V dnešní době nám nabízí moderní technologie množství možností k využití slunečního záření pro ohřev teplé vody. Ať už jde o termický či fotovoltaický systém ohřevu, tak ani jeden se bez střešních kolektorů neobejde. Kolektory  slouží jako absorbéry slunečního záření, které je převáděno na teplo či elektrickou energii sloužící k ohřevu vody.

Využití teploty střešní krytiny pro ohřev užitkové vody v budově

Naprosto nevyužívanou částí stavby, která sama produkuje obrovské množství tepelné energie je střešní krytina každé stavby. Z fyzikálního hlediska je totiž právě střešní krytina neuvěřitelně výkonným absorbérem slunečních paprsků, které převádí na teplo. Tepelný výkon střechy se ve slunném letním dni pohybuje kolem 500W/m2. Při průměrné velikosti střechy běžného domu je celkový tepelný výkon střechy i 50kw.

Toto teplo není využito a navíc způsobuje problémy stavby v oblasti přehřívání půdních prostor a následném prostupu tepla do obytných podkrovních místností.

Proč nevyužívat vysokého tepelného výkonu střešního pláště domu pro ohřev teplé vody?

„Od chvíle, co jsem důkladným pozorováním a měřením zjistil, že letní teplota vzduchu střešní větrací mezery činí mnohdy až 80°C a teplota půdních prostor se pohybuje kolem 65°C, nedala mi jako konstruktérovi tato otázka spát. Vždyť zařízení, které by dokázalo využít toto teplo k ohřevu vody by zaručilo nejen finanční úsporu majiteli nemovitosti, ale je schopno uspořit i emise CO2, což je velmi důležité zejména do budoucna. Zařízení by díky své jednoduché a trvanlivé konstrukci mohlo být instalováno téměř v každém rodinném domě a díky neexistenci střešních kolektorů i v památkově chráněných objektech, „ sdělil nám p. Jan Janata, autor zařízení pro ohřev užitkové vody, které využívá tepla vznikajícího ohřevem střešní krytiny rodinného domu.

Využití letní teploty střech rodinných domů považuje za oblast s nevyčíslitelnou možností úspor energie vynakládaných za ohřev užitkové vody v letním období. 

Nabídka zařízení pro využití tepla střešní krytiny pro ohřev vody v budovách:

 

Po několika letech vývoje nabízí pan Janata dva typy zařízení využívající teplotu střešní krytiny v letních měsících pro ohřev teplé užitkové vody v budově.

Jedno ze zařízení dokáže využívat teplotu vzduchu větrací mezery střešního pláště pro ohřev teplé užitkové vody. Druhé zařízení ochlazuje půdní prostory domu a tím snižuje teplotu obytných místností pod půdními prostory. Dochází pak k finančním úsporám nejen za ohřev vody , ale také za klimatizaci.

Energetická bilance obou typů zařízení je vynikající, protože jejich vstupní nároky na provoz jsou cca 45W, na výstupu poskytují výkon 2-4kw. Samozřejmě dle ročního období a intenzity slunečního záření. Při životnosti obou zařízení více jak 50 let a ceně přístupné všem majitelům nemovitostí jde o velký přínos v oblasti využívání přírodních zdrojů energie.

1. Podstřešní výměník pro ohřev teplé vody využívající teploty vzduchu větrací mezery taškové krytiny

Podstřešní výměník pro solární ohřev TUV sestává z FeZn plechového boxu, který je umístěn mezi krokvemi a sací i výfukový otvor je instalován do střešní pojistné folie. Uvnitř boxu je umístěno těleso výměníku, ve kterém je instalován nízkoteplotní měděný výměník. Zde jsou také umístěny nízkovoltové elektrické ventilátory s bezložiskovým uložením hřídele MAGLEV. Celoměděný výměník je napojen na cirkulační okruh boileru s oběhovým čerpadlem. Při provozu je hnán ventilátory proud horkého vzduchu z větrací mezery přes výměník a předávané teplo je dopravováno do boileru.

Soustava je vyjímečná tím, že nemá žádný okruh s teplonosnou nemrznoucí kapalinou. Její funkci přebírá přímo ohřívaná voda. Výměník je v zimním období nefunkční a musí být velmi jednoduše vypuštěn. Zařízení je vybavenou jednoduchou elektronikou, která zajišťuje měření teplot a zapínání zařízení. Také upozorní na nízké teploty a nutnost vypuštění systému v zimě. Princip, na kterém zařízení funguje, je využívání horkého vzduchu. Ten je při slunečném počasí přítomen ve větrací mezeře taškové střechy. Zařízení je schopné vzduch nasávat do prostoru výměníku a odebírat mu teplo. Po předání tepelné energie je vzduch opět vyfoukáván větrací mezerou vně střechy.

Střešní krytina je ve slunných dnech ohřívána až na teplotu 85°C. Teplo ze střešních tašek se dále předává vzduchu proudícímu větrací mezerou střechy. Ten dosahuje teploty až 80°C. Další výhodou využívání uvedeného tepla je velká setrvačnost chladnutí betonové nebo pálené střešní krytiny, která si udržuje vysokou teplotu dlouho po západu slunce. Tuto je možné využít ve večerních hodinách, kdy střešní sluneční kolektor už dávno žádné teplo nezískává.

Teplo získané zařízením je vhodné zejména pro ohřev užitkové vody v budově nebo rodinném domě, dílně, provozovně nebo dalších objektech s nároky na ohřev vody.

Zařízení je chráněno CZ užitným vzorem č. UV30927 zapsaným na Úřadu Průmyslového Vlastnictví České republiky.Bez souhlasu majitele UV se nesmí podobné zařízení v ČR vyrábět ani prodávat po dobu platnosti UV.

Zařízení lze zakoupit zde: www.podstresniohrevvody.webnode.cz

2. Kompaktní vzduchotechnická jednotka s výměníkem pro ochlazování půdních prostor a ohřev teplé užitkové vody

Princip, na kterém zařízení funguje, je výměna vzduchu v oblasti půdy. Ventilátory odvádí horký vzduch z půdy ven za pomoci vzduchotechnického potrubí. V potrubí je umístěn nízkoteplotní výměník, který odebírá vzduchu teplo a po předání tepla do vody je dopravováno do ohřívače vody-boileru za pomoci cirkulačního teplovodního okruhu s oběhovým čerpadlem.

Systém je přísně rovnotlaký. Vzduch, který je vyfoukán ven z budovy je okamžitě nahrazován čerstvým vzduchem zvenku, proudícím ventilačními komíny. Toto řešení zamezuje vzniknutí podtlaku v půdním prostoru a vysávání vzduchu z obytných místností.

Zařízení lze zakoupit zde: www.podstresniohrevvody.webnode.cz

Úspory v číslech

Přestože jsou obě zařízení určena pouze pro sezonní provoz v jarních a letních měsících od zhruba 1.4.do 30.9. kalendářního roku, tak jejich potenciál pro úspory je velký. Zařízení pro podstřešní ohřev vody dokáže v tomto období získat kolem 1500kwh energie. Ochlazovací jednotka zhruba 2000kwh. U ní se sčítá úspora za ohřev vody s úsporou za klimatizaci místností.

Vzhledem k počátku elektrického šílenství v oblasti elektromobility bude docházet zcela jistě k neustálému zvyšování cen elektřiny pro majitelé nemovitostí. Z tohoto důvodu budou úspory energie stále významnější.

Samotnou úsporu si majitel nemovitosti může změřit velmi jednoduše. Napojením boileru na jednoduchý měřič spotřeby v ceně cca 500 Kč je možné vyhodnotit letní a zimní spotřebu elektřiny na ohřev vody. Úspora dosažená v letních měsících je zároveň výkonem podstřešního ohřevu.

Moderní technologie  

Přestože je zařízení pro ohřev vody založeno na velmi starém principu sdílení tepla a jeho konstrukce je primitivně jednoduchá, je připraveno pro spojení s nejmodernějšími technologiemi v moderních stavbách.

K oběma zařízením je možné instalovat digitální kalorimetr, který na základě údajů o průtoku a teplotách v cirkulačním okruhu dopočítává dosažený výkon soustavy v Kwh.

S pomocí LAN modulu je pak možné zařízení včlenit do systému chytré elektroinstalace stavby nebo zasílat data do úložiště v síti internet. Je také možné zařízení po síti internet vzdáleně ovládat a modulovat jeho výkon, či řídit rychlost průtoku nebo rychlost proudění vzduchu přes výměník.

Závěrem o bez-kolektorovém ohřevu vody

Podstřešní výměník pro ohřev vody není rozhodně náhradou za solární systémy se střešními kolektory. Pracuje pouze v jarní a letní části roku. V zimě je třeba ho odstavit z provozu a vypustit. Jeho pořizovací cena ve spojení s životností i 50 let, možností svépomocné montáže a absenci střešních kolektorů z něho dělají ideální prostředek pro úspory energií v rodinných domech běžných občanů, kteří nemohou investovat desetitisícové částky za pořízení nákladných systémů s kolektory.

Fakt, že systém nemá střešní kolektory a je schopen fungovat s každým typem stávajícího boileru je naprostým unikátem a důvodem proč si ho pořídit do svého domu.

Článek vznikl ve spolupráci s Janem Janatou – autorem a výrobcem zařízení – www.podstresniohrevvody.webnode.cz