Využití solární energie

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA FZIKY, CHEMIE A ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ

Využití solární energie

Bakalářská práce

Brno 2014

Vedoucí bakalářské práce:

Vypracoval:

JUDr. Mgr. Ing. Kateřina Šmejkalová

Petr Rinka

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně, s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorských a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v knihovně pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Brně dne 20. 4. 2014

…………………………………… Petr Rinka 1

Poděkování

Na tomto místě bych rád poděkoval vedoucí této bakalářské práce paní JUDr. Mgr. Ing. Kateřině Šmejkalové za vstřícný a trpělivý přístup při vedení této bakalářské práce a velké množství cenných rad.

2

Úvod .......................................................................................................... 4 1

2

3

4

Zdroje energie ................................................................................... 5 1.1

Klasifikace druhů energie ......................................................................................... 5

1.2

Primární neobnovitelné zdroje energie ................................................................... 6

1.3

Primární obnovitelné zdroje energie ....................................................................... 8

1.4

Sekundární zdroje energie ..................................................................................... 10

Sluneční záření a solární energie ................................................... 12 2.1

Vznik slunečního záření.......................................................................................... 12

2.2

Charakteristika slunečního záření .......................................................................... 13

2.3

Solární energie a její využití ................................................................................... 14

Solární tepelné soustavy a jejich prvky ........................................ 16 3.1

Typy solárních soustav ........................................................................................... 16

3.2

Prvky solárních soustav .......................................................................................... 18

3.3

Energetické parametry solárních soustav .............................................................. 27

Analýza využívání zdrojů energie a příprava přednášky ........... 29 4.1

Metodologie výzkumu ........................................................................................... 29

4.2

Charakteristika výzkumného souboru ................................................................... 30

4.3

Analýza výsledků .................................................................................................... 33

4.4

Závěry výzkumu ..................................................................................................... 41

4.5

Teoretická východiska pro přípravu přednášky ..................................................... 42

4.6

Přednáška „Využití solární energie pro vytápění a ohřev vody“............................ 44

Závěr ....................................................................................................... 49 Shrnutí .................................................................................................... 50 Bibliografie, informační zdroje............................................................ 51 Seznam tabulek a grafů ........................................................................ 54 Seznam příloh ........................................................................................ 55 Přílohy .................................................................................................... 56

3

Úvod Téma této bakalářské práce „Využití sluneční energie“ jsem vybíral jako současně velmi aktuální nejen pro mne, ale i pro širokou veřejnost. Jaký je nejvhodnější energetický zdroj při zajišťování tepelné pohody prostředí, ve kterém se pohybujeme? Můžeme ještě dýchat čerstvý, zdravý vzduch, když vystoupíme z našich příbytků nebo nás naše komíny utopí v moři smogu? Je ekonomicky nejlevnější palivo našich domácností pro nás to nejlepší? Tyto a další otázky nás dennodenně obklopují. Zdroje energie se na Zemi se staly nepostradatelnou součástí každodenního života celosvětové společnosti. Správný poměr jednotlivých zdrojů stále hledáme. V první části práce jsou popsány nejčastější zdroje energie od fosilních, až po alternativní. Dále je zde snaha o teoretické shrnutí využívání zdrojů solárního záření a především využití solárního tepla. Mezi současnými zdroji tepla představují solární tepelné soustavy bezemisní zařízení s minimálním dopadem na spotřebu primární neobnovitelné energie. Jsou založeny na přímé přeměně nevyčerpatelné sluneční energie dostupné všem a všude bez rozdílu. To řadí solární zařízení mezi obnovitelné zdroje současnosti i budoucnosti bez ohledu na aktuální politické preference energetického mixu v České republice. Svým charakterem se solární zařízení řadí mezi úsporná opatření – spořiče energie – než typické zdroje, které lze na povel zapnout a vypnout. Praktická část této práce je zaměřena na analýzu využívání zdrojů energií mezi občany okresu Opava. Je zde také patrná snaha o komparaci ekonomického aspektu využívání jednotlivých druhů energie využitelných v topenářské praxi – k ohřevu teplé vody a vytápění. Vytvoření průvodního textu k osvětové přednášce pro širokou laickou veřejnost je pomyslnou špičkou pyramidy provedeného výzkumu.

4

1 Zdroje energie Zdroji energie či energetickými zdroji jsou takové formy energie, jenž jsou či mají potenciál být využitelné na pokrytí energetických potřeb lidstva (Klenovčanová, A., Imriš, I. 2006; Rapšík, M. 2004).

1.1 Klasifikace druhů energie V literatuře je možno setkat se s různými klasifikacemi zdrojů energie. Například D. Ďurica, M. Suk a V. Ciprys (2010) klasifikují zdroje energie podle původu takto: A. Solární energie a) Primární: sluneční teplo, fotovoltaické články B. Solární energie odvozené a) Biopaliva •

fosilní: ropa, uhlí, zemní plyn a roponosné horniny

•

subrecentní: hydráty metanu, rašelina

•

recentní: dřevo, biolíh, biologicky rozložitelné odpady, rostlinný materiál...

b) Větrná energie c) Oceánské zdroje: vlnění, podmořské proudy... d) Energie slapových sil Slunce a Měsíce C. Energetické zdroje Země a) Jaderná energie b) Gravitační energie c) Tepelná energie d) Rotační energie D. Syntetické zdroje a) Syntéza vodíku b) Vodík Takto autoři klasifikují zdroje energie na podkladě tvrzení, že všechny pozemské zdroje energie jsou určitým způsobem závislé na primární sluneční energii.

5

A. Klenovčanová a I. Imriš (2006) klasifikují zdroje energie v úplném základu na primární a sekundární. Primární energetické zdroje jsou takové, které nalezneme přímo v přírodě. Sekundární zdroje energie lze získat umělou přeměnou zdrojů primárních. Ačkoliv D. Ďurica, M. Suk a V. Ciprys (2010) označují dělení zdrojů na obnovitelné a neobnovitelné jako zavádějící, neboť i v současnosti vznikají například nová ložiska ropy či uhlí a na druhou stranu jsou v podstatě všechny zdroje energie vzhledem k platnosti zákona o entropii neobnovitelné, jiní autoři, například A. Klenovčanová a I. Imriš (2006), Rapšík, M. (2004) nebo autoři legislativních opatření v oblasti energetiky se takovémuto dělení nebrání. Proto i v této práci bude pro účely přehlednosti užito dělení zdrojů energie na primární neobnovitelné, primární obnovitelné a sekundární, tak jak jej užili autoři A. Klenovčanová a I. Imriš (2006). 1.2 Primární neobnovitelné zdroje energie Mezi primární neobnovitelné zdroje energie řadíme fosilní paliva – ropa, uhlí, zemní plyn a paliva jaderná – primární štěpné materiály vyskytující se v přírodě a sekundární štěpné materiály získávající se z tzv. palivových surovin (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006). M. Libra a V. Poulek (2007) mezi fosilní paliva řadí ještě rašelinu. Ropa Ropa je černá až žlutá kapalina, jejímuž chemickému složení vévodí uhlík a na druhém místě vodík, z čehož plyne, že se jedná o složitou směs uhlovodíků. Ve složení je možno nalézt také stopy síry, kyslíku apod. (Libra, M., Poulek, V. 2007). Ropa se nejen podílí na výrobě energie spalovacími procesy, je také významnou průmyslovou, zvláště pak chemickou surovinou (Ďurica, D., Suk, M., Ciprys, V. 2010). Co se týká vzniku ropy, převládá z několika teorií tzv. organická hypotéza, podle níž pochází ropa z živočišných a částečně rostlinných zbytků nahromaděných v pravěkých lagunách a uzavřených zálivech, kde tyto zbytky podléhaly po miliony let mikrobiální rozkladu, zvyšujícímu se tlaku a teplotě a popřípadě i katalytickému působení okolních hornin. Protože vzniklá ropa, na rozdíl od uhlí, migrovala z místa vzniku propustnými horninami až na místo dnešních nalezišť, obklopených horninami nepropustnými, můžeme ropu nacházet i ve značných vzdálenostech od 6

původního místa vzniku. Ropa se zde shromáždila prakticky vždy spolu se zemním plynem a vodou (Dufková, M., Malínský, J., Tůma, J. In August, P., Helekal, I., Ďurisová, M. 2001). Přímé použití ropy není možné, proto se ropa zpracovává v rafineriích a to dle účelu jejího dalšího použití. Při tzv. frakční destilaci se oddělí skupiny uhlovodíků – nejprve etan a metan, poté petrolej, benzín kerosin a plynový olej. Z toho se destiluje nafta a topný olej. Ze zbylého mazutu se oddělují „mazací“ oleje a asfalt. Bez ropy bychom nebyli schopni provozovat moderní zemědělství a s ním související produkci potravin, neobejde se bez ní ani doprava a většina průmyslu, související například s výrobou plastů, léčiv, hnojiv, pesticidů apod. (Ďurica, D., Suk, M., Ciprys V. 2010). Uhlí Uhlí má, podobně jako ropa, svůj původ ve zbytcích odumřelých rostlin a živočichů, jenž byly po miliony let vystaveny složitým fyzikálněchemickým procesům (Dufková, M., Malínský, J., Tůma, J. In Augusta, P., Helekal, I., Ďurišová, M. 2001). Dle kvality dělíme uhlí na hnědé, černé, antracit a lignit (Libra, M., Poulek, V. 2007). Mladší hnědé uhlí je méně prouhelněné, obsahuje nižší množství uhlíku a naopak více vodíku a kyslíku v porovnání s uhlím černým, a má tak nižší výhřevnost. Černé uhlí je kvalitnější a zpravidla s nízkým obsahem síry, takže jeho spalování nepůsobí tak značné environmentální škody jako spalování hnědého uhlí (Dufková, M., Malínský, J., Tůma, J. In Augusta, P., Helekal, I., Ďurišová, M. 2001). Antracit je produkt nejvyšší formy prouhelnění rostlinných zbytků. Jedná se o vysoce lesklé a velmi tvrdé uhlí, velmi těžce se však zapaluje a na hoření potřebuje velký přebytek vzduchu (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006). Zemní plyn Mezi primárními palivy je zemní plyn nejčistější a nejbezpečnější zdroj energie, neboť se při jeho spalování na rozdíl od jiných fosilních paliv uvolňuje do vzduchu mnohem méně škodlivin. Ve své ryzí podobě je zemní plyn hořlavá látka bez barvy, tvaru a zápachu. Je vysoce výhřevný, složený z plynných uhlovodíků a nehořlavých složek. Jeho charakteristickou vlastností je vysoký obsah metanu. Zemní plyn neobsahuje jedovaté složky a je přibližně dvakrát lehčí než vzduch. Těží se ze země nebo z mořského dna, obvykle z mnohasetmetrových hloubek. Před 7

dodáním do rozvodného systému je třeba ho upravit (sušit, zbavovat mechanických nečistot a nežádoucích příměsí apod.). Energie ze zemního plynu se hojně využívá k topení, vaření, výrobě elektrické energie či pohonu motorových vozidel (http://www.rwe.cz/cs/ozemnimplynu/zemni-plyn/). Rašelina Rašelina je směsí pouze částečně rozložených rostlinných zbytků, pravděpodobně byla meziproduktem vzniku uhlí a vzniká i v současnosti. Rašelina jakožto zdroj energie nemá v dnešní době valný význam, nicméně v oblastech s většími rašelinovými zásobami je používána jako palivo pro elektrárny postavené v bezprostřední blízkosti jejího naleziště (Dufková, M., Malínský, J., Tůma, J. In Augusta, P., Helekal, I., Ďurišová, M. 2001). Jádrová paliva Jádrová paliva lze charakterizovat jako štěpný materiál, který obsahuje dostatečný počet atomových jader schopných štěpení. Základní surovinou pro výrobu štěpných materiálů pro energetické účely jsou uranové a tóriové rudy. (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006).

1.3 Primární obnovitelné zdroje energie Vodní energie Voda v přírodě může být nositelem tří druhů energie – mechanické, chemické a vnitřní energie tepelného pohybu molekul. Praktickému využití chemické energie vody, která se projevuje především při vzniku solných roztoků, brání malá koncentrace této energie. Využití vnitřní energie vody je založeno na teplotních rozdílech různých vrstev vody a z nich plynoucích rozdílech v hustotách. Mechanická energie je využívána odpradávna, neboť tento nevyčerpatelný zdroj je zajišťován koloběhem vody v přírodě (Augusta, P., Tůma, J. In Augusta, P., Helekal, I., Ďurišová, M. 2001). Větrná energie Větrná energetika, maximálně vlídná k životnímu prostředí, využívá kinetické energie větru, jenž je nevyčerpatelná. Zanedbatelný není ani ten fakt, že energetická návratnost je u větrných elektráren podstatně rychlejší, než u jaderných či uhelných Cetkovský, S., Frantál, B., Štekl, J. a kol. (2010). 8

Dle J. Klinkerové (2009) lze vítr na (elektrickou) energii přeměnit vcelku snadno a i přestože ČR jakožto vnitrozemský stát nemá pro využití větru jako zdroje energie ideální podmínky, umí si současné technologie poměrně dobře poradit například s kolísavou rychlostí větru či relativně častou změnou směru i námrazami. Geotermální energie V obecné rovině je možné konstatovat, že primárním zdrojem geotermální energie jej vesmír a pro planetu Zemi vlastně naše sluneční soustava. Celkovou geotermální energii lze poskládat z různých zdrojů a na této bázi rozlišujeme základní skupiny energií (Myslil, V. A kol. 2011): a) energie planetární nebo vesmírná b) sluneční c) energie zakonzervovaná d) transformovaná, přičemž planetární a zakonzervovaná energie tvoří dle autorů hlavní objem geotermální energie na Zemi. Z energetického hlediska je zdrojem geotermální energie teplo, které je akumulováno v zemské kůře do dohodnuté hloubky. Nejpříznivější podmínky pro využívání geotermální energie jsou na místech, kde se horká voda či pára dostává na povrch přirozenou cestou v dostatečném množství či tam, kde je možno horkou vodu nebo páru jednoduše získat pomocí relativně nehlubokých vrtů (Marko, Š. 1988 In Klenovčanová A., Imriš, I. 2006). Dle P. Augusty a J. Tůmy (2001) rozdělujeme geotermální zdroje do tří skupin: na tzv. pole suchých par, pole mokrých par a pole nízkoteplotní, přičemž první dvě mohou být využita geotermálními elektrárnami, zatímco poslední se využívají k vytápění objektů, bazénů a ve skleníkovém hospodářství. Sluneční energie Problematikou sluneční energie a možností jejího využívání se zabýváme v kapitole 2.

9

1.4 Sekundární zdroje energie Sekundární zdroje energie vznikají přeměnou zdrojů primárních, ať již obnovitelných či neobnovitelných, přičemž všechny tyto zdroje řadíme mezi zdroje obnovitelné. Jedná se například o koks, brikety, vykuřovací oleje, vodík, biomasu či spalitelné části průmyslového nebo komunálního odpadu jako je papír, plasty apod. (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006). Vodík M. Libra a V. Poulek (2007) charakterizují vodík jako univerzální nosič energie a lze jej vyrobit z dostupných primárních zdrojů včetně uhlí, zemního plynu, ale i biomasy či elektrolýzou vody s použitím elektrické energie z jaderných či obnovitelných zdrojů energie, ať už vodní, větrné nebo solární. V. Quaschning (2010) se při výrobě čisté formy vodíku využívala právě metoda elektrolýzy vody, neboť výroba vodíku z fosilních paliv je velice nákladná. Pokud elektrický proud potřebný pro proces elektrolýzy pochází z obnovitelných zdrojů, lze vodík získat dokonce bez emisí oxidu uhličitého. Biomasa K. Murtinger a J. Beranovský (2011) rozumí pod pojmem biomasa pouze materiál vzniklý činností rostlin, eventuálně živočichů v době geologicky současné, přičemž biomasu vzniklou činností rostlin vnímají jako jakousi „energetickou konzervu“, v níž je uložena část zachycené sluneční energie a tu pak můžeme uvolnit a využít pro své potřeby. Z hlediska energetického využívání rozdělujeme biomasu na biomasu (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006): a) záměrně pěstovanou pro tento účel. Energetické dřeviny jako je topol, vrba a další Rostliny s vysokým obsahem cukru na výrobu alkoholu (cukrová řepa, brambory, obilí atd.) a řepka olejná (bionafta) b) odpadní Dřevo a dřevní odpad z lesního hospodářství a dřevozpracujícího průmyslu Rostlinné zbytky z hospodářské prvovýroby a údržby krajiny Odpady z živočišné výroby Komunální organické odpady Organické odpady z potravinářských výrob 10

Biomasu tak lez využívat nejen jako potravu či surovinu pro průmysl, ale z energetického hlediska jako zdroj tepla pro vytápění, vaření a ohřev vody, jako zdroj energie pro dopravní prostředky či pro výrobu elektřiny (Murtinger, K., Beranovský, J. 2011). Odpady Při způsobu likvidace odpadu spalováním nedochází pouze k redukci objemu odpadů, ale i k využití jeho energetického obsahu. Z naměřených hodnot spalovacích tepel různých druhů odpadových materiálů vyplývá, že nejvíce tepla se uvolní při spalování plastů a gumy, dále pak papíru, dřeva, textilu a nejméně tepla se uvolní při spalování organických materiálů a léků, přičemž energetický obsah spalitelných materiálů nacházejících se v komunálním odpadu je porovnatelný s energetickým obsahem fosilních paliv. Protože spalování odpadů s sebou přináší některé nevýhody, mezi něž patří mimo jiné vznik vysoce toxických plynných sloučenin a prachových částic, či vysoké náklady na filtraci čištění spalin, směřují současné trendy při spalování k zvýšení spalovacích teplot a zkrácení času potřebného na destrukci molekul toxických sloučenin. Takovýmito způsoby likvidace komunálních a nebezpečných odpadů je jejich tavení a zplynování v plazmovém reaktoru (Klenovčanová A., Imriš, I. 2006).

11

2 Sluneční záření a solární energie 2.1 Vznik slunečního záření Země je součástí sluneční soustavy, jejímž středem je Slunce. Slunce je naší nejbližší hvězdou a rovněž je trvalým zdrojem veškeré energie pro naši planetu. Slunce má tvar koule o průměru 1,39 x 109 m a je 109 krát větší než je průměr planety Země. Od Země je Slunce vzdáleno v průměru 1,5 x 1011 m. Hmotnost Slunce je 2 x 1030 kg a je tak 330 000 krát hmotnější než Země a tvoří přibližně 99,9 % hmotnosti celé sluneční soustavy. Právě proto jsou planety Sluncem přitahovány a obíhají kolem něj. Slunce se skládá převážně z atomárního vodíku (70 %), helia (28 %) a malého množství ostatních prvků (2 %). Všechny prvky jsou obsaženy ve formě plazmy. Zdrojem energie Slunce je termonukleární reakce, tzv. jaderná fúze, probíhající v centrální oblasti Slunce, při které dochází k přeměně lehčích jader vodíků na těžší jádro helia. Každou sekundu se přemění 564 mil tun vodíku na 560 mil tun helia. Hmotnost vzniklého jádra helia je menší než hmotnost 4 protonů vodíku vstupujícího do reakce. Rozdíl hmoty se při reakci přemění na energii podle známého Einsteinova vztahu .

.

Vyčíslením vznikajícího výkonu lze dospět k hodnotě 3,6 x 1026 W. Podle možností helia, které až dosud ve Slunci vzniklo, lze stáří Slunce odhadnout na zhruba 5 miliard let a předpokládá se, že jaderná fúze bude pokračovat ještě dalších 5 – 10 miliard let. Z naší lidské perspektivy je tedy energie vyzařovaná Sluncem nevyčerpatelným a trvalým zdrojem (Foster, R., Ghassemi, M., Cota, A. 2010). Hustota toku energie vyzařována z povrchu slunce je okolo 60MW/m2. Sluneční záření na cestě k Zemi není ničím pohlceno a přichází na hranici atmosféry ve stejném spektrálním složení, s nímž opustilo Slunce, avšak ve značně zmenšené hustotě zářivého toku způsobené tím, že se výkon s rostoucí vzdálenostní rozptýlí na větší plochu. Z celkového výkonu vyzařovaného Sluncem dopadá na naši Zemi

12

pouze zlomek – jedna půlmiliardtina – 170 až 180 tisíc TW (bilionů wattů) (Kleczek, J. 2002). Zhruba 90 % spotřebované energie pochází ze spalování fosilních paliv. Přitom na zemskou atmosféru ročně dopadne 1,5 mil PWh sluneční energie a na zemský povrch se dostane zhruba jedna polovina. Slunce nás zásobuje energií přesahující víc než 5 000krát naše energetické potřeby. Hustota zářivého toku sluneční energie na jednotku plochy kolmé ke směru šíření záření, dopadající při střední vzdálenosti Slunce od Země na vnější povrch zemské atmosféry, se nazývá sluneční konstanta. Na základě dlouhodobých družicových měření se hustota sluneční konstanty uvádí 1 367 W/m2.

2.2 Charakteristika slunečního záření Sluneční záření je elektromagnetické vlnění, které zahrnuje vlnové délky řádově od nanometrů až do několika metrů. Různé vlnové délky záření jsou různé druhy záření s rozdílným energetickým obsahem. Ultrafialové záření (UV) je pro člověka neviditelné, avšak někteří živočichové ho vnímají. V oblasti UV záření přichází do atmosféry okolo 9 % celkové energie slunečního záření. Viditelné záření (VIS) je záření, které je člověk schopný vnímat zrakem. Oblast viditelného záření obsahuje významnou část energie slunečního záření, okolo 41 % z celkové dopadající energie. Infračervené záření obsahuje 50 % energie slunečního záření (Kleczek, J. 2002). V průměrné roční bilanci se z celkového toku energie slunečního záření ze Slunce zpět do Vesmíru odrazí od mraků, částečně prachu a zemského povrchu, zhruba 34 %. Atmosféra pohltí okolo 19 %, zbývající část sluneční energie je pohlcena zemským povrchem (tj. 47 %). Záření pohlcené zemským povrchem se mění v teplo, které je vyzařováno z povrchu Země jako infračervené záření (14 %). Infračervené záření je pohlceno v atmosféře víceatomovými plyny, což vede k trvalému zvýšení teploty zemského povrchu – tzv. skleníkový efekt (Matuška, T. 2013).

13

2.3 Solární energie a její využití A. Klenovčanová a I. Imriš (2006) hovoří o přímém a nepřímém využívání sluneční energie. Pro přímé aktivní využívání sluneční energie slouží sluneční kolektory nebo fotovoltaické články. Rovněž přímo, ale pasivně, využívá slunečního záření tzv. sluneční architektura. Autoři však hovoří také o nepřímém využívání sluneční energie, a to ve formě pohybu vodních toků a vzdušných mas či ve formě tvorby biomasy. Podrobněji se technických využíváním slunečního záření zabývá specializovaný obor – tzv. heliotechnika. Na podobné principu – aktivita kontra pasivita – schematizují možnosti využívání solární energie také například J. Beranovský, J. Truxa a kolektiv (2004), když hovoří o aktivním využívání solární energie při výrobě tepla solárními kolektory či elektrické energie fotovoltaickými články a solárně-termickou přeměnou. O pasivním využití pak hovoří při přeměně solárního záření zachyceného konstrukcemi budovy na teplo. Dle K. Murtingera a J. Truxy (2010) bylo v průběhu více než padesátiletého rozvoje využívání sluneční energie nalezeno mnoho možností jejího využití, nicméně praxe naznačuje, že jen relativně málo z nich je dnes skutečně využíváno. Podle typu energetické přeměny lze hovořit o: a) přeměně slunečního záření na teplo (termální systémy); b) přeměněn na elektrickou energii (termické a fotovoltaické systémy); c) přeměně na mechanickou či chemickou energii; d) využití fotochemických účinků slunečního záření Nejjednodušší je dle autorů přeměna sluneční energie na teplo o teplotě do 100°C a takto se také nejčastěji využívá. Teplo vzniklé na tomto základě lze používat nejen k ohřevu užitkové či bazénové vody, vytápění či naopak solárnímu chlazení a klimatizaci, ale také k destilaci a dezinfekci vody, vaření a sušení, jako solární pece například k tavení kovů či tepelné motory. Přeměna slunečního záření na elektrickou energii je podstatně složitější a k tomuto procesu dochází buďto ve fotovoltaických článcích či koncentrátorových elektrárnách. Tato práce je zaměřena na využití tepelné sluneční energie.

14

Protože sluneční záření dokáže štěpit vazby v chemických sloučeninách, lze ho využívat například k odbourávání pesticidů v odpadních vodách fotochemickou reakcí. Velký potenciál pak může mít využití sluneční energie při výrobě vodíku.

15

3

Solární tepelné soustavy a jejich prvky Solární tepelné soustavy pro energetické zásobování budov mají velký

aplikační potenciál. Solární teplo je využitelné v podstatě v jakémkoliv provozu, který teplo potřebuje, ale vzhledem k dostupnosti slunečního záření během roku je solární teplo v naprosté většině instalací ve funkci „spořiče“ energie či paliva, nikoli hlavní zdroj tepla.

3.1 Typy solárních soustav Dle oblasti využití, při aktivním zpracování sluneční energie, máme solární tepelné soustavy (STS) pro: − ohřev bazénové vody − předehřev nebo příprava teplé užitkové vody (TUV) − přitápění nebo vytápění − příprava TUV a ÚT (kombinované solární soustavy) − soustavy centralizovaného zásobování teplem − solární chlazení (klimatizace) − průmyslové aplikace Soustavy pro uvedené aplikace lze rozlišit dle technologických parametrů a principu funkce: I.

Podle velikosti kolektorové plochy lze rozlišit: maloplošné STS (do 20 m2) středně plošné STS (20 – 200 m2) velkoplošné STS (nad 200 m2)

II.

Podle akumulace rozlišujeme soustavy: bez akumulace – pokrytí okamžité potřeby přitápění (jaro, podzim, bazén) - nižší pořizovací náklady s akumulací – prvotně pro ohřev vody - druhotně pro vytápění s případným využitím např. tepelného čerpadla 16

III.

Podle provozního režimu rozlišujeme soustavy pro: sezónní provoz -

Užití pouze v období, kdy nemrzne, můžeme použít nejjednodušší soustavu s vodou jako teplonosnou látkou.

soustava s celoročním provozem -

Dvoukruhová soustava s výměníkem tepla a nemrznoucí směsí v primárním okruhu.

IV.

Podle oběhu teplonosné kapaliny se jedná o soustavy na principu: Gravitační systémy K proudění teplonosné látky dochází vlivem rozdílné hustoty této látky při různé teplotě. K výhodám systému patří nezávislost na vnějším zdroji energie, nepotřebnost čerpadla, jednoduchost, nižší pořizovací náklady. Naopak nevýhody jsou problematické regulování, nestandardní umístění zásobníku, nutný přesný hydraulický výpočet soustavy, větší dimenze potrubních elementů. Soustavy s nuceným oběhem o S vysokým průtokem („high-flow“ sestavy s průtokem 50 – 75 l/hm2) jsou běžné především u maloplošných soustav pro rodinné domy a vyznačují se pomalým nárůstem teploty v celém zásobníku. o S nízkým průtokem („low-flow“ sestavy s průtokem 10 – 15 l/hm2) jsou navrhovány především pro velkoplošné soustavy v kombinaci se stratifikačními zásobníky, při nízkém průtoku dochází k ohřátí kapaliny o 30 – 50 kelvinů a využitelná teplota pro aplikaci je k dispozici již po jediném průchodu kapaliny kolektorem. o Soustavy s proměnným průtokem („matched-flow“ sestavy) se používají s pokročilou strategií, která optimalizuje průtok solárními kolektory pro dosažení vyšší využitelnosti solárního tepla.

. Naprostá většina provozovaných solárních soustav v ČR patří do skupiny uzavřených soustav. Pro celoroční provoz vyžadující nemrznoucí kapalinu v primárním okruhu (ochrana před zamrznutím), expanzní nádobu (zabezpečovací 17

zařízení kompenzující roztažnost teplonosné kapaliny) a pojistný ventil (ochrana proti nedovolenému tlaku). U těchto systémů může nastat problém stagnace, tzn., že se nedodává teplo do aplikace a neběží oběhové čerpadlo (předimenzované solární soustavy). Soustavy s vyprazdňováním („Drain-back“ soustavy) pracují jako otevřené soustavy. V době mimo provoz jsou kolektory a potrubí primárního okruhu bez teplonosné kapaliny a jsou vyplněny vzduchem. Odpadají problémy v případě stagnace, na druhé straně je nutnost vhodného vyspárování kolektorů a primárního okruhu pro dokonalé vyprázdnění trubek i kolektorového pole (Matuška, T. 2009).

3.2 Prvky solárních soustav A. Solární kolektory Zařízení, jež je přímo určeno k pohlcení slunečního záření a jeho přeměně na tepelnou energii, se nazývá solární tepelný kolektor. Pojem „kolektor“ pochází z italského slova „Cokkegere,“ což znamená sbírat. Užívání termínu „panel“ je potlačováno proto, aby se předešlo záměně s fotovoltaickými panely. (Matuška, T. 2013). Základním prvkem kolektoru je absorpční plocha, která se pohlcováním slunečního záření ohřívá. Tepelná energie se z absorpčního povrchu odvádí různými teplonosnými látkami, proudícími v kanálkové struktuře spojené s absorpčním povrchem, nejčastěji v podobě trubkového registru. Pro snížení tepelných ztrát z absorbéru se využívá na přední straně kolektoru zasklení propouštějící sluneční záření. Zasklení omezuje tepelné ztráty sáláním, neboť je nepropustné vůči dlouhovlnnému záření a zároveň vytváří před absorbérem vzduchovou vrstvu, která vytváří tepelný odpor mezi absorbérem a okolním prostředím. Na zadní a na boční straně absorbéru nepřijímajících sluneční záření se ztrátám tepla zabraňuje neprůhlednou tepelnou izolací uchycenou v rámu (skříni) kolektoru. (Matuška, T. 2013) Konstrukce solárního kolektoru Solární kolektor je sestaven z dílčích prvků, které mohou svými vlastnostmi více či méně ovlivňovat jeho výkon a energetické zisky. Seznámíme se s vlastnostmi 18

jednotlivých součástí kolektoru a jejich vlivem na účinnost a energetický přínos nejběžnější solární soustavy pro přípravu teplé vody. Zasklení slouží především pro omezení tepelných ztrát absorbéru a ochraně absorbéru proti znehodnocení. Na druhé straně zasklení snižuje množství sluneční energie dopadající na absorbér odrazem na jednotlivých fázových rozhraních a pohlcením ve vlastním materiálu zasklení. Nutnou podmínkou efektivního využití sluneční energie je tedy dostatečná propustnost. Pro omezení optických ztrát pohlcením záření v materiálu zasklení se využívá skel s velmi nízkým obsahem oxidu železa – nízkoželezité sklo – solární sklo, u kterých se pohlcení slunečního záření v materiálu na optické ztrátě podílí méně než 1 %. Ztráty odrazem lze snížit aplikací vrstev materiálu s velmi nízkým indexem lomu, tzv. antireflexní povlaky. Běžné antireflexní povlaky zlepšují propustnost slunečního záření jednoduchého zasklení o 4 – 5 % při normálním úhlu dopadu, pokud jsou aplikovány na obou površích zasklení. Důležitým prvkem vlivu zasklení na propustnost slunečního záření je pak úhel dopadu slunečních paprsků. Pro zvýšení propustnosti v oblasti vyšších úhlů dopadu se používají prizmatická zasklení, nejčastěji s pyramidovými vzory na vnitřní straně zasklení. Textura prizmatického zasklení funguje jako optický rastr, který láme sluneční paprsky přicházející pod vysokými úhly do energeticky výhodnějšího směru na absorbér. Dopad použití prizmatického zasklení na celoroční účinnost kolektorů se pohybuje okolo 1 %. U naprosté většiny solárních kolektorů dostupných na trhu se používá jednoduché zasklení, které vymezuje vzduchovou mezeru před absorbérem. Přední strana kolektoru vzhledem k nízkému tepelnému odporu vzduchové mezery ve srovnání s ostatními tepelně izolovanými částmi kolektoru je nejslabším místem, kterým uniká okolo 75 % tepla z kolektoru při běžné konstrukci. Tepelný odpor lze zvýšit znásobením zasklení. Na druhé straně se sníží i celková propustnost sluneční energie (zvýší se počet rozhraní sklo – vzduch, na kterých dochází k odrazu záření). Je otázkou optimalizace konstrukce kolektoru, zda je výhodnější snížit tepelnou ztrátu kolektoru za cenu zhoršení jeho optických vlastností (Themessl, A., Weiss, W. 2005).

19

Absorbér může být vyroben jako celoplošný nebo ve formě jednotlivých lamel. Z hlediska vlivu na účinnost kolektoru není mezi oběma geometriemi rozdíl. Zásadním parametrem pro konstrukci absorbéru je jeho tloušťka, která ovlivňuje účinnost kolektoru v celém provozním rozsahu. Pro zajištění vysoké účinnosti odvodu tepla z povrchu absorbéru se využívají absorbéry s vysokou tepelnou vodivostí, u kterých je potom možné použít malé tloušťky absorbéru – 0,2 mm/měď; 0,3 mm/hliník. V případě použití plastových absorbérů s velmi nízkou tepelnou vodivostí je nutno použít větší tloušťku absorpčního povrchu – několik mm (Matuška, T. 2013). Podobný vliv jako materiál a jeho tloušťka na účinnost absorbéru má i jeho povrch. Na povrchu absorbéru dochází k přímé přeměně slunečního záření na teplo pohlcením. Povrch proto musí být vysoce pohltivý v oblasti vlnových délek slunečního záření a mít nízkou emisivitu v oblasti infračerveného (tepelného) záření. Takovéto povrchy se nazývají spektrálně selektivní a jsou využívány ve většině solárních termických kolektorů v celoročně provozovaných solárních soustavách (Brož, K., Šourek, B. 2003) Skříň kolektoru je nosnou konstrukcí, ve které jsou uchyceny ostatní části kolektoru – zasklení, absorbér s trubkovým registrem a tepelná izolace. Je vyrobena jako výlisek nebo složená z profilů a podle potřeby vyplněna tepelnou izolací. Lisovaná skříň je těsná a vnitřní části kolektoru jsou chráněny před možnou degradací vlivem vlhkosti. Skříň složená z profilů těsná není a je opatřena větracími otvory pro odvod vlhkosti proti zamezení rosení. Tepelná izolace použitá pro minimalizaci tepelné ztráty roční a zadní stranou kolektorové stranou kolektorové skříně musí být odolná extrémním teplotám, které se mohou vyskytnout zejména při stavu bez odběru tepla. V běžných solárních kolektorech se maximální teploty v kontaktu s izolací mohou pohybovat od 140°C (ploché) do 250°C (trubkové vakuové). Jako tepelná izolace se používá minerální (skelná) vlna nebo polyuretanová pěna.

Klasifikace kolektorů Kolektory můžeme klasifikovat dle několika hledisek: a) dle použití teplonosné látky - vzduch 20

- kapalina (voda nebo nemrznoucí směs vody a propylenglykolu) b) dle konstrukce - ploché - trubkové - koncentrační c) dle absorbéru: - plastový - kovový (neselektivní nebo selektivní) - akumulační d) dle tvaru výplně - atmosférický - subatmosférický (vakuový) e) dle typu zasklení - bez zasklení - s jednoduchým zasklením - vícevrstvé zasklení - strukturální zasklení (Matuška, T. 2013)

Popis nejčastěji využívaných solárních kolektorů 1) Kapalinové kolektory a) Plochý nekrytý kolektor Tento typ je nejčastěji využíván pro sezonní ohřev bazénové vody o nízké teplotní úrovni či předehřev studené vody, zpravidla se vyznačující plastovou rohoží bez zasklení. Nezasklené kolektory jsou vyznačovány absencí krytu, což zlepšuje optické vlastnosti kolektoru (odpadá odraz na zasklení), na druhé straně však kolektor vykazuje vysoké tepelné ztráty. Zatímco u zasklených kolektorů vzduchová mezera mezi krytem a absorbérem, snižuje tepelné ztráty absorbéru (sáláním, konvencí), u nezasklených kolektorů jsou výkon a účinnost kolektoru výrazně ovlivňovány okolním prostředím (teplota okolí, teplota oblohy, rychlost větru). Především pak se zvyšující se rychlostí větru se výrazně zvyšují tepelné ztráty a účinnost kolektoru tak prudce klesá (Matuška, T. 2009). 21

Absorbér pro plavecký bazén je vyráběn především z plastů, odolávajících působení ultrafialového záření slunce a chlóru přidávaného do vody. Kolektory z umělých hmot jsou v provozu pouze v letní polovině roku a bývá zapotřebí je před prvními mrazy vyprázdnit (Themessl, A., Weiss, W. 2005). b) Plochý atmosférický kolektor Tento typ kolektoru se obecně se vyznačuje plochým zasklením a plochým absorbérem. Současným standardem jsou ploché kolektory s jednoduchým solárním sklem v čirém nebo texturovaném provedení a se selektivním povrchem absorbéru na bázi keramicko-kovových vrstev nebo galvanických povlaků (Matuška, T. 2009). Sluneční záření nejprve dopadá na průhledný kryt kolektoru. Na obou jeho rozhraních se část záření odrazí (dohromady 8 % a víc), část se pohltí po průchodu krytem. Na absorbér tak dopadne nejvýš 90 % všeho záření dopadajícího na kolektor. Velikost ztrát odrazem je závislá na úhlu dopadu záření i na počtu vrstev krytu a jejich indexu lomu. Ztráty pohlcováním v materiálu krytu jsou tím větší, čím menší je propustnost daného materiálu pro sluneční záření. Kolektory je vhodné zasklívat dražším sklem s minimálním obsahem železa – říká se mu např. solární sklo, které ani při pohledu z boku není zelenavé a bývá navíc zvenčí i drobně hrbolaté, takže se neleskne (Themessl, A., Weiss, W. 2005). Záření dopadající na absorbér je téměř všechno pohlceno. Kolik tepla lze z absorbéru odvést záleží na vlastnostech povrstvení absorbéru. To by mělo mít vysokou schopnost absorpce (být co nejtmavší) a přitom co nejnižší koeficient emise. U povrchů natřených solárním lakem (černá disperzní termoplastická základní barva) i u dobrých selektivních povrstvení leží hodnota koeficientu absorpce mezi 0,94 a 0,97. Solární lak absorbuje většinou lépe než selektivní povrstvení, je tedy o něco dokonaleji černý (Themessl, A., Weiss, W. 2005). Plochý neselektivní kolektor je určený pro sezónní předehřev vody při nízké teplotní úrovni,cplochý selektivní kolektor pak pro celoroční ohřev vody a vytápění (Matuška, T. 2013). c) Plochý vakuový kolektor

22

Jedná se o deskový kolektor s kovovým absorbérem se spektrálně selektivním povlakem a tlakem uvnitř kolektoru nižším, než je atmosférický tlak v okolí kolektoru. Využívá sníženého tlaku v prostoru těsné skříně kolektoru k zajištění nízké tepelné ztráty kolektoru omezením volného proudění vzduchu mezi absorbérem a zasklením nebo zadní stěnou kolektoru (kolektorová skříň v tomto případě neobsahuje izolaci). Skříň kolektoru musí být velmi těsná, proto je vyrobena lisováním jako bezešvá vana, která je v přední části uzavřena tabulí solárního skla napojenou na vanu speciálním tepelně odolným těsněním. Aby sklo neprasklo působením vnějšího atmosférického přetlaku nebo nárazem předmětu, je vyztuženo rastrově uspořádanými nerezovými podpůrnými elementy. Důležitým aspektem vyráběných plochých vakuových kolektorů je zajištění těsnosti vnitřního prostoru a zároveň možnost opětovně vakuovat kolektor. Kolektory jsou běžně provozovány za podmínek nízkého vakua od 1 kPa do 10 kPa. Není v podstatě problém udržet tlak v těchto mezích. Kolektor je běžně vakuován vývěvou až po namontování na střechu. Zbytkový vzduch může být nahrazen vzácným plynem – kryptonem (argonem) – s nižší tepelnou vodivostí. Ploché vakuové kolektory jsou určeny pro celoroční ohřev vody a vytápění, případně průmyslové aplikace s provozními teplotami okolo 100°C (Matuška, T. 2013). d) Trubkový vakuový kolektor Termín trubkový vakuový kolektor je relativně široký pojem, pod kterým se skrývá velké množství konstrukčních provedení (Matuška, T. 2009). Pro potřebu základní klasifikace je nezbytné rozdělit trubkový vakuový kolektor na dva základní konstrukční typy: -

Trubkové kolektory s jednostěnnou trubkou – „evropský“ typ (převážně vyráběný v Evropě)

-

Trubkové kolektory s dvojstěnnou trubkou (Sydney) – „čínský“ typ (převážně vyráběný v Číně).

Konstrukčním uspořádáním odvodu tepla lze rozdělit oba základní typy na další podtypy: 23

i)

přímo protékané – absorbér je vodivě spojen s potrubím přímo protékaným teplonosnou kapalinou: koncentrické potrubí jako trubka v trubce (vnitřní trubkou se přivádí teplonosná kapalina, ve vnějším meziprostoru se ohřívá a odvádí); potrubí ve tvaru U-registru s přívodní a vratnou trubkou;

ii)

s tepelnou trubicí – absorbér je vodivě spojen s výparníkem, kde se vypařuje pracovní látka: tepelné trubice se používají pro přenos tepla mezi povrchem absorbéru a teplonosnou kapalinou. Princip tepelné trubice znamená, že pracovní kapalina se přívodem tepla vypařuje ve výparníkové části tepelně vodivě spojené s absorbérem, pára samovolně stoupá trubicí do kondenzační části, kde se sráží na kapalné skupenství a kapalina stéká zpět do výparníkové části. Změnou skupenství se dosahuje intenzivního přestupu tepla uvnitř tepelné trubice. Uvnitř tepelné trubice se jako pracovní kapalina používá snadno se odpařující tekutina, buď čistá voda (případně se zvláštními aditivy) nebo líh – obojí při určitém podtlaku. Tepelné trubice jsou považovány za konstrukci, která bezproblémově řeší možné nedostatky spojené s přehříváním teplonosné kapaliny solární soustavy v případě tzv. chodu naprázdno (stagnace), kdy solární kolektor přijímá sluneční záření, avšak není z něj odváděno teplo např. vlivem uspokojení tepla nebo výpadkem čerpadla, ale spolehlivějším řešením je konstrukce s mechanickým zabráněním vstupu páry do kondenzátoru pomocí speciální pružiny (Matuška, T. 2013).

e) Soustřeďující (koncentrační) kolektor Tento typ kolektoru využívá koncentrace přímého slunečního záření odrazem od zrcadel nebo lomem čočkami do ohniska, v němž je umístěn absorbér o výrazně menší ploše než je vlastní plocha přijímající sluneční záření. Podle tvaru ohniska se rozlišují koncentrační kolektory: 1) S lineárním ohniskem; kolektor s parabolickým reflektorem nebo kolektor s lineární Frasnellovou čočkou;

24

2) Kolektory s bodovým ohniskem, např. s paraboloidním reflektorem, heliostaty apod. Pro účinné použití koncentračních kolektorů je podmínkou dostatek přímého slunečního záření během roku a navádění buď apertury, nebo absorbéru podle pohybu slunce na obloze. Solárními kolektory s vysokými koncentračními poměry je možné dosáhnout vysokých teplot při minimalizaci tepelných ztrát (minimální absorpční plocha, použití vakuových trubek). Koncentračních kolektorů se používá pro průmyslové aplikace s teplotami 100°C – 500°C.

2) Vzduchové kolektory Vzduchové kolektory jsou v současnosti využívány v ČR pouze okrajově. V minulosti byly hojně používány na velkých plochách, v zemědělství se užívaly pro sušení píce. Určený potenciál vzduchových kolektorů připouští v možnosti pro větrání nebo oběhového vzduchu pro cirkulační vytápění, buď teplovzdušné anebo sálavé. Znějí i opačné názory, a to, že vzduchová solární zařízení jsou z hlediska stavby srovnatelné s kapalinovými solárními zařízeními. Vzduch jako teplonosné medium má v porovnání s vodou zcela odlišné fyzikální vlastnosti, z čehož vyplývají podstatné důsledky pro solární vzduchové kolektorové systémy: -

vzduch se ohřívá rychleji než voda a již při slabším slunečním ozáření (i při zatažené obloze) dosahuje žádané úrovně užitečné teploty;

-

vzduchová zařízení nevyžadují ani ochranu proti mrazu, ani ochranu proti přehřátí, obejdou se bez pojistných ventilů či expanzních nádob;

-

vzduchová zařízení jsou méně napadána korozí, u jejich kolektorů může být stanovena mnohem vyšší životnost než u kapalinových systémů;

-

akumulace energie ve vzduchových kolektorových systémech je možná pouze nepřímo, tzn. prostřednictvím pomocné akumulace v jiném médiu (voda, kámen, beton), naproti tomu lze teplý vzduch ze solárního okruhu vést také přímo do místnosti;

25

-

jako nevýhoda je nutné uvést fakt, že vzduch potřebuje pro svou nízkou tepelnou vodivost při přenosu tepla na jiná média velké přenosové plochy, rovněž potřebuje velké průřezy proudění transportního média a dmýchací výkony pro transport tepla.

Ekonomicky zajímavá řešení je možno realizovat zejména tehdy, jsou-li kolektory konstruovány jako součást pláště budovy a akumulační média jsou součástí nosné struktury (Filleux, Ch., Gütermann, A. 2006).

B. Ostatní prvky solárních soustav Solární zásobníky tepla Většina soustav pro využití obnovitelných zdrojů tepla, tepelná čerpadla, zdroje na spalování biomasy, solární tepelné soustavy, vyžadují pro efektivní provoz akumulaci energie. U solárních soustav je požadavek na akumulaci dán nestálým přísunem sluneční energie pro nepravidelné pokrytí potřeby tepla během dne a během kalendářního roku. K přenesení tepelných zisků solární soustavy pro daný časový úsek slouží právě zásobníky tepla. Tepelnou energii je možno akumulovat různými způsoby a podle využití fyzikálních dějů nebo druhu akumulační látky lze rozlišit 4 následující principy: a) Akumulace s využitím citelného tepla – využití tepelné kapacity látek v daném rozsahu teplot. Hustota akumulace je 100 – 300 MJ/m3 b) Akumulace s využitím skupenského tepla – využívá se skupenskéholatentního tepla, tání – tuhnutí a tepelné kapacity látky (citelné teplo látky v pevném a kapalném stavu). Hustota akumulace se pohybuje mezi 300 – 500 MJ/m3 c) Akumulace s využitím sorpčního tepla – využívá akumulace vodní páry vázáním na povrchu tuhé látky (adsorpce) nebo v kapalné látce (absorpce), teplo se zásobníku uvolňuje při soprci. Tepelná energie se dodává pro regeneraci sorpčního zásobníku (uvolnění vodní páry). Hustota akumulace se může pohybovat mezi 500 až 100 MJ/m3

26

d) Akumulace s využitím chemických reakcí – využívá se vratných chemických reakcí vhodných látek, které jsou doprovázeny jímáním, uvolňováním tepla, předpokládaná hustota akumulace až 3000 MJ/m3. (Matuška, T. 2013) Návrh typu a objemu zásobníku závisí na navrhovaném solárním pokrytí a požadované aplikaci. U solárních zásobníků s velkým objemem je problematické zajistit dopravu do místa instalace a umístění v objektu, celkový objem je proto nutné rozdělit do několika zásobníků. Důležitým prvkem se tak stává způsob připojení zásobníku a případná stratifikace zásobníků. V neposlední řadě má na účinnost zásobníků vliv kvalita izolací vlastních zásobníků a příslušných prvků (Počinková, M., Čuprová, D. 2008).

3.3 Energetické parametry solárních soustav Efektivitu provozu solárních soustav lze vyjádřit několika ukazateli. Parametry slouží jako podklad k ekonomickému, energetickému a ekologickému vyhodnocení solárních tepelných soustav. Ukazateli jsou skutečně využité tepelné zisky solární soustavy a vlastní spotřeba tepla v aplikaci, kterou má solární soustava pokrýt. Za využité tepelné zisky solární soustavy jsou považovány ty, které soustava včetně zohlednění svých ztrát dodá na pokrytí potřeby tepla v dané aplikaci [kWh/rok; GJ/rok]. Využité solární zisky jsou závislé na kvalitě navržených komponent – kolektor, zásobník; na tepelných ztrátách soustavy – rozvod potrubí, solární zásobník; na orientaci a sklonu solárních kolektorů a především na návrhu plochy solárních kolektorů vzhledem k potřebě tepla (výkon, průtok). Účinnost solární soustavy charakterizuje energetickou kvalitu solární tepelné soustavy bez ohledu na klimatické podmínky. Účinnost soustavy je závislá jak na kvalitě použitých prvků (kolektor, zásobník, výměník, tepelná izolace, regulace, hydraulické zapojení), tak na návrhu plochy kolektorů vůči potřebě tepla. U maloplošných solárních soustav se celková účinnost solární soustavy pohybuje okolo 35 %, u velkoplošných soustav nad 45 %. Spotřeba pomocné energie soustavy (u soustav s nuceným oběhem) – pohon oběhových čerpadel, ovládaných ventilů, regulací – se poměr pomocné elektrické energie k tepelným ziskům soustavy může u 27

maloplošných soustav pohybovat do 4 %, u velkoplošných soustav vzhledem k velké ploše a vysoké hodnotě absolutních zisků se pohybuje do 1 %. Vyhodnocení energetických přínosů může být provedeno výpočtem nebo měřením – výsledky u obou způsobů jsou závislé na správnosti postupu. Běžná projekční i auditorská praxe se uchyluje pro časovou náročnost zvládnutí pokročilých simulačních programů a časté nedostupnosti potřebných vstupních údajů ke zjednodušeným metodám výpočtu – např. zjednodušená měsíční bilanční metoda dle normy TNI 73 0302: Energetické hodnocení solárních tepelných soustav – zjednodušený výpočtový postup. Pro podrobnější hodnocení konkrétních řešení solárních soustav slouží počítačové simulace. Ceny simulačních programů se pohybují řádově v desítkách tisíc Kč a jsou vhodné především pro experty a profesionály, kteří se s navrhováním a hodnocením solárních soustav zabývají dlouhodobě. Pro přehled jsou níže uvedeny některé programy dostupné pro projektanty: − POLYSUN 4; − T*SOL; − GetSolar. Tyto uvedené simulační programy zpravidla počítají provozní parametry solární soustavy v hodinových krocích. Pokročilé dynamické simulační programy (např. TRNSYS) řeší příslušné diferenciální rovnice a používají se v oblasti vědeckých výpočtů (Matuška, T. 2013).

28

4 Analýza využívání zdrojů energie a příprava přednášky

4.1 Metodologie výzkumu Výzkum provedený v rámci této práce je kvantitativního charakteru, přičemž bylo použito techniky dotazníkového šetření. Nestandardizovaný dotazník byl zpracován autorem práce, obsahuje 7 otázek, z nichž 5 je uzavřených, 2 otázky jsou otevřené s možností vlastní odpovědi. Distribuce dotazníků proběhla osobní cestou. Sesbíraná data byla zpracována v programu MS Excel 2007. Byla provedena analýza dat na úrovni deskriptivní statistiky, a to univariační analýza absolutních a relativních četností či průměrných hodnot se znázorněním výsledků do komentovaných tabulek a/nebo grafů. Hlavním cílem práce bylo zjistit, jaké zdroje energie používají respondenti – občané okresu Opava k vytápění a ohřevu vody. Dílčími cíli práce bylo zjistit: -

jaké jsou pořizovací náklady na systémy vytápění a ohřevu vody respondentů – občanů okresu Opava

-

jaké jsou náklady respondentů – občanů okresu Opava na roční provoz systémů pro vytápění a ohřev vody Během stanovování hlavního, především však dílčích cílů, vyvstaly následující

výzkumné otázky: Výzkumná otázka 1: Jaké zdroje energie využívají respondenti – občané okresu Opava k vytápění a ohřevu vody? Výzkumná otázka 2: Jaké jsou pořizovací náklady na systémy vytápění a ohřev vody respondentů – občanů okresu Opava? Výzkumná otázka 3: Jaké jsou provozní roční náklady respondentů – občanů okresu Opava na roční provoz systémů pro vytápění a ohřev vody?

29

4.2 Charakteristika výzkumného souboru Autorem práce bylo osloveno 30 respondentů (domácností) s požadavkem o vyplnění dotazníku. Podařilo Poda se tak získat 30 vyplněných dotazníků, dotazníků návratnost tedy byla 100 %. Dotazníky byly anonymní. Výzkumný soubor tvoří tvoř 30 respondentů majících trvalé bydliště v okrese Opava. Vzhledem k nízkému počtu po respondentů výzkumného souboru vůč ůči velikosti výzkumné populace, ce, kterou tvoří tvo í všichni obyvatelé okresu Opava, nemohou být data zobecněna na na celou výzkumnou populaci. Pro přesnější ř ější představu o výzkumném souboru jsou úvodní, demografické otázky zpracovány v této podkapitole.

Pohlaví

40%

Muž Žena

60%

Graf 1: Pohlaví respondentů respondent

Jak lze pozorovat v grafu 1, dotazník d vyplnilo 18 mužů (tj. 60 %) a 12 žen (tj. 40 %).

Počet obyvatel v místě bydliště

Absolutní četnost

do 3000 obyvatel 3001 – 10 000 obyvatel nad 10 000 obyvatel

7 19 4

Tabulka 1: Počet čet obyvatel v místě bydliště (obci)

30

Počet obyvatel v místě bydliště (obci) do 3000 obyvatel

3001 – 10 000 obyvatel

13%

nad 10 000 obyvatel

23%

64%

Graf 2: Počet čet obyvatel v místě bydliště (obci)

199 respondentů, v relativních hodnotách 64 %, bydlí v obci s více než 3000 a méně než 10 001 obyvateli. 7 respondentů respondent (tj. 23 %) má trvalé bydliště bydlišt v obci s méně než 3000 obyvateli a 4 respondenti (tj. ( 13 %) bydlí v obci s více než 10 000 obyvateli (graf 2).

Typ obývané nemovitosti

Rodinný dům s jedním bytem Rodinný dům s více byty Bytový dům - byt v osobním vlastnictví Bytový dům - spoluvlastnictví bytu Bytový dům – nájem bytu Jiné Tabulka 2: Typ obývané nemovitosti

Absolutní četnost 13 13 0 0 4 0

31

Typ obývané nemovitosti 0% 0% 0%

Rodinný dům s jedním bytem

13%

Rodinný dům s více byty 44%

43%

Bytový dům - byt v osobním vlastnictví Bytový dům spoluvlastnictví bytu Bytový dům – nájem bytu Jiné

Graf 3: Typ obývané nemovitosti

znázorn no, jaký typ nemovitosti respondenti obývají. V tabulce 2 a grafu 3 je znázorněno, Více než třetina etina respondentů, respondent 35 % uvádí, že bydlí v jednogeneračním rodinném domě. Více než čtvrtina, 27 % dotázaných bydlí v rodinném doměě s více bytovými jednotkami. V bytě v osobním vlastnictví bydlí 8 dotazovaných (tj. tj. 17 %). V nájemním byt žije 6 respondentů respondent (tj. 13 %). V jiném typu nemovitosti bydlí, bydlí respektive jej vlastní 4 dotazovaní (tj. 8 %).

32

4.3 Analýza výsledků V následující podkapitole již nalézáme zpracování samotného výzkumu využívání zdrojů energie pro vytápění a ohřev vody a s tím souvisejících nákladů na vytápění a ohřev vody.

Paliva a zdroje tepla využívané pro ohřev užitkové vody

Absolutní četnost

Elektrický bojler Elektrický průtokový ohřev Přímotopný plynový bojler Přímotopný průtokový plynový ohřev Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (1,2 emisní třída) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (3,4 emisní třída) Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – komínový Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na biomasu (dřevo, štěpka, peletky) Termosolární kolektor Fotovoltaický panel – ohřev elektřinou Tepelné čerpadlo Jiné Tabulka 3: Paliva a zdroje tepla využívané pro ohřev užitkové vody

5 0 9 5 4 3 2 7 2 3 2 3 2

Z tabulky 3 lze vypozorovat, že nejvíce respondentů (9) využívá pro ohřev užitkové vody přímotopný plynový bojler. 7 respondentů využívá nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační a 3 respondenti využívají k ohřevu vody termosolárních kolektorů. 5 respondentů využívá elektrický bojler, 5 dotazovaných pa vedlo, že využívá přímotopný průtokový plynový ohřev. 4 dotazovaní vodu ohřívají díky nepřímotopnému ohřevu bojlerem – kotlem na tuhá paliva (1,2 emisní třída) a 3 nepřímotopným ohřevem bojlerem – kotlem na tuhá paliva (3,4 emisní třída). 3 respondenti využívají tepelná čerpadla, 2 nepřímotopného ohřevu bojlerem – plynovým kotlem – komínovým, 2 nepřímotopného ohřevu bojlerem – kotlem na biomasu (dřevo, štěpka, peletky). 2 dotazovaní využívají k ohřevu vody elektřinu fotovoltaický panel a 2 využívají jiného způsobu ohřevu vody, než bylo nabízeno v dotazníku.

33

Celkovým součtem lze z tabulky 3 zjistit, že suma je vyšší než počet respondentů výzkumu. Tento stav je způsoben faktem, že někteří respondenti kombinují vícero systémů a tedy zdrojů energie pro ohřev užitkové vody. Tento stav je znázorněn v tabulce 4.

Kombinace zdrojů energie pro ohřev vody Elektrický bojler + přímotopný plynový bojler Elektrický bojler + nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (1,2 emisní třída) Přímotopný plynový bojler + přímotopný průtokový plynový ohřev Přímotopný plynový bojler + nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační + nepřímotopný ohřev bojler – kotel na biomasu (dřevo, štěpka, peletky) Přímotopný průtokový plynový ohřev + nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (1,2 emisní třída) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (1,2 emisní třída) + nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – komínový Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (3,4 emisní třída) + termosolární kolektor + jiné Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (3,4 emisní třída) + nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – komínový Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (3,4 emisní třída) + termosolární kolektor Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační + termosolární kolektor Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační + nepřímotopný ohřev bojler – kotel na biomasu (dřevo, štěpka, peletky) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na biomasu (dřevo, štěpka, peletky) + fotovoltaický panel – ohřev elektřinou Fotovoltaický panel – ohřev elektřinou + tepelné čerpadlo + jiné

Absolutní četnost

2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1

Tabulka 4: Kombinace zdrojů energie pro ohřev vody

Z tabulky 4 je možno vysledovat, že 12 z 30 respondentů kombinuje 2 systémy (zdroje energie) pro ohřev užitkové vody a 3 respondenti kombinují dokonce 3 systémy (zdroje energie) pro ohřev užitkové vody. Všichni 3 respondenti (tabulka 4), kteří označili, že pro ohřev vody využívají termosolární kolektory, tento systém kombinují se systémem jiným, a to v 1 případě s plynovým kotlem kondenzačním, v 34

1 s kotlem na tuhá paliva (3,4 emisní třída) a 1 respondent kombinuje termosolární kolektor s kotlem na tuhá paliva (3, 4 emisní třída) a jiným zařízením.

Paliva a zdroje energie využívané pro vytápění

Absolutní četnost

Klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru – ocelové Klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru – litinové článkové Automatické kotle na uhlí s mechanickým přísunem paliva (vzduchový ventilátor pro přívod vzduchu na spalování, plynulá regulace v požadovaném rozsahu výkonu kotle) Polozplyňovací kotel na dřevo Zplyňovací kotel na dřevo či na uhlí Kotle na pelety, dřevní štěpky Elektro kotle Tepelné čerpadlo typ země-voda Tepelné čerpadlo typ voda – voda Tepelné čerpadlo typ vzduch – voda Plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) Plynový kotel kondenzační Solární termický systém Fotovoltaický solární systém Jiný systém Tabulka 5: Paliva a zdroje energie využívané pro vytápění

5 5 1 1 0 1 0 2 0 0 12 7 4 2 5

V tabulce 5 jsou zaznamenány četnosti využívání systémů pro získávání energie pro vytápění. 12 respondentů pro vytápění využívá plynových kotlů atmosférických. 10 respondentů využívá klasické atmosférické kotle na pevná paliva bez ventilátoru z čehož polovina má instalován kotel ocelový, polovina litinový článkový. 7 respondentů vytápí pomocí plynových kotlů kondenzačních. 4 dotazovaní vytápí, respektive přitápí pomocí solárního termického systému. 5 dotazovaných uvedlo, že vytápí pomocí jiného, v dotazníku neuvedeného, systému. 2 respondenti vytápí (přitápí) pomocí fotovoltaického solárního systému, 2 dotazovaní vytápí pomocí tepelného čerpadla využívajícího principu země-voda. Pouze 1 35

respondent uvedl, že k vytápění využívá polozplyňovací kotel na dřevo, 1 kotel na pelety či dřevní štěpky a 1 automatický kotel na uhlí s mechanickým přísunem paliva. Podobně jako tomu bylo v předchozím případě, i zde zjistíme, že suma je vyšší než počet respondentů výzkumu, z čehož vyplývá, že někteří respondenti kombinují vícero systémů a tedy zdrojů energie pro vytápění. Tento stav je znázorněn v tabulce 6.

Kombinace zdrojů energie využívané pro vytápění

Absolutní četnost

Klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru – ocelové + plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) Klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru – litinové článkové + plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) Klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru – litinové článkové + fotovoltaický solární systém Automatické kotle na uhlí s mechanickým přísunem paliva (vzduchový ventilátor pro přívod vzduchu na spalování, plynulá regulace v požadovaném rozsahu výkonu kotle) + solární termický systém Kotle na pelety, dřevní štěpky + fotovoltaický solární systém Plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) + jiný systém Plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) + solární termický systém + jiný systém Plynový kotel kondenzační + solární termický systém Solární termický systém + jiný systém

3

4

1

1 1 1 1 1 1

Tabulka 6: Kombinace zdrojů energie využívané pro vytápění

Tabulka 6 poskytuje přehled, jak respondenti kombinují systémy pro využití zdrojů energie pro vytápění. Systémy kombinuje 14 oslovených, z čehož 13 respondentů kombinuje 2 systémy pro zisk energie k vytápění, 1 respondent dokonce systém tři. 4 dotazovaní kombinují klasické atmosférické kotle na pevná paliva bez ventilátoru – litinové článkované a plynový kotel s atmosférickým spalováním/turbem. 3 dotazovaní kombinují rovněž plynový kotel s atmosférickým 36

spalováním/turbem, s klasickým atmosférickým kotlem na pevná paliva bez ventilátoru, avšak ocelovým. Kombinace ostatních systémů je v souboru zastoupena vždy v jedné domácnosti (viz tabulka 6).

Typ zařízení - vytápění

Průměrná cena v Kč

Kotel na tuhá paliva - ocelový

30 000 Kotel na tuhá paliva - litinový 40 000 Krb sálavý 40 000 Krb teplovzdušný 110 000 Krb s teplovodní vložkou 80 000 Kotel na hnědé uhlí automatický, s regulací - emisní třída 4 100 000 Kotel na pelety s regulací - emisní třída 4 100 000 Kotel plynový komínový 40 000 Kotel plynový kondenzační stacionární 80 000 Kotel plynový kondenzační závěsný 75 000 Tepelné čerpadlo typ země - voda (vrt) 860 000 Tepelné čerpadlo typ země - voda (plošný kolektor) 660 000 Fotovoltaika - síťový systém do 5 kW 350 000 Termosolární panel pro příhřev ÚT - plochý 80 000 Termosolární panel pro příhřev ÚT - vakuové trubice 200 000 Tabulka 7: Průměrné pořizovací náklady jednotlivých zařízení pro vytápění

Tabulka 7 je porovnáním průměrných cen pořizovacích nákladů na jednotlivé typy zařízení určené pro vytápění objektu, jenž respondenti uvedli v dotazníku. Nejvyšší náklad, a to cca 860 000 Kč, byl investován do tepelného čerpadla typu země – voda (vrt). Další uživatel tepelného čerpadla rovněž typu země – voda, ale s využitím plošného kolektoru uvedl investici do tohoto zařízení přibližně 660 000 Kč. Za zařízení pro vytápění pomocí elektrické energie transformované fotovoltaickým síťovým systémem respondenti zaplatili přibližně 350 000 Kč. Co se týká termosolárních panelů, je evidentní poměrně značný rozdíl mezi termosolárním panelem plochým, jenž lze pořídit v průměru za 80 000 Kč a termosolárním panelem z vakuových trubic, za jehož pořízení respondenti zaplatili přibližně 200 000 Kč.

37

Typ zařízení – ohřev TUV

Průměrná cena v Kč

Přímotopný (komínový) plynový bojler

20 000 Průtokový plynový ohřev 20 000 Nepřímotopný bojler - ohřev kondenzačním plynovým kotlem 20 000 Nepřímotopný bojler - ohřev komínovým plynovým kotlem 10 000 2 Solární panel pro ohřev TUV - plochý 4,5 m 60 000 2 Solární panel pro ohřev TUV - plochý 9 m 100 000 2 Solární panel pro ohřev TUV - vakuové trubice 6 m 20 000 Elektrický bojler 150 l 15 000 Elektrický bojler 80 l 10 000 Kombinovaný zásobník - kotel na tuhá paliva + elektřina 25 000 Tabulka 8: Průměrné pořizovací náklady jednotlivých zařízení pro ohřev TUV

V tabulce 8 lze porovnat pořizovací náklady na různé systémy pro ohřev vody. Za solární panel pro ohřev TUV rozloze 9 m2 respondenti zaplatili přibližně 100 000 Kč, stejné zařízení o poloviční rozloze vyšlo respondenta na 60 000 Kč. Pořízení solárního panelu z vakuových trubic o rozloze 6 m2 lze vyčíslit přibližně na 20 000 Kč. V relacích od 10 000 do 20 000 se pak pohybuje pořízení ostatních systému využívaných respondenty pro ohřev TUV.

Příslušenství

Průměrná cena v Kč

Zásobníky vody pro tepelná čerpadla, automatické kotle, kombinované systémy – více druhů vytápění + ohřevu TUV 30 000 Rekonstrukce komínu – nerez vložka 25 000 Tabulka 9: Průměrné pořizovací náklady příslušenství k vytápění a ohřevu TUV

Do samostatné tabulky 9 byly zařazeny náklady přidružená pořizovací zařízení pro vytápění či ohřev TUV.

Pořizovací náklady zařízení pro vytápění a ohřev TUV jsou v našem případě vykazované na jednotku zdroje a nezohledňují počet bytových jednotek ze zdroje vytápěných nebo vodu ohřívajících nebo počet osob v bytech bydlících ani plošnou výměru ze zdroje vytápěnou.

38

Zdroj energie Kotel na tuhá paliva

Krb sálavý

Palivo

Množství

Náklad v Kč

černé uhlí

7t

35 000

hnědé uhlí kusové dřevo nejakostní kusové dřevo jakostní

10 t

27 000

32 m3

25 600

18 m3

27 000

Krb s teplovzdušnou vložkou

kusové dřevo jakostní

10 m3

15 000

Kotel na hnědé uhlí automatický

hnědé uhlí

6,5 t

17 550

Kotel plynový klasický komínový

zemní plyn

3000 m3

54 000

Kotel plynový kondenzační

zemní plyn

2000 m3

36 000

Teplné čerpadlo topný faktor 3

elektřina

8800 kWh

24 000

Termosolární panel + pomoc. zdroje – čerpadla, regulace + dotápění ZP

elektřina + 60 % ZP (dotápění)

300 kWh + 1 200 m3

1 680 + 21 600

Tabulka 10: Roční provozní náklady na vytápění jednotlivými zdroji (palivy)

V tabulce 10 lze pozorovat, kolik respondenti v průměru ročně zaplatí za vytopení obývané nemovitosti. Jeví se, že nejdražší zisk energie pro tepelný komfort je spalováním zemního plynu v klasickém plynovém komínovém kotli, kdy respondenti uvedli roční provozní náklad v průměru 54 000 Kč. Respondenti - spotřebitelé, kteří vytápí zemním plynem spalovaným v plynovém kondenzačním kotli, uvádí protopenou částku 36 000 Kč ročně a podobně jsou na tom dotazovaní, kteří spalují černé uhlí v kotli na tuhá paliva (35 000 Kč). Uživatelé využívají termosolární panel k vytápění musí počítat s náklady na dotápění, přičemž celkovou roční spotřebu tak lze vyčíslit okolo 23 000 Kč.

39

Zdroj energie

Palivo

Množství

Náklad v Kč

2000 kWh 10 000 Elektrický bojler elektřina 3 1000 m 18 000 Přímotopný plynový bojler zemní plyn Nepřímotopný plynový bojler 15 300 850 m3 kondenzační zemní plyn 700 m3 12 600 Průtokový plynový ohřívač zemní plyn 3 Nepřímotopný kombinovaný kusové dřevo + 8 m + 1000 6 400 + 5 600 ohřívač ÚT + elektřina elektřina kWh Nepřímotopný kombinovaný kusové dřevo + 8 m3 + 500 m3 6 400 + 9 000 ohřívač ÚT + tuhá paliva, plyn zemní plyn Termosolární panel + pomoc. 300 kWh + zdroje - čerpadla, regulace + elektřina + zemní 1 680 + 5 400 300 m3 dohřev ZP plyn (dohřev) Tabulka 11: Roční provozní náklady na ohřev TUV jednotlivými zdroji (palivy)

Tabulka 11 porovnává průměrné roční náklady na ohřev teplé užitkové vody respondentů. Nejvíce, 18 000 Kč, zaplatí spotřebitelé ohřívající vodu zemním plynem v přímotopném plynovém bojleru. Respondenti, kteří ohřívají vodu kombinací zemního plynu a spalováním kusového dřeva ročně zaplatí přibližně okolo 15 000 Kč, podobně jako při ohřevu vody zemním plynem v nepřímotopném plynovém kondenzačním bojleru. Uživatelé, kteří kombinují ohřívání TUV pomocí termosolárních panelů a případný dohřev řeší zemním plynem, zaplatí přibližně okolo 7 000 Kč.

V tabulkách 10 a 11 jsou zahrnuty položky průměrné ceny paliva včetně daně z přidané hodnoty. Naopak zde nejsou zahrnuty položky nepřímých nákladů, jako jsou např. doprava paliva a jeho skladování, pravidelné čištění topeniště či spalinových cest a jejich revize, zpracování dřeva a jeho sušení, trvalý nájem odběrného místa apod. Je důležité dodat, že u tepelných čerpadel je v cenách přímých ročních nákladů zohledněna sazba elektřiny a je snížena proti běžné sazbě a v uvedené časové době je snížena sazba elektřiny používána i u ostatních elektrických spotřebičů. U fotovoltaiky jsou přebytky vyrobené elektřiny odprodávány distributorovi elektřiny.

40

4.4 Závěry výzkumu Jak lze vypozorovat z předcházející kapitoly, častěji jsou k ohřevu TUV a vytápění využívány tzv. neobnovitelné zdroje energie. Výzkumná otázka 1: Jaké zdroje energie nejčastěji využívají respondenti k vytápění a ohřevu vody? K vytápění využívají respondenti především zařízení spalující zemní plyn či zařízení pro spalování uhlí, k ohřevu užitkové vody pak využívají respondenti především zařízení spalující zemní plyn či tuhá paliva. Výzkumná otázka 2: Jaké jsou pořizovací náklady na systémy vytápění a ohřev vody respondentů – občanů okresu Opava? Výzkumem bylo zjištěno, že nejvyšší pořizovací náklady na zařízení pro vytápění respondenti vynaložili na zřízení tepelného čerpadla, nejnižší náklady pak vynaložili ti respondenti, kteří zvolili ocelový kotel na tuhá paliva. Nejvyšší pořizovací náklad pro zřizování systému pro ohřev vynaložili ti respondenti, kteří zvolili plochý solární panel pro ohřev TUV o rozloze 9 m2, nejnižší pořizovací náklady vynaložili ti respondenti, kteří zvolili nepřímotopný bojler ohřev komínovým plynovým kotlem či elektrický bojler 80 litrový. Výzkumná otázka 3: Jaké jsou provozní roční náklady respondentů – občanů okresu Opava na roční provoz systémů pro vytápění a ohřev vody? Nejvyšší roční provozní náklady pro ohřev TUV vynaložili ti respondenti, kteří vodu ohřívají zemním plynem v plynovém přímotopném bojleru, nejnižší náklady pak dotazovaní, kteří využívají termosolární panel a zbytek potřeby teplé vody pokrývají dohřevem zemním plynem. Nejvyšší roční provozní náklady na vytápění dotazovaní, kteří vytápí zemním plynem v plynovém klasickém komínovém kotli. Nejnižší náklady vynaložili respondenti, kteří své obydlí vytápěli kusovým jakostním dřevem v krbu s teplovzdušnou vložkou. Protože z výzkumu vyplynulo, že povědomí spotřebitelů o výhodách a nevýhodách využívání alternativních zdrojů energií stále není příliš vysoké, byla v druhé části této kapitoly připravena osvětová přednáška pro laickou veřejnost. 41

4.5 Teoretická východiska pro přípravu přednášky Přednáškou se rozumí vyučovací metoda, jež uplatňuje lektorův cílevědomý, souvislý a zpravidla časově delší ústní projev, umožňující vytvoření silného sociálního vztahu, v němž lektor projevuje svou orientaci v oboru a může systematičtěji, uceleněji a důsledněji než v kterékoliv jiné formě předkládat komplex nových poznatků (Barták, J. 2003). Dle M. Hladílka (2009) se při přenášení uplatňuje: a)

osvětlování příčinné souvislosti jevu

b)

podání celkového pohledu na sledovanou problematiku

c)

přehledné uspořádání a třídění faktů,

přičemž dochází k záměrnému využívání mluveného slova k získávání, informování a přesvědčování posluchačů. Podobně charakterizuje proces přednášení J. Barták (2003), když konstatuje, že přednáška rozebírá logicky a uspořádaně jevy a procesy, a to nejen z hlediska jejich klasifikace (klasifikační analýza), ale i z hlediska jejich vzájemných souvislostí (vztahová analýza), vysvětluje příčiny (kauzální analýza) a v neposlední řadě dokazuje závěry a provádí hodnocení (metody logické syntézy). J. Mužík (2004) řadí přednášku k metodám zaměřeným na poznání problémů, proto by přednášející měl dbát nejen na úvod přednášky a její jádro, kdy posluchačům podává základní informace, údaje a myšlenky, ale neměl by zapomínat především na důkazy, kdy hlavní myšlenky zdůvodňuje a aplikuje praktické poznatky. Důležitou součástí přednášky je závěr, v němž přednášející shrnuje vývody a poukazy na závažnost jednotlivých částí výkladu a teoreticky zobecňuje nebo směruje posluchače k praktickému upotřebení. J. Barták (2008) či M. Hladílek (2009) celek přednášky člení na úvod, hlavní část (stať) a závěr. Úvod přednášení má zejména motivační charakter, přednášející má v této části získat posluchačův zájem o přednášení. Má posluchače informovat nejen o struktuře

42

přednášky, ale také o jejích cílech, a to tak, aby ukázal svůj vlastní zájem na výsledcích přednášení (Ouroda, S. 2000). Úvod zahrnuje oslovení, výstižnou formulaci tématu a cíle přednášky a takové upoutání pozornosti posluchačů, aby došlo k jejich zainteresování na „vnitřní spoluúčasti“. Strukturu rozvíjení hlavních myšlenek je vhodné uvést názorně, nejlépe tedy s využitím technických prostředků. Protože na dobrém startu velice záleží, měl by přednášející posluchače oslovit originálně, vyvolat či posílit jejich zájem a zaměření pozornosti na výklad (Barták, J. 2008). V hlavní části přednášky je dokazována vytyčená teze, která je následně obhajována a vřazována do kontextu předchozích poznatků a souvislostí, přičemž je důležité udržet potřebný kontakt s posluchači, uplatnit optimální poměr předkládaných faktů, neméně důležité je uplatnit problémový charakter přednášky, kdy lze využít například řečnických otázek, přednášející zde může uplatnit osobní zkušenosti. Potřebné je také vyhýbat se redundantním, neboli vycpávkovým slovům (Hladílek, M. 2009). Pakliže se v hlavní části vyskytují, je vhodné nová fakta uvádět k problémům již známým, číselné údaje je vhodné vyjadřovat příměry. Každou podkapitolu přednášky by měl přednášející shrnout, přechod od jednoho problému k jinému by měl přednášející signalizovat – například zápisem na tabuli, flipchart, nebo změnami hlasového projevu. Slovní projev přednášejícího by měl respektovat požadavky spisovného jazyka, logické posloupnosti poznatků a správné větné stavby (Ouroda, S. 2000). J. Barták (2008, s. 81) hovoří o využívání aktivizačních otázek typu: „Představte si, že byste měli udělat……zařídit, obstarat, vyřešit, rozhodnout….“ „Můžete uvést, jak se na to díváte z hlediska vlastních zkušeností…..“ „Zažil někdo z vás něco podobného….“ Autor také poukazuje na užití humoru během výkladu a doporučuje jej v těch případech, kdy tato „vsuvka“ nebude působit křečovitě, neorganicky.

43

Závěr přednášky by měl být věnován shrnutí podstatných myšlenek, zrekapitulování dosažených výsledků a zobecnění základních poznatků (Ouroda, S. 2000; Hladílek, M. 2009). J. Barták (2008) doporučuje přednášejícím najít si v závěru přednášky prostor k seznámení posluchačů s možnostmi dalšího vzdělávání či sebevzdělávání v dané problematice. Přednáška vyžaduje náročnou přípravu, neboť tato metoda klade na přednášejícího i posluchače značné nároky, a to především z hlediska myšlenkového úsilí a schopnosti koncentrace pozornosti, neboť jsou během přednášky zpravidla sdělovány a přijímány poznatky abstraktní povahy (Barták, J. 2008). Závěrem by bylo vhodné uvědomit si, že přednáška je ovlivněna osobností přednášejícího, který by si však měl uvědomit, že není vhodné v přednášce například nadsazovat obsah nad formu, kdy jednoduchý obsah je vykládán příliš složitě, využívat přílišné dramatizace, používat ironické či vulgární poznámky či přednášet příliš monotónně (Mužík, J. 2010). 4.6 Přednáška „Využití solární energie pro vytápění a ohřev vody“ Je příjemné Vás, dámy a pánové, uvítat na přednášce o využití sluneční energie. Energie, obdobně jako potraviny, má historicky i v dnešní době výsadní postavení na trhu, a to z prostého faktu, že její využívání má nezbytně nutný charakter. Bez energie není člověk jako jedinec ani celá společnost schopná existence. Mnohostranné využívání energie nám umožňuje jednotlivé druhy energie nahrazovat jinými nebo omezovat jejich spotřebu. Nedá se však očekávat, že energetická spotřeba a tím i poptávka klesne na nulu. Z hlediska lidského individua to neznamená řešit otázku, zda použít nebo nepoužít energii pro uspokojení svých potřeb, znamená to řešit otázku, jaký druh energie pro požadovaný cíl využít. Z hlediska společnosti pak problém spočívá v otázce, jakým způsobem celkové množství energie zajistit tak, aby byly pokryty sumární požadavky jednotlivců a to průběžně podle aktuální nerovnoměrné potřeby dané např. denním režimem vyvolávajícím odběrné špičky v odběru některých druhů energií nebo nerovnosti

44

v průběhu roku komplikované navíc variabilitou klimatických podmínek v rámci jednotlivých dnů, respektive týdnů. Spotřeba energie na tvorbu tepla tvoří v komunální sféře tři čtvrtiny energetické spotřeby. Zajištění tepelné pohody a teplé užitkové vody musíme konfrontovat nejen z ekonomického hlediska, což znamená ceny energie, ale také z hlediska jistoty dodávky, provozní spolehlivosti nebo případné možnosti využívání doplňkového nebo náhradního zdroje. Významnou roli hraje rovněž požadavek současné úrovně komfortu vyžadující pouze občasnou obsluhu nebo lépe bezobslužný provoz. Významu rovněž nabývají ekologické aspekty všímající si dopadu energetiky na životní prostředí. Historický vývoj prokázal neoddělitelnost vazby mezi energetikou, ekonomií a ekologií. DRUHY ENERGIE Lidé ve svém vývoji nejprve pro svůj život využívali energii z rostlinné a živočišné potravy. Později se naučili využívat oheň a zdrojem energie bylo především dřevo. Ještě daleko později pak po staletí a tisíciletí při zajišťování tepla, světla a pro výrobu nástrojů, při dopravě využívali sluneční energii – buď přímo, nebo v podobě větru, vody dřeva. V počátcích tzv. průmyslové revoluce začal člověk využívat uhlí a o něco později ropu a zemní plyn, čili fosilní paliva. Na množství energie koncentrované ve fosilních palivech byl založen celý technický pokrok v posledních dvou stoletích vývoje lidské civilizace. Avšak využívání fosilních paliv s sebou přináší také problémy. Jejich rychle se zvyšující spotřeba vede ke znečišťování ovzduší a zřejmě ovlivňuje jeho složení. Do vzduchu se dostávají různé látky typu oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidů uhlíku, jemných prachových částic a dalších látek, z nichž mnohé mohou být karcinogenní. Sloučeniny síry a dusíku okyselují prostředí, což vede k hynutí lesů i k ohrožování zdraví dalších organismů včetně člověka. Množství oxidu uhličitého při spalování fosilních paliv a množství metanu unikajícího při těžbě ropy do ovzduší je podle mínění mnoha vědců na celém světě jednou z významných příčin klimatických změn. Tzv. skleníkový efekt, který vzniká přičiněním uvedených plynů, je původcem zvyšování teploty na zemském povrchu a a napomáhá tak tání ledovců, stoupání hladiny světových oceánů, k prudkým výkyvům počasí a k dalším jevům, které mohou mít dalekosáhlé následky. 45

Ukazuje se, že množství využívání fosilních paliv bude nezbytné v celém světě velmi výrazně a co nejrychleji omezit, proto musíme hledat jiné zdroje energie, naučit se jinak a lépe s energií hospodařit, nechceme-li se vzdát vymožeností naší civilizace. Obrovské množství energie lidé objevili v atomu a naučili se tuto energii využívat k výrobě elektrické energie. Namísto fosilních paliv se v atomových elektrárnách k ohřevu vody využívá štěpení uranu (dosud izotopu 235), při kterém se uvolňuje velké množství energie. Místo 1 tuny uhlí se spotřebuje jen přibližně 10 g jaderného paliva. Zdálo by se tedy, že je vše vyřešeno. Vždyť z atomových elektráren žádný oxid uhličitý ani jiné plyny neunikají. Bylo by to výborné, ovšem kdyby s těmito elektrárnami nebyly spojeny obrovské obavy z jejich havárií a nejistota, že by při jejich rozsáhlém využívání mohlo docházet i k celkovému zvyšování radioaktivity v prostředí vzhledem k dosud nevyřešenému způsobu nakládání s vyhořelým jaderným odpadem (Kvasničková, D. 2012). BUDOUCNOST ROZVOJE ENRGETIKY Pro budoucnost – pro udržitelný rozvoj – jsou nezbytné dvě cesty, které musí splynout v jeden proud. První z nich je hospodárnější využívání energie, druhou pak využívání obnovitelných energetických zdrojů, které jsou vůči životnímu prostředí šetrnější. Takovým zdrojem energie je i již v dávných dobách využívaná sluneční energie, energie větru, vody, energie z biomasy a energie přímého slunečního svitu využita v termosolárních zařízeních nebo fotovoltaickcých systémech. Jejich současné využívání je na daleko vyšší technické úrovni a stále se zdokonaluje. Sluneční záření může být využíváno jako nevyčerpatelný zdroj energie, jehož využívání nemusí být spojeno s negativními vlivy na prostředí. Využití sluneční energie závisí na intenzitě slunečního záření. V našich krajinách za rok na vodorovně umístěnou plochu 1 m2 dopadá více než 1 000 kWh sluneční energie. V rodinném domku se spotřebuje za rok přibližně tolik uhlí, z něhož se hořením uvolní 35 000 kWh. Toto množství sluneční energie dopadne na necelých 35 m2 plochy střechy domku. Přímé využívání sluneční energie je možné buďto pasivně (vhodným architektonickým řešením a izolací je možné ušetřit značné množství energie – trombého stěna, zasklený balkon, zimní zahrada, atrium) nebo aktivně – přeměnou 46

slunečního svitu na elektřinu, čili tzv. fotovoltaickou přeměnu či přeměnou slunečního záření pomocí solárního kolektoru vyplněných kapalinou nebo vzduchem, čili tzv. termickou přeměnou. Nyní je nasnadě stručně shrnout, jaký je rozdíl mezi termosolárním zařízením a fotovoltaickým systémem. Termosolární zařízení (kolektory) se používají k ohřevu vody, vytápění nebo k technologickým procesům o vysoké teplotě. Solární fotovoltaické články jsou fotovoltaické buňky, které sluneční energii, respektive svit transformují na energii elektrickou. I solární články se mohou ohřívat, avšak na rozdíl od kolektorů je v tomto případě ohřev nežádoucím vedlejším efektem. Termická přeměna má množství podob využití. Pro obytné domy je to nejčastěji využití: -solárních kolektorů pro ohřev bazénové vody -termosolárních soustav pro ohřev užitkové vody -termosolárních soustav pro vytápění -termosolárních soustav pro chlazení Další možnosti využití již tak časté nejsou, ale přesto však existují i jiné možnosti: -destilace vody -desinfekce vody -vaření a sušení; či případné průmyslové využití: -solární pece (tavení kovů, chemické reaktory) -tepelný solární (Stirlingův) motor PŘEDNOSTI A NEVÝHODY SOLÁRNÍ ENERGIE Její využívání má minimální dopady na životní prostředí, neprodukuje škodlivé odpady, v podstatě nijak neovlivňuje tepelnou rovnováhu Země. Další výhodou je téměř univerzální, plošná dostupnost a pochopitelně i to, že je k dispozici zdarma. Systémy využívající solární energii jsou ze své podstaty vysoce decentralizované, bezpečné a nehrozí jim problémy se zastavením dodávek nebo zvyšováním cen. Většina solárních systémů je technicky jednoduchá a vyznačuje se dlouhou životností a minimálními nároky na obsluhu. Významné je i to, že se tyto systémy dají instalovat i v husté městské zástavbě. Za základní nevýhodu solární energie lze považovat její časovou proměnlivost a malou plošnou hustotu. V důsledku toho musí být solární systém poměrně velký a 47

vždy musíme mít další zdroj, který bude použit v době nedostatečného slunečního svitu. V našich klimatických podmínkách potřebujeme například pro čtyřčlennou domácnost pro zajištění 60 – 70 % roční potřeby tepla pro ohřev vody přibližně 8 m2 kolektorů a odpovídající zásobníkovou nádrž, což je investice řádově 120 – 150 000 Kč, tyto náklady jiným typem ohřevu (plynem, elektřinou) pokryjeme teprve po deseti letech. Přestože je škála možností, jak využívat solární energii docela široká a potenciální výhody značné, v důsledku ekonomických limitů se v praxi setkáváme většinou jen s využitím energie na ohřev vody a přitápění.

48

Závěr Tématem této práce bylo využití sluneční energie, z čehož také vyplývá obsah a struktura práce. První kapitola se snaží čtenáři přiblížit obecný význam termínu energie, a to především z hlediska klasifikace jednotlivých druhů a charakterizování jednotlivých druhů z hlediska vyčerpatelnosti, respektive nevyčerpatelnosti. V druhé kapitole dochází k zužování obecného termínu energie přes charakterizování slunečního záření a princip přeměny slunečního svitu na člověkem využitelnou energii. Třetí kapitola je pak technického rázu a zaměřuje se především na popis solární tepelné soustavy a jejího nejdůležitějšího prvku – solárního kolektoru. Praktická část pak čtenáři poodkrývá preference využívání jednotlivých druhů energií či zdrojů paliv občanů okresu Opava a v neposlední řadě je zde patrná snaha o komparaci finančního aspektu využívání jednotlivých druhů energie, respektive zdrojů paliv pro vytápění a ohřev teplé vody. Aplikačním potenciálem této práce by mohla být přednáška vytvořená jako osvětová pro širší laickou veřejnost, která nemá příliš informací o možnostech, pozitivech a případných negativech využívání solární energie.

49

Shrnutí Bakalářská práce se zabývá zdroji energie, především pak solární energií jakožto zdrojem energie pro vytápění a ohřev užitkové vody. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část je věnována charakteristice jednotlivých zdrojů energie, vzniku a charakteristice slunečního záření a samostatná kapitola je věnována využívání solární energie v topenářské praxi. Praktická část práce je vyčleněna výzkumu, jehož primárním cílem bylo zjistit, jaké zdroje energie využívají respondenti – občané okresu Opava k vytápění a ohřevu užitkové vody. Provedený výzkum je kvantitativního charakteru, data byla sesbírána technikou nestandardizovaného dotazníku. Během zpracování práce vyvstaly tři výzkumné otázky, na něž byly nalezeny odpovědi a cíle práce tak byly splněny.

50

Bibliografie, informační zdroje AUGUSTA, P., HELEKAL, I., ĎURIŠOVÁ, M. Velká kniha o energii. Praha: L.A. Consulting Agency, c2001, 383 s. ISBN 80-238-6578-1. BARTÁK, J. Základní kniha lektora / trenéra: [jak rozvíjet vědomosti, schopnosti a dovednosti těch, kteří chtějí efektivně působit na druhé]. Praha: Votobia, 2003, 222 s. ISBN 80-7220-158-1. BARTÁK, J. Jak vzdělávat dospělé. 1. vyd. Praha: Alfa Nakladatelství, 2008, 197 s. ISBN 978-80-87197-12-7 BERANOVSKÝ, J., TRUXA, J. Alternativní energie pro váš dům. 2. aktualiz. vyd. Brno: EkoWATT, 2004, xiii, 125 s. ISBN 80-86517-89-6. BROŽ, K., ŠOUREK, B. Alternativní zdroje energie. Vyd. 1. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2003, 213 s. ISBN 80-01-02802-x. CETKOVSKÝ, S., FRANTÁL, B., ŠTEKL, J. Větrná energie v České republice: hodnocení prostorových vztahů, environmentálních aspektů a socioekonomických souvislostí. 1. vyd. Brno: Ústav geoniky Akademie věd ČR, 2010, 208 s. ISBN 97880-86407-84-5.

ĎURICA, D., SUK, M., CIPRYS, V. Energetické zdroje včera, dnes a zítra. Vyd. 1. Brno: Moravské zemské muzeum, 2010, 165 s. ISBN 978-80-7028-374-5. FILLEUX, Ch., GÜTERMANN, A. Solární teplovzdušné vytápění: koncepce, technika, projektování. 1. české vyd. Ostrava: HEL, 2006, 175 s. ISBN 80-86167-283. FOSTER, R., GHASSEMI, M., COTA, A. Solar energ: Renewable Energy and the Environment. 1. vyd. CRC Press. ISBN 978-1-4200-7566-3

51

HLADÍLEK, M. Kapitoly z obecné didaktiky a didaktiky vzdělávání dospělých. Vyd. 2., přeprac. Praha: Univerzita Jana Amose Komenského, 2009, 186 s. ISBN 978-8086723-75-4. KLENOVČANOVÁ, A., IMRIŠ, I. Zdroje a premeny energie. Vyd. 1. Prešov: ManaCon, 2006, 492 s. ISBN 80-89040-29-2.

KLECZEK, J. Energie ve vesmíru a ve službách lidí. 1. vyd. Praha: Albatros, 2002, 317 s. ISBN 80-00-01060-7.

KLINKEROVÁ, J. Obnovitelné zdroje energie. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 2009, 34 s. ISBN 978-80-7212-520-3.

LIBRA, M, POULEK, V. Zdroje a využití energie. 1. vyd. V Praze: Česká zemědělská univerzita, 2007, 141 s. ISBN 978-80-213-1647-8.

MATUŠKA, T. Solární tepelné soustavy. Praha: Společnost pro techniku prostředí, 2009, 194 s. ISBN 978-80-02-02186-5.

MATUŠKA, T. Solární zařízení v příkladech. 1. vyd. Praha: Grada, 2013, 254 s. ISBN 978-80-247-3525-2.

MURTINGER, K., BERANOVSKÝ, J. Energie z biomasy. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2011, 106 s. ISBN 978-80-251-2916-6.

MURTINGER, K., TRUXA, J. Solární energie pro váš dům. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2010, 107 s. ISBN 978-80-251-3241-8. MUŽÍK, J. Androdidaktika. 2., přeprac. vyd. Praha: ASPI, 2004, 146 s. ISBN 807357-045-9. MUŽÍK, J. Androdidaktické aspekty a principy vzdělávání lektorů. Praha: Rozlet servis, 2010, 49 s. ISBN 978-80-904824-0-1. 52

MYSLIL, V. Geotermální energie: zdroje, využití, technologie. Liberec: Geoterm CZ, 2011, 186 s. ISBN 978-80-260-2349-4. OURODA, S. Oborová didaktika. Vyd. 1. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2000, 117 s. ISBN 80-7157-477-5. POČINKOVÁ, M., ČUPROVÁ, D. Úsporný dům. 2. aktualiz. vyd. Brno: ERA, 2008, x, 182 s. ISBN 978-80-7366-131QUASCHNING, V. Obnovitelné zdroje energií. 1. vyd. Praha: Grada, 2010, 296 s. ISBN 978-80-247-3250-3.

RAPŠÍK, M. Základy energetiky I. 1. vyd. Bratislava: Vydavateľstvo STU, 2004, 202 s. ISBN 80-227-2074-7. THEMEßL, A., WEIß, W. Solární systémy: návrhy a stavba svépomocí. V Gradě 1. vyd. Praha: Grada, 2005, 116 s. ISBN 80-247-0589-3. Zemní plyn [online]. [cit. 27. 3. 2014]. Dostupný z WWW: www.rwe.cz/cs/ozemniplynu/zemni-plyn

53

Seznam tabulek a grafů Tabulka 1: Počet obyvatel v místě bydliště (obci) Tabulka 2: Typ obývané nemovitosti Tabulka 3: Paliva a zdroje tepla využívané pro ohřev užitkové vody Tabulka 4: Kombinace zdrojů energie pro ohřev vody Tabulka 5: Paliva a zdroje energie využívané pro vytápění Tabulka 6: Kombinace zdrojů energie využívané pro vytápění Tabulka 7: Průměrné pořizovací náklady jednotlivých zařízení pro vytápění Tabulka 8: Průměrné pořizovací náklady jednotlivých zařízení pro ohřev TUV Tabulka 9: Průměrné pořizovací náklady příslušenství k vytápění a ohřevu TUV Tabulka 10: Roční provozní náklady na vytápění jednotlivými zdroji (palivy) Tabulka 11: Roční provozní náklady na ohřev TUV jednotlivými zdroji (palivy)

Graf 1: Pohlaví respondentů Graf 2: Počet obyvatel v místě bydliště (obci) Graf 3: Typ obývané nemovitosti

54

Seznam příloh Příloha 1: Výzkumný dotazník

55

Přílohy Příloha 1: Výzkumný dotazník

DOTAZNÍK 1) Jste: a) Muž b) Žena

2) Bydlíte v obci/městě s počtem obyvatel a) do 3000 obyvatel b) 3001 – 10 000 obyvatel c) nad 10 000 obyvatel

3) Bydlíte v a) Rodinný dům s jedním bytem b) Rodinný dům s více byty c) Bytový dům - byt v osobním vlastnictví d) Bytový dům - spoluvlastnictví bytu e) Bytový dům – nájem bytu f) Jiné………………………………………………….

4) Označte paliva a zdroje tepla, které používáte pro ohřev užitkové vody a) Elektrický bojler b) Elektrický průtokový ohřev c) Přímotopný plynový bojler d) Přímotopný průtokový plynový ohřev e) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (1,2 emisní třída) f) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na tuhá paliva (3,4 emisní třída) g) Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – komínový h) Nepřímotopný ohřev bojler – plynový kotel – kondenzační i) Nepřímotopný ohřev bojler – kotel na biomasu (dřevo, štěpka, peletky) j) Termosolární kolektor k) Fotovoltaický panel – ohřev elektřinou l) Tepelné čerpadlo m) Jiné……………………………………………………

56

5) Označte paliva a zdroje tepla, které používáte pro vytápění (prosím, konkretizujte) a) klasické atmosférické kotle na pevná paliva (kusové dřevo, hnědé uhlí, černé uhlí, koks) bez ventilátoru I. Ocelové II. Litinové článkové b) Automatické kotle na uhlí s mechanickým přísunem paliva (vzduchový ventilátor pro přívod vzduchu na spalování, plynulá regulace v požadovaném rozsahu výkonu kotle) c) Polozplyňovací kotel na dřewvo d) Zplyňovací kotel na dřevo či na uhlí e) Kotle na pelety, dřevní štěpky f) Elektro kotle g) Tepelné čerpadlo typ země-voda h) Tepelné čerpadlo typ voda – voda i) Tepelné čerpadlo typ vzduch – voda j) Plynový kotel (atmosférické spalování/turbo) k) Plynový kotel kondenzační l) Solární termický systém m) Fotovoltaický solární systém n) Jiný systém…………………………………………………………

6) Uveďte prosím pořizovací náklady Vašeho systému ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

7) Uveďte prosím provozní roční náklady Vašich systémů pro vytápění a ohřev TUV ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

57