Napkollektorok működtetése
A napkollektorok olyan épületgépészeti berendezések, amelyek közvetlenül, a napenergia felhasználásával állítanak elő fűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtés során az épület megfelelő hőszigetelésével, valamint alacsony hőmérsékletű fűtésvíz-igény (pl. padlófűtéssel) meglétével optimális, tavaszi és őszi időszakban átmeneti, télen, mint kisegítő fűtés ún. kombi vagy multi-funkciós hőtárolóval használatos.
A napkollektorok technikai fejlődése során az első a síkkollektorok megjelenése volt. Felépítése nem túl bonyolult, egy feketére festett, vagy éppen az alumínium csillogó fényvisszaverésével számoló felületre rögzítik a réz csöveket, amelyben fagyálló folyadék kering. A sík kollektor rézcsöveiben felmelegített folyadékot a keringető szivattyú továbbítja az épületen belül (fagymentes helyen) található puffertartály hőcserélőjébe. Ez a bordás hőcserélő pedig átadja a meleget a tartály vízének. Egy 150 literes melegvíz tárolót 3 négyzetméternyi sík kollektor felület fel tud tölteni 6 óra alatt, felhőtlen, napsütéses időben. Kiválóan alkalmazható pl. az úszómedence felfűtéséhez.
A vákuumcsöves napkollektor már lényegesen nagyobb hőgyűjtő kapacitással rendelkezik. Többféle kivitelt készítenek a vákuumcsöves napkollektorból: gravitációs és zárt rendszerű, U csöves és heat-pipe rendszerű. Ez ilyen típusú napkollektorokat elsődlegesen melegvíz előállításra célszerű használni, de arra az év 80%-ában alkalmas. Általánosan elmonható, hogy 1 négyzetméter kollektor felület 70 liter melegvizet képes előállítani egy felhő nélküli napsütéses napon (6-8 óra alatt).
Időszakos vízmelegítésre kitűnően használhatóak a gravitációs napkollektorok. Itt a fűtőcsövek egy hengeres víztartályba továbbítják a meleget, felfűtve ezzel a tartály vizét. A “hideg” oldalon a hálózati vízre csatlakozik a tartály, míg a meleg vizet ez a víznyomás tolja ki a felhasználó részére. Fontos, hogy a felhasználás helye ne legyen messze a berendezéstől. Jellegéből adódóan ez a napkollektor fajta téli üzemben nem használható.
Az U csöves rendszerként megismert napkollektoros vízmelegítő technológia már megköveteli a fagyálló használatát. Felépítése egyszerű, és a technológia zárt. A kollektor csövek felső lezáró dobozában végigfut kettő vastagabb átmérőjű rézcső, ezekbe van beleforrasztva az U alakban meghajtott vékonyabb cső. Az U csövet beborítja egy alumínium fólia, amelyre rá kell húzni a duplafalu vákuumcsövet. Ez a – két fala között – légmentes üvegcső biztosítja, hogy a napsütés hatására a rézcsövön keletkezett meleg még téli fagyos napokon se tudjon megszökni, annak minden kicsi hőnyeresége melegvíz formájában kerül bele az épületen belül elhelyezett puffertartályba.
Előbbitől egyszerűbb a heat pipe rendszerű vákuumcsöves rendszer. Ennél egy speciálisan kialakított és speciális folyadékkal töltött rézcső csatlakozik a hőgyűjtő – hőleadó fejbe. A fűtőcsövek gyűjtik össze a nap melegét, azt átadják a hőgyűjtő idomban áramló fagyálló folyadéknak. Ezt a felmelegített glikolos folyadékot vezetik a puffertároló hőcserélőjébe. A hőcserélő leadja a hőenergiát a tartály vizének. A napkollektorban mindig ugyanaz a folyadék kering s a zárt csőben levő folyadék forráspontja alacsony. A fűtőcső és a benne levő folyadék felmelegszik, gázneművé alakul és felfelé törekszik a hőgyűjtő fejbe. Itt a keringetőszivattyú által áramoltatott glikolos folyadék lehűti a fejet, a gáznemű anyag cseppfolyóssá válik és visszacsorog a cső aljába, mely folyamat ismétlődik.
A napkollektorokat gyakran összetévesztik a napelemmel, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja. A napkollektor az aktív napenergia hasznosítás egyik eszköze. A napenergia a megújuló energiaforrások közé tartozik, így termelése, felhasználása kevésbé környezetszennyező, mint pl. a CO2 kibocsátással járó technológiák. A melegvíz készítésére fordított hőmennyiség az egyre alacsonyabb energiafelhasználás miatt azonos értékű a fűtési energiaigénnyel, ezért a hőtermelő napkollektorok jelentősége fokozatosan növekszik. Ezen technológia lehetőséget ad a melegvíz készítésben a hőtermelő elektromos energia kiváltására.
Jelen cikk a KEHOP-5.4.1-16-2016-00822 az. sz. „Szemléletformálási programok megvalósítása Deszken” című pályázat keretében készült.
dr. Altmayerné dr. Kocsis Anita
klímareferens
