Rozšíření solárního systému – jak přidat další kolektor k existujícímu rámu

Produkty teprve připravujeme.

Můžete se ale podívat na ostatní kategorie.

Rozšíření solárního systému – jak přidat další kolektor k existujícímu nosiči

Většina domácností, které dnes provozují solární systém na ohřev teplé vody, jej nainstalovala v době, kdy měla jinou situaci – menší rodina, nižší spotřeba, omezený rozpočet. Typicky to byly dva kolektory s akumulační nádrží 200–300 litrů. Po letech se mění všechno: přijde další člen domácnosti, dokoupí se bazén, rozšíří se dům, nebo jednoduše chce majitel využít solární energii i na predohřev vytápění. A tu nastává praktická otázka, kterou řešíme velmi často: jak přidat další kolektor k tomu, co už na střeše stojí?

Není to jen otázka hydrauliky a výkonu. Samotné mechanické rozšíření nosiče – tedy to, kde a jak bude nový kolektor fyzicky uchytený – je krok, který většina lidí podceňuje. Výsledkem jsou potom situace, kdy se nosiče nekryjí v sklonu, nové kolektory nevysedají v rovině s původními, nebo se celý systém stane nestabilním. Tento článek se věnuje právě této mechanicko-montážní stránce věci.

Proč je mechanická kompatibilita důležitější, než se zdá

Když zákazník zavolá s tím, že chce „přidat kolektor", první otázka v technické poradně nikdy není o výkonu ani hydraulice. První otázka je vždy: „Co máte teraz za nosič a z jakého roku to je?" Důvod je prostý – výrobci nosičových systémů mění konstrukční detaily, rozměry montážních drážek, průměry trubek a způsob kotvení. Nosič z roku 2012 nemusí být kompatibilní s rozšířením, které se dnes prodává pod stejným obchodním názvem.

Druhý důvod, proč se musíme mechanice věnovat dříve než hydraulice: plocha střechy má fyzické limity. Na šikmé střeše je to sklon, tvar a nosnost; na ploché střeše je to zátěž, vzdálenost od atiky a možnosti balastování. Před jakýmkoli rozšířením je třeba udělat „mechanický audit" existující instalace.

Typy rozšíření – co je vlastně možné

Před tím, jak si prohlédneme konkrétní produkty a postupy, je dobré si ujasnit, že „rozšíření systému" může znamenat tři různé věci z mechanického hlediska:

Přímé prodloužení existujícího nosiče – k původnímu základnímu nosiči se přidá rozšiřující segment, který drží další kolektor. Kolektory zůstávají v jedné línii, na stejné rovině a při stejném sklonu. Toto je nečistější a doporučené řešení.
Instalace druhého nezávislého nosiče – na jiné místo střechy se osadí celý nový nosič (základní dvojice nebo samostatný nosič). Hydraulicky je možné je spojit, mechanicky jsou nezávislé. vhodné v případě, kdy původní plocha nestačí, nebo když střechy mají různé orientace.
Výměna celého nosičového systému za větší – relativně zřídka se vyskytující, ale někdy se vyplatí, pokud původní nosič byl dimenzován jen na 2 kolektory bez možnosti rozšíření a zákazník chce jít na 4–6 kusů. Zde se vyplatí zároveň zkontrolovat stav kolektorů, protože jejich věk může ospravedlnit i komplexnější obnovu.

V praxi je daleko nejčastější první scénář – přímé prodloužení. A právě na něj se zaměříme podrobně.

Základní nosič a rozšíření – jak to funguje konstrukčně

Moderní nosičové systémy pro ploché i šikmé střechy jsou navrženy modulárně. Typicky existuje základní nosič pro první dva kolektory a k němu se dokupuje rozšiřující nosič pro každý další kolektor. Tento princip platí jak pro šikmé, tak i pro ploché střechy, i když konstrukční detaily se liší.

Na šikmé střeše tvoří základ obvykle dvě montážní lišty kotvené do krokví (nebo přes speciální háky pod škridly). Na tyto lišty se klipují nebo skrutkují nosné profily kolektoru. Rozšíření se realizuje buď prodloužením lišty, nebo přidáním dalšího montážního bodu a dalšího páru nosných profilů. Kolektor musí sedět ve stejné výškové poloze a sklonu jako ostatní.

Na ploché střeše je základ obvykle samotná konstrukce nosiče se zátěžovými dlaždicemi nebo betonovými bloky. Rozšíření zde znamená buď fyzické prodloužení rámu nosiče pomocí přídavných profilů, nebo přidání samostatného nosiče umístěného těsně vedle původního a spojeného s ním zvázkovacím profilem.

Produkty pro rozšíření – na co se podívat v katalogu

Ve kategorii upevnění kolektorů najdete produkty určené přímo k tomuto použití. Klíčový je Nosič pro zabudování dalšího kolektoru – tento produkt je určen právě k tomu, aby se k existujícímu základnímu nosiči doplnil další kolektor. Není to sám základní nosič, ale rozšiřující modul, který se napojuje na původní konstrukci.

Pro instalaci od nuly – tedy když plánujete systém se dvěma kolektory a chcete mít od začátku základ, na který se dá později stavět – je vhodný Nosič pro zabudování dvou kolektorů. Je to základní jednotka, na kterou se přímo napojuje rozšíření ve formě výše zmíněného modulu.

Pokud instalujete na rovinatou střechu nebo střechu se sklonem do 15°, situace je trochu jiná. Zde se používají speciální nosiče s nastavitelným sklonem, protože střecha sama o sobě kolektoru neposkytuje potřebný úhel sklonu (optimálně 35–50° pro naše geografické podmínky). Pro tyto případy je k dispozici KS2100 – Základní nosič pro první 2 kolektory na rovinatou střechu/sklon do 15°, což je základní sada s nastaveným sklonem pro kolektor o ploše 1,82 m². K tomuto základu je určena Upevnění pro kolektory na rovinatou střechu do sklonu 15° a pro instalaci více než dvou kolektorů na rovinaté střechě slouží Nosič pro 2 kolektory – rovinatá střecha.

Důležité: nekomponujte produkty od různých výrobců. Pokud máte původní nosič od jednoho výrobce a chcete rozšíření od jiného, dojde zpravidla k problémům s rozstupy profilů, průměrem montážních drážek a celkovým rozpoložením kolektorů. Solární kolektory mají i když relativně standardizované rozměry (např. rovinatý kolektor 2,0 m × 1,0 m nebo 2,1 m × 1,0 m), ale nosičové systémy jsou navrženy konkrétně pro konkrétní kolektory daného výrobce.

Krok za krokem: jak postupovat při rozšíření existující instalace

1. Audit existující instalace – dříve než objednáte cokoli

První krok je zdokumentovat, co máte. Zjistěte:

Výrobce a typ existujícího nosiče (obvykle je typový štítek nebo gravírovaní na profilu)
Rok instalace a stav nosičů – koroze, povolené skruže, posunuté kolektory
Rozměr a typ existujících kolektorů (šířka, výška, tloušťka rámu)
Aktuální sklon a orientace kolektorů (azimut) – ideálně změřte sklonoměrem a kompasem
Dostupná volná plocha u existujícího nosiče (doleva, doprava nebo nad/pod?)
Kotvení – do krokví, přes háky, balastem – a jeho stav
Přístupnost pro montáž: lešení, žebřík, bezpečnostní kotvy?

Zvláštní pozornost je třeba věnovat stavu kotvení. Velmi časté je, že původní nosič byl zakotven pro konkrétní zátěž dvou kolektorů naplněných médiem (každý kolektor váží běžně 40–55 kg). Přidání třetího kolektoru zvýší zátěž o dalších 40–55 kg – a to ani nemluvě o větru a sněhu. Kotevní body je třeba přehodnotit. Více se dočtete v článku Jak správně kotvit nosič kolektorů na střechu bez poškození hydroizolace.

2. Ověření hydraulické kapacity celého systému

Toto i když není mechanická otázka, ale před mechanickým rozšířením je nutné ji vyřešit, protože od ní závisí i finální konfigurace. Solární okruh má omezení:

Oběhové čerpadlo – je dimenzované pro konkrétní průtok a tlakovou ztrátu. Přidáním kolektoru (resp. zapojením do série nebo paralelně) se může změnit hydraulický odpor. Většinou při přechodu z 2 na 3 kolektory čerpadlo nevyměníte, ale je třeba to ověřit výpočtem.
Expanzní nádoba – její objem musí odpovídající většímu objemu média v okruhu. Typická rovinatá soustava 2 kolektorů potřebuje expanzní nádobu okolo 10–12 litrů; při třech kolektorech je třeba přepočítat.
Zásobník – solární zásobník 200 l pokryje 2 kolektory s celkovou plochou cca 4 m². Přidáním třetího kolektoru (cca 6 m² celkem) byste měli zvýšit objem zásobníku alespoň na 300 l, jinak systém bude přemáhat zásobník a kolektory se budou zbytečně přehřívat.

3. Výběr správného rozšiřujícího nosiče

Pokud jste potvrdili, že původní výrobce nabízí kompatibilní rozšíření, objednejte konkrétní rozšiřující modul. V ideálním případě je to modul přímo od výrobce původní sady, např. Nosič pro zabudování dalšího kolektoru. Tento modul obsahuje všechny potřebné profily, spojky, skruže a dilatační prvky.

Pozor: nový kolektor (pokud ho dokupujete) musí být stejného výrobce a stejného modelu jako původní, nebo alespoň musí mít stejné rozměry rámu a stejný průměr přípojek. Jinak budete mít problémy s hydraulickým zapojením i s mechanickým osazením do nosiče.

4. Příprava pracoviště a bezpečnost

Práce na střeše vyžadují bezpečnostní opatření, která mnozí amaterskí instalatéři podceňují. Na šikmé střeše je povinné záchytné lano nebo pracovní plošina pro jakoukoliv práci nad 3 m výšky. Na rovinaté střeše je třeba být opatrný zejména při chůzi u okraje a při manipulaci s dlouhými profily.

Kolektor před montáží zakryjte neprůhlednou fólií – sluneční kolektory bez oběhu média se mohou v velmi slunečný den zahřát až na 200–250 °C (tzv. stagnační teplota). Manipulace s nezapojeným kolektorem za slunečného počasí je opravdu nebezpečná.

5. Vlastní montáž rozšiřujícího nosiče

Postup montáže závisí od typu střechy. Obecně platí:

Na šikmé střeše: Nejprve prodlužte nebo doplňte montážní lišty (kotvené do krokví přes háky). Důležité je, aby nový kotevní bod byl v krokví, nejen v poistné fólii nebo záklopu. Háky musíte použít stejného typu jako původní, aby profil nosiče seděl stejně. Potom osazujete nosné profily (svislé nebo šikmé) podle dokumentace výrobce. Kolektor se osadí do nosiče a upevní svorkami.

Na ploché střeše: Rozšíření typicky znamená přidání dalšího nosiče s vlastním balastem, spojeného s původním nosičem profilem, který celý systém zesíluje a brání vzájemnému pohybu. Zátěž balastování je třeba přepočítat pro celou sestavu – ne jen pro nový nosič sám o sobě. K tomuto typu instalace si přečtěte také článek Montáž nosiče solárních kolektorů na plochou střechu krok za krokem, kde je postup podrobně popsán.

6. Hydraulické zapojení nového kolektoru

Nový kolektor se hydraulicky zapojí buď paralelně nebo v sérii k existujícím kolektorům. Doporučená konfigurace pro většinu plochých kolektorů je paralelní zapojení s hydraulickým vyvážením – tzv. Tichelmanův okruh. Sériové zapojení zvyšuje tlakovou ztrátu a může vést k nerovnoměrnému průtoku kolektory.

Všechny přípoje je třeba utěsnit solárním závitovým tmlem nebo teflonem – běžný tmel ani běžný teflon na teploty kolem 200 °C a glykol nestačí. Použijte materiály certifikované pro solární systémy.

Nejčastější chyby při rozšíření nosičového systému

Po letech konzultací a několika desítkách zakázek vidíme opakovaně tytéž chyby. Tady jsou ty nejčastější:

Různý sklon nového kolektoru oproti původním – vzniká, když se rozšiřující nosič osadí bez přesného změření existujícího sklonu. Výsledek: neestetický pohled a nevyvážený průtok.
Nedostatečné kotvení rozšíření – nový nosič se přichytí jen k původnímu nosiči bez vlastního kotvení do konstrukce střechy. Při silnějším větru může celá sestava dostat velké síly, na které původní kotvení není dimenzované.
Změna orientace nového kolektoru – pokud na původní střeše není dostatek místa, zákazník někdy chce nový kolektor umístit na jinou část střechy s jinou orientací. To je hydraulicky problematické a ve většině případů vyžaduje samostatný okruh.
Nekontrolované přehřátí po rozšíření – větší plocha kolektorů → větší výkon → pokud zásobník není zvětšen, systém padne do stagnace a glykol se degraduje o dost rychleji.
Chybějící odvzdušnění v novém okruhu – při hydraulické rekonfiguraci se do okruhu dostane vzduch, který je třeba odstranit. Bez funkčního odvzdušňovacího ventilu na nejvyšším bodě systém neproudí správně.
Přehlédnutí změny tlakových poměrů – po přidání kolektoru se změní objem solárního okruhu. Expanzní nádoba musí být přepočítána a případně vyměněna nebo doplněna.

O dalších problémech při uchytení si přečtěte v článku Časté problémy s uchytením solárních kolektorů – uvolnění, koroze, netěsnost spojů.

Speciální případ: rozšíření systému na ploché střeše

Plochá střecha má specifické požadavky. Kolektory tu nestojej u ploché střechy, ale jsou vynesené na nakloněných nosičích pod úhlem typicky 35–45°. Každý kolektor na takovém nosiči má o dost větší vítr zachytávací rez než kolektor ležící na šikmé střeše. Proto je při rozšíření systému na ploché střeše klíčové:

Zachování minimálních odstupů mezi řady kolektorů, aby si vzájemně netišily (pravidlo: minimální vzdálenost = 2,5-násobek výšky těžící překážky pro zimní slunce)
Správná orientace vůči převládajícímu směru větru – dlouhá strana kolektoru by měla být kolmo na převládající vítr
Dostatečný balast – orientačně 15–25 kg/m² kolektorové plochy, v exponovaných polohách i více
Kontrola únosnosti střechy – přidáním kolektoru s balastem se zátěž zvyšuje o 100–200 kg na jeden kolektor včetně nosiče

Na ploché střeše je také důležité zajistit, aby přípoje kolektorů nebyly pod tlakem tahů (například pokud se potrubní trasa na střeše zkrátí o kolektor dál). Flexibilní přípojky solární hadice dlouhé 0,5–1,0 m mezi kolektory jsou dobrým řešením, protože absorbují tepelnou dilataci.

Kdy se rozšíření nevyplácí – a co dělat místo toho

Není vždy optimální řešení rozšířit existující systém. Existují situace, kdy je lepší uvažovat o jiné cestě:

Původní kolektory jsou staré více než 15–18 let – skleněná plocha kolektoru degraduje, selektivní vrstva ztrácí absorpci, těsnění vysychají. Přidání nového kolektoru ke starým je ekonomicky pochybné.
Existující nosič není kompatibilní s rozšířením – výrobce zastavil výrobu, náhradní díly nejsou dostupné. Tady je někdy jednodušší vyměnit celý nosičový systém najednou.
Střecha nemá dostatek plochy nebo konstrukční únosnosti – v tomto případě je třeba hledat jiné místo: fasáda, garáž, samostatná pergola. Více o této volbě najdete v článku Nosič na plochou střechu vs. šikmou střechu vs. stěnu – porovnání systémů uchytení kolektorů.
Chcete přidat více než 1–2 kolektory – pokud uvažujete o větším rozšíření (např. z 2 na 6 kolektorů), může se vyplatit kompletní reinstallace s větším zásobníkem a novými okruhy místo záplatového řešení.

Rozměry a technické parametry – co si je třeba zapsat před objednávkou

Pokud chcete objednat rozšiřující nosič nebo ho konzultovat, připravte si následující informace:

Parametr	Kde to zjistíte	Příklad hodnoty
Výrobce kolektoru	Štítek na rámu kolektoru	např. KS 2100F
Typ/model nosiče	Dokumentace instalace, gravírovaní na profile	např. KS2100
Šířka kolektoru (mm)	Měřením nebo z technického listu	1 000 mm (typicky)
Výška kolektoru (mm)	Měřením nebo z technického listu	2 070–2 100 mm (typicky)
Typ střechy	Vizuálně, měřením sklonu	Šikmá 35°, plochá (sklon <5°)
Orientace nosiče	Rozměr na střeše, foto	Kolektory na šířku / na výšku
Počet existujících kolektorů	Přímo z instalace	2 ks

Orientaci kolektorů (horizontální vs. vertikální montáž) a to, jak ovlivňuje výběr nosiče, rozebírá samostatný článek Horizontální vs. vertikální montáž kolektorů – kdy použít kterou orientaci nosiče. Pokud si nejste jisti, který typ nosiče vůbec potřebujete, pomůže vám i přehled Aký nosič kolektorů potrebujeme – sklon střechy, typ kolektoru a rozměr plochy.

Praktický příklad z praxe: rozšíření ze 2 na 3 kolektory na šikmé střeše

Konkrétní situace, kterou řešíme poměrně často: dvojpatrový rodinný dům s dvěma plochými kolektory 2,0 × 1,0 m instalovanými na jihovýchodní šikmé střeše (sklon 38°). Zásobník 200 l, oběhové čerpadlo Grundfos Solar 15-65. Vlastník koupil domu bazén (8 × 4 m) a chce využít solární systém i na jeho ohřev.

Analýza ukázala: původní 2 kolektory (spolu 4 m² brutto) nejsou dostatečné ani pro ohřev vody pro 4člennou rodinu, tím méně pro bazén. Doporučení bylo rozšířit na 4 kolektory a zásobník na 400 l (spolu s solar-kombi řízením), přičemž bazén by měl být zapojen přes tepelný výměník jako priorita č. 2 po ohřevu TÚV.

Mechanicky: původní střecha měla kroky v rozestupu 90 cm, což umožňovalo kotvení přímo do krokví bez nutnosti záklopy. Stávající nosič byl kompatibilní s rozšířením – na stejné montážní liště přibyly dvě svorky pro třetí a čtvrtý kolektor. Nové kotvení bylo řešeno přidáním dvou háků do sousedních krokví. Celý mechanický zásah trval při zkušené dvojici montérov asi 4 hodiny.

Hydraulika: 4 kolektory v paralelním Tichelmannově zapojení, nový zásobník 400 l s dvěma výměníky (solární + kotol), expanzní nádoba zvětšená z 10 l na 18 l. Výsledek: letní pokrytost TÚV solární energií vzrostla z 68 % na 91 %, bazén ohřát bez externí energie od května do září.

Časté otázky (FAQ)

Můžu k existujícímu nosiči připojit kolektor od jiného výrobce?

Teoreticky ano, prakticky zřídkavě bez komplikací. Nosičové profily a svorky jsou navrženy pro konkrétní rozměry rámu kolektoru daného výrobce. Pokud má nový kolektor stejnou šířku rámu (typicky 45–50 mm) a stejnou celkovou šířku jako původní, může to fungovat – ale hydraulické přípoje (průměr, poloha vstup/výstup) se mohou lišit. Doporučujeme to konzultovat s prodejcem vždy před objednávkou.

Kolik kolektorů můžu připojit na jeden základní nosič?

Závisí to od výrobce a konkrétního produktu. Většina systémů pro šikmé střechy umožňuje rozšíření na 4–6 kolektorů v jednom řadě. Při plochých střechách je to obvykle 2–4 kolektory v jedné sestavě. Více kolektorů za sebou znamená vyšší tlakovou ztrátu – a od 3–4 kusů je paralelní hydraulické zapojení prakticky nutné.

Treba na rozšíření nosičového systému stavební povolení?

Na většině Slovenska je instalace solárních kolektorů na existující rodinný dům a jej rozšíření v kategorii ohlašovací povinnosti nebo je dokonce bez povinnosti – záleží od rozsahu, obce a charakteru stavby. Pokud rozšíření nepřekračuje 50 % původního výkonu a nemění se statické parametry střechy, většinou se zaobídejte jen se správou na stavební úrad. Pro větší projekty (komerční objekty, plocha nad 25 m²) doporučujeme konzultovat se stavebním úradem vopred.

Proč mi po rozšíření systém méně hřeje, než předtím?

Nejčastější příčina: nevyvážený hydraulický okruh – médium prochází přednostně cez jeden (kratší) okruh a druhý je podprůdený. Řešením je hydraulické vyvážení (škrtící ventily na každém větvi) nebo přechod na Tichelmanův okruh. Další důvod může být vzduch ve systému po rekonfiguraci – je potřeba odvzdušnit celý okruh a doplnit tlak na 1,5–2,5 bar za studena.

Aké je správné pořadí kolektorů v řadě – nový vepředu nebo vzadu?

Při paralelním zapojení na pořadí nezáleží – každý kolektor dostává stejnou teplotu prívodního média. Při sériovém zapojení (což se při více než 2 kolektorech nedoporučuje) je médium z prvního kolektoru předohřáté a do druhého vstupuje teplejší, což snižuje jeho účinnost. Při Tichelmannově okruhu je směr průtoku cez každý kolektor opačný, což zajišťuje rovnoměrné rozdělení průtoku bez nastavování.

Co, když na mé střeše není místo vedle původních kolektorů?

Máte více možností: přidání kolektoru na jinou stranu střechy (vyžaduje samostatný okruh nebo zberač), instalace na fasádu domu (vertikální montáž, nižší roční výnos, ale reálná alternativa), nebo instalace na garáž, altánok či pergolu. Každé z těchto řešení má svá specifika – více v článku Aký vybrat správné uchytení solárních kolektorů – plochá střecha, šikmá střecha nebo stěna.

Závěr – krok po kroku, ne najednou

Rozšíření existujícího solárního systému o další kolektor je technicky celkem zvládnutelná úloha, pokud se k ní přistupuje systematicky. Klíčové je nezačít od konce – tedy nekoupit nový kolektor a potom se divit, že se nevejde na existující nosič nebo že čerpadlo nestačí. Správná posloupnost je: audit instalace → hydraulický výpočet → výběr kompatibilního rozšíření → mechanická montáž → hydraulická rekonfigurace → tlakové testy a odvzdušnění.

Nosičový systém je základem celé mechanické integrity instalace. Pokud se rozšíření realizuje se stejnými produkty od stejného výrobce (např. Nosič pro zabudování dalšího kolektoru k existujícímu Nosiči pro zabudování dvou kolektorů), je výsledek předvídatelný a bezproblémový. Improvizace s nekompatibilními díly ušetří peníze v momentě nákupu, ale za cenu problémů, které se projeví při první bouřce nebo při prvním přehřátí systému.

Pokud si nejste jisti výběrem konkrétního nosiče nebo kompatibilitou s vaším existujícím systémem, podívejte se na celou nabídku v kategorii uchytení kolektorů – a klidně nás kontaktujte s fotodokumentací vaší existující instalace. Konkrétní fotka nosičového profilu a štítku kolektoru odhalí víc než hodinový popis po telefonu.

Máte otázku k této tématu?

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