Ako funguje solárny zásobník

Produkty ešte len pripravujeme.

Môžete sa ale pozrieť na ostatné kategórie.

Ako funguje solárny zásobník: princíp, ktorý spája slnko s kotlom

Slnko dokáže ohriať vodu zadarmo – problém je len v tom, že svieti vtedy, kedy chce ono, a nie vtedy, keď potrebujeme teplú vodu na sprchovanie, umývanie riadu alebo kúpanie detí. Práve túto nezrovnalosť medzi ponukou slnečnej energie a skutočnou spotrebou teplej vody rieši solárny zásobník – špeciálne konštruovaný zásobník teplej vody, ktorý v sebe kombinuje dva nezávislé zdroje ohrevu. Jeden je solárny okruh napojený na kolektory na streche, druhý je klasický dokurovací zdroj, najčastejšie kotol alebo elektrická vykurovacia vložka.

Výsledkom je systém, ktorý funguje spoľahlivo za každého počasia po celý rok. Keď svieti slnko, väčšinu alebo úplne celú potrebu teplej vody pokryje zadarmo solárny okruh. Keď slnko nesvieti dostatočne – v zamračený deň, v noci alebo v zime – zásobník sa automaticky dohreje druhým zdrojom, takže domácnosť nikdy nezostane bez teplej vody. Tento článok vysvetľuje, ako presne solárny zásobník funguje zvnútra, prečo má dva výmenníky tepla, ako sa jeho správanie mení počas roka, aký objem zvoliť a ako sa dá skombinovať s rôznymi typmi dokurovania. Na konci nájdete aj dva reálne príklady z praxe a odpovede na najčastejšie otázky.

Ak riešite výber zásobníka všeobecne, odporúčame najprv prejsť aj základný prehľad Ako vybrať zásobník na teplú vodu – tento článok sa venuje špecificky solárnej verzii a nadväzuje naň.

Dva výmenníky, dva zdroje tepla – srdce solárneho zásobníka

Kľúčový rozdiel medzi bežným nepriamotopným zásobníkom a solárnym zásobníkom je v tom, že solárny zásobník má vo vnútri spravidla dva samostatné výmenníky tepla, umiestnené jeden nad druhým. Nejde o náhodné riešenie – je to dôsledok toho, ako sa fyzikálne líši teplo zo slnečných kolektorov od tepla z kotla, a ako tečúca voda v zásobníku prirodzene vrství teplotu od chladného dna po teplý vrch.

Spodný výmenník: zberač slnečnej energie

V spodnej, najchladnejšej časti zásobníka je umiestnený prvý, spodný výmenník tepla, napojený hadicami na solárne kolektory na streche. Táto poloha nie je náhodná – studená voda vždy klesá na dno nádrže, takže práve tam je teplotný rozdiel oproti teplonosnej kvapaline zo solárneho okruhu najväčší a prenos tepla najúčinnejší. Solárny okruh navyše pracuje s podstatne nižšími teplotami, než napríklad výstup z plynového kotla – aj mierne oblačný deň alebo skoré ráno dokáže solárny kolektor ohriať kvapalinu na teplotu, ktorá už stačí na odovzdanie tepla do spodnej, studenej vody v zásobníku.

Preto má spodný solárny výmenník spravidla väčšiu teplovýmennú plochu než bežný výmenník napojený na kotol – veľká plocha kompenzuje nižšiu teplotu teplonosnej kvapaliny a umožňuje efektívny zber slnečnej energie aj vtedy, keď slnečné žiarenie nie je na maxime. Vďaka tomu solárny systém "zbiera" energiu prakticky za každého počasia, kedy kolektory dostávajú aspoň nejaké svetlo – nielen za jasného letného poludnia, ale čiastočne aj cez zamračenú oblohu alebo na jar a na jeseň.

Horný výmenník alebo elektrická vložka: istota, keď slnko nestačí

V hornej časti zásobníka, kde sa v prevádzke drží najteplejšia voda pripravená na okamžitý odber, je druhý zdroj tepla – buď ďalší výmenník napojený na kotol (plynový, tepelné čerpadlo, prípadne iný zdroj ústredného kúrenia), alebo elektrická vykurovacia vložka zabudovaná priamo do plášťa zásobníka. Úloha tohto druhého zdroja je jednoduchá, ale zásadná: zaručiť, že voda vo vrchnej, odberovej časti zásobníka nikdy neklesne pod bezpečnú a komfortnú teplotu, bez ohľadu na to, koľko (alebo koľko málo) energie v ten deň dodalo slnko.

Toto dohrievanie sa spúšťa automaticky, riadené termostatom alebo reguláciou zásobníka – ak solárny okruh nedokáže sám udržať nastavenú teplotu, kotol alebo elektrická vložka dokúri chýbajúci rozdiel. Rovnako dôležitú úlohu má táto pravidelná dohrievacia funkcia aj z hygienického hľadiska: periodické zvýšenie teploty vody na vyššiu hodnotu (spravidla aspoň raz za čas nad 60 °C) je bežným odporúčaným opatrením proti množeniu baktérie legionely v zásobníku, a práve druhý, dokurovací zdroj túto funkciu spoľahlivo zabezpečí aj vtedy, keď by slnečná energia sama osebe na takú teplotu nestačila.

Vďaka tejto dvojici výmenníkov teda solárny zásobník nikdy nie je "závislý od počasia" v zlom zmysle slova – funguje spoľahlivo aj bez jediného slnečného lúča, len s tým rozdielom, že v takom prípade sa celá záťaž ohrevu presunie na druhý zdroj a spotreba plynu alebo elektriny na ohrev vody sa dočasne zvýši. Systém teda kombinuje to najlepšie z oboch svetov: keď je slnko, šetrí; keď slnko nie je, funguje ako obyčajný spoľahlivý zásobník.

Ako sa solárny zásobník správa počas roka

Jedna z vecí, ktorú si domácnosti so solárnym zásobníkom najviac cenia, je to, ako viditeľne sa mení jeho správanie a najmä spotreba dokurovania medzi letom a zimou. Nie je to systém s konštantným výkonom – jeho hlavnou vlastnosťou je práve to, že sa dynamicky prispôsobuje aktuálnej dostupnosti slnečnej energie.

Leto: keď slnko urobí takmer všetku prácu

Počas letných mesiacov, keď je slnečného žiarenia dostatok a dni sú dlhé, dokáže solárny okruh pokryť veľkú časť alebo dokonca úplne celú dennú potrebu teplej vody domácnosti bez toho, aby sa vôbec musel zapnúť druhý, dokurovací zdroj. Práve toto je obdobie, kedy solárny zásobník prináša najväčšiu reálnu úsporu – kotol môže zostať v tomto období na ohrev teplej vody prakticky odstavený celé týždne, prípadne sa spúšťa len sporadicky, keď je viacero zamračených dní za sebou alebo je spotreba mimoriadne vysoká (napríklad počas návštevy, kúpania viacerých detí za sebou a podobne).

Veľký objem zásobníka v tomto období hrá dôležitú úlohu – slnečná energia sa nazbiera cez deň, keď kolektory pracujú najlepšie, a uloží sa v podobe teplej vody v zásobníku na neskoršie použitie, napríklad na večer, keď už slnko nesvieti, ale rodina sa sprchuje po celodennom programe. Zásobník tak funguje aj ako "batéria" tepla – neprodukuje energiu priebežne v momente spotreby, ale ju akumuluje počas dňa a uvoľňuje podľa potreby.

Zima a prechodné obdobie: dokurovanie preberá iniciatívu

Cez zimu je slnečného žiarenia podstatne menej a jeho intenzita je nižšia – kratšie dni, nízko postavené slnko, časté zamračené počasie. Solárny okruh v tomto období stále prispieva k ohrevu (predovšetkým predohrieva studenú vstupnú vodu v spodnej časti zásobníka, čím znižuje množstvo energie, ktoré musí dodať druhý zdroj), no jeho podiel na celkovom ohreve výrazne klesá. Hlavnú váhu preberá dokurovací zdroj – kotol alebo elektrická vložka – ktorý v zime pracuje podstatne intenzívnejšie a častejšie než v lete.

To je úplne bežné a očakávané správanie, nie porucha systému. Dôležité je chápať, že aj v zime solárny okruh nie je "zbytočný" – aj čiastočné predohriatie studenej vody, ktorá do zásobníka priteká, znamená menej energie, ktorú musí kotol dodať, aby dosiahol cieľovú teplotu. Reálna úspora v zimných mesiacoch je teda nižšia než v lete, ale stále existuje. Najvýraznejší prínos majú prechodné obdobia – jar a jeseň – kedy je slnečného žiarenia už (alebo ešte) dostatok na výrazné odľahčenie dokurovania, no nie natoľko, aby úplne nahradilo druhý zdroj.

Aký objem zvoliť pri solárnom systéme

Objem solárneho zásobníka sa spravidla volí väčší, než by bol objem bežného, čisto nepriamotopného zásobníka pre rovnakú domácnosť. Dôvod je logický a vychádza priamo z princípu fungovania solárneho systému: zásobník musí mať dostatok priestoru na akumuláciu slnečnej energie zozbieranej počas slnečných hodín dňa, aby ju bolo možné využiť neskôr, keď slnko už nesvieti, ale rodina si chce večer alebo ráno napustiť teplú vodu.

Ak by bol solárny zásobník príliš malý, kolektory by ho ohriali na maximálnu teplotu už v skorých dopoludňajších hodinách a zvyšok dňa by ich potenciál zostal nevyužitý – slnečná energia by sa jednoducho "premrhala", pretože by nemala kam ísť. Väčší objem naopak umožňuje zásobníku "natankovať" teplo postupne počas celého slnečného dňa a súčasne mať dostatočnú zásobu teplej vody aj pre večernú alebo rannú špičku spotreby, kedy slnko už nesvieti.

Ako orientačný príklad môže poslúžiť Bosch WS 290-5 EP1 C – solárny zásobník s objemom 290 litrov a dvomi výmenníkmi tepla, teda výrazne väčší, než sa bežne odporúča pre klasický nepriamotopný zásobník pre podobnú domácnosť bez solárneho systému. Presný odporúčaný objem vždy závisí od počtu členov domácnosti, veľkosti a orientácie solárnych kolektorov aj od toho, aký veľký podiel spotreby má systém pokrývať – čím väčší má byť "solárny príspevok" k celkovej ročnej spotrebe, tým väčší objem zásobníka sa spravidla volí. Podrobný postup výpočtu objemu podľa počtu osôb a spôsobu využitia nájdete v samostatnom článku Aký objem zásobníka potrebujem.

Pre porovnanie, ak domácnosť solárne kolektory nemá alebo neplánuje, postačuje jej bežný nepriamotopný zásobník bez solárneho výmenníka, napríklad Bosch WST 200-5 C s objemom 200 litrov – má len jeden výmenník napojený na kotol a je typicky menší, pretože nepotrebuje priestor na akumuláciu slnečnej energie navyše.

Kombinácia s rôznymi zdrojmi dokurovania

Solárny zásobník nie je uzavretý, samostatný systém – jeho druhý, dokurovací zdroj sa dá prispôsobiť tomu, čo domácnosť už má alebo plánuje. Najčastejšie sa stretávame s dvomi variantmi.

Plynový alebo iný kotol ako druhý zdroj

Najbežnejšou kombináciou v rodinných domoch je solárny zásobník napojený jedným výmenníkom na solárne kolektory a druhým (horným) výmenníkom na existujúci alebo nový kondenzačný kotol ústredného kúrenia. Kotol v tomto usporiadaní funguje ako "záložný" zdroj – v lete takmer nezasahuje, v zime a v prechodnom období preberá väčšinu dohrievania. Táto kombinácia je typická najmä tam, kde dom má aj radiátorové alebo podlahové vykurovanie a kotol tak beží po celý rok, takže jeho využitie aj na dohrev teplej vody v solárnom zásobníku nepredstavuje žiadny dodatočný investičný náklad na zdroj tepla navyše.

Príkladom zásobníka vhodného na napojenie na kotol (aj keď bez solárneho výmenníka, teda pre porovnanie čisto kotlovej varianty) je Buderus rad Logalux, konkrétne napríklad Buderus Logalux SU 160/5W – tento typ zásobníkov sa v solárnom vyhotovení bežne vyrába aj s druhým, spodným solárnym výmenníkom pre napojenie na kolektory, pričom princíp dvoch výmenníkov opísaný vyššie v tomto článku platí naprieč všetkými značkami rovnako.

Elektrická vložka ako druhý zdroj

Tam, kde dom nemá plynový kotol alebo kde sa má teplá voda ohrievať nezávisle od vykurovacieho zdroja (napríklad mimo vykurovacej sezóny, keď je kotol úplne vypnutý), sa ako druhý zdroj používa elektrická vykurovacia vložka zabudovaná priamo do zásobníka. Elektrická vložka má tú výhodu, že je nezávislá od akéhokoľvek iného systému v dome – funguje samostatne, zapája sa do bežnej elektrickej siete a riadi sa vlastným termostatom.

Táto kombinácia je typická najmä pre chaty, rekreačné objekty alebo domácnosti, kde majiteľ nechce mať kotol v prevádzke len kvôli občasnému dohrevu teplej vody. Nevýhodou je vyššia cena elektrickej energie v porovnaní s plynom pri rovnakom množstve dodaného tepla, čo je dôležité zohľadniť najmä v zimných mesiacoch, kedy elektrická vložka pracuje intenzívnejšie. Viac o rozdieloch medzi jednotlivými typmi dokurovania nájdete v článku Nepriamotopný vs. elektrický zásobník.

Bez ohľadu na zvolenú kombináciu platí, že správne zapojenie solárneho zásobníka k existujúcemu vykurovaciemu systému si vyžaduje aj vhodné hydraulické prepojenie, obehové čerpadlá, reguláciu a poistné prvky solárneho okruhu (napríklad expanznú nádobu solárneho okruhu odolnú vysokým teplotám). Podrobný postup montáže a pripojenia nájdete v samostatnom článku Montáž a pripojenie zásobníka ku kotlu.

Reálne príklady z praxe

Scenár 1: Rodinný dom so slnečnými kolektormi na streche

Predstavme si štandardný scenár štvorčlennej rodiny žijúcej v samostatne stojacom rodinnom dome so sedlovou strechou orientovanou na juh, na ktorej sú namontované dva až tri ploché solárne kolektory. Dom má kondenzačný plynový kotol, ktorý zabezpečuje ústredné kúrenie aj dohrev teplej vody v solárnom zásobníku s objemom okolo 300 litrov, napojenom na kolektory spodným výmenníkom.

Počas letných mesiacov, od približne mája do septembra, kolektory dodávajú dostatok tepla na to, aby kotol na ohrev teplej vody prakticky nemusel bežať – rodina má teplú vodu na sprchovanie, umývanie riadu aj kúpanie detí prevažne zo slnka, s výnimkou niekoľkých za sebou nasledujúcich zamračených dní, kedy sa kotol krátko zapne, aby dohrial chýbajúci rozdiel. V tomto období rodina reálne pociťuje nižšie účty za plyn, keďže kotol beží len na kúrenie priestoru (mimo vykurovacej sezóny prakticky vôbec).

Cez zimu sa situácia mení – kratšie dni a nízko postavené slnko znamenajú, že kolektory dodajú len časť potrebnej energie, najmä formou predohriatia studenej vstupnej vody. Hlavnú záťaž ohrevu v tomto období preberá kotol, ktorý beží pravidelne, podobne ako by bežal aj pri bežnom, nesolárnom zásobníku. Rodina si tak počas roka reálne všíma sezónne kolísanie – leto s minimálnou spotrebou plynu na teplú vodu, zima s bežnou spotrebou porovnateľnou s domom bez solárneho systému, a jar/jeseň niekde uprostred.

Scenár 2: Letná chata s obmedzeným vykurovacím zdrojom

Druhý typický príklad je rekreačná chata využívaná najmä od jari do jesene, kde majiteľ nechce riešiť prevádzku plynového kotla len kvôli teplej vode. Na streche chaty je namontovaný jeden alebo dva menšie solárne kolektory, napojené na solárny zásobník s elektrickou dohrievacou vložkou namiesto výmenníka na kotol.

V tomto prípade počas letných víkendov a dovolenkových pobytov kolektory pokrývajú prevažnú väčšinu potreby teplej vody – majiteľ prichádza na chatu v piatok večer a vďaka akumulovanému teplu zo slnka počas dňa má k dispozícii teplú vodu takmer okamžite, bez potreby zapínať elektrickú vložku. Elektrická vložka slúži skôr ako doplnkové zabezpečenie pre prípad viacdňového zlého počasia alebo mimosezónneho pobytu na jar či na jeseň, kedy slnečného žiarenia už nie je toľko. Vďaka tomuto usporiadaniu majiteľ nemusí riešiť žiadny druhý vykurovací zdroj naviac – elektrická sieť, ktorá je na chate aj tak zavedená, plnohodnotne zastupuje úlohu kotla.

Odporúčané produkty

Nižšie je prehľad konkrétnych zásobníkov spomínaných v tomto článku – solárny zásobník s dvomi výmenníkmi, jeho porovnanie s bežným nepriamotopným zásobníkom bez solárneho výmenníka a ďalší reprezentatívny model vhodný na kombináciu s kotlom.

Produkt	Popis	Cena
Bosch WS 290-5 EP1 C	Solárny zásobník, 290 l, 2 výmenníky tepla (spodný solárny + horný dokurovací)	1 175,00 €
Bosch WST 200-5 C	Nepriamotopný zásobník bez solárneho výmenníka, 200 l – pre porovnanie s klasickým riešením bez solárnych kolektorov	1 227,54 €
Buderus Logalux SU 160/5W	Zásobník radu Logalux, 160 l, vhodný na kombináciu s kotlom ústredného kúrenia	1 085,08 €

Pri výbere konkrétneho modelu odporúčame vždy overiť, či má daný zásobník naozaj druhý (solárny) výmenník – niektoré modely v rovnakom rade sa vyrábajú aj v čisto nepriamotopnej verzii bez solárneho pripojenia, ako je to napríklad pri modeli Bosch WST 200-5 C v tabuľke vyššie, ktorý slúži skôr ako porovnávací príklad klasického riešenia bez solárnych kolektorov.

Časté otázky (FAQ)

Funguje solárny zásobník aj bez slnka, napríklad v noci alebo v zamračený deň?

Áno. Práve preto má solárny zásobník aj druhý, dokurovací zdroj – kotol alebo elektrickú vložku. Keď solárny okruh nedodáva dostatok tepla, systém automaticky dohreje vodu druhým zdrojom, takže domácnosť má teplú vodu k dispozícii nepretržite, len s vyššou spotrebou energie z dokurovania.

Prečo má solárny zásobník dva výmenníky a nie jeden?

Pretože solárny okruh a klasický zdroj (kotol) pracujú s rôznymi teplotami a majú rôznu úlohu. Spodný výmenník napojený na kolektory má väčšiu plochu a je umiestnený v studenšej časti zásobníka, aby efektívne zbieral aj miernejšie slnečné žiarenie. Horný výmenník alebo elektrická vložka dohrieva vrchnú, odberovú časť na potrebnú komfortnú a hygienicky bezpečnú teplotu.

Oplatí sa solárny zásobník aj bez plánovanej výmeny kotla?

Áno, solárny zásobník sa dá napojiť na existujúci kotol – nie je nutné meniť aj samotný zdroj ústredného kúrenia. Kotol jednoducho preberá úlohu dokurovania cez horný výmenník presne tak, ako by dohrieval aj bežný nesolárny zásobník, len s nižšou frekvenciou spúšťania vďaka príspevku zo slnka.

Aký veľký objem solárneho zásobníka potrebujem pre bežnú rodinu?

Objem sa vždy odvíja od počtu osôb v domácnosti, veľkosti a orientácie solárnych kolektorov aj od toho, aký veľký podiel spotreby má solárny systém pokryť. Vo všeobecnosti platí, že solárny zásobník býva väčší než bežný nepriamotopný zásobník pre rovnakú domácnosť, pretože potrebuje priestor navyše na akumuláciu slnečnej energie na neskoršie použitie. Presný postup výpočtu nájdete v článku Aký objem zásobníka potrebujem.

Je elektrická vložka v solárnom zásobníku drahšia na prevádzku než kotol?

Vo väčšine prípadov áno, keďže cena elektrickej energie za jednotku dodaného tepla býva vyššia než pri plyne. Elektrická vložka je však vhodná najmä tam, kde domácnosť nemá k dispozícii iný vhodný zdroj (napríklad chaty alebo objekty bez plynového kotla) – v takom prípade nahrádza celý dokurovací systém bez nutnosti investovať do kotla.

Ako často treba dohrievať zásobník na vyššiu teplotu kvôli hygiene?

Pravidelné krátkodobé zvýšenie teploty vody v zásobníku na vyššiu hodnotu je bežne odporúčaným preventívnym opatrením proti množeniu baktérie legionely, najmä vo vrchnej, odberovej časti zásobníka. Túto funkciu zabezpečuje práve druhý, dokurovací zdroj (kotol alebo elektrická vložka), keďže solárny okruh sám osebe nemusí vždy dosiahnuť potrebnú teplotu.

Dá sa solárny zásobník použiť aj na prikurovanie priestoru, nielen na teplú vodu?

Bežné solárne zásobníky opisované v tomto článku sú určené primárne na prípravu teplej úžitkovej vody. Existujú aj kombinované zásobníky (takzvané kombinované alebo bivalentné nádrže) určené aj na podporu vykurovania priestoru, tie však majú odlišnú konštrukciu s ďalšími výmenníkmi a presahujú rámec tohto článku – pri záujme o takéto riešenie odporúčame konzultáciu s naším predajným tímom.

Ako sa solárny zásobník udržiava a čo potrebuje pravidelne kontrolovať?

Solárny zásobník potrebuje podobnú pravidelnú údržbu ako klasický nepriamotopný zásobník – kontrolu anódovej ochrany proti korózii, prípadné odvápnenie výmenníkov a kontrolu tesnosti pripojení. Solárny okruh navyše vyžaduje občasnú kontrolu tlaku a stavu teplonosnej kvapaliny v solárnych kolektoroch. Podrobný postup nájdete v článku Servis, údržba a anódová ochrana zásobníka.

Súvisiace témy

Máte otázku k výberu zásobníka?

Neviete sa rozhodnúť alebo riešite konkrétnu situáciu vo vašej domácnosti? Napíšte nám – radi poradíme.