Špekulanti, podvodníci, zlodeji a energetická kríza

Motto autora: Len ty, zákazník, stačí ,ak nám pošleš potvrdenú objednávku. Všetko ostatné zariadime my.

Energetická bilancia slnečnej energie ako alternatívny zdroj ,pomáha riešiť stále zdražujúce energie plynu, elektriny a vody. Pri súčasnej napätej energetickej situácii na európskych trhoch je potrebné pravdivo informovať o možnosti využívania solárnej energie zo Slnka, ktorého lúče sú pre každého človeka rovnako prístupné, iba dostupnosť závisí odfinančných možností občana—zákazníka. Ceny energií závratne rastú, životná úroveň občanov bude klesať, ukazuje sa, že EÚ na takýto vývoj nie je vôbec pripravená. Je zrejmé, že EÚ vedú nekompetentní, neschopní politici, ktorí nás vedú do biedy. Bohaté štáty a boháči—i naši politici s nadpriemernými platmi a majetkom, budú žiť v blahobyte prežijú dobre, ale bežní občania to budú mať veľmi ťažké.

Čas ukáže či kritika politikov je oprávnená a hlavne či bola energetická kríza riešená v prospech občana. Povinnosťou politikov platených z peňazí občanov je robiť všetko pre spokojnosť občanov. Uvedené príklady dávajú skôr pesimistickú ako optimistickú náladu. Inzeráty sa v ponukách predbiehajú, doslova bijú o každého zákazníka:

-Zabezpečíme vám štátnu dotáciu, z ministerstva ŽP a ŠOP-SR. vo výške až 2000€, vypracovanie projektovej dokumentácie, bezproblémová maximálne jednodňová montáž—vykonávajú naši kvalifikovaní odborníci, bez vašej pomoci.

-Neváhajte nám poslať dopyt, získate príspevok až 50% z ceny zariadenia a montáže. Slnečné kolektory vám zabezpečia100% ohrevu vody počas 7—9 mesiacov roka. Doba návratnosti investície 4—6 rokov, čo je o polovicu menej ako pri zateplení alebo výmene okien.

– Nedajte prednosť neistej kvalite trubicových, vákuových a iných druhov .Vyberte si naše riešenie, ktoré bude bez problémov fungovať desiatky rokov.

Neprehľadné množstvo dodávateľských firiem, ktoré naprojektujú aj technicky správne zabudujú slnečné kolektory, zabezpečíme aj finančnú dotáciu už sľubujú i daňoví poradcovia aj živnostníci. Oprávnená otázka zo strany zákazníka: prečo ja ako objednávateľ diela nemôžem dostať priamo peniaze od správcu fondu ale ich dostane daňoví poradca, ktorý nemá ani základné vedomosti o OZE. Podobné inzeráty hýbu celou našou spoločnosťou. Všetko zariadime my; lacno, kvalitne a rýchlo k obojstrannej spokojnosti ,len ty ,zákazník, stačí ak nám pošleš potvrdenú objednávku.

Čo má vedieť zákazník

Solárny systém to nie sú len slnečné kolektory /SK/, ale i zásobník s výmenníkom, čerpadlo, poistné a regulačné prvky. Pred rozhodnutím o zriadení SK je potrebné zvážiť podmienky ajmožnosti vybudovať a zvoliť správny systém používania. Máme len tri možnosti ako využiť slnečnú energiu

1. Ohrievanie teplej úžitkovej vody /TUV/
2. Podporné vykurovanie
3. Vyhrievanie vody v bazéne.

Pred rozhodnutím využiť solárne kolektory na niektorý systém spotreby zákazník má vedieť:

1. Účel využívania slnečnej sústavy—len na ohrev TÚV,alebo +vyhrievanie bazéna, a ohrev TÚV s medzi sezónnym vykurovaním bytu.
2. Cena na slnečné kolektory— pre ohrev TÚV, vyhrievanie bazéna alebo sezónne vykurovanie, vyplýva z investičnýchnákladov—kapitálové náklady, úver, ročné výnosy a doba životnosti.
3. Energetický zisk—je množstvo energie získané z daného systému za určité časové obdobie napr. Kwh za rok alebo obdobie.
4. Celková plocha kolektorovej sústavy a absorbéra v m štvorcových.
5. Energetická účinnosť slnečného kolektora—je pomer intenzity tepelného toku k príkonu, t.j. intenzita slnečného žiarenia na kolektorový absorbér.
6. Energetická úspora—rozhodujúcou veličinou pre hospodárnosť solárneho zariadenia sú náklady za 1 kwh.
7. Účinnosť—je závislá na dopade slnečného žiarenia do absorbéra slnečného kolektora; najväčší výnos je pri kolmom dopade slnečných lúčov.
8. Obehové čerpadlo—čím vyššia je pracovná teplota slnečného kolektora, tým nižšia je účinnosť kolektora. Ak je prítok na čerpadlo príliš veľký, odoberá zbytočné množstvo EE. Vhodný tok sústavy je 40—60 lit/hod.
9. Zásobník na vodu—má byť vždy stojací a dostatočnej veľkosti ,aby pritekajúca voda neprúdila do výšky s dostatočným profilom prívodu vody.
10. Pripojenie pračky a umývačky riadu—k solárnemu zásobníku, resp. rozvodu teplej vody úspory sú 0,75—1,0 kwh na jeden prací alebo umývací cyklus.
11. Zabudovanie kolektorov nemôže zasiahnuť tieň v každom ročnom období ani počas dňa.
12. Orientácia a sklon strechy na posúdenie výnosov a odborne vykonanú montáž.
13. Rozpočet musí zrozumiteľne analyzovať výrobu tepla, teplej úžitkovej vody v mesiacoch, nedostatky aj prebytky a ročnú bilanciu úspory elektrickej energie v kwh aj percentným vyjadrením energetických výnosov.
14. V zmluve garantovať rozpočtom zaručenú výrobu TÚV a úsporu elektrickej energie v kwh za rok. Pri nesplnení v zmluve uvedených projektových výnosov a úspory elektrickej energie dodávateľ vykoná cenové vyrovnanie na vlastné náklady.

I napriek ovládaniu solárnej techniky zákazníka, šikovní manažéri firiem vedia presvedčivo dokázať pravdu, vymyslenými argumentmi podľa svojich predstáv—zabezpečiť maximálny zisk pre firmu. Vedia šikovne spájať prírodné faktory /ktoré nevieme ani nemôžeme nijako ovplyvniť/ a faktory: veľkosť plochy a účinnosť kolektorovej sústavy, „rýchlu “montáž, bez poškodenia strešnej krytiny. Ak pri podpise zmluvy o dielo dodávateľ nezisťuje napr. uhol strechy a azimut RD/orientácia na svetové strany/, či je meraná spotreba TUV, spôsob odberu vody a celková spotreba pre domácnosť, počet osôb a pod., mali by ste zvážiť uzavretie zmluvy o dielo.

Teoretický rozbor

Priložená schéma výroby solárnej energie len na TUV, znázorňuje zabezpečenosť výroby tepla na ohrievanie vody pre každé ročné obdobie. Výroba tepla má tvar posunutej pozitívnej sínusoidy, ktorú vyjadruje priložený monogram. Od mája do polovice septembra sa vytvárajú prebytky energie, ktorú by sme využili vybudovaním nákladného zásobníka na vodu, alebo do akumulátora tepla. Od septembra do konca roka chýba okolo 25% energie, podobne aj od januára do mája. Udávané percentá sú orientačné. Číselné hodnoty zistíme podľa mierky schémy : spotreba elektriny za mesiac, výroba tepla, spotreba vody a porovnávaním plôch dostaneme prehľad o výrobe a investovaných nákladoch.

Základom pre dimenzovanie solárnych zariadení je dosiahnuť čo najvyššie solárne výnosy, pokryť dostatočnú potrebu tepla na vyhrievanie vody asi do 70% a vyhnúť sa príliš veľkým prebytkom v letnom období. Tomu zodpovedá správna orientáciav závislosti na sklone strechy a odchýlky od juhu. 

Koľko energie zo slnka získame v kwh na 1 m² solárneho panela, za určité obdobie, určuje spektrum slnečného žiarenia. Priemerná hodnota na vstupe do atmosféry sa rovná 1,4 [kw ×m^-2 ]. Hodnota sa mení od polohy Slnka a Zeme cez ročné obdobie i v priebehu dňa, počasím aj nadmorskou výškou. Pre územie Slovenska sú priemerné ročné hodnoty slnečného žiarenia vyjadrené v grafe: 1 ako priemerné globálne žiarenie/GZ/ za rok spolu s lineárnou rovnicou

GRAF: Globálne žiarenie [kw×m^-2 ×r^-1 ] podľa nadmorskej výšky H_nv [m n. m.]

Máme zistiť koľko celkovej energie za rok získame zo slnka na lokalite H_nv =212 [m n. m.]. Celkovú slnečnú radiáciu zistíme pomocou rovnice z grafu GZ :

GZ=0,0829×H_nv + 1140,6≈1158[kwh×m² ×r^-1 ].

Celú hodnotu GZ nemôžeme využiť z dôvodu výskytu oblačnosti, dažďa, hmly, ktoré označujeme ako negatívne klimatické činitele ľudskou činnosťou neovplyvniteľné, vyjadrené:

O₁ =(31,807+3,9ln(H_nv )

O₂ =(44,441+ 4,68ln(H_nv ) 

O₃ =(55,712+1,545ln(H_nv)

Príklad použitia :

Máme vyhodnotiť slnečnú radiáciu na horizontálnej ploche P= 1,0m² v nadmorskej výške Hnv= 212 [m n. m.].Vypočítaná hodnota GZ na lokalite: 1158[kwh×m² ×r^-1 ].

Výpočet oblačnosti [%] :

o1:=(31.807+3.889×Ln(212))×10^-2 = 32.0 [%]

o2:=(44.441+4.668×Ln(Hnv))×10^-2 = 44.7[%]

o3:=(55.712+1.545*Ln(212))*10^-2= 55.8[%]

Globálne žiarenie ako výkon kolektora určíme z rovnice:

GZ= E(1-o1-o2-o3) = E× (1-(0,32-0,45-0,56)) [kw×m^-2 ×r^-1]

GZo1 = 1174,7 [kw ×m^-2] ×32[%] ≈376 [kw ×m^-2 ×r^-1 ]

GZo2 = 1174,7 [kW×m^-2] ×44,7 [%] ≈525 [kw×m^-2 × r ^-1 ]

GZo3 = 1174,7 [kw ×m^-2 ] ×55,8 [%] ≈ 655 [kw ×m^-2 ×^-1]

Na horizontálnu ploche P=1,0 [m²] zemského povrchu v nadmorskej výške H= 212 [m n. m.] je ročná intenzita žiarenie :380 kw×r^-1 do 650 kw×r^-1 . Pri účinnosti kolektora η=18[%], bude jeho celoročný výkon na ploche 1m² 70—120 kwh.

Ak zhodnotíme technické zabudovanie, najmä sklon , azimut, veľkosť tieňa zníženie výnosov bude ešte o 10—20 % znížené.

Pre rôzne obdobia v roku

Obdobie	Úhrn žiarenia v [%]	Výkon GZ [kw× m-2 ×r-1 ]
máj-september	56	39–67
október-apríl	33	23—40
november-február	11	8–13

Stanovište, sklon a orientácia kolektora

Najčastejším miestom pre umiestnenie slnečných kolektorov je plocha strechy. Najvhodnejšie sú plochy orientované smerom na juh. Odchýlka o 45°na východ alebo západ neznižuje výnos. Odchýlku od ideálnej orientácie na južnú stranu môžeme čiastočne vyrovnať minimálnym zväčšením kolektora. Na kolektory v priebehu celého roka nemá dopadať tieň stromu, budovy,

Solárne zariadenie je citlivé na uhol dopadu slnečného žiarenia. Najväčší výnos dosiahneme keď svetlo dopadá na kolektor stále kolmo. Optimálny sklon—pevného kolektora je v ročných obdobiach odlišný, lebo Slnko je v lete vyššie nad horizontom ako v zime. Ak je plocha orientovaná na juh , v letnej polovice roka získame najvyššie výnosy pri sklone 20—30°. V zimných mesiacoch je najvhodnejší uhol sklonu 60°.Pri celoročnom využívaní na ohrievanie vody je v našich zemepisných šírkach 48° /±1°30´/ ideálny sklon 50°.

Kolektory sú optimálne nastavené k slnku predovšetkým v prechodovom období. V letnom období nie je fixne viazané osadenie, nastáva prebytok energie, preto môže byť malé zhoršenie stupňa účinnosti zanedbateľné.

Vypracované schémy využitia slnečnej energie sú podľa monogramu, ktorý ukazuje spotrebu elektriny na jednu osobu v kwh za deň a množstvo slnečnej energie, ktoré dopadne na 1 m² v mesiacoch roka ako ideálne množstvo na výrobu tepla alebo energie. Napr., dennú spotreba teplej vody na jednu osobu predpokladáme 50 litrov vody ale v štátoch EÚ je 75 litrov. Nemáme zvlášť meranie na množstvo spotreby TUV, preto výsledky budú vykazovať rozdiel ±20%. Optimálne je spotreba EE na jednu osobu okolo 1kw za deň s ušetrením 40% nákladov. Hodnoty výroby tepla musíme korigovať podľa výskytu negatívnych klimatických faktorov lokality—výskyt oblačnosti. Pri riešení postačíme s výskytom za rok, lebo aj výsledky pre ekonomickú návratnosť investície hodnotíme v kwh na 1m štvorcový kolektora za rok. Hodnotenie nemá vplyv na celkový výnos.

Pri spotrebe 1,5 kw na osobu a deň ušetríme 10% elektriny, čo je už ekonomicky nevýhodné. Vyvážená spotreba EE do 0,75 kwh na osobu a deň, a výnosy okolo 70% zabezpečujú dennú spotrebu vody v množstve 60—65 litrov.

Monogram: Využitie kolektora na TÚV s plochou absorbéra 1m² na ktorý dopadá GZ pri sklone horizontálnym uhlom α=0°/vodorovná plocha/ a β =50°, pri dennej spotrebe elektrickej energie:0,5—3,0 kwh na osobu a deň alebo 180—1100 kwh za rok. Odčítané hodnoty korigujeme s účinnosťou kolektora η.

3	83	69	57	37	14	1	7	13	29	62	79	85	– 528 +8	– 90
2,5	68	51	42	22	1	16	22	2	14	47	64	70	– 378 +41	– 59
2	52	41	26	7	17	31	38	18	1	31	49	54	– 260+105	– 27
1,5	37	23	11	8	32	46	53	33	16	16	34	9	– 160+188	10
1	21	12	5	23	48	61	69	49	31	4	19	23	– 75+290	44
0,5 ↑	6	5	25	38	63	76	84	64	46	15	4	8	– 18+416	77
spotr.EE naos/deňkWh	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	+   – kWh×m-2	%výnosu

Monogram ukazuje aký výnos energie získame z 1 m² ideálne osadeného kolektora v percentách. Tieto hodnoty šikovne využíva výrobca, dodávateľ aj montážnik v jednom subjekte a percentách výnosu— ako magické číslo, ušetríte viac ako 70% z celoročnej spotreby elektrickej energie. Monogram vyjadruje teoreticky možné maximálne využitie slnečnej energie, ktorá dopadá na 1m² plochy územia Slovenska. Konkrétne hodnoty výnosu sú závislé na prírodných činiteľoch a spôsobe zabudovania, type kolektora a jeho účinnosti v percentách η=do 20[%]. 

Účinnosť kolektora musíme vždy posudzovať ako účinnosť výkonu nejakého stroja, ktorý podáva určitý výkon v podobe vykonanej práce v časovo ohraničenom priestore. V súčasnosti vyrábané kolektory v celosvetovom meradle dosahujú len 18% účinnosti. Dodávateľ ponúka zvlášť vyrobené pre naše klimatické podmienky čo absolútne nezodpovedá pravde. Môžu byť vyrobené kdekoľvek aj v garážovej firme. Stačí poukázať na Estónsko , ktoré sa dostalo z nulového podielu r,2018 na 15% v r 2021., je otázka na politikov, lebo my máme iba 14% energie vyrobenej z OZE.

Teplá úžitková voda a vykurovanie

Ak zvolíme solárne panely na vyhrievanie teplej vody môžeme teoreticky ušetriť do 60% ročných nákladov na elektrinu. Predbežne môžeme uvažovať 1 až 2 panely na 100 litrov vody v zásobníku. Na jednu osobu v domácnosti je bežná spotreba 70 litrov teplej vody na deň. Od apríla do augusta prakticky nebudeme potrebovať žiadny iný zdroj tepla, za podmienky, že panely sú namontované v horizontálnej aj vertikálnej polohe voči slnku tak, že berú maximum svetla. Najvhodnejšie aj ekonomické riešenie je, že prebytok energie sa využije na vyhrievanie bazéna.

Návratnosť na vykurovanie je dlhodobá investícia. Musíme si uvedomiť, že bez nových a nákladných technológií nebudú solárne panely postačujúce na vykurovanie v zimnom období. Môžu slúžiť len ako podporné pre hlavný vykurovací zdroj. Solárne panely doporučujeme využívať len na temperovanie objektu a podporné vykurovanie v prechodovom období—jar, jeseň. Lepšia bilancia vychádza pre nízkoteplotné –napríklad podlahové 30—40°C, ako vyhrievanie pomocou radiátorov.

Vyhrievanie bazéna

Najvhodnejší energetický zdroj na vyhrievanie bazéna sú teplotné prebytky solárnej energie. V dobe potreby slnko svieti a často stačí iba málo vodu prihriať , pretože na kolektore stačí teplota okolo 40°C. Na celoročné používané bazény je potreba v zimných mesiacoch ešte podporné vyhrievanie ale i tu sa dá ušetriť. Niet efektívnejšieho vyhrievania bazénu ako solárne kolektory.

Dodávatelia ponúkajú drahé strešné kolektory o veľkosti ⅓ z plochy bazéna. Postačujú jednoduché trubicové kolektory o veľkosti do 1,5 m² , ktoré sa dajú rastlinami skrášliť, aby nerušili estetiku využívania bazéna.

Že bude nedostatok energie to vieme všetci ,preto treba problém riešiť citlivo, premyslene a komplexne v prospech občana a nie úzkej skupiny podnikateľov z ktorých sa väčšina prejavujú ako špekulanti a podvodníci.

Alojz Malíšek

(bez úprav, pozn. redakcie)

biosferaklub.info