Fűtés Üzletház Bt.
A vákumcsöves napkollektor

Vákumcsöves kollektorokat mindenhol érdemes használni mivel szűrt fényben is képes energiát termelni a sík kollektorral szemben. De ahol fűtésrásegítésre is szeretnék használni főleg a vákum csövet ajánljuk választani. Magyarországon vákum csöves napkollektorokból több típus is kapható ezek mind a teljesítmény szempontjából közel egyformák. És jó néhány a márka nevét leszámítva ugyan olyan típusok esetleg ugyan abban a gyárban készített termék.

A napkollektoros rendszerek általános felépítése


Magyarország éghajlati adottságai mellett aktív napenergia-hasznosítás céljára többnyire folyadék munkaközegű napkollektorokat alkalmaznak. Az ilyen napkollektoros hőtermelő berendezések általában az alábbi fő részekből állnak:

  • Napkollektorok, melyek elnyelik, hővé alakítják és a folyadék munkaközegnek átadják a napsugárzás energiáját.
  • Tárolók, melyek a napkollektorokkal termelt hőt melegvíz formájában tárolják.
  • Működtető, szabályzó, biztonsági és ellenőrző szerelvények. Ide tartozik a keringető szivattyú, az automatika, a tágulási tartály, a biztonsági szelep, a nyomás- és hőmérők, a szabályozó és váltószelepek valamint az egyéb szerelvények.
  • Csővezeték rendszer, mely a kollektorokat köti össze a tárolóval.

  • A felsorolt termékekről bővebb információt a termékek menüpont alatt találhat.

    A napkollektoros rendszerek a kollektorokban felmelegedő folyadék szerint lehetnek egy- vagy kétkörösek.

    Egykörös rendszer esetén a kollektorokban közvetlenül a felmelegítendő használati víz kering. Az ilyen rendszer előnye az egyszerűség, hátránya a fagymentes időszakra korlátozott alkalmazhatóság, valamint a kollektorokban a vízkövesedés, lerakódás és forrás veszélye.

    Kétkörös rendszer esetén a kollektor kör külön zárt kör, melyet megfelelő minőségű fagyálló hőátadó folyadékkal kell feltölteni. Ekkor a kollektorokban felmelegedett fagyálló folyadék hőcserélőn keresztül fűti fel a tárolóban lévő vizet. Kétkörös rendszerek egész évben, tehát télen is biztonsággal használhatók. A kétkörös rendszerek előnye a nagyobb éves energiahozam, a megbízható, a kollektorok vízkövesedését kiküszöbölő üzem, míg hátrányuk a hőcserélő miatti nagyobb beruházási költség, és a bonyolultabb fel-, és utántöltés.

    A napsugárzás mennyiségi jellemzői hazánkban

    Egy adott földrajzi helyen a felhőzet gyakoriságát, a derült és borult napok számát, valamint a földfelszínen mérhető napsugárzást sok éves méréseken alapuló meteorológiai adatsorok adják meg.

    Magyarország az északi mérsékelt övben, az északi szélesség 45,8° és 48,6° között található. A napsütéses órák száma megközelítőleg évi 2100 óra, a vízszintes felületre érkező napsugárzás hőmennyisége ~1300 kWh/m2 év. A napsugárzás csúcsértéke nyáron, a déli órákban, derült, tiszta égbolt esetén eléri, esetenként meghaladja az 1000 W/m2 értéket.

    A Napból kisugárzott energia közvetlen (direkt) és szórt (diffúz) sugárzás formájában érkezik a földfelszínre. A közvetlen sugárzás egyenesvonalú pályán érkezik a Napból és minden fényre jellemző tulajdonsággal bír. A szórt, határozott irány nélküli sugárzást a légkör részecskéin és a felhőzeten végbemenő szóródás okozza. A közvetlen és a szórt sugárzás összegét teljes (globális) sugárzásnak nevezzük. Magyarországon a szórt sugárzás részaránya jelentős, meghaladja az 50%-ot.

    Magyarország egyes területei között a napsugárzás szempontjából nincsenek jelentős eltérések. A legnaposabb rész az ország középső, déli része, a legkevesebb a napsütés az északi és nyugati részen. Az eltérés az egyes országrészek között 10% alatti.




    A vákumcsöves napkollektor előnye

    Ismert fizikai jelenség, hogy a napsugárzásra merőleges felület nyeli el a legtöbb energiát. Így van ez a napelemek és a napkollektorok esetében is.

    A parabolikus (körkörös) elnyelő felület miatt a vákumcsőnek a napsugárzás mindaddig merőleges, amíg a szomszédos vákumcső miatt takarásba nem kerül. Ha a csöveket közel helyeznénk egymáshoz, hamar kitakarnák egymást, és csökkenne a teljesítmény. Ebben az esetben a vákumcsövek szellősen, egymástól 15mm-re helyezkednek el. Ha megnézzük a déli teljesítményhez tartozó nap pozíciót, akkor azt láthatjuk, hogy a napkollektor síkjára merőlegesen érkező fény egy része a csövek közti réseken elvész. Ettől eltérő beesési szögnél a vákumcsövek közt elvesző fénysáv egyre keskenyebb lesz, mígnem 45 foknál záródnak a csövek közötti rések, fény már nem vész el. Lássuk ezt egy igen szemléletes ábrán, ami a példa kedvéért öt csővel mutatja be ezt a "forgást", ezt látjuk, ha a nap irányából nézzük a napkollektort!

    Figyelembe véve, hogy egy 12 órás napfény-besugárzási intervallumban a hasznosítható energia 90%-a a 9-16 óra közötti időszakra esik, joggal mondhatjuk, hogy ez a vákumcsöves napkollektor úgy teljesít, mintha napkövető mechanikára volna telepítve. Mint tudjuk, a "jó a rosszal kézen fogva jár", így ennek a technológiának is van hátránya.

           A vákumcsövek szellős elrendezése miatt a háztetőn mintegy 35%-al több helyet foglal el, mint hagyományos társai. Cserébe viszont több erényt is csillogtat, a teljesség igénye nélkül csak néhányat említenék: 70%-al kisebb ellenállás a szélnyomással szemben, üzemelés közbeni vákumcső vagy heat pipe csere, karbantartás-mentes, fagyálló folyadék nélküli rendszer kialakíthatósága (Drain-back system), gravitációs üzemmódra is alkalmas.





    Copyright © Fűtés Üzletház Bt.
    Készítette: Szűcs Gábor