Domů » Zahrada » Technika a stavby » Využití sluneční energie na zahradě

Využití sluneční energie na zahradě

Mnozí zahrádkáři by rádi na svých pozemcích využili sluneční energii pro ohřev vody, vytápění chatky nebo výrobu elektrické energie. Často však váhají, co vybrat a jak celý systém správně zapojit. Pojďme si představit možnosti, které se modernímu zahradníkovi nabízejí.

Energie, která nic nestojí

Slunce dodává na zemský povrch obrovské množství energie ve formě elektromagnetického záření. To dělíme na přímé a difuzní (rozptýlené mraky a atmosférou). V našich zeměpisných šířkách dopadá při jasné obloze na čtvereční metr až 1000 W energie. V létě tak můžeme získat až 8 kWh z m² za jediný den. Tuto energii získáme buď pasivně (skleníkový efekt), nebo aktivně pomocí tepelných kolektorů s účinností až 85 %. Získané teplo následně uchováváme v zásobnících, nejčastěji vodních.

Jak pracuje sluneční kolektor?

Termický kolektor ohřívá teplonosné médium pomocí absorbéru, který zachytává sluneční paprsky. Podle konstrukce dělíme kolektory na ploché, trubicové a koncentrační. Výkon ovlivňuje nejen typ konstrukce a použité materiály, ale především úhel nastavení. Ideál představuje otočný systém, který slunce sleduje, ale pro běžné zahradní využití plně postačí plochý kolektor.

Který typ kolektoru vybrat?

1. Plochý kolektor (obr. 1)

Obr. 1 Princip plochého kolektoru

Sestává z izolovaného rámu a zasklení, pod kterým se nacházejí měděné trubky s absorbérem.

• Výhody: Je vhodný pro celoroční provoz, snadno se udržuje a v zimě na něm díky vnitřnímu teplu rychle odtaje sníh.
• Výkon: Jeden metr čtvereční plochy běžně ohřeje až 120 litrů vody na 60 °C za den.
• Konstrukce: Může mít podobu meandru (obr. 2) nebo soustavy paralelních trubek (obr. 3).

• 

  Obr. 2 Kolektor typu meandr

  

  Obr. 3. Kolektor s paralelními trubkami

  
  

2. Trubicový vakuový kolektor (obr. 4–5)

Využívá skleněné vakuové trubice, které minimalizují tepelné ztráty.

• S přímo ohřívaným médiem (obr. 4): Médium protéká trubkou ve tvaru „U“. Poškození jedné trubice bohužel vyřadí z provozu celý kolektor.
• S tepelnou trubicí (Heat Pipe) (obr. 5): Obsahuje kapalinu s nízkým bodem varu. Tato varianta pracuje efektivně i při difuzním záření (pod mrakem). Pokud se jedna trubice rozbije, zbytek kolektoru funguje dál.
• Nevýhody: V zimě na nich zůstává sníh a námraza, protože vakuum nepustí teplo k povrchu skla, aby sníh roztál.

• 

  Obr. 6 Sklon kolektoru

  

  Obr. 7 Směrování kolektoru

  
  

Typy solárních systémů pro zahradu

Základ tvoří vždy kolektor a zásobník. Systém můžeme provozovat ve dvou režimech:

• Samotížný systém (obr. 8): Pracuje bez čerpadla. Ohřátá kapalina stoupá přirozeně vzhůru do zásobníku. Je levnější a jednodušší. Takto můžeme ohřívat i bazén (obr. 10).

Obr. 8 Princip samotížného systému

Obr. 10 Ohřev bazénu samotížný

• Tlakový systém s čerpadlem (obr. 9): Vyžaduje oběhové čerpadlo, expanzní nádobu a elektronickou řídicí jednotku. Ten je vhodný i pro ohřev bazénu přes výměník (obr. 11).

• Pozor: Slunce dokáže vodu ohřát na více než 60 °C! Systém proto doplníme o směšovací ventil, abychom předešli opaření, a v době nadbytku tepla kolektor raději zastíníme.

Kam kolektor umístit?

Pro maximální zisk u stacionárního kolektoru volíme sklon 45° a orientaci na jih či jihozápad. Kolektor umístíme na střechu chatky (obr. 14) nebo na pevný rám na zemi. Vždy si ověříme nosnost střechy.

Vytápění zahradní chatky

Kromě ohřevu vody můžeme sluncem i topit. Máme tři hlavní možnosti:

• Kapalinové kolektory: Ohřívají kapalinu v otopném systému (radiátorech).
• Vzduchové kolektory (obr. 12): Ohřívají přímo vzduch, který ventilátor vhání do místnosti. Často mají vlastní malý fotovoltaický panel pro pohon ventilátoru.

Obr. 12 Vzduchový kolektor

• Trombeho stěna (obr. 13): Jde o černou absorpční plochu na zdi chatky pod sklem. Funguje na principu cirkulace vzduchu – spodním otvorem nasává studený vzduch a horním vrací ohřátý do interiéru. Na noc musíme průduchy uzavřít.

Obr. 13 Princip Trombeho stěny

Verdikt: Co je nejvýhodnější?

Pro běžného zahradníka je nejlepší volbou plochý kolektor. Je levnější, odolnější proti krupobití i mrazu a šikovný kutil si ho dokáže vyrobit i svépomocí. Trubicové systémy jsou sice účinné, ale jejich vysoká cena a náchylnost k poškození se na zahradě málokdy vyplatí.

Obr. 14 Princip umístění kolektoru na střeše chatky

Opomenout nesmíme důkladnou izolaci všech rozvodů, abychom minimalizovali tepelné ztráty cestou do zásobníku.

Kresby autor, Foto Shutterstock

Související články

jaro konstrukce skleník větrání vytápění

Konstrukce skleníku reaguje na počasí. Jaký materiál zvolit?

25. 2. 2024

Seriál „Skleník po celý rok“ od MoravoSeed AKADEMIE.

číst více

fóliovník jaro lesklokorka polykarbonát skleník sklo zima

Opláštění skleníku; podle čeho vybrat vhodný materiál?

2. 2. 2024

Seriál „Skleník po celý rok“ od MoravoSeed AKADEMIE.

číst více

kypření půdy kypřič set záhon

Kypřič pro malé zahrádky: Opatrnost při výběru se vyplatí

10. 9. 2023

Po sklizni je čas připravit půdu na období vegetačního klidu či na nové osetí. Cenným pomocníkem při těchto činnostech může být kypřič.

číst více

skleník stínění větrání

Plánujete skleník? Pamatujte na větrání a stínění

28. 6. 2021

Zahrádkář, jenž si splní sen a obohatí svou zálibu o skleník, sklidí první úrodu dřív. S létem však přijde test, zda teplomilné rostliny netrpí vedrem.

číst více