Solární historie v ČR a SR

Úvod
Začněme mapovat tuto historii každý podle svých podkladů, zkušeností a vzpomínek. Lidský život není tak nekonečný jako je "nekonečné" ono sluneční záření. Odchodem každého odborníka mizí i kousíček zkušeností a vzpomínek této historie.

Budoucí malé děti se mohou ptát, co to např. je nad komíny Ladových obrázků, když za nějakou dobu nebudou znát vůbec žádný kouř. Nebo se budou ptát, co dříve bylo na střechách, než na nich byly kolektory. Pokusme se jim přiblížit právě onen časový úsek, kdy se u nás začaly sluneční kolektory na tyto střechy pionýrsky navrhovat. Tedy od světové ropné krize v roce 1973.

Odkud začít?
Předpokládáme, že se časem vytvoří různé obory solární historie, ať už to může být vývoj a výroba kolektorů, testování kolektorů, normalizace (nikoliv politická), vývoj soustav, první realizace a jejich provoz, osvěta, energetická politika a legislativa, zásluhy odborníků atd. atd.

Jedna z nejstarších československých solárních soustav z roku 1976,
závod VŽKG v Kojetíně na Přerovsku,
podrobnosti v textu, dodnes funkční. Foto: J. Baloun

Hodnocení s odstupem 30 let
Pokusme se velmi stručně a zdůrazňuji subjektivně (!) zhodnotit nebo ještě lépe zatím jen popsat vývoj od sedmdesátých let minulého století. Začalo se s vývojem toho, co tu doposud nebylo, tj. klasického (zaskleného) slunečního kolektoru a samostatného nezaskleného absorbéru (venkovní bazény u rodinných domů byly věcí téměř neznámou). U absorbérů se cesty ubíraly vývojem textilních absorbérů, umělohmotných hadic, gumových hadiček až po současné využívání umělohmotných tuhých průtočných desek.

U kolektorů se začínalo zasklíváním deskových radiátorů, druhá cesta, která trvá prakticky dodnes a nikdy neskončí, je vývoj nových typů kolektorů. Od obyčejných deskových a lineárních Fresnelových čoček se vývoj rozšířil na koncentrační, deskové vakuové, trubicové vakuové průtočné, trubicové vakuové s tepelnou trubicí atd.

V prvních začátcích se dokonce zkoušely místo skla polyetylenové fólie, které se však teplem absorbéru pronášely a ničily. Proto se vymyslela varianta, kdy se "králičí" šestihranné pletivo zatavilo z obou stran do fólie a zajišťovalo rovinu fólie za každé situace. Dokonce je ještě v paměti název této fólie: Flexipane.

Rámy kolektorů byly nejčastěji kovové, dřevěné, i z desek tvrdého PVC. Zachoval se i kolektor, který tvoří dvě po obvodu spojená silná skla, kdy je povrch vnitřního spodního skla natřen černou barvou. Voda protékala plným profilem mezi skly.

Velmi brzy se zjistilo, že propagované heslo, kdo umí vyrobit sluneční kolektor, umí využívat sluneční energii, není pravdivé. K viditelnému kolektoru na střeše patří celá řada "neviditelných" prvků v objektu, v naprosté většině realizací v té době "ukončených" solárním ohřívačem TUV. Jiné využití sluneční energie se zatím nesledovalo. Zde se hledaly první vztahy, získávaly zkušenosti. Technicky dokonalý kolektor nemohl překonat chyby špatně navržené solární soustavy a špatnému kolektoru nepomohla ani sebelépe navržená soustava s automatickou regulací. Kolektor s vlastní soustavou tvoří neodlučitelný tandem, jejich vstupy nebo výstupy musí být vyvážené, jeden bez druhého nemohou existovat. Aby byl začátek ještě komplikovanější, neexistovala a nebyla vyvinuta nemrznoucí kapalina a soustavy pracovaly s vodou pouze v letním provozu od jara do podzimu. Kdo napustil v květnu vodu do kolektorů brzo nebo ji v říjnu zapomněl vypustit, toho nenadálý noční mráz připravil o veškeré iluze a leckdo od "sluníčka" natrvalo odešel. Jednou z vedlejších cest ve své době byl i vývoj soustav, které by se před mrazem samy vypustily a při slunečním svitu samy napustily.

Později vyvinuté nemrznoucí kapaliny byly částečně toxické a hygienici tento problém vyřešili velmi jednoduše: v ohřívači TUV musel být vždy tlak vody z venkovního vodovodu vyšší a v primárním (kolektorovém) okruhu nižší. Kdyby došlo k poruše topné vložky, voda z ohřívače by pronikla do primárního okruhu a přes pojišťovací ventil ven. Dnes se toto ustanovení už nedodržuje.
Samostatnou kapitolu tvořil vývoj a výroba automatické regulace, první oběhová čerpadla primárního okruhu se při slunečním svitu zapínala ručně!

Jeden z prvních československých koncentračních kolektorů v chropyňském závodě
Státního statku Kroměříž v den exkurze, realizace před rokem 1984.
Ohříval 2500 l TUV denně, návratnost investice spočítána na 8 let. Foto: J. Baloun

Dalším velkým zklamáním byl poznatek, že sluneční energie nám ohřeje vodu o pár desítek a nikoliv stovek stupňů. V té době byly totiž publikovány výsledky francouzského výzkumného solárního centra v Odeilo, kde velký koncentrační kolektor zajišťoval teploty několik tisíc stupňů Celsia. Bezbřehý optimismus s využíváním sluneční energie vzal za své, řada příznivců opět odešla.

Samostatnou etapou bylo období "energetického zkoumání" slunečního záření, velikost dopadajícího slunečního záření v čase a prostoru, optimalizace orientace a sklonu kolektorů, studium znečištění atmosféry, podílu oblačnosti, nadmořské výšky atd. Vznikly první sluneční počítačové programy např. na velký sálový počítač EC 1010, kde se hodnoty zadávaly pomocí děrných štítků.

První "velcí" oficiální výrobci slunečních kolektorů byli Okresní podnik služeb Kroměříž, Závod Slovenského národního povstání ve Žiaru nad Hronom a Elektrosvit Nové Zámky. Každý výrobce přišel na trh s vlastním slunečním kolektorem:
- Kroměříž měděný plech s měděným lyrovým absorbérem
- Žiar nad Hronom absorbér z hliníkových průtočných lamel
- Nové Zámky ocelový absorbér svařený ze dvou desek systém roll-bond
- Slovenské závody technického skla v Bratislavě vakuové trubicové průtočné kolektory o průměru trubice 100 mm
- Sklotas Duchcov lineární Fresnelova čočka

Pokud se týká "solárních" lokalit, největší iniciativy vycházely z Kroměříže a Žiaru nad Hronom, dalšími byly Praha, Hradec Králové, Liberec, Bratislava a další. Dokonce se v jedné době hovořilo o "solární ose" Liberec - Kroměříž - Bratislava.

Mezi první významné velké solární akce pro přípravu TUV lze zařadit dodnes pracující solární systém s kroměřížskými kolektory v Kojetíně z roku 1976 (140 ks, 120 m², ohřev 2 x 4000 l) a koupaliště Rusava u Holešova, dnes již rekonstruované s novými kolektory. Slovenské žiarské kolektory byly zkušebně realizovány poprvé kolem roku 1980 v podnikovém rekreačním středisku Borovice ve stejném okrese a v roce 1984 byl zprovozněn první systém v Pliešovciach okres Zvolen (48 ks, 96 m², ohřev 2 x 2500 l). Bylo by velmi žádoucí sestavit seznam všech velkých solárních akcí, zhodnotit jejich koncepci, historii, technický i energetický přínos.

V osvětě na sebe velkou roli vzala Československá vědeckotechnická společnost pořádáním solárních seminářů a konferencí. Dalšími propagátory byly Domy techniky, ministerstva (zemědělství, stavebnictví aj.), výzkumné ústavy, veletrhy např. Pragotherm, brněnský strojírenský veletrh, Země živitelka v Českých Budějovicích, Agroklas Nitra, projektové ústavy a další. Nejznámějšími akcemi byly opakované mezinárodní konference Aplikovaná optika ve sluneční energii, Slunce + stavba a další.
Jedněmi z největších propagátorů sluneční energie té doby byli Jaromír Cihelka, Milan Ogoun, Jaromír Sum, Ladislav Michalička, Bohumil Nábělek, Josip Kleczek, Vladimír Jirka, Jaroslav Valášek, Karel Svoboda a další např. dnes již nežijící Jindřich Baloun, Miroslav Malý, Jiří Kratochvíl. Jmenování oněch "statečných" je subjektivní a ošidné, je jisté, že na mnohé bylo zapomenuto. Proto se jim chci na tomto místě předem omluvit. Určitě budou v dalším podrobnějším zkoumání naší solární historie jmenováni.

Již od začátku vznikaly snahy vytvořit nějaké společenství jednotlivců, podniků i institucí zabývajících se využitím sluneční energie. Přes několik iniciativ se to doposud nepodařilo. První iniciativou velmi krátce po roce 1989 byla akce Ing. Tlapy ze Švýcarska, další byl např. "CLUB SOLAR", poslední iniciativou byla akce, kdy při příležitosti veletrhu ECO CITY v březnu 2004 v Praze měl být založen Svaz podnikatelů v oboru solárních energií. Solární prostředí je u nás jakoby začarované. Již hluboko před rokem 1989 jeden pracovník jednoho ministerstva takto propagoval pragmatický vývoj využívání sluneční energie: "Sluneční energii není třeba podporovat. Pokud je dobrá, podpoří se sama a uspěje a přežije ten, kdo bude dobrý". Takže asi ještě dlouho žádný cech nebo jiná zastřešující organizace nevznikne. Každý z nás "bojujeme" sám.

Ku prospěchu všech propagátorů sluneční energie je stav, kdy za celou dobu nedošlo při montáži kolektorů na střeše (alespoň autorovi není nic známo) ke smrtelnému úrazu. Úrazy sice byly, ale ne tak tragické. Smrtelný úraz by byl takovou protizbraní odpůrců využívání sluneční energie, že by byl zneužíván určitě ještě i dnes. Autorovi rovněž není znám žádný oficiální případ, kdy byly kolektory ze střechy smeteny vichřicí. Pokud se tak stalo, tak určitě vinou montážní firmy, ne vinou vichřice. S vichřicí, námrazou a kroupami se musí počítat vždy. Střechy musí být a jsou na toto řádění živlů připraveny, kolektory musí být také.

První velká československá solární soustava
z celohliníkových kolektorů SALK 200 z roku 1984,
farma Vojenské lesy a majetky Pliešovce okr. Zvolen. Firemní prospekt.

Nadšení i motivace
Když hodnotíme podmínky všech propagátorů sluneční energie a srovnáme je s dnešními, jsou zcela odlišné. Zkoumání využití sluneční energie v minulosti se pro mnohé stalo koníčkem, posedlostí, našli v něm nový smysl života. První pokusy se leckdy odehrávaly i na vlastní zahrádce. Pro mnohé to mohlo být únikem od politické normalizace, která nenahrávala procesům, které by nebyly pod kontrolou vedení. Když nám však Sovětský svaz zdražil dodávky ropy, což by se v plánovaném rozvíjejícím se hospodářství stát nemělo, začalo se na sluneční energii pohlížet vstřícněji. Začaly být vydávány každoroční Státní cílové programy na úsporu paliv a energie, vše bylo najednou jednodušší. Nikoho jaksi tolik netrápilo, jaké energetické ztráty jsou všude kolem nás. Patřilo to v té době k našemu dosaženému stupni technického rozvoje. Na západ se jezdilo zcela mimořádně, místo odborníků spíš ředitelé. Proto se docela dobře mohly do těchto programů zařadit i solární systémy na přípravu TUV, protože šetřily převážně uhlí a snižovaly exhalace. Vykazované úspory se však násobily, protože si je psali do ročních hlášení jak projektové ústavy, tak výrobci, provozovatelé. "Centrum" dostávalo informace, jak nám sluneční energie pomáhá a možná proto se uvolňovaly další prostředky pro různé rezorty např. zemědělství, průmysl, stavebnictví atd. Postavilo se relativně dost velkých solárních systémů, přestože matematicky spočítaná návratnost byla desítky let. Aby to nevyvolávalo špatnou reakci mezi lidmi a tolik neodrazovalo další investory, byla pro porovnání nákladů vymyšlena tzv. společenská cena jinak výrazně dotované elektrické energie. Dnes bychom řekli jakási výrobní cena, ale ještě bez externalit. Na ni už byly výpočty příznivější.
Motivace státu pro majitele rodinných domů byla nulová.

Mezinárodní srovnání
Po světové ropné krizi v roce 1973 na tom byly všechny evropské státy stejně. Začaly se ohlížet po jiných zdrojích energie. Jestli těm používaným se říkalo konvenční nebo tradiční, sluneční energii se říkalo zdroj nekonvenční, netradiční. Tepelná čerpadla nebyla veřejnosti vůbec známa a o biomase se nevědělo také nic.

Na jednom semináři zkraje 80. let dokonce padlo číslo, že ve Spolkové republice Německo je už 80 výrobců slunečních kolektorů a u nás by se dali spočítat na prstech jedné ruky. Přesto se podařilo realizovat řadu v té době "velkých" solárních systémů s plochou kolektorů až stovek metrů čtverečních na jeden systém. Když v roce 1989 padla železná opona a byli u nás odborníci z Rakouska, velmi se divili, jak jsme u velkých systémů proti nim daleko. Vypadalo to tak, že se na nich od nás i trochu učili. V jejich zemi se realizovaly jen malé soustavy pro rodinné domy, na velké soustavy by jejich stát prostředky neuvolnil. Naopak u nás si téměř žádný majitel rodinného domu sluneční kolektory nepořídil, protože mu nic nešetřily. Dnes je tomu naopak. Velkých soustav je jako šafránu, malé na rodinných domech přibývají.

Díky tržnímu hospodářství má vše cenu podle nabídky a poptávky a ekonomické a energetické výsledky využívání sluneční energie jsou průhlednější.

Závěr
Výše uvedené hodnocení naší solární historie považujme za první pokus subjektivního charakteru. Nacházel jsem se v určitém čase v určitém místě v určité oblasti bádání a získal jsem určité zkušenosti s určitými konkrétními zakázkami. Nebyl jsem však sám, byly nás desítky. Pokusme se uvedené období postupně mapovat a připravit tak podklady pro profesionální historiky, kteří vše zhodnotí s větším časovým odstupem ještě lépe a objektivněji. Mladou generaci podnikatelů v solární energetice budou však více zajímat konkrétní koncepce, technické výsledky, místa realizací a event. jména lidí, kteří soustavy obsluhovali. Ti o nich vědí nejvíce. Věříme, že se tato bílá místa naší solární historie začnou postupně zaplňovat.

A na úplně poslední závěr jedna výzva. Najde se sponzor, jednotlivec nebo firma, která položí základy k budování našeho českého "solárního muzea"? Může obsáhnout i fotovoltaické využití sluneční energie. Exponátů "historických" kolektorů a dalších zařízení je už dost, byla by škoda je časem zlikvidovat. Některé větší solární soustavy byly z různých důvodů už také demontovány, zůstaly jen fotografie a vzpomínky autorů. Vývoj pokračuje dál...

První firemní prospekt československého slunečního kolektoru SP 79. Všimněme si, že pod bodem 3 se dnešní absorbér tehdy ještě nazýval výměník.

První československá mezinárodní solární konference bude mít za krátký čas dvacetileté výročí.