Gyakorlati tanácsok és esetek
Napkollektor >
Fogalomtár
Használati melegvíz, azaz HMV
A tisztálkodáshoz, mosogatáshoz előállított melegvíz
Üresjárati hőmérséklet
Nyáron erős napsütésben többször is előfordul az, hogy a tároló már totálisan tele van hővel, ezért a szolár-szivattyú nem jár, azaz nincsen hőelvétel a napkollektortól. Ilyenkor a napkollektorban felmegy a hőmérséklet a lehető legmagasabbra, az üresjárati hőmérsékletre, és a szolár-folyadék felforr.
Síkkollektoroknál az üresjárati hőmérséklet 150...220°C közötti, míg üvegcsöves kollektoroknál az üresjárati hőmérséklet 180...330°C közötti.
Lásd még az „Átszellőzetett napkollektor” és a „Jól ürülő – rosszul ürülő napkollektor” fogalmakat.
Jól ürülő - rosszul ürülő napkollektor
Nyáron, amikor a napkollektor hőmérséklete eléri az üresjárati hőmérsékletet a szolár folyadék felforr a napkollektorban (gőz keletkezik). Ilyenkor az a kérdés, hogy a szolár-folyadék könnyen le tud-e ürülni a napkollektor belső csöveiből, vagy sem. Ez a napkollektor belsejében lévő csőelrendezéstől függ.
A rosszul ürülő kollektoroknál a keletkező gőzök nem tudják kinyomni a szolár-folyadékot a napkollektor csöveiből a zárt tágulási tartály felé, így hőmérséklet felszökik jóval 200°C fölé. Emiatt rövid idő alatt (akár pár hónapon belül) a fagyállós-szolár-folyadék elsavasodhat és szétmarhatja mind a vezetékeket, mind a napkollektorok belsejében lévő csöveket.
Átszellőztetett napkollektor
Az üresjárati hőmérsékletetek hatásainak kivédésére alkalmazzák az átszellőztetést, általában az egyszerűbb síkkollektoroknál.
Ilyenkor apró lyukakat fúrnak a síkkollektor dobozán át (alul is és felül is), így a légtér levegője át tud áramolni a kollektoron át. Ez jó arra, hogy a kollektor hőmérséklete soha nem tud túl magasra felszökni, mert ahogy egyre melegebb lenne a kollektoron belül, egyre nagyobb lesz a külső levegő gravitációs átáramlása is a kollektoron át.
Hátrány viszont, hogy a gravitációsan átáramló levegő por és pollen tartalma miatt egy idő után elkoszosodhat a napkollektor üvegezése belülről. Továbbá számolni kell azzal is, hogy a napkollektort folyamatosan visszahűti maga az átszellőztetés, azaz a kollektor hatásfoka nyáron egy kicsit csökken, ősz végén, télen és tavasszal pedig egészen lecsökken.
Napelem
A napsugárzás fényenergiáját elektrokémiai úton villamos energiává alakítja át.
Napkollektor
A napsugárzás hőenergiájának felhasználásával melegvizet állít elő.
Abszorber
Abszorbernek nevezzük a napkollektorban lévő fémlemezt (általában fémlemezt alkalmaznak a gyártók) a hozzá érintkező fémcsövekkel együtt.
Szelektív bevonat
Az abszorber napsugárzás felőli oldalán (vagy a lemezen, vagy a lemez előtt) van a szelektív bevonat. Ez úgy szelektál, hogy kiválóan átengedi a naptól 6000°C-kal induló rövidhullámokat a lemez felé, de nem igazán engedi vissza a 30...330°C-ra felmelegedő lemeztől az ég felé visszamenő hosszúhullámokat. Szóval a szelektív bevonat szelektál. Rövidhullám átmehet, hosszúhullám nem.
Szolár-folyadék
A szolár-folyadék a napkollektoron belüli fémcsövekben (fémjáratokban) átáramló folyadék.
A szolár-folyadék általában víz + fagyálló + korróziógátló anyagok + inhibitorok + savasság elleni vegyileg-pufferelő anyagok keveréke. Néha azonban csak víz, ilyenkor még a téli elfagyás ellen is külön védekezni kell.
Hőcserélő
Ha a napkollektorok csövein át fagyállós szolár-folyadék kering a tárolóban pedig víz van, akkor hőcserélőt kell alkalmaznunk azért, hogy a fagyállós-közeg át tudja adni a hőjét a tárolóban lévő víznek.
Egy igazi és kiváló hőcserélő úgy néz ki, hogy egymás mellett van sok fémlemez, és pl. minden első, harmadik, ötödik, stb. lemez-közben a szolár-folyadékot áramoltatjuk át, és minden második, negyedik, hatodik, stb. lemez-közben pedig a tároló vizét áramoltatjuk át a hőcserélőn. Így a szolár-folyadék közvetett módon, a fémfelületeken keresztül át tudja adni a hőjét a tároló vizének.
A vásárlás pillanatában legolcsóbb és leggyengébb hatásfokú hőcserélő a tárolón belüli csőkígyó, a hosszú távon legolcsóbb és legjobb módszer pedig egy igazi hőcserélő alkalmazása a tárolón kívül (mint külső hőcserélő).
Szolár-tágulási tartály
A hőt a napkollektortól a szolár folyadék szállítja a hőcserélő felé egy csőrendszeren keresztül. Amikor ez folyadék felmelegszik természetesen ki is tágul. Így tehát szükség van a fűtési rendszerekből már ismert zárt tágulási tartály alkalmazására egy szolár-rendszerben is. Itt azonban nagyobb nyomásokat és nagyobb hőmérsékleteket kell elviselnie, és a fagyálló anyagnak is ellen kell tudni állnia.
Puffertároló, azaz szolárhő-tároló
Mivel olyankor is szükség van hőre, amikor a nap nem süt (éjszaka, vagy borult időben) ezért a napkollektorokból kiáramoltatott hőt el kell tárolnunk, azaz pufferelnünk kell. A puffertárolók a legtöbb esetben egyszerű tartályok vízzel tele, persze hőszigetelve.
Szolár-bojler
Ha a szolárhő-tárolóban használati melegvíz van, akkor a szolárhő-tárolót nem puffertárolónak nevezzük, hanem szolár-bojlernek. Lásd még a „ Puffertároló, azaz szolárhő-tároló” fogalmat.
Rétegtároló
Puffertároló és szolár-bojler is lehet rétegtároló akkor, ha a tároló felfűtési rendszere olyan, hogy előbb a tároló tetejében lévő vizet fűtjük fel, majd az alatta lévő rétegeket is egyre lejjebb és lejjebb. Így a tároló tetejéből sokkal korábban lehet hőt kinyerni, ráadásul még magasabb hőmérsékletet is ki lehet nyerni, mint egy normál tárolóból.
Ha a rétegtároló egy puffertároló, akkor az ilyen rétegtárolóra rá lehet fűteni nem csak napkollektorokkal, hanem hőszivattyúval, fatüzelésű kazánnal, vízteres kandallóval és pelletkazánnal is. (Viszont kondenzációs gázkazánnal soha nem szabad ráfűteni semmilyen puffertároló és semmilyen rétegtároló fűtési-puffer részére)
Lásd még a „ Puffertároló, azaz szolárhő-tároló” és „ Szolár-bojler” fogalmakat.
Univerzális puffertároló, azaz kombi-tároló
Olyan puffertároló, amely nem csak a fűtési rendszerre tud rásegíteni, hanem a HMV-t is meg tudja termelni vagy legalább előmelegíteni. Ilyenkor a puffertárolón belül egy elkülönített egységben ivóvíz van, a puffertároló többi részében pedig fűtési víz.
Az univerzális puffertároló, azaz kombi-tároló a legtöbb esetben egy rétegtároló is. Lásd még a „Rétegtároló” fogalmat.
Síkkollektor
A hagyományos síkkollektor leginkább egy 1m x 2m-es nagy tepsihez hasonlítható, amelyen egy szolár-üveg lefedés van. A „tepsibe” beletesznek pl. 5 cm hőszigetelést, felette csőjáratok vannak, a csőjáratok felett pedig abszorber-lemez, e felett szelektív bevonat, aztán egy kis légréteg, aztán a „tepsi” peremére rátömítve az üvegfedés.
Üvegcsöves, azaz vákuumcsöves kollektor
Az üvegcsöves kollektor úgy épül fel, hogy egymás mellett van pl. 30 db kb. 1,8 m hosszú dupla-falú üvegcső (mintha 30 db termosz lenne). Minden egyes dupla-falú üvegcső külső és belső üvegcsöve között vákuum van, továbbá a két üvegcső között szelektív bevonat is van. Mindegyik belső-üvegcsőben van pl. egy U-alakú cső, körülötte abszorber-lemezek.
A 30 üvegcső fölött egy fekvő dobozban és hőszigetelésben a gyűjtő és az osztó, amelyekbe becsatlakozik az üvegcsövekben lévő mind a 30 db U-alakú cső.
Lehet hogy üvegcső mögött parabolatükrök is vannak, amelyek hátulról visszaverik az üvegcsövekre azokat a napsugarakat, amelyek elmennének az üvegcsövek között. Ha az üvegcsövek mögött parabolatükrök is vannak, akkor azt CPC-nek nevezik.
A napkollektor bruttó felülete – nettó felülete
A napkollektor bruttó felülete nyilvánvalóan a teljes felülete, a nettó felülete pedig az, amelyik felület részt vesz a napsugarak befogásában.
Pl. egy síkkollektornál ha a bruttó felület 2 m2, akkor a nettó felület kb. 1,8 m2, mert a napkollektor pereme, széle természetesen nem vesz részt a napsugarak befogásában.
Egy olcsóbb vákuumcsöves Heat-Pipe napkollektor esetében pl. ha egy 30 csöves napkollektor bruttó felülete 4,9 m2, akkor ennek nettó felülete csak kb. 2,9 m2. Tehát ezek a napkollektorok túlságosan nagy területet igényelnek a beépítéskor.
Természetesen a napkollektorok hatásfokgörbéit mindig a nettó felületre vonatkoztatva rajzolják meg.
Szolár fedezeti fok, azaz szoláris részarány
A fedezeti fok az az érték, ami megmondja, hogy a szolár-rendszer az éves összes energiaszükségletnek mekkora hányadát fedezi. Például, ha egy szolár rendszert csak használati melegvíz-termelésre használunk és a fedezeti fok 50%-os, tehát a szoláris részarány 50%-os, akkor az azt jelenti, hogy az éves összes használati melegvíz hőigénynek az 50%-át a napkollektorok termelik meg.
7. Kérdés: Kérem tanácsát az alábbi problémára: Lakóépület fekvése É-i tájolású, hegy...
Válasz:
Kedves Dns!
Ha a helyszinen a napkollektorokat csak É-i irányba lehetne...