Delovanje oziroma učinkovitost sprejemnikov sončne energije je podrejeno količini sončne energije, ki jo sprejemajo in pretvarjajo v toploto. V naših podnebnih razmerah te ni dovolj vse leto, tudi za ogrevanje sanitarne vode ne, zato je nujno, da so v sistem ogrevanja in priprave tople vode vključeni drugi viri toplote. Kakor pravi mag. Miha Praznik, vodja projekta Ensvet pri Gradbenem inštitutu ZRMK, kombinacija sistemov s sončnimi sprejemniki ni novost, temveč tradicionalna prak­sa. Katere naprave bo lastnik povezal v sistem, je odvisno od več dejavnikov, največkrat se odloči glede na možnosti na lokaciji in v hiši, kar je zlasti pomembno pri uporabi obnovljivih virov energije, na odločitev pa vplivajo še možnosti za tehnično izvedbo sistema, višina naložbe v posamezne naprave in tudi okoljska ozaveščenost, še dodaja sogovornik. Podobno ugotavlja Matija Puš, vodja programa termosolarni sistemi v Hidrii, ki pravi: »Smernice pri novogradnjah in tudi prenovah obstoječih stavb gredo v smeri trajnostne gradnje in zmanjševanja rabe energije ter povečanja deleža potrebne energije iz obnovljivih virov. Smisel kombiniranih rešitev je ravno v zmanjševanju porabe fosilnih goriv ali elektrike, s tem povezanim deležem izpusta toplogrednih emisij v okolje in znižanju obratovalnih stroškov stavb.«

Ogrevanje sanitarne vode

Pri odločitvah, iz katerih naprav oziroma virov energije bo sestavljen ogrevalni sistem v hiši in ali bodo v njem tudi sprejemniki sončne energije, je treba poleg že omenjenih dejavnikov predvsem upoštevati, ali je hiša energijsko varčna ali pa gre za običajno energijsko potratno stavbo. V varčni je pri izbiri manj omejitev, pri potratnih pa bistveno več, še posebno glede izkoriščanja obnovljivih virov energije, pravi Puš. Zato je značilno, da se v zadnjih sončni sprejemniki uporabljajo predvsem za pripravo sanitarne tople vode. Potrebe po energiji za ogrevanje so v teh hišah prevelike, da bi jih lahko zadovoljili zgolj sončni sprejemniki. Predvsem bi morala biti njihova površina zelo velika, kar pa pomeni visoko investicijo. Kljub temu bi potrebovali še dodatni vir energije pozimi, ko je sonca premalo.

Nasprotno za ogrevanje sanitarne vode na primer za štiričlansko družino zadostuje približno šest ali osem kvadratnih metrov sprejemnikov, ki vse od zgodnje spomladi do pozne jeseni zagotovijo dovolj toplote, se strinjata sogovornika. Tako v tem delu leta za ogrevanje vode ne potrebujemo električne energije (ogrevanje z električnimi bojlerji) ali kotla na fosilna goriva, ki sicer skrbi za potrebno toploto pozimi. Na letni ravni tako precej zmanjšamo rabo fosilnih goriv in s tem stroške ogrevanja, saj je toplota iz sprejemnikov tako rekoč brezplačna, cena toplote iz fosilnih goriv pa bistveno višja, in kakor pravi Praznik, lahko pričakujemo, da bo dolgoročno zgolj rasla. Višja ko je cena toplote iz osnovnega vira, bolj opravičljiva je uporaba sončnih sprejemnikov, še dodaja. V nekaterih primerih, recimo, ko je glavni vir ogrevanja kotel na polena in je v sistem že povezan obvezen zalogovnik toplote, je morda smiselno nanj priključiti večje polje sončnih sprejemnikov, ki v prehodnih obdobjih zagotavljajo tudi toploto za ogrevanje prostorov in tako precej skrajšajo kurilno sezono, pravi Praznik.

Raba energije manjša do 70 odstotkov

V obstoječih hišah se za postavitev sončnih sprejemnikov za ogrevanje sanitarne vode pojavljajo nekatere omejitve, kot so možnost namestitve, izpostavljenost sončnemu sevanju, usmerjenost in naklon, pri čemer je optimalna usmerjenost proti jugu, z naklonom od 35 do 55 stopinj, pravi Puš. Tehničnih rešitev je veliko. Pri dimenzioniranju sistemov s sončnimi sprejemniki je treba primerjati različne možnosti, njihove učinke in pri tem upoštevati razmerje med naložbo in dolgoročnimi prihranki, svetuje Praznik. Za ogrevanje sanitarne vode bi na primer namesto sprejemnikov lahko izbrali toplotno črpalko, ki pa za svoje delovanje še vedno potrebuje električno energijo, čeprav je pretvorba te v toploto v razmerju ena proti tri ali še bolje. Če so izpolnjeni pogoji za vgradnjo sprejemnikov, hkrati pa je število porabnikov toplote večje, bodo prihranki drugih goriv ali elektrike večji, doba vračila naložbe pa krajša, torej je vgradnja solarnega sistema, ki je sicer dražja od toplotne črpalke za sanitarno vodo, toliko bolj smiselna, se strinjata sogovornika.

Prihranki energije pri ogrevanju sanitarne vode so različni, odvisni predvsem od osončenja in kakovosti sprejemnikov. Za običajne termične solarne sisteme s ploščatimi sprejemniki je letni prihranek približno 450 do 500 kWh na vsak kvadratni meter solarnega sistema, pravi Praznik. Če bi za pripravo toplote uporabljali kurilno olje v sodobni napravi, bi na leto prihranili vsaj 60 evrov na vsak kvadratni meter solarnega sistema, ki obratuje nekaj desetletij, saj nima mehanskih delov, ki bi se obrabili, še pojasni. Prihranke je treba računati dolgoročno. Na leto lahko s kakovostnim solarnim sistemom rabo energije za toplo sanitarno vodo zmanjšamo tudi do 70 odstotkov, pravi Puš. Če povemo še drugače, lahko v povprečju prihranimo več kot 450 litrov ekstra lahkega kurilnega olja, pri trenutnih cenah tega energenta torej približno 420 evrov na leto. Upoštevajoč nepovratne spodbude Eko sklada, se naložba povrne v nekaj več kot šestih letih, še doda Puš.

Konkretni prihranki so odvisni predvsem od tega, koliko energije sicer porabimo za ogrevanje sanitarne vode. Če jo ogrevamo z ne najbolj učinkovitim visokotemperaturnim kotlom, je letna raba energije večja, kakor če imamo sodoben kondenzacijski kotel. V celotnem sistemu je prihranek večji, če je kotel manj učinkovit. Zato se lastniki ogrevalnih toplotnih črpalk, ki pridobivajo toploto po zelo nizki ceni, redko odločijo za dodatno vgradnjo solarnega sistema, pojasni Praznik. Sicer pa samo delovanje in učinkovitost sprejemnikov nista odvisna od naprave, s katero so povezani.

Ogrevanje prostorov in sanitarne vode

V energijsko varčnih hišah, ki za ogrevanje rabijo izjemno malo energije, je na vgradnjo sončnih sprejemnikov treba gledati drugače. Predvsem jih je smiselno uporabljati tudi za ogrevanje prostorov, in ne le sanitarne vode. Logično vprašanje pred odločitvijo je, zakaj ne bi v energijsko varčni hiši uporabili le ene naprave­, ki zagotovi vso potrebno energijo – ker je potrebuje malo, so tudi stroški zanjo nizki. Lastniki dobrih nizko­energijskih in pasivnih hiš se običajno odločijo za eno od različic toplotnih črpalk ali za kombinirane naprave, ki v enem združujejo toplotno črpalko in prezračevalno napravo. Sončni sprejemniki se v tem primeru zdijo neupravičeni oziroma nepotrebni. Vendar kakor znova poudarja Praznik, lahko z njimi zagotovimo še cenejšo toploto kot s toplotno črpalko, ki za delovanje potrebuje elektriko. Delež porabljene toplote za pripravo tople sanitarne vode lahko že pri visoko učinkovitih nizkoenergijskih hišah doseže delež toplote za ogrevanje prostorov, zato je nekako logično, da bomo pri sodobnih stavbah poskušali uporabiti vsaj solarni sistem za večji del potreb po toploti za ogrevanje vode, pravi Praznik. Kombiniramo ga lahko s toplotno črpalko ali na primer s kaminsko pečjo na pelete, s katerima poskrbimo za manjkajočo toploto pozimi. Po podatkih Puša lahko s solarnim sistemom zagotovimo do 50 odstotkov vse potrebne energije v teh hišah. Opozarja pa, da mora biti solarni sistem, ki je namenjen ogrevanju prostorov, obvezno povezan z nizkotemperaturnimi ogrevali, s talnim ali na primer stenskim gretjem. Učinki bodo bistevno boljši, kakor če ga povežemo z visokotemperaturnim gretjem, ki je značilen za energijsko potratne hiše. Nizkotemperaturna ogrevala potrebujejo za želeno temperaturo v prostorih bistveno nižjo temperaturo ogrevalne vode, največ do 35 stopinj Celzija, kar sprejemniki zagotovijo brez težav, tudi kadar je sončne energije manj.

Vgradnjo polja sprejemnikov v energijsko varčnih hišah je treba načrtovati premišljeno, predvsem ga je treba pravilno dimenzionirati, se strinjata sogovornika. Poleti je toplote, ki jo proizvede sistem, hitro preveč, saj jo potrebujemo le za sanitarno vodo, polje sprejemnikov pa je zaradi potreb pri ogrevanju veliko. Kam takrat z odvečno toploto, je pogosto vprašanje investitorjev. Ena od možnosti je ogrevanje bazena, kakor pravi Praznik, pa se lastniki že odločajo tudi za vgradnjo sezonskih hranilnikov solarne toplote, vendar je to tehnično razmeroma zahtevna možnost, povezana z dodatnimi stroški.