Általános ismertető

A napkollektorok a Nap hősugárzását hasznosítják, azt összegyűjtik és abból rendszerint meleg vizet állítanak elő. A napkollektor feladata a Nap energiájának összegyűjtése és átalakítása hőenergiává amely alkalmassá tehető háztartási és ipari szolgáltatások biztosítására. A Nap energiáját hasznosító kollektor elnyeli a napsugár által közvetített hőt és azt átadja a kollektorban keringő folyékony, jó hőközvetítő folyadéknak. Az energiaátalakítás alapja, hogy a fény és részben a hő egy úgynevezett abszorber felületet melegít fel. Ez a hő aztán különböző kollektortípusokban más és más módon, de egy speciális fagyálló folyadékot (monopropilén-glikol) melegít fel, amely egy szivattyú segítségével egy tároló tartályon, pontosabban egy hőcserélőn keresztülhaladva leadja a megtermelt hőt. A napkollektorok használati meleg víz előállítására, medence vízének melegítésre, fűtés rásegítésre alkalmas berendezések.

Napkollektoros rendszerekből ma igen nagy választékot találunk. Rengeteg márka illetve típus kerül forgalomba. Alapvetően azért a kollektorokban rejlik a legfőbb különbségük. A köztudatban a sík kollektor és a vákuumcsöves kollektor kifejezés terjedt el.

Alapvetően három típusú termikus napkollektort különböztetünk meg: sík kollektorok, vákuumcsöves kollektorok és termodinamikus szolár rendszerek.

1. generáció: Sík kollektor

A síkkollektorok egy szigetelt vízálló dobozban elhelyezett sötét elnyelő lemezből és egy csőhálózatból állnak. Általában szelektív bevonatú abszorberrel, egyszeres üvegfedéssel készülnek.  A víz vagy hővezető folyadék áthalad az abszorber alatt található csövekben. A felmelegített hővezető folyadék elszállítja a hőmennyiséget a szolár tárolóba. Ez a kollektor típus, bár gyengébb teljesítményű sok vákuumcsöves kollektorhoz képest, még mindig a legnépszerűbb az egyes országokban. Kiforrott technológián alapszik, megbízható működésű. Az eladott napkollektorok közel 95% tartozik ebbe a kategóriába.

2. generáció: Vákuumcsöves kollektor

A vákuumcsöves napkollektorok sorban elhelyezett párhuzamos üvegcsövekből állnak. Az egyik legnagyobb hatékonysággal üzemelő napkollektor a vákuumcsöves rendszerű. A szerkezet sajátossága, hogy viszonylag gyenge fényviszonyoknál, valamint hidegebb külső hőmérséklet esetén is akár 95°C hőfokúra tudja felmelegíteni a vizet, azaz zordabb időjárási körülmények között is nagy hatékonysággal üzemel.  A vákuumcsőben egy rézcső található, mely összegyűjti a Nap által a Földre sugárzott hőenergiát, a csőben található vákuum pedig elszigeteli a környezettől az összegyűjtött hőt, ezáltal jobban tárolva azt. A vákuumcsőben bárium található, ez biztosítja a vákuum fenntartását, mert a bárium megköti az esetlegesen felszabaduló gázmolekulákat. Így a csőben a hőmérséklet elérheti akár a 300 °C-ot is, szemben a sík, levegő hasznosítására épülő kollektoroknál tapasztalható 150 °C-kal. További előnyük a sík kollektorokkal szemben az is, hogy a vákuumcsövek sokkal tovább képesek maximális teljesítményt nyújtani, mert a csövek 40-45°-os szögtartományban képesek hasznosítani a Nap sugarait, így nem kell hozzájuk forgatómotorokat szerelni, hogy kövessék a Nap pályáját.

Mára komoly térnyeréssel, nagyon elterjedt típus lett a vákuumcsöves kollektor, de nem szabad elfogadni ennek a kizárólagosságát. Mindkét rendszernek vannak előnyei és hátrányai is, ezért elsősorban a felhasználás jellege, továbbá az elvárt élettartam az, ami a választásnál meghatározó. Természetesen lehetnek egyéb szubjektív tényezők is a vásárlói oldalról.

3. generáció: Termodinamikus szolár rendszer

A termodinamikus szolár rendszer a napenergiát és a környezeti energiákat hasznosítja egy hőszivattyú segítségével. A rendszer típustól függően 1-40 db, darabonként 8 kg tömegű, 1,6 m² abszorber hőelnyelő felületből (szolár panelből) áll, egy úgynevezett szolár blokkból, mely magában foglalja az elektromos meghajtású Scroll kompresszort, a termosztatikus expanziós szelepet, a digitális vezérlést, a tároló előnykapcsolást és a szolár disztribúciós hálózatot.

Működése során Carnot hőerőgép elvét hasznosítja. A hőátadó folyadék a szolár körben az R407c. A hűtőközeg belép az abszorberbe, ahol elpárolog, miközben elvonja a hőt a környezetétől. Az elpárolgott hűtőközeget elszívja a Scroll kompresszor, amely megemeli a nyomását és a hőmérsékletét. A szolár blokkba integrált gáz-víz hőcserélőben kondenzálódik a hűtőközeg és átadja a hőmennyiséget a központi fűtési rendszer részére. Mielőtt a hűtőközeg visszatér az abszorberbe, a termosztatikus expanziós szelep csökkenti a nyomását.

A termodinamikus szolár központi fűtési rendszer kiküszöböli a hagyományos sík és vákuumcsöves kollektorok működési korlátait. A szolár panel hatásfoka 99,1%-os, mely kisebb helyigényű és tömegű, nincs üvegtörés és jegesedés veszély, a panel nem öregszik, nincs fagyálló folyadék, melyet 2-3 évente cserélni kell, nincs karbantartási igény. A rendszer folyamatosan biztosítja a hőenergiát az év 365 napján -5°C fokos környezeti hőmérsékletig még éjszaka is, mivel nemcsak a napenergiát, hanem a környezeti energiákat, a párát, a csapadékot, és a levegőben rejlő energiákat is hasznosítja. Magyarországon az elmúlt 30 évben évente mindössze 12 napon volt az átlaghőmérséklet -5°C alatt, mely időszakra kiegészítő – elektromos, kandalló vagy egyéb fűtés szükséges. A rendszer hátránya, hogy a kompresszor segédenergia igénye valamivel magasabb, mint a sík és vákuumcsöves kollektorok szivattyúinak elektromos áramigénye.

Használati meleg víz készítés:

Egy átlagos háztartásban az éves gáz felhasználás hozzávetőlegesen egyharmadát fordítjuk meleg víz előállításra. Sokan ezen az arányon meglepődnek hiszen úgy gondolják, hogy a nyári gázfogyasztást véve alapul, ez sokkal kevesebb. Ez csalóka számítási alap hiszen nyáron inkább hidegebb vízben és rövidebb ideig fürdünk. Az éves besugárzás figyelembe vételével ennek a mennyiségnek 70-80%-át kiválthatjuk napkollektoros rendszerrel. Így akár évente 20%-ot megtakaríthatunk.

Fűtésrásegítés, használati meleg víz készítéssel kombinálva:

A meleg víz előállítása mellett a gázszámlának a kétharmada a 6 hónapos fűtési időszak energia fogyasztását tükrözi. Természetesen ez az arány függ az épület egyéb jellemzőitől is, pl. szigeteltség, méret, nyílászárók mérete, száma és minősége, épületgépészeti kialakítás, stb. A fűtési szezon december – február közötti időszakában legnagyobb az igény, de a maradék három hónap alatt komoly megtakarításokat lehet elérni napkollektoros rendszerekkel. Megfelelően méretezett és magas minőségű rendszerrel az éves fűtési költség akár 30-40%-át meg lehet takarítani. Ha ehhez hozzáadjuk a használati meleg vízkészítő funkció megtakarítását akkor reálisan elérhető az éves 40-50% megtakarítás.

Ma a napkollektoros használati meleg vízkészítő berendezések megvásárlása, szerintünk már egyáltalán nem kockázatos beruházás, nem lehet különösebb mérlegelés tárgya, mert a környezetünk megóvása mellett ez egy gazdaságilag is megtérülő nagyon hasznos beruházás, amely értéknövelő is egyben!

 

 

 

 

Be Sociable, Share!