Velmi často se zaměňuje solární fototermický a solární fotovoltaický systém.

Sluneční záření můžeme využívat dvěma způsoby – k ohřevu teplé vody, nebo k výrobě elektřiny. Termické solární kolektory (ploché, nebo vakuové trubice) jsou účinnější a jsou určené pouze k ohřevu vody (TUV, přitápění, bazén). Fotovoltaické panely jsou méně účinné a vyrábějí elektřinu, kterou je možné dále využít pro spotřebu v domácnosti, nebo i k ohřevu vody. Ještě před realizací solárního systému je proto vhodné rozhodnout, co potřebuji a co od systému očekávám. Chci ohřívat vodu, nebo vyrábět elektřinu pro úsporu v domácnosti?

Fototermický solární systém

* Vhodný pro ohřev užitkové vody
* Provozní účinnost kolektoru je cca 55 až 65%
* Životnost min. 25 – 30 let (předpokládaná i více)
* Nedochází k poklesu účinnosti v čase
* Solární kolektory převádějí sluneční energii přímo na teplo s minimálními ztrátami

Fotovoltaický solární systém

* Vhodný pro úsporu elektřiny v domácnosti
* Účinnost FV panelů je 18 až 23 %
* Životnost cca 20 let
* Časem dochází k poklesu účinnosti
* Fotovoltaické panely vyrábí elektřinu, která pomocí topného tělesa ohřívá vodu v zásobníku

Umístění solárních systémů

Oba systémy využívají slunečního záření, proto je pro jejich umístění nejvhodnější orientace na jižní stranu. Nejčastěji se oba systémy umísťují na střechy budov, kde nezabírají zbytečně pozemek a je zde menší pravděpodobnost zastínění. Fototermické systémy se mnohem častěji, než fotovoltaické, umisťují i na fasády, nebo pozemky, přístřešky apod., protože díky vyšší účinnosti nepotřebují tolik prostoru. Solární termický ohřev pro čtyřčlennou domácnost zabere pouze 4m2. Termický ohřev je tedy snazší umístit i v případě, že není k dispozici jižně orientovaná střecha.

Možné přehřívání termického solárního systému

Jediný argument prodejců fotovoltaických panelů v neprospěch termiky. U správně navrženého termického systému nevzniká problém s přehříváním. Dojde-li k přehřátí, systému neuškodí. Pokud není odběr teplé vody u termických kolektorů, dojde ke zvyšování teploty až do stavu, nazývaného stagnace. Není to však havarijní stav, který by vyžadoval jakýkoli zásah (kolektory stínit apod.). Je to běžný provozní stav, na který jsou kolektory zkoušeny a těmto teplotám bez problémů odolají. Častokrát je s přehříváním systému zmiňována i degradace solární kapaliny. Pracovní rozpětí solární kapaliny je od -30°C do 260°C s teplotou přehřátí až do 320°C. Tyto teploty ploché solární kolektory nedosahují ani ve stavu stagnace. Pokud nemá fotovoltaický systém odběr, k výrobě nedochází a systém se nepřehřívá.

Porovnání termických solárních kolektorů a fotovoltaických panelů pro ohřev vody 

Solární termické kolektory

+ Nižší pořizovací náklady se stejnou účinností solárních zisků
+ Vysoká životnost systému, která je o 10–15 let vyšší než u FV panelů
+ Menší plocha – pouze 4m2 pro 4 osoby na ohřev TUV
+ Nižší zatížení střechy na 1kW výkonu
+ Vyšší dotace z programu NZU
.
Složitější instalace systému
Nutnost výměny nemrznoucí směsi v pravidelných intervalech (dle výrobce 7-10 let)

Fotovoltaické panely

+ Jednodušší instalace a vedení pomocí el. vodičů
+ Nedochází k přehřívání systému
.
Nižší účinnost pro ohřev vody
U FV panelu dochází k poklesu účinnosti v čase
Účinnost FV panelů se snižuje při vyšších teplotách
větší plocha FV panelů na 1 kW výkonu
vyšší zatížení střechy na 1kW výkony
vyšší pořizovací náklady

Životnost

Udávaná životnost termických solárních kolektorů je minimálně 25 let, předpokládaná životnost je 30 a více let. Velkou výhodou je, že v průběhu životnosti se výkon termických kolektorů nesnižuje. Životnost fotovoltaických panelů je cca 20 let a nevýhodou FV panelů je, že se časem jejich výkon snižuje. Běžně se uvádí pokles účinnosti až 20% za období jejich životnosti.

Instalace

Montáž solárních termických kolektorů i fotovoltaických panelů na střechu budovy je podobně náročná. FV systémy mají výhodu v jednodušší instalaci vedení ke spotřebiči, které je pouze elektrickými kabely (menší prostupy, jednodušší instalace). U termických kolektorů je potřeba potrubí (měd, nerez), které musí být tepelně izolované – potřebuje větší prostupy, potřebuje více místa, je náročnější na montáž. Pro oba systémy je potřeba zkušená instalační firma, která zajistí kvalitní provedení a bezpečnost.

Porovnání celkových ročních zisků

.

Nejvyšší účinnosti dosahují solární termické kolektory

Fotovoltaické panely s regulátorem ohřívají vodu s nižší účinností

Jako úplně nevhodné se považuje jednoduché, ale nejméně účinné řešení, kdy jsou FV panely zapojeny přímo do topného tělesa v bojleru.

 

Přestože jsou fototermické solární systémy mnohými považovány za zastaralé, měření dokazují pravý opak.

Ohřev a udržování teplé vody

V nových nízkoenergetických a pasivních domech se příprava teplé vody stává energeticky nejnáročnější položkou a správně navržený fototermický systém může uspořit až 70% nákladů na ohřev vody. Důležité je, uvědomit si, jak teplou vodu v domácnosti spotřebováváme. Největší spotřeba teplé vody je zpravidla večer, když se vrátíme z práce, děti ze školy apod.

Fototermické solární systémy jsou vybaveny větším 200-300 ltr. solárním zásobníkem. V průběhu dne, je tento zásobník solárními kolektory ohříván a večer máme k dispozici větší množství teplé vody, která vydrží i do druhého dne, kdy je opět sluncem ohřátá další voda.

Oproti tomu většina FV systémů je nabízena (hlavně kvůli nižší ceně) s malým 100-125 ltr. bojlerem. Dochází tak k tomu, že večer spotřebujeme většinu teplé vody, kterou následně během noci ohříváme draze elektřinou a druhý den, když svítí slunce, je bojler ohřátý a FV systém na ohřev vody nevyužijeme. Večer opět spotřebujeme teplou vodu a během noci ohříváme draze elektřinou.

Zásobník s větším objemem zajistí lepší vrstvení vody, kdy v nejnižší části, ohřívané termickým solárním systémem, je voda nejstudenější a solární systém tak pracuje s větší účinností i při menším slunečním záření. Pokud je potřeba ohřát vodu elektřinou, topné těleso je umístěno v horní polovině zásobníku a elektřinou není zbytečně ohříván celý objem zásobníku, ale pouze jeho horní polovina.

Potřebuji ohřev teplé vody – použiji fotoremické solární kolektory.

Požaduji úsporu el. energie v domě – použiji fotovoltaické panely.