|
Hogyan működik?
A napenergiát használó vízmelegítő rendszerek működése
A napenergiával működő vízmelegítők a napsugarak segítségével melegítik a vizet. Egy egyszerű (pl.: simplesolar-compact) vízmelegítő napfénygyűjtő panelekből és egy tároló tartályból áll. A bonyolultabb rendszerek (pl.: simplesolar-separated) kiegészülhetnek szivattyúval, tágulási tartállyal, vezérlő elektronikával, vezérelhető szelepekkel.
A legkorszerűbb rendszerű panelek vákumcsövekből állnak. A „vákumcső” tulajdonképpen két üvegcsőből áll, egy belső és egy külső csőből. A két cső között vákum található, amely megakadályozza, hogy a belső csőben képződő hő a környezetbe visszakerüljön. A vákumcsöveket speciálisan megerősített üvegből készítik. Ez az üveg könnyen átereszti a napfényt és elég erős ahhoz, hogy az időjárási körülményeknek ellenálljon. A napsugárzást a belső cső falán található elnyelő réteg szívja be. Az elnyelő réteg többféle anyagból és kivitelezéssel készülhet, a mai modern rendszereknek többrétegű, szelektív felszíne van, amely nagyon sok napsugarat nyel el, de eközben csak nagyon kis mennyiségű hősugárzást bocsát ki.
Az egyszerűbb rendszereknél a folyadék a vákumcsövekben melegszik fel, majd a felmelegített víz a kollektorból a kollektorok feletti tároló tartályba kerül a termoszifon hatás segítségével. (termoszifon hatás: minél melegebb a folyadék, annál könnyebb, azaz a felmelegített folyadék felemelkedik a csövek belsejében.) Ezen egyszerű rendszerek alapkivitelben a használati melegvíz előállítására alkalmasak. (Kézmosás, fürdés, tusolás, mosogatás). Ilyen rendszer pl. az általunk forgalmazott „simplesolar-compact” rendszer.
A termoszifon rendszer esetében a tartályt és a napfénygyűjtő panelt is a tetőre szerelik fel. Mivel a teljes, vízzel feltöltött rendszer akár több száz kilógrammot is nyomhat, ezért meg kell bizonyosodni arról, hogy a tető elbír-e ekkora súlyt vagy esetleg meg kell erősíteni.
A tartályt a kollektor panelek fölé vízszintesen szerelik fel. A termoszifon hatás elég ahhoz, hogy forgassa a folyadékot a panelből a tartályba kiegészítő szivattyú nélkül is.
Délebbi országokban, illetve olyan területeken, amelyek nincsenek kitéve fagyveszélynek, ott ez a fajta rendszer egész évben használható. Azonban a fagyásra hajlamos területeken, ebben a rendszerben a víz megfagyhat és tönkreteheti azt. Célszerű a fagyveszélyes helyeken a rendszer tökéletes szigetelését megoldani, vagy egyszerűen a vízteleníteni kell a rendszert és csak a kora tavasztól késő őszig terjedő időszakban használni.
A bonyolultabb (szivattyús, illetve osztott) rendszerekben a vákumcsövekben már nincs folyadék, a hőátvitelről egy rézcső (ún. heat-pipe) gondoskodik. Ez a rézcső vezeti fel a vákumcső belsejében képződő hőt a kollektorfejbe. Ezután a kollektorfejen átáramoltatott folyadék felmelegszik, és beáramlik a tároló tartályba. A tartályban tárolt melegvizet hőcserélőkön keresztül lehet „kivenni” a HMV (használati melegvíz), illetve fűtésrendszer számára. Egy napenergiával működő vízmelegítő akár az egész éves melegvízszükséglet 70%-át is el tudja látni. Azonban még nyáron is előfordulhat néhány egymást követő felhős nap. Ilyenkor előfordulhat, hogy nincs elég napsugárzás ahhoz, hogy kollektor megfelelően fűtse a vizet. Ezért a napenergiával működő vízmelegítő tartálya felszerelhető egy elektronikusan vagy gázzal működő rásegítő szerkezettel, amely beindul, ha nincs elegendő napsütés. Ilyen rendszer pl. a kínálatunkban található simplesolar-separated rendszer.
Előfordulhat, hogy a tartályt a kinézete vagy a tetőnk teherbíró képessége miatt nem akarjuk a tetőn elhelyezni. A szivattyús rendszer esetében csak a panelokat szerelik a tetőre, a tartályt pedig a tetőtérbe, vagy más belső térbe helyezik. Ebben az esetben a termoszifon hatás nem elég ahhoz, hogy a folyadékot a tartályból a panelba áramoltassa, ezért a rendszerbe egy elektromos szivattyút kell beszerelni. A szivattyús rendszerekben ma már nem szükséges a fagy elleni hőcserélő folyadék használata (drain-back rendszerek): ha a hőmérséklet a panelban közel van a fagyponthoz, akkor egy érzékelő bekapcsolja a szivattyút, ami majd melegebb vizet áramoltat keresztül a paneleken.
A megfelelő méret kiválasztása
A használati melegvíz készítésére viszonylag könnyen kiszámolható, hogy mekkora kollektor felületre és mekkora tartályra van szüksége. Általában egy ember átlagosan 30-50 liter meleg vizet használ el naponta. Ha nagyon hosszan tusolunk, vagy melegebb vízben mossuk a ruhákat akkor 50 liternél is többet használnánk, arról nem is beszélve, ha pezsgőfürdőnk is van a háztartásban, amit rendszeresen használunk.
Az 50 literes fejenkénti fogyasztással számolva, a vízmelegítőhöz egy átlagos 4 fős háztartásnak 4-5 négyzetméternyi napkollektor felületre és egy 300-360 literes tartályra van szüksége. 4x50 az csak 200, de a kevésbé napsütéses napokon vagy nagyobb fogyasztási igény esetén (vendégeink vannak) is elegendő melegvizet szolgáltat rendszere. Ha a panelokat nem lehet ideális helyre szerelni, akkor a hatékonyságuk csökkenhet, ezért nagyobb kollektor felületre lesz szükség. Ilyenkor érdemes a rendszerbe legalább egy ráadás panellel többet szerelni.
Nagyon fontos, hogy napkollektoros rendszere szakszerűen legyen méretezve, hiszen egy pontatlanul felmért és megépített rendszer hatékonysága nem lesz megfelelő és a ráköltött pénz sosem fog megtérülni. A méretezést mindig bízza szakemberre, ne bízza felkészületlen szerelőre rendszerének tervezését, kivitelezését! Tanácsért bátran kérje kollégáink segítségét, nemzetközi hálózatunk által könnyen találhat magának megbízható segítséget!
|