Ohrev teplej pitnej vody a podpora vykurovania v rodinný domoch.

V rodinných domoch je ohrev teplej pitnej vody jedným je najčastejší a zároveň najjednoduchší spôsobom využitia solárnej energie. Odber teplej pitnej vody a teda aj potreba tepla na jej ohrev je v priebehu roka relatívne konštantná, čo je pre solárne zariadenie ideálne. Oproti tomu potreba tepla na vykurovanie absentuje v letných mesiacoch, kedy máme dostatok slnečnej energia a jej potreba nastupuje v prechodných obdobiach a kulminuje v zimných mesiacoch, teda v období kedy máme k dispozícii relatívne málo slnečnej energie, prípadne tepelná energia z nej vyrobené má nízky teplotný potenciál. Aj v prípade, že nám to priestorové možnosti strechy a finančné možnosti investora dovolia navrhnúť väčší počet solárnych kolektorov, je dôležité sa zamyslieť nad tým, akým spôsobom budeme tepelnú energiu vyrobenú v lete využívať, keď jediným spotrebičom bude teplá pitná voda. Investícia do každej navyše vyrobenej kWh zo Slnka, ktorú nedokážeme využiť znižuje návratnosť celého solárneho systému.

Z tohto dôvodu je dôležité si uvedomiť, že solárna energia nám bude len pomáhať pri znižovaní potreby tepla na vykurovanie a nenahradí z časti, prípadne úplne primárny zdroj tepla akým je napr. najčastejšie plynový kotol. Zdroj tepla je preto potrebné navrhovať na celkovú tepelnú stratu budovy s prihliadnutím na ohrev teplej pitnej vody. O solárnej energii určenej na vykurovanie môžeme hovoriť len ako o podpore vykurovania. Na druhej strane, ak uvažujeme o tejto podpore vykurovania, musíme samotný vykurovací systém prispôsobiť možnostiam solárneho systému. Čo to v praxi znamená?

V prvom rade je to voľba vhodného vykurovacieho systému. Najvhodnejším partnerom pre solárnu podporu vykurovania sú nízkoteplotné vykurovacie systémy ako sú podlahové či stenové vykurovanie. Tieto systémy sú navrhované pri okrajových podmienkach ( napr. Ti = -12°C) na teplotný spád napr. 45/38 °C. V reálnom čase to znamená, že pri vonkajšej teplote vzduchu napr. +5°C, ktorá je bežne v prechodných obdobiach,  je tento teplotný spád nižší napr. 30/28 °C. A práve v tomto období vzhľadom na menšiu intenzitu slnečného žiarenia oproti letnému obdobiu, môžeme zo solárneho systému vyťažiť tepelnú energiu z nízkym teplotným potenciálom cca. 40 °C. A aby sme aj tepelnú energiu s takouto nízkou teplotou dokázali maximálne využiť, volíme nízkoteplotný vykurovací systém.

V druhom rade je dôležité vykurovací systém napojiť na zdroj tepla prostredníctvom 3-cestného zmiešavacieho ventilu, ktorý bude riadený na základe ekvitermickej regulácie. To znamená, že vyberieme na ekvitermickom regulátore vykurovaciu krivku, a na jej základe a na základe vonkajšej teploty vzduchu bude udržiavaná prostredníctvom 3-cestného zmiešavača vstupná teplota vody do vykurovacieho systému. Dôležité je, aby sme vykurovali len vodou takej teploty akú skutočne potrebujeme a tým optimálne využili tepelnú energiu zo solárneho systému.

Tretím predpokladom na správne využitie solárnej energie na podporu vykurovania je nízka tepelná strata domu (platí len pre prípad, že v lete okrem potreby tepla na prípravu teplej pitnej vody nemáme iný tepelný spotrebič). Prečo je to dôležité a kde sú hranice? Názorne si to môžeme ukázať na nasledovnej tabuľke, kde máme vyčíslenú potrebu tepla na vykurovanie pre rodinný dom s tepelnou stratou 10 kW a potrebu tepla na prípravu teplej pitnej vody počítanú pre dennú spotrebu teplej pitnej vody - 200 l, v jednotlivých mesiacoch roka.