INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
CZ.1.07/1.1.00/08.0010
SOLÁRNÍ SYSTÉMY MILAN KLIMEŠ
TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
Solární systémy • Solární systémy, které využívají jako hlavní zdroj energie SLUNCE, jsou v současné době jednoznačně nejefektivnějším a nejekonomičtějším zařízením. • Přitom pouze za jednu hodinu dopadne na zemský povrch množství energie nutné k pokrytí roční celosvětové potřeby energie. Díky stálému růstu cen současných energií bude investice do tohoto systému přinášet čím dál větší úspory.
TATO PREZENTACE JE SPOLUFINANCOVÁNA EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
• Zachycením slunečních paprsků na absorbční ploše pod speciálním solárním sklem plochého solárního kolektoru přeměňujeme sluneční energii na energii tepelnou. Z absorbční plochy je teplo odváděno do sběrných trubek vedoucích do výměníku tepla, ve kterém dochází ke kumulaci již vytvořené tepelné energie.
• Z důvodu pravidelného střídání ročních období a rozdílnou dobou slunečního svitu v jednotlivých dnech, je tuto tepelnou energii nutné efektivně kumulovat a využívat tak její možnosti i v době "nepříznivých podmínek".
• Proto je velmi důležité celý systém správně nadimenzovat v závislosti na očekávané spotřebě (TUV, vytápění, ohřevu bazénu). Tento fakt se neodráží jen v pouhém počtu solárních kolektorů (přepočtených na m² kolektorové plochy), ale i v jejich umístění a natočení, velikosti zásobníku, izolaci potrubí, kvalitní regulaci a vhodných regulačních prvcích.
• Klimatické pásmo ČR nestačí na úplné pokrytí energie potřebné na celkový roční ohřev pitné vody, a proto je vhodné ho kombinovat s jiným výrobníkem tepla (plynový kotel apod.).
Instalace v rodinném domku
Aktivní solární systémy • Obecně se od pasivních systémů odlišují tím, že sluneční energie ohřívá kapalinu, případně vzduch ve zvláštních zařízeních – solárních kolektorech respektive solárních panelech.
Solárni kolektor jako aktivní komponent • Fototermické kolektory: -kapalinové (ohřev TUV, bazény) -teplovzdušné (ohřev vzduchu v místnosti) -kombinované
Rozdělení podle tvaru absorbéru: • ploché (nejčastěji u nás) • vakuové trubice (vakuum snižuje t. ztráty) • koncentrační(Fresnelova čočka)
Komponenty kapalinového kolektoru jsou: -absorbér (jímací plocha-Al lamely) -pouzdro konektoru (nostná část např.Al ) -sklo(3,2-4 mm kalené) -izolace (minerální vlna)
Koncentrační kolektory na bázi lineární Fresnelovy čočky
Lineární Fresnelova čočka soustřeďuje přímou složku slunečního záření do lineárního ohniska, kde se nachází absorbér z hliníkového profilu s vyvložkovanou měděnou trubkou, na kterém dochází k přeměně koncentrovaného slunečního záření na teplo.
Teplovzdušné kolektory
Jedná se o solární panel k přímému ohřevu vzduchu. Sluneční záření se při dopadu na absorbér mění na teplo a ohřívá vzduch uvnitř kolektoru. Při zahřátí vzduchu nad 33°C se automaticky uvádí do provozu ventilátor, který ve spodní části kolektoru nasává chladný vzduch z objektu a vhání do místnosti vzduch ohřátý.
Obecné podmínky pro umístění kolektoru • místo instalace(rovná ,sedlová střecha) • orientace ke svět. stranám(na jihozápad asi 15 st. nebo 15 st. na jihovýchod) • sklon kolektoru (ideální 30 st. sklon-léto, 35 –45 st.)
Napojení systému do stávajícího vytápění RD:
Zásobníkové ohřívače s jedním nebo dvěma výměníky (volitelnou topnou vložkou) a možností přitápění
Trubicový kolektor
Plošný solární panel
Dimenzování systému pro ohřev TUV Dimenzování plochy kolektoru: • 1-1,5m2 plochy plošného kolektoru na osobu • 0,8-1,2m2 plochy kolektoru z vakuovaných trubic na osobu
Dimenzování podle stupně využití kolektoru η = Qsk/Gs = Qsk/(Ga* Ak) nebo Ak = Qsk / (Ga. ηk ) Qsk - roční hrubý zisk z kolektoru Gs - je roční suma solárního záření (kWh/m2) Ga – roční záření na kolektor ( kWh/m2r ) Ak - plocha kolektorého pole (m2) ηk – využití kolektoru (%) Dimenzování zásobníku Vsp ≥ (70-100)l/m2 *Ak
Děkuji za pozornost.
TATO PREZENTACE JE SPOLUFINANCOVÁNA EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
