Solární potrubí a nerezové vlnovce – jak fungují

Když se mluví o solárním ohřevu vody, pozornost se většinou soustředí na kolektory na střeše a na zásobník ve technické místnosti. Mezi nimi však musí vést potrubí – a právě tento, na první pohled nenápadný prvek rozhoduje o tom, zda bude systém spolehlivě fungovat desítky let, nebo zda se stane nejčastějším zdrojem poruch. Solární okruh totiž není běžný vodovodní rozvod. Je to uzavřený, tlakový okruh, kterým cirkuluje horká tepelně přenosná kapalina, a potrubí musí zvládat teplotní výkyvy, tlak a samotnou chemickou náročnost náplně.

V praxi se při rozvodu mezi kolektorem a technickou místností setkáváme v zásadě s dvěma přístupy: klasickým potrubím (měděným nebo nerezovým), které se musí izolovat dodatečně přímo na místě montáže, nebo předizolovanou flexi trubkou 2v1, kde jsou prívod i spiatočka spojené v jednom ohybném, už izolovaném plášti. K tomu přistupuje i speciální případ – nerezové potrubí ve formě vlnovce, které se využívá tam, kde je třeba potrubí prostrčit přes střešní přestup, oběhnout překážku nebo spojit kolektory bez zbytečných tvarovek a spojů.

Tento článek vysvětluje, jak solární potrubí zapadá do celého systému – od kolektoru přes čerpadlovou jednotku a řídicí jednotku až po solární zásobník – a kdy se vyplatí sáhnout po nerezovém vlnovci, kdy po předizolované flexi trubce a na co si dát pozor při plnění, odvzdušňování a uchycení kolektorů, od kterého se odvíjí i samotná trasa potrubí.

Co je solární systém na ohřev vody a kde v něm potrubí zapadá

Solární systém tvoří čtyři propojené prvky, které spojuje potrubí.

Solární systém na ohřev vody (teplovodní solární sestava) se skládá ze čtyř hlavních prvků: solárních kolektorů na střeše, které zachytávají sluneční záření a ohřívají tepelně přenosnou kapalinu (směs vody a nemrznoucí látky), solárního zásobníku s výměníkem tepla, čerpadlové jednotky, která zajišťuje obeh kapaliny, a řídicí jednotky, která celý proces spouští a vypíná podle teplot. Potrubí je prvek, který všechny tyto komponenty fyzicky propojuje – vede horkou kapalinu z kolektoru dolů k výměníku ve zásobníku a chladnější spiatočku zpět nahoru ke kolektoru.

Důležité je mít na paměti, že solární systém doplňuje, nenahrazuje plnohodnotně hlavní zdroj tepla, tedy kotel nebo tepelné čerpadlo. Nejvíce dokáže pokrýt ohřev teplé užitkové vody v letních měsících, kdy je slunečního záření dostatek a spotřeba tepla na vytápění je minimální nebo žádná. Mimo letní sezóny systém dohřívá vodu částečně a zbytek doplňuje kotel nebo tepelné čerpadlo přes druhý výměník ve zásobníku. Pokud zvažujete, zda a jak velký solární systém do domácnosti nasadit, vyplatí se nejprve projít si základní kritéria výběru v článku Jak vybrat solární systém na ohřev vody – potrubí a jeho trasu totiž nemá smysl řešit dříve, než je jasné, kolik kolektorů, jaký zásobník a jakou trasu bude systém potřebovat.

Přesně proto, že jde o doplňkový, ne hlavní zdroj tepla, se vyplatí přemýšlet i o tom, jak se solární okruh napojí na existující kotelový systém. Tématu se podrobněji věnuje článek Solární ohřev jako doplněk ke kotlu, kde najdete i souvislosti mezi trasou potrubí a umístěním technické místnosti vůči kotlu.

Na co kladou solární okruhy nároky na potrubí

Solární okruh je uzavřený, tlakový systém se vlastní expanzní nádobou, která kompenzuje objemovou roztažnost tepelně přenosné kapaliny při vysokých teplotách. To má přímý dopad na to, jaké potrubí se do okruhu smí použít – nejde o běžný beztlakový rozvod, ale o okruh, který musí dlouhodobě odolávat tlaku, teplotním výkyvům a kontaktu s nemrznoucí směsí.

Tepelně přenosná kapalina v okruhu není čistá voda, ale směs vody a nemrznoucí látky, která zajišťuje, že kapalina v potrubí na střeše nezamrzne ani v mrazivých zimních nocích. Zároveň platí, že v letních horkých dnech, kdy je zásobník už plně zahřát a čerpadlo se zastaví, může kapalina v kolektoru a v přilehlém úseku potrubí dosahovat vysokých teplot. Potrubí, spoje a těsnění proto musí být vůči tomu odolná – to platí stejně pro klasické měděné nebo nerezové potrubí, jako i pro předizolovanou flexi trubku či nerezový vlnovec.

Systém se plní a odvzdušňuje ruční nebo elektrickou plnicí pumpou přes plnicí ventily, podobně jako klasický vytápěcí okruh. To znamená, že i samotné potrubí a jeho spoje musí být vedena a namontována tak, aby se dal celý okruh spolehlivě naplnit a hlavně odvzdušnit – vzduchová vreclí v špatně vedoucím potrubí totiž brání správné cirkulaci kapaliny a mohou způsobit přehřátí kolektoru nebo hluk čerpadla. Více o tom, jak plnění a odvzdušňování probíhá v praxi a jaké poruchy se při tom nejčastěji řeší, najdete v článku Servis, plnění a časté poruchy solárních systémů.

Klasické potrubí s izolací vs. předizolovaná flexi trubka 2v1

Volba typu potrubí závisí od délky a náročnosti trasy mezi kolektorem a zásobníkem.

Při výběru způsobu rozvodu mezi kolektorem a technickou místností existují zásadně dvě cesty. První je klasické měděné nebo nerezové potrubí, vedené jako dvě samostatné trubky (přívod a návrat), které je třeba izolovat dodatečně – tedy až po tom, co jsou namontovány na místě, na střeše i v šachtě nebo příduchu, kterým procházejí do domu. Druhou cestou je předizolovaná flexi trubka 2v1, kde jsou přívod i návrat spojeny do jedné ohybné, už z výroby izolovaného pláště.

Tento rozdíl má přímý vliv na čas a náročnost montáže. Při klasickém potrubí musí montážní firma po položení trubek ještě aplikovat tepelnou izolaci na místě – na střeše, kde se pracuje ve výšce a často za obtížných podmínek, i v šachtě nebo stoupance, kde je prostor omezený. Při flexi trubce 2v1 tento krok zcela vypadne, protože izolace je součástí trubky už z výroby. To zkracuje čas montáže, což se oceňuje zejména při delších trasách nebo při rekonstrukcích, kdy se pracuje v obydlím a každá ušetřená hodina montáže znamená méně omezení pro domácnost.

Volba mezi oběma variantami většinou není otázkou „lepší nebo horší", ale otázkou konkrétní trasy a rozpočtu. Rovná, dobře přístupná trasa se dá vyřešit i klasickým potrubím s izolací, zatímco delší nebo komplikovanější trasy, kde by dodatečná izolace na místě znamenala hodně práce, jsou doménou flexi trubky 2v1. Při krátkých, ale mechanicky náročných úsecích – například těsně u přechodu přes střechu nebo u spojování samotných kolektorů – se zase častěji hledá po nerezovém potrubí ve formě vlnovce, kterému se věnuje následující část.

Nerezové potrubí (vlnovec) – ohybné řešení na krátké a náročné úseky

Nerezové potrubí, respektive vlnovec, je ohybné nerezové potrubí určené na rozvod mezi kolektorem a zásobníkem, odolné vůči vysokým teplotám solární kapaliny. Na rozdíl od předizolované flexi trubky 2v1 jde o samostatné potrubí bez vlastní tepelné izolace – ta se musí, podobně jako u klasického měděného nebo nerezového potrubí, doplnit dodatečně. Jeho hlavní výhodou je však ohybnost v kombinaci s odolností nerezového materiálu.

V praxi se vlnovec využívá zejména tam, kde by pevné rovné potrubí vyžadovalo víceero tvarovek a kolínek – tedy víceero potenciálních míst netěsnosti. Typickým příkladem je spojení jednotlivých kolektorů mezi sebou, kde se vlnovcem dá překlenout vzdálenost mezi přívodem a návratem sousedních kolektorů bez toho, aby bylo nutné použít pevné koleno a dva další spoje. Stejně tak se vlnovec hodí při samotném přechodu přes střešní krytinu nebo střešní konstrukci, kde je prostor omezený a potrubí se musí přizpůsobit tvaru přechodu, nebo při napojení na čerpadlovou jednotku v těsných prostorech technické místnosti, kde pevné potrubí prostě nemá kam „zabočit".

Menší jednotková cena vlnovce v porovnání s celou flexi trubkou 2v1 není náhoda – jde o odlišný typ produktu, určený spíše na doplňkové, kratší úseky trasy než na celou délku rozvodu mezi střechou a technickou místností. V praxi se proto oba přístupy často kombinují: hlavní, delší trasu řeší montážní firma předizolovanou flexi trubkou nebo klasickým izolovaným potrubím, zatímco krátké, tvarově náročné úseky v blízkosti kolektorů nebo čerpadlové jednotky se doplní nerezovým vlnovcem.

Solární zásobník – jak se na něj potrubí napojuje

Solární zásobník má oproti běžnému bojleru navíc aspoň jeden výměník tepla napojený na solární okruh, často i druhý výměník určený na dozahřátí kotlem. Voda v zásobníku se ohřívá nepřímo – solární kapalina cirkuluje odděleně, ve vlastním uzavřeném okruhu, a nikdy nepřichází do přímého kontaktu s úžitkovou vodou, která teče z vodovodních kohoutků. Potrubí od kolektoru tedy neskončí „ve vodě" zásobníka, ale je napojeno na vstup a výstup solárního výměníku, který je součástí konstrukce zásobníka.

Tato oddělenost okruhů má praktický důsledek i pro samotné potrubí: protože tepelně přenášející kapalina nikdy neopouští uzavřený solární okruh, potrubí a všechny jeho spoje musí být dlouhodobě těsná právě proto, že případná netěsnost neznamená jen ztrátu vody, ale ztrátu směsi s nemrznoucí látkou, kterou je třeba doplnit a okruh opět odvzdušnit. Při výběru konkrétního zásobníku, jeho objemu a počtu výměníků se vyplatí vycházet z podrobnějšího návodu Jaký solární zásobník potřebuji, kde najdete i souvislosti mezi velikostí zásobníku a délkou či průměrem potrubní trasy.

Čerpadlová jednotka a řídicí jednotka – co pohání oběh v potrubí

Samotné potrubí by bez pohonu bylo zbytečné – kapalina se v něm nepohybuje sama od sebe. O to se stará čerpadlová jednotka v spolupráci s řídicí jednotkou. Řídicí (solární) jednotka porovnává teplotu na kolektoru a ve zásobníku pomocí čidel, a když je kolektor teplejší než zásobník o vopřed nastavený rozdíl, zapne oběhové čerpadlo solární skupiny. Když se rozdíl teplot zmenší nebo kolektor přestane být teplejší, čerpadlo se opět vypne – systém tak běží automaticky, bez nutnosti manuálního zásahu.

Čerpadlová jednotka přitom není jen samotné čerpadlo. V jednom kompaktním bloku obsahuje i uzavírací ventily, teploměry, manometry a pojistný ventil, což výrazně usnadňuje montáž i pozdější servis – všechny klíčové komponenty na obsluhu okruhu jsou vedle sebe, na jednom místě, místo toho, aby byly rozptýlené po celé délce potrubí.

Řídicí jednotku, která celý proces vyhodnocuje, představuje například regulace Euroster 813 Solar – zařízení, které porovnává teplotu kolektoru a zásobníku a podle nastaveného rozdílu zapíná obehové čerpadlo v čerpadlové jednotce.

Ceny jednotlivých komponentů zmíněných v článku se výrazně liší podle jejich funkce v systému.

Kombinace potrubí, čerpadlové jednotky a řídicí jednotky tedy funguje jako jeden celek – potrubí je „cesta", čerpadlová jednotka je „motor" a řídicí jednotka je „mozek", který rozhoduje, kdy se má kapalina po této cestě pohybovat. Podrobnější porovnání dostupných řídicích jednotek a čerpadlových skupin najdete v článku Řídicí jednotky a čerpadlové skupiny solárních systémů.

Pevné uchycení kolektorů a trasa potrubí podle typu střechy

Trasa potrubí se vždy odvíjí od toho, jak a kam jsou kolektory na střeše nebo fasádě upevněny. Kolektory se kotví špecializovanou montážní konstrukcí podle typu střechy – na šikmé střeše se konstrukce liší podle krytiny (škridla, plech, bobrovka), na ploché střeše se používá konstrukce s nastavitelným sklonem, zvyčejně aspoň 15°, aby se kolektor dokázal sám čistit dešťovou vodou, a nakonec existuje i možnost uchycení na fasádu nebo přímo na zem. Konstrukce musí vždy přesně odpovídá rozměrům konkrétního typu kolektoru.

Pro potrubí to znamená, že sklon střechy, typ konstrukce a přesné umístění kolektorů určují, kudy bude trasa potrubí vést, kolik bude mít ohybů a kde bude potřeba přechod přes střešní konstrukci. Při ploché střeše s nastavitelným sklonem kolektoru je spravidla k dispozici i rovná plocha střechy kolem konstrukce, kde se dá potrubí vést poměrně přímo k přechodu. Při šikmé střeše naopak potrubí často musí kopírovat sklon střešní roviny a vést podél latování nebo krokví až k místu přechodu.

Právě proto se výběr konstrukce a řešení potrubí nevyplácí řešit odděleně – konstrukce určuje polohu kolektoru, poloha kolektoru určuje nejkratší a nejvýhodnější trasu potrubí, a tato trasa nakonec rozhoduje o tom, zda se vyplatí sahat po klasickém potrubí, předizolované flexi rource 2v1, nebo po kombinaci s nerezovým vlnovcem na náročnějších úsecích. Podrobněji k tématu uchycení kolektorů na různé typy střech a fasádu najdete v článku Uchycení kolektorů – šikmá střecha, plochá střecha, fasáda.

Rozpěrka, plnění a odvzdušnění okruhu

Jak už bylo zmíněno, solární okruh je uzavřený, tlakový systém. Součástí takového okruhu je vlastní rozpěrka, která kompenzuje objemovou roztažnost tepelné kapaliny při vysokých teplotách – bez ní by tlak v okruhu při zahřátí kapaliny mohl nekontrolovatelně stoupat. Rozpěrka se zvyčejně umisťuje v technické místnosti, v blízkosti čerpadlové jednotky, a je potrubím spojena stejně jako zbytek okruhu.

Systém se plní a následně odvzdušňuje ruční nebo elektrickou plnicí pumpou přes plnicí ventily, podobně jako klasický topný okruh. Toto je krok, který se provádí nejen při prvním uvedení systému do provozu, ale i při servisních zásazích – například pokud se do okruhu z jakéhokoli důvodu dostal vzduch, nebo pokud se měnila nějaká část potrubí či komponentů. Kvalitně vedeno potrubí, bez zbytečných vysokých bodů, kde by se mohl hromadit vzduch, tento proces výrazně usnadňuje. Naopak, potrubí s nevhodně umístěnými ohyby nebo přebytečnými smyčkami může odvzdušnění zkomplikovat a způsobit opakované problémy s hlukem čerpadla nebo nerovnoměrným ohřevem.

Pravidelná kontrola tlaku v okruhu, stavu rozpěrky a tesnosti spojů na potrubí patří mezi základní úkony běžné údržby solárního systému. Podrobný přehled toho, co všechno servis zahrnuje a jaké poruchy se v praxi nejčastěji řeší, najdete v článku Servis, plnění a časté poruchy solárních systémů.

Montáž potrubí – praktický postup a co si je třeba dát pozor

Každý krok montáže potrubí nadvázuje na předcházející, od typu střechy až po odvzdušnění okruhu.

Samotná montáž solárního systému, včetně potrubí, má logický sled kroků. Nejprve se podle typu střechy vybere a namontuje konstrukce pro uchycení kolektorů, následně se určí trasa potrubí od kolektorů k přechodu do domu a dále k technické místnosti. Zde se rozhoduje, zda se použije klasické potrubí s dodatečnou izolací, předizolovaná flexi trubka 2v1, nebo kombinace s nerezovým vlnovcem na krátkých, tvarově náročných úsecích – například přímo u spojení kolektorů nebo u přechodu přes střešní konstrukci.

Po položení potrubí následuje napojení na čerpadlovou jednotku a řídicí jednotku na jedné straně, a na solární zásobník (přesněji na jeho solární výměník) na straně druhé. Samotné komponenty – čerpadlová jednotka se svými ventily, manometry a pojistným ventilem – se zvykle montují těsně vedle sebe v jednom bloku, což zjednodušuje i napojení potrubí z obou směrů. Na závěr se celý okruh naplní tepelnou kapalinou a odvzdušní plnicí pumpou přes plnicí ventily, nastaví se řídicí jednotka a systém se uvede do provozního testu.

Právě proto, že jde o vícekrokový proces, kde každý krok ovlivňuje ten následující (typ střechy → poloha kolektoru → trasa potrubí → volba typu potrubí → napojení na komponenty → plnění a odvzdušnění), se vyplatí mít před montáží jasný plán. Podrobný postup krok za krokem, včetně doporučení k pořadí jednotlivých kroků, najdete v článku Montáž solárního systému – postup krok za krokem.

Reálné příklady z praxe

Rodinný dům se šikmou střechou pokrytou štěrkem, rekonstrukce stávajícího domu. Kolektory jsou umístěny na šikmé střeše a technická místnost se zásobníkem a kotlem se nachází v suterénu, což znamená poměrně dlouhou trasu potrubí – přes podkroví, podél krovu, přes stoupací vedení až do suterénu. Při takové délce trasy a při průchodu různými konstrukčními úrovněmi domu (podkroví, obytné patro, suterén) se montážní firma rozhodla pro předizolovanou flexi trubku 2v1 místo klasického potrubí. Důvodem bylo hlavně to, že dodatečná izolace klasického potrubí na takto dlouhé a členité trase, částečně ve výšce v podkroví a částečně ve stísněném stoupacím vedení, by montáž výrazně prodloužila. Přímo u kolektorů, kde bylo potřeba spojit dva řady kolektorů mezi sebou a zároveň obejít konstrukci uchycení, se navíc použil krátký úsek nerezového vlnovce – díky ohybnosti se jím dalo spojení vyřešit bez dalších tvarovek, čímž se snížil i počet spojů přímo na střeše, kde by případná netěsnost byla nejhorší dostupná na opravu.

Rodinný dům s plochou střechou, novostavba. Kolektory jsou na ploché střeše uchyceny na montážní konstrukci s nastavitelným sklonem, technická místnost je situována přímo pod střechou, v podkroví, takže trasa potrubí od kolektoru k čerpadlové jednotce je krátká – jde jen o jeden střešní přechod a napojení těsně pod ním. Právě díky krátké vzdálenosti a stísněnému prostoru těsně pod střešní konstrukcí, kde se nachází i samotný přechod, se v tomto případě upřednostnil nerezový vlnovec na celý krátký úsek místo klasického pevného potrubí – vlnovec se dokázal přizpůsobit tvaru přechodu i omezenému prostoru u čerpadlové jednotky bez potřeby více kolínek. Dodatečná izolace tohoto krátkého úseku představovala jen zlomek práce v porovnání s tím, co by si vyžadovala delší trasa, takže se vyplatilo ušetřit na počtu spojů a tvarovek místo použití předizolované flexi trubky, která by byla na takto krátký úsek zbytečně předimenzovaná.

FAQ – časté otázky o solárním potrubí

Musí být potrubí solárního okruhu vždy izolované?
Ano. Rozdíl je jen v tom, kdy a jak se izolace řeší. U klasického měděného nebo nerezového potrubí, včetně nerezového vlnovce, se izolace doplňuje dodatečně, přímo na místě montáže. U předizolované flexi trubky 2v1 je izolace součástí pláště trubky z výroby, takže se nic dodatečně neizoluje.

Co je rozdíl mezi klasickým potrubím a předizolovanou flexi trubkou 2v1?
Klasické potrubí vede prívod a spiatočku jako dvě samostatné trubky, které se musí po namontování izolovat přímo na střeše i v šachtě. Flexi trubka 2v1 spojuje prívod i spiatočku do jednoho ohybného, už izolovaného pláště, čímž se dodatečná izolace úplně vynechává a montáž je rychlejší.

K čemu se přesně používá nerezové potrubí (vlnovec)?
Nerezový vlnovec je ohybné nerezové potrubí určené pro rozvod mezi kolektorem a zásobníkem, odolné vůči vysokým teplotám solární kapaliny. V praxi se využívá hlavně na krátké, tvarově náročné úseky – spojení kolektorů mezi sebou, přechod přes střešní konstrukci nebo napojení ve stísněném prostoru u čerpadlové jednotky, kde by pevné potrubí vyžadovalo více tvarovek a spojů.

Proč je solární okruh uzavřený a tlakový a na co slouží expanzní nádoba?
Solární okruh je uzavřený proto, aby tepelná kapalina (směs vody a nemrznoucí látky) nedocházela do kontaktu s okolím ani s užitkovou vodou. Expanzní nádoba kompenzuje objemovou roztažnost této kapaliny při vysokých teplotách, čímž se zabrání nekontrolovanému nárůstu tlaku v okruhu.

Jak se solární okruh plní a odvzdušňuje?
Ruční nebo elektrickou plnicí pumpou přes plnicí ventily, podobně jako u klasického topného okruhu. Tento krok se provádí při prvním uvedení do provozu i při servisních zásazích, například pokud se do okruhu dostal vzduch.

Může solární systém úplně nahradit kotl nebo tepelné čerpadlo?
Ne, plně je nenahradí. Systém doplňuje hlavní zdroj tepla a nejvíce pokrývá ohřev teplé užitkové vody v letních měsících, kdy je slunečního záření dostatek. Mimo tohoto období zvyčejně dohřívá vodu částečně a zbytek tepla dodává kotl nebo tepelné čerpadlo.

Ovlivňuje typ střechy, jakým způsobem se vede potrubí?
Ano, přímo. Typ střechy (šikmá s konkrétní krytinou, plochá s nastavitelným sklonem, nebo fasáda/zem) určuje typ montážní konstrukce kolektorů, a ta zase určuje polohu kolektoru a tedy i to, kudy a jakou trasou povede následující potrubí k přechodu do domu.

Je potřeba speciální čerpadlová jednotka, nebo stačí běžné obehové čerpadlo?
Ve solárním okruhu se používá čerpadlová jednotka, která v jednom kompaktním bloku spojuje obehové čerpadlo, uzavírací ventily, teploměry, manometry a pojistný ventil. Toto uspořádání zjednodušuje montáž i servis, protože všechny potřebné komponenty na obsluhu okruhu jsou na jednom místě, přímo napojené na potrubí z obou stran.

Dá se vlnovec použít na celou trasu potrubí místo flexi trubky 2v1?
Teoreticky ano, ale v praxi se vlnovec častěji využívá na kratší, tvarově náročné úseky, zatímco na delší hlavní trasu se více vyplatí předizolovaná flexi trubka 2v1, která ušetří práci s dodatečnou izolací na celé délce rozvodu. Volba by měla vždy vycházet z konkrétní délky a tvaru trasy v daném domě.

Související témata

• Jak vybrat solární systém na ohřev vody
• Ploché vs. vákuové solární kolektory
• Jaký solární zásobník potřebuji
• Řídicí jednotky a čerpadlové skupiny solárních systémů
• Uchycení kolektorů – šikmá střecha, plochá střecha, fasáda
• Solární ohřev jako doplněk k kotlu
• Montáž solárního systému – postup krok za krokem
• Servis, plnění a časté poruchy solárních systémů
• Časté otázky o solárních zástavbách a kolektorech

Máte dotaz k solárním systémům nebo kolektorům?

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

Jméno a příjmení Nevyplňujte toto pole:

Email

Zpráva