Sončna energija

(Foto: iStock)

Energija sonca je brezplačna, zato v gospodinjstvih, kjer so se odločili za namestitev zbiralnikov sončne energije, od pozne pomladi pa do zgodnje jeseni brezplačno ogrevajo tudi sanitarno vodo. V povprečnem štiričlanskem gospodinjstvu, kjer vodo ogrevajo s centralnim ogrevalnim sistemom na kurilno olje (to je pri nas še vedno najbolj razširjen energent), porabijo za to od 400 do 700 litrov kurilnega olja na leto. S sončnimi zbiralniki, ki lahko prihranijo do 75 odstotkov energije, potrebne za pripravo tople sanitarne vode, bi tako prihranili približno 420 litrov kurilnega olja. Upoštevajoč januarske cene kurilnega olja (0,850 evra/liter), to pomeni 357 evrov prihranka v družinskem proračunu, v okolje pa bi se sprostilo približno tono izpustov ogljikovega dioksida na leto manj.

Na streho ali na tla, lahko tudi na fasado

Za pripravo tople sanitarne vode za povprečno štiričlansko družino potrebujemo tri zbiralnike sončne energije oziroma za šest kvadratnih metrov absorpcijske površine. Običajno jih namestimo na streho, lahko so »potopljeni« oziroma integrirani v kritino, lahko jih postavimo na posebno konstrukcijo, lahko tudi na fasado, ob hiši, na druge objekte ipd. Pri tem izkoristimo strehe in nadstreške z zadostnim naklonom, sleme pa mora potekati v smeri vzhod–zahod.

Sončni kolektor

(Foto: Thinkstock)

Pomembno je, da so pravilno postavljeni in usmerjeni, saj bo le tako izkoristek (in s tem prihranek) največji. Paziti je torej treba na najboljši naklon glede na vpadni kot sončnih žarkov, predvsem pa je pomembno, da v nobenem delu dneva niso zasenčeni. Idealno je torej, če so usmerjeni proti jugu, na splošno pa velja, da je izkoristek zbiralnikov sončne energije največji, če so postavljeni pravokotno na vpadni kot sončnih žarkov. Za ploščate je običajni naklonski kot 45 stopinj, za vakuumske pa od 50 do 60 stopinj.

Za postavitev na ravno ali streho z majhnim naklonom je nujna posebna konstrukcija, s katero dosežemo optimalni kot naklona zbiralnega polja. Če streha ni primerna za dodatno obtežitev z zbiralniki sončne energije, je treba kje ob hiši poiskati primeren prostor, lahko tudi na fasadi, pri čemer je pomembno, da na zbiralnike ne pada senca bližnjih objektov ali dreves.

Najmanj 300-litrski hranilnik tople vode

Solarni sistem za pripravo tople sanitarne vode poleg zbiralnikov sončne energije sestavljajo še hranilnik tople vode, solarna črpalna enota z regulacijo, raztezna posoda, povezovalne cevi ipd. Pri določanju potrebne velikosti zbiralnikov in prostornine hranilnika tople vode je treba najprej ugotoviti, kako varčno ravnajo stanovalci z vodo.

Štiričlanska družina, njeni člani pa se kopajo večkrat na teden, porabi na dan 80 litrov vode na osebo, kar ni prav nič ekonomično. To pomeni, da potrebujejo štiri kolektorje (vsak z absorpcijsko površino približno dva kvadratna metra) in 400-litrski hranilnik tople vode. Če se večinoma prhajo, porabijo približno 30 litrov vode na osebo na dan, za kar zadostujejo dva ali trije kolektorji, usmerjeni popolnoma proti jugu in postavljeni pod kotom približno 45 stopinj, ter 300-litrski hranilnik. Če smo se odločili za vakuumske zbiralnike sončne energije, za potrebe štiričlanske družine zadostujeta paket dveh 15-cevnih zbiralnikov in 300-litrski hranilnik. Na splošno pa velja, da je treba pri izračunu, koliko tople sanitarne vode potrebujemo, upoštevati povprečno dnevno porabo vode 50 litrov na osebo.

Tudi za ogrevanje prostorov

Pravilno načrtovan solarni sistem bo spomladi in jeseni samostojno ogreval hišo, pozimi pa bo ob sončnih dnevih kot podpora ogrevanju znatno zmanjšal količino porabe (in s tem stroške) primarnega energenta. V tem primeru hranilnik tople vode nadomestimo s sistemskim zalogovnikom toplote, v katerem se shranjujejo presežki toplote. Zalogovnik je nujen, saj pozimi sončna energija ni vedno na voljo, toplota pa se iz njega črpa po potrebi. Sistem je mogoče priključiti tudi na obstoječi bojler, a le, če smo že v prvotni zasnovi ogrevalnega sistema predvideli poznejšo vgradnjo solarnega sistema. Obstoječi bojler mora imeti tudi dodaten prenosnik toplote, saj sicer priključitev ni mogoča.

Solarni sistem je treba temeljito pregledati vsake tri leta. Pri tem je pomembno preveriti predvsem kakovost tekočine proti zmrzovanju. Tekočino je treba zamenjati vsakih pet do sedem let, če sistem deluje v normalnih okoliščinah. Uporabnik drugih skrbi z vzdrževanjem ne bi smel imeti. Pričakovana življenjska doba zbiralnika je 20 do 25 let. Kakovostni materiali in trdna zasnova ohišja so zagotovilo, da bo prenesel vse vremenske razmere, kar zagotavlja tudi običajna desetletna garancija proizvajalcev.

Ustrezno dimenzioniranje sistema

V vsakem primeru je treba poskrbeti za ustrezno dimenzioniranje sistema, saj se lahko sicer zbiralniki poleti pregrevajo. Poletne presežke toplote lahko preprečimo na več načinov: z vgradnjo večje ekspanzijske posode, z vklopom cirkulacijske obtočne črpalke, s senčenjem dela zbiralnikov, z večjim naklonskim kotom, pod katerim so ti postavljeni, z ogrevanjem vode v bazenu, če ga imamo, v skrajnem primeru tudi z izpustom vroče vode iz pip. Cirkulacijska obtočna črpalka, ki je postavljena med hranilnikom toplote in porabniki v kopalnici, se ob previsoki temperaturi vklopi in z nenehnim kroženjem vroče sanitarne vode povzroči, da se temperatura v hranilniku zmanjša. Če je pregrevanje prehudo, ukrep ne zadostuje.
V najbolj vročih mesecih (julij in avgust) učinkovito preprečimo pregrevanje, če prekrijemo tretjino ali polovico zbiralnikov ali pa poskrbimo za samodejno senčenje dela površine zbiralnikov sončne energije na električni pogon. Večji naklonski kot, pod katerim so postavljeni na strehi, pride v poštev le za manjše zniževanje temperature. Na ta način poleti prestrežemo manj sončne energije in s tem preprečimo pregrevanje, pozimi pa je prestrežemo več.

Težave s pregrevanjem so pogostejše pri ploščatih in cevnih vakuumskih zbiralnikih, medtem ko pri vakuumskih (»heat pipe«) z zelo velikim izkoristkom vgrajena tehnologija onemogoča pregrevanje – sistem se ustavi, ko se temperatura medija dvigne do mejne vrednosti, in ne deluje, dokler se ne zniža. Za to poskrbi vzmet, ki ob uparjanju medija zapre dostop do kondenzatorja zbiralnika in ublaži pregrevanje.

Sončna energija

(Foto: iStock)

Dobro leto je minilo, odkar je vlada sprejela uredbo o samooskrbi z električno energijo, s katero gospodinjstvom in malim poslovnim odjemalcem omogoča samooskrbo z električno energijo iz obnovljivih virov (OVE) na podlagi neto merjenja (net-metering). To naj bi spodbudilo tudi gradnjo sončnih elektrarn. Rezultat pa je boren – lani sta bili postavljeni le dve mikro sončni elektrarni na dveh stanovanjskih hišah.

Niti uredba o energetski infrastrukturi, ki poenostavlja postopek za postavitev sončne elektrarne do nazivne moči 11 kilovatov (gradbeno dovoljenje zanjo ni več potrebno), ni pripomogla k oživitvi fotovoltaičnega trga. Konec leta 2015 je bilo v Sloveniji po podatkih spletnega portala za fotovoltaiko (PVportal) postavljenih 3.367 sončnih elektrarn s skupno močjo 257,6 megavata. Več kot 95 odstotkov so jih postavili v letih 2010 do 2013, po uredbi vlade iz novembra 2012 pa se je gradnja sončnih elektrarn skoraj popolnoma ustavila.

V nasprotju s Slovenijo rastejo drugje kot gobe po dežju. Konec lanskega leta je bila v svetu skupna moč sončnih elektrarn približno 234 gigavatov, kar pomeni 30-odstotno povečanje glede na leto poprej. Na to najbolj vpliva nenehno zniževanje stroškov fotovoltaične opreme, predvsem sončnih celic. Kilovat energije iz sončne elektrarne na strehi je pred leti stal 4.000 evrov, danes je cena za kilovat energije iz sončne elektrarne, postavljene na ključ, od 1.100 do 1.400 evrov. Pri tem je cena fotovoltaičnega panela manj kot 500 evrov, preostalo pa je treba odšteti za izgradnjo posebne konstrukcije, montažo in elektroniko, ki vse skupaj upravlja.

Slovenija za zdaj pri zagotavljanju energije iz obnovljivih virov zelo zaostaja. Po akcijskem načrtu za OVE bi morali do leta 2020 poleg že zgrajenih obnovljivih virov zgraditi še dodatne, ki bi na leto proizvedli 700 gigavatnih ur električne energije (oziroma 1.100 gigavatnih ur, če do leta 2020 ne bosta zgrajeni hidroelektrarni Mokrice in Brežice na spodnji Savi). To pomeni zgraditi toliko sončnih elektrarn, da bodo proizvedle tisoč megavatov (do zdaj je iz teh virov proizvedenih 257,6 megavata) ali vetrnih elektrarn s proizvodnjo 500 megavatov (do zdaj je iz teh virov proizvedenih le 3,38 megavata).

Glavna ideja net-meteringa je v tem, da se proizvedena elektrika iz lastne elektrarne v čim večji meri porabi na objektu, kjer je elektrarna postavljena, presežek pa se odda v omrežje oziroma podari dobavitelju električne energije. Torej elektrika se ne prodaja, zato tudi ni potrebna registracija fizičnih oseb za opravljanje dejavnosti, saj gre za samooskrbo in ne za opravljanje pridobitne dejavnosti.

Za zdaj kljub sprejeti uredbi o neto merjenju čas, v katerem se bo naložba povrnila, še ni najbolj spodbuden, saj se bo to pri današnjih cenah električne energije zgodilo šele po 15 do 20 letih. Z zviševanjem cen električne energije v prihodnje se bo ta čas krajšal. Z napovedanimi nepovratnimi subvencijami v višini 20 do 25 odstotkov naložbe bi se čas, v katerem se bo naložba povrnila, skrajšal na približno deset let, kar pa je že zanimivo za širši krog investitorjev.

V 150 do 200 m2 veliki hiši, ki se ogreva s toplotno črpalko, bo približno 10-kilovatna sončna elektrarna zadostila potrebam po električni energiji, če se ogreva z drugim energentom, pa že 6- ali 7-kilovatna. Naložba v prvo je vredna približno 13.000 evrov (+ DDV), v drugo pa okrog 9.000 evrov (+ DDV). S 5-kilovatno elektrarno lahko štiričlanska družina prihrani približno 600 evrov na leto.