Gyakorlati tanácsok és esetek
Napkollektor >
Szolár-rendszer üzemeltetése
A szolár-rendszer eleminek műszaki megoldásait vesszük figyelembe, akkor azok egyenként is komoly hatást gyakorolnak az éves össz-hatásfokra vonatkozóan:
- a napkollektorok befolyása kb. 35%
- a tárolási megoldás és a hőszigetelés befolyása szintén kb. 35%,
- míg a szabályozás és a szivattyú minőségének befolyása kb. 30%
Vagyis hiába szerezzük be a lehető legjobb minőségű napkollektort, ha nem megfelelően hőszigetelt a szolár-tároló, vagy csak belső csőkígyós szolár-tárolót alkalmazunk, vagy nem jó minőségű a szolár-szabályzó vagy a szolár-szivattyú, a rendszer össz-hatásfoka – és ezzel a megtakarítás - lényegesen kisebb lesz.
A napkollektoron kívül a teljes szolár rendszer az alábbi elemekből áll:
Gravitációs hőcserélő (a kép bal oldalán) egy rétegtároló mellett (a kép jobb oldalán, színezés csak kiállítás miatt)
Szolár-folyadék: A szolár-folyadék a napkollektoron belüli fémcsövekben (fémjáratokban) átáramló fagyálló, adalékanyagokat tartalmazó folyadék, mely a hőenergiát a napkollektorból képes elszállítani a hőcserélőbe.
(részletesen lásd: napkollektor működési elve)
Hőcserélő: A szolár-folyadék a szállított hőenergiát a hőcserélőn segítségével adja le.
(részletesen lásd: napkollektor működési elve)
Puffertároló, azaz szolárhő-tároló: A megtermelt hőenergiát nem biztos, hogy azonnal fel tudjuk, vagy akarjuk használni. A hőcserélő a szolár-folyadéktól átvett hőenergiával a hőszigetelt szolárhő-tárolóban lévő vizet melegíti fel, így azt később is fel tudjuk használni.
(részletesen lásd: napkollektor működési elve)
Szolár-tágulási tartály: Ahogy már a szolár-rendszer ismertetésében is említettük, a szolár-rendszer nagyon hasonló egy gázkazános fűtési rendszerhez. Csak most a gázkazán a napkollektor. Olyan napkollektor, amelynek a gázégője tulajdonképpen a NAP. Viszont mindenképpen egy folyadék hozza ki a hőt a gázkazánból (a napkollektorból) a csőrendszeren keresztül egy hőcserélő felé. És mivel az egész csőrendszerben az összes folyadék felmelegszik, emiatt tágul is. Így tehát szükség van a fűtési rendszerekből már ismert zárt tágulási tartály alkalmazására egy szolár-rendszerben is, csak most nagyobb nyomásokat és nagyobb hőmérsékleteket kell elviselni és a fagyálló anyagnak is ellen kell tudni állni, így a szolártechnikai zárt tágulási tartály csak hasonló a fűtési rendszerek zárt tágulási tartályaihoz, de nem ugyanaz.
Hőszigetelt szolár-szivattyú állomás
Szolár-szivattyú állomás hőszigetelés és burkolat nélkül
Szolár-szivattyú-állomás: A szolár-szivattyú-állomás általában tartalmazza a legfontosabb gépészeti szerelvényeket, mint pl. magát a szolár-szivattyút, rotamétert (térfogatáram korlátozót), hőmérőket, nyomásmérőt, biztonsági szelepet, visszacsapó szelepet, töltőt, ürítőt, csatlakozást a zárt-tágulási-tartályhoz. Maga a szolár-szivattyú majdnem ugyanolyan mint egy fűtési keringtető szivattyú, csak magasabb hőmérsékleteket is kell bírnia és a fagyállós-szolár-folyadék anyaga ellen is ellenállónak kell lennie. A szolár-szivattyú keringteti ki a napkollektorból a szolár-folyadékot csővezetékeken keresztül a tároló hőcserélője felé.
A szolár-szivattyú típusa:
- hagyományos fix fordulatú szivattyú (pl. 3 fix fordulat állítható be) és a szolár-szabályozóval pl. a nem túl kedvező fázishasításos elven impulzusokat adunk a szivattyúnak és így próbáljuk szabályozni a szivattyú fordulatszámát (ami az egyre alacsonyabb fordulatokon sajnos egyre jobban finoman rángatózni fog) és így szabályozzuk a napkollektorokon átkeringtetett szolár-folyadék mennyiségét is
- elektronikus, azaz modulációs, így a szolár-szabályozó által 0 - 100% között változtathatjuk a szivattyú fordulatszámát és ezzel a szállítandó folyadék mennyiségét is.
Fordulatszám-szabályozás alkalmazása esetén az elektronikus szivattyú finomabb szabályozást tesz lehetővé, téli kevés napsütésben is ki tudunk préselni energiát a napkollektorból, hiszen a jóval lassabban áramoltatott szolár-folyadéknak van ideje felmelegedni a napkollektorokon történő átáramoltatás közben. Sőt az elektronikus szivattyúnak sokkal hosszabb az élettartama mint a fázishasítással fordulatszám-szabályozott hagyományos szivattyúnak (kb. 2..3-szoros élettartam) és egész évet tekintve kb. ötödannyi az áramfogyasztása mint a hagyományos szivattyúnak.
Szolár-szabályozó: A szolár-szabályozó általában a szolár-szivattyú állomás közelében van, ő vezérli a szolár-szivattyút, de vezérelhet még egyéb szivattyúkat, motoros szelepeket, váltószelepeket, zónaszelepeket is. A legjobb, ha fordulatszám-szabályozást tud megvalósítani a szolár-szivattyú számára, mert akkor kisebb napsütésben, pl. reggel, este, télen, stb. lassabban keringteti a szolár-folyadékot, hogy a folyadéknak legyen ideje felmelegednie a napkollektoron történő átáramoltatás közben
Ha viszont a szolár-szabályozó csak On/Off jelet tud adni a szolár-szivattyúnak, akkor ilyen vezérlésnél főleg csak jó és kiváló napsütésben tudunk energiát kihozni a napkollektorokból, de ekkor is kevesebbet, mint fordulatszám-szabályozással, és ráadásul az On/Off szabályozó az alacsonyabb és gyenge napsütések alkalmával pedig nem is igazán tudja működtetni a szolárrendszert, mert csak olyan túl gyorsan tudja keringtetni a szolár-folyadékot, hogy az az alacsonyabb és gyenge napsütések idején nem képes eléggé felmelegedni.
Karbantartási igény:
A síkkollektorok nyugaton már kereskedelmi mennyiségű piacon vannak kb. 1970 óta, a vákuumcsövesek pedig kb. 1985 óta. A teljes szolár-rendszer várható élettartama 20 - 50 év, természetesen a műszakilag kiválóbb konstrukciók élettartama a jóval hosszabb. Természetesen előfordulhat, hogy időközben cserélni kell a szolár-szivattyút, vagy a szolár-szabályozót, vagy a szolár-folyadékot kell teljes egészében leüríteni, a rendszert átmosatni és újra feltölteni.
A szolár rendszer karbantartási igénye tulajdonképpen szinte semmi. Viszont minden évben legalább egyszer, és a szolár-folyadék rátöltésekor minden esetben ellenőrizni és esetleg korrigálni kell a következőket:
- a fagyállós szolár-folyadék fagyállósági fokát, hogy ne tudjon megfagyni a folyadék télen sem
- a szolár-folyadék pH értékét, nehogy savas legyen, elfogadható még a 6,5 - 8,5 közötti pH érték. A mérést az első időszakban sűrűbben is célszerűbb elvégezni egyszerű indikátor-papírcsíkok és színskála segítségével
- a szolár-folyadék nyomását, ami kora reggel, még a napsütés előtti percekben minimum 5 bar legyen
- a szolár-folyadék állagát, nehogy besűrűsödjön, nehogy túlságosan elkoszosodjon
- szemrevételezéssel az egész szolár rendszert, pl. a napkollektorok rögzítéseit, a szolár-szabályozó és szolár-szivattyú működését, stb.
- ha a szolár-folyadék tekintetében valamilyen problémát érzünk, akkor jobb lecserélni a szolár-rendszerben lévő összes szolár-folyadékot
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...