PROVOZNÍ NÁKLADY Solární systémy
Solární systémy je možno použít pro ohřev teplé užitkové vody, podporu vytápění, ohřev vody v bazénu (prostřednictvím zvláštního tepelného výměníku).
Podmínkou existence dalších generací je posun od neobnovitelných zdrojů ke zdrojům obnovitelným a ekologicky čistým. Vhodný energetický zdroj by měl být přijatelný cenově a samozřejmě nezatěžovat životní prostředí. Všechny tyto parametry splňuje slunce a solární systémy.
Ze slunce dopadá na zem asi 1500x více energie než se spotřebuje z neobnovitelných zdrojů za stejný čas. Tím by se měl sluneční potenciál dostat výrazně do popředí nejen co se týče ohřevu teplé užitkové vody. Sluneční záření dopadá na celou plochu naší republiky a tudíž jej lze velmi dobře využít. Solární ohřev vody za pomoci solárních systémů je naprosto ekologický.
70 % dopadajících paprsků případne na období duben - září a 30% zbývá na říjen - březen. Z tohoto energetického rozložení vyplývají možnosti využití solární energie a při dobré účinnosti solárního systému lze získat i poměrně velký výkon.
Solární energie
Stále více se zesiluje tlak na využití obnovitelných zdrojů energie. K těmto zdrojům patří i energie Slunce, které je z našeho pohledu nevyčerpatelný nergetický zdroj. Energie Slunce vzniká z termonukleární přeměny vodíku v helium a její množství je tak obrovské, že ač Země zachytí necelé 2 miliardtiny slunečního energetického toku, dopadá na hranici atmosféry cca 1360 W/m2.
Toto množství energie se před dopadem na povrch Země zmenší o část vyzářenou zpět do kosmu, a o část záření, které se vstřebá při průchodu atmosférou. Na zemský povrch tak dopadá maximálně okolo 1000 W/m2. Je logické se snažit tuto energii zachytit a využít pro různé aplikace ve formě tepla či elektrické energie, zejména pokud si uvědomíme, že Slunce nám tuto energii poskytuje zcela zdarma.
Sluneční záření
Při průchodu slunečního záření zemskou atmosférou dochází k jeho rozptylu na prachových částicích obsažených ve vzduchu a dále k jeho odrazu při dopadu na různé překážky. Jen část záření dopadne přímo na zemský povrch, tato část se nazývá přímé záření. Je směrové, největší intenzita je ve směru slunečních paprsků.
Druhá, odražená či rozptýlená část se nazývá difúzní záření. Třetí složka, odražené záření, není častá a je nepodstatná. Toto záření je všesměrové, jeho intenzita je ve všech směrech obdobná. Za jasné oblohy tvoří difúzní záření jen cca 1/5 celkového záření, při zatažené obloze je sluneční záření tvořeno jen zářením difúzním.
Množství slunečního záření dopadlého na zemský povrch v dané lokalitě značně kolísá, což je způsobeno množstvím faktorů. Jsou jimi především:
- umístění lokality na zemském povrchu. V našich zeměpisných šířkách cca okolo 5 rovnoběžky je intenzita slunečního záření menší než v tropických či subtropických oblastech,
- umístění lokality vzhledem k okolí. Intenzita záření v čistých horských oblastech je větší, než v městských aglomeracích. Je to způsobeno znečištěním atmosféry, které působí podobně jako sluneční clona,
- orientace plochy, na které měříme sluneční záření. Nejvíce slunečního záření dopadá na plochy orientované k jihu, méně již na plochy orientované k ostatním světovým stranám,
- sklon dané plochy. V letních měsících dopadá nejvíce záření na plochu mírně skloněnou, optimálně cca 30°, v zimním období na plochu s větším sklonem, optimálně cca 64-70°,
- odražená či rozptýlená, část se nazývá difúzní záření. Toto záření je všesměrové, jeho intenzita je ve všech směrech obdobná. Za jasné oblohy tvoří difúzní záření jen cca 1/5 celkového záření, při zatažené obloze je sluneční záření tvořeno jen zářením difúzním.
Sklonem, případně orientací plochy je ovlivněno hlavně přímé záření, intenzita difúzního záření je ve všech směrech obdobná.Výška Slunce nad obzorem se během roku mění. Ideální celoroční sklon kolektoru pro orientaci na jih je 45°. Při tomto sklonu se vyrobí nejvíce energie. V zimě by měly být kolektory strmé (65-75°) v létě ploché (30-35°). Většinou se kopíruje sklon střechy.
Další faktor, ovlivňující množství dopadlého záření, je časové období. Tento faktor je velmi důležitý zejména pro využití přeměny slunečního záření na teplo, v letním období, kdy je obvykle nejmenší spotřeba tepla, je množství slunečního záření největší a naopak v období zimním, kdy je největší potřeba tepla, je množství dopadlého slunečního záření nejmenší.
To je hlavně způsobeno dobou slunečního svitu, např. v Praze svítí slunce v červnu a červenci cca 266 hodin, zatímco v prosinci jen 35 hodin.