6 Instalace potrubí

Potrubí mezi kolektorem a zásobníkem by mělo být nejlépe z mědi. Pro instalaci jsou k dispozici polotvrdé měděné trubky, prodávané v délce 5 metrů, nebo měkké měděné trubky v rolích po 25 metrech.
Použití polotvrdých měděných trubek umožňuje přesné kladení potrubí, vyžaduje ale více pájení, změny směru musí být vždy prováděny pomocí fitinků (tvarovek). Přitom je třeba si povšimnout, že se dává přednost obloukům s větším poloměrem, protože vykazují menší odpor proudu, a stačí tedy nižší výkon čerpadla.
Zvláštní pozornost se má při kladení potrubí věnovat skutečnosti, že jeden metr měděné trubky - bez ohledu na světlost - se při teplotním rozdílu 100 K roztáhne o 1,7 mm.
Pokud se na to nedbá při instalaci a potrubí nemá možnost se rozpínat, mohou v důsledku napětí vznikat trhliny v potrubí, ve fitincích nebo v místech spojů.
Platí základní pravidlo: trubka mezi dvěma pevnými body musí mít možnost se rozpínat.
U krátkých úseků potrubí může být možnost rozpínání obvykle vytvořena promyšleným vedením potrubí a správným umístěním třmenů.

Pokud by rovné potrubí mezi fixovanými místy nemělo kam se rozpínat, je třeba vestavět do něj dilatační prvky ve formě dilatačních ohybů nebo kompenzátorů.
Upevnění trubky na stropy a stěny se provádí v odstupech cca 1,5 m prostřednictvím třmenů s dříkem a závitem, aby mohly být připevněny hmoždinkami.
Při umisťování trubkového třmenu na trubku je třeba dbát na to, abychom se vyhnuli vytvoření tepelných mostů. Proto musí být upevnění trubky zevnitř vyloženo gumou. Mnohem lepší je třmen umístit až na tepelnou izolaci trubky. Takové velké třmeny jsou ale těžko k dostání a jsou drahé.

Obr. 59: Dilatační prvky (Festpunkt: pevný bod, Gleitfuehrung: kluzné uložení).

6.1 Vývod z kolektoru

Do potrubí vedoucího z kolektoru se do blízkosti zásobníku instaluje teploměr. Jako výhodná se ukázala také instalace uzavíracího kohoutu před vstupem do zásobníku (i na výstupu z něj), protože umožňuje provádět údržbu zásobníku, aniž by se musel vyprázdnit celý solární okruh. Uzavírací kohout musí být ovšem vestavěn tak, aby nebylo možné neúmyslné uzavření potrubí mezi kolektorem a expanzní nádobou. To znamená, že páka nebo kolečko musejí být z uzavíracího kohoutu sundány.

6.2 Přívod do kolektoru

Do vratného potrubí od zásobníku ke kolektorům se do blízkosti zásobníku vestaví prefabrikovaný čerpadlový modul se všemi provozními a bezpečnostně technickými náležitostmi.
Potrubí mezi kolektorem a pojistným ventilem nesmí být uzavíratelné. Na nejnižším místě potrubí, obvykle na výstupu ze zásobníku, se instaluje T-kus s kohoutem na vyprazdňování solárního okruhu.
Přechody k armaturám a jiným závitovým přípojkám jsou při výrobě opatřeny fitinky ze žluté nebo červené mosazi.

Obr. 60: Pájecí fitinky z mědi /4/, série 5000

Obr. 61: Pájecí a šroubovací fitinky mosazi série 4000 a 3000 /4/

6.3 Vedení potrubí

U již postavených obytných budov velmi často vyvstává otázka, jak může být potrubí vedeno bez velkých zásahů do budovy od kolektorové plochy na střeše až k zásobníku.
Jako jedna z často praktikovaných možností se nabízí vedení trubek větrací šachtou nebo nepoužívaným komínem. Pokud je komínem vedeno potrubí, musí být shora utěsněn před povětrnostními vlivy a pro účely vytápění již nesmí být používán.
Komín nesmí mít již žádné další otvory, které by umožňovaly připojení kotle nebo kamen. Další možností je skryté vedení potrubí podél vnější zdi ve sklepě zakončeném okapu nebo ve falešném dřevěném trámu ze tří prken.

Obr. 62: Vedení potrubí okapovou rourou

6.3.1 Tepelná izolace potrubí

Je třeba dávat velký pozor na to, aby izolace potrubí solárního okruhu byla celistvá a neporušená.
Při špatné nebo nedostatečné tepelné izolaci potrubí může být roční výnos solárního zařízení o patnáct procent nižší než u dobře izolovaného zařízení. Abychom se tomuto problému vyhnuli, mělo by být potrubí o průměru do 22 mm izolováno vrstvou silnou alespoň 20 mm a potrubí s větším průměrem vrstvou o tloušťce nejméně 30 mm.
Izolační materiál musí být schopen krátce odolávat teplotám do 170 °C.
Obalům na trubky z umělohmotné pěny není taková tepelná odolnost vždy dána, proto musí být potrubí před obalením těmito materiály ovinuto filcem. Izolační materiály z minerálního vlákna nezpůsobují žádné problémy. Jako velmi snadno instalovatelné se ukázaly hliníkem potažené izolační obaly se zářezem, které se nasadí na trubky a slepí hliníkovou lepící páskou. Vhodné jsou také některé speciální kaučukové výrobky.

Obr. 63 Pečlivá izolace trubky zabraňuje tepelným ztrátám.

Samozřejmě také trubková kolena a spojovací součásti musejí být bez přerušení izolovány. Jediné výjimky tvoří čerpadlo a připojovací sifon zásobníku (viz obr. 56). Čerpadlo je možné zaizolovat tehdy, je-li připojeno přes tepelnou pojistku (která jej odpojí, pokud okruhem neprotéká kapalina a čerpadlo tak není její prostřednictvím chlazeno).
Pokud je potrubí vedeno venku nebo pod zemí, musí být dostatečně tepelně izolováno a zasunuto do roury, která je chrání před povětrnostními vlivy. K tomu se hodí trubky z umělé hmoty, které se používají pro odpadové potrubí nebo také neděrované drenážní hadice. Jako izolační hmota by měl být v tomto případě použit kaučuk, protože sestává z uzavřených buněk a tím pádem není citlivý vůči vlhkosti.
Přirozeně lze zvolit také předizolované zemní tepelné potrubí, jednotrubkové nebo dvoutrubkové. Některé z těchto výrobků mají také integrovaný vodič pro čidlo, který by jinak musel být pokládán kolem trubek zvlášť.

6.4 Pájené spoje

Existují v zásadě dva různé postupy pájení: měkké a tvrdé. Rozdíl spočívá v různých teplotách při zpracování a v použité pájce. Pro spojování měděných trubek je možné zvolit různé měkké a tvrdé pájky.
Kritériem výběru měkkých pájek je výška požadované teplotní odolnosti, kterou ne všechny měkké pájky splňují. Pro měkké pájení solárních zařízení se nelépe osvědčila pájka L-SnCu3 a příslušná pájecí pasta. S těmito materiály lze vyrábět absolutně spolehlivé spoje trubek .

6.4.1 Měkké pájení

Pájení trubek a fitinků se provádí v tomto sledu: trubka zbavená otřepu (grotu) se zvenčí a fitink zevnitř čisticí žínkou odrhne až na čistý kov. Očištění trubky a fitinku je mimořádně důležité pro bezvadné spájení.
Trubky bychom se nyní na čistém místě neměli dotknout, hlavně ne rukou, protože se tam jinak znova vytvoří oxidová vrstva. Očištěný konec trubky se přetře štětcem namočeným v tavidle a nakonec se vsune do fitinku až po zarážku. Měkkým plamenem se pak obě části rovnoměrně zahřejí.
Pro pájení je nutná pracovní teplota přibližně 270 °C. Při dosažení této teploty se měděná trubka zbarví do červena. Nyní se při odvráceném plameni přiloží k pájené štěrbině pájka.
Roztavená pájka se kapilárním účinkem vsákne do spáry a vyplňuje ji. Pájka do spoje přidává tak dlouho, dokud se neobjeví na okraji spáry jako kompletní prstenec. Při ochlazování se nesmí se spojenými částmi pohnout. Potom se otřou mokrým hadříkem zbytky agresívního tavidla

Obr. 64: Pracovní postup při měkkém pájení /5/

6.4.2 Tvrdé pájení

Tvrdé pájení se provádí za pracovních teplot vyšších než 450 °C. Oblast tavení doporučené pájky leží mezi 630 °C a 810 °C. Také při tvrdém pájení se části určené ke spájení očistí na kov, zasunou a sletují.
Otvory ve sběrných trubkách, jak byly připraveny pro zhotovení sběrné nádoby, musí být kulaté, souosé s trubičkami absorbérových pásů a bez trhlin. Délka přesahu musí být více než trojnásobná oproti stěně vsouvané trubičky. Šířka kapilární štěrbiny nesmí překročit 0,3 mm. Použijí se stříbrné pájky, které jsou buď obaleny tavidlem, nebo samy obsahují coby tavidlo fosfor. Při tvrdém pájení se vysoké teploty dosáhne propan-kyslíkovým nebo acetylen-kyslíkovým hořákem. Pájené místo se předehřeje při dvojnásobné vzdálenosti hořáku, než je délka kuželového jádra plamene. Základní teploty je dosaženo, když povrchová plocha vypadá zcela zredukovaná (deoxidovaná). Při stejné vzdálenosti hořáku se pak části dále ohřívají na pracovní teplotu (tmavočervený žár). Pak se vzdálenost hořáku zvýší na 4-5 násobek délky jádra, pájka se přiloží ke kapilární štěrbině a v rozptýleném plameni roztaví. Tímto způsobem se pájená štěrbina z více stran po částech zaplní. Pájka se nesmí tavit v jádru plamene, protože se tím pokazí. Leží-li pájená místa nad sebou, pracuje se, stejně jako u měkkého pájení, směrem zdola nahoru. Zbytky tavidla by měly být, ještě dokud je spájené místo teplé, okartáčovány za pomoci vody.
Při tvrdém pájení se v podstatě zničí oxidová vrstva měděné trubky U sanitárních instalací to může mít za následek v závislosti na složení vody zvýšené riziko koroze. V sanitární oblasti by se tedy mělo provádět pouze měkké pájení.

7 Zásobník

Po kolektorech je zásobník teplé vody (boiler) druhou základní součástí solárního zařízení. Správná volba a dimenzování zásobníku je rozhodující pro stupeň solárního pokrytí, jehož má být dosaženo.
O správném dimenzování zásobníku bylo již pojednáno v odstavci 3.4. Tato kapitola by měla usnadnit především správnou volbu typu zásobníku. Protože nabídka energie ze slunce neodpovídá vždy momentální potřebě teplé vody, je nutné mít zásobu ohřáté pitné vody na určitou dobu (1-2 dny). V zařízeních pro solární ohřev pitné vody se používají především stojaté tlakové zásobníky. Zásobníky na trhu jsou buď ze smaltované oceli, nerezu nebo z oceli potažené vrstvou umělé hmoty.

7.1 Rozvrstvení teplot

Zásobník by měl by být vždy stojatý, neboť jen taková geometrie umožňuje výrazné teplotní zvrstvení. Vodorovně ležící zásobníky se pro použití v solárních zařízeních kvůli nedostatečnému oddělení různě teplé vody nehodí.
Při "nabíjení" zásobníku ze solárního okruhu se studená voda ohřívá předavačem tepla v nejnižší části zásobníku. Pokud se odebírá horká pitná voda z nejvyšší části zásobníku, přitéká u dna nová studená voda. Ta zůstává na dole, protože má vyšší hustotu než teplá voda. Aby přitékající voda setrvačností neproudila výše, toho se dosáhne dostatečným průřezem přívodního otvoru a vložením plechových překážek, které brání svislému promíchávání. Pokud se teplá voda odebírá dále, posunuje se rostoucí objem studené vody jako píst nahoru, aniž by na rozhraní teplot docházelo k významnějšímu promíchávání.
Toto vrstvení vychází vstříc solárním kolektorům, protože účinnost kolektoru je tím vyšší, čím nižší je jeho pracovní teplota. Proto musí být předavač tepla ze solárního okruhu umístěn v zásobníku co nejníže. Dostatečně dimenzované předavače pracují s tak malým teplotním spádem mezi protékající mrazuvzdornou směsí a okolní vodou, že od předavače vzhůru probíhá promíchávání jen do výše s teplotou o několik stupňů vyšší. Teprve až se okolí předavače ohřeje na téměř stejnou teplotu, jakou má vršek zásobníku, začne se ohřívat celý obsah zásobníku současně.
Místo vnitřního předavače tepla s žebrovanými trubkami je možné použít externí předavač, protiproudý (deskový nebo se svazkem trubek). Při jeho použití je možné docílit toho, že si pitná voda a kapalinou solárního okruhu téměř vymění mimo zásobník své teploty (až na pár stupňů). Jde pak o to, dostat ohřátou pitnou vodu do zásobníku až do té výšky, která odpovídá její teplotě, aniž se by se předtím ochladila průtokem vodou chladnější nebo promícháním s ní. Už v devadesátých letech byla vyvinuta řada variant takového vrstvení. To má výhodu v tom, že jakmile svítí slunce naplno, lze ohřívat vršek zásobníku a mít tak během krátké doby k dispozici dostatečně teplou vodu, i když většina zásobníku ještě zůstane chladná. V zásobnících, které obsahují několik ohřívačů, se rozlišuje objem připravený k odběru, rezervní objem a mrtvý objem.

7.1.1 Objem připravený k odběru

Je to ten objem vody, který je pomocí přídavného systému pro ohřev (ústřední topení nebo elektrický topná vložka) občas dohřát na pohotovostní teplotu, když není k dispozici dostatek sluneční záření nebo je mimořádně vysoká spotřeba teplé vody.
Pohotovostní objem by měl být co možná nejmenší, aby byl solárnímu zařízení vždy k dispozici velký objem vody k ohřívání, a kolektor tak mohl pracovat s žádoucím stupněm účinnosti. Velikost pohotovostního objemu se volí dle druhu přídavného zdroje energie, druhu systému pro ohřev teplé vody a výkonu příslušného ohřívače uvnitř zásobníku

Přídavná energie Přípojný výkon Potřebný pohotovostní objem
Průtokový ohřívač elektrický nebo plynový zařazený v potrubí až za zásobníkem takový, jaký je potřeba pro ohřev studené vody při nejvyšší spotřebě žádný
Olejový kotel je v topném období stále v pohotovosti plný výkon kotle na maximální hodinovou spotřebu
Plynový kotel je v topném období stále v pohotovosti plný výkon kotle na maximální hodinovou spotřebu
Kotel na dřevo plný nebo snížený výkon kotle denní spotřeba; když je větší, večer se zatopí
Dálkové topení plný přípojný výkon nebo jen jeho část na maximální hodinovou spotřebu
Elektrický ohřev bez časového omezení až 15 % denní potřeby, z ekologických důvodů raději méně polovina denní spotřeby
Elektrický ohřev s časovým omezením (noční proud) 25% denní spotřeby v kW; z ekologických důvodů raději méně na jednodenní spotřebu

7.1.2 Solární rezervní objem

Jako solární rezervní objem je označován objem pod teplou pitnou vodou připravenou k odběru, který má solární zařízení k dispozici pro ohřívání. Pro dosažení optimálního stupně účinnosti a vysokých výnosů musí být rezervní objem co největší.

7.1.3 Mrtvý objem

Mrtvý objem zásobníku je oblast, která leží pod spodní hranou nejnižšího ohřívače (předavače tepla ze solárního okruhu) a nemůže být přímo ohřívána, jen velmi zvolna vlivem tepelné vodivosti vody. Tato oblast zásobníku je pro tepelnou akumulaci bezcenná.

Obr. 65 Objem zásobníku a jeho rozdělení

Obr. 66 Solární zásobník s přírubou pro variantní volby předávání tepla ze solárního okruhu, od AUSTRIA EMAIL

7.2 Izolace zásobníku

Aby ohřátý zásobník stydl co nejméně, je bezpodmínečně nutná dostatečná tepelná izolace zásobníku. Vhodná je izolace o minimální tloušťce 80 až 120 mm. Přitom se musí dávat pozor na to, aby izolace těsně přiléhala k tělesu zásobníku, a příruby, všechny přípoje trubek, elektrická topná tyč, teploměr atd. byly kryty izolací co možná beze škvír, spojitě.
Ztráty v těchto připojovacích elementech by neměly být podceňovány. V extrémním případě mohou takové ztráty dosahovat mnohonásobku těch, které nastávají skrze tepelnou izolaci hladkých míst zásobníku.
Vybírány by měly být pouze zásobníky s fixním pěnovým nebo beze spár přiloženým tepelně izolačním obalem. Druhá, cenově velmi výhodná možnost spočívá v tom, že koupíme zásobník bez izolace a po instalaci jej opláštíme v několika vrstvách celkem 120 mm tlustou izolací z minerálních vláken opatřenou aluminiovou fólií (dobrý smysl má ale vrstva tloušťky až stejné, jako je poloměr zásobníku, pozn. překl.).

7.3 Přídavný ohřev

Protože solární zařízení v období s nízkým slunečním svitem (zimní polovina roku) nemůže zcela pokrýt potřebu teplé vody, je nezbytné pamatovat na dohřívání vody z jiného zdroje. V principu je lze provádět elektrickou topnou tyčí nebo přes ústřední topení.
Dohřívání pomocí elektrické topné tyče by mělo z ekologických a také ekonomických důvodů být používáno jen mimo topnou sezónu a tehdy, není-li k dispozici topný kotel pro zimní provoz.
U běžných zásobníků je třeba počítat pro vestavění elektrické topné tyče s objímkou 6/4´´ . Ta by se ale měla bezpodmínečně nacházet v horní třetině zásobníku, abychom se vyhnuli zbytečným tepelným ztrátám z této nejteplejší části zásobníku, a aby pro solární zařízení zůstal dostatečně velký objem pitné vody k ohřívání. Teplotu elektrického dohřevu lze zpravidla nastavovat plynule a měla by být nastavena co možná nejníže (jistě ne přes 55 stupňů). Časté bývá i dohřívání přes kotel ústředního topení a přídavný předavač tepla v zásobníku. Předavač by měl být zařazen do horní části zásobníku tak, aby jím bylo možné ohřívat pouze vodu pro jednodenní potřebu, tedy zhruba polovinu objemu zásobníku.
Pokud je tento horní ohřívač tepla vestavěn příliš blízko k dolnímu, je solárnímu zařízení odebrána možnost dodávat do zásobníku s dobrou účinností teplo, které mohou kolektory během topné sezóny získat. To vede k nižším stupňům solárního pokrytí, protože solární zařízení ve slunečných zimních dnech nemá k dispozici žádnou studenou vodu k ohřívání. I teplá voda, která má být spotřebována zítra, se ohřívá pomocí topení již dnes. Při použití neregulovaného kotle může být přihřívání zásobníku řízeno prostřednictvím solární řídící jednotky. Jen je potřeba použít takovou, která umí spínat jak čerpadlo solárního okruhu, tak i čerpadlo pro přihřívání zásobníku z kotle. Přesný popis těchto elektronických řídicích přístrojů naleznete v kapitole 8.

Obr. 67: Nerezový solární zásobník Pink a solární zásobník se dvěma integrovanými ohřívači z žebrovaných trubek (SOLVIS GmbH, Braunschweig)

Obr. 68 Dohřívání pitné vody v zimě ústředním topením.

7.4 Směšovací ventil

Na regulační jednotce solárního zařízení je nutné nastavit maximální přípustnou teplotu zásobníku. Ta by na jedné straně neměla být kvůli tvoření vodního kamene příliš vysoká, na druhé straně se občas z hygienických důvodů volí alespoň 60 °C (to má smysl tam, kde voda nebyla chlórována a mohla by obsahovat legionely). V praxi se pak maximální teplota v zásobníku nastavuje podle tvrdosti vody až mezi 60 °C až 95 °C. Při takových teplotách ale už může dojít k opaření. Je proto potřeba na výstup ze zásobníku přidat směšovací ventil (termostatický směšovač), který se nastaví na 50 °C. Ten zaručí, že do teplé vody jdoucí ze zásobníku je vždy přimícháno tolik studené vody, aby teplota vody v potrubí nepřesáhla 50 °C.
Vedle ochrany před opařením nabízí tento ventil také další výhody. Ztráty vzniklé distribucí vody do potrubní sítě a usazování vodního kamene v trubkách i v armaturách jsou díky nižším teplotám sníženy.
Je-li přítomnost legionel vyloučena např. zbytkovým chórem v pitné vodě, je jednodušší a spolehlivější nastavit maximální teplotu zásobníku těsně pod 60 °C, pak je směšovací ventil zbytečný a vodní kámen se v zásobníku tvoří jen málo (vadí hlavně tím, že postupně velmi zvýší tepelný odpor předavače tepla a kolektory pak pracují na zbytečně vysoké teplotě, s menší účinností). (pozn. překl.)

Obr. 69: Termostatický směšovací ventil pro pitnou vodu (Zdroj: ESBE AB)

7.5 Připojení pračky a myčky nádobí

K solárnímu zásobníku popř. rozvodu teplé vody může být také (hadicí vhodnou pro teploty do 60 °C) přímo připojena pračka a myčka. U praček, které mají pouze připojení na studenou vodu, je k tomu nezbytný předřadný přepínací přístroj, který zvolí teplou vodu, jen když je potřeba. Tak se může značně snížit spotřeba elektřiny k ohřívání vody v pračce. Úspory při napojení pračky či myčky na zásobník solárně ohřáté teplé vody jsou až 1 kWh na jeden cyklus praní či mytí.
Napojením těchto přístrojů na teplou vodu se zvýší také účinnost solárního zařízení, protože pracuje na nižší teplotní úrovni. Zejména v letních měsících se díky hojnosti slunečního tepla dá elektrický ohřev téměř vyloučit.

Obr. 70 Předřadné zařízení AEE pro běžné pračky

7.6 Instalace zásobníku

Ideálním stanovištěm pro zásobník není po boku topného kotle ve sklepě. Místo pro zásobník by mělo být zvoleno tak, aby vzdálenosti mezi kolektorem, zásobníkem a místy odběru užitkové vody byly co nejkratší a teplá voda byla rychle k dispozici. Neizolovanou půdu lze doporučit jako vhodné místo pro instalaci jen tehdy, když jsou zásobník a především přívod a odvod pitné vody opravdu velkoryse izolované, protože při silném mrazu by jinak přívodní potrubí zamrzlo. Při instalaci na půdu nebo do obytných prostor je třeba pamatovat na to, aby v případě vzniku netěsnosti v zásobníku mohla voda odtékat kanálkem na podlaze nebo postavit zásobník do záchytné vany.

8 Regulace

Důležitou součástí solárního zařízení je regulace. Na trhu je nabízena řada typů zařízení spínajících dle rozdílu teplot s rozsáhlými možnostmi použití i pro řízení složitých systémů.

Spínací jednotka porovnává - při nejjednodušší variantě - dvě teplotní čidla: teplotu absorbéru s teplotou v zásobníku ve výšce předavače tepla. Oběhové čerpadlo zapne tehdy, když je teplota absorbéru o určitou nastavenou hodnotu vyšší než teplota spodku zásobníku. Pokud tento požadavek již není splněn, jednotka čerpadlo opět vypíná.
Vedle této základní funkce nabízí většina spínacích zařízení ještě funkce přídavné, jako je limitování teploty v zásobníku za účelem snížení tvorby vodního kamene na předavači tepla při teplotách přes 60°C a také pro zabezpečení zásobníku proti přehřátí. Při překročení nastavitelné maximální teploty je buď zabráněno dalšímu přísunu energie vypnutím solárního čerpadla nebo se přebytečná energie ze zásobníku začne odebírat prostřednictvím okruhu ústředního topení (pokud se tím dům nepřetopí). V zimě může jednotka spínat také automatické dohřívání zásobníku prostřednictvím systému ústředního topení.
Řídicí jednotky od různých výrobců, které jsou na trhu, jsou koncipovány tak, aby pro každou rozumnou standardní hydraulickou variantu soustavy existovalo hotové, někdy i velmi důmyslné elektronické řešení. Z toho jednoznačně vyplývá trend k volně programovatelnému přístroji, s nímž je v zásadě možné řešit všechny standardní varianty a řadu jejich variací. S takovým přístrojem lze také řídit nejrůznější způsoby ohřevu pitné vody v kombinaci s částečně solárním topením a řízením směšovače horké a studené vody.

8.1 Montáž řídící jednotky

8.1.1 Elektrická připojení

Připojení řídící jednotky k oběhovému čerpadlu a elektrické síti není nijak zvlášť náročné, když se postupuje podle pokynů a detailních schémat připojení, která jsou k takovému zařízení přibalena. Řídící jednotky by měly být do sítě připojitelné oddělitelně, tj. zástrčkou, protože tím je zjednodušena montáž a umožněno snadné zařazení ochranného filtru proti přepětí.
Musí se dávat pozor na příslušná bezpečnostní opatření při zacházení s elektrickými zařízeními (možnost smrtelného úrazu).

8.1.2 Montáž teplotního čidla

Čidla mění teplotu na elektrické signály, které mohou být řídicí jednotkou porovnávány. Pro snímání teplot má rozhodující význam správné umístění čidel.

8.1.3 Kolektorové čidlo

Kolektorové čidlo by mělo měřit teplotu v blízkosti výstupu z kolektoru uvnitř sběrné trubice nebo na jejím povrchu a umožňovat co nejpřesnější zjištění teplot kapaliny v kolektoru. V žádném případě nesmí být čidlo na výstupní trubce až vně kolektoru. Montáž kolektorového čidla byla detailně popsána v kapitole 5. Kabel kolektorového čidla je většinou ze silikonu, protože PVC kabely nesnesou tak vysoké teploty a stanou se drobivé.

8.1.4 Zásobníkové čidlo

Zásobníkové čidlo měří teplotu vody v zásobníku v oblasti předavače tepla. Na všech solárních zásobnících je pro uložení čidla připravena buď 1´´ mufna nebo je v nich už rovnou dutá patrona pro čidlo. Pokud není, tak se do mufny takové mosazné ponorné pouzdro zašroubuje (k těsnění se použije koudel). Stejně jako v kolektoru se i spodní čidlo zasune do pouzdra co nejhlouběji a zajistí se svěracím šroubem proti vyklouznutí. Přenos tepla mezi ponorným pouzdrem a čidlem může být zlepšen pastou vedoucí teplo.

Důležité: Ne všichni výrobci používají stejná teplotní čidla, různé typy čidel tedy nejsou vzájemně zaměnitelné. Pro každou regulaci musí být použita čidla, pro něž je konstruována.

8.1.5 Připojovací kabely čidel

Většina výrobců dodává čidla s krátkým připojovacím kabelem. Proto je prakticky vždy nezbytné tento připojovací kabel prodloužit alespoň dvoužilovým elektrickým kabelem. Pro délky přes 20 m by měl být průřez vedení 1,5 mm2. Pro kratší vedení stačí 0,75 mm2.

9 Uvedení do provozu

V zásadě by mělo být solární zařízení po montáži co nejrychleji uvedeno do provozu. Zejména u novostaveb to ale není vždy možné. Pokud uvedení do provozu není možné hned po instalaci, nesmí v takovém případě být provedena zkouška těsnosti pomocí vody. Pokud je pro tlakovou zkoušku použita voda a potrubí není poté znova naplněno vodou, dochází ke korozi a může vzniknout nebezpečí zmrznutí zbytkové vody. Pokud se ke zkoušce těsnosti použije vzduch, neutrpí systém v prázdném stavu žádné škody. Před plněním kolektorového okruhu bychom se měli ujistit, že byly provedeny následující práce:
  • všechny spoje trubek byly spájeny
  • oběhové čerpadlo a regulační zařízení jsou připojeny k síti
  • zásobník je připojen k vedení teplé a studené vody a naplněn
  • šrouby na přírubovém poklopu zásobníku jsou dotaženy
  • je správně nastaven přetlak v expanzní nádobě
  • všechny oddělovací ventily jsou otevřeny

    9.1 Propláchnutí zařízení

    Před naplněním vodou s nemrznoucí kapalinou by měl být solární okruh propláchnut vodou. Tak se z potrubí odstraní částečky špíny a zbytky tavící přísady.
    Plnící kohout u čerpadla se napojí hadicí na vodovodní potrubí, vypouštěcí kohoutek v nejnižším místě okruhu se otevře. Pal se do okruhu pustí voda, a jak propláchne krátký úsek k výpustnému kohoutku, uzavře se kohout mezi nimi.
    Nyní se solární okruh pomalu plní, až voda začne vytékat z vypouštěcího kohoutku. Nechá se vytékat až několik minut. Pak se opět vyprázdní; je vhodné jej vypustit do kanystrů, čímž zkontrolujeme objem solárního okruhu. Vzápětí se naplní směsí vody a přísady proti zmrznutí.

    9.2 Plnění zařízení

    Aby solární zařízení mimo tropické oblasti mohlo být v provozu celý rok, musí být naplněno nemrznoucí směsí. Plnění solárního okruhu se provádí nejlépe pomocí plnícího čerpadla, podobným způsobem jako při proplachování. Připravená směs se pomocí plnícího čerpadla (vrtačkové, ruční nebo odstředivé čerpadlo) vtlačí do systému a nastaví se tlak v systému o cca 0,5 bar vyšší než přetlak v expanzní nádobě. Tak je zajištěno, že objemové ztráty vzniklé odlučováním plynu (hlavně oxidu uhličitého) ze systému během prvních dnů provozu budou moci být vyrovnány.
    Důležité je také odvzdušnění čerpadla. To se provádí uvolněním hřídelového šroubu (Wellenschraube) na čelní straně pláště.
    Počet otáček čerpadla se nastaví tak, aby teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem z kolektoru při plném slunečním svitu nepřekročil 10 až 15 K.

    9.3 Nemrznoucí vodní směs

    Čistá voda by byla výhodná svým extrémně vysokým specifickým teplem, ale pro použití v solárním okruhu je nutné jí zčásti pokazit přísadou proti zmrznutí. Přísady pro provoz s pracovními teplotami přesahujícími 80 stupňů jsou tvořeny především některým z glykolů, dvojných alkoholů. Ethylenglykol, jedna z nejběžnějších přísad, který se používá především v chladičích automobilů, je jedovatý. Nejedovaté nemrznoucí kapaliny s propylenglykem vyvinuté pro solární zařízení se prodávají pod různými obchodními názvy (Antifrogen L, Tyfocor L, Gelbin, Bärenfrostschutz L, Solaren…). Abychom získali dostatečnou odolnost vůči zmrznutí, je třeba dodržet minimální koncentrace uvedené v tabulce 8.
    V našich šířkách by měla být solární zařízení plněna koncentracemi 35-40%. Ale už od koncentrace 25% už nehrozí žádné nebezpečí roztržení trubek, při extrémním mraze se kapalina změní v dostatečně plastickou ledovou kaši. Čím vyšší je koncentrace glykolu, tím větší musí být průtok solárním okruhem, protože glykol se ohřívá rychleji než voda; spotřeba elektřiny roste ještě rychleji, protože glykol, hlavně dokud není horký, také hůře teče. Je potřeba dbát na to, aby voda pro solární okruh neobsahovala žádný chlór nebo jiné přísady (ideální je převařená, ještě horká dešťová voda; převařením z ní unikne oxid uhličitý; vody z městského řádu se převařením zbaví také chlóru). Podle zkušeností vydrží zde uvedené přísady proti zmrznutí mnoho let. Přesto by měla být koncentrace přísady proti zmrznutí a hodnota pH každé dva roky kontrolována. Pro měření koncentrace se používají běžné hustoměry.
    Přísady na bázi propylenglykolu nesmějí být kvůli svým hygroskopickým vlastnostem použity v solárních okruzích, do kterých má přístup vzduch. Likvidace prostředků proti zmrznutí se musí provádět podle předpisů pro likvidaci zvláštního odpadu. Aby mohlo být zjištěno potřebné množství přísady proti zmrznutí i vody na namíchání směsi, musí být znám objem solárního okruhu. Údaje v tabulce 9 usnadňují jeho vypočtení (kontrola objemu viz výše, při vypouštění proplachovací vody).

    Začátek tvoření krystalů ledu
    koncentrace
    		 Hustota při 20°C
    kg/m3
    Hmotnostní % Objemová %
    -10 26 25 1023
    -15 33 32 1027
    -20 39 37 1035
    -30 48 46 1040

    Tabulka 8: Minimální koncentrace nemrznoucího prostředku

    Konstrukční část Obsah
    měděná trubka 18 mm 0,201 l/bm
    měděná trubka 22 mm 0,314 l /bm
    předavač tepla 1,8 m2 1,5 l
    předavač tepla 2,5 m2 2,0 l
    předavač tepla 3,6 m2 3,0 l
    Kolektor K16 0,4 l/m2
    Absorbér TINOX (10 mm) 0,5 l/m2
    Absorbční pruhy TeknoTerm 0,55 l /m2

    Tabulka 9.: Objemy jednotlivých součástí solárního okruhu

    10 Údržba solárního zařízení

    Solární zařízení se už koncem osmdesátých let osvědčila jako spolehlivá a obvykle mající jen velmi malé nároky na údržbu. Přesto by mělo být zařízení čas od času zkontrolováno:
  • Zůstává tlak v zařízení konstantní?
  • Je teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem z kolektoru nižší než 10 K?
  • Běží čerpadlo za slunečního svitu?
  • Stojí čerpadlo při velké oblačnosti a v noci a je přitom vstup i výstup z kolektoru studený?
  • Není slyšet zvuky způsobené přítomností vzduchu v potrubí?

    Sporadická údržba:

  • Očistit krycí tabule kolektoru, pokud jsou velmi špinavé!
  • Kontrola koncentrace přísady proti mrznutí (co dva roky).
  • Kontrola hodnoty pH (co dva roky). Klesne-li pod 6,6, začne médium způsobovat korozi a musí být vyměněno (snad stačí je neutralizovat, pozn. překl.)
  • Zkouška pojistného ventilu
  • Kontrola elektroinstalace dle předpisů

    11 Organizace svépomocných montážních skupin

    Spolupráce v organizované montážní skupině umožňuje optimální využití různých kvalifikací jednotlivých členů. Ne každý má potřebnou zručnost a řemeslný um, dílnu, nástroje, organizační talent a dobré nákupní podmínky. Ve skupině se jednotliví členové doplňují a vytvářejí vhodný celek. Pokud se i tak vybavení a know-how nedostává, může pomoci spolupracovník AEE nebo jiné organizace.
    AEE podporuje a pečuje o svépomocné montážní skupiny od roku 1983. Prostřednictvím vytvořené poradenské infrastruktury pokrývající celou Evropu může být poskytována organizační a technická podpora svépomocným montážním skupinám v mnoha zemích. To se podařilo především spoluprací s jinými organizacemi (ekologické poradenství, energetické svazy, zemědělské odborné školy, místní vzdělávací střediska, obce,…).

    11.1 Praktická strategie

    Jednotliví zájemci, iniciativy nebo také obce se obracejí na AEE nebo partnerské organizace. Jsou zprostředkování přednášející a prováděny organizační přípravy pro večerní přednášky. Organizace přednášky v určitém místě probíhá většinou prostřednictvím jednoho nebo více zájemců o svépomocnou montáž solárních zařízení.
    Zde se ukázala jako velmi účinná především spolupráce s institucemi pro vzdělávání dospělých. Když přednášku organizuje člověk, kterého všichni místní znají, je zpravidla překonán počáteční ostych a vyvolán velký zájem. Mnozí zájemci si přicházejí pro radu přímo do AEE a jsou nasměrování na skupiny, které v daném regionu momentálně pracují.

    V montážních skupinách se osvědčil následující postup:

  • Úvodní přednáška

    Na této první přednášce jsou zájemci informováni o možnostech využití sluneční energie. S použitím fólií a komponentů zařízení je vysvětlena jeho funkce a montáž.

  • Exkurze

    Dalším krokem je exkurze k již existujícím zařízením s možností pohovořit s provozovateli zařízení o jejich zkušenostech.

  • Dimenzování solárních zařízení

    Spolupracovník AEE spolu se zájemcem navrhne dimenzování zařízení a vysvětlí připojení k dosavadnímu topnému a teplovodnímu systému.¨

  • Vytvoření montážní skupiny

    Jeden až čtyři lidé ze skupiny převezmou koordinaci a organizaci montážní skupiny. Rozsáhlé technické i organizační know-how obdrží tito vedoucí montážní skupiny na seminářích AEE. Pro organizování vývoje skupin nabízí AEE schémata pro vedení montážních skupin, softwarové balíčky a v případě potřeby také dozor odborných spolupracovníků.
    Montážní skupina pracuje jako samostatný hospodářský subjekt a rozhoduje autonomně o všech záležitostech.

  • Chystání součástí systémů Po nákupu materiálů popř. součástek se společně letují absorbéry a vyrábějí se zbývající části. Nástroje, které jsou k tomu potřeba, jsou montážním skupinám poskytnuty AEE. Prací v montážních skupinách s odborným dozorem se mohou účastnit i technicky méně obratné osoby. Po ukončení společné přípravy následuje výdej komponent.
    Ve Villachu provozuje AEE vlastní dílnu. Zájemci, kteří ve svém regionu nenajdou žádné stejně smýšlející, mohou přijít do Villachu, zde si smontovat své zařízení a týž den si s sebou vzít domů své komponenty.
    Tímto způsobem byla ve Villachu již smontována zařízení, které dnes využívají slunce v Neapoli, Toulouse nebo Ulmu.

  • Montáž Montáž zařízení na střechy není úkolem montážní skupiny. Provádí si ji buď majitel svépomocí nebo se obrátí na místní řemeslníky.
    Pracovní postupy při instalaci kolektorů jsou předváděny na pravidelných stavebních seminářích, tam si je také zájemci mohou nacvičit, takže montáž pak není pro šikovné zájemce nikterak náročná.