Fotovoltický vs termický ohrev vody: čo si vybrať

Termický solárny kolektor má vyššiu účinnosť na meter plochy, fotovoltický ohrev vody je jednoduchší a spoľahlivejší v prevádzke. Kolektor ohrieva vodu obehom kvapaliny v trubkách a z jedného metra plochy získate výrazne viac tepla. Fotovoltický ohrev vedie prúd z panelov cez regulátor priamo do špirály bojlera, bez média, čerpadla a nemrznúcej zmesi. Pre väčšinu domácností dnes rozhoduje jednoduchosť a bezúdržbovosť, v ktorých vyhráva fotovoltický ohrev.

Ako fungujú termické kolektory a v čom sú silné?

Termický solárny kolektor ohrieva vodu priamo teplom slnka, ktoré zachytáva do kvapaliny obiehajúcej v trubkách. Táto teplonosná kvapalina prenáša teplo cez výmenník do zásobníka na vodu. Podľa Viessmannu dosahuje dobre navrhnutý solárny termický systém účinnosť približne 75 až 85 %, čo je na meter plochy výrazne viac než pri fotovoltike.

Práve v hustote energie je hlavná prednosť kolektorov. Jeden meter štvorcový termického kolektora energeticky zodpovedá zhruba piatim metrom štvorcovým fotovoltických panelov. Ak máte málo miesta na streche a ide vám čisto o teplú vodu, kolektor túto úlohu splní z menšej plochy.

Za túto účinnosť sa platí zložitejšou zostavou. Systém potrebuje čerpadlo, expanznú nádobu, nemrznúcu zmes a reguláciu obehu. Každý z týchto prvkov si vyžaduje občasnú kontrolu a časom aj servis, napríklad výmenu teplonosnej kvapaliny.

Ako funguje fotovoltický ohrev vody?

Fotovoltický ohrev vody premieňa slnko na elektrinu a tou priamo napája vykurovaciu špirálu v bojleri. Prúd z fotovoltických panelov ide cez MPPT regulátor rovno do špirály, bez teplonosného média, bez čerpadla a bez nemrznúcej zmesi. Podľa portálu Solarprofi je to jeden z technicky najjednoduchších spôsobov, ako využiť solárnu energiu na teplú vodu. Presne takto staviame solárny ohrev vody na existujúci bojler.

Regulátor je srdcom systému. Jednotka Solar Kerberos sleduje výkon panelov a spína ohrev už pri približne 50 W, pričom pracuje s jednosmerným napätím zhruba 13 až 40 V. Vďaka tomu využije aj slabé svetlo a nemusí čakať na plné slnko.

Systém sa dimenzuje podľa objemu bojlera. Ako orientačné pravidlo platí minimálne približne 45 litrov vody na 1 kWp inštalovaného výkonu panelov. Pre bežný 200-litrový bojler tak vychádza výkon panelov okolo 4 až 5 kWp, presné číslo závisí od spotreby teplej vody v domácnosti.

Fotovoltický vs termický ohrev: priame porovnanie

Pri priamom porovnaní vyhráva termika v účinnosti na plochu, fotovoltika v jednoduchosti, údržbe a povoľovaní. Portál solarni-ohrev-vody.cz uvádza, že fotovoltický ohrev nevyžaduje média ani čerpadlá, a tým odpadá väčšina servisných úkonov, ktoré poznáme z termických systémov. Nasledujúca tabuľka zhŕňa hlavné rozdiely.

Parameter	Termický kolektor	Fotovoltický ohrev
Konštrukcia	kvapalina, čerpadlo, výmenník, expanzná nádoba	panely, MPPT regulátor, špirála bojlera
Účinnosť na plochu	vyššia (cca 75 až 85 %)	nižšia, ale z väčšej plochy
Plocha na rovnaký výkon	1 m2 kolektora	cca 5 m2 panelov
Údržba	kontrola tlaku, výmena nemrznúcej zmesi	prakticky bez údržby
Povolenia a sieť	podľa systému, môže vyžadovať viac	žiadne, nepripája sa do siete
Prehriatie v lete	riziko, treba riešiť odvod tepla	žiadne, po dosiahnutí teploty sa vypne
Dotácia	áno (termické kolektory)	nie

Rozdiel v povoľovaní je praktický. Fotovoltický ohrev sa nepripája do distribučnej siete, takže nepotrebuje súhlas prevádzkovateľa siete ani zložité povolenia. Je to uzavretý systém medzi panelmi a bojlerom.

Ako sa oba systémy správajú v zime a v lete?

V lete je kľúčové prehrievanie a tu má fotovoltický ohrev jasnú výhodu. Keď voda v bojleri dosiahne nastavenú teplotu, regulátor ohrev jednoducho vypne a panely bez problémov “stoja naprázdno”. Termický kolektor sa v lete môže prehrievať, čo namáha kvapalinu aj tesnenia a treba riešiť odvod prebytočného tepla.

V zime a pri zlom počasí sa pomery menia. Fotovoltické panely vyrábajú, aj keď je zamračené, len so zníženým výkonom, pretože využijú aj difúzne svetlo. Termický kolektor pri zlom počasí ohreje málo, keďže potrebuje priame slnko na ohriatie kvapaliny.

Ani jeden systém preto v zime nenahradí hlavný zdroj tepla úplne. Reálne očakávanie je, že cez leto a prechodné obdobie pokryjú teplú vodu z veľkej časti, v zime dohrievate z bojlerovej špirály, tepelného čerpadla alebo iného zdroja.

Ako je to s dotáciou na ohrev vody?

Štátna dotácia sa vzťahuje na termické slnečné kolektory, nie na fotovoltický ohrev vody. Program Zelená domácnostiam podporuje inštaláciu solárnych termických kolektorov, no fotovoltický ohrev do jeho podmienok nespadá. Navyše má pozastavené uvoľňovanie príspevkov, takže sa naň dnes nedá spoľahnúť ani pri kolektoroch.

Toto je dôležité pri porovnaní celkových nákladov. Ak by ste rátali len s dotáciou, kolektory by na papieri mohli vyzerať lacnejšie. Kým je však výplata príspevkov pozastavená, počítajte radšej s plnou cenou systému a jeho dlhodobou jednoduchosťou; či sa program medzičasom otvoril, sledujeme na stránke dotácie na fotovoltiku pre rodinné domy.

Fotovoltický ohrev túto nevýhodu čiastočne vyvažuje nižšou zložitosťou a takmer nulovou údržbou. Rovnaké panely navyše viete v budúcnosti zapojiť do väčšej fotovoltickej zostavy pre rodinný dom, čo pri termických kolektoroch možné nie je.

Ktorý systém sa oplatí práve vám, závisí od plochy strechy, spotreby teplej vody a toho, či plánujete aj klasickú fotovoltiku. Radi vám oba varianty spočítame a navrhneme riešenie na mieru pri nezáväznej obhliadke.