Montáž slunečního systému – postup krok za krokem

Solární systém na ohřev vody patří mezi investice, při kterých se vyplatí přesně vědět, co vlastně kupujete a jak to bude vypadat na střeše i v technické místnosti. Zatímco u kotlu nebo tepelného čerpadla si většina domácností představí jedno zařízení, solární sestava je vždy součet několika komponentů – kolektorů na střeše, zásobníku, čerpací jednotky, řídicí jednotky a rozvodu potrubí mezi nimi. Každý z těchto komponentů má svou funkci a montáž má logický postup, který lze rozdělit do jasných kroků.

V tomto článku projdeme montáž solárního systému na ohřev teplé užitkové vody krok za krokem přesně v pořadí, v jakém se na stavbě realizuje: od výběru a uchycení kolektorů přes rozvod potrubí, zapojení zásobníku, osazení čerpací a řídicí jednotky až po plnění okruhu a spuštění do provozu. Cílem je, abyste pochopili, proč se jednotlivé kroky dělají právě v tomto pořadí a na co si dát pozor při každém z nich – bez ohledu na to, zda montáž svěříte odborné firmě, nebo si jen chcete ověřit, zda byla provedena správně.

Důležité je hned na začátku říct i to, co solární systém nedokáže. Není náhradou hlavního zdroje tepla – kotle nebo tepelného čerpadla – ale jeho doplňkem. Nejvíce dokáže pokrýt potřebu ohřevu teplé vody v letních měsících, kdy je slunečního záření dostatek a teploty venku vysoké. Na vytápění prostorů v zimě nebo na plné pokrytí ohřevu vody po celý rok se nedá spoléhat výhradně na něj. Tuto tému rozebírá i samostatný článek Solární ohřev jako doplněk k kotlu, kde najdete podrobnější srovnání s hlavním zdrojem tepla.

Co je solární systém na ohřev vody a ze čeho se skládá

Solární systém na ohřev vody, přesněji teplovodní solární sestava, se skládá ze čtyř základních celků. Prvním jsou solární kolektory umístěné na střeše nebo jiné ožírané ploše, které zachytávají sluneční záření a ohřívají tepelnou kapalinu – směs vody a nemrznoucí látky, která je odolná vůči mrazu i vysokým teplotám v okruhu. Druhým celkem je solární zásobník s výměníkem tepla, ve kterém se teplo z kolektorů předává užitkové vodě. Třetím je čerpací jednotka, která zajišťuje obeh tepelné kapaliny mezi kolektorem a zásobníkem, a čtvrtým řídicí jednotka, která na základě teplot rozhoduje, kdy má čerpadlo běžet.

Tyto čtyři celky jsou spojeny potrubím, které vede od kolektorů na střeše až do technické místnosti, kde stojí zásobník i čerpací jednotka. Celý okruh je uzavřený a tlakový, podobně jako klasický vytápěcí okruh, a má vlastní expanzní nádobu, která kompenzuje objemovou roztažnost kapaliny při vysokých teplotách na kolektoru.

Je důležité mít realistické očekávání: solární systém doplňuje hlavní zdroj tepla, nenahrazuje ho. V praxi to znamená, že v letních měsících dokáže pokrýt většinu, často i většinu potřeby ohřevu teplé užitkové vody v domácnosti, ale mimo sezóny, kdy je slunečního svitu méně a teploty nižší, musí ohřev převzít kotl nebo jiný zdroj tepla napojený na druhý výměník v solárním zásobníku. Pokud si nejsou jistí, jaký typ sestavy a jaká velikost zásobníku by vašemu domu vyhovovaly, usnadní orientaci článek Jak vybrat solární systém na ohřev vody.

Hlavní kroky montáže solárního systému od výběru kolektorů až po spuštění do provozu.

Krok 1: Výběr typu kolektorů – ploché nebo vákumní

První rozhodnutí, které ovlivní celou další montáž, je výběr typu kolektoru. Na trhu se běžně setkáte s dvěma typy – plochými a vákumními (trubkovými) kolektory – a každý má jiné nároky na uchycení, prostor a rozpočet.

Ploché kolektory mají absorpční plochu pokrytou tvrzeným sklem, uloženou v izolovaném hliníkovém rámci. Tato konstrukce je mechanicky odolnější – lépe snáší například krupobití nebo mechanické namáhání při montáži – a zároveň jsou cenově dostupnější. Pro běžný ohřev teplé užitkové vody v podmínkách střední Evropy obvykle plně postačují a v praxi jde o nejčastější volbu kolektoru u rodinných domů.

Vákumní, respektive trubkové kolektory pracují na jiném principu – absorbér je uzavřený ve vákumní skleněné trubce, která výrazně omezuje tepelné ztráty do okolí. Díky tomu dosahují vyšší účinnost zejména při nízkých venkovních teplotách a při nižší intenzitě slunečního záření, tedy typicky na jaře, na podzim nebo v zatažených dnech. Tato výhoda má ale svou cenu – vákumní kolektory jsou dražší a křehčí, což se projeví i na nárocích na montáž a případný servis.

Ploché kolektory jsou levnější a odolnější, vákuové dosahují vyšší výkon při nižších teplotách.

Výběr mezi oběma typy by měl vycházet především z toho, jakou sezónnost využití od systému očekáváte – čistě letní ohřev TÚV, nebo co nejdelší období v roce – a z dostupného rozpočtu. Podrobné porovnání obou typů najdete v článku Ploché vs. vákuové solární kolektory, kde se dozvíte i další technické rozdíly.

Krok 2: Návrh uchytení a montáž kolektorů na střechu

Když je typ kolektoru vybrán, následuje jeden z nejdůležitějších kroků montáže – uchytení na střechu nebo jinou konstrukci. Kolektory se kotví špecializovanou montážní konstrukcí, která se volí podle typu střechy a musí přesně odpovídá rozměrům konkrétního modelu kolektoru. Univerzální konstrukce, která by seděla na všechno, neexistuje – právě proto se montážní sady prodávají vždy jako součást konkrétního typu kolektoru a střechy.

Při šikmé střeše se uchytení liší i podle typu krytiny – jiný systém kotvení se používá při škridle, jiný při plechové krytině a jiný při bobrovce. Háky nebo úchyty se kotví do krokvě střechy, ne jen do krytiny, aby unesly hmotnost kolektoru i zatížení větrem a sněhem po celou dobu životnosti systému.

Při ploché střeše je situace jiná – kolektor se musí naklonit do vhodného úhlu, protože položený naplocho by nedosahoval dostatečný výkon a navíc by se na něm mohla déle udržovat voda a nečistoty. Běžně se používá nastavitelný sklon od 15° vyšší, přičemž minimální sklon okolo 15° se volí i kvůli samočistění – dešťová voda při tomto sklonu stihne z povrchu kolektoru vypláchnout prach a nečistoty, což pomáhá udržet výkon systému bez potřeby častého ručního čištění. Právě na tento typ montáže je určena konkrétní montážní sada:

Při montáži na fasádu nebo přímo na zemi (například při samostatně stojící konstrukci na zahradě) platí podobný princip – konstrukce musí být dimenzovaná na konkrétní typ a velikost kolektoru a musí zohledňovat i místní klimatické zatížení, tedy vítr a sníh. Více detailů o rozdílech mezi jednotlivými typy střech najdete v článku Uchytení kolektorů – šikmá střecha, plochá střecha, fasáda.

Až když je konstrukce pevně ukotvena a ověřeno, že unese hmotnost i zatížení po celý rok, nasazují se na ni samotné kolektory. Tento krok se vždy dělá před rozvodem potrubí, protože přesná poloha kolektoru určuje, odkud a jakým směrem bude potrubí od kolektoru vést dál k technické místnosti.

Krok 3: Rozvod potrubí mezi kolektorem a technickou místností

Po ukotvení kolektorů následuje jeden z časově nejnáročnějších kroků – spojení kolektorů s technickou místností, kde je umístěn zásobník a čerpadlová jednotka. Na tento rozvod se v praxi používají dva přístupy.

Prvním je klasické měděné nebo nerezové potrubí, které se spojuje pájkováním nebo lisovanými spoji a následně se dodatečně izoluje tepelně izolačním návlechem odolným vůči vysokým teplotám i povětrnostním vlivům. Tento způsob je ověřený a flexibilní při neštandardních trasách, ale montáž trvá déle, protože izolace se musí dělat ručně na střeše i v inštalační šachtě.

Druhým, čím dál tím oblíbenějším řešením je předizolovaná flexi trubka 2v1, která má prívodní i vratné potrubí zabudované v jednom ohybném, už tepelně izolovaném plášti. Díky tomu, že izolace je součástí trubky už z výroby, výrazně se zkrátí čas montáže – inženýr nemusí izolovat potrubí dodatečně na střeše ani v šachtě, stačí trubku přetáhnout připravenou trasou a napojit na obou koncích.

Přímo u kolektoru, v místě, kde se flexi trubka nebo klasické potrubí napojuje na výstup a vstup kolektoru, se často používá krátký úsek ohybného nerezového potrubí, takzvaného vlnovce. Tento typ potrubí je díky své vlnité struktuře dostatečně pružný na to, aby vykompenzoval drobné dilatace a nepřesnosti při montáži, a zároveň je odolný vůči vysokým teplotám, které tepelně přenášející kapalina v okruhu solárního kolektoru běžně dosahuje, zejména v letních měsících při plném slunečním záření.

Bez ohledu na zvolený typ potrubí platí, že trasa by měla být co nejkratší a s co nejmenším počtem ohybů, protože každý metr potrubí a každý spoj představuje potenciální tepelné ztráty i místo možné netěsnosti. Podrobnější technické souvislosti rozvodu a princip fungování nerezových vlnovců rozoberá článek Solární potrubí a nerezové vlnovce – jak fungují.

Krok 4: Zapojení solárního zásobníku

Když vede potrubí ze střechy do technické místnosti, současně se připravuje i zásobník, do kterého se teplo z kolektorů bude předávat. Solární zásobník se na první pohled podobá klasickému bojleru, ale má jeden zásadní rozdíl – navíc obsahuje aspoň jeden výměník tepla, který je napojený právě na solární okruh. Ve většině případů má zásobník i druhý výměník, určený na dozahřátí z kotle nebo jiného zdroje tepla, když sluneční záření nestačí na dosažení požadované teploty vody.

Princíp ohrevu je nepřímý: teplonosná kapalina ze solárního okruhu cirkuluje odděleně, v uzavřeném okruhu, a nikdy nepřichází do přímého kontaktu s užitkovou vodou ve zásobníku. Teplo se předává výlučně přes stěnu výměníku. Toto oddělení je důležité jednak z hygienického hlediska (užitková voda, kterou následně používáte na koupání či mytí, se nemíchá s nemrznoucí směsí ve solárním okruhu), jednak proto, že to umožňuje, aby měl solární okruh jiný tlak i jiné provozní parametry než rozvod užitkové vody.

Při montáži zásobníku je důležité správně připojit dolní výměník na solární okruh (často je konstrukčně umístěn níže, protože zahřátá kapalina z kolektoru proudí shora dolů přes výměník) a horní nebo druhý výměník na okruh dokurování kotlem, pokud je zásobník takto vybaven. Záměna připojení by snížila účinnost předávání tepla a mohla by způsobit, že systém nebude fungovat tak, jak byl navržen. Právě proto se vyplatí při výběru zásobníku i při jeho zapojení řídit doporučeními výrobce k danému modelu. Orientaci v tom, jaký typ a velikost zásobníka zvolit podle počtu osob v domácnosti a plochy kolektorů, nabízí článek Jaký solární zásobník potřebuji.

Krok 5: Osazení čerpadlové jednotky a řídicí jednotky

Když je potrubí natiahnuté a zásobník připojen, přichází na řad srdce celého řízení – čerpadlová jednotka spolu s řídicí (solární) jednotkou. Čerpadlová jednotka je kompaktní blok, který v sobě spojuje oběhové čerpadlo, uzavírací ventily, teploměry či manometry a pojistný ventil. Díky tomu, že všechny tyto komponenty jsou seskupeny v jednom bloku, se výrazně ulehčí nejen samotná montáž, ale i případný pozdější servis – vše potřebné je na jednom místě, přehledně a s přístupem pro servisního technika.

Čerpadlová jednotka sama o sobě ale neví, kdy má běžet. Tuto úlohu má na starosti řídicí, respektive solární jednotka, která pomocí teplotních čidel neustále porovnává teplotu na kolektoru a teplotu ve zásobníku. Když je kolektor teplejší než zásobník o vopřed nastavený rozdíl (typicky několik stupňů Celsia), řídicí jednotka zapne oběhové čerpadlo v čerpadlové jednotce a teplonosná kapalina začne proudit z kolektoru do výměníku ve zásobníku. Když se rozdíl teplot sníží pod nastavenou hranici, například když zapadne slunce nebo se zásobník už dostatečně ohřál, čerpadlo se opět vypne.

Při montáži této dvojice je klíčové správně umístit teplotní čidla – jedno přímo na výstupu z kolektoru (tam, kde je kapalina nejteplejší) a druhé ve zásobníku, v místě solárního výměníku. Kabeláž mezi čidly a řídicí jednotkou se vede současně s potrubím, proto se vyplatí ji instalovat ve stejném kroku jako samotný rozvod, aby se zbytečně neotvíraly už uzavřené trasy. Podrobnější informace o tom, jak přesně řídicí jednotky a čerpadlové skupiny spolupracují, najdete v článku Řídicí jednotky a čerpadlové skupiny solárních systémů.

Krok 6: Plnění okruhu, odvzdušnění a expanzomat

Posledním montážním krokem, předtím než systém spustíte naostro, je naplnění a odvzdušnění solárního okruhu. Jak už bylo zmíněno, jde o uzavřený, tlakový systém, který má z konstrukčního hlediska mnoho společného s klasickým vytápěcím okruhem – i zde je nezbytná vlastní expanzní nádoba.

Úlohou expanzní nádoby je kompenzovat objemovou roztažnost teplonosné kapaliny. Při solárním okruhu je tato roztažnost výraznější než při běžném kúření, protože kapalina v kolektoru může během slunečných letních dní dosahovat velmi vysoké teploty. Bez správně dimenzované expanzní nádoby by v okruhu při zahřátí narostl tlak nekontrolovatelně, což by mohlo vést k aktivaci pojistného ventilu a úniku kapaliny, nebo v horším případě k poškození komponentů.

Samotné plnění a odvzdušnění okruhu se dělá přes plnicí ventily, které jsou součástí čerpadlové jednotky, pomocí ruční nebo elektrické plnicí pumpy – princip je podobný jako při plnění vytápěcího okruhu. Teplonosná kapalina (směs vody a nemrznoucí látky) se vtláčí do okruhu pod tlakem, přičemž se zároveň vytlačuje vzduch, který v systému zůstal po montáži. Vzduch v okruhu je nežádoucí, protože brání cirkulaci kapaliny a může způsobit takzvaná „vzduchová vrečka“ v nejvyšších bodech potrubí, tedy obvykle přímo u kolektorů na střeše.

Po naplnění se systém nechá běžet několik minut s čerpadlem zapnutým a postupně se kontrolováno, zda z odvzdušňovacích ventilů už neuniká vzduch, ale pouze kapalina. Až když je okruh úplně odvzdušněný a tlak v systému odpovídá hodnotě předepsané výrobcem (obvykle se tato hodnota liší podle výškového rozdílu mezi kolektorem a technickou místností), je systém připravený na trvalou provoz. Kompletní postup plnění, jak i nejčastější poruchy, které mohou v této fázi nebo později během provozu nastat, popisuje článek Servis, plnění a časté poruchy solárních systémů.

Krok 7: Uvedení do provozu a co sledovat v prvních dnech

Po naplnění a odvzdušnění následuje závěrečná kontrola celého systému. Zkontroluje se těsnost všech spojů na potrubí, správné nastavení teplotního rozdílu na řídicí jednotce (tedy při jakém rozdílu teplot mezi kolektorem a zásobníkem se má čerpadlo zapínat a vypínat) a funkčnost pojistného ventilu.

V prvních dnech provozu se vyplatí systém průběžně sledovat – zejména to, zda se čerpadlo zapíná a vypíná v očekávaných intervalech podle slunečného svitu, zda zásobník skutečně dosahuje očekávanou teplotu vody a zda tlak ve solárním okruhu zůstává stabilní. Pokles tlaku v prvních týdnech po montáži může signalizovat drobnou netěsnost na některém ze spojů, která se při prvním naplnění nemusela projevit, ale je jednodušší a levnější ji odhalit a odstranit hned na začátku, než ji řešit o několik měsíců později.

Doporučuje se také zaznamenat si počáteční nastavení řídicí jednotky a tlak v okruhu, aby jste měli referenční hodnotu při případné budoucí kontrole nebo servisním zásahu. Solární systémy obecně nevyžadují náročnou pravidelnou údržbu, ale orientační roční kontrola těsnosti, tlaku a stavu teplonosné kapaliny prodlužuje jejich životnost a spolehlivost.

Reální příklady z praxe

Porovnání dvou reálních instalací uvedených v článku – stávající dům a novostavba.

Rodinný dům se šikmou střechou, stávající plynový kotol
Rodinný dům se štěrkovou střechou orientovanou na jih a stávajícím plynovým kotlem, který dosud zajišťoval ohřev teplé užitkové vody i vytápění po celý rok. Vlastník se rozhodl systém doplnit o dva ploché kolektory na střeše s cílem snížit spotřebu plynu na ohřev vody hlavně v letních měsících. Montáž probíhala v pořadí odpovídajícím krokům výše: nejprve byla na krokvě pod štěrkem osazena montážní konstrukce odpovídající typu střechy a rozměrům zvolených kolektorů, následně byly nainstalovány kolektory a napojeny krátkým úsekem nerezového vlnovce na hlavní rozvod. Rozvod mezi střechou a technickou místností v suterénu byl řešen předizolovanou flexi trubkou 2v1, protože trasa vycházela z už hotové střešní konstrukce a dodatečná izolace klasického potrubí na místě by montáž zbytečně prodloužila. V technické místnosti byl osazen nový solární zásobník s dvěma výměníky – jeden napojený na solární okruh, druhý na stávající plynový kotol – čerpadlová jednotka a řídicí jednotka. Po naplnění a odvzdušnění okruhu systém v létě pokrýval převážnou většinu potřeby ohřevu teplé vody, přičemž kotol se v tomto období prakticky nezapínal na ohřev TÚV a sloužil jen jako záloha při delším zamlženém počasí.

Rodinný dům s plochou střechou, novostavba
Novostavba rodinného domu s plochou střechou, kde se solární systém plánoval už v projektu spolu s tepelným čerpadlem jako hlavním zdrojem tepla. Protože plochá střecha vyžaduje naklonění kolektorů do vhodného úhlu, byla použita nastavitelná montážní konstrukce pro plochou střechu se sklonem okolo 15°, která zároveň zajišťuje, že se povrch kolektorů při dešti přirozeně čistí od prachu a nečistot. Vzhledem na kratší trasu mezi střechou (dům měl jen jedno podlaží) a technickou místností bylo zvoleno kombinované řešení – kratší úsek u samotných kolektorů byl vyřešen nerezovým vlnovcem kvůli jednodušší manipulaci při finálním napojení na střešní přestupovou konstrukci, zbytek trasy předizolovanou flexi trubkou. Zásobník byl navržen s výměníkem pro solární okruh i výměníkem, resp. přípravou pro tepelné čerpadlo jako doplňkový zdroj tepla mimo letní sezónu. Protože šlo o novostavbu, elektroinstalace pro čidla řídicí jednotky byla připravena už v hrubé stavbě, což montáž čerpadlové a řídicí jednotky výrazně zjednodušilo – zůstalo jen napojit připravené kabely a nastavit požadovaný teplotní rozdíl na řídicí jednotce.

Orientační ceny vybraných komponentů solární sestavy zmíněných v článku.

Časté otázky o montáži solárního systému

Dá se solární systém domontovat ke stávajícímu kotlu, nebo se musí řešit jen při novostavbě?
Ano, solární systém se běžně domontovává i ke stávajícímu kotlu bez nutnosti měnit samotný kotol. Podmínkou je vhodný solární zásobník s dvěma výměníky – jedním pro solární okruh, druhým pro dokurování ze stávajícího kotlu – případně výměna původního bojleru za takovýto zásobník, pokud dům dosud neměl solární zásobník.

Musím mít šikmou střechu orientovanou přesně na jih, aby měl systém smysl?
Přesná orientace na jih není nutnou podmínkou, ale platí, že čím blíže k jihovýchodní nebo jihovýchodní orientaci a čím méně je plocha zatížena okolními budovami či stromy během dne, tím vyšší je výkon systému. Při ploché střeše se navíc orientace kolektoru dá nastavit montážní konstrukcí nezávisle na orientaci samotné střechy.

Jaký je rozdíl mezi klasickým potrubím a flexi trubkou 2v1 z hlediska montáže?
Klasické měděné nebo nerezové potrubí se musí po spojení dodatečně izolovat tepelněizolačním návlečkem přímo na místě, což prodlužuje čas montáže hlavně na střeše a v šachtách. Předizolovaná flexi trubka 2v1 má přívod i spiatočku už zabudované v jednom izolovaném plášti, takže se nemusí izolovat dodatečně – stačí ji protáhnout připravenou trasou.

Proč se při ploché střeše používá sklon alespoň kolem 15°?
Tento sklon zajišťuje, že dešťová voda dokáže z povrchu kolektoru přirozeně zmyt prach a nečistoty (samočisticí efekt), což pomáhá dlouhodobě udržet účinnost kolektoru bez potřeby častého ručního čištění. Při menším sklonu nebo při položení kolektoru naplocho by se nečistoty a voda mohly na povrchu držet déle.

Jak řídicí jednotka ví, kdy má zapnout čerpadlo?
Řídicí jednotka porovnává teplotu měřenou čidlem na kolektoru s teplotou měřenou čidlem ve solárním zásobníku. Pokud je kolektor teplejší než zásobník o vopřed nastavený rozdíl, jednotka zapne obehové čerpadlo v čerpadlové jednotce. Když se rozdíl sníží pod nastavenou hranici, čerpadlo se vypne.

Proč solární kapalina nepřichází přímo do kontaktu s teplou vodou, kterou používám?
Solární zásobník ohřívá užitkovou vodu nepřímo, prostřednictvím výměníku tepla. Teplonosná kapalina cirkuluje v uzavřeném solárním okruhu odděleně od užitkové vody a odovzdává jí teplo jen prostřednictvím stěny výměníku, nikdy se s ní nemíchá.

Co se stane, pokud se v solárním okruhu po montáži zapomene odvzdušnit?
Nedostatečně odvzdušněný okruh může obsahovat vzduchová vaku, nejčastěji v nejvyšších bodech trasy u kolektorů. Ty brání plynulé cirkulaci tepelné kapaliny, snižují účinnost přenosu tepla a mohou způsobit i hluk čerpadla. Proto se po naplnění okruhu vždy pečlivě kontrolováno, zda z odvzdušňovacích ventilů uniká už jen kapalina, ne vzduch.

Je třeba elektrické napájení přímo u kolektorů na střeše?
Ne, elektricky napájené je pouze obehové čerpadlo v čerpadlové jednotce a samotná řídicí jednotka, které se nacházejí v technické místnosti. K kolektoru vede pouze kabeláž teplotního čidla, ne silové elektrické napájení.

Související témata

• Jak vybrat solární systém na ohřev vody
• Plné vs. vakuové solární kolektory
• Jaký solární zásobník potřebujete
• Solární potrubí a nerezové vlnovky – jak fungují
• Řídicí jednotky a čerpadlové skupiny solárních systémů
• Uchycení kolektorů – šikmá střecha, plochá střecha, fasáda
• Solární ohřev jako doplněk k kotlu
• Servis, plnění a časté poruchy solárních systémů
• Časté otázky o solárních sestavách a kolektorech

Máte otázku k solárním systémům nebo kolektorech?

Nevíte se rozhodnout nebo řešíte konkrétní situaci ve vaší domácnosti? Napište nám – rádi poradíme.

Jméno a příjmení Nevyplňujte toto pole:

Email

Zpráva