Solární systémy na panelových domech

Kolektor jako markýza na panelovém domě (Dunaújváros, Maďarsko)

Při požadavku na instalaci solárních soustav na ploché střechy panelových domů na sídlištích se často vyskytuje problém s umístěním kolektorového pole.
Časté jsou kolize se zástavbou na střeše – jde především o strojovny výtahů, zakončení větracích soustav nad střechou, zařízení komunikačních sítí GSM, WiFi, umístění reklamních poutačů apod.

Architektonické hledisko
Při aplikaci solárních kolektorů na střechy domů, zvláště v sídlištní zástavbě, je nutné dbát i na estetické hledisko.
Kolektorová pole na plochých střechách mohou vzhledově rušit (netvoří kompaktní součást budovy). V krajním případě je architektem odmítnuta celá solární soustava, neboť neodpovídá jeho požadavkům na celkový vzhled a architektonický koncept budovy. Je třeba hledat způsob zakomponování solárních kolektorů do stávajícího tvaru budovy nebo jimi vytvořit tvar, který budově dodá nový architektonický rozměr, případně poslouží přímo jako funkční prvek na budově (architektonická integrace).

Příkladem takové architektonické integrace jsou solární kolektory využité jako stínicí prvky nad okny nebo zastřešení vstupního vchodu. Výhodou použití solárních kolektorů pro stínění oken je, že sluneční energie, která by způsobovala nežádoucí tepelnou zátěž prostoru, je nejen "odstíněna", ale navíc cíleně využita pro další účely (příprava teplé vody). Jinou možností architektonického zakomponování solárního kolektoru do komplexu panelového domu je výplň zábradlí lodžií, kdy kolektor je instalován ve svislé poloze (90°) nebo s mírným sklonem (do 75°).

Konstrukční integrace
Pokročilým způsobem umístění solárních kolektorů na panelovém domě je integrace solárního kolektoru do obvodového pláště (konstrukční integrace). Solární kolektory integrované do fasády rozšiřují základní vlastnosti solární soustavy o další funkce jako pasivní tepelné zisky fasády z kolektoru, ochrana konstrukce fasády proti atmosférickým vlivům (nahrazení finální vrstvy fasády).

Integrace solárního kolektoru jako součást zateplovacího systému, kdy kolektor nahrazuje vnější část fasády, navíc zvýhodňuje ekonomicky solární soustavu. Z tradičního konceptu energeticky ztrátového pláště budovy se takové řešení posouvá ke konceptu pláště budovy jako zdroje energie. Konstrukčně integrovaný kolektor může být s budovou tepelně svázán nebo oddělen vzduchovou mezerou. U kontaktní integrace tepelná vazba mezi solárním kolektorem a budovou zvyšuje účinnost solárního kolektoru (snížení tepelné ztráty zadními a bočními stěnami kolektoru). Vnitřní prostředí budovy je pak obecně ovlivňováno provozem solárního kolektoru v závislosti na stupni zateplení konstrukce s kolektorem (u dobře zateplených budov je však vliv minimální). Provětrávaná vzduchová mezera u oddělené integrace na jedné straně ruší tepelnou vazbu mezi kolektorem a pláštěm budovy, na druhé straně snižuje teplotní namáhání vrstev obvodové konstrukce za kolektorem a slouží pro případný odvod vlhkosti prostupující stěnou.

Umístění fasádního kolektoru (90°)
vede ke snížení roční dopadlé sluneční energie (dávky ozáření) cca o 30 % v porovnání s optimálním sklonem 45° (v podmínkách ČR). Profil slunečního ozáření v průběhu roku ukazuje velké rozdíly mezi letními špičkami a zimním obdobím u kolektorů se sklonem 45°, zatímco u fasádního kolektoru je profil relativně rovnoměrný, více odpovídající potřebě tepla na přípravu teplé vody (TV) během roku.
Avšak zatímco u úsporně dimenzovaných solárních soustav je nutné u fasádních kolektorů pro dosažení solárního podílu 50 % zvýšit plochu o 35 % oproti kolektorům instalovaným na střeše, u solárních soustav dimenzovaných s vyšším podílem na přípravě TV se potřebná plocha fasádních kolektorů přibližuje potřebné ploše kolektorů na střeše s optimálním sklonem. U solární soustavy s pokrytím nad 70 % jsou potřebné plochy u obou variant zhruba stejné, nicméně kolektory s optimálním sklonem vykazují v letním období výrazné maření solárních zisků a vysokou úroveň problematické stagnace (solární soustava zatížena extrémními tepelnými podmínkami [4]). Fasádní kolektory jsou v tomto směru do určité míry autoregulačním prvkem (sluneční záření se v letním období výrazněji odráží) a úroveň stagnace je minimální.

Systémová integrace
Zapojení solárních soustav pro bytové panelové domy je obecně závislé na stávajícím nebo uvažovaném způsobu přípravy teplé vody (centrální, lokální). Možností zapojení vlastní solární soustavy je velké množství, je vždy nutné přihlížet k místním podmínkám, požadované funkci, požadovanému solárnímu pokrytí. Každá soustava by měla být optimalizována pro daný provoz.
Vhodné je také řešení s více zásobníky. Je vhodné pro rekonstrukce, rozdělení potřebného akumulačního objemu do více zásobníků zohledňuje jejich maximální velikost pro transport. Řešení umožní částečné teplotní vrstvení, především udržovat v horní části zásobníků pohotovostní objem teplé vody pro využití. Navíc je zohledněna možnost zapojení cirkulace do vyrovnávacích zásobníků, aby bylo možné tepelné ztráty cirkulací pokrýt solárními zisky. Zapojení cirkulace do dohřívacího zásobníku může způsobovat jeho ochlazování a časté spínání dodatkového zdroje tepla. Nevýhodou soustav s více vyrovnávacími zásobníky jsou zvýšené tepelné ztráty vzhledem k nevýhodnému poměru povrchu pláště k objemu zásobníků.

Jako velmi efektivní a nákladům příznivé se ukázaly soustavy s velkoobjemovým centrálním vyrovnávacím zásobníkem a pohotovostním dohřívacím zásobníkem. U těchto variant soustav je pohotovostní zásobník teplé vody dimenzován jako pokud možno malý a slouží jen k pokrytí špičkové potřeby. Jelikož objemy vyrovnávacích zásobníků tepla pro bytové domy se pohybují v řádech jednotek až desítek m3 , může zvláště při rekonstrukcích docházet k problémům s realizací těchto velkoobjemových zásobníků např. v prostorách suterénů panelových bytových domů. Transport předem vyrobených zásobníků zpravidla nepřipadá v úvahu (nutnost bourání obvodové stěny), a omezuje se pouze na novostavby.
Přednost se dává na místě vyrobeným netlakovým zásobníkům tepla (rekonstrukce). Netlakové zásobníky svařené na místě instalace, případně zpevněné rozpěrami pro zvýšení pevnosti, mohou být vyrobeny levněji než klasické tlakové zásobníky. Potom je však nutné oddělit přípravu teplé vody od akumulačního (vyrovnávacího) zásobníku výměníkem tepla.

Zdroj: portál TZB

PanelovyDum.cz - rekonstrukce panelových domů. Hlasujte pro realizace, které vás zaujaly, čtěte aktuální informace, získejte kontakty a inspirujte se.

REKLAMA

Panelak 49
Panelak 48
Panelák 44
CRR
ÚVODNÍ STRÁNKA
ČLÁNKY A INFORMACE
O PROJEKTU
VYBERTE SI KATEGORII: