A Napenergia
A napenergiát hasznosító fűtésrendszer a napkollektor közvetítésével a napfényt hővé átalakítja át.
Az ilyen módon előállított hőt elsősorban a használati meleg víz hőmérsékletének növelésére hasznosítjuk. A napenergiát hasznosító fűtési rendszer megfelelő kialakítás mellett az az évi használati meleg vízszükséglet (HMV) energiaköltségének a 60-70%-a is megtakarítható. A napkollektoros rendszerrel a vízmelegítés önállóan májustól szeptemberig is eltarthat, miközben a kazán kikapcsol ez idő alatt. Így, fűtőolaj vagy földgáz, azaz energia költség takarítható meg.
A napenergiát hasznosító fűtésrendszer az éves használati meleg víz felhasználásának 60-70% -át biztosítja!
A napkollektoros rendszer részei:
1. sík vagy vákuumcsöves napkollektor
2. HMV meleg víztároló tartály hőcserélővel (200-1000 liter)
3. szolárállomás (kompakt – keringetőszivattyú, tágulási tartály, mérőműszerek, golyós szelepek stb.)
4. mikroprocesszoros vezérlés (opcionális)
5. kazán (faelgázosító, pelletkazán, kondenzációs álló vagy fali stb.)
6. hálózati hideg víz bemenet
A napenergiát hasznosító fűtési rendszer lényege, a napkollektorok által termelt hő-és napenergia tárolása . A termelt hőt a napkollektor a szolár melegvíztároló hőcserélőjén keresztül áramoltatva leadja, így a benne tárolt víz felmelegszik. Kiegészítésként – amikor a napsugárzás nem áll rendelkezésre – a tárolóban egy másik hőcserélő segítségével a kazán készíti a szükséges meleg vizet.
Egy családi háznak (4 fő), 6m2 napkollektorra (sík kollektor esetében), és ~ 300- 400 liter meleg vízre van szüksége.
Éves átlagban többnyire 60-70%os megtakarítás érhető el!
A nyári félévben közel 100%, a téli félévben 30-40% a melegvíz megtakarítás várható!
A rendszer nagyobb napkollektor felülettel és tárolási kapacitással kiegészítve, alkalmas az alacsony hőmérsékletű fűtésrendszerrel való kombinálásra. Így a napenergia hozzájárulhat a ház fűtési költségének további mintegy 20%-os megtakarításához (az éves használati meleg víz felhasználásának 60-70% megtakarításon felül).
| A lakóépületekben többnyire sík vagy vákuumcsöves napkollektort használnak. A sík kollektorok a legalkalmasabbnak, víz-fűtés célra, mert ezeknek jobb az ár-arányértéke. Vákuumcsöves kollektorok esetében a hőmérséklet magasabb, így a hatékonysága is nagyobb, ezért szívesebben alkalmazzuk a ház fűtésének rásegítésében. | |
|
Amennyiben csak a használati meleg víz elkészítése a feladat, ahhoz elegendő egy szabványos szolár meleg víztároló. A kombinált fűtési rendszerhez már kiegészítő hőcserélővel rendelkező meleg víz tárolót alkalmazunk. A tárolási térfogat ne legyen túl nagyméretű. A nagyobb meleg víz tárolók valóban több energiát képesek megtartani , igaz hogy szinte állandó az energia-begyűjtés történik a kollektorok felől, de a víz alacsony hőmérséklete miatt megnövekszik az után fűtési energiaszükséglet (kiegészítő kazánfűtés). A napkollektoros rendszerek – a mai technológiák alkalmazásával – élettartama mintegy 20 év. Nagyon alacsony a működési költsége és kevés karbantartást igényelnek.
|
|
|
|
A szemrevételezéssel történő rendszeres ellenőrzése ajánlott. A beüzemeltetést követő évben, majd körülbelül 2 évenként, lehetőleg tavasszal egy napsütéses napon, meg kell vizsgálnia a rendszert egy szakembernek. A napkollektoros rendszer telepítése lehetőleg déli fekvésű és árnyékmentes legyen. A napkollektor helyzete komolyabb áldozat nélkül széles skálán mozoghat délkeleti és délnyugati irány között, a dőlésszög 10-50 fok között legyen . A vízfűtési rendszerek optimális dőlésszöge 40 °. |
|
|
Napkollektorok
| Síkkollektor |
|
A síkkollektor a legismertebb, lényegüket tekintve egy tepsihez hasonló kiképzésű kollektorházban fagyálló folyadékkal feltöltött kígyószerű csőrendszert alakítanak ki. Ehhez a csőrendszerhez egy úgynevezett szelektív abszorber lemezréteget hegesztik megfelelő technológia segítségével. Ez a réz abszorber lemez hivatott a napsugárzás elnyelésére és hővé történő átalakítására. A keletkezett hőenergiát a csővezetékben keringetett folyadékkal lehet elszállítani a kollektorból és felhasználni meleg víz, fűtésrásegítés vagy medencefűtés céljára. |
| Hatásfok: ~30% már jónak mondható. Nyáron a síkkollektor jobb mint a vákuumcsöves! |
Tévhit, hogy a napkollektorok csak nyáron használhatóak. A különbség annyi, hogy a sugaraknak nyáron vékonyabb levegőrétegen kell keresztül haladniuk, viszont télen kevesebb a pára a levegőben, és a Nap- Föld távolság is kisebb.
| Vákuumcsöves kollektor |
 Vákuumcsöves kollektor 20-30%-kal jobb hatásfokú a síkkollektorhoz képest. A vákuumos kollektorok hatásfoka magasabb akkor, amikor a kollektor és a környezeti levegő hőmérséklete között (pl. télen), nagyobb a hőmérséklet különbség.Téli, pl. -20 C-os hőmérsékletnél a szórt napsugárzás hatására is termel meleg vizet és használható fűtésrásegítésként. Az úgynevezett „heat-pipe” hőcsöves rendszer lényege, hogy egy dupla üvegfalú vákuumcsőben – melynek belső üvegfelülete szelektív abszorber bevonattal van ellátva – egy kemény forrasztással ellátott rézcsövet helyezünk el. Ezt a hőcsövet részlegesen alacsony forráspontú folyadékkal töltjük, és vákuum alá helyezzük.A rézcső végén egy úgynevezett kondenzátort helyezünk el. Ezt a kondenzátort speciálisan kialakított csővezeték veszi körbe, amiben a fagyálló folyadék cirkulál. A visszahűtött gőz kondenzálódik, majd visszafolyik a cső aljába, és a folyamat kezdődik elölről. Nagy előnye még, hogy nem csak a merőleges besugárzásnál fejti ki maximális hatásfokát, hanem ettől eltérő szögű besugárzás esetén is (reggel, délután) jó hatásfokkal hasznosítható. |
| A vákuumcsöves napkollektorok változatosabb műszaki megoldásokkal készülnek. Hatásfok: ~40-50% is lehetséges. |