Klimatické podmínky České Republiky
Z hlediska klimatického leží Česká republika v mírné oblasti. Typická je velká proměnlivost počasí a pravidelné střídání ročních období. Podle klasifikace Köppena patří naše území k mírně teplému klimatu s rovnoměrným rozložením srážek během roku. Podle klasifikace Alisova patří území České republiky do mírného klimatického pásu, do oblasti atlantsko-kontinentální. Vlivy, které určují klima nazýváme klimatotvorné faktory (klimatické činitele). Rozlišení jednotlivých činitelů vytvářejících klima není jednoznačné, protože jejich vlivy se vzájemně prolínají. Pro účely tohoto výkladu budeme považovat za základní klimatické činitele:
- energetickou bilanci,
- atmosférickou cirkulaci,
- geografické faktory,
- antropogenní faktory.
Energetická bilance
je určována především součtem všech toků krátkovlnného a dlouhovlnného záření, které jsou atmosférou a aktivním povrchem pohlcovány, odráženy a vyzařovány.
Dále je třeba brát v úvahu změny tepelné energie při fázových změnách vody, změny tepla ve svrchních vrstvách půdy a předávání tepla mezi aktivním povrchem a spodními vrstvami atmosféry. Pravidelné změny příkonu sluneční energie během roku a dne se projevují poměrně pravidelným chodem řady meteorologických prvků (např. teploty a poměrné vlhkosti) a výraznou závislostí výskytu meteorologických jevů na roční a denní době (např. bouřek).
Atmosférická cirkulace
z hlediska vytváření klimatu sledujeme především převládající typ proudění a pohyb vzduchových hmot, tzn. vlivy, způsobené všeobecnou cirkulací atmosféry.
Dále sledujeme složky atmosférické cirkulace, podmíněné členitostí terénu a vlivy pobřeží velkých vodních ploch.
Důležitou roli hrají též termicky podmíněné konvekční pohyby vzduchu a tření vzduchu o zemský povrch.
Geografické podmínky
klima se vytváří v konkrétních, relativně stálých geografických podmínkách.
Největší vliv na vytváření podnebí mají:
- zeměpisná šířka,
- nadmořská výška,
- rozložení pevnin a oceánů (vzdálenost místa od pobřeží),
- orografie (reliéf zemského povrchu),
- mořské proudy.
Antropogenní vlivy
z hlediska působení člověka má největší vliv růst CO2 a dalších plynů v atmosféře.
Vliv na klima mají též:
tepelné znečištění atmosféry (tj. teplo uvolňované činností člověka),
obsah antropogenních aerosolů v atmosféře,
ničení rostlinné pokrývky, zejména tropických lesů.
Dlaším důležitým faktorem pro návrh solárního systému pro ohřev teplé užitkové vody (TUV)
Průchod solárního záření zemskou atmosférou
Velikost součinitele znečištění atmosféry se během roku v daném místě mění. Závisí na teplotě během dne i roku a tím spojené množství vodní páry obsažené ve vzduchu. Se vzrůstající teplotou roste i množství vodní páry. Dále pak na výkyvech počasí a množství exhalací. Obecně lze říci, že s nadmořskou výškou hodnota součinitele znečištění klesá, naopak s nárůstem teploty zase stoupá. Přibližně lze počítat s průměrnými hodnotami uvedené níže:
Z = 2 pro místa nad 2 000 m n. m
Z = 2,5 pro místa nad 1 000 m n. m
Z = 3 pro venkov bez průmyslových exhalací
Z = 4 pro měst
Tyto hodnoty lze použít při návrhu solárního systému pro vytápění a ohřev TV, důležité je zjistit celkovou energii dopadající na osluněnou plochu. Ta však kromě intenzity solárního záření je závislá na statisticky zjištěných hodnotách doby slunečního svitu, řadí se do kategorie náhodných veličin způsobené oblačností a zamračeným podnebím. Proto je zde i při použití dlouhodobého průměru součinitele znečištění zanedbatelný vliv na spolehlivost výsledku.Pro Českou republiku lze počítat s průměrnými měsíčními hodnotami uvedenými v tabulce níže:
měsíc | horské oblasti | venkov | města | průmyslové oblasti |
leden | 1,5 | 2,1 | 3,1 | 4,1 |
únor | 1,6 | 2,2 | 3,2 | 4,3 |
březen | 1,8 | 2,5 | 3,5 | 4,7 |
duben | 1,9 | 2,9 | 4,0 | 5,3 |
květen | 2,0 | 3,2 | 4,2 | 5,5 |
červen | 2,3 | 3,4 | 4,3 | 5,7 |
červenec | 2,3 | 3,5 | 4,4 | 5,8 |
srpen | 2,3 | 3,3 | 4,3 | 5,7 |
září | 2,1 | 2,9 | 4,0 | 5,3 |
říjen | 1,8 | 2,6 | 3,6 | 4,9 |
listopad | 1,6 | 2,3 | 3,3 | 4,5 |
prosinec | 1,5 | 2,2 | 3,1 | 4,2 |
Dále je pro určení systému ohřevu vody nutné určit úhel. Pro výpočet je možné použít následují hodnoty v daných měsících.
Měsíc úhel poč. hodin
22. 12. | -23°27´ | 7,85 |
22. 11. a 21. 1. | -20° | 8,26 |
23. 10. a 20. 2. | -11°30´ | 10,12 |
23. 9. a 21. 3. | 0° | 12,00 |
23. 8. a 21. 4. | 11°30´ | 13,90 |
23. 7. a 22. 5. | 20° | 15,70 |
22. 6. | 23°27´ | 16,34 |
V praxi se však volí jen optimalizace pro letní a zimní provoz.
a = 30° až 45° pro letní provoz
a = 60° až 90° pro zimní provoz
V letních měsících je slunce vysoko nad obzorem a v zimních měsích je naopak nízko nad obzorem.