Napkollektor rendszerekről egyszerűen

A napkollektor kapcsán a legtöbb érdeklődő tájékozatlan, ezért sokszor irreálisan nagy megtakarítást remélnek a napenergiát hasznosító rendszertől. Ezért fontos, hogy reális képet biztosítunk az érdeklődők számára:

mi az ami elvárható napkollektor-tól?

A napenergia-hasznosítással foglakozó magyarországi vállalkozások az utóbbi időben ugrásszerű érdeklődés áldozataivá váltak. Egyre több építkező, vagy családi ház tulajdonos szeretné házának hőenergia szükségletét minél nagyobb arányban a napenergia felhasználásával fedezni. A nap energiáját sokféleképpen lehet hasznosítani. Egy jól megtervezett épület pusztán a kialakítása, a szerkezeti anyagi révén is jelentős mértékben képes kiaknázni a napenergiát. Ez a passzív hasznosítás, az aktív pedig a napkollektorok vagy napelemek alkalmazását jelenti.

Ez a két különböző technológia, amelyeket nem szabad összekeverni. A napkollektorok hőenergiát állítanak elő, a napelemek pedig villamos energiát. A napelemek ma már egyre elterjedtebbek, aminek oka az egyre csökkenő ár és növekvő hatásfok. Mégis érdemes lehet napkollektor beszerzésén is elgondolkodni, hiszen reális alternatívát kínálnak a hőenergia előállítására.

Magyarországon megközelítőleg évi 2100 a napsütéses órák száma, és derült időben a déli órákban a napsugárzás teljesítménye elérhető az 1000 W/m2 értéket is. Egy m2 felületre, amely déli tájolású és 30-45fok körüli dőlésű, egész évben kb 1400 kWh energia érkezik a napból. A nyári félévben kb. 5 kWh/m2 a napi sugárzás értéke, amiből napkollektorokkal nagyjából 3 kWh hasznosítható. Ez azt jelenti, hogy egy m2 napkollektorral nyári napi 50 liter 60 C víz nyerhető. Talán még kézzelfoghatóbb ez az energiamennyiség, ha megvizsgáljuk mennyibe is kerülne a napi közüzemi szolgáltatókhoz hasonlóan benyújtott számla a sugárzott energiáért. Az idei év elején érvényes lakossági árakon a nappi áram tarifájával számolva 53 ezer forintot vezetékes földgázra vetítve pedig kb 21 ezer forintot kellene fizetnünk minden négyzetméternyi felület után.

A nap minden négyzetméter optimális tájolású felületre évi több tízezer forint értékű enrgiát sugároz. Ez egy átlagos családi ház tetőfelületét figyelembe véve évi több millió forintot jelent. Ilyen értékű energiát kár veszni hagyni. A napsugárzás kollektorok segítségével alakítható át közvetlenül felhasználható hőenergiává. A legelterjedtebb a síkkolektor, ami egy elöl üvegezett, hátul hőszigetelt lapos doboz, amelyben belül egy jó napsugárzás-elnyelő képességű fekete lemezre (abszorber) erősített csőkígyó található. Működése egyszerű: a napsugárzás áthalad a jó fényáteresztő képességel rendelkező üveg fedőlapon és elnyelődik az abszorberen, amely az elnyelt energia hatására a hozzá erősített csőkígyórendszerrel együtt felmelegszik. A keletkezett hőenergiát aztán a csővezetékben kerngő hőátadó folyadékkal lehet elszállítani a napkollektorból, és fel lehet használni pl. vízmelegítésre.

A napkollektorok viszonylag magas hatásfokkal képesek hőenergia előállítására. Optimális esetben a pillanatnyi hatásfok akár 80% felett is lehet. Ez azonban csak igen ritkán, erős napsütésben, magas levegőhőmérséklet esetén és viszonylag hideg víz fűtésekor fordulhat elő. Az átlagos viszonyok között a napkollektorok többnyire 50-70% hatásfokkal működnek. A jó minőségű napkollektorok a gyengébb, szórt napsugárzás hasznosítására is képesek, ilyenkor azonban alacsonyabb a hatásfokuk. Amikor igen gyenge a sugárzás, tehát amikor csak világos van, de a napot sűrű felhőzet takarja, a hatások nulla.

Összességében a napkollektorok éves hatásfoka a felhasználási módtól függően 40% körül van. Ez azt jelenti, hogy egy négyzetméter optimális elhelyezésű napkollektorral egy év alatt az érkező 1400 kWh napenergiából megközelítőleg 500-600 kWh hasznosítható.

A hagyományos síkkolektorok mellett megjelentek a többnyire Kínából származó vákummcsöves napkollektorok is. A forgalmazóktól gyakran hallani, hogy a vákuumnak köszönhetően ezek a síkkolektorokkal összehasonlítva a napenergia többszörösét képesek hasznosítani. A vákuum a napsugárzás elnyelését nem befolyásolja, segítségével csak a kollektoroknak a konvekció és a hővezetés útján létrejövő hőveszteséget lehet csökkenteni. Ennek a kettőnek a mértéke átlagos üzemállapot esetén kb. 15%, ennyivel növelheti tehát a vákuum a kollektorok teljesítőképességét. A hatásfokjavulás ennél valamivel nagyobb lehet hideg téli napokon, vagy ha gyenge a napsütés, de tudomásul kell venni, hogy csodát ez a megoldás sem jelent. A kollektorok csak akkor képesek működni, ha elég napsugárzás érkezik. Erősen borult időben teljesen mindegy, hogy milyen napkollektort használunk, nem kapunk energiát. Míg a jó minőségű síkkolektoroknak többnyire azonosak a jellemzőik, a vákuumos kollektorok számtalan változatban léteznek. Önmagában az, hogy egy napkollektor vákuumos, még nem azt jelenti, hogy jobb is. A valóban jó minőségű vákuumos kollektorok ára kb. kétszerese a síkkollektorokénak. A gazdaságossági vizsgálat pedig azt mutatja, hogy ezt az árkülönbésget nem tudja kompenzálni.

A magyarországi éghajlaton az épületek hőenergia szükségletének legnagyobb részét a fűtés hőigénye jelenti. Emiatt egyre több építkező, vagy családi ház tulajdonos szeretné minél nagyobb arányban felhasználni a napenergiát.

Tags: napkollektor napkollektor családi házra napkollektor rendszer

Categories: Cikk