\input a4_cz.ltx
\input myhtml.lt
\usepackage[latin2]{inputenc}
\html
{%\newcommand{\mysection}[1]{\section*{#1}}
\newcommand{\mysubsection}[1]{\subsection{#1}}
\newcommand{\mygraphics}[3]
{\begin{rawhtml}
\end{rawhtml}
}
}
\html{\begin{latexonly}}
\ifx\pdfoutput\undefined
\newcommand{\mygraphics}[3]
{\vbox to #2{\centerline{\parbox{#1}{~\special{em:graph #3.pcx}~}}}}
\else
\newcommand{\mygraphics}[3]
{\centerline{\pdfimage width #1 height #2 {#3.png}}}
\fi
\usepackage{multicol}
\addtolength{\oddsidemargin}{-14mm}
\addtolength{\topmargin}{-14mm}
\addtolength{\textwidth}{28mm}
\addtolength{\textheight}{28mm}
%\usepackage{csed}
%\usepackage{times}
\renewcommand{\encodingdefault}{IL2} %% To use CS fonts
%\renewcommand{\encodingdefault}{T1} %% To use EC (DC) fonts
\ifx\pdfoutput\undefined
%\newcommand{\mysection}[1]{\section*{#1}}
\newcommand{\mysubsection}[1]{\subsection*{#1}}
\else
%\usepackage[latin2]{inputenc} %% default on Aisa, not for pdftex
% \usepackage{times} %% to get smaller {but ugly} pdf
\usepackage
[pdftex,bookmarks,bookmarksopen,backref,pdfview=fitb,
pdfauthor = {Jan\ Hollan},
pdftitle = {Slunce\ pro\ Bile\ Karpaty\ -\ technicke\ informace},
pdfsubject= {Solar\ collectors\ self\ made},
pdfkeywords={solarni kolektory, zasobnik, stavebnice}
]
{hyperref}
\pdfpagewidth=210mm \pdfpageheight=297mm % a4paper
%\renewcommand{\thesection}{}
%\newcommand{\mysection}[1]{\section{#1}}
\renewcommand{\thesubsection}{\arabic{subsection}.}
\newcommand{\mysubsection}[1]{\subsection{#1}}
\fi
\html{\end{latexonly}}
\begin{document}
\pdfpagewidth=210mm \pdfpageheight=297mm % a4paper
\splithyphens
%\small
% Handling Czech quotes:
\catcode`\^^22=13
\def^^22{\begingroup \bgroup\clqq \catcode`\^^22=13 \def^^22{\crqq\egroup\endgroup}}
\title{%
Program podpory instalací solárních systémů pro ohřev užitkové vody \\
SLUNCE PRO BÍLÉ KARPATY}
\begin{center}
\section*{%
Program podpory instalací solárních systémů pro ohřev užitkové vody \\
SLUNCE PRO BÍLÉ KARPATY}
{\Large\bfseries\emph{Technické informace}}
\end{center}
\latex{\begin{multicols}{2}}
\html{\tableofcontents}
\mysubsection{Úvod}
Jen velmi malá část teplé vody se u~nás ohřívá pomocí solárních kolektorů,
i když se kolektory používají již desítky let. Přitom by to mohla být
valná většina spotřeby v~teplé polovině roku. Že tomu tak dosud není, za
to může nezvyk a vysoká cena solárních systémů.
Ohřívání vody jinými způsoby je ale na pováženou. Nejhorší je ohřev
elektrický: při něm se využije necelá třetina energie, která se při
spalování uvolní z~uhlí. Účinnější je ohřívání rovnou uhlím nebo zemním
plynem. I~při něm se ale do atmosféry přidává oxid uhličitý jako produkt
spalování uhlíku předtím spočívajícího hluboko v~zemi. Víme ale, že
jeho emise musíme během několika desetiletí snížit na desetinu dnešních,
jinak se podnebí a počasí na Zemi změní k~nepoznání.
Nejpřijatelnější alternativou solárního ohřevu je použití rostlinného
paliva, nejspíše dřeva. V~létě, kdy netopíme, to ale není výhodné --- už
proto, že se kvůli ohřevu vody musí zvlášť zatápět. Na druhé straně,
odpadové dřevo, které nespálíme, se stejně v~lese rozloží
a uhlík v~něm obsažený se uvolní zpět do ovzduší.
Je dobře, když si uvědomíme všechny výhody, které má sluneční ohřívání. Ale
i pak se rozmýšlíme, zdali si solární soustavu můžeme dovolit, a jestli je
to nejlepší využití peněz --- nebylo by lépe je použít třeba na důkladné
izolování našeho domu?
Odpověď zní pravděpodobně: "Ano, bylo". Alespoň pokud se jedná o~obvyklé,
komerčně nabízené soustavy. Soustava, kterou používáme v~programu "Slunce
pro Bílé Karpaty",
je ale levná, a přitom dokonalá. Jejím autorem je fyzik, RNDr. Jiří
Svoboda. Soustava se vyznačuje vysokou životností (nejméně
dvaceti let, ale většina součástek má životnost delší), trvale dobrou
účinností, dostatečným výkonem (pokrývajícím alespoň polovinu celoroční
potřeby ohřevu vody), a přitom jednoduchá a spolehlivá.
Láce je daná hlavně tím, že soustava je těsná jen v~té míře, jak je to
fyzikálně potřebné, a tlak přes 0,1~MPa je omezen na okruh užitkové vody.
Účinnost kolektoru je záměrně tak "nízká", že teplota v~něm nepřekračuje
bod varu vody --- vyhýbáme se užití drahých materiálů a jejich obtížného
spojování, nebo komplikovaných soustav záložního chlazení. "Nízká" účinnost
se neprojevuje nepříznivě na výkonu kolektoru v~letním období. Zvláště
důmyslný je absorber, který se rychle "utká" z~hliníkových trubek
a plechů. Nešetří se naopak na ploše kolektoru (standardně
je 6~m$^2$), tutéž soustavu lze osadit dokonce dvojicí kolektorů. Velkorysý je
tepelný zásobník o~objemu sedm set litrů. Ten právě zvyšuje celoroční
využití kolektoru, protože dokáže překlenout dny, kdy je zataženo.
Soustava se dodává jako stavebnice. Její sestavení může zájemce zlevnit
tím, že se na něm podílí --- k~montáži může přizvat jen jednoho odborníka,
ke kterému přidá několik svých pomocníků. Nebo se může nejprve podílet na
montáži alespoň jednoho jiného systému, a svůj si potom už sestavit sám.
\mysubsection{Popis systému}
Systém se skládá ze tří základních částí: slunečního kolektoru, zásobníku
a čerpadla s~elektronikou.
%\begin{figure} \caption{Řez kolektorem}
\mygraphics{2.89in}{1.86in}{kol_rez}
\paragraph{Sluneční kolektor}
je na zvoleném místě současně montován z~dodaných součástek a instalován.
Konstrukce vychází z~předpokladu, že místo, kde je kolektor instalován, je
dostatečně tuhé. Tuhost kolektoru je pak zaručena pevným propojením
kolektoru s~tímto místem. Kolektor má tloušťku 8~cm, vysoký je 108~cm a
jeho maximální vodorovný rozměr je 630~cm (v~případě nutnosti jej lze
zkrátit). Řez kolektorem včetně způsobu uchycení na sedlovou střechu a
popis použitých materiálů je na obr. 1, nárys je na obr. 2.
\smallskip
\mygraphics{3.33in}{2.33in}{kol_nar}
%\begin{figure} \caption{Nárys kolektoru}
%\end{figure}
Při montáži kolektoru postupujeme následujícím způsobem. Na rovném místě
snýtujeme obvodový rám kolektoru (Al plech 2~mm). Propletením Al trubek
"12/1" proužky Al plechu (0,63~mm) získáme absorbér, který natřeme na
černo. Přes střešní tašky vyvrtáme do krokví díry a do nich zatlučeme
pozinkované kulatiny, které utěsníme silikonovým tmelem. Na kulatiny
uchytíme nosníky kolektoru z~pozinkovaného U-profilu. Uprostřed každého
nosníku je kolmo přivařen L-profil, jenž brání průhybu zadní stěny
kolektoru. Na nosníky přišroubujeme obvodový rám kolektoru. Podél celé
spodní hrany rámu vyvrtáme díry na odtok vody. Do spodní části rámu vložíme
distanční polypropylénové hranolky tak, aby se každá tabule krycího skla
mohla opírat o~dva. Celý kolektor vyložíme izolační vrstvou,
tvořenou polystyrénem a tuhou čedičovou vlnou, po okrajích polystyrénem
s~heraklitem (na vnitřní straně je minerální či heraklitová vrstva
odolávající vyšším teplotám). Vložíme absorbér a zasuneme sběrná potrubí.
Provedeme potřebná propojení gumovými hadicemi, a zastíníme
je alobalem. Na horní vývod sběrného potrubí připevníme
odvzdušňovací ventil. Nakonec kolektor zasklíme. Přitom vždy na jednu boční
hranu skla nalepíme gumový samolepicí těsnicí profil, sklo
zasuneme do rámu jako do knihovničky a přirazíme jej k~vedlejšímu sklu.
Poznámky:
\noindent
\emph{Přestup tepla z~plechu absorbéru do trubky} --- při plném slunci byl
naměřen teplotní rozdíl mezi plechem a trubkou menší než 10~K.
\noindent
\emph{Způsob zasklení} --- při dešti voda zatéká do spodní části rámu a vytéká
otvory v~jeho spodní hraně, aniž by smočila izolaci.
\noindent
\emph{Gumová propojení} --- použitá hadice je z~chemicky odolné
UV-stabilizované gumy trvale snášející teploty 120 $^\circ$C.
\paragraph{Zásobník} tvoří nahoře otevřená hranatá nádrž o~základně 60~cm
$\times$ 120~cm a výšce 120~cm naplněná vodou. V~ní stojí pozinkovaná tlaková
nádoba o~objemu 150~l, do níž se zespodu přivádí studená voda a svrchu
odebírá voda ohřátá. Kolem tlakové nádoby u~dna nádrže jsou závity
polyetylénových hadic "14/1", kterými proudí kapalina ohřívaná
v~kolektoru. Nádrž je svařena z~polypropylénových desek tloušťky 8~mm a po
obvodu je vyztužena čtyřmi ocelovými rámy. Odpařování vody z~nádrže brání
vrstva polystyrénu s~parafínem na hladině. Zvenčí je nádrž izolována
polystyrénem tloušťky 10~cm.
\mygraphics{3.41in}{2.39in}{system}
Celou soustavu znázorňuje schéma na obr. 3. K~propojení tlakové nádoby
k~dosavadnímu zařízení na ohřev vody se užívají polyetylénové tlakové
hadice. Je-li ventil 1 otevřen a ventil 2 zavřen, voda z~tlakové nádoby jde
přímo do rozvodu. Není-li voda v~zásobníku dosti teplá, první ventil
zavřeme a druhý otevřeme a předehřátá voda ze zásobníku bude dohřívána
v~bojleru.
Poznámky:
\noindent
\emph{Tlaková nádoba} poskytuje dostatečnou zásobu na nárazovou spotřebu,
např. napuštění plné vany. Během půl až jedné hodiny se voda v~nádobě opět
prohřeje od téměř čtyřnásobku vody v~nádrži.
\noindent
\emph{Ohřívač nádrže} --- tenkostěnné polyetylénové hadice mají dostatečný
povrch zaručující malý tepelný spád. Jsou levné a trvanlivé. Stejně jako
trubky v~kolektoru jsou řazeny paralelně, a celý kolektorový okruh má díky
tomu malý hydrodynamický odpor. K~dostatečné cirkulaci kapaliny
stačí proto čerpadlo s~velmi nízkým výkonem.
\paragraph{Čerpadlo a elektronika} jsou dodávány smontované. K~čerpadlu jsou
namontovány potřebné armatury (se zpětnou klapkou a ventilem) a vše
spolu s~elektronikou je uchyceno k~desce, která se přišroubuje na zeď nebo
pověsí na krokev. Vodiče s~teplotními čidly na koncích se od desky natáhnou
do kolektoru a k~zásobníku (mezi izolaci a vlastní nádrž). Ohřívač nádrže,
čerpadlo a kolektor se propojí plastovou hadicí (3/4$''$), izolovanou pěnovým
polyetylénem (Tubexem). Tenčí plastová hadice se připojí k~odbočce
směřující vzhůru, a nad úroveň odvzdušňovacího ventilu kolektoru se na její
horní konec připevní expanzní nádržka (pověsí se na krokve či na zeď). Tou
je PET láhev s~velkým otvorem ve dně, sloužící i jako trychtýř a jako další
odvzdušňovací prvek. Do nádržky se nalije nemrznoucí kapalina (směs vody
a Solarenu), a zaplní se tak postupně celý solární okruh (pro odvzdušnění
se musí pustit čerpadlo, které se připojí do elektrické sítě). Nádržka se
shora uzavře větším polyetylénovým sáčkem, aby se z~ní neodpařovala voda.
\mysubsection{Montáž}
K~montáži systému je potřeba několika jednoduchých přípravků, které si lze
zapůjčit nebo koupit. Montáž zabere třicet až čtyřicet "osobohodin",
nevyžaduje žádných zvláštních dovedností, jen nějakou zkušenost.
Předpokládaná cena součástek systému s~jedním kolektorem o~plné ploše,
dopravy a montáže platná pro rok 1999 je 34~000~Kč (včetně DPH).
Takový systém doporučujeme pro alespoň čtyřčlennou rodinu. Paralelním či
serioparalelním řazením kolektorů a zásobníků lze vytvářet libovolné větší
systémy. Každý další kolektor o~ploše 6~m$^2$ stojí asi osm tisíc Kč.
\mysubsection{Údržba}
Asi dvakrát do roka je třeba zkontrolovat (případně dolít) kapalinu
v~kolektorovém okruhu a vodu v~zásobníku. Je-li systém ponechán v~létě
dlouhodobě bez odběru, doporučujeme pootevřít horní izolační desku
zásobníku a tak zabránit přehřívání systému.
Pokud je ohřívaná voda nechlórovaná, doporučujeme alespoň
jednou za rok do ní chlór dodat, aby se vydezinfikovaly zásobníky (pokud
ohříváte pitnou vodu, je to jen "pro jistotu"). Samotná vyšší
teplota vody (ani např. 80~$^\circ$C) pro jejich dezinfekci nestačí.
\mysubsection{Jiné verze systému}
Místo montáže nad krytinu se může kolektor stát její součástí. Zasklení
není dražší než jiná krytina, a cena kolektoru pak může být daná cenou
pouhého absorbéru s~rozvody.
Místo velké nádrže lze užít menšího tlakového zásobníku, pokud umožňuje
připojení solárního okruhu. Nejmenší možný objem zásobníku je asi tři sta
litrů.
Kolektor lze umístit i na vodorovnou střechu nebo na zem, případně
na zeď --- tehdy je ale potřeba k~němu zhotovit podpůrný rám.
\end{multicols}
\latex{\enlargethispage{10mm}}
\vfill
\begin{center}
Veškeré informace o~programu Slunce pro Bílé Karpaty, \\
který v~roce 1999
podporuje Britské velvyslanectví v Praze \\
poskytne
Ekologická poradna
\begin{latexonly}
\ifx\pdfoutput\undefined
\parbox[8mm]{35mm}{\rule[-4mm]{0mm}{8mm}\raisebox{4mm}{%
\special{em:graph veronica.pcx}}}
\else
\raisebox{4mm}{ \pdfimage height 8mm width 35mm {veronica.png}}
\fi
\end{latexonly}
\html
{\begin{rawhtml}
\end{rawhtml}
}
%\bigskip
Panská 9, p.p.91, 601 91 Brno,\\
tel. 05 42 21 83 51, fax: 05 4221 0561,
\www{e-mail: veronica@ecn.cz}{mailto:veronica.ecn.cz},
\www{http://www.veronica.cz}
{http://www.veronica.cz}
\end{center}
\end{document}