Solárny ohrev bazénov

Ceny energií sa postupne dostali do úrovne, keď sa využívanie alternatívnych zdrojov energie stalo ekonomicky zaujímavým. Zlepšilo sa ekologické myslenie nášho obyvateľstva a slnečné kolektory sa stali do istej miery aj imidžovou záležitosťou.

V nových, často veľkoryso riešených domoch s vlastnými bazénmi sú slnečné kolektory ich integrálnou súčasťou. Práve spomínané bazény sú mimoriadne zaujímavým objektom pre solárny ohrev. Či už sa jedná o verejné kúpaliská alebo interiérové i exteriérové súkromné bazény.

Aby vodu vo vonkajších bazénoch dosiahla prijateľnú teplotu, treba ju v našich geografických podmienkach ohrievať aj v lete. Pomocou slnečných kolektorov môžeme výrazne predĺžiť kúpaciu sezónu. V prípade interiérových bazénov možno slnečnú energiu využiť ešte výraznejšie. Bazén vo vnútri budovy nemá žiadne priame slnečné zisky, a preto musíme všetku potrebnú energiu na ohrev vody dodávať. Nie každý investor si uvedomuje, že okrem nemalých vstupných investičných nákladov sú s bazénmi spojené aj trvalé výdavky na prevádzku. Pritom najvyššiu položku predstavujú práve platby za energiu spotrebovanú na ohrev vody. Väčšinou ide o sumu 1000 – 1500 eur ročne.
Z technického hľadiska je ohrievanie vody v bazénoch slnečnými kolektormi veľmi vhodné. Požadovaná teplota je podstatne nižšia ako v prípade TÚV, čo výrazne ovplyvňuje energetickú výťažnosť kolektorov. Nie je nič mimoriadne, ak takto využívaný slnečný kolektor vyprodukuje za rok 600 i viac kWh z každého m2. Samozrejme, aj tu platí, že energetická výťažnosť kolektora závisí od požadovanej teploty bazénovej vody a od režimu jeho využívania.

Absorbéry a kolektory
Pri využívaní solárneho ohrevu prichádza do úvahy viacero technických riešení. Tým najjednoduchším je použitie nekrytých, najčastejšie plastových absorbérov. Tieto sa dajú využiť iba na sezónny ohrev vonkajších bazénov. Je to relatívne lacný a jednoduchý spôsob, ale nemožno od neho očakávať, že bude v bazéne „polievková" teplota. Obvykle sa tieto absorbéry umiestňujú v blízkosti bazéna a samotná bazénová voda cez ne priamo cirkuluje. Týmto sa dá zvýšiť teplota vody o 5 – 6 stupňov. Ich nepriateľom je vietor, ktorý ich výrazne ochladzuje a znižuje energetický zisk.

Technicky dokonalejšie, ale aj drahšie, je použitie kolektorov. Existuje množstvo technických riešení. Spoločným znakom je to, že straty tepla do okolia výrazne redukuje transparentný kryt, najčastejšie solárne bezpečnostné sklo. V prípade kvalitných kovových kolektorov bazénová voda necirkuluje priamo cez ne, ale medzi kolektormi a bazén je zaradený výmenník tepla. Ten oddeľuje primárny okruh, naplnený nemrznúcou netoxickou teplonosnou kvapalinou, od samotnej bazénovej vody. Takéto kolektory je však zmysluplné využívať celoročne. Jedným z často využívaných riešení je preto tzv. trojkombinácia: v lete ohrev teplej vody v dome a vonkajšieho bazéna a v zime podpora vykurovania a ohrev teplej vody. Spomínaná podpora vykurovania je možná, ak sú splnené určité ďalšie podmienky.

Koľko kolektorov treba na zabezpečenie ohrevu bazéna?
Táto otázka si vyžaduje bližšie vysvetlenie. Potrebný počet predovšetkým závisí od:
- toho, či sa jedná o vonkajší alebo vnútorný bazén
- veľkosti, predovšetkým plochy hladiny
- požadovanej teploty
- režimu využívania
- existencie systému prekrývania hladiny v mimoprevádzkovej dobe.

V prípade vonkajších nekrytých bazénov má plocha kolektorov predstavovať približne polovicu jeho plochy. Interiérové bazény si vyžadujú kolektorové pole s veľkosťou 75-100 % jeho plochy. Potrebnú plochu kolektorov ovplyvňuje použitie prekrytia hladiny v mimoprevádzkovej dobe. Pri dôslednom prekrytí, možno zmenšiť kolektorovú plochu o 20  30 %. Pre dimenzovanie plochy kolektorov sú najproblematickejšie bazény, ktoré sa nachádzajú pod rôznymi transparentnými krytmi. Pod nimi sú ako v skleníku a v lete nepotrebujú žiaden solárny ohrev. Naopak, často ich treba dokonca vetrať, aby sa v nich udržala prijateľná teplota. A vyhrievať ich kolektormi v zimnom polroku je neefektívne. Takže v týchto prípadoch je použitie slnečných kolektorov otázne.
Ďalší výrazný vplyv na veľkosť solárneho systému má požadovaná teplota. Je podstatný rozdiel, ak stačí 25 °C, alebo je požadovaných viac ako 30 °C. Prax ukazuje, že naše väčšinou „zimomrivé" obyvateľstvo skôr preferuje vyššie teploty.

Technické aspekty, ktoré treba zohľadniť
V záujme spoľahlivosti a úspory elektrickej energie je žiadúce vybudovať samostatný cirkulačný okruh bazénovej vody cez solárny výmenník so samostatným čerpadlom. Okrem technického aspektu tu vystupuje aj ľudský faktor. Pri realizácii bazéna sa totiž stretáva viacero profesií – voda, kanalizácia, vykurovanie, elektro, bazenári, solárnici... A tak sa môže stať, že aj keď je každý so svojou pácou spokojný, celok nefunguje podľa investorových predstáv. Aby bola energetická výťažnosť slnečných kolektorov čo najvyššia, treba programovo zabezpečiť, aby prípadný dohrev vody z iného zdroja nebol povolený v čase, keď hrejú kolektory. Môže sa totiž stať, že ráno, keď ešte slnko nesvieti, kotlom bazén vyhrejeme a keď začnú kolektory produkovať teplo, nie je už využiteľné. Nesnažte sa ušetriť na čerpadle na cirkuláciu bazénovej vody cez solárny výmenník. Musí byť z kvalitných nehrdzavejúcich materiálov, aby sa po krátkom čase nevytvorili na vnútorných povrchoch bazéna farebné škvrny v dôsledku korózie.

TEXT Ing. Ján Tomčiak, Thermosolar s. r. o.