Napkollektorok

– Mik azok a napkollektorok?
A napkollektorok a napsugárzást elnyelik, és hőenergiává alakítják. Az így keletkezett hőenergia használati melegvíz készítésre, épületek fűtésrásegítésére vagy medencék vizének fűtésére használható. A leggyakoribb alkalmazás a használati melegvízelőállítás. Éves átlagban a használati melegvízelőállítás költségeiből többnyire 60‑70%‑os energia megtakarítás érhető el, ami a nyári félévben közel 100%, a téli félévben pedig 30‑40%.

– Hogyan működnek a napkollektorok?
A napsugárzást a különböző tárgyak anyaguktól, kialakításuktól függő részarányban visszaverik, elnyelik vagy átengedik. Hő akkor keletkezik, ha a napsugárzást az anyag elnyeli. Ezért a napkollektoros hőhasznosító berendezések célja a napsugárzás minél nagyobb részarányú elnyelése. Azt a berendezést, ami a napsugárzást elnyeli és hővé alakítja, napkollektornak nevezzük. A napkollektor általában egy elöl üvegezett, hátul hőszigetelt lapos dobozban elhelyezett csőjáratos fekete lemez (síkkollektor).

– Mennyi napenergia hasznosítható Magyarországon?
Magyarország az északi mérsékelt övben, az északi szélesség 45,8° és 48,6° között található. A napsütéses órák száma megközelítőleg évi 2100 óra, a vízszintes felületre érkező napsugárzás hőmennyisége kb. 1300 kWh/m2 év. A napsugárzás csúcsértéke nyáron, a déli órákban, derült, tiszta égbolt esetén eléri, esetenként meghaladja az 1000 W/m2 értéket.

Vízszintes felületre érkező sugárzás Európában

– Mi a napkollektorok optimáis dőlésszöge és tájolása?
A hasznosítható napsugárzás mennyiségét befolyásolja a napkollektorok dőlésszöge és tájolása. Magyarországon a legtöbb napsütés – megközelítőleg évi 1450 kWh/m2 – déli tájolású és 40-42°-os dőlésszögű felületre érkezik.

A következő ábrán látható, hogy a hasznosítható napsugárzás hogyan csökken az optimális elhelyezéstől való eltérés függvényében. Jelentős csökkenés csak függőleges dőlés, és keleti vagy nyugati tájolás közelében tapasztalható. Az optimális dőlésszöget és tájolást az elnyelőfelület sugárzásjövedelmén kívül befolyásolják a napenergia-hasznosító berendezés üzemi körülményei is. Felmerülhet az a kérdés is, hogy célszerű-e a nap irányába forgatni az elnyelőlemezt. Mivel a napsugárzás jelentős része határozott irány nélküli szórt sugárzás, ezért a napkövetéssel elérhető teljesítmény növekedés általában nem áll arányban a forgatás miatti bonyolultság- és költségnövekedéssel.

A napsugárzás-jövedelem csökkenése az elnyelőfelület dőlésszöge és tájolása függvényében

– Melyek a napkollektoros rendszerek főbb részei?
Magyarország éghajlati adottságai mellett aktív napenergia-hasznosítás céljára többnyire fagyálló folyadék munkaközegű napkollektorokat alkalmaznak. Az ilyen napkollektoros hőtermelő berendezések általában az alábbi fő részekből állnak:
Napkollektorok, melyek elnyelik, hővé alakítják és a folyadék munkaközegnek átadják a napsugárzás energiáját.
Tárolók, melyek a napkollektorokkal termelt hőt melegvíz formájában tárolják.
Működtető, szabályozó, biztonsági és ellenőrző szerelvények. Ide tartozik a keringető szivattyú, az automatika, a tágulási tartály, a biztonsági- és visszacsapó szelep, a nyomás- és hőmérők, a szabályozó és váltószelepek valamint az egyéb szerelvények.
Csővezeték rendszer, mely a kollektorokat köti össze a tárolóval.
A napkollektoros rendszerek a kollektorokban felmelegedő folyadék szerint lehetnek egy- vagy kétkörösek. Amikor nincs közvetítő közeg (fagyálló), csak közvetlenül a vizet melegítjük, az az egykörös rendszer. Magyarországon egész éves üzemre a kétkörös, fagyálló folyadék munkaközegű napkollektoros rendszerek alkalmasak, amikor is hőcserélő közbeiktatásával melegítjük fel a vizet.

Kétkörös szivattyús használati melegvízkészítő rendszer

– Melyek a legelterjedtebb napkollektor típusok?
A legelterjedtebb napkollektor típusok a síkkollektor és a vákuumcsöves napkollektor. Ezeket a kollektorokat szerkezeti kialakításuk szerint még további alcsoportokba lehet sorolni, de jelen cikkben ezekre nem térünk ki.

Síkkollektor
Európában a legelterjedtebb típus, a mediterrán vidékeken több évtizede működnek. A kékes színt a szelektív elnyelő réteg adja. Ez rendkívül fontos része a napkollektornak. A táblát egy speciális edzett üveg fedi, ami általában 4 mm vastag, ellenáll a jégverésnek. Egyszerű kialakítás, hosszú élettartam jellemzi. Az év nagy részében kiválóan alkalmas napenergia hasznosításra.

Síkkollektor felépítése

Vákuumcsöves napkollektor
Ennél a típusnál kívülről üvegcsövek látszanak. Az üvegcső valójában dupla üvegcső, és a két üvegcső között vákuum található, belső üvegcsőben etanollal. Mivel a vákuum hőszigetel, ez csökkenti a napkollektor hőveszteségét, ha a külső hőmérséklet alacsony (azaz télen).

Heat-pipe típusú vákuumcső működése

A fűtőcsövekbe gyárilag olyan folyadékkeveréket töltenek, melynek forráspontja alacsonyabb a víz forráspontjánál. Amikor a fűtőcső hőmérséklete a folyadékkeverék forráspontja fölé emelkedik, a csőben lévő folyadék légnemű halmazállapotúra változik. Ez a gáz gyorsan tud áramlani a fűtőcső hőátadó végéhez (fejrész). Ott a hőgyűjtő idomban keringetett folyadéknak átadja a begyűjtött hőenergiát, lehűl és újra folyadék halmazállapotúra változik. A folyadék visszafolyik a fűtőcső aljába, ahol újra melegszik és újra gőzzé alakul.

Vákuumcsöves napkollektor

A kereskedelemben több kollektortípust, és különféle rendszereket ajánlanak. A kiemelkedően jó hőszigetelésű vákuumcsöves napkollektornak 10-15 %-kal magasabb lehet a hatásfoka a síkkollektorhoz viszonyítottan. Nyáron ez a hőszigetelő képesség azonban hátrányt is jelenthet, hiszen magasabb hőmérsékleten üzemel, ami jobban igénybe veszi az egész rendszert. Vákuumcsöves napkollektort általában akkor alkalmazzunk, ha folyamatosan nagyobb hőigény kiszolgálása a cél, vagy kifejezetten a téli fűtésre történő rásegítésre van igény. Általános esetekben pedig a nyugati országokban nagyobb arányban elterjedt – üzembiztosabb síkkollektorok jelentenek optimális és hosszabb távú megoldást.

Írjon nekünk!

Lépjen kapcsolatba velünk az alábbi mezők kitöltésével!

Magyarország

6400 Kiskunhalas,
Jókai u. 81-83.
Tel/Fax: +36 – 77 – 521 306
info@halasbau.de

 

 

 

 

 

 

 

 

6400 Kiskunhalas, Jókai u. 81-83.
ADATVÉDELMI TÁJÉKOZTATÓ
A jobb felhasználói élmény érdekében weboldalunkon sütiket használunk.
Elfogadom