Uporaba solarnih grelnikov in s tem prihranek pri pripravi tople sanitarne vode

Verjetno si nihče od nas ne zna predstavljati življenja nekaj stoletij nazaj, ko ta dobrina ni bila tako lahko dosegljiva, kot je dandanes. Topla sanitarna voda se uporablja v gospodinjstvu in za potrebe osebne higiene. Dnevne potrebe posameznika po topli sanitarni vodi znašajo od 40 – 80 litrov pri temperaturi okoli 60°C. Zadostno količino in temperaturo vode si zagotovimo s primerno izbiro sistema za pripravo – običajno je to električni bojler ali pa peč, namenjena tudi centralnemu ogrevanju.
Vendar pa ogrevanje vode na ta način porabi kar 10% vse energije v gospodinjstvu. Zato je smiselno tudi pri pripravi tople sanitarne vode razmišljati o smotrni rabi energije in o izkoriščanju obnovljivih virov energije. S tem se znižajo vaši stroški, poleg tega pa še zmanjšate onesnaževanje okolja.
Energijsko zelo učinkovita in tudi stroškovna zanimiva rešitev je ogrevanje sanitarne vode s solarnimi kolektorji.

Delovanje in sestavni deli sistema

Osnovne elemente sistema predstavljajo sprejemnik sončnega sevanja – sončni kolektor, medij, ki skrbi za prenos toplote in običajno tudi toplotni hranilnik.
Sončni kolektor zbira sončno energijo, s katero ogreva vodo (ali tekočino, ki pozimi ne zmrzne) v svojih ceveh. Ogreta voda se preko cevovoda steka v toplotni hranilnik – bojler, kjer preko toplotnega izmenjevalca odda toploto vodi v bojlerju, ki jo porabljamo za vsakodnevna gospodinjska opravila.
Možno je tudi, da se skozi kolektor steka kar tista voda, ki jo potem porabimo, torej da ni vmesnega medija in toplotnega izmenjevalca. Največja prednost takega sistema je nižja cena in večja učinkovitost. Slabost pa je predvsem nihanje tlaka v kolektorju ob vsaki uporabi tople vode, kar lahko vodi k puščanju kolektorja. Takega preprostega sistema tudi ne morete uporabljati pozimi, saj bi voda v kolektorju zmrznila.

Velikost sistema za shranjevanje tople vode

Pri načrtovanju sistema za sončno ogrevanje tople sanitarne vode moramo paziti na ustrezno velikost posameznih elementov, ki morajo ustrezati našim potrebam.
Veljalo naj bi, da za oskrbo štiričlanske družine zadostuje 8m² sončnih kolektorjev (2 m² na osebo) in temu ustrezen toplotni hranilnik s 300 litri prostornine, ki je primerno toplotno izoliran. Z takšnim sistemom bomo pokrili večino potreb po topli sanitarni vodi od marca pa vse do konca oktobra. Seveda je to odvisno tudi od vremenskih razmer in od same lege objekta (če vaša hiša stoji na neosončeni lokaciji, kamor le redko posije sonce, sistem ne bo deloval tako učinkovito, kot pri gradnji na odprtem osončenem terenu).
Zelo pomembna za največji izkoristek je tudi pravilna orientacija sprejemnikov sončnega sevanja. V idealnem primeru (če nam objekt in okolica to dopuščata) naj bi bili sprejemniki usmerjeni proti jugu in nagnjeni za kot med 35 in 45 ° (glede na vodoravno ravnino), kar predstavlja kompromis med najvišjim položajem sonca poleti, ko je optimalni kot 30° in najnižjim položajem sonca pozimi (kot 60°).

Prihranek energije

Poglejmo, koliko znaša prihranek energije oz. denarja, ki ga porabimo za pripravo tople sanitarne vode za štiričlansko družino v obdobju izven ogrevalne sezone (od meseca marca do oktobra).
Predpostavimo, da znaša naša dnevna poraba 50l tople vode s temperaturo 60°C na družinskega člana. Dnevno porabimo za pripravo tople vode tako:
Q = m x c x ∆T = 50kg x 4.200 J/ kgK x 48K = 10.080.000 J x 4 osebe = 40.320.000 J energije/dan.
Kjer so: m masa vode, ki jo segrevamo, c specifično toploto vode in ∆T sprememba temperatura vode od 12°C do 50°C.
Preračunano na enoto kWh (1 kWh = 3.600.000 J) to znese 11,2 kWh/dan.

Za obdobje osmih mesecev nanese poraba energije za pripravo tople sanitarne vode: 8 mesecev x 30 dni x 11,2 kWh = 2.688 kWh.
Cena električne energije (vir:Elektro Ljubljana) http://www.elektro-ljubljana.si/default.cfm?Jezik=Si&Kat=080403 za enotno tarifo za gospodinjstva do 3 kW odjemne moči, znaša 85 €/kWh. Kar nanese za naš primer 255 €, v primeru, da za pripravo tople vode uporabljamo električno energijo.

V primeru rabe ekstra lahkega kurilnega olja je strošek nekoliko nižji. Energijska vrednost ekstra lahkega kurilnega olja znaša okroglih 10 kWh/l.
Za ogrevanje vode porabimo tako 269 litrov kurilnega olja, katerega maloprodajna cena (vir:Petrol) http://www.petrol.si znaša 0,7 €/l. Če uporabljamo za pripravo tople vode ekstra lahko kurilno olje, nas bo to stalo 188 €

Poglejmo še primer, če uporabljamo kot energent zemeljski plin, katerega kurilnost (Hi) znaša 9,5 kWh/m³. V našem primeru tako porabimo 282,9 m³ zemeljskega plina. Po trenutnih podatkih (vir:Energetika Ljubljana) http://www.jh-lj.si/index.php?p=2&m=56&k=395] znaša cena zemeljskega plina za gospodinjske potrebe 0,5 € /m³. Strošek za pripravo tople vode je v tem primeru okroglih 141 €.

Vračilna doba investicije

Do nedavnega so bile vračilne dobe investicije v sistem solarnega ogrevanja tople vode od 20 do 30 let, kar je bila posledica precej nizke cene kurilnega olja in drugih energentov. Večina se tako iz ekonomskih razlogov ni odločila za investicijo v takšen sistem, marveč predvsem zaradi okoljske ozaveščenosti. Nekateri pa tudi zaradi udobja, saj je kurjenje kotla za centralno kurjavo v vročih dneh tudi potrata časa.
Zaradi naraščanja cen goriv pa je tudi ekonomska upravičenost vse večja.
Cena sprejemnika sončnega sevanja površine 2 m² znaša okoli 350 €, ustrezni hranilnik tople vode prostornine 300 l pa okoli 670 €.
S upoštevanje zgornjih cen in letnih prihrankov za energijo pri današnjih cenah goriv in solarnih sistemov se investicija v solarni sistem povrne v 8 do 15 letih. Hkrati pa se je z uporabo sodobnih - trpežnejših materialov in novimi postopki izdelave, predvsem sprejemnikov sončnega sevanja, ki so izpostavljeni vsem vremenskim neprilikam, podaljšala tudi življenjska doba sistema, ki znaša od 25 – 30 let. Tako lahko ugotovimo, da je ekonomska upravičenost vgradnje sistema več kot očitna!

Če pa želite do solarnih grelnikov priti na cenejši način in imate nekaj rokodelskih spretnosti, se obrnite na energetsko svetovalno pisarno. Tam boste dobili več informacij o občasnih akcijah, ko s pomočjo izkušenih inštruktorjev lahko sami izdelate svoj solarni kolektor.

Subvencije

Z namenom znižati rabo fosilnih goriv in zmanjšati negativne vplive na okolje daje država vsako leto tudi nepovratne subvencije za razne energijsko varčevalne ukrepe, med katere sodi tudi izgradnja naprav za izrabo sončne energije. Poleg subvencij pa so sedaj na voljo tudi ugodni krediti v okviru Ekološko razvojnega sklada za financiranje okoljskih naložb občanov, kamor spada tudi vgradnja aktivnih solarnih sistemov za ogrevanje prostorov oziroma pripravo tople sanitarne vode.

Avtor: Marko Pratnekar