Alternativní energie 5/2010

Informace o obnovitelných zdrojích energie a energeticky úsporných opatřeníchInformace o obnovitelných zdrojích energie a energeticky úsporných opatřeních SUSTAINABLE ENERGYSUSTAINABLE ENERGY •• ERNEUERBARE ENERGIEERNEUERBARE ENERGIE •• ALTERNATÍVNA ENERGIAALTERNATÍVNA ENERGIA 2010 DVOUMĚSÍČNÍK ROČNÍK XIII. CENA 70 Kč • 3,5 EUR PŘEDPLATNÉ 380 Kč•15,93 EUR

2

AE – 5/2010 1 VÁŽENÍ ČTENÁŘI, připomínám si filosofický princip rozdílu mezi záměrem a skutečností. Skvěle se dá použít na státní strategii podpory obnovitelných zdrojů energie právě teď, kdy slýcháme mnohá prohlášení o kolik se nám zdraží elektřina „vinou fotovolta- ických a větrných elektráren“. Můj táta by řekl: někdo to blbě spočítal. Místo toho, abychom se pyšnili, že se nám rozvíjejí OZE technologie, viníme je, že nám komplikují politický klid a zvyšují ceny. A to nejen elektřiny, ale také toho rohlíku. A kolik? Jedna strana (ČEZ) tvrdí, že o 30, druhá (Duha) o 5, třetí (MPO) o 13 procent. Paradoxem je, že poslední cenovou prognózu vyslovil ministr Kocourek – 5,4 %! A co s těmi ostat- ními? Měli by být stíháni za šíření poplašných zpráv? Ale k tomu nikdy nedojde. Dochází však ke změně zákona o podpoře OZE, který výrazně zredukuje ceny energií. Jak se říká: vyleje se s vaničkou i dítě, tak se s fotovoltaickými a větrnými energetiky spláchnou i ti ostatní. Je to jak uznání kolektivní viny. Část Prahy by mohla být teoreticky klidná, protože od počátku října dostává energie z malešického energetického komplexu, kde se komu- nální odpad přeměňuje v teplo a elektřinu. Jedná se o velkou investici vybudování kogenerační jednotky, která kromě už zmíněných energií vyřeší i otázku kam s ním, tý Velkými konzumenty energií jsou budovy. Proto EU tlačí členské země k přijetí a realizaci takových staveb, které budou energeticky nenáročné nebo dokonce soběstačné. K tomuto tématu přinášíme příklady z Dán- ska, kde se realizují tzv. akti Zima je na krku a tak je dobré dozvědět se, jak se budují solární termic- ké systémy, které dokáží po většinu dnů v roce vykouzlit ze slunce teplo a teplou vodu, nebo jak se V našem pravidelném cyklu Energetická poradna obcím s radostí přinášíme i takové zprávy o iniciativě starostů, ředitelů škol a dalších nadšenců, kteří dokázali uskutečnit svůj sen. Příkladem je fotovoltaická elektrárna na budově školy v Praze Kunraticích. Dr. Zdeněk Kučera šéfredaktor Alternativní energie  Z OBSAHU:Energetické aktuality ........................................................................2 Mračna nad OZE – novela zákona ...................................................4 Jaké budou ceny za elektřinu...........................................................6 Snížení nákladů systémem TripleLynx.................................................8 Aktivní domy realitou .....................................................................10 Jaké FV technologie vybrat.............................................................14 Popis solárního ohřevu...................................................................16 Zelená úsporám ............................................................................18 Slunce do kunratické školy..............................................................19 Hodnocení výkonnosti kolektorů .....................................................22 Letošní For Arch.............................................................................24 Ceny E.ON Globe Award...............................................................26 Tepelná čerpadla – poučení............................................................27 Energetické piloty v praxi................................................................28 Kogenerační jednotka Malešice ......................................................30 Magnetokinetické vysoušení zdiva...................................................32 Větrný park Janov – Wikov .............................................................34 Jezdíme na rostlinný olej ................................................................36 Seznam inzerentů: Trinasolar, OMNIS Olomouc, Danfoss Solar Inverters, Suntech, RW-energy, Soleg, CEMC – Třetí ruka, SFŽP, Nelumbo, Aqua-therm Praha, Info Therma, Střechy Praha Foto na titulní straně: Zdeněk Kučera – Nová FV elektrárna o výkonu 59 kWp na Základní škole v Praze Kunraticích. Neoznačené fotografie uvnitř listu jsou z Archivu AE a partnerů. ALTERNATIVNÍ ENERGIE nominace v prvním ročníku 2008 ENERGY GLOBE AWARD ČR Redakce a inzerce: CEMC – Alternativní energie P.O. Box 161, Jevanská 12, 100 31 Praha 10 tel.: +420 274 784 416-7, fax: +420 274 775 869 e-mail: kucera@cemc.cz Šéfredaktor: PhDr. Zdeněk Kučera, e-mail: kucera@alen.cz Odborný redaktor: Ing. Jaroslav Peterka, CSc. tel./ fax: +420 485 353 192 Vydavatel: CEMC – České ekologické manažerské centrum P.O. Box 161, Jevanská 12, 100 31 Praha 10 e-mail: cemc@cemc.cz Distribuce, CZ: DUPRESS, Podolská 110, 147 00 Praha 4 tel.: +420 241 433 396, e-mail: dupress@seznam.cz Distribuce, SK: Mediaprint-Kapa, Pressegrosso, a.s., oddelenie inej formy predaja Vajnorská 137, P.O.BOX 183, 830 00 Bratislava 3 tel.: +421 02/444 588 21, 444 427 73 a 444 588 16 fax: +421 02/444 588 19 e-mail: predplatne@abompkapa.sk Grafické studio: ARGI, spol. s r.o., e-mail: daniella@argi.cz Třebešovská 95, 193 00 Praha 9, tel: +420 272 655 950 Tisk: TIGIS, spol. s r.o., Třebohostická 564/9, 100 00 Praha 10, tel.: +420 274 008 511, fax+420 274 008 510 Časopis a všechny obsažené přílohy jsou chráněny podle autorského zákona. Držitelem autorských práv k časopisu Alternativní energie je vydavatel. Rozmnožování a další otiskování je možné jen se souhlasem vydavatele. Za obsah článků ručí autor, za obsah inzerátů inzerent.Redakcesivyhrazujeprávonaredakčnízpracovánírukopisů a dopisů čtenářů a eventuálně možnost umístění příspěvků na internetu nebo CD/DVD. Nevyžádané příspěvky se nevracejí. Články bez recenze neprocházejí redakční korekturou a názor redakce nemusí být vždy totožný s jejich obsahem. MK ČR 7985, ISSN 1212-1673 www.alen.cz • www.cemc.cz • www.tzb-info.cz www.enviweb.cz • www.4-construction.com www.enviport.cz • www.biom.cz Toto číslo vychází 18. října 2010 Příští číslo AE 6/2010 vyjde 13. prosince 2010 str. 10str. 10 str. 27str. 27 str. 28str. 28 str. 30str. 30 str. 32str. 32 str. 36str. 36 Časopis vychází s podporou Státního fondu životního prostředí ČR.

2 AE – 5/2010 Fotovoltaická asociace podává na ERÚ ústavní stížnost Tvrdí, že zdražení elektřiny kvůli příspěvku na obnovitelné zdroje nebude tak velké, jak úřad avizoval. Obviňuje regulátora, že se dopustil špatného výpočtu. Jednak že počítá s mnohem větší ka- pacitou slunečních elektráren, připojenou do sítě ke konci roku, než je reálné, zároveň že úřad podhodnotil celkovou spotřebu elektřiny v příštím roce. Ústavní stížnost bude podána, jakmile ERÚ vydá cenový výměr v intencích, jaké avizoval. To znamená zdražení o 13 – 17 procent. ENERGETICKÉ AKTUALITY Supertenký uhlík chystá revoluci v řadě oborů Letošní Nobelova cena za fyziku patří vědcům Andremu Geimovi a Kon- stantinu Novoselovovi za průkopnické experimenty s grafenem, formou uhlíku, která skýtá široké možnosti využití v elektronice. Grafen je jed- noatomová vrstva uhlíku uspořádaná do šestihranné struktury podobné včelímu plástu. Její vlastnosti jsou šokující: má vysokou elektrickou vodi- vost, elektrony se v něm pohybují prakticky rychlostí světla, je průhledný, ale přitom absolutně nepropustný pro plyny – a také jde o nejpevnější známý materiál, je 200krát pevnější než ocel. Gazela udrží Čechy ve hře o plyn Největší plynárenský projekt v Česku za posledních dvacet let, vý- stavba plynovodu Gazela, začíná. Stavba vyjde na zhruba 10 mld. Kč a Česko si díky plynovodu udrží pozici tranzitní země pro ruský plyn směřující do Německa. Investorem je pro- vozovatel páteřní soustavy plynovodů v Česku Net4Gas, jenž náleží do skupiny RWE. První fáze výstavby má být dokončena v říjnu 2011. E.ON doplácí miliardy na solární energii Společnost E.ON Distribuce odhaduje, že na konci roku 2010 dosáhne výkon připojených solárních elektráren v její soustavě 1020 megawattů. V roce 2011 má uzavřeny smlouvy s investory na dalších 401 MW. Zákazníci E.ON dosud za elektřinu z obnovitelných zdrojů museli uhradit 1,5 mld. Kč. Vý- robcům energie z obnovitelných zdrojů společnost zatím musela na zákonné podpoře vyplatit 4,3 mld. Kč a do konce roku 2010 stoupne tato částka o další 1,5 až 2 mld. Kč. Solární zdroje dostanou cenové stropy Šéf Energetického regulačního úřadu (ERÚ) J. Fiřt oznámil, že se navrhuje zavedení cenového stropu pro některé solární elektrárny k omezení vlivu obnovitelných zdrojů energie na růst cen elektřiny. Vzniknout by měl i fond, do kterého budou provo- zovatelé solárních elektráren přispívat pro budou- cí likvidaci vyřazených solárních panelů. Zákon by mohl podle Fiřta platit zhruba v březnu 2011. ČSSD navrhuje daň pro solární elektrárny Opoziční ČSSD přijde s vlastním návrhem, jak řešit problémy s prudkým zdražením elektřiny kvůli rostoucímu počtu solárních elektráren. Podle sociálních demokratů by měli majitelé solárních elektráren ode dne 1.1. 2011 platit daň až ve výši 50 % z příjmu za každou kilowatthodinu vyrobené elektřiny. Oznámil to stínový ministr financí ČSSD a její hlavní ekonomický expert J. Mládek. Česká energetika úspěšně obstála v hodnocení OECD Mezinárodní energetická agentura OECD ocenila Českou republiku za její energetickou politiku. Především za zajištění energetické bez- pečnosti, liberalizaci trhu a za to, že energetickou koncepci zodpo- vědně připravuje s výhledem na řadu let. Do budoucnosti by ČR podle OECD měla prohloubit spolupráci se svými sousedy a ještě více se zaměřit na efektivní využívání energií. Vyplývá to z dlouhodo- bého hloubkového auditu, jehož závěry zveřejnil výkonný ředitel Mezinárodní energetické agentury Nobuo Tanaka. Zvítězil střídač Sunny Tripower 17000TL od SMA Německý odborný časopis Photon prováděl po tři roky testy stří- dačů pro fotovoltaické elektrárny. V testu se objevilo na padesát výrobců a nyní v květnovém čísle byly uvedeny výsledky. Střídač Sunny Tripower 17000TL od společnosti SMA byl ohodnocen jako „špičkový přístroj“ s celkovou známkou „jedna plus“. Podle uve- deného hodnocení se společnosti SMA tímto třífázovým multistrin- govým FV střídačem podařilo nastavit „nová měřítka“ a vyrobit „dosud bezkonkurenční střídač“. Střídač Sunny Tripower odborníky přesvědčil svou s přehledem nejvyšší účinností, jaká byla v testech časopisu Photon vůbec kdy naměřena. Ke špičkovému hodnocení však přispěly i zcela nové funkce, jako např. rozsáhlá bezpečnostní koncepce Optiprotect pro monitorování FV generátoru nebo mimo- řádně dobré sledování MPP.

AE – 5/2010 Největší česká FV elektrárna zahájila provoz V obci Vepřek na Mělnicku byla spuštěna solární elektrárna o instalova- ném výkonu 35 MWp na ploše 70 hektarů. Stala se tak největší českou a údajně 9. největší ve světě. Použito bylo 186 960 kusů fotovoltaických panelů PhonoSolar 185 a 190 Wp, které nejsou v Evropě příliš známé a ani čínský výrobce nerozšířil svůj výrobní sortiment zatím za hrani- ce krystalických komponentů. Investiční náklady dosáhly 2 mld. Kč. Projekt realizovala společnost DECCI pod jednotnou obchodní značkou FVE CZECH. Soud rozhodl: větší větrné elektrárny se v kraji stavět smějí Nejvyšší správní soud zrušil část zásad územního rozvoje Plzeňského kraje, která znemožňovala v celém regionu stavbu větších větrných elektráren o několika stožárech. Vyhověl tak přání obcí, které by elektrárny na svém území chtěly mít a vydělávat na nich peníze pro svůj rozvoj. Podle Kalouska elektřina zdražit nemusí Ministr financí M. Kalousek přišel s nápadem, jak zabránit oče- kávanému skokovému růstu cen elektrické energie, kdy by podle odhadů v roce 2011 elektřina podražila občanům až o 12,7 a fir- mám až o 18 %. Kalouskův návrh počítá s využitím emisních povolenek. Distributoři by spotřebitelům účtovali elektřinu bez nárůstu příspěvku na ob- novitelné zdroje. Vyšší povinné výdaje na obnovitelné zdroje by jim stát vypla- til zpětně z prodeje emisních povolenek až po roce 2013. Mezinárodní agentura dala českým politikům drtivou energetickou lekci Ekologické organizace uvítaly doporučení Mezinárodní energetické agentury (IEA), která varovala, že vláda by „mohla dělat více“ a „sou- středit zdroje“ na konkrétní opatření, jež zajistí, aby česká ekonomika vyráběla více s menší spotřebou energie. Prestižní agentura také vý- slovně doporučila, aby vláda pokračovala v programu Zelená úsporám. IEA přitom podotýká, že Česká republika nevyužívá enormních příleži- tostí k vylepšování energetické efektivnosti své ekonomiky. Poukazuje hlavně na možnosti v dopravě a zateplování domů.

4 AE – 5/2010 V návrhu se praví: Podpora se vztahuje na výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů ve výrobnách elektřiny na území České republiky připojených do elektrizační soustavy České republiky přímo nebo prostřednictvím odběrného místa nebo prostřednictvím jiné výrobny elektřiny při- pojené k elektrizační soustavě České republiky, s výjimkou větrných elektráren umístěných na rozloze 1 km2 o celkovém instalovaném vý- konu nad 20 MWe. V případě výroby elektřiny z biomasy se podpora vztahuje na druhy a způsoby využití biomasy, které z hlediska ochrany životního prostředí stanoví prováděcí právní předpis. V případě elektřiny vyrobené využitím energie slunečního záření se podpora vztahuje pouze na elektřinu vyrobenou ve výrobně elektřiny, která je umístěna na střešní konstrukci nebo na obvodové zdi budovy spojené se zemí pevným základem. V důvodové zprávě je uvedeno: Podpora výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie je zakotvena v zákoně o podpoře využívání obnovitelných zdrojů. Zákon je bez významných změn v platnosti pět let. Za tuto dobu došlo k výraznému nárůstu množství podporovaných zdrojů a současně došlo ke výraz- nému poklesu investičních nákladů na jejich výstavbu. Oba faktory se nejvýrazněji uplatňují u solárních elektráren. Vlivem výrazného snížení investičních nákladů na výstavbu solárních elektráren a ome- zených možnosti Energetického regulačního úřadu (ERÚ) dostatečně regulovat podporu, vznikla v oblasti podpory a provozování solárních elektráren problematická situace. Prvním krokem k narovnání situace byla novela zákona č. 137/2010 Sb., která stanovila podmínku o minimální době návratnosti investice, za které je možné regulovat výši podpory o více než 5 % ročně. Tuto podmínku využije ERÚ při stanovení podpory na výrobu elektřiny ze solárních elektráren pro rok 2011. ERÚ stanoví podporu za elektřinu z OZE tak, aby bylo dosaženo patnáctileté doby návratnosti investic. Výše výnosů je zachována mi- nimálně po dobu 15 let. Předpokladem pro zajištění patnáctileté doby návratnosti investic je přiměřený výnos z vloženého kapitálu za dobu životnosti výroben elektřiny. Předpoklad byl stanoven vyhláškou ERÚ, která u solárních elektráren stanovila životnost na dobu dvaceti let. Vysoká podpora, její garantovaná délka a právo přednostního připojení způsobily velký zájem investorů o výstavbu solárních elek- tráren, který vyvrcholil tím, že začátkem roku 2010 objem vydaných kladných stanovisek několikanásobně překročil kapacitu, kterou je schopna česká elektrizační soustava pojmout. V reakci na situaci požádal začátkem února správce přenosové soustavy provozovatele distribučních soustav o pozastavení vydávání kladných stanovisek k připojení pro neregulovatelné obnovitelné zdroje (solární a větrné elektrárny). Avšak do zastavení připojování již distribuční společnosti vydaly kladná stanoviska na připojení 2 352 MW větrných a solárních elektráren. Protože již bylo vydáno kladné stanovisko, lze tyto projekty do konce tohoto roku stále realizovat. Zároveň nelze toto řešení považovat za dlouhodobé, protože po ob- novení vydávání kladných stanovisek bude možné znovu požadovat přednostně připojit vysoké výkony z nestabilních zdrojů. Zároveň vzniklá situace negativně postihuje připojování malých zdrojů, které mají na popsané problémy jen malý význam. Dalším problémem je, že zákon garantuje podporu i na vlastní spotře- bu elektřiny z obnovitelných zdrojů. Tento princip za současné situace může být výrazně zneužíván u výroben nepřipojených do elektrizační soustavy – takzvaných ostrovních systémů. Je vysoce pravděpodobné, že z důvodu nepřipojování výrobci zvolí tuto možnost a požádají o podporu na vlastní spotřebu elektřiny. Za situace, kdy je vysoký rozdíl mezi výkupní cenou a příspěvkem na výrobu, systém nemotivuje k efektivnímu využití vlastní spotřeby. To může být zneužito k čerpání příspěvku a neefektivnímu využívání či maření vyrobené energie. Vzhledem k výše popsanému je stávající znění zákona stále výhodné pro investice do výstavby velkých solárních farem. Díky možnosti snadného dočasného odejmutí zemědělských nebo lesních pozemků z jejich půdního fondu mají investoři výhodné podmínky pro zástavbu velkých ploch a realizaci vysokých instalovaných výkonů, které musejí být podle zákona přednostně připojeny k přenosové soustavě nebo k distribučním soustavám. Hlavní principy navrženého návrhu zákona a důvody jeho nezbytnosti Řešením vzniklé situace je omezit popsaným zdrojům podporu. Bez stávajícího vysokého příspěvku bude výstavba velkých solárních elek- tráren méně ekonomicky výhodná a dojde ke snížení výstavby. Ke konci července bylo připojeno celkově 694 MW solárních elekt- ráren. V roce 2010 bylo zatím připojeno 231 MW ve 4 113 výrob- nách. Podle průměrného připojeného výkonu na jednu provozovnu (56 kWe) lze usuzovat, že zatím byli připojeni převážně malí výrobci. Hodnota instalovaného výkonu, který bude celkově za rok 2010 připojen, je odhadována v rozmezí 800 MW až 2 000 MW. Horní hranice vychází z počtu vydaných povolení na připojení. Podpora stanovená na rok 2010 (minimálně 11180 Kč u zelených bonusů pro elektrárny nad 30 kWe) znamená, že každých připojených 100 MW odpovídá vyplácení podpory v minimální výši 1,2 mld. Kč. Podpora je započítávána do regulované složky ceny elektřiny a účtovaná koneč- ným zákazníkům. Důsledkem je značný růst celkové ceny elektrické energie. V případě neudělení podpory velkým solárním projektům umístěných na volné ploše a zrušení příspěvku na elektřinu vyrobenou v ostrov- Zdeněk Kučera MRAČNA NAD OZE – POKRAČOVÁNÍ Vláda projednala 15. září návrh zákona, kterým se mění zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obno- vitelných zdrojů energie (zákon o podpoře využívání obno- vitelných zdrojů), a pověřila předsedu vlády, aby předložil vládní návrh zákona předsedkyni Poslanecké sněmovny Parlamentu České republiky a požádal o jeho zkrácené projednání.

AE – 5/2010 5 ních systémech nebude do konce roku realizováno minimálně 700 MW. Teoretická finanční úspora je tedy minimálně 7,8 mld. Kč. V případě, že v roce 2010 se bude tuzemská spotřeba elektřiny netto pohybovat na loňské úrovni 57,1 TWh, znamená tato úspora, že podpora nebude zvýšena o 137 Kč/MWh. Návrh variant řešení Udělit podporu pouze výrobnám připojeným do elektrizační soustavy ČR. U solárních elektráren omezit právo na udělení příspěvku pouze na výrobny umístěným na střeše nebo plášti budovy. Varianta 1 – zachování současného stavu Současný stav podporuje výstavbu zdrojů, která mají výrazně negativ- ní finanční efekt a negativní dopad na stabilitu elektrizační soustavy a nehospodárně zvyšují náklady na její provoz. Varianta 2 – omezit podporu Dotčené subjekty Dotčenými subjekty, na které má navrhovaná úprava dopad, jsou zejména podnikatelé, kteří plánují nebo realizují výstavbu solárních elektráren na volné ploše nebo kteří plánovali provozovat ostrovní systém. Dalšími dotčenými subjekty jsou odběratelé elektrické ener- gie tím, že se výrazným způsobem zmírní navyšování ceny elektřiny z důvodu neefektivní a nežádané podpory. Vyhodnocení nákladů a přínosů Omezení příspěvku ostrovním elektrickým systémům a výstavby solár- ních elektráren na volné ploše. Přínosy Náklady Varianta 1 – udržení výhodných podmínek pro výstavbu velkých solárních zdrojů – vysoký nárůst příspěvku a zvý- šená cena elektřiny Varianta 2 – pozitivní dopad v podobě sní- žení tempa růstu příspěvku na obnovitelné zdroje – zablokování zájmu o garan- tované připojení nestabilních zdrojů do elektrizační soustavy – navrhovaná úprava nepřináší žádné náklady na státní rozpo- čet ani ostatní veřejné rozpočty Zhodnocení variant a výběr nejvhodnějšího řešení Tímto návrhem zákona se omezuje podpora ostrovním elektrickým systémům a solárním elektrárnám na volné ploše. První varianta nepřispěje k efektivnímu využívání zemědělských a lesních ploch, vynaložených finančních prostředků na podporu a bezpečnému provozu elektrizační soustavy. Druhá varianta řeší neefektivní zábor zemědělské a lesní půdy solár- ními elektrárnami, řeší problematiku neefektivního využívání elektřiny ostrovními systémy a řeší problematiku dopadu růstu podpory obno- vitelným zdrojům do konečné ceny elektřiny. Nejvhodnějším řešením byla z výše uvedených důvodů vybrána va- rianta 2. Doporučená varianta nebude mít negativní finanční dopad na státní rozpočet, ostatní veřejné rozpočty ani na konečnou cenu elektrické energie. Implementace a vynucování Tímto zákonem se mění podmínky pro přiznání podpory na výrobu elektrické energie. Podpora bude omezena některým zdrojům po vstupu této novely v účinnost. Z tohoto důvodu nebude možné pod- poru zpětně vynucovat. Přezkum účinnosti Navrhovaná opatření nezakládají nutnost přezkumu účinnosti. Zhodnocení souladu návrhu zákona s mezinárodními smlouvami a právem Evropských společenství Na oblast dotčenou zákonem se vztahuje směrnice Evropského parla- mentu a Rady 2001/77/ES, ze dne 27. září 2001, o podpoře elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou a směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES ze dne 23. dubna 2009 o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů a o změně a následném zrušení směrnic 2001/77/ES a 2003/30/ES. Uvedené směrnice nestanovují povinnost podpory solárních elektrá- ren na volné ploše a podpory ostrovních elektrických systémů. Z vyjádření Ministerstvo průmyslu a obchodu Jedná se o legislativní úpravu nároku na podporu za výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů. Tento nárok nově vzniká pouze výrobnám připojeným do elektrizační soustavy ČR. Jedná se o legislativní úpravu nároku na podporu za výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů. Tento nárok nově vzniká pouze výrobnám, které jsou umístěné na střechách a konstrukci budov. 

6 AE – 5/2010 Každý český spotřebitel elektrické energie zaplatí v ceně za odebra- nou kilowatthodinu bezmála 17 haléřů na podporu obnovitelných zdrojů energie – z vody, větru, biomasy a také slunce. To je zhruba pětiprocentní podíl na ceně elektřiny pro domácnosti případně pro podnikatelský maloodběr, která je v průměru 4,51 Kč na spotřebo- vanou kilowatthodinu. Cenu takto vloni spočetl a do cenového rozhodnutí promítl Energe- tický regulační úřad (ERÚ). Celkem by tak spotřebitelé měli zaplatit 6,9 miliardy Kč formou pevné výkupní ceny a zeleného bonusu. Špatný odhad ERÚ Největší díl koláče: 2,7 miliardy by měl připadnout právě tolik dis- kutovaným slunečním elektrárnám. Bude to ale stačit? Není rozvoj fotovoltaických elektráren, který je hnaný vpřed propadem podpory i stopkou pro elektrárny na volné půdě od roku 2011 mnohem bouřlivější? Ukazuje se, že situaci ERÚ opět podcenil. Což je poměr- ně překvapivé, neboť do konce srpna předchozího roku by měl ze zákona ode všech budoucích provozovatelů zdrojů získat informaci o předběžném množství jimi dodávané zelené elektřiny v roce ná- sledujícím. Avšak situace na druhou stranu nebude tak horká, jak ji podávají mnohá média. Do konce roku cca 1500 MWp Vzhledem ke stavu k 1. září 2010: 694 MWp instalovaného výkonu, ke znalostem možností trhu s fotovoltaickými komponenty, rozpraco- vanosti projektů a se zohledněním silné motivace připojit provozovny do sítě do konce roku 2010, odhadujeme počet instalovaného výko- nu 1500 MWp na konci roku 2010 jako horní mez. Pracujeme s ní, byť řada odborníků z oboru fotovoltaiky odhaduje realisticky instalovaný výkon na konci roku 2010 ve výši 1200 MWp. Odhad hodný křišťálové koule Jestliže ale ERÚ podcenil vývoj u slunečních elektráren, naopak u ostatních obnovitelných zdrojů jej přecenil. Zmiňme zejména větr- nou energetiku, jejíž očekávaný rozvoj by měl být rovněž významnou součástí ohlašovaného navýšení ceny elektřiny pro příští rok. Jestliže však předpoklady ERÚ vycházely z téměř 500 MW instalovaného výkonu ve větrných elektrárnách ke konci roku 2010, bude realita méně než poloviční. Kvalifikované odhady České společnosti pro větrnou energetiku ohlašují jen 215 MW a aktuální grafy připojeného výkonu jim dávají za pravdu. Důvodem jsou komplikace při povolo- vacím řízení blokující projekty větrných elektráren a rovněž svévole s nepřipojováním ze strany distributorů a ČEPS. Poněkud překvapivě ale příliš nepřibývají ani instalace bioplynových stanic. Aktuální statistika Sluneční panely o výkonu 1000 MWp v podmínkách České republiky vyrobí průměrně za rok asi 1 TWh (1 milion kWh) elektřiny. Instalo- vaný výkon na konci roku 2009: 463 MWp ovšem neznamená, že v daném roce bylo vyrobeno 0,463 TWh elektrické energie. Protože jednotlivé provozovny byly připojovány teprve v průběhu roku a vět- šina pak v jeho závěru, je skutečná výroba elektřiny ze slunečních elektráren za rok 2009 pouhých 88 GWh. Podobný stav nastane i v roce 2010, kdy je roční příspěvek slunečních elektráren odhadnut na nanejvýš 0,5 TWh (pro zmíněných 1500 MWp na Silvestra 2010). Pro rok 2011 počítáme v každém případě, že instalovaný výkon může dále narůst až na 1660 MWp, což je strop daný vládou přija- tým Národním akčním plánem pro obnovitelné zdroje energie. Nad tuto hodnotu nebudou fotovoltaické instalace podporovány. Pokud budou nové ceny pro rok 2011 stanoveny dle návrhu ERÚ, stavby fotovoltaických elektráren u nás končí jak na poli, tak na střechách. Své projekty patrně dokončí jen ČEZ, kde do ekonomiky vstupuje jeho vlastní kapitál i možnost zisku povolenek na ušetřené emise. Počítáme také se stagnací čisté spotřeby elektřiny na letošní úrovni, tedy 57 TWh. Bude-li spotřeba vyšší, náklady podpory fotovoltaiky na 1 kWh spotřebované elektřiny se logicky sníží. Pokud tedy výše zmíněné předpoklady dosadíme do výpočtu, vychází nám, že na jednu spotřebovanou kilowatthodinu zaplatí spotřebitel majitelům slunečních elektráren v příštím roce 26 haléřů, pro všechny obnovitelné zdroje pak nanejvýš 41 haléřů. Vzhledem k tomu, že v konečné ceně elektřiny v roce 2010 se již podpora obnovitelných zdrojů promítá ve výši 0,17 Kč/kWh, nelze hovořit o meziročním růs- tu ceny o desítky procent kvůli podpoře obnovitelných zdrojů energie, ale u domácností a malých podnikatelů je to o cca 5 %. V ceně elektřiny se ale může projevit také tzv. korekční faktor. Ten zohledňuje chybu ERÚ při odhadu konkrétních nákladů na podporu obnovitelných zdrojů elektřiny na daný rok, fakticky jde o doplatek distributorům a ČEPS, kteří povinně vykupují zelenou elektřiny for- mou vyššího podílu v ceně elektřiny v roce následujícím. ČEZ a E.ON odhadují toto saldo za rok 2010 na 7 mld. Kč, ovšem při předpokladu instalovaného výkonu ve slunečních (2495 MWp) a větrných elektrár- nách (458 MW) v celkové výši 3000 MW na konci roku! Z těchto vyso- kých čísel se pak odvíjí i analýza poskytnutá českým médiím a politi- kům o 15 až 30 % zdražení elektřiny pro českého zákazníka v roce 2011. Odhady instalovaných výkonů a následných dopadů do cen jsou tedy ze strany ČEZ a dalších energetických firem účelově výrazně nafouknuté oproti skutečnosti. Na manipulované kalkulaci ČEZu ukázal i podklad Ministerstva prů- myslu a obchodu připravený pro jednání vlády dne 23. září. Počítá při variantě nárůstu výkonu slunečních elektráren na 1400 MWp (optimistická varianta) případně 1600 MWp (realistická) s dopadem podílu na podporu všech obnovitelných zdrojů do ceny elektřiny ve výši 41 až 48,5 haléřů na jednu kilowatthodinu. Cui bono? – Komu ku prospěchu? Otázkou je, k čemu mají takto nadhodnocené odhady dopadů ve skutečnosti sloužit. Cena silové elektřiny na evropském i pražském trhu prakticky stagnuje, ale ČEZ potřebuje navýšit své zisky pro plánované investice. Podobně již zvýšení svého podílu na ceně elek- třiny nárokuje ČEPS z důvodu nutné rekonstrukce přenosových síti a stavbě nových vedení pro elektřinu z plánovaných velkých zdrojů. Hrozí tedy, že jako již mnohokrát v minulosti, bude zdražení elektřiny neoprávněně svedeno jen na podporu obnovitelných zdrojů. Řešit reálný problém s neúměrně vysokými cenami podpory za fo- tovoltaickou elektřinu lze i bez hysterie. Jedním z opatření by mohla být i speciální daň pro elektrárny uvedené do provozu v letech 2009 a 2010, která by jejich podporu uvedla do souladu se zákonem ga- rantovanou 15letou návratností investic. Stát jako většinový vlastník ČEZu také může odložit spuštění jím plánovaných obřích elektráren až na leden 2011, kdy budou platit nízké výkupní ceny. Ale povídání o možných nástrojích by bylo téma již na samostatný článek.  HYSTERIE KOLEM ZVÝŠENÍ CENY ELEKTŘINY Edvard Sequens • Calla V poslední době čelíme brutální kampani o chysta- ném zdražení cen elektřiny díky nepovedené státní podpoře výstavby fotovoltaických elektráren.

9

8 AE – 5/2010 Snižte náklady Vzhledem k tomu, invertor TripleLynx – 1 000 V zvládne vyšší napětí než ty tradiční, je možné k němu připojit pro každý řetězec více modulů. To snižuje náklady na instalaci v počtu kabelů, sníží se spojení boxů a DC přepínačů, které jsou povinné. Systém se tak stává rychlejší a jednodušší na instalaci. 1000 V nevyvolává vyšší riziko, TripleLynx 1000 V střídač je bezpečný pro instalaci a jako ekvivalent lze použít i invertor 500 V. Instalace s 1000 V Maximální napětí naprázdno u řetězců PV modulů nesmí překročit absolutní maximum, střídač vydrží bez poškození 1000 V. Zkontro- lujte specifikace napětí naprázdno na nejnižší provozní teplotu PV modulů. Také zkontrolujte, že maximální systém napětí PV modulů není překročen. TIP: vzhledem k tomu, že PV řetězec je provozován například při teplotě –10 ºC a 1000 W/m2 , má napětí naprázdno 1000 V, což odpovídá napětí naprázdno přibližně 885 V při standardních testo- vacích podmínkách (STC). To lze snadno ověřit v datovém modulu PV listu, vynásobením počtu fotovoltaických modulů na řetězec s STC. Napětí naprázdno je uvedeno v technických parametrech modulu. Optimalizace konfigurace PV Výstupní výkon z měniče může být optimalizován použitím nejvyšší hodnoty napětí „naprázdno”, ale toto napětí by nemělo být nižší než 500 V. Příklady: 1. Fotovoltaický systém má 60 modulů, každý o napětí naprázdno 50 V při –10 ºC a 1000 W/m2 , celkem má napětí naprázdno 3000 V. Se třemi vstupy má tento výnos 20 modulů vstup odpo- vídající 1000 V při –10 ºC a 1000 W/m2 . 2. Další fotovoltaický systém má pouze 50 modulů stejného typu jako výše uvedený případ. Celkové napětí naprázdno je 2500 V. Dva vstupy, mající každý 20 modulů, dosáhnou optimálních 1000 V, a posledních 10 modulů by mělo být umístěno na posledním vstupu. 3. A konečně, třetí PV systém má 48 modulů typu popsaného výše, což odpovídá celkovému napětí naprázdno do 2400 V. Špatné řešení je použít 20 modulů na první dva vstupy a posledních 8 modulů na třetí vstup. Napětí na třetím vstupu bude příliš nízké (400 V). Správné řešení je připojit 20 modulů na první vstup a dvakrát 14 modulů na poslední dva vstupy. To odpovídá 700 V při –10 ºC a 1000 W/m2 . Vzhledem k tomu, že invertor TripleLynx nemá problém s manipu- lací s řetězci v obou souběžných a individuálních konfiguracích, mohou být řetězce připojeny v jedné nebo smíšené konfigurací jako nejvhodnější. Proto, pokud máte 5 stringů, připojíte 2×2 stringy a 1×1 lze připojit na tři vstupy. Výhody se systémem TripleLynx – 1000 V kratší doba instalace snadná instalace vyšší výnos (méně DC kabelů) levnější instalace 1000 V – unikátní pro stringové střídače.  SNÍŽENÍ NÁKLADŮ SE SYSTÉMEM TRIPLELYNX – 1000 V Danfoss • www.triplelynxpro.com • www.danfoss.com/solar Využitím vysokého napětí 1000 V v systému TripleLynx se v otevřeném okruhu snižuje ztráta v kabelech pro- pojujících více modulů v řadě o 40 – 60% ve srovnání s řetězci využívajími běžné střídače. Navíc tento sys- tém poskytuje snadnou instalaci, mezi moduly je po- třeba méně kabelů, což v konečné ekonomické rozvaze zajišťuje při větší energetické efektivnosti podstatně nižší náklady na materál.

11

10 AE – 5/2010 Obsah tohoto článku má poskytnou alespoň částečnou informaci o současném vývoji v oblasti aktivních domů, které mají splňovat požadavky pro budovy a dosažení cíle požadovaného snížení potřeb energie v zemích EU o 20 % do roku 2020 v porovnání s rokem 1990. Přijetím uvedené evropské směrnice jde současně o požadované snížení emisí skleníkových plynů, ochranu životního prostředí a zajištění energetické bezpečnosti v budovách související s dosažením větší nezávislosti eurozóny na dovozu nafty a zemní- ho plynu, jejichž zdroje budou v horizontu 20–30 let významně limitovány a mohou být ovlivněny dalším vývojem v oblasti všech dostupných energetických zdrojů na evropském kontinentu. Autoři chtějí poskytnout alespoň základní informaci o současném vývoji v zemích EU zejména ve střední a severní části Evropy. Sna- ha o dodržení a splnění požadavků evropské legislativy v oblasti energetiky budov pro další období je patrná zejména ve skandi- návských zemích, kde jsou energetické potřeby v budovách větší ve srovnání s jinými oblastmi eurozóny zejména z důvodu odlišných klimatických podmínek daných chladnějším podnebím v severních oblastech evropského kontinentu. Jednou ze skandinávských zemí je na příklad Dánsko, kde jsou v současnosti intenzivně hledány nové možnosti a způsoby naplně- ní požadavků podle nové evropské směrnice EPBD s cílem dosažení snížení potřeb energie v budovách o 20 % do roku 2020. V tomto článku jsou dále uvedeny tři realizované úspěšné projekty, které splňují požadavky EPBD pro energeticky aktivní budovu: Energetická renovace městského domu v rámci plánované pře- stavby městských bytů ve stávajících panelových domech obytného sídliště v Albertslundu, s efektivním využitím obnovitelných zdrojů energie a energetických systémů domu integrovaných do střešní modulární jednotky „Solar Prism“. Experimentální domy EnergyFlexLab a EnergyFlexFamily rea- lizované v rámci Teknologisk Institutu v Taastrupu, které slouží pro laboratorní a praktické ověřování nových stavebních technologií a energetických systémů využívajících obnovitelné a alternativní zdroje energie pro vývoj nové generace obytných domů – CO2 neutrálních s cílem uplatnění získaných poznatků v obytných budo- vách dánskými stavebními firmami pro trvale „udržitelnou“ výstav- bu uvažovanou od roku 2014. „Solhuset“ budova mateřské školy v Horsholmu, která splňuje požadavky EPBD pro energeticky aktivní budovy a zvýšené nároky na kvalitu vnitřního prostředí pro pobyt dětí ve věku do 6 let. Energetická renovace panelového domu v Albertslundu Městský obytný dům v Albertslundu, který je navržen jako CO2 neutrální, využívá obnovitelné zdroje energie v energetických systémech budovy, které umožňují pokrytí všech potřeb energie. Energetická renovace obytného domu, který byl v srpnu letošního roku předán do užívání, je součástí projektu Energy Demonstration Project (EUDP), který po skončení celoročního měření a monitoro- vání za plného provozu a užívání tohoto obytného domu má ověřit navrženou koncepci renovace panelového sídliště v Albertslundu. Cílem tohoto projektu je ověření navrhovaných energetických opat- ření a uplatnění získaných poznatků pro plánovanou energetickou renovaci celého obytného sídliště v Albertslundu s 350 městskými nízkopodlažními panelovými domy, postavenými v panelové tech- nologii v roce 1975. Energetická renovace „demonstračního“ domu spočívá zejména v uplatnění obnovitelných zdrojů energie a efektivních energetických systémů domu integrovaných do střešní Energetická opatření a stavební úpravy „demonstračního“ obytné- ho domu spočívají v kompletním zateplení domu, úpravě střešního pláště, v provedení nových rozvodů instalací, systémů teplovzduš- ného vytápění a ohřevu teplé vody, které využívají energie z obno- vitelných zdrojů. Úpravy vnějšího obvodového pláště jsou řešeny osazením nových prefabrikovaných kompletizovaných stěnových ENERGETICKY AKTIVNÍ DOMY SE STÁVAJÍ REALITOU Peder Vejsig Pedersen – Cenergia • Soren Ostergaard Jensen – Teknologisk Institut • Jiří Sedlák a Jiří Hirš – VUT FAST Brno Tento článek navazuje na předchozí informace o revizi směrnice EPBD 2010/31/EU (On the energy performance of buildings) přijaté v květnu letošního roku Evropským par- lamentem a Radou, uvedené v předchozím vydání časopisu AE 03/2010. Část sídliště v Albertslundu určená pro energetickou renovaci CO2 neutrální Způsob a koncepce řešení kompletní energetické renovace aktivního domu v Albertslundu s použitím jednotky Solar Prism POKRAČOVÁNÍ NA STRANĚ 12

13

12 AE – 5/2010 panelů (na stávající panelové obvodové konstrukce) s tepelnou izolací, umístěných po obvodě budovy a použitím nových typů oken se speciálními okenními rámy a izolačním trojsklem. Střešní plášť je řešen s účinným zateplením a provedením zelené střechy. Na ploché střeše je instalována modulární jednotka „Solar Prism“ s in- tegrovanými energetickými systémy a solárními panely umístěnými v jižně orientované části modulární jednotky. Střešní okna umístěná v modulární jednotce umožňují optimální větrání domu a zlepšení podmínek denního osvětlení v interiéru domu. Horní povrch mírně šikmých střech je řešen jako zelená střecha umožňující snadné pro- vedení drenážního systému a odvodnění střechy. Pro tento objekt byl vyvinut nový typ tepelného čerpadla firmy Danfoss COMBI-305 o výkonu 3,5 kW kombinovaného s vysoce účinným výměníkem tepla a jednotkou EcoVent S450 pro větrání a teplovzdušné vytápění domu s energeticky nízkými nároky na zajištění provozu 0,9 kJ/m3 . Systém teplovzdušného vytápění domu využívá teplo z tepelného čerpadla a ze solárních kolektorů instalo- vaných na vlastním objektu budovy. Střešní instalace vysoce účinných fotovoltaických panelů v celkové ploše 10,5 m2 a výkonu 1,67 kWp, poskytuje dostatek elektrické energie pro zajištění celoročního provozu systému větrání, vytápění a dalších potřeb domu. Roční potřeba energie je podle vypočtené roční bilance všech potřeb domu uvažována nulová a objekt by měl být po vyhodnocení celoročního měření jako CO2 neutrální. Prostorové modulární jednotky Solar Prism umožňují vhodné pro- storové umístění všech energetických systémů ve střešní aplikaci a jejich vzájemné propojení včetně unifikace celého zařízení. Mo- dulární jednotky Solar Prism umožňují rychlou instalaci všech ener- getických a technických zařízení a provedení renovace panelových nízkopodlažních domů ve velmi krátkém termínu. Provedená renovace „demonstračního“ domu a navržená koncepce integrace obnovitelných zdrojů energie s pomocí modulárních jed- notek Solar Prism umožňuje velmi jednoduché stavební a architek- tonické řešení s minimálním zásahem do stavebních konstrukcí. Navrhovaný projekt umožní ekonomicky a efektivně řešit komplexní a rychlou renovaci všech domů obytného sídliště v Albertslundu při prakticky zanedbatelném přerušení užívání domů a nutnosti náhradního bydlení obyvatel tohoto sídliště. EnergyFlexHouse EnergyFlexHouse byl vyvinut Dánským Technologickým Institutem (Teknologisk Institut) v Taastrupu v široké spolupráci s dánskými uni- versitami a za finanční podpory mnoha stavebních firem v Dánsku. Koncem roku 2009 byl zahájen provoz v EnergyFlexFamily, který je energeticky neutrálním domem. Fotovoltaické a solární kolektory integrované ve střešním plášti vyrábí veškerou potřebnou energii pro užívání domu, pro běžné potřeby a zásobování elektromobilu ubytované rodiny v tomto ověřovaném objektu. Projekt EnergyFlexHouse zahrnuje dva stejně vybavené a stavebně řešené objekty EnergyFlexFamily a EnergyFlexLab, které mají dvě hlavní odlišné funkce a vzájemně slouží pro výzkum a pro ověřo- vání různých technologií a energetických systémů. Objekt Energy- FlexFamily je užíván vícečlennými rodinami (test families), které se v objektu střídají vždy po 3 měsících. V objektu EnergyFlexLab je instalován rozsáhlý systém měření a prováděno průběžné experi- mentální ověřování jednotlivých energetických systémů a stavebních částí objektu. V objektu EnergyFlexFamily je průběžně sledován stav vyrobené a spotřebované energie u všech energetických systémů Montáž střešní jednotky Solar Prism v Albertslundu EnergyFlexLab a EnergyFlexFamily v Taastrupu On-line sledování výroby a spotřeby energie u jednotlivých energetických zařízení pro zajištění celého provozu domu včetně nabíjení elektromobilu na adrese: http://datalog.energyflexhouse.dk/pview/index_en.html) POKRAČOVÁNÍ ZE STRANY 10

AE – 5/2010 13 domu. Data o stavu vyrobené a spotřebované energie aktualizované každých 12 minut a za posledních 24 hodin jsou zobrazena LCD displeji a současně přístupná on-line na internetu. EnergyFlexLab Vývoj a měření – EnergyFlexLab umožňuje průběžný technický a technologický vývoj zaří- zení, kde různé prvky obvodového pláště, energetická zařízení, kontrolní a řídicí systémy jsou dále průběžné vyvíjeny a vzájemně optimalizovány. EnergyFlexFamily Ověřování nových řešení a technologií – EnergyFlexFamily je stejně řešený samostatně sto- jící dům pro ověřování reálného provozu a všech technických systémů domu a umožňuje inteligentní systém řízení, interaktivní uživatelský přístup a souhru s celým energetickým systémem domu. Solhuset mateřská škola v Horsholmu Mateřská škola „Solhuset“ města Horsholmu, která bude dokončena v letošním roce a předána v lednu 2011 do užívání, se pravděpodobně stane první školní energeticky aktivní budovou na světě, která bude energeticky neutrální. Objekt budovy je navržen s velmi nízkou celoroční potřebou tepla na vytápění pouze 8 kWh/m2 (energy surplus) s užitnou plochou 1300 m2 . Tyto nízké potřeby energie na vytápění budou zajišťovány výhradně z obnovitelných zdrojů energie. Krytí veškerých potřeb energie je uvažováno z fotovoltaických a solárních panelů integrovaných do střešního pláště. Objekt je optimálně řešen z hlediska denního osvětlení střešními okny, zajišťujícími 3,5 krát vyšší hodnotu denního osvětlení, než je požadováno stavebními a hygienickými předpisy. Objekt poskytuje optimální prostředí pro pobyt dětí do 6 let zajištěné účinným energeticky úsporným větráním. Veškerá technická zařízení mateř- ské školy jsou řešena s velmi nízkou potřebou energie. Tento projekt je navržen a realizován městským úřadem v Horsholmu ve spolupráci s firmou VKR Holding a Lions v Dánsku. Aktuální informace o tomto projektu jsou na adrese: www.horsholm.dk/solhuset. Autoři tohoto článku uveřejní v příštím roce 2011 další informace o energetické náročnosti a soběstačnosti uvedených objektů v Dánsku po vyhodnocení jejich celoročním provozu.  Budova mateřské školy Solhuset po dokončení hrubé stavby v září 2010

14 AE – 5/2010 Problém nastává už při prvním výběru mezi křemíkovými (polykrys- talickými, monokrystalickými) moduly a tzv. tenkovrstvými moduly. Hranice mezi těmito kategoriemi navíc není zcela transparentní, vznikají technologie, které je propojují – např. tenkovrstvých mikro- krystalických křemíkových modulů s vrstvou silnou jen několik mikrometrů (mikronů), stále častěji v kombinaci s amorfním křemí- kem, zatím ale běžně s účinností jen 8 – 9 %. Jiným druhem jsou tenkovrstvé moduly na bází amorfního křemí- ku, které mají účinnost jen kolem 6 – 7 %, jejich výroba je ovšem poměrně levná, neboť vrstva amorfního křemíku, naneseného po- nejvíce na skle, je tenká jen 0,5 mikronu. Zajímavá je kombinace monokrystalického článku sendvičově ulo- ženého mezi dvě vrstvy amorfního křemíku – výsledkem jsou vysoce účinné moduly HIT (Heterojunction with Intrinsic Layer), na trhu jsou komerční produkty s účinností 17 – 19 %. Základní typy tenkovrstvých technologií Typické základní druhy tenkovrstvých technologií bez použití křemíku jsou následující: CIS moduly: použité prvky: měď, indium, galium, selen nebo síra, účinnost: 11 – 12 %, výhody: možnost dalšího zvyšování účinnosti, zároveň potenciál k úsporám výrobních nákladů, nevýhody: některé prvky hlavně měď, indium a selen se mohou stát nedostatkovými, zavedení výroby v průmyslovém měřítku není jednoduché. Cd-Te moduly (kadmium – telurid), použité prvky: kadmium – telurid, účinnost: 9 – 11 %, výhody: velmi nízké výrobní náklady, nevýhody: použití kadmia (ovšem ve velmi malém množství a ve vysoce stabilní, ekologicky bezpečné formě, navíc hlavní výrobce First Solar eviduje prodané moduly a zaručuje jejich recyklaci vlastními kapacitami po vypršení životnosti). V Německu mají fotovoltaické elektrárny, postavené na volných plo- chách, podíl jen okolo 10 – 15 % z celkového instalovaného výkonu ve fotovoltaice (v roce 2008 pouze 11 %). Značný podíl na těchto elektrárnách na volných plochách však vykazují právě tenkovrstvé technologie, např. CdTe (kadmium-telurid) moduly firmy First Solar, dosahující účinnosti okolo 10,5 %. Ceny výrobků budou narůstat Nedostatek křemíkových článků na trhu, dominující ještě před zhruba rokem a půl, se stal minulostí, což by mělo logicky srážet ceny křemíkových modulů. Na druhé straně stále rostoucí poptávka po modulech, související také s obavou ze snižování výkupních cen za fotovoltaickou energii inspiruje výrobce ke stále vyšším cenám. Zejména v Německu (které realizuje asi polovinu všech instalací fotovoltaiky na světě v roce 2010) se již snižování výkupních cen fotovoltaické elektrické energie stalo skutečností. Dne 9. července 2010 schválila Spolková rada (Bundesrat) rozhodnutí Spolkového sněmu (Bundestagu), které je výsledkem kompromisu mezi oběma komorami německého parlamentu. Zpětně k 1. červenci 2010 se snižují výkupní ceny domovních střešních fotovoltaických systémů o 13 %, z volných ploch o 12 % a z tzv. „kon- verzních“ ploch (bývalé skládky, vojenské prostory apod.) o 8 %. Od 1. října 2010 se pak příslušné tarify snižují o další 3 % ve všech uvedených kategoriích jednotně. Ke snížení tarifů v SRN mimoto dojde také k 1. lednu 2011 (stejně jako začátkem každého jiného roku), jenže tomuto snížení bude předcházet v poslední době typický prudký nárůst poptávky v listopadu – prosinci 2010. Takže snižování cen modulů na německém trhu není nejméně do konce roku 2010 reálné, spíše naopak, někteří výrobci už nyní apli- kují nové ceníky s vyššími cenami. Fotovoltaická elektrárna postavená z křemíkových modulů s účinnos- tí 19 % může mít zhruba poloviční náklady na instalační práce a po- mocný materiál ve srovnání se stejnou elektrárnou z tenkovrstvých modulů s účinností okolo 10 %. Přesto se rozdíly více než 50 % mezi cenou křemíkových krystalických modulů a tenkovrstvých modulů (na 1Wp) nedají vykompenzovat pouze tímto rozdílem ve výdajích na jejich instalaci. Důležitá je totiž analýza a porovnání výnosů a nákladů za celou dobu životnosti modulů. Očekávaný nástup tenkovrstvých technologií Tenkovrstvé technologie vykazují ve srovnání s klasickými křemíkový- mi krystalickými moduly některé přednosti, které je prakticky předur- čují pro využití v některých aplikacích i regiónech. Díky své barevné celistvosti a stálosti se využívají stále častěji pro integrace do fasád a střech stavebních objektů. Další typické vlastnosti a výhody proti Si-technologiím: lehkost a snadná manipulace citlivost na denní světlo také ve spektrální oblasti, převládající v době mlhavého počasí (křemíkové krystalické moduly jsou citlivé zejména na oblast infračerveného světla) JAKÉ TECHNOLOGIE MODULŮ SI VYBRAT PRO SVŮJ PROJEKT Ing. Zdeněk Fajkus, partner Gehrlicher Solar AG pro ČR/SR Na současném trhu fotovoltaických modulů je k dispozici neuvěřitelný výběr okolo 3000 druhů výrobků. Pro mnohé investory tak vyvstává otázka, který typ modulů je pro jejich projekt ten nejvhodnější.

AE – 5/2010 15 menší citlivost na vysoké teploty (přímé sluneční záření) nízké výrobní náklady a malé nároky na množství vstupních surovin rychlá návratnost energie vynaložené na jejich výrobu nízké zatížení životního prostředí na základě životního cyklu výrobku Pokud je citlivá vrstva nanášena na ohebný podklad (fólii), tak navíc poskytuje možnost netradičních využití – fotografické brašny, obaly mobilů, fasády nepravidelných tvarů a přes rohy budov), apod. Výběr vhodných technologií Mnozí investoři v oblasti fotovoltaických elektráren si dokonce najímají odborníky, jejichž úkolem je výběr optimálních modulů pro příslušný projekt. Hlavními kritérii jsou technic- ké parametry, cena a dosažitelnost. Rozhodnutí pro tu kterou technologii by mělo pro- běhnout bez předsudků po uvážlivém zhodnocení všech kladů a záporů s přihlédnutím ke konkrétním podmínkám každého jednotlivého projektu a na základě pokud možno objektivních informací. O objektivní měření účinnosti a srovnávání vyráběných modulů se pokouší více organizací, skutečně objektivní testování však mohou nabídnout jen ne- mnohé z nich. Např. Photon (www.photon.info) zveřejňuje výsledky (i nepříznivé) včetně uvedení jmen výrobců, řada dalších organizací jako TÜV, VDE ponechávají rozhodnutí o případném zveřejnění výsledků s uvedením výrobce na producentech samotných. Snaha o maximální objektivnost měření vede dokonce ke zřízení specializovaných la- boratoří a měřících procedur. Např. o tenkovrstvých CIS-modulech je známo, že pokud jsou před zahájením měření skladovány ve tmě, snižuje to jejich výsledky účinnosti. Jejich výrobci se tak museli při uvádění technických parametrů spokojit s nižší účinností a tím menší konkurenceschopností. Tomu by měla nově zamezit např. špičková laboratoř Cen- tra pro výzkum sluneční energie a vodíku Bádenska-Virtemberska (www.zsw-bw.de). Je třeba podotknout, že jedna z hlavních výhod tenkovrstvých technologií – nízká cena a malé nároky na množství vstupních surovin – se vlastně dosud plně neprojevila. Jed- nak jsou s rozvojem v této oblasti spojené značné vývojové náklady, které si klasické křemíkové technologie „odbyly“ již před více léty, a také došlo a stále dochází k ob- rovským investicím do nových provozů na masovou výrobu tenkovrstvých technologií. V Německu se to týká zejména nových spolkových zemí v čele se Saskem, kde tyto částečně i zahraniční investice vznikají jako houby po dešti. V Německu málokdo pochybuje o vynikajících vyhlídkách tenkovrstvých technologií pro další zvyšování podílu na trhu. Svou pozici si však musejí tvrdě vybojovat v ostré konku- renci klasických technologií, které se také neustále zdokonalují. Tenkovrstvé technologie v každém případě zažívají vzestup – jestliže ještě v roce 2006 byl jejich podíl na trhu jednociferný, v tomto roce se již v Německu odhaduje na 20 – 30 %, přitom letos je v in- stalovaném výkonu fotovoltaických elektráren SRN jednoznačnou světovou jedničkou. Je nepochybné, že i v České republice, kde jsou zatím nepatrné instalace v tenkovrstvých technologiích, dojde k obdobnému vývoji, který přizná tenkovrstvým modulům místo na trhu, které si oprávněně zasluhují. Prameny: (PHOTON-Magazine, Alternativní energie, Design&Elektronik, Solarthemen – Infodienst, Süddeutsche Zeitung)  – KŘEMÍKOVÉ NEBO TENKOVRSTVÉ?

16 AE – 5/2010 Naše firma nedávno provedla instalaci solárního ohřevu teplé užitkové vody a přitápění rodinného domu v Praze. Jaké pohnutky vedly majitele domu k rozhodnutí oslovit firmu SVP solar s.r.o.? „Majitel domu nás oslovil za účelem nalezení řešení vedoucí ke snížení výdajů za energie. V první řadě jsme tedy s investorem prodiskutovali jeho požadavky, představy a v neposlední řadě finanční možnosti. Vyhodnocením variant úsporných opatření jsme poté došli k závěru realizovat solární systém pro ohřev teplé užitkové vody a přitápění s ohřevem vnitřního bazénu. Tomuto systému se přímo nabízela dispo- zice domu: plochá střecha kam lze umístit dostatečný počet kolektorů, prostor pro umístění akumulační nádrže a objem bazénu, kam lze dodá- vat teplo v obdobích energetických přebytků. Majitel domu – investor také získal v rámci programu Zelená úsporám dotaci 80 000 Kč na reali- zaci a od SFŽP dotaci 15 000 Kč na přípravu a projekt. V neposlední řadě díky tomu, že je dům situován jako nízkoenergetický standard, byla solární energie vhodnou alternativou pro vytápění objektu.“ Dle výpočtů pro dotační program Zelená úsporám vyšel celkový energetický zisk solární soustavy v reálném využití 5304 kWh za rok, z toho 4050 kWh na úsporu pro přípravu TV a 1254 kWh na úsporu pro přitápění. Popis funkce celého systému je rozdělen do třech hlavních částí: Solární okruh Šest solárních kolektorů, rozdělených do dvou polí po třech ohřívá teplonosnou kapalinu na bázi propylenglykolu. Tato kapalina předává teplo do akumulační nádrže o objemu 800 litrů skrze dvojici výměníko- vých „hadů“. Cirkulaci solárního okruhu zajišťuje nízkoodběrové čer- padlo Wilo, o jehož spínání se stará elektronická řídicí jednotka, která porovnává výstupní hodnoty z teplotních čidel umístěných v solárních Často se účastníme veletrhů a konferencí a kvitujeme s uspokojením, jak roste u veřejnosti zájem o alternativní vytápění domů solárními systémy. Instalace technologie je velmi specifické dílo, které je vázáno na objekt samotný, jeho zateplení a možnosti tepelných zisků během celého roku. Aby systém dobře a spolehlivě fungoval, doporučuje- me, aby si zájemce svou představu zadal u zkušené odbor- né firmy. Každá instalace je totiž originálním řešením. To vyžaduje výběr kvalitních komponentů a určitou nemalou finanční investici jak na přípravu teplé vody, tak i vytápění celého domu. Jak by mělo řešení vypadat a jaké jsou přibliž- né finanční náklady, o to pojednává následující článek. Tomáš Kuchař, projekt manažer SVP Solar POPIS SOLÁRNÍHO OHŘEVU A PŘITÁPĚNÍ RD PRAHA Akumulační nádrž 800 litrůAkumulační nádrž 800 litrů Šest solárních kolektorů po třech ve dvou řadáchŠest solárních kolektorů po třech ve dvou řadách Pohled zezadu, kde je vidět ukotvení nosné konstrukce betonovou zátěžíPohled zezadu, kde je vidět ukotvení nosné konstrukce betonovou zátěží Expansní nádoba 80 litrůExpansní nádoba 80 litrů Expanzní nádoba 150 litrů pro topný okruhExpanzní nádoba 150 litrů pro topný okruh

AE – 5/2010 17 kolektorech a v akumulační nádrži. V současnosti je systém nastaven na diferenci 10 ºC/3 ºC. Pokud je rozdíl teplot na kolektoru a v nádrži 10 ºC, sepne se oběhové čerpadlo, jakmile rozdíl teplot poklesne na 3 ºC, čerpadlo se vypíná. Podle rozdílů teplot, neboli diference, probíhá spínání také trojcest- ného ventilu, který přepouští solární okruh skrze oba nebo jen přes spodní výměník. Přepínání probíhá rovněž podle nastavené diference teplot vrchní a spodní části nádrže. Je to z důvodu vhodného rozložení energetického přísunu pro případ, kdy je nárazově větší odběr teplé vody, ať už otopné nebo užitkové. V solárním systému je nastaven provozní tlak na 2,5 baru. Celkový průtok je 8 litrů za minutu, avšak v jednotlivých kolektorových polích je to 4 litry za minutu. Rozdělení zajišťuje omezovač průtoku z důvodu zajištění rovnoměrného oběhu kapaliny v obou polích. Z bezpečnostních důvodů má systém expanzní nádobou dimenzo- vanou podle objemu solárního okruhu na 80 litrů a také pojistný přetlakový ventil, nastavený na kritickou hodnotu 6 bar. Při takovémto navýšení tlaku v soustavě se ventil otevírá. Předehřev TV Systém je navržen tak, aby předehříval užitkovou vodu a do stáva- jícího 200litrového zásobníku pouštěl již teplou vodu (TV). Samotný předehřev probíhá v akumulační nádrži, která je vybavena nerezovým výměníkem TV, který přijímá teplo z okolní teplé otopné vody ohřáté solárním okruhem. V případě, kdy nebude voda dostatečně předehřá- tá, má stávající zásobník elektrickou topnou patronu, která je schopna vodu dodatečně dohřát na požadovanou teplotu. Jako bezpečnostní prvek byl instalován termostatický směšovací ventil, díky kterému mů- žeme v zásobníku ohřívat vodu na vyšší teplotu a na výstupu si navolit pro nás přijatelnou teplotu. Nehrozí tak riziko opaření. Přitápění V rodinném domě jsou instalovány dva plynové kotle, které vytápí tepelný rozdělovač, ze kterého je odebíráno teplo do podlahového vytápění a bazénu. Pro ušetření energie jsme navrhli akumulační nádrž o objemu 800 litrů. Otopná voda v nádrži je ohřívána přes dva výmě- níky ohřívané solárním okruhem. Nádrž jsme začlenili do stávajícího topného systému. Oběh vody zajišťují čerpadla ve stávajících plynových kotlích, pokud nemá oběh dostatečnou teplotu, kotle jej přihřejí, avšak nemusí již vynaložit tolik energie pro dosažení požadované teploty. Rovněž je i zde použit trojcestný ventil, který přepíná tok otopné vody, buďto přes akumulační nádrž, kde se zpátečka ohřeje anebo pouze přes kotle, z důvodu menších tepelných zisků solárního okruhu a tudíž větších výdajů energie pro ohřátí většího objemu otopné vody pomo- cí stávajících kotlů. Vzhledem k navýšení objemu otopné soustavy o 800 litrů, bylo nutné vyměnit stávající expanzní nádobu 80 litrů za větší, 150litrovou. Závěrem lze dodat, že instalace po jejím spuštění koncem září 2010, dokázala během dvou dnů natopit akumulační nádrž na maximální teplotu 90 ºC a to za střídavě slunečného počasí.  Trojcestný ventil pro topný okruhTrojcestný ventil pro topný okruh Řídící jednotka celého systémuŘídící jednotka celého systému Omezovač průtokuOmezovač průtokuOběhové čerpadloOběhové čerpadlo Celkový pohled na rozvodyCelkový pohled na rozvody

20

AE – 5/2010 19 Mít ve škole sluneční elektrárnu je nejen zajímavé pro žáky na jejich cestě k porozumění filo- zofie trvale udržitelného rozvoje života, ale jedná se i o výhodnou investici, která zlevní provoz školy, a to i v případě, že výkupní ceny energie se budou měnit. Provoz školy v budoucích letech bude vždy o vyrobenou energii levnější. Odhadujeme, že za rok solární elektrárna vyrobí cca 55 000 kWh a tím pokryje velkou část spotřeby elektrické energie v naší škole. Snad každá škola by se měla zapojit do ekologické výchovy tím, že povede své žáky k šetrnému používání všeho, co na Zemi máme. Solární energie patří mezi nevyčerpatelné zdroje energie. Její využití nemá žádné negativní dopady na životní prostředí. Množství využitelné energie závisí na klimatických podmínkách jednotlivých částí zemského povrchu. Lze ji dobře využívat nejen v oblastech s dlouhým slunečním svitem, ale i s vyšší nadmořskou výškou. V České republice a i v Praze jsou poměrně dobré podmínky pro využití energie slunečního záření, přestože množství sluneční energie v průběhu roku kolísá a největší množství sluneční energie dopadá v období, kdy spotřeba tepla je nejnižší. Na střechách máme 256 solárních panelů Schott poly 230W. Je skvělé, že budeme moci sledovat na monitoru umístěném v tak- zvaném „krčku“ školy průběh fotovoltaické přeměny a její účinnost, tedy zda sluneční elektrárna pracuje. Nejen v hodinách fyziky se tak děti seznámí s fungování elektrárny. Teoretické vyučo- vání si budou moci doplnit i o praktické pokusy s fotovoltaickým panelem. Seznámí se i s funkcí „střídače“, který přeměňuje stejnosměrný proud na proud střídavý, a funkcí transformátorů, které zvyšují střídavé napětí na úroveň vyžadovanou spotřebiči. Je paradoxem, že relativně nedávno přijala Evropská unie významné politické rozhodnutí: plán na zdvojnásobení výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů do roku 2010 a že v ČR, díky nekoncepčním krokům bude docházet k zásadní regulaci při výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Sluneční elektrárna do školy patří. Děti si uvědomí, že fotovoltaická přeměna sluneční energie je jedním z obnovitelných energetických zdrojů, vedle energie vodní, energie větru, spalování biomasy ... Tyto zdroje mají jeden společný původ – naše Slunce. Sluneční elektrárna Na střechách nových budov ZŠ Kunratice byla v září tohoto roku nainstalována fotovoltaická sluneční elektrárna o výkonu cca 59 kWp. Elektřina vyrobená solárními panely bude využívána přímo v areálu školy, případné přebytky budou posílány do sítě PRE. Kromě dosažení výrazných úspor za elektřinu bude zařízení sloužit také jako didaktická pomůcka. Aktuální provozní hod- noty i výsledky dlouhodobých měření budou žákům k dispozici díky monitorovacímu systému. Stavbu solární elektrárny provedla místní realizační firma SVP solar, s.r.o. SLUNCE I DO KUNRATICKÉ ŠKOLY David Michalička, SVP solar • Vít Beran, ředitel ZŠ Díky podpoře radnice Městské části Praha Kunratice byla v podzimních měsících 2010 realizována stavba fotovoltaické elektrárny na střechách nových budov Základní školy Kunratice o celkovém výkonu 59 kWp. Stavbu solární elektrárny provedla místní realizační firma SVP solar, s.r.o.

20 AE – 5/2010 Sluneční energie pro děti Takto stručně by se dal popsat nedávno dokončený projekt fotovoltaic- kého systému o výkonu téměř 60 kWp na Základní škole Kunratice. Elektřina vyrobená solárními panely se bude spotřebovávat přímo v areálu školy, které se tak významně sníží náklady na provoz. Kromě úspor za elektrickou energii bude možné zařízení využívat i k výuce díky dálkovému monitorovacímu systému. Ten zobrazuje aktuální i souhrnná data z měření na internetovém portálu a současně online na LCD panelu umístěném ve veřejné části budovy školy. Základní údaje o systému Instalovaný výkon cca 60 kWp Fotovoltaické panely 256 ks modulů Schott poly 230W (Německo/ČR) Měniče napětí (střídače) 5 ks měničů Fronius IG Plus 120 (Rakousko) Režim připojení Zelený bonus (tzn. vlastní spotřeba a prodej přebytků) Očekávané množství vyrobené energie cca 56 000 kWh/rok Konstrukce nekotvená do střechy Celá solární elektrárna se nachází na střechách nových objektů základní školy, konkrétně na dvou pavilonech a spojovacím krčku. Jedná se o ploché nebo mírně šikmé střechy se sklonem do 5º. Aby se nepoškodila nová fóliová hydroizolace střech, bylo nutné pro umístění fotovoltaických panelů použít nekotvené konstrukce. Byl zvolen konstrukční systém s:box společnosti RWenergy GmbH. Jedná se o stojany z pozinkovaného plechu, následně zatížené beto- novými bloky. Použitý typ konstrukcí zajišťuje současně stabilitu proti větru, optimální náklon a také přirozené ochlazování zadní strany pa- nelů, což je důležité pro jejich vysoký výkon. Plechové s:boxy byly navíc podloženy separační geotextilií a pryžovou roznášecí podložkou, aby nemohlo dojít k protržení ani dlouhodobým deformacím izolace. Elektrické zapojení solárních panelů a střídačů Rozmístění solárních panelů na střechách je provedeno tak, že každá střecha tvoří samostatný systém. Na jižním pavilonu je umístěno cel- kem 100 fotovoltaických panelů Schott 230, které jsou připojeny do dvou střídačů Fronius IG Plus 120. Severní pavilon je pokryt 104 kusy panelů a náleží k němu také dva střídače. Zbylých 52 panelů s jedním střídačem je umístěno na ploché střeše spojovacího krčku, resp. auly. Solární moduly jsou sdružovány do sérií (tzv. stringů) s počtem 10, resp. 13 kusů. Mezi krajními moduly každého stringu a střídačem jsou speciální jednožilové solární kabely, odolné proti povětrnostním vlivům. Na stejnosměrné i střídavé straně jsou u měničů osazeny přepěťové ochrany, zajišťující jejich bezpečnost. Kabely se střídavým napětím jsou následně vedeny v ochranných žlabech po střeše až k požárně utěsněnému prostupu do technické místnosti, kde je umístěn hlavní rozvaděč. Měření vyrobené energie V rozvaděči je umístěn třífázový elektroměr pro měření vyrobené ener- gie. Na základě tohoto měření jsou uplatňovány tzv. „zelené bonusy“. Vyrobená elektřina je dodávána přímo do vnitřní rozvodné sítě objek- tu, kde je ihned spotřebovávána.

AE – 5/2010 21 Pouze v okamžiku, kdy je výroba vyšší než spotřeba školy, „přetéká“ vyrobená elektřina do distribuční sítě a je spotřebována v některém ze sousedních objektů. Celková bilance energie spotřebované a naopak dodané do sítě je zaznamenávána čtyřkvadrantovým elektorměrem, který je umístěn místo původního měření. Online monitoring V každém okamžiku je funkce celého systému sledována pomocí monitorovacího zařízení Solar- monitor. Jedná se o český výrobek, který svými funkcemi a příjemným uživatelským prostředím předčí jiná značková zařízení. Systém umí nejen sledovat a zaznamenávat výrobu elektrické energie, ale umí též hlásit případné poruchy např. zasíláním sms zpráv či jiných hlášení. Samo- zřejmostí je dostupnost přes internet z kteréhokoliv počítače. Na veřejně přístupné chodbě školy umístila realizační firma LCD obrazovku, na které jsou online zobrazovány okamžité hodnoty výkonu jednotlivých střídačů, vyrobená energie za den, intenzita slunečního záření, teplota panelů a další hodnoty. Tyto informace slouží jednak pro informaci návštěvníkům, jednak mohou sloužit při výuce například fyziky. Velkou výhodou Solarmonitoru je to, že umí vytvářet potřebné výkazy a faktury pro distribuční společnost, Energetický regulační úřad atd. Realizace na klíč Celou realizaci i potřebnou administrativu zajistila společnost SVP solar, s.r.o. z Prahy Kunratic, zabývající se kromě fotovoltaiky zejména instalacemi tepelných čerpadel, solárních systémů pro ohřev vody a solárních lamp pro veřejné osvětlení. Více o akci FVE ZŠ Kunratice i o dalších pro- jektech se dozvíte na www.svp-solar.cz. Instalace fotovoltaického systému trvala přibližně 20 dnů. Více k samotné stavbě řekl vedoucí realizace – Tomáš Kuchař z SVP solar, s.r.o.: „Instalaci jsme začali 24. srpna a až na výjimky bylo vše hotovo 15. září. Neměli jsme žádné problémy s dodávkami panelů ani měničů – vše bylo připraveno předem na našem skladě. Výhodou bylo určitě to, že používáme léty osvědče- né evropské výrobky, u kterých nenastávají problémy s kompatibilitou a zejména s kvalitou. Velmi kladně hodnotím také přístup investora, tedy MČ Praha Kunratice, stejně jako provozo- vatele systému – ZŠ Kunratice. Po všech stránkách proběhla výstavba hladce a věřím, že ani v budoucnosti nenastanou problémy“. Generální dodavatel SVP solar, s.r.o. Subdodavatel konstrukcí RWenergy GmbH – Luděk Minařík Subdodavatel technologií Frankensolar CZ s.r.o. Subdodavatel monitoringu Embedded Technologies s.r.o. 

22 AE – 5/2010 ÚVOD Při hodnocení kvality solárních kolektorů je nutné rozlišit mezi hodno- cením spolehlivosti a hodnocením výkonnosti kolektoru. Zatímco hod- nocení spolehlivosti mechanickými zkouškami vypovídá o potenciální životnosti kolektoru, účelem hodnocení výkonnosti je určit schopnost solárního kolektoru produkovat energetický zisk. Základem pro oba typy hodnocení jsou zkoušky podle ČSN EN 12975-2 [1]. Spolehlivost (ve smyslu odolnosti) solárního kolektoru se zkouší mechanickými zkouškami, při kterých se kolektor zatěžuje extrémními provozními podmínkami. Pokud kolektor zkouškám vyhoví bez omezení své funk- ce, je prohlášen jako spolehlivý. Konečný zákazník by měl vyžadovat po dodavateli kolektoru protokol o výsledku takových zkoušek, jinak nemá záruku, že mu solární kolektor na střeše vydrží deklarovanou dobu životnosti. Pro účely energetických výpočtů a hodnocení výkonnosti se zkouškami podle stejné normy získávají informace o tepelném a optickém cho- vání kolektoru za definovaných podmínek. Jde především o křivku tepelného výkonu kolektoru, případně z ní odvozenou křivku účin- nosti, a křivku modifikátoru úhlu dopadu vyjadřující závislost účin- nosti solárního kolektoru na úhlu dopadu slunečního záření. ÚČINNOST SOLÁRNÍHO KOLEKTORU Účinnost solárního kolektoru se stanovuje vždy jako závislost na venkovních klimatických podmínkách (sluneční ozáření G, venkovní teplota te) a provozních podmínkách (střední teplota teplonosné ka- paliny tm). Vyhodnocuje se proložením stanovených bodů účinnosti při různých teplotách kapaliny křivkou ve tvaru paraboly častěji ve tvaru (1) kde η0 je účinnost solárního kolektoru při nulovém teplotním spá- du mezi střední teplotou teplonosné kapaliny tm a okolím te (nulové tepelné ztráty), zjednodušeně označována jako „optická účinnost“; a1 lineární součinitel tepelné ztráty kolektoru, ve W/m2 ·K; a2 kvadratický součinitel tepelné ztráty kolektoru (vyjadřuje teplotní závislost), ve W/m2 ·K2 ; (tm – te) G střední redukovaný teplotní spád mezi kapalinou a oko- lím, v m2 .K/W. Účinnost, resp. křivka účinnosti (konstanty η0, a1, a2) solárního ko- lektoru musí být vždy uváděna společně s vyznačením vztažné plochy kolektoru Ak. Křivka účinnosti je nejčastěji citovaný parametr solár- ního kolektoru a dodavatel, který ji nedokáže prokázat protokolem ze zkoušky v akreditované laboratoři, vlastně zákazníkovi nemůže podat informaci o energetické kvalitě kolektoru a jeho potenciálním tepelném výkonu. MODIFIKÁTOR ÚHLU DOPADU Křivka účinnosti vychází z výsledků zkoušek tepelného chování solár- ního kolektoru v ustáleném stavu za definovaných podmínek: jasný den s výraznou přímou složkou slunečního záření a kolmý (normálový) úhel dopadu slunečního záření na rovinu kolektoru. Takové podmínky však v běžném provozu solárního kolektoru nejsou časté, úhel dopadu slunečních paprsků na kolektory je obecně různý vli- vem proměnlivé geometrie slunečního záření během dne a roku a podíl přímého záření je proměnlivý a závislý na oblačnosti. Samotná křivka účinnosti solárního kolektoru pro komplexní charakte- ristiku jeho výkonnosti proto nestačí. Vzhledem k tomu, že propustnost slunečního záření zasklením kolektoru, pohltivost absorpčního povr- chu či odrazivost reflektoru jsou parametry závislé na úhlu dopadu slunečního záření, je nutné doplnit křivku účinnosti závislostí vyjadřu- jící změnu optické účinnosti kolektoru s úhlem dopadu slunečního záření oproti kolmému úhlu dopadu. Takovou závislostí je křivka modifikátoru úhlu dopadu KΘ, někdy označovaného také IAM (z angl. zkratky Incidence Angle Modifier). Závislost optické účinnosti na úhlu dopadu slunečního zářeníΘ se u různých typů kolektorů obecně liší. Modifikátor úhlu dopadu je definován jako poměr (2) kde η0 (Θ) je optická účinnost při obecném úhlu dopadu Θ; η0 (0°) optická účinnost při normálovém úhlu dopadu (Θ = 0°). Ploché solární kolektory (ploché zasklení, plochý absorbér) mají optic- ké vlastnosti v obou hlavních rovinách (příčné: východ-západ, podél- né: jih-sever) symetrické. Prakticky tedy není důležité, ze které strany sluneční záření dopadá na kolektor, pouze hodnota úhlu dopadu Θ. Pro solární kolektory, které mají nesymetrickou optickou charakteris- tiku, např. trubkové vakuové kolektory nebo koncentrační kolektory s reflektory, se hodnoty modifikátoru KΘ vyhodnocují odděleně v ro- vině: • podélné jako KΘ,Θ,L = KΘ (ΘL ,0) • příčné jako KΘ,Θ,T = KΘ (0,ΘT) Křivka modifikátoru úhlu dopadu se experimentálně vyhodnocuje v souladu s ČSN EN 12975 a výsledkem je tabulka hodnot, příp. křiv- ky v hlavních rovinách v závislosti na úhlu dopadu Θ. Na obr. 1 jsou uvedeny typické průběhy křivky modifikátoru úhlu dopadu pro plochý kolektor (ploché zasklení, plochý absorbér) a trubkový solární kolektor s plochým absorbérem (válcová apertura). Obr. 1 Typické tvary charakteristik modifikátoru úhlu dopadu pro ploché kolektory, trubkové kolektory s plochým absorbérem a trubkové kolektory s válcovým absorbérem (Sydney) s reflektorem nebo bez reflektoru Na obr. 2 jsou uvedeny typické průběhy křivky modifikátoru úhlu dopadu pro trubkové solární kolektory s válcovým absorbérem bez reflektoru a s reflektorem. Zvýšení hodnot modifikátoru v oblasti úhlů 50 až 60º je u různých konstrukcí kolektoru (různý průměr trubek, vzdálenost trubek, ...) různé a pohybuje se od hodnoty 1,2 až do 1,6. U trubkových kolektorů s reflektorem se pro různé konstrukce může HODNOCENÍ VÝKONNOSTI SOLÁRNÍCH KOLEKTORŮ I Tomáš Matuška • tomas.matuska@fs.cvut.cz Příspěvek byl přednesen na konferenci Alternativní zdroje energie 2010, 13. až 15. července, Kroměříž.

AE – 5/2010 23 tvar křivky příčného modifikátoru KΘ,Θ,T pohybovat mezi oběma varian- tami na obr. 2. Křivka podélného modifikátoru KΘ,Θ,L je u trubkového kolektoru vzhledem k obdobné optické geometrii v podélné rovině (rovná trubka) stejná jako u plochého kolektoru. Modifikátor úhlu dopadu umožňuje zohlednit vliv optické charakte- ristiky solárního kolektoru (tvar apertury, tvar absorbéru, tvar reflek- toru, aj.) na jeho výkon (tepelný zisk) pro obecnou geometrii (sklon, azimut, úhel dopadu) a podmínky slunečního záření (přímé, difúzní, odražená složka). Charakteristika modifikátoru úhlu dopadu se používá především v po- čítačových simulacích solárních soustav. Modifikátor KΘ umožňuje zo- hlednit vyšší zisky některých typů solárních kolektorů s trubkovým ab- sorbérem v dopoledních a odpoledních hodinách oproti kolektorům s plochým absorbérem. Na obr. 2 jsou znázorněny průběhy měrného teoretického výkonu (vztažený k apertuře kolektorů) plochého atmo- sférického kolektoru, trubkového atmosférického (fiktivní kolektor s válcovým absorbérem a křivkou účinnosti identickou s uvažovaným plochým atmosférickým kolektorem) a reálného trubkového vakuo- vého kolektoru s válcovým absorbérem a typickou charakteristikou účinnosti. V případě jasného dne umožňuje trubkový atmosférický kolektor získat více energie pouze díky svým výhodnějším optickým vlastnostem oproti plochému, avšak v průběhu oblačného dne s vyš- ším podílem difúzního záření již rozdíl není výrazný (obr. 2, vpravo). Naproti tomu reálný trubkový vakuový kolektor těží nejen z optických vlastností válcové plochy apertury a absorbéru, ale také z vyšší „cit- livosti“ na nízké hladiny slunečního ozáření vlivem výrazně nižších tepelných ztrát. Nicméně tyto výhody mohou být „kompenzovány“ často nižší hodnotou η0 (0°) a nižším výkonem v průběhu poledne oproti plochému kolektoru. VÝKONNOST SOLÁRNÍCH KOLEKTORŮ Výkonnost solárních kolektorů je možné definovat jako schopnost kolektoru produkovat energetický zisk za stanovených podmínek. S ohledem na očekávání uživatelů solárních soustav je vhodné hod- notit celoroční měrný tepelný zisk za typických místních klimatických a provozních podmínek. Pro hodnocení výkonnosti solárních kolek- torů existuje řada přístupů, které hodnotí celoroční produkci tepla z kolektoru simulačním výpočtem s využitím křivky účinnosti a křivky modifikátoru úhlu dopadu kolektoru jako vstupních údajů a data- báze hodinových klimatických údajů (sluneční ozáření G, venkovní teplota te). Mezi základní přístupy patří: • solární kolektor zapojený do přesně definované solární soustavy s daným solárním pokrytím, např. model pro určení minimálního zisku kolektoru v solární soustavě pro přípravu teplé vody se 40% pokrytím pro udělení známky Modrý anděl (Německo) [2] • solární kolektor nezapojený do solární soustavy, avšak s definova- nou a celoročně stálou provozní teplotou: stanovení křivky měr- ných teoretických zisků v simulačním modelu VYKON_SK [3] Solární laboratoře ČVUT v Praze, který je dále podrobněji popsán. Simulační model VYKON_SK hodnotí výkonnost jako parametr vlastní solárnímu kolektoru bez ohledu na provedení zbytku solární soustavy a bez ohledu na využitelnost produkovaných zisků v závislosti na pod- mínkách odběru tepla aplikace. Vstupními údaji pro simulační model VYKON_SK jsou: • konstanty křivky účinnosti solárního kolektoru η0, a1 a a2 stanovené zkouškou v souladu s ČSN EN 12975; • hodnoty modifikátoru úhlu dopadu solárního kolektoru stanovené pro obě hlavní roviny (podélná, příčná) v rozsahu 0 až 90º v rozli- šení po 10º v souladu s ČSN EN 12975; • hodinové klimatické údaje: celkové sluneční ozáření na horizontální rovinu G, teplota venkovního vzduchu te (databáze typického mete- orologického roku TMY pro Prahu); • uvažovaný sklon a orientace solárního kolektoru. Program VYKON_SK (Excel) rozpočítává celkové sluneční ozáření na vodorovnou rovinu na přímou a difúzní složku modelem na základě jasnosti oblohy a pro zadaný sklon a orientaci kolektoru stanovuje izotropickým modelem přímou, difúzní a odraženou složku sluneč- ního ozáření na rovinu kolektoru. Na základě parametrů kolektoru je pro každou hodinu stanoven teoreticky dostupný výkon solárního kolektoru v závislosti na úhlu dopadu slunečního záření a klimatických podmínkách pro celoročně konstantní teplotu tm. Pro vyhodnocení ce- loročního teoreticky dostupného energetického zisku solárního kolek- toru jsou kladné hodinové energetické zisky sečteny (záporné nejsou uvažovány). Výpočet se postupně provádí pro 13 různých celoročně konstantních provozních teplot v kolektoru v rozsahu 0 až 120 ºC a výsledkem výpočtu je křivka teoreticky dostupných měrných ročních energetických zisků solárního kolektoru (viz obr. 3). Výpočet simulač- ním modelem VYKON_SK lze použít především pro srovnání: • výkonnosti daného kolektoru pro různé orientace a sklony; • výkonnosti různých kolektorů při daném sklonu a orientaci; pro zvolenou očekávanou provozní teplotu kapaliny tm v solárních kolektorech, např. 40 ºC. Odkazy: [1] ČSN EN 12975-2 Tepelné solární soustavy a součásti – Solární kolektory – Část 2: Zkušební metody, ČNI, 2006. [2] RAL-UZ 73: Basic Criteria for Award of the Environmental Label „Der Blaue Engel“, Solar Collectors, březen 2009, dostupné na . [3] Matuška, T.: Nástroj pro hodnocení výkonnosti solárních kolektorů VYKON_SK, dostupné na Dokončení příště Obr. 2 Porovnání průběhu výkonu kolektoru s plochým a válcovým absorbérem (tm = 40 °C) Obr. 3 Křivky teoreticky dostupných ročních tepelných zisků kolektoru v závislosti na provozní teplotě pro různé orientace (jih, východ, západ)

24 AE – 5/2010 LETOŠNÍ FOR ARCH VE ZNAMENÍ – A PŘECE SE KONÁ Zdeněk Kučera Přípravy veletrhu doprovázely zpočátku problémy téměř existenční, které vznikly totálním rozkolem dvou největších uživatelů letňanského výstavního areálu, a tak si nakonec pořadatelé For Arch zaslouží velké ocenění pro velikost, pestrost a bohatost letošního ročníku. Úvodem vystavovatelská statistika: na 800 vystavovatelů z 20 zemí. Čistá výstavní plocha 18 044 m2 , z doprovodných programů byla velmi zajímavá témata: Tepelná čerpadla – nové technologie a trendy, Revitalizace bytových domů, Solární technika na bytových domech, Fotovoltaika pro domy, Zateplování objektů. Odborná porota ocenila nejlepší expozice Na slavnostním galavečeru byli oceněni vítězové soutěže o nejlepší expozici TOP EXPO a exponát GRAND PRIX. Cenu za nejlepší exponát GRAND PRIX získaly produkty Chytré regulace nákladů Acond Therm, exponát Porotherm 44eko + Profi Dryfix, Mobilní protipovodňové zá- brany, Tepelné čerpadlo vzduch/voda BoxAir Inverter a exponát Silent 100 Design. Nejlepší expozicí byla označena prezentace společnosti Šimbera. Také byly předány prestižní ceny mladým architektům v rámci meziná- rodní soutěže YOUNG ARCHITECT AWARD, zde odborná porota oce- nila například projekty Čajový dům Muštelka a Létající sauna, Visutý park nad ústím tunelu Blanka, návrh Transformace Nové galerie Berlín a další. Podrobné informace najdete na webu www.yaa.cz. Vyhlášen byl i Architekt roku, kterým se stal Ing. arch. Radek Šíma za realizaci Kulturního centra Střelnice Turnov. Exponáty, které nás zaujaly, patřily mezi ty, které posilují význam ener- getické efektivity stavebnictví, přinášejí významné energetické úspory a prezentují nová technická a ekologická řešení. Tepelné čerpadlo vzduch/voda BoxAir Inverter – cena Grand Prix Master Therm představil tepelné čerpadlo vzduch/voda, jehož základní výbava špičkovými technologiemi je navíc doplněna invertorovou tech- nologií, která umožňuje plynulou regulaci topného/chladicího výkonu v rozsahu cca 30 – 100 %. Toto tepelné čerpadlo umožňuje u rodinných domů s tepelnou ztrátou do cca 12 – 13 kW kom- plexně řešit energetickou potřebu objektu. V rámci nadstandardní výbavy lze za minimální příplatek tímto tepelným čerpadlem ovládat víceokruhové sys- témy (topení, ohřev TV, ohřev bazénu, aj.), chladit nebo ho ovládat přes in- ternet, což umožňuje nonstop servisní monitoring a tím i automatické prodloužení záruční lhůty. Model BoxAir 30 I má topný výkon 10,0 kW (A7W35, 60 Hz). Regulace energetických nákladů – cena Grand Prix Podstatou patentovaného řešení ACOND THERM je aktivní regulace teploty topné vody v reálném čase. Systém nepřetržitě vyhodnocuje skutečnou spotřebu tepla pro vytápění podle tepelných ztrát objektu a na- stavuje nejnižší možnou teplotu topné vody s ohledem na aktuální situaci ve vytápěném prostoru. Výsledkem je zvýšení topného faktoru čerpadla, vysoce stabilní tepelná pohoda a nedostižná úspora nákladů na elektrickou energii. Úspora; komfort; plná komunikace přes internet. Regulace ACOND® THERM snižuje teplotu vody většinou o 3 až 8 stup- ňů oproti ekvitermu, tzn. nárůst COP je cca 0,3 až 0,8. Zdicí program Porotherm – cena Grand Prix Cihelný blok pro vnější zděné konstruk- ce vysoce energeticky úsporných budov – nízkoenergetické a pasivní domy. Při zachování nejčastěji používané tloušťky u vnějších cihelných zděných stěn zaručuje výbornou tepelnou ochranu budovy jak v zimním období, tak díky své tepelné setrvačnosti i v letním období. Toto zdivo bylo v TZÚS Brno podrobeno statickým zkouškám, ze kterých byly odvozeny tyto hodnoty statických veličin: charakteristická pevnost zdiva z cihelných bloků o pevnosti v tlaku 8 MPa – fk = 1,60 MPa, 6 MPa – fk = 1,30 MPa. Součinitel pře- tvárnosti zdiva KE = 600. Navrhovaná hodnota součinitele prostupu tepla U = 0,205 W.m-2 .K-1 zdiva z cihel POROTHERM 44 Profi DRYFIX omítnutého systémem omítek POROTHERM s výraznou rezervou napl- ňuje požadavky na nízkoenergetické stavění. Chytrý systém Haidy Systém HAIDY vyvinula společnost Positro. HAIDY v sobě kombinuje všechny základní subsystémy pro pohodlné bydlení a dále umožňuje tyto subsystémy různě kombinovat a programovat tak, aby bydlení bylo co nejpříjemnější. Díky revoluční architektuře a využití nejnovějších technologií je systém HAIDY mnohem vyspělejší než kon- kurenční systémy za cenu srovnatelnou se standardní elektroinstalací. Systém HAIDY je revoluční díky svému rozhraní, flexibilitě a spolehlivos- ti. Rozhraní umožňuje uživatelům jednoduše a intuitivně ovládat jakou- koliv funkčnost domu. Díky flexibilitě je možné HAIDY instalovat konfi- guraci odpovídající rozpočtu investora. Od základní konfigurace až po kompletaci všech funkcí systému. Systém je navržen tak, aby v případě výpadku jakékoliv části systému bez problémů fungoval dál. Konstrukce pro střešní umístění fotovoltaických modulů Konstrukčnísystémprořešeníšikmýchstřechjižodsklonu10º,kdemísto běžné krytiny jsou využívány fotovoltaické panely, nabízí Wotum. Celo- hliníková konstrukce se umísťuje na kontralatě běžné střechy. FV panely převážně bezrámečkové úpravy se upevňují do této konstrukce pomocí šroubovaných AL profilů povrchově chráněných eloxováním či barvou Na konci září se konal jeden z největších pražských veletrhů For Arch, letos už po jedenadvacáté. S vývo- jem zájmu o malou energetiku ve společnosti přibyl také ve svém prvním ročníku For Therm zaměřený na technologie z oblasti energetických úspor a obno- vitelných zdrojů. Redakce Alternativní energie byla opět partnerem a spolupořadatelem odborných do- provodných seminářů.

AE – 5/2010 25 ve vhodném odstínu. FVE panely jako hydroizolační krytina slouží jako archi- tektonicky velmi přívětivé a cenově výhodné řešení FVE jako střechy nových staveb. Unikátní design, 10 let záruka, TÜV certifikace, možnost využití fotovoltaických panelů různých technologií (cSi, CdTE, CIGS, a-Si/uc-Si) a barev, provětrávaná konstrukce s možností využití ohřátého vzduchu tepelným čerpadlem pro ohřev domu a teplé vody. Aditivní patentované přisávání vzduchu umožňuje lepší ochlazování FV panelů a tím jejich vyšší účinnost na střeše, a to až o 10 – 20 %. Izolace pro zateplení objektu Minerální izolace ze skelných vláken. Desky Isover MULTIMAX 30 jsou vhodné pro izolace vnějších stěn předvěšených fasádních systémů, vkládají se pod obklad do roštu nebo mechanicky kotvené, do více- vrstvého zdiva. Pro své jedinečné parametry jsou vhodné i na izolace šikmých střech. Největší uplatnění najdou všude tam, kde je potřeba dosáhnout maximální izolační efekt při minimální tloušťce výrobků, např. v nízkoenergetických a pasivních domech. Díky nové technologii skládání minerálních vláken byl v laboratořích firmy Isover ve Fran- cii vyvinut materiál Isover MULTIMAX 30, v současné době produkt s nejlepšími tepelně-izolačními parametry na českém i světovém trhu s tepelnými izolacemi z minerálních vláken – λ = 0,030 W.m-1 .K-1 . Solární osvětlení pro architekturu a dopravu Autonomní osvětlovací prvky MSL – Moon Solar Light nabízí ekologické řešení osvětlení pro nejrůznější účely. Produkty MSL mohou být využí- vány nejen pro oživení architektury (světla zabudovaná do fasády či komunikace), osvětlení komunikace (pouliční lampy), ale lze je použít i pro zvýšení bezpečnosti na komunikacích (osvětlení přechodů pro chodce, dopravní značení apod.). TÜV certifikace. Jednoduchá instala- ce, provoz v nezávislém režimu bez nutnosti nastavování. Patentované napájení osvětlovacích prvků MSL pomocí superkondenzátorů prodlu- žuje minimální životnost těchto produktů na 10 let. Elektrická energie uložená v superkondenzátorech umožňuje za nepříznivého počasí, vzhledem k nízké spotřebě LED diod, provoz MSL osvětlení po dobu až 7 dnů bez dobíjení. Systém sběru elektrické energie z FV elektráren Systém SolarEdge se skládá z invertoru (1 f/3 f), PowerBoxů (MPP trackery, ochrana FV panelů, DC/DC konvertor, elektronický DC od- pojovač, ochrana proti zcizení), WEB monitoring FV systému do úrov- ně jednotlivých panelů. Jednoduchý projekt FV systému, vysoký výnos elektrické energie. Bezpečná instalace a servis. Maximální požární bez- pečnost. Možnost kombinace různých FV panelů, úhlů a směrů. Vysoká míra ochrany FVE a tím i investice. Světově unikátní řešení. Až o 25 % více vyrobené elektrické energie z fotovoltaické elektrárny umístěné na střechu nabízí inovativní systém SolarEdge. Vysoká bezpečnost – při vypnutém inventoru není v DC rozvodech nebezpečné napětí. Vysoká odolnost FVE proti částečnému zastínění v komplikovaných podmín- kách střech – sběr elektrické energie z jednotlivých FV panelů, možnost kombinace směrů a sklonu panelů, ale i jejich technologií a výkonů. Využití střechy a následný servis. Monitoring výroby až do jednotlivých FV panelů – systém včasného varování. Kombinace tepelného čerpadla a solárních kolektorů pro vytápění Systém tepelného čerpadla země/voda s přímým vypařovacím řízením, elektronickým expanzním ventilem a solárními kolektory pro vytápění, ohřev TV a regeneraci zemního výměníku. Vysoká provozní účinnost díky regeneraci sluneční energií slunečními kolektory během topné sezóny; vlastní tepelné čerpadlo nepotřebuje oběhové čerpadlo a ne- mrznoucí směs – vyšší topný faktor a spolehlivost; bezúdržbový systém zemního kolektoru; ideální pro nízkoenergetické rodinné domy, výkon tepelného čerpadla je určen k tomuto účelu; v tepelném čerpadle vesta- věný komplexní řídicí systém s napojením na internet. Tepelná čerpadla Vaillant Tepelná čerpadla jsou vhodná nejen k vytápění novo- staveb, ale i k modernizaci topných systémů stávajících domů a objektů. Díky vestavěnému zásobníku z nerezo- vé oceli jsou tato tepelná čerpadla zcela kompaktní jednotkou s mini- málním nárokem na prostor instalace. Součástí tepelných čerpadel je zabudovaný ekvitermní regulátor s indikací energetické bilance, který vám bude komfortně a úsporně regulovat jak vaše topení, tak vestavěný zásobník teplé vody. Velmi často se při použití tepelných čerpadel také využívá akumulačních zásobníků pro ještě větší efektivitu vytápění. Tepelné čerpadlo Mini od Thermo Komfort Tepelné čerpadlo HP mini, systém země/voda je určeno k získání tepel- né energie z okolí vytápěného objektu pro účely ohřevu vody do teplo- vodních vytápěcích systémů. Prostřednictvím kolektoru z měděné trubky naplněné již z výroby ekologickým chladivem se převádí nízkoteplotní energie obsažená v zemi (sluneční energie naakumulovaná během léta do zemského povrchu) do topné vody. Jelikož se jedná o tepelné čerpadlo s přímým přenosem tepelné energie ze země do chladiva, odpadají nákladné a rozsáhlé zemní práce. Díky nenáročným zemním pracím (stačí jedna rýha o šířce 0,8 m a délce 32 m) a výkonu kolem 3 kW, je toto tepelné čerpadlo ideální pro řadovou výstavbu, vytápění nízkoenergetických a pasivních domů nebo rekreačních objektů. Téměř bezhlučné tepelné čerpadlo Tepelné čerpadlo Simplex LA 9TU je zástupcem vysoce efektivních tepelných čerpadel řady Dim- plex LA-TU, systém vzduch/voda pro venkovní in- stalace. Díky vysokému topnému faktoru (COP = 3,7, A2/W35, EN 14511) je dosahováno vyšších úspor, takže jsou srovnatelná s tepelnými čerpa- dly využívající energie země, v porovnání s nimi mají však nižší pořizovací náklady a odpadají náročné zemní práce. Svým provedením nezabírá prostor v objektu a koncepcí odhlučnění neruší nikoho v okolí. Bezhlučný chod je zajištěn ventilátorem s bioticky konstruovanými lopatkami (provedení „soví křídla“) a kompresorem umístěným v protihlukově uzavřeném prostoru ve spodní části instalační skříně. Použitím kvalitních materiálů a pokrokových technologií je pro- voz efektivní i při teplotách venkovního vzduchu kolem –25 ºC.

26 AE – 5/2010 Odborná porota letos vybírala v českém kole z 276 přihlášených projektů a nominovala v každé kategorii vždy tři nejlepší, celkem tedy 21 projektů. Vítězné projekty v kategoriích Země, Oheň, Voda, Vzduch a Obec čekala finanční odměna 50 000 Kč, nejlepší projekt v typicky české kategorii Kutil byl dotován finanční částkou 100 000 Kč a škola, která zvítězila v kategorii Mládež, obdržela 300 000 Kč na energeticky úsporná opatření. Celkový vítěz postoupil do mezinárodního finále a bude v něm soutěžit o odměnu 10 000 EUR. Všichni si také odnesli bronzový odlitek symbolu soutěže – ruku svírající žárovku – glóbus. Nominační akce V předcházejících měsících proběhly na několika místech České repub- liky veřejné nominační akce jednotlivých kategorií soutěže. Jejich pro- gram byl motivován tématem úspor energií i atraktivními soutěžemi pro diváky, například „rozbíjením atomu“, vlastnoruční výrobou elektrické energie a zapojování energeticky úsporných spotřebičů do schématu elektrického vybavení rodinného domu. V jednotlivých kategoriích zvítězily tyto projekty VODA (pitná voda, různorodé využití a možnosti zpracování vody a odpadních vod, ochrany vodních rezerv) – projekt „Vodní kapky“ (předkladatel Ing. Christian Hasenleithner, Energie AG Bohemia, s.r.o., české Budějovice). Vodárenské společnosti skupiny Energie AG přispívají na humanitární projekt Vodní kapky tím, že z každého prodaného krychlového metru vody v ČR odvádějí 0,01 Kč jako dotaci projektu. Jeho cílem je obnova a vybudování nových studní s pitnou vodou v Kongu. OHEŇ (příprava energií a jejich efektivní využití ve všech oblastech) – pro- jekt Energetické úspory v Národním divade (předkladatel Ing. Miroslav Marada, Sdružení ENESA, a.s., a EVČ, s.r.o., Praha). Miliony Kč ročně přináší ucelená koncepce úspor a využívání obnovitelných zdrojů ener- gie v budovách Národního divadla v Praze, především při osvětlení a vytápění. Teplo získává ND například pomocí tepelných čerpadel z Vltavy, elektrickou energii získává fotovoltaickým systémem na střeše jedné z budov areálu ND. VZDUCH (udržování čistoty ovzduší, kvalita vzduchu venku i uvnitř, ochrana klimatu a redukce CO2) – Změna organizace práce kalicích pecí (před- kladatel Ing. Lubomír Lovíšek, Narex Bystřice, s.r.o., Bystřice u Bene- šova). K úsporám energie došlo změnou organizace práce, zavedením třísměnného provozu, při kterém došlo k plnému využití pecí bez energe- ticky ztrátových každodenních přestávek. Kumulace provozu umožňuje několikadenní plné odstavení provozu, čímž dochází k úsporám za energie až 800 tis. Kč ročně. ZEMĚ (zemědělství, biomasa, stavební materiály, izolace, využití solární energie) – Vytápění peckami ze švestek (předkladatel Zdeněk Halík, Pěstitelská pálenice Halík, Boršice u Blatnice). Zdeněk Halík provozuje pěstitelskou pálenici. „Odpadem“ jejího provozu byly hromady pecek ze švestek, které mají vysokou výhřevnost. Byly problémy s „likvidací“ tohoto materiálu vyvážením na pole, autor projektu však pecky po usušení pou- žívá v automatickém kotli na biomasu k vytápění rodinného domu. OBEC (projekty, jimiž se obec aktivně zapojuje do řešení problematiky z ob- lasti ekologie, úspor energií či využívání obnovitelných zdrojů) – Energ.etický terč (předkladatel František Kůrka, Statutární město Plzeň). Formální podoba názvu projektu s tečkou uprostřed. To symbolizuje i etický přístup k energii. Projekt je zaměřen na podporu osvěty, vzdělávání a energetic- kého manažerství v budovách plzeňských základních škol. Cílem je najít a popsat rozdíly v úrovni hospodaření s energiemi na jednotlivých ško- lách. Hodnocení má grafickou podobu „terče“ a používá deseti kritérií. MLÁDEŽ (dlouhodobé projekty vypracované mládeží) – Separační komando (předkladatel Ing. Jiří Andrlík, ZŠ Kamenická, Děčín). Žáci 8. a 9. tříd pomáhají ve všech třídách formou osvěty a praktických příkladů vysvětlo- vat důvody i praxi třídění odpadů, využívá se přitom soutěží, besed i eko- logických her. Tzv. „separační komando“ se stará o „separační hnízda“ i o nakládání s odpadem a organizuje i cílený sběr tříděných odpadů. KUTIL (jednotlivci s vlastními energeticky úspornými projekty) – Realizace Trombeho stěny na rodinném domě (předkladatel Tomáš Merxbauer, Plzeň). „Skleněná fasáda“ domu autora projektu je využívána jako zdroj energie ze slunečního záření pro vytápění domu. Mezi skleněnou fasádou a stěnou domu je mezera, z níž je prohřátý vzduch veden do obytných místností domu. O vítězi rozhodlo hlasování diváků Celkovým vítězem se pak v letošním ročníku stal se svým projektem pan Zdeněk Halík, vedoucí Pěsti- telské pálenice Halík z Boršic u Blatnice se svým nápadem „Vytápění peckami ze švestek“. O výsledku rozhodlo hlasování diváků, zúčastněných při závě- rečném galavečeru letošního ročníku českého kola soutěže. Pecky ze švestek, původně odpad typického produktu jiho- východní Moravy a Valašska, budou spolu s nápadem auto- ra projektu reprezentovat celou Českou republiku v celosvěto- vém finále soutěže.  E.ON ENERGY GLOBE AWARD ČR 2010: ZVÍTĚZILY PECKY ZE ŠVESTEK Text a foto Břetislav Koč V Brně byly začátkem října v atraktivním prostředí Boby centra a před televizními kamerami slavnostně vyhlášeny výsledky letošního ročníku soutěže energeticky úsporných projektů Energy Globe Award. Ta již má ve světě dvanác- tiletou tradici, Česká republika se k soutěži, organizované v národním kole společností E.ON, připojila poprvé před rokem. V rámci českého předsednictví EU proběhlo v Praze v loňském roce i světové finále soutěže. Jedna ze soutěží, které probíhaly při nominačních akcích: rozbíjení atomu. Přístroj měřil sílu rány při pokusu o rozbití atomu. Nebo spíš plastové kovadliny plastovým kladivem. Zdeněk Halík, vedoucí pěstitelské pálenice z Boršic u Blatnice se svými trofejemi za vítězství v kategorii Země i za celkové prvenství v letošním ročníku soutěže E.ON Energy Globe Award ČR.

AE – 5/2010 27 SYSTÉMOVÉ CHYBY U tepelných čerpadel je více než u jiných zdrojů tepla nutné podrobné prostudování podkladů a následná volba vhodné koncepce zapojení zdroje tepla. Například u plynové kotelny je v podstatě jedno jaký má výkon s ohledem na tepelnou ztrátu objektu. Takováto kotelna bude bez větších problémů fungovat i v případě pře- dimenzování o 50 %. Ale u tepelných čerpadel takovéto předimenzování přináší zásadní pro- vozní problémy, snižuje životnost technologie a v podstatě okrádá investora o zbytečně investovanou částku. Následně jsou uvedeny nejčastější chyby a pro- hřešky vyskytující se ve fázi návrhu tepelného čerpadla: • Nízký nebo naopak příliš vysoký výkon instalovanéhotepelnéhočerpadlas ohledem na skutečnou potřebu tepla v domě. Výpočet tepelné ztráty a požadavky profesí (VZT, bazén, ZTI) je u větších objektů vždy nutné podrobit kritické analýze a stanovit rozumnou současnost provozu jednotlivých odběrů tepla. Tepelné čerpadlo potřebuje z principu pro svou správnou funkci dodávat nižší výkon po delší dobu a není schopno krýt krátkodobé špičkové odběry. • Používání chladicích jednotek jako tepelných čerpadel nebo z důvodů nižší ceny používání levných zastaralých tepelných čerpadel. Tato zařízení mají obvykle nízkou výstupní teplotu topné vody 50 až 55 °C, díky níž je nutné pro dohřev teplé vody na vyšší teplotu používat ještě elektrický nebo plynový kotel. • Používání nevhodných systémů tepelných čerpadel pro daný objekt. Například používání systémů vzduch/voda u objektů, kde lze se stejnými investičními náklady instalovat plošný kolektor s mnohem nižšími provozními náklady. Rovněž instalace systémů vzduch/voda v horských oblastech, kde mají velmi nízký topný faktor. • Instalace složitých překombinovaných systémů s nadřazenou regulací, které vyžadují častý pravidelný servis a neplní tak primární účel tepelného čerpadla – šetřit provozní náklady. • Kombinace systémů které se nedoplňují, ale překrývají. Například čerpadla vzduch/voda a solární systémy, kdy oba zdroje v létě fungují perfektně a v zimě oba zdroje mizerně. • Nevyužití možného potenciálu tepelného čerpadla, například instalace podlahového topení zvýší topný faktor a úspory o 20 až 25 %. CHYBY NA PRIMÁRNÍM OKRUHU • Dimenzování primárních okruhů pouze z tabulek, nerespektujících místní specifika jako je geologie, typ topného systému a skutečná spotřeba tepla v domě. • Volba jednoduchých levných řešení na úkor provozní bezpečnosti. Například zapojení několika vrtů systémem Tichelmann, místo použití rozdělovače a sběrače. V případě poruchy jednoho vrtu nebo spoje je vyřazen celý systém. Bez mimořádně pečlivé práce při návrhu a instalaci není možné systém řádně odvzdušnit a průtokově vyladit. • Umísťování tepelných čerpadel vzduch/voda bez ohledu na případné problémy s jejich hlučností. U tepelných čerpadel, která mají viditelné ventilátory, je hluk výrazně vyšší než u jednotek se zakrytými ventilátory. CHYBY NA STRANĚ ODBĚRU TEPLA • Využívání multivalentních zásobníků tepla. Jednoduché řešení umožňující snadné na- pojení a regulaci tepelného čerpadla, solár- ního systému, elektrokotle nebo kotle na tuhá paliva. Na druhé straně tyto zásobníky vyžadují celoroční natápění na konstantní vysokou teplotu a tím podstatně zhoršují topný faktor tepelného čerpadla. Obvykle vyžadují i dohřev teplé vody v externím elektrickém zásobníku. • Využívání regulačních systémů s častými útlumy. Tepelná čerpadla nemají výkonovou rezervu pro rychlé zátopy po delších útlu- mech. Potřebují pracovat s nižším výko- nem, ale stále. Nastavení útlumu vede ke zvýšeným požadavkům na výkon zdroje tepla po ukončení útlumu a tepelné čerpadlo buď nedokáže pružně reagovat, nebo si připne provozně drahý dotopový zdroj tepla. • Instalace tepelných čerpadel do objektů bez nízkoteplotního topného systému. ZÁVĚR Doporučení pro investory, kteří se chtějí vy- hnout výše uvedeným problémům: • Nevybírat dodavatele tepelného čerpadla podle nejnižší ceny. Tepelné čerpadlo musí vydržet více než 40 000 provozních hodin a to si žádá vysokou kvalitu jak samotného TČ, tak i správně provedený projekt a instalaci. (Pro srovnání, osobní automobil za dobu své životnost „naběhá“ pouhých 6000 provozních hodin). • Vybrat jednoho specializovaného dodava- tele,kterýzajistíprojekt,dodávkutechnologie i následný servis vlastními silami. Poznámka: příspěvek byl publikován na konferenci Alternativní zdroje energie 2010 13. až 15. července 2010 v Kroměříži. TEPELNÁ ČERPADLA – POUČENÍ Z PRAXE Chyby při návrhu tepelných čerpadel pramení ze dvou základních zdrojů. Prvním jsou nedo- statečné technické znalosti a pochopení principu a smyslu funkce TČ ze strany projekčních a dodavatelských firem. Druhým častým zdrojem chyb je systém prodeje u některých do- vozců a výrobců TČ, který je zaměřený pouze na tvorbu zisku a prodej co největšího počtu tepelných čerpadel, bez ohledu na technickou úroveň prodávaných výrobků. Marek Bláha • blaha@ivtcentrum.cz Škola v Rusavě, vytápěná tepelnými čerpadly IVT, v popředí autobus s účastníky exkurze konference AZE Kroměříž 2010 Kotelna se 2 TČ IVT (25 a 41,2 kW, rok 2004), vzadu ponechané původní kotle jako rezerva Detail primárního vstupního potrubí od 10 podzemních vrtů, každý o hloubce 100 m

28 AE – 5/2010 Na využití výkonu energetické piloty pozi- tivně působí vodonosné vrstvy. Protože jsou piloty pod budovou realizovány s velkou hustotou a s rozestupy jen několika metrů, vzniká vysoké oboustranné teplotní ovlivně- ní. Z tohoto důvodu by měla být zařízení energetických pilot využívána vždy jako sezónní akumulátor. Pokud budou sloužit pro účely vytápění a chlazení, měla by se věnovat zvláštní pozornost simulaci provoz- ních charakteristik základů a správnému dimenzování. Již od 70. let minulého století byly zkou- mány projekty s energetickými pilotami a realizovány první projekty. Způsob funk- ce takových zařízení pro přípravu energie pro účely vytápění popřípadě chlazení je založen na jednoduchém hospodaření s tepelnou energií. V létě, kdy se má v budovách, jako jsou například výrobní haly, nákupní centra nebo kanceláře, provozovat klimatizace, se teplo ukládá do energetických pilot pomocí reversibilního tepelného čerpadla. Trubkami výměníku tepla, které jsou inte- grovány v zařízení energetických pilot, se energie odvede do podzemí. V zimě, když je energie potřebná pro vytápění, využívá zařízení tepelného čerpadla energetickou pilotu jako primární zdroj energie. Instalace energetické piloty se provádí v různých etapách stavby. Na začátku se vyrobí pilota nebo výztužný armokoš, poté se do ní instaluje potrubí energetické piloty. Již zde může dojít k prvním výpadkům ne- dosažením poloměrů ohybu nebo zničením materiálu výměníku tepla na ostrých hra- nách svarových švů. Rovněž je možné, že transportem na místo stavby a při konečné instalaci potrubí, které není pro to určené (tlaková trubka PE100 popřípadě trubka na pitnou vodu), může dojít k dalším pozděj- ším defektům. Protože permanentní ochra- na zařízení energetických pilot, zvláště platí pro potrubí výměny tepla, nemůže být vždy zajištěna po celou fázi stavby, měla by se aplikovat potrubí speciálně vyráběná pro energetické piloty (je značeno na signatuře potrubí). Jako příklad jmenujeme jeden ze zajíma- vých projektů v zahraničí – novou budovu IKEA v Klagenfurtu. Pro tento objekt bylo re- alizováno více než 300 energetických pilot včetně spojování. Bylo aplikováno více než 100 000 m potrubí. GERODUR MPM, cen- trum pro zpracování umělých hmot GmbH a Co.KG, mělo během tohoto projektu velmi těsný kontakt se zpracující firmou H. Traussnigg GmbH v Köflachu a to nejen při aktuální výrobě a dodávce materiálu, nýbrž také při inženýrsko-technickém poradenství a podpoře ve spolupráci s úřady doprová- zejícími stavbu. ENERGETICKÉ PILOTY APLIKOVANÉ DO PRAXE Jako zvláštní primární zdroj energie pro tepelná čerpadla systém země-voda, popřípadě akumulátor tepla, jsou ve směrnici VDI 4640 (resp. 4650) list č. 2 uváděny energetické piloty. K využití jsou zvlášť vhodné budovy, které musí mít hluboké základy z důvodu špatného podloží stavebního pozemku. Způsob funkce energetických pilot se především zakládá na fyzice specifické tepelné kapacity. Milan Trs Vedení potrubí v základové desceVedení potrubí v základové desce Pohled na bytový dům 12 LOFTSPohled na bytový dům 12 LOFTS

AE – 5/2010 29 V době, kdy se architekti a projektanti snaží o co možná nejúspornější provozní náklady, vznikl projekt 12 LOFTS, který jde přesně ve smyslu tohoto trendu. Mo- derně řešené bydlení ve stylu loftových bytů v luxusní části Prahy zahrnuje systém energetických pilot. Jde o první instalaci společnosti GEROtop, kde byla použita tato technologie. Hlavním účelem energetických základů v tomto projektu je zajištění optimální teploty přes letní období v maximálně prosklených interiérech. Základ objektu 12 LOFTS tvoří 78 pilot o průměrech 620 – 900 mm. Délky jednot- livých pilot se pohybují v rozmezí 5 – 13 m. Dále byla využita kompletně celá základo- vá deska o rozměrech 25 x 63 m, která je společná pro všechny 3 objekty. Do energetických pilot a základové desky bylo aplikováno 7,2 km potrubí určeného speciálně do základů budov. Celý systém energetických základů bude poskytovat 60 kW chladu. Další možností, jak bylo možné dosáhnout dostatek výkonu pro tepelné čerpadlo, byla realizace klasických vrtů pro tepelné čerpa- dlo pod základovou deskou. Při porovnání investic by zdroj chladu v po- době hlubinných vrtů představoval investici 3x vyšší. Hlava energetické pilotyHlava energetické piloty Interiér 12 LOFTSInteriér 12 LOFTS Ulice Dr. Zikmunda WintraUlice Dr. Zikmunda Wintra

30 AE – 5/2010 Známe tři způsoby likvidace komunálního odpadu: skládkování, kde jsme na rozdíl od převážného počtu evropských zemí hodně na čele, dále recyklace, která bývala velmi oblíbeným způsobem předchozích vlád a konečně ekologické spalování v odpovídajících zařízeních. Česko zatím tímto způsobem likviduje asi pětinu veškerého odpadu. K ener- getickému využití je ho více než dost a jeho produkce se ani v příštích letech nesníží. Tuto strategii také razí Evropská unie, neboť recyklace a skládkování narůstají do obrovského množství a průmysl nebude do nekonečna schopen ekonomicky a ekologicky suroviny zpracovávat. Mnohé země i firmy přiznávají, že vysoké náklady na recyklaci, náklad- né technologie třídicích linek, dopravní zátěž i následné průmyslové zpracování začínají být v některých surovinách už neekonomické. S větší možností energetického využití komunálního odpadu počítá i Národní akční plán pro obnovitelné zdroje v energetice v letech 2011– 2020. V České republice fungují zatím tři spalovny, které využívají nebo brzy budou využívat komunální odpad k výrobě tepla a elektřiny: v Liberci, v Brně a Praze Malešicích. Podle názorů odborníků by mělo být podob- ných zařízení více, alespoň jedno v každém kraji. Vybavena moderní technologií by tato zařízení vyráběla energii pro tisíce bytů a dá se s určitostí říci, že její obchodní cena bude mnohem stabilnější. Stávající zařízení jsou podle projektové kapacity schopna účelně zpracovat kolem 600 tisíc tun komunálního odpadu. To je zhru- ba jedna pětina z celkového množství. Česko je tak zhruba v polovině evropského průměru kolem 400 kg na osobu a rok. Elektřina z Malešic Nejnovějším technickým zařízením je právě spuštěná kogenerační jednotka v Zařízení na energetické využití odpadu (ZEVO) v Praze Malešicích. Tento provoz je součástí Pražských služeb, které se starají o svoz a likvidaci veškerého komunálního odpadu v Praze. Malešická provozovna byla postavena nejdříve jako spalovna odpadu, posléze byla rozšířena o výrobu tepla, které předává Pražské teplárenské a ta ho dále distribuuje do pražských domácností. A od 6. října přibyla kogene- rační jednotka, která spalováním odpadu vyrábí páru a ta pod tlakem 11 barů roztáčí turbínu o výkonu 17,5 MW. Takto vyrobenou elektřinu bude využívat více než 20 tisíc domácností. Uvědomíme-li si, že za odvoz našich odpadků si každý platíme, že tedy odpad – energetickou surovinu, získávají Pražské služby velmi lacino, pak bezpochyby takto vyrobená energie je jedna z nejefektivnějších. „Využití energie z odpadů za současné minimalizace ekologických do- padů na životní prostředí byl jednoznačně náš cíl a naše investice v řá- dech stovek milionů korun do nových projektů, technologií a techniky jsou toho jednoznačným důkazem. Spuštěním kogenerační jednotky se ZEVO Malešice zařadilo mezi špičková evropská zařízení nejen po stránce emisních parametrů, ale i po stránce tržně orientovaného vy- užití energetického potenciálu skrývajícího se v komunálním odpadu“, řekl generální ředitel Pražských služeb Patrik Roman. „Zlepšení životního prostředí v hlavním městě je jednou z našich pri- orit, záleží nám na tom jaký vzduch v Praze dýcháme, záleží nám na ekologii a životním prostředí. Snížení produkce oxidu dusíku až o 50 % pod zákonem stanovený limit je výbornou zprávou, krokem správným směrem a investicí do zdraví nás všech“, řekl radní hl. m. Prahy pro oblast životního prostředí Vladislav Mareček a dodal: „Zařízení na ener- getické využití odpadu (ZEVO Malešice) od svého uvedení do provozu v roce 1998 termicky zpracovalo 2,5 milionu tun komunálních odpadů. Vyštosováno na plochu fotbalového stadionu by toto množství odpadů sahalo více než 1 km vysoko. ZEVO z tohoto odpadu vyrobilo tolik tepla, že by pokrylo roční spotřebu centrálně zásobených pražských domácností“. Elektřina na rozdíl od tepla není sezónní energií Kogenerační jednotka je technologie, díky níž je možno v procesu ener- getického využití odpadů z vyprodukované páry vyrábět teplo a součas- ně i elektrickou energii. Kapacitu ZEVO lze využít nyní na 100 % (max. kapacita 310 000 tun odpadu za rok), protože už není nutno regulovat dodávky tepla během jarního a letního období a tím pádem je možno zpracovat veškerý komunální odpad vyprodukovaný v Praze. Kogene- rační jednotku si lze zjednodušeně představit jako technologii, v níž pára nejprve projde turbínou, která z ní vyrobí elektrickou energii a pára pak ještě poslouží k ohřevu teplé užitkové vody. Ročně se v ZEVO doposud zpracovalo více než 200 tisíc tun směsného komunálního odpadu, což představuje cca 230 nákladních aut denně. Po spuštění kogenerační jednotky dochází k navýšení zhruba o jednu třetinu. Odpad je pálen při průměrných teplotách vyšších než 900 ºC. Základem technologic- kého zařízení jsou 4 linky vybavené vertikálními kotli s válcovými rošty a vícestupňovým procesem čištění spalin. Každá z linek umožňuje spálit až 15 tun odpadu za hodinu a vyrobit 36 tun páry o teplotě 235 ºC. Pára je nejprve využita v turbogenerátoru k výrobě elektrické energie a poté slouží k ohřevu horké vody dodávané do energetické sítě Pražské teplárenské, a.s. Provoz ZEVO je nepřetržitý, veškerý dovážený odpad je kontrolován detekčním zařízením na zdroje ionizující záření, vážen a evidován. MALEŠICE VYRÁBĚJÍ UŽ I ELEKTŘINU Zdeněk Kučera Zařazení komunálního odpadu mezi alternativní zdroje energie jistě urychlí další investice na vybudování zařízení, v němž se tato surovina promění v teplo a elektrickou energii. Evropská koncepce budování sítí Waste to Energy napovídá, že využití odpadu pro energie je tím nejlepším a nejrozumnějším způsobem.

AE – 5/2010 31 Turbína jménem Lilith „Turbínu si ZEVO toužebně přálo od spuštění malešické spalovny v roce 1998. Hlavním důvodem byla nezávislost spalovny na sezónní poptávce po tepelné energii. Cesta k realizaci kogenerace v ZEVO byla trnitá, ale konečně jsme se dočkali a dlouho očekávanou turbínu, která je naší srdeční záležitostí, jsme pokřtili poeticky Lilith – jménem symbolizujícím prvotnost, touhu, nezávislost, vzdor a krásu. Podle su- merské a mezopotámské mytologie je Lilith zmiňována již v 5. tisíciletí př.n.l., tedy před biblickou Evou. Při výběru jména byl kladen důraz na symboliku, jedná se o vůbec první turbogenerátor provozovaný naší společností a pro každého strojaře je turbína tím nejkrásnějším soustrojím“, řekl ředitel ZEVO Malešice Aleš Bláha. Zatím nesplněným úkolem pana ředitele je bioplynová stanice, která by měla být dalším dílem malešického komplexu, v níž by se energeticky využívaly potravi- nové zbytky z pražských jídelen a restaurací. Přísný ekologický provoz Celý malešický provoz je vybaven tzv. de-dioxinové technologií, v řá- dech stovek milionů korun, která radikálním způsobem snižuje produkci dioxinů a to až o cca 90 % pod zákonem stanovený limit. Technologie spočívá v instalaci 4 kusů katalytických reaktorů, pro každou techno- logickou linku jeden. Technologii si lze představit zjednodušeně jako 5 kuchyňských zásuvek postavených nad sebou a vysokých celkem 18 metrů, do kterých jsou umístěny keramické katalyzátory vypadající jako včelí plásty. Reaktivní povrch každého z reaktorů odpovídá ploše téměř 6 fotbalových stadionů. Spaliny z kotle projdou po elektrosta- tickém odprášení těmito katalyzátory a katalytickou oxidací dojde na reaktivním povrchu k rozkladu dioxinů za vzniku stopového množství vodní páry, oxidu uhličitého a chlorovodíku, který je následně zneutra- lizován v mokrém stupni čištění spalin. Jedná se tedy o bezodpadovou technologii. Nyní, po dostavbě kogenerační jednotky, je tato technolo- gie připravena plnit i funkci eliminace oxidů dusíku a to až o 50 % pod zákonem stanovený limit. 

32 AE – 5/2010 Prostřednictvím instalace jednoho nebo více přístrojů zavěšených pod stropem v provlhlém objektu pomocí superslabého pole (podobného elektromagnetickému) se zajišťuje stlačování vlhkosti v kapilárním systému zdiva směrem dolů. Způsob funkce patentova- ného přístroje popisuje vynálezce ing. Mohorn následovně: „Vysu- šovací přístroj sestává z přijímací části a vysílací části. Přijímací část přijímá vědě ještě dosud neznámé geoenergetické silové pole, které je v přírodě zodpovědné za vírové fenomény. Tato ze země přijímaná zemská energie je pravotočivě polarizována (=formována) a vysílací částí odevzdávána do prostoru půso- bení. Přístroje tímto způsobem provedou vysušování, trvalou instalací suchý stav udržují a tím vlastně plní funkci horizontální hydroizolace. Vzduchové póry ve zdivu fungují pak jako tepelná izolace. Pokud jsou tyto póry vyplněny vodou, je tepelně izo- lační schopnost silně omezena. Uvádí se, že zdivo o vlhkosti 20 váhových % má cca desetiprocentní izolační schopnost opro- ti zdivu suchému. Vysušením zdiva tak nejen ušetříme náklady na vytápění, ale do značné míry omezujeme i vznik kondenzace vodní páry na takto postižených plochách. Díky neopotřebitel- nosti přístroje se předpokládá životnost 70 – 150 let, čímž tato technologie udává nová měřítka pro budoucnost. Další výhodou systému AQUAPOL oproti některým jiným technologiím je sku- tečnost, že ke své funkci nepotřebuje přímé dodávání žádného uměle vytvořeného zdroje energie. Pomineme-li nulové provoz- ní náklady, pak ale tento fakt ocení především ti zákazníci, kteří jsou zvyklí při opouštění objektu dodávku el. energie vypínat (chalupy, trvale neobydlené prostory ap.) nebo ti, v jejichž domě dosud el. instalace chybí nebo je trvale odpojena. Z toho také plyne stoprocentní provozní bezpečnost celého systému. Garantovaná životnost a úspěšné projekty Životnost udávaná a garantovaná výrobcem je minimálně 20 let. Široká databáze referenčních objektů svědčí o tom, že nejenže má firma hodně spokojených zákazníků, ale je i mnoho těch, kteří jsou ochotni dále tuto technologii propagovat. K úspěšně vysušeným ob- jektům v ČR patří například kostely ve Studnici, Konici, Jesenci, část zámečku Budislav, zámek Sobčice, administrativní budova Doprav- ního podniku města České Budějovice, ale hlavně velké množství rodinných a bytových domů. Ověření funkčnosti v konkrétní stavbě Jednou z možností jak ověřit funkci přístroje AQUAPOL je dlouho- dobé měření obsahu vlhkosti ve zdivu. Momentálně nejaktuálnější projekt, který je dosud v běhu, je zdokumentování ústupu vlhkosti zdiva pouhou instalací přístroje AQUAPOL u památkově chráněné- VYSOUŠENÍ ZDIVA MAGNETOKINETICKÝM PRINCIPEM Miroslav Pejčoch, AQUAPOL Majitelé starších objektů se setkávají s problémem, že inte- riér se obtížně vytápí a v prostoru kondenzuje voda, která snižuje tepelný efekt. Tím rostou náklady na spotřebu ener- gií a vlhkost nadále znepříjemňuje pobyt a ještě ohrožuje zdivo. Zemní vlhkost, vzlínajícími kapilárami do zdí starších budov, ohrožuje jejich konstrukce a má velké množství dalších negativních důsledků. Jednou z nejúčinnějších me- tod na odstranění vlhkosti staveb je bezkontaktní metoda AQUAPOL, která pracuje na magnetokinetickém principu. Ing. Wilhelm Mohorn s vnitřkem jeho patentovaného „AQUAPOL“ přístroje: Různé cívky a antény vypadají zvláštně, ale účinkují. Dnes uznávané fyzikální teorie neumí vysvětlit, proč přístroj, který se jednoduše upevní pod strop, může vysušit zdivo. Ing. Mohorn říká: „Přístroj působí proti silám, které způsobují, že voda v pórech zdiva stoupá.“ Zámek Stráž nad Nežárkou – muzeum E. Destinové – místo experimentálního měření vlhkosti zdiva po instalaci přístroje AQUAPOL Umístnění přístroje AQUAPOL DISC – v přízemí expozice muzea (jako falešný lustr pod stropem)

AE – 5/2010 33 ho objektu. Požádali jsme ČVUT Praha, fakultu stavební, katedru materiálového inženýrství a chemie o opakované laboratorní stano- vení obsahu vlhkosti zdiva u části zámku ve Stráži nad Nežárkou. Naší žádosti bylo vyhověno a protože nás nejvíce trápila případná skepse majitelů památkově chráněných objektů, kde má náš systém široké využití, navrhli jsme právě zdokumentování průběhu vysušení části tohoto objektu. Tato památka nás zaujala především tím, že se jedná o vzácný hybrid zámek – hrad dohromady. Nejstarší část tohoto objektu byla totiž postavena v roce 1267 jihočeským rodem Vítkovů a v roce 1700 Šternberkové hrad přestavěli na zámek. Nej- více však se dostal do podvědomí české veřejnosti spojením s Emou Destinnovou. Slavná opevní pěvkyně a vlastenka totiž zámek v roce 1920 zakoupila a vlastnila ho až do své smrti v roce 1930. Dnes tato zrekonstruovaná památka slouží jako muzeum E.Destinnové a je hudebním koncertním stánkem pro veřejnost s vysokou profesi- onální hudební úrovní. Rozsáhlá rekonstrukce zámku byla provedena v letech 2003 – 2006, kdy byl řešen havarijní stav zapříčiněný chybějící šedesátiletou údrž- bou posledních vlastníků. Rekonstrukce byla vydařená, až na jednu „malou chybičku“. Už v roce 2008 se začaly objevovat první poru- chy na omítkách, voda zkrátka vzlínala dále. V tento okamžik se na nás obrátil majitel objektu s dotazem, zda by naše technologie byla v tomto případě účinná. Po ujištění, že ano, jsme se domluvili na experimentu, který měl vyvrátit případné pochybnosti. 16. března 2009 jsme do části objektu instalovali jeden přístroj AQUAPOL DISC a provedli ve spolupráci s pracovníkem ČVUT vstupní měření vlhkosti zdiva. V souladu s ČSN P 730610 jsme na dvou měřicích místech odebrali vzorky zdiva. Odvrtanou půlku vzorku si pracov- ník ČVUT Praha odvezl k laboratornímu stanovení obsahu vlhkosti zdiva a druhou půlku jsme gravimetricky změřili na místě přístrojem SARTORIUS MA 21. Výsledky měření se mezi námi a ČVUT příliš ne- lišily, ale přesto uvádíme hodnoty naměřené odbornou laboratoří. Mokré zdivo dosahovalo nejvyšších hodnot až 10,78 váhových % H2O. Druhé měření vlhkosti proběhlo po roce a to 8.3.2010 a vzá- jemně jsme mohli konstatovat, že již po roce jsme docílili stupně účinnosti dle ČSN 73 0610. Tato norma požaduje tyto výsledky sice až po dvou letech, ale naměřené hodnoty vlhkosti zdiva nepřevyšo- valy hodnotu u nejvlhčího místa 5,74 váhových % H2O, což kvali- tativně odpovídá normě již nyní. Docílili jsme tak účinnosti sanace pouhou instalací přístroje AQUAPOL u nejvlhčího místa 64,8 %, což odpovídá požadavkům normy ČSN P 73 0610 na dosažení úspěšnosti sanačního zákroku. Průběh vysušování byl zdokumen- tován měřicími protokoly ČVUT fakulty stavební a na vyžádání vám je zašleme, či jsou k nahlédnutí na našich stránkách. Celý projekt ještě nekončí, budeme s ČVUT měřit dále a příště vás seznámíme s dalším průběhem této akce. Důkazem dobrých výsledků stovky realizací V současnosti působí společnost AQUAPOL v 11 zemích Evropy. Mateřská firma v Rakousku slaví letos dvacetipětileté jubileum od svého založení. V České republice se provádí vysušování tímto sys- témem již od roku 1990 a letos uplyne dvacet let od doby, kdy byl u nás instalován první přístroj AQUAPOL. Tato technologie se setka- la s velkým zájmem zákazníků a jejich důvěrou v tento specifický po- stup. V Evropě bylo od roku 1985 instalováno více než 44 000 zaří- zení AQUAPOL a v České republice došlo od roku 1990 k realizaci u cca 2 000 objektů.  Přístroj AQUAPOL DISC – detail Měřicí místo M 1 – obvodová zeď v suterénu, měřeno je nad úrovní terénu

34 AE – 5/2010 Od zemědělských strojů k větrným elektrárnám Výrobní program firmy se vyvíjel s potřebami sedláků, především z oblasti úrodné Hané. Od drobného hospodářského potahového nářadí (pluhy, plečky, válce), později secí stroje, žentoury k pohonu mlátiček, fukarů, šrotovníků, se největšího rozšíření i za hranice Československa dočkaly mlátičky obilí, a také parní motory a lo- komobily. Parní stroje byly pak nahrazovány spalovacími motory, takže firma vyráběla řadu stacionárních motorů a dospěla i k výrobě traktorů a elektromotorů. O tom, že ve firmě vládl inovativní duch a schopnost majitelů reagovat na potřeby doby svědčí i to, že ve dvacátých letech začali v Prostějově vyrábět i osobní a malé ná- kladní automobily, z nichž se některé dochovaly v provozuschopném stavu jako vzácné kusy ve sbírkách veteránů. Na začátku 90. let začal vnuk vědce Otto Wichterleho – Martin Wichterle – podnikat s firmou KAP v oboru geologie. V tomto oboru zůstal přibližně 13 let a po prodeji firmy KAP investoval se svými spo- lečníky do společnosti na výrobu porcelánu. I tuto společnost prodal a investoval do strojírenství – nákupem ČKD Hronov (2002) a Ško- dy Gear (2003) vzniklo uskupení zaměřené na výrobu speciálních průmyslových převodovek. Následoval vstup do britské konstrukční firmy Orbital 2 a restaurace jména Wikov. Impulsem pro rozjezd výroby větrných elektráren byl právě vstup do Orbitalu 2 – firmy schopné vyvinout špičkové průmyslové převodovky a používající ino- vativní a nadčasové řešení. V Orbitalu 2 byla zkonstruována převo- dovka pro větrné elektrárny, použitá například pro jeden z prvních velkých projektů větrné elektrárny – GROWIAN 3 MW, zkoušený na Orknejských ostrovech. Vyvstala otázka: proč dodávat převodovky někomu jinému, když by bylo možné vyrábět a prodávat vlastní větr- né elektrárny? A proto byla v roce 2006 založena společnost Wikov Wind, která společně s rakouským partnerem – společnosti Windtec – vyvinula kompletní větrnou elektrárnu Wikov W2000. A není bez zajímavosti, že vývojem „od zemědělských strojů k větrným elek- trárnám“ prošla i dánská firma Vestas, současný největší výrobce větrných elektráren na světě. Český podíl na celém projektu Jak zaznělo před symbolickým stříháním zelené pásky na schodech ke vstupu do jedné z elektráren, český podíl na celém projektu je velmi výrazný: kromě toho, že 60 % dílů samotné elektrárny se vy- rábí v České republice, domácí firmy zajišťovaly i výstavbu základů a vybudování elektrického připojení, dopravu jednotlivých kompo- nent i vlastní výstavbu a montáž elektrárny na staveništi. U Janova byly postaveny elektrárny W2000 SPG, každá o jme- novitém výkonu 2000 kW, s výškou osy rotoru 80 m a průměrem rotoru 80 m. Tubus ocelové věže má u paty průměr 4,3 m, celková hmotnost elektrárny je 275,7 tun. Provozovatelem větrného miniparku, představující investici ve výši 150 mil. Kč, se stala společnost Š-Bet, vlastněná skupinou ČEZ. Společnost ČEZ Obnovitelné zdroje má nyní ve svém portfoliu ob- novitelných zdrojů již 4 větrné elektrárny třídy 2 MW – vedle Janova jde o dvojici elektráren u Věžnice na Havlíčkobrodsku (2x RePower 2,05 MW). ČESKÉ VĚTRNÉ KILOWATTY U LITOMYŠLE Text a foto Břetislav Koč Zažil jsem v posledních letech nejedno „stříhání pásky“ u nových instalací větrných elektráren napříč republikou. Ceremoniál, který proběhl 30. září u obce Janov mezi Lito- myšlí a Svitavami, byl něčím výjimečný. Dvojice větrných elektráren s výkonem po 2 MW nese značku WIKOV. Název firmy WIKOV možná pamětníkům, nebo těm, kteří se zají- mají o historii techniky, není neznámý. Firma tohoto jména vznikla v Prostějově spojením dvou tehdejších továren na zemědělské stroje F. Wichterleho a J. Kováříka roku 1918. Dvojice větrných elektráren WIKOV W200O u Janova,Dvojice větrných elektráren WIKOV W200O u Janova, nedaleko Litomyšlenedaleko Litomyšle Zájemcům dává základní informaceZájemcům dává základní informace o větrných elektrárnách informační panelo větrných elektrárnách informační panel

AE – 5/2010 35 Slavnostní zahájení proběhlo po ročním zkušebním provozu, během něhož byly elektrárny testovány a optimalizovány tak, aby provozní parametry elektráren (jejich výkon a technická dostupnost) odpo- vídaly těm projektovaným. Předpokládaná roční výroba elektrické energie se pohybuje kolem hodnoty 7500 MWh, což představuje pokrytí potřeby 2300 běžných domácností. Technické parametry elektráren WIKOV jsou uvedeny v tabulce. Firma počítá s prode- jem různých variant svých strojů, které jsou vhodné jak pro lokality s nižšími průměrnými rychlostmi větru, tak pro ty, kde průměrné roční rychlosti větru překračují hodnoty 8,5 m/s. A konstruktéři už pracují na projektu větrné elektrárny WIKOV pro offshore instalace na mořských mělčinách. Originální převodovka WIKOV vstoupil mezi výrobce velkých větrných elektráren s originál- ní převodovkou, kterou nám popsal ředitel obchodu a realizace a.s. Wikov Wind, inženýr Pavel Malík: „Z hlediska koncepce je naše větrná elektrárna založena na použití převodovky tak jako mnoho konkurenčních zařízení. Převodovka je ale vybavena systémem, který nám umožňuje plynule regulovat její převodový poměr a tedy při proměnlivých otáčkách rotoru elektrár- ny udržovat konstantní otáčky synchronního generátoru.Toto řešení nám umožnilo zcela eliminovat použití měniče a střídače napětí. Další výhodou je výstup z generátoru o jmenovité hodnotě 6,3 kV – což umožňuje přenášet vyprodukovanou elektrickou energii na delší vzdálenosti, slučovat více elektráren do jednoho transformač- ního kiosku a tím snižovat náklady na infrastrukturu. Společnost Wikov Wind montuje ve svém výrobním závodu v Hradci Králové kompletní gondolu a náboj rotoru větrných elektráren. Další spo- lečnost ze skupiny Wikov, Wikov MGI v Hronově, vyrábí převodovku pro naši větrnou elektrárnu.“ Podle dalších informací výrobce je pohonné soustrojí elektráren W2000 SPG nejpokrokovější technologií v oboru větrných elektrá- ren. Sestává ze systému individuální regulace natáčení listů rotoru v kombinaci s převodovkou s integrovaným systémem proměnli- vého převodového poměru planetovým diferenciálem SPG (Super Positron Gear). Toto řešení, kombinující mechanickou planetovou převodovku s hydraulickým regulačním systémem, umožňuje plynulý přenos změn proměnlivých sil od rotoru ke standardnímu synchronnímu generátoru s konstantními otáčkami. Planetová kola mechanického stupně jsou uložena pomocí pružných čepů, což také přispívá k plynulosti chodu soustrojí, snížení mechanického namáhání rámu gondoly a ve finále ke kvalitnímu standardnímu výstupu z generátoru. Další elektrárny Ve strojírnách, vyrábějících převodovky v Plzni i v montážních halách firmy WIKOV v Hradci Králové, kde probíhá kompletace gondol, se pracuje na dalších soustrojích a chystá se sériová výroba. Referenční instalace a provoz u Janova by měly pomoci získat další objednávky. Firma předpokládá, že by každoročně mohla vyrobit desítky kusů soustrojí pro své větrné elektrárny. Generální ředitel divize Wikov Wind Viktor Miškovský ke strategii a dalším záměrům firmy říká: „Pro každého výrobce investičního celku je důležité, uplatnit se nejprve na tuzemském trhu. Získat zde potřebné reference a využít je k podpoře exportu, který je pro celou českou ekonomiku (průmysl) zásadní. Z tohoto pohledu je vzájemná spolupráce s ČEZ v Janově nesmírně cenná. Exportní potenciál českých větrných elektráren Wikov je velký, protože tzv. „větrný business“ i v současnosti celo- světově roste. Chceme se uplatnit především na trzích Polska, Ukra- jiny, Ruska, Bulharska, Velké Británie a Francie.“  Inženýr Pavel Malík vysvětluje na modeluInženýr Pavel Malík vysvětluje na modelu větrné elektrárny sestavu a funkci jednotlivých částí strojovnyvětrné elektrárny sestavu a funkci jednotlivých částí strojovny Tabulka – Základní technická a provozní data větrných elektráren WIKOV W2000 2MW Specifikace 76 TCIA 86 TCIIA 93 TCIIIB Rychlost větru (start – jmenovitá – odpojovací) 4/13/25 m/s 3,5/12/25 m/s 3/11/20 m/s Průměr/plocha rotoru 76,42 m/4587 m2 86,42 m/5866 m2 93,02 m/6793 m2 Výška osy rotoru 70 m 80 m/70 m 80 m/100 m Rozsah otáček 13–21,9 ot./min. 12–19,2 ot./min. 11–18,1 ot./min. Jmenovité otáčky 19 ot./min. 16,7 ot./min. 15,7 ot./min.

36 AE – 5/2010 Spalováním fosilních paliv, tedy i benzinu a nafty vyrobených z ropy, jsou do atmosféry uvolňovány jak skleníkové plyny - oxid uhličitý (CO2), velmi malé množství oxidu dusného, a v případě vozidel poháněných zemním plynem i metan – tak emise škodlivých látek, z nichž nejvýznamnější jsou organické plynné látky (HC), oxid uhel- natý (CO), oxidy dusíku (NOx), a pevné částice (PM). Emise škodlivin ze spalovacích motorů jsou pak jedním z hlavních zdrojů znečištění ovzduší v městských aglomeracích. Nárůst koncentrací skleníkových plynů v atmosféře je spojen s dlouhodobými změnami klimatu, a to nejen postupným zvyšováním průměrné teploty (globální oteplová- ní), ale zejména nárůstu intenzity a četnosti klimatických extrémů (extrémně vysoké a nízké teploty, dlouhotrvající sucha, intenzivní nebo dlouhodobé deště, tornáda, hurikány). Zde je nutno připomenout, že oxid uhličitý je emitován i rostlinami a zvířaty, nicméně tyto emise jsou v rovnováze s odběrem oxidu uhličitého z atmosféry rostlinami při jejich růstu – uhlík, jenž je rost- linami a živočichy metabolizován na CO2, je rostlinného původu, a pochází z uhlíku absorbovaného rostlinami z atmosféry ve formě CO2. Spalováním fosilního uhlíku se oproti tomu CO2 pouze uvol- ňuje, a to mimo tento koloběh. Právě tyto „nadbytečné“ emise CO2 mimo přírodní koloběh jsou spojeny s nárůstem koncentrace CO2 v ovzduší a s ním spojenými klimatickými změnami. Snižování spotřeby energie a hledání alternativních zdrojů energie a alternativních pohonů je proto jedním ze základních předpokladů zachování výhod, jež nám mobilní stroje přinášejí. Jedním z alternativních paliv jsou rostlinné oleje, které lze – za určitých podmínek – používat ve vznětových (naftových) motorech, ostatně na ně byly i první vznětové motory provozovány. V Evropě je to zejména olej řepkový, celosvětově je dokumentováno i použití jiných olejů: sójový, slunečnicový, palmový, kokosový, lněný, makový, sezamový, konopný, olej z jatrophy curcus, karanji, rybí tuk, a též recyklovaný fritovací olej. Rostlinné oleje (RO) lze relativně jednoduše produkovat, s vynalo- žením malého zlomku energie obsažené v získaných produktech, z různých olejnatých plodin pěstovaných v mnoha regionech světa. Například na kultivaci 1ha řepky, nejvíce využívané plodiny pro produkci palivových olejů v ČR (výnos cca jedna tuna řepkového oleje) je třeba 53 – 90 l nafty, celková energie potřebná na získání JEZDÍME NA ROSTLINNÝ OLEJ Spalovací motory jsou hlavní hnací silou většiny motorových vozidel, lodí, zemědělských traktorů, stavebních strojů, a dal- ších mobilních strojů a zařízení. Mezi jejich hlavní výhody patří relativně vysoká účinnost, spolehlivost, a nízké pořizovací i provozní náklady. Motory jsou poháněné téměř výhradně kapalnými palivy vyrobenými z ropy, tj. fosilního původu, jejichž spotřeba neustále narůstá (v ČR se v roce 2008 prodalo přibližně 2 mil. tun benzinu a 4 mil. tun nafty). Bohužel zásoby ropy jsou omezené, a kombinace zvyšující se světové poptávky a nezvyšující se schopnosti ropu produkovat logicky vede ke zvyšování její ceny. Vzhledem k (někdy záměrným) značným nepřesnostem odhadu zásob ropy, politické nestabilitě mnoha regionů vyvážejících ropu, a různých spekulací, je tento nárůst cen neustálený a ceny pohonných hmot výrazně ale nepředvídatelně kolísají. Michal Vojtíšek • biodiesel.michal@seznam.cz Obr. 1: Koloběh rostlinného oleje Obr. 2: Vliv otáček a zatížení motoru Obr. 3: Základní schéma přídatného palivového systému pro spalování rostlinného oleje Obr. 4: Přídatný palivový systém na traktorovém motoru Zetor 1505

1 MJ obsaženho v řepkovém, slunečnicovém a sojovém oleji je pak v rozmezí 0,15 – 0,36 MJ, tedy 15 – 36 % energie obsažené v palivu, a to při současném stavu, který zdaleka ještě nemusí být optimální. Nejedná se ale o situaci, kdy na výrobu paliva je spotřebováno více energie z fosilních zdrojů, než energie v palivu obsažené. Naopak, při vhodném celkovém řešení energetického řetězce – viz. obr.1 – se vylisovaný olej využívá jako palivo, a zbytek rostliny pro přípravu kr- miva nebo jako palivo pro výrobu tepla, přičemž nespalitelný zbytek – důležité minerály, které by se musely dodávat ve formě hnojiv – lze vracet zpět na pole. Rostlinné oleje mají oproti klasické motorové naftě mírně nižší vý- hřevnost a mírně vyšší hustotu, a výrazně vyšší teplotu filtrovatelnosti (nejnižší teplota, při které ještě lze palivo přečerpat přes filtr, tudíž nejnižší teplota, při které je palivo použitelné), výrazně (více než o řád) vyšší viskozitu, a výrazně vyšší bod vzplanutí (zpravidla kolem nebo nad 250 ºC), obsahují též cca 10 % kyslíku. Rostlinné oleje jsou méně škodlivé pro lidský organismus (slouží jako potravina) i životní prostředí, a rychleji se rozkládají. Z hlediska zdra- votního, požárního a ekologického rizika patří mezi nejbezpečnější paliva. Ostatně – které jiné palivo byste si dali do kuchyně hned vedle sporáku? Tyto a další vlastnosti podstatně ovlivňují spalování rostlinných olejů ve vznětovém motoru. Poznámka: Byly provedeny i pokusy spalovat rostlinný olej s benzinem v zážehových motorech, tam však nelze hovořit o spalování, neboť rostlinný olej netvoří za normálních pod- mínek se vzduchem výbušnou směs – zážehovým motorem prochází ve velké míře nespálený, tvoří úsady v motoru a výfukovém systému a v motorovém oleji. Zásadní vliv na chod motoru má vyšší viskozita, která způsobuje vyšší tlakové ztráty v palivovém systému, teoreticky i horší rozprášení paliva ve spalovacím prostoru, a tím i horší (méně úplné) spalová- ní. Pro alespoň částečné snížení vysoké viskozity se palivo vyhřívá, v silničních vozidlech se často využívá různopalivového systému, kde motor je nastartován a ohřát na naftu a poté provozován na rostlinný olej vyhřívaný chladicí kapalinou motoru. Před odstavením motoru je do palivového systému zavedeno opět klasické palivo. Vliv rostlinného oleje na chod motoru je značně závislý na provoz- ních podmínkách, to jest otáčkách a zatížení motoru. Při vyšších zatíženích motoru je průběh spalování dán především rychlostí míšení par paliva se vzduchem a rychlost vznícení i hoření paliva je srovnatelná s naftou. Hlavní roli hraje odlišná chemická struktura a obsah kyslíku v palivu, vyšší modul pružnosti rostlinných olejů pak ovlivňuje počátek a průběh dodávky paliva. Emise organických látek a částic jsou zpravidla nižší, emise oxidů dusíku srovnatelné nebo mírně vyšší, podle konstrukce motoru. Litr rostlinného oleje má o 5 –10 % nižší výhřevnost než litr nafty, proto je spotřeba paliva o jednotky procent vyšší. Při konstantním objemu dávky paliva do válce (stejné spotřebě) je z důvodu nižší výhřevnosti o jednotky procent nižší i maximální výkon. U někte- rých starších typů motorů však část paliva vstřikovaného pod velmi vysokým tlakem proniká zpět do přívodu paliva netěsnostmi ve vstři- kovacím čerpadle a vyšší viskozita rostlinného oleje tyto ztráty sníží, Obr. 6: Čerpání použitého fritovacího oleje do přídatné nádrže (Tony Thorpe, San Diego, Kalifornie)

38 AE – 5/2010 čímž se zvýší dávka paliva, a to i do té míry, že je výsledný maximální výkon motoru na rostlinný olej vyšší. Při nízkých zatíženích má dominantní vliv rychlost odpařování ka- piček paliva. Zde hraje roli vyšší viskozita a vyšší teploty potřebné k tvorbě plynné směsi palivo-vzduch (není zřejmé, do jaké míry je plynná směs tvořena odpařováním a do jaké míry rozkladem pa- liva), hlavní fáze hoření nastává později, účinnost spalování klesá a narůstají emise HC, CO a PM, zatímco emise NOx klesají. Popsané vlivy během nízkých zatížení jsou výraznější, pokud je palivo nedo- statečně vyhříváno. Při provozu na rostlinný olej má na výfukové emise též výrazný vliv historie provozních podmínek motoru. Při dlouhém provozu motoru na volnoběh se spalování zhoršuje a nespálený rostlinný olej se ukládá ve spalovacím prostoru a ve výfukovém systému. Po zatížení motoru, například prudkém rozjezdu po čekání v koloně, nebo nájezdu na dálnici, se tento usazený rostlinný olej vlivem vysokých teplot výfukových plynů rozkládá a odchází ve formě bílého dýmu s charakteristickým zápachem připalovaného smaženého pokrmu. Olej usazený na stěnách válce proniká kolem pístních kroužků do motorového oleje. Na rozdíl od benzinu nebo nafty se rostlinný olej z motorového oleje neodpaří, nýbrž v něm zůstává až do jeho vypuš- tění a výměny. Neustálý pohyb motorového oleje, kontakt se vzdu- chem a s kovovými otěrovými částicemi a vysoké teploty pak urychlují degradaci rostlinného oleje na vysokoviskózní oligomery (proces ne zcela nepodobný vysychání fermeže), které způsobí, že olej najednou zrosolovatí a ztrácí svoji tekutost a tudíž i mazací schopnost. Hranice, kdy je spalování rostlinného oleje ještě přijatelné, se po- souvá s jeho teplotou, s teplotou motoru a je jiná pro různé typy a konstrukce motorů a palivového systému. Lze ji posunout, ale pravděpodobně ne zcela mimo běžné „pole“ provozních podmínek (viz. obr.2). Proto pro současné motory nelze doporučit provoz na rostlinný olej při velmi malých zatíženích, například při popojíždění v koloně, pojíždění manipulačními stroji, pro městské autobusy nebo posunovací lokomotivy. Rostlinný olej je proto vhodný pro motory, které pracují ve středním až vyšším zatížení, a to pokud možno dlouhodobě, aby se zamezilo častému střídání paliv – například pro autobusy a kamiony dálkové dopravy, některé hybridní-elektrické pohony, traktory při práci na poli, kogenerační jednotky. Většinu vznětových motorů s mechanickými vstřikovacími zařízeními (vstřikovací čerpadla nebo jednotkové vstřikovače) a některé mo- derní motory se systémem Common Rail lze provozovat na rostlinný olej palivové kvality s přídatným palivovým systémem, jehož základní schéma je na obr.3. Přídatný palivový systém sestává z ručně ovlá- daných nebo elektromagnetických trojcestných ventilů, které umož- ňují přepínání přívodu paliva do vstřikovacího systému a vraceného paliva mezi nádrží s naftou a s olejem, výměníku pro ohřívání rostlin- ného oleje, vyhřívaného filtru rostlinného oleje a v případě provozu při teplotách, při kterých je olej obtížně čerpatelný, též vyhřívaných palivových hadic a vyhřívané nádrže. Zpravidla je rostlinný olej uskladněn v přídatné nádrži, někdy je ale v přídatné nádrži nafta a rostlinný olej je v původní nádrži. Pro vyhřívání palivového systému se zpravidla používá chladicí kapalina z „malého“ okruhu, napájející topení kabiny, přičemž nejdříve se vyhřívá výměník, poté (s již čás- tečně ochlazenou kapalinou) filtr a poté nádrž, kterou je třeba ohřát jen na takovou teplotu, při které je olej tekutý. U některých motorů je třeba doplnit přídatné podávací čerpadlo na olej a případně i po- mocné čerpadlo chladicí kapaliny. Motor je nastartován a ohřát na naftu, přičemž se chladicí kapa- linou ohřívá i rostlinný olej. Po dosažení provozní teploty a teploty rostlinného oleje cca 60 ºC lze přepnout na rostlinný olej. Při delším provozu na nízká zatížení a před odstavením motoru je pak nutné přepnout zpět na naftu. První se přepíná přívod paliva, teprve po uplynutí vhodné doby se přepíná vratný ventil. Při střídání paliv je třeba zamezit zbytečnému míšení paliv – zejména kontaminaci nafty rostlinným olejem – přimíšení malého množství nafty do rostlinného oleje není na závadu. Před delším odstavením je třeba motor dů- kladně propláchnout delším provozem na naftu. V současné době je řepkový olej palivové kvality uznaným palivem v ČR, které je osvobozeno od spotřební daně, bohužel však na něj lze na veřejných komunikacích provozovat pouze vozidla, u kterých je toto palivo schváleno výrobcem, což je mizivá část vozidel. Zájem- cům proto nezbývá, než si nechat úpravu vozidla schválit – legislativa není v tomto směru zcela jednoznačná – nebo omezit provoz na mo- tory používané mimo veřejné komunikace, nebo riskovat případný (i když velmi sporadický) postih. V některých zemích se však rostlinný olej používá zcela legálně, obdobně jako u nás propan-butan (LPG), a lze doufat, že se Česká republika brzy zařadí mezi ně. Poznámka: Příspěvek vychází z doktorské disertační práce a dalších prací autora, ve kterých jsou uvedeny úplné odkazy na zdroje informací, které jsou k dispozici na požádání.  Obr. 4A: Improvizovaný palivový systém na motoru Avia Obr. 5: Přídatný palivový systém firmy Greasecar na automobilovém motoru VW 1,9 TDI

AE – 5/2010 39 SUMMARY Gathering clouds over renewable resources – cont. On September 15, the Government discussed a draft of the act amending the act No. 180/2005 Coll. (act on renewable resources subsidy) and the Prime Minister was assigned to submit the draft to the Chairwoman of the Chamber of Deputies of the Czech Republic Parliament and to ask her to discuss the draft in the summary discussion. The reason lies in the fact that the Government has insufficient funds at their disposal to subsidy purchase prices of electri- city generated by solar and wind power plants and intends to cut the prices significantly next year. Is hysteria related to electricity price increase due to solar power plants subsidy appropriate? Edvard Sequens, Calla Every Czech electricity consumer shall pay nearly 17 halers per consumed kilowatt-hour as a renewable resources subsidy, i. e. subsidy for power generated from water, wind, biomass, and sun. The sum forms approximately five per cent of the household and small-scale consumer electricity price which totals 4.51 CZK per consumed kilowatt-hour in average. Expected increase in the solar power plants power ca- pacity amounts to approximately 1,500 – 2,000 MWp. till the end of the year which, according to some calculations, could raise the electricity price by up to 13 per cent. Energy-active houses become reality Peder Vejsig Pedersen – Cenergia, Soren Ostergaard Jensen – Teknologisk Institut, Jiří Sedlák, Jiří Hirš – VUT FAST Brno The European Commission approved the EPBD 2010/31/EU Directive (on the energy performance of buildings) focused on reduction of energy needs of buildings in the EU by 20 % till 2020 compared to 1990. The approval of the above mentioned Euro- pean directive also regards the required reduction of greenhouse gases emissions, environment protection and energy safety of the buildings in order to reach larger independence of EU from the oil and natural gas import. Effort for keeping and meeting the European legislation requirements related to building energy performance in the next period is primarily visible in the Scandinavian countries. For instance, Denmark belongs to the Scandinavian countries. The article mentions the successful executed projects meeting the EPBD requirements for an energy-active building: renovation of municipal flats in the existing concrete high-rise buildings of the housing estate in Albertslund with efficient utilisation of renewable resources energy and energy systems integrated in the roof modular unit “Solar Prism”. Which module material is the most suitablefor the particular project – silicon or thin-filmmodules? Zdeněk Fajkus, Gehrlicher Solar AG for Czech Republic and Slovak Republic On the current solar panel market, unbelievable range of 3,000 types of products is available. Un- derstandably, many investors then ask which module type is the most suitable for their particular project. The problem already comes up at the first point of selection – whether to choose silicon (polycrystalline or monocrystalline) modules or so called thin-film modules. Deficiency in silicon couples availability on market, dominating about one and half years ago, is gone which should logically reduce the silicone module prices. On the other hand, however, raising demand on modules, connected also with concerns due to expected solar electricity purchase price redu- ction, inspires the module manufacturers to increase the prices steadily. Especially in Germany, which has been installing about half of all solar power plants in the world in 2010, cutting of solar electricity purchase prices already became reality. Therefore, reduction of solar module prices on the German market cannot be expected till the end of 2010; quite the opposite, some manufacturers have applied new price lists with higher prices. Solar heating system description, the detached house in Prague Tomáš Kuchař The public take keen interest in alternative heating systems of houses, especially in solar heating systems. Solar module installation is a very specific project connected with the particular building, the thermal insulation and heat gains through the year. The article mentions the particular solution of the solar thermic installation for heating and hot water heating of the detached house in Prague. Sun to Kunratice School David Michalička, SVP solar, By dint of support provided by the Municipal Council of Prague-Kunratice, a solar power plant was installed on the roof of the Kunratice Elementary School new buildings in autumn 2010. The total power capacity of the solar power plant is 59 kWp. The power plant was installed by the local supplier SVP solar, s.r.o. The solar power station, installed on the school roof, is not only interesting for the pupils, striving to achieve understanding of the sustainable development phi- losophy, but it is also an advantageous expenditure reducing the school operating costs, even in case the electricity purchase prices are cut. The school opera- tion shall be always cheaper by the generated power. We can estimate that the solar power plant shall generate app. 55,000 kWh per year and shall cover the large part of the school electricity consumption. Evaluation of solar panels performance I Tomáš Matuška To evaluate solar panel quality, we have to distinguish between reliability assessment and performance eva- luation. Reliability assessment, carried out by means of mechanical testing, defines the potential lifespan of the solar panel, whereas performance evaluation focuses on capability of the solar panel to produce energy gain. Both types of evaluation are based on the tests described in the standard CSN EN 12975-2 [1]. The solar panel reliability (in terms of resistance) is tested by mechanical tests when the panel is loaded with abnormal operation conditions. If the panel pas- ses the tests without any operation limitations, it shall be declared as reliable. E.ON Energy Globe Award Czech Republic 2010: the award goes to plum stones Břetislav Koč The Energy Globe Awards Czech Republic 2010, the awards of the energy-saving projects contest, were awarded in Brno. The professional jury assessed 276 projects and nominated the selected projects to the Earth, Fire, Water, Air, Municipality, Handyman and Youth categories. The overall winning project was the heating system utilising plum stones discharged from the plum brandy distillery. Power cogeneration started in Malešice Zdeněk Kučera Integration of municipal waste into alternative energy resources shall certainly accelerate investments in waste treatment plants which shall transform the waste into heat and electricity. The European concept of the Waste-to-Energy network installations indicates that transformation of wastes to energy shall be the best and most reasonable solution. The Prague-Male- šice incineration plant, treating almost one fifth of the Prague municipal waste, commissioned and started up the cogeneration unit supplying heat and electricity to 20,000 households in Prague. Czech wind kilowatts nearby Litomyšl Břetislav Koč The wind power plant with two wind turbines of ca- pacity of 2 MW each was put into operation nearby Janov, a village situated between Litomyšl and Svitavy. The turbines were manufactured by the Czech compa- ny WIKOV. The Czech share in the project is really sig- nificant: apart from 60 % of parts of the power plant itself, other Czech companies also participated in the project deliveries as well as construction: delivery of tubes, transport of parts to site, building of foundati- ons, final erection of the process equipment. The wind mini-park, presenting the expenditure of 150 mil. CZK, is run by Š-Bet, owned by ČEZ in majority.

40 AE – 5/2010 SLOVO NA ZÁVĚR Vážení čtenáři, říjnové číslo AE je již „podzimní“ se všemi starostmi o dobrou přípravu na nad- cházející topné období. Trochu nás zaskočila zpráva o „tisícíleté“ zimě, která nás čeká, ale rozum do hrsti, dějí se takové globální změny počasí skokově? Ne. Vždy je nějaká setrvačnost a přírodní procesy i procesy způsobené lidmi ve velkém (nikoliv lokálním) měřítku se dějí pozvolně. Viz např. vzrůst teploty na Zemi za uplynulé století „jen“ o 0,6 ºC. Ale i to je hodně a veškeré naše snažení směřuje k propagaci technologií, které získávají palivo a energii z OZE, které vliv skleníkového efektu nezvyšují. Nejvíce jsme z médií informováni o růstu ceny za elektřinu od příštího roku vlivem nadměrného rozvoje fotovoltaických elektráren. Chápeme jejich přínos pro čisto- tu ovzduší (nespaluje se tolik uhlí), ale proč ho platit ve vyšší ceně elektřiny, čímž se rodinné i firemní výdaje dále zvýší a mohou se promítnout i do ceny výrobků? Nemohlo se najít řešení v úměrném placení dotované elektřiny z našich daní, které by ale nebyly zvyšovány? Podívejme se trochu do minulosti na znění zákona č. 180/2005 Sb. Účelem tohoto zákona je v zájmu ochrany klimatu a ochrany životního prostředí • podpořit využití OZE • zajistit trvalé zvyšování podílu OZE na spotřebě primárních energetických zdrojů • přispět k šetrnému využívání přírodních zdrojů a k trvale udržitelnému rozvoji společnosti • vytvořit podmínky pro naplnění indikativního cíle podílu elektřiny z obnovitel- ných zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny v ČR ve výši 8 % k roku 2010 a vytvořit podmínky pro další zvyšování tohoto podílu po roce 2010 To jsou krásné přesvědčující cíle. Kde se však stala chyba, za kterou budeme platit všichni? Čtěme dál. Úřad (Energetický regulační úřad) stanoví vždy na kalendářní rok dopředu výkupní ceny za elektřinu z OZE samostatně pro jednotlivé druhy OZE. Výkupní ceny stanovené Úřadem pro následující kalendářní rok nesmí být nižší než 95 % hodnoty výkupních cen platných v roce, v němž se o novém stanovení rozhoduje. A tady je asi kámen úrazu. Reálně to znamená, že každý rok se mo- hou výkupní ceny snížit jen o 5 %! Jak bylo ošetřeno prodloužení výkupu elektřiny z 15 na 20 let? Jak bylo ošetřeno snižování cen fotovoltaických panelů jejich velkou sériovou výrobou, při které cena klesá téměř automaticky? Jak byly ošet- řeny snižující se náklady na nosné konstrukce apod.? Máme tedy zákon, který se jaksi vymknul z rukou. Nedá se však říci, že by se nehledalo řešení nadměrného rozšiřování těchto elektráren. Ze začátku to však byly omezené hlasy, nyní už je pozdě a vláda i „protistrana“ hledají řešení „pět minut po dvanácté“. V našem časopise jsme se snažili a budeme i nadále propagovat i využití fotovol- taické přeměny slunečního záření, vždy ale s cílem přinášet nejnovější informace z výzkumu, vývoje, výroby i zkušenosti z realizací, tedy zvyšovat uvědomělost všech zájemců. Nemůžeme ale nést zodpovědnost za současný stav, ze kterého se stalo velmi lukrativní podnikání garantované státem a placené obyvateli. S cestami řešení tohoto stavu vás budeme průběžně seznamovat, přesto však nejnovější informace k 11. říjnu: za uplynulé dva týdny se do sítě připojilo více slunečních elektráren než za celý letošní srpen. A tempo, jakým jejich počet na- růstá, se bude do konce roku už jen zrychlovat. Aktuálně dodávají do sítě proud fotovoltaické projekty o celkovém instalovaném výkonu 818 megawattů. Koncem září to přitom bylo 754 megawattů. „Odteď do konce roku se začnou do sítě připojovat ty největší projekty. Čekáme rekordní měsíce,“ uvedl místopředseda Energetického regulačního úřadu Blaho- slav Němeček. Zdroje připojené letos totiž dosáhnou na výkupní cenu až 12,25 koruny za vyrobenou kilowatthodinu. Kdo se připojit nestihne, bude příští rok prodávat za méně než polovinu. Jak moc provozovatelům fotovoltaických elektráren záleží na tom, aby své projekty zprovoznili včas, dokládá loňský Silvestr. Během něj se do sítě připojilo 127 elektráren, které tak dosáhly na výkupní ceny o 5 % vyšší, než kdyby se připojily až po Novém roce. Jaroslav Peterka, odborný redaktor Objednávka předplatného Objednávám předplatné magazínu Alternativní energie Příjmení, jméno, titul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obchodní jméno Vaší firmy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IČO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DIČ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adresa zasílání: (obec, PSČ, ulice) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Telefon, fax, e-mail: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Obor Vašeho zájmu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chtěl bych do AE přispívat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Podpis, razítko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Přes redakci: Elektronicky www.alen.cz, E-mailem kucera@alen.cz, kucera@cemc.cz Telefonicky +420 274 784 416-7 Poštou CEMC, P.O. BOX 161, Jevanská 12, 100 31 Praha 10 Přes distributora viz tiráž str. 1 ROČNÍ PŘEDPLATNÉ JE 380 Kč Na veletrhu FOR ARCH byl poprvé k vidění i plochý sluneční kolektor, u kterého je zasklení provedeno bez vnějšího rámu a rohy jsou navíc zaoblené. Důkaz, že v solární energetice vývoj stále pokračuje a proniká do ní i průmyslový design. Foto JaP Ceník inzerátů (bez DPH) velikost barevná 4. str. obálky 36 000,- 2. a 3. str. obálky 32 000,- 1/2 2. a 3. str. obálky 16 000,- 1/4 2. a 3. str. obálky 8 000,- A4 30 000,- 1/2 na výšku i podélně 15 000,- 1/3 na výšku i podélně 10 000,- 1/4 na výšku i podélně 7 500,- Ediční plán na rok 2011 číslo rozšířené obory uzávěrka distribuce AE 1 Energetická poradna obcím (EPO), nová legislativa pro OZE, fotovoltaika v nových podmínkách, solární termika a techn. kombinace, teplá užitková voda, Energie ve stavebnictví – SHK 7. 2. 15. 2. AE 2 EPO, fotovovoltaika na střechách, termika a tepelná čerpadla, malé vodní elektrárny, pěstování a užití biomasy, tepelná čerpadla, dotační programy 11. 4. 18. 4. AE 3 EPO, solární technologie, fotovoltaika – Intersolar, vodní energie, bioplynové stanice 6. 6. 13. 6. AE 4 EPO, solární technologie, tepelná čerpadla, zemní plyn v dopravě, alternativní paliva 22. 8. 29. 8. AE 5 EPO, solární technologie, vytápění, výroba z biomasy, zeměď. energetika, kotle, paliva, opatření na zimní sezónu 10. 10. 17. 10. AE 6 EPO, vodní energie, větrná energie, komunální energetika, bilance českých závazků v EU 6. 12. 13. 12.

43

44