Solárna energia na stavbu a vybavenie domu

Podiel alternatívnej výroby energie v celosvetovom energetickom mixe rastie. Napríklad v roku 2023 bola viac ako polovica všetkej elektrickej energie v Nemecku vyrobená v solárnych elektrárňach. Využívanie slnečnej energie na výrobu tepla je rovnako účinné. Okrem toho je dnes možné získavať a využívať slnečnú energiu nielen v priemyselnom meradle, ale aj v domácnostiach. S každým ďalším rokom sa táto prax stáva čoraz rozšírenejšou, čo umožňuje majiteľom domov ušetriť na údržbe domu a urobiť ich nezávislými od médií a neustále sa zvyšujúcich taríf.

Slovensko – krajina vychádzajúceho slnka

Existuje mýtus, že solárne panely je výhodné používať len v južných oblastiach, kde je intenzita slnečného žiarenia vyššia. Prax nám však hovorí o niečom inom. Bloomberg New Energy Finance odhaduje, že podiel výroby elektriny zo slnečnej energie v malom meradle predstavuje viac ako tretinu celkovej svetovej výroby elektriny zo slnečnej energie. A práve krajiny s rozvinutými ekonomikami ďaleko od rovníka udávajú v tejto oblasti tón.

Najlepším príkladom je Čína, ktorá je v súčasnosti jedným zo svetových lídrov v oblasti rozvoja solárnej energie. V polovici roka 2023 dosiahla celková kapacita výroby slnečnej energie v tejto krajine 154,51 GW, pričom 41,9 GW pochádzalo z distribuovanej výroby. To vyvracia akékoľvek argumenty o vysokých nákladoch a neefektívnosti solárnej energie: Číňanov nemožno označiť za nehospodárnych, ale sú.

A čo Slovensko?? Vedci z Ruskej akadémie vied dokázali, že poveternostné podmienky v našej krajine sú priaznivé pre využívanie slnečnej energie a rozvoj solárnej energetiky, a to aj v severných zemepisných šírkach.

Oleg Popel, predseda Vedeckej rady pre netradičné obnoviteľné zdroje energie, zástupca riaditeľa Spojeného inštitútu vysokých teplôt RAS„Jakutsko dostáva toľko slnečného žiarenia ako juh Nemecka. A povedzme, že je výhodnejšie využívať slnečnú energiu v Zabajkalsku ako v Krasnodarskom kraji a na Kryme. Je tu viac slnečných dní a viac žiarenia ako na juhu. Výkon slnečného žiarenia v strednom pásme Ruska sa pohybuje od 100 do 250 W na 1 km2. m územie. A množstvo prichádzajúceho slnečného žiarenia na severe je najmenej 810 kWh na meter štvorcový za rok, na juhu toto číslo dosahuje 1400 kWh.“

Slnko v každej žiarovke

Odborníci tvrdia, že slnečná energia je deväťkrát lacnejšia ako tradičná energia. Niektorí majitelia domov však pri posudzovaní nákladov na solárne panely uvažujú o ich návratnosti a pochybujú o ich účinnosti. Skúsenosti z už realizovaných projektov pomôžu zbaviť sa pochybností. Podľa spoločnosti GWSenergy je priemerná doba návratnosti od dvoch do piatich rokov: všetko závisí od nákladov na zariadenie, ako aj od toho, koľko elektriny dom spotrebuje.

Skontrolujte tieto údaje pomocou jednoduchých výpočtov.

Tu však neberieme do úvahy náklady na technologické pripojenie k elektrickej sieti – 10 až 20 tisíc Euro za každý ďalší kilowatt nad štandardné 3 kW, a to pre relatívne „prosperujúci“ moskovský región.

Ukazuje sa, že solárna elektráreň sa často oplatí už v čase inštalácie. Okrem toho budú môcť ruskí majitelia domov čoskoro predávať svoju prebytočnú elektrinu energetickým spoločnostiam – príslušný návrh zákona pripravuje ministerstvo energetiky.

Je pravda, že inštalácia konvenčných solárnych panelov nie je bez problémov. Pre bezpečnú inštaláciu je potrebné zvážiť nielen hmotnosť samotných panelov, ale aj nosných prvkov, a to je problematické, ak je dom už postavený. Okrem toho sú strešné konštrukcie vystavené značnému zaťaženiu vetrom a snehom, preto musia byť veľmi dôkladne upevnené.

© TEGOLA Integrácia solárneho panela TEGOSOLA

Inžinieri spoločnosti TEGOLA, jedného z popredných svetových výrobcov strešných krytín a hydroizolačných systémov, prišli s dômyselným riešením celého problému. Vyvinutá je tu inovatívna strešná krytina TEGOSOLAR – flexibilná škridla s fotovoltaickou membránou na vrchu. Funkciu solárnych panelov tak plní samotná strecha bez potreby inštalácie ďalších konštrukcií. Okrem toho sa výrazne znižujú náklady na systém – majiteľ domu vlastne zaplatí raz za strechu aj solárny panel.

Elena Seregina, zástupkyňa spoločnosti TEGOLA „Solárne články šindľov TEGOSOLAR sú vyrobené z trojvrstvového kremíka, takže v porovnaní s tradičnými solárnymi panelmi z monokryštalického a polykryštalického kremíka produkujú viac energie. Keď je zamračené, ich návratnosť je 60-65 %. Výkon každého panelu druhej generácie sa zvýšil zo 68 W na 136 W. Nová úprava obsahuje 22 aktívnych prvkov v každom paneli. Takáto strecha je odolná voči ultrafialovému žiareniu a poveternostným vplyvom, neodráža svetlo, nevytvára oslnenie a na rozdiel od tradičných panelov nevyžaduje inštaláciu špeciálnych systémov na vetranie

Výhodou použitia krytiny TEGOSOLAR je, že nevyžaduje žiadne špecifické riešenie krytiny, ale môže byť bezproblémovo integrovaná do všetkých laminátových krytín TEGOLA vo fragmentoch požadovaného tvaru a veľkosti. Zároveň existuje široká škála flexibilných strešných škridiel na báze polymérmi modifikovaného APP bitúmenu. Neobsahuje oxidovaný bitúmen, takže je bezpečný a má vlastnosti podobné polymérovému povlaku: zachováva si svoje vlastnosti pri zahriatí na slnku až do teploty +140 °C a na rozdiel od iných typov pružných šindľov má výnimočnú odolnosť voči ultrafialovému žiareniu. Pre strechu, ktorá je zároveň solárnym panelom, je to najlepšie riešenie.

TIP:

APP bitúmen je špeciálny polymér nazývaný APP ataktický polypropylén , ktorý modifikuje štruktúru bitúmenu a viaže prchavé látky, oleje a iné zložky v ňom obsiahnuté, čím zlepšuje jeho úžitkové vlastnosti. Pridaním APP sa asfalt v skutočnosti podobá polyméru, čím sa spomaľuje jeho starnutie a znižuje sa jeho náchylnosť na vonkajšie faktory.

Starnutie je proces zmeny zloženia asfaltu, ktorý je sprevádzaný zhoršovaním jeho vlastností zvyšovanie krehkosti a znižovanie odolnosti voči vode . Urýchľuje sa vplyvom slnečného žiarenia a kyslíka v dôsledku rozkladu štruktúry zvýšenie množstva tvrdých krehkých zložiek v dôsledku zvetrávania živičných látok a olejov . Rýchlosť starnutia charakterizuje trvanlivosť asfaltových materiálov.

Ďalšou výhodou flexibilných šindľov TEGOSOLAR je, že sú úplne bezúdržbové. To je pre majiteľov domov často najkritickejší faktor.

Slnko namiesto ohrievača

Autonómne napájanie nie je jediným snom moderného majiteľa domu. Ďalšou dôležitou zložkou nákladov je vykurovanie, ktoré predstavuje až 40-50 % prevádzkových nákladov. Slnečné lúče „dosiahli“ aj tento problém: špeciálne zariadenia – slnečné kolektory – umožňujú využívať teplo zo slnka na ohrev domov a vody.

Táto technológia už získala uznanie, ktoré si zaslúži: celosvetová kapacita solárnych kolektorov sa odhaduje na viac ako 200 GW. V Nemecku je to až 140 m2 na tisíc obyvateľov a na Cypre až 800 m2. Toto riešenie sa stáva populárnym aj medzi Slovenskámi majiteľmi domov.

Princíp kolektora je založený na priamom ohreve teplonosnej kvapaliny cirkulujúcej v potrubí. Pri kolektore s plochou 5 m2 a objemom nádrže 100 l môže teplota vody vo výmenníku tepla dosiahnuť až 70 °C. Nejde o riešenie, ktoré by úplne vylúčilo iné zdroje tepla, pretože na rozdiel od solárnej elektrárne kolektor nemôže uskladňovať energiu „do zásoby“ a slnko nesvieti celý deň a noc. V závislosti od ročného obdobia však môže znížiť náklady na palivo pre kotol o 25-80 %.

© TEGOLA Solárna strešná krytina TEGOSOLAR

Technicky možno tandem tradičného kotla a solárneho kolektora realizovať pomocou špeciálneho dvoj- alebo trojokruhového ohrievača vody, ktorý zásobuje systém vykurovania a prípravy teplej vody súčasne z dvoch zdrojov tepla: tradičného a alternatívneho. Existujú systémy, ktoré dokážu automaticky prepínať medzi zdrojmi, monitorovať teplotu a prietok vody v okruhoch a v prípade potreby zapnúť kotol na doplnenie vody.

Spoločnosť Viessmann napríklad vyvinula integrované riešenie založené na digitálnom regulátore, kondenzačnom plynovom kotle, divalentnom kotle a solárnych kolektoroch Vitosol 300-T, ktoré sa považuje za jedno z najúčinnejších na trhu. Skladá sa zo systému izolovaných vákuových sklenených rúrok, v ktorých sú umiestnené dosky s absorbérmi akumulujúcimi teplo.

Každý z nich je v kontakte s medenou rúrkou naplnenou nemrznúcou kvapalinou, ktorá pri zahriatí odovzdáva teplo z absorbéra do absorbéra, ktorý zasa odovzdáva teplo do výmenníka tepla kolektora. Vďaka tejto konštrukcii systém zachytáva viac slnečného tepla a funguje aj pri nízkych teplotách. Podľa výpočtov výrobcu dokáže kolektor plne zásobovať dom teplom a teplou vodou od mája do septembra a počas chladného obdobia ušetrí približne 30 % paliva.

Väčšinu územia Ruska osvetľuje Slnko dostatočne efektívne na to, aby sa jeho energia využívala pre potreby domácností a zároveň sa znížili náklady na elektrinu a vykurovanie. Moderné technické riešenia umožňujú úplnú automatizáciu procesu výroby a nevyžadujú údržbu ani špeciálne odborné znalosti na obsluhu. Majiteľ domu sa musí len správne rozhodnúť.