaci, regulace solárního systému nespustí oběhové čerpadlo z důvodu jeho ochrany. Čerpadlo je možno spustit, až po poklesu teploty na kolektorech – v letních dnech až ve večerních hodinách. Systém může být odstaven i několik hodin. Tomuto se dá zabránit instalací dalších akumulačních nádob, případně ohřevu bazénu. Tyto aplikace ale posouvají pořizovací cenu FT systému mnohem výše než je uvedeno v tab.3. Je nutno realizovat další potrubní rozvody, výměníky, použít vyšší řady regulací a instalovat armatury pro přepínání. V případě FV zásobníku je systém přepínání integrální součástí.
- Dalším problémem při provozu FT systému můžou byt nekvalitní, případně nevhodné materiály použité k těsnění potrubních rozvodů. Následně při provozu dochází k jejich stárnutí a opotřebení, systém začíná ukapávat a přisávat vzduch. A zase doplňujeme kapalinu, měníme těsnění a odvzdušňujeme systém.
- Další provozní výhodou FV zásobníků je systém suchých keramických těles. Životnost těchto těles je vyšší než u těles mokrých, které využívá většina solárních zásobníků. Také údržba suchých keramických těles v zásobnících DZ Dražice je velmi snadná a dá se provézt bez vypouštění zásobníku.
Z pohledu těchto argumentů je FV systém provozně jednodušší.
Vzhled jednotlivých systémů
Střecha
- FV systém – zakrytá větší ploch střechy, ale panely jsou tenší
- FT systém – Zakrytá menší plocha střechy, kolektory jsou vyšší
Kotelna
- V systém – v kotelně je umístěn standardní bojler do které vedou tři kabely
- FT systém – v kotelně umístěn stacionární zásobník, potrubí solárního okruhu 5×10 cm, na stěně čerpadlová skupina, regulace, expanzní nádoba.
Toto pojednání porovnává FV systém a FT systém z pohledu instalace a provozu.
Nesrovnává výkonové parametry ani z pohledu simulace, ani z pohledu reálného provozu. Má za cíl zákazníkovy, který se rozhoduje o instalaci solárního systému pro ohřev TV, ukázat co ho čeká v případě výběru jednoho z těchto systému. V tomto článku, také není zmíněno zvýhodnění FT systému státní dotací, i když tyto systémy jsou svým chováním vůči svému okolí rovnocenné – všechna vyrobená energie je spotřebována v domě na, kterém je systém umístěn. Proto i FV systém by měl být podpořen, protože šetří životní prostředí.
DRUŽSTEVNÍ ZÁVODY DRAŽICE - strojírna, s. r. o.
Značka DZ Dražice, která existuje již od roku 1956, je Vaší zárukou kvality, výkonu a hodnoty ohřívače vody. Základem filosofie společnosti DZ Dražice je spokojenost zákazníků s našimi ohřívači vody. Právě tato spokojenost patří mezi hlavní důvody věrnosti ...