en de
Regisztráció és belépés


GYFK: napkollektor

1. Mi a különbség a napelem és a napkollektor között?

A napkollektor hőenergiát állít elő, amit melegvíz készítésére, központi fűtés rásegítésére, vagy medence fűtésére lehet felhasználni. A napelem villamos energiát állít elő. Messziről nézve könnyen összekeverhető egy napelem és egy napkollektor (síkkollektor), de valójában teljesen más eszközről van szó.


Így néz ki egy napelem (napenergiát villamos energiává alakító eszköz)

A napelemet napcellák alkotják, ezt pédául 6x9 napcella.

napelem

Így néz ki egy napkollektor (napenergiát hőenergiává alakító eszköz)

Ez például egy síkkollektor.

napkollektor-napelem-3

2. Megéri napkollektort felszereltetni?

A fő szabály: használni, használni, használni! Ha a napkollektoros rendszer kihasznált, akkor az élettartama alatt megtérül, lehet, hogy többször is.  Ennek feltétele a hosszú élettartam, az alacsony bekerülési költség, alacsony üzemeltetési költség, és a jó fedezeti részarány magas kihasználtság mellett. Részletesen itt olvashat a témáról: mennyit takaríthat meg napkollektor felszerelésével

3. Lehet fűtésre használni a napkollektort?

Részben. Műszakilag a fűtésrásegítés megoldott, a kérdések inkább a gazdaságossággal kapcsolatban merülnek fel. Ez akkor igaz, ha fűtésrásegítésre tervezünk. Ekkor ugyanis a napkollektor felület nagyobb, mint egy csak melegvíz készítő rendszer esetében, és ez a kihasználási fok komoly csökkenéséhez vezet. Hogy a kihasználási fok magasabb lehessen, nyári hőfogyasztóról kell gondoskodni, ez pedig nem más, mint medence. Természetesen kiválóan működik fűtésrásegítő rendszer medence nélkül is, de egy ilyen rendszer kihasználási foka alacsony (azaz gazdasági szempontból ilyen rendszer építése nem ésszerű).

Másképpen fogalmazva: a napsugárzás mennyisége télen jelentősen kevesebb mint nyáron (hiszen éppen ezért van tél), akkor a téli magas energia igényekhez jelentősen több napkollektor felszerelésére van szükség. Viszont mit csinál ez a rengeteg kollektor nyáron, ha nincs egy fűthető medence? Semmit? Akkor tényleg megéri milliókat fizetni érte?

4. Mi a különbség a vákuumcsöves és a síkkollektor között?

A vákuumcsöves éves hozama több, mert a téli időszakban a hatásfoka magasabb mint a síkkollektor hatásfoka. A vákuumcsöves kollektoroknak több fajtája van, amik között igen jelentős eltérés lehet. Egészen más egy heatpipe (hőcsöves) rendszerű, és egy CPC tükrös U-csöves rendszerű napkollektor hatásfoka is. Egy igazán jó síkkollektor és egy gyenge vákuumcsöves napkollektor között már igen kicsi a hozam különbség. Részletekről olvasson itt többet: sík vagy vákuumcsöves napkollektor?

5. A vákuumcsöves napkollektor jobb, mint a síkkollektor?

A vákuumcsöves napkollektor két előnnyel rendelkezik a síkollektorral szemben:

  • A téli időszakban magasabb a hatásfoka
  • A napsugárzást hosszabb ideig gyűjti, mert a reggel alacsony szögben érkező napsugárzást már hasznosítja, ugyanez a helyzet a késő délutáni napsugárzással.

A fentiek oka:

A téli magasabb hatásfok oka a vákuum szigetelő hatása, amely nem engedi kihűlni az abszorbert (hőgyűjtő lemezt). A másik jelenség ok a kör alakú abszorber, ami mindig ugyanakkora felületét mutatja a Nap irányába.

Vigyázat a vákuumcsöves napkollektor nem konkrét típus, hanem több, egymástól jól elhatárolható fajtája van! Vákuumcsöves napkollektor

6. Hány darab napkollektorra van szükségem?

Lényeges tudni, hogy a napkollektor mértékegysége nam a darab, hanem a négyzetméter, mégpedig a hasznos négyzetméter. Természetesen sokszor darabban gondolkozunk, de ennek csak az az oka, hogy a napkollektort nem lehet úgy vágni mint a sajtot. A szükséges felület attól, függ hogy mikor és mennyi energiát szeretne begyűjteni.

Ha Ön a napkollektorokkal fűteni szeretne, akkor nagy felületre van szükség (azaz  igen sok napkollektort kell felszerelnie), ugyanis télen keveset süt a Nap. A begyűjtött energia mennyiség alapvetően a felszerelt hasznos felülettől függ.

4 fő melegvíz ellátását körülbelül 4-5 m2 déli irányba néző napkollektor felület képes biztosítani. Ez a felület az év 65-75%-ban ingyenesen készíti el a melegvizet, de igen sok függ a melegvízhasználati szokásoktól, és a tájolástól is.

A napkollektorok hasznos felületét a gyártó katalógusából tudja kiolvasni. Pl. a síkkollektorok hasznos felülete 1,8-2,2 m2 között változik. (Lényeges! 20% a különbség!) A heatpipe rendszerű vákuumcsöves kollektorok csövenként általában 0,08 m2 hasznos felületet jelentenek. Az U-csöves kollektorok hasznos felülete pedig közel azonos a bruttó felületükel.

7. Lehet fűtésre vagy melegvíz készítésre használni a napelemet?

Kizárólag műszaki értelemben igen, de csak abban az esetben, ha a napelem mező a hálózatba visszatáplál. Ilyen kiépítés esetén a nyári felesleges termelést a rendszer télen használja fel. Ennek a rendszernek azonban kevés értelme van, hiszen a napelemek hatásfoka ma 17% körüli. Ezzel a hatásfokkal lehetne fűteni. A napkollektor ezzel szemben 70-80% hatásfokkal működik, teljesen ésszerű döntés tehát hőenergiát napkollektorral előállítani. Igaz, hónapokra nem tudok hőenergiát raktározni...a napelem esetén a visszatáplálás valójában pont ezt oldja meg, hiszen a hálózat pont ilyen tároló szerepet játszik. A kérdés tehát nem csak műszaki, hanem mély elemzést igénylő gazdaságossági kérdés is.

8. Vákuumcsöves napkollektor típusok

A vákuumcsöves kifejezés összefoglaló elnevezés, amin belül három különböző altípust lehet megkülönböztetni, közöttük lényeges különbségek vannak:

  • Magyarországon legtöbbet ajánlott, emlegetett típus, a hőcsöves (heatpipe)
    Az Európában jobban ismert, egyre nagyobb népszerűségnek örvendő U-csöves napkollektor (legtöbbször CPC tükörrel -azaz reflektor lemezzel - kiegészítve)
  • A jellemzően Ázsiában használt, direkt átfolyású rendszer
Az egyes napkollektok közötti különbségekről olvasson részletesen társoldalunkon, a napkollektor-info.hu weboldalon! napkoll-info-bann

9. Napkollektor hűtés

Bármilyen meglepő, a napkollektor hűtésre is alkalmas. Önmagában ugyan nem, de egy abszorpciós vagy adszorpciós hűőgéppel együtt igen. Ezek a gépek évtizedek óta ismertek. Hogy miért nem alkalmazzuk ezeket tömegesen? Ennek két oka van:

  1. A magyar éghajlati sajátosságok miatt a hűtési igények kisebbek mint a fűtési igények
  2. A magyar éghajlati sajátosságok miatt a hűtésre fordított költségek kisebbek
  3. Ezeknek a gépeknek az ára igencsak borsos

Technikai értelemben nem a napkollektorokkal hűtünk, hanem az abszorpciós hűtővel. Ez egy olyan hűtőeszköz, amit nem villamos energia hajt, hanem hőenergia. Ha részletekre kiváncsi, írjon e-mailt.

10. Napkollektor túlmelegedés? Veszélyes?

Mi történik a napkollektorban, ha a tároló tartály már eléri a maximális hőmérsékletét, és a hőt már nincs hova vezetni? Tipikus helyzet, ha a család nyáron nyaralni megy. Rejt magában ez bármilyen veszélyt?

A folyamat megértéséhez ismerni kell néhány fizikai/ kémiai jelenséget:

1. A folyadékok forráspontja a nyomás emelkedésével növekszik, a víz például 4 bar nyomáson kb. 140C° körül forr (1 bar nyomáson pedig 100 C°-on).

2. Egységnyi térfogatú vízből, ha elforr (halmazállapotot vált), többszáz térfogatnyi vízgőz keletkezik.

3. A glikolos anyagok (fagyálló anyagok) kémiai szerkezete magas hőmérsékleten megváltozik, savas kémhatásúvá válnak. A savas kémhatás kikezdi a napkollektoros rendszer alkatrészeit, a rézben pl. ún. cinkkiválásos korróziót indítanak el.

napkollektor tágulási tartályÉs néhány további tény:

1. A rendszereket speciálisan napkollektor felhasználásra gyártott anyagokkal töltjük fel (hőközlő folyadék), amik víz és propilénglikol keverékét tartalmazzák. Az egyik  legkorszerűbb ilyen anyag a Tyfocor LS.

2. A jellemző nyomás a napkollektor rendszerben 3- 4.5 bar között változik, a gyártói előírásoktól függően.

3. A tágulási tartályban egy rugalmas gumimembrán van,. ami képes felvenni a folyadék tágulását.

A napkollektorban lejátszódó folyamat:

Amikor a tárolók elérik maximális hőmérsékletüket, az automatika megállítja a szivattyút (hiszen védenie kell a tárolót). Ha a napkollektortól megszűnik a hőelvétel akkor a hőmérséklete igen gyorsan emelkedni kezd. 140C° körül a hőközlő folyadék víz része elforr. Csak a víz része vált halmazállapototot! A keletkezett vízgőz kiszorít mindent a napkollektorból (mert a víz ebben a halmazállapotában nagyságrendekkel több helyet foglal el mint folyadék állapotában). A hőközlő folyadék tehát két részre bomlott, vízgőzre és propiénglikolra. A propilén glikol viszont kiszorult a "forró pontról", és ezzel megóvtuk a savasodástól.

Ha nem lenne tágulási tartály, akkor a kiszorult anyag csak a biztonsági szelepen keresztül tudna távozni. Ekkor mondjuk, hogy a biztonsági szelep "lefúj". Ugyanez a jelenség, ha a tágulási tartály alulméretezett. A helyesen méretezett tágulási tartály felveszi a megnövekedett térfogatot.napkollektor biztonsági szelep

A napkollektor ilyenkor ún. stagnációs állapotban van. Idővel tovább melegszik, egészen az üresjárati hőmérsékletéig. Ez ár akár 200C° felett is lehet. Ne feledjük, veszély nincs. A víz kémiailag stabil anyag, halmazállapotát vidáman váltogatja. A "kritikus" propilén glikol rész pedig régesrég a csővezeték szakasz hidegebb részein foglal helyet. A Tyfocor LS anyag pl. 170C°-nál kezd savasodni, és 140C° körül a vízgőz már kiszorította a napkollektorból.

A stagnációs állapot akkor ér véget, ha a napkollektor lehűl (jellemzően este). Ekkor a nyomás lassan lecsökken, a vízgőz lecsapódik és a víz újra folyadék halmazállapotot vesz föl, az eredeti Tyfocor keverék helyreáll. Másnap reggel az egész folyamat akár újra is kezdődhetne, de némely szabályozó elektronika a hűvös éjszaka folyamán a szivattyút elindítja, és "kisüti" a tárolótartályokat (azaz a napkollektorokat fűti). Reggel hideg tartállyal lehet kezdeni a napot, a stagnáció így vagy elkerülhető, vagy jelentősen csökkenthető. Ez a szabályozó funkció természetesen csak akkor használatos, ha a család szabadságra meg.

Nincs tehát miért aggódni, a helyesen méretezett és szerelt rendszer így működik! Így működik Ausztriában és Németországban több millió m2 napkollektor!

11.  A napkollektor csak medencével együtt ésszerű választás?

Ez akkor igaz, ha fűtésrásegítésre tervezünk. Ekkor ugyanis a napkollektor felület nagyobb, mint egy csak melegvíz készítő rendszer esetében, és ez a kihasználási fok komoly csökkenéséhez vezet. Hogy a kihasználási fok magasabb lehessen, nyári hőfogyasztóról kell gondoskodni, ez pedig nem más, mint medence. Természetesen kiválóan működik fűtésrásegítő rendszer medence nélkül is, de egy ilyen rendszer kihasználási foka alacsony (azaz gazdasági szempontból ilyen rendszer építése nem ésszerű).

További kérdése van? Tegye fel!

napkollektor-Zöldparázs_Kft