A termikus napenergia hasznosítás az egész világon éledező módszere a napenergia felhasználásának. A világelső toronymagasan Kína (!), őket követi az USA, majd Németország és Spanyolország.

Nézzük meg közelebbről Európát. Teljesen logikus gondolat lenne, ha feltételeznénk, hogy a legnagyobb felhasználók a mediterrán országok. Nem teljesen van így:

Napenergia hasznosítás Európában

Első Németország, őket követi a napsütötte Spanyolország. Meglepő Ausztria előkelő helyezése, még meglepőbb a napsugárzásban nem bővelkedő Lengyelország 7. helyezése, még ennél is meglepőbb Belgium 8. helyezése. Elgondolkoztató, hogy Magyarország a „mások” jelzésű tortaszeletben szerepel a futottak még kategóriában. Pedig…

Pedig a Magyarországra eső éves napenergia 1370 kWh körül alakul (egy négyzetméter, 45°-ban felállított síkra érkező energia). Összehasonlításképp: Németországnak csak a legdélebbi területei közelítik meg ezt az értéket.

A napenergia éves mennyisége tehát megfelelő, a probléma viszont ennek az értéknek az egyenetlensége. Decemberben és januárban együttesen mindössze kb. 80 kWh energia érkezik, ami az éves mennyiségnek csupán 5%-a. Rögtön itt érdemes elgondolkodni a napenergiás fűtésrásegítés létjogosultságán…ha egy négytagú család napi melegvíz igényét kb. 11 kWh energiával tudjuk kielégíteni. Tehát december-január időszakban a melegvíz igény kielégítése is igen ambiciózus feladat, a fűtésről ekkor nincs értelme beszélni. Erről részletesen később.

Miből áll egy napkollektoros rendszer? Napkollektorokból (ezek gyűjtik be a hőt), egy vagy több tárolótartályból (ezek tárolják a hőt, hiszen valószínűleg nem pontosan ekkor szeretnénk zuhanyozni vagy esetleg fűteni, amikor nagyon süt a Nap). Ezekből már készülhet olyan rendszer, ami használható, bár itt még alig távolodtunk el a fekete hordó koncepciójától.

kompakt napkollektoros rendszer, a fagymentes mediterrán vidékeken egyeduralkodó

Ha egész évben használható rendszert szeretnénk telepíteni, akkor a fagytól meg kell óvni a napkollektort, illetve a hűvösebb időszakok miatt a tárolótartályt fűtött helyiségben kell elhelyezni. Az első problémakörre két megoldás terjedt el: a gyakoribb a fagyálló anyaggal való feltöltés (ami nem etilénglikol, azaz a fagyálló), a másik megoldás az ún. drainback (magyarul visszafolyós) rendszer. Mindkét megoldásnál a tároló lekerült a gépészeti helyiségbe (garázsba, tárolóba, gardróbba elrejtve, lépcső alá, mosókonyhába, stb. stb), a napkollektorokat és a tárolót csővezeték köti össze, a hőközló folyadékot pedig egy szivattyú mozgatja. A szabályozó automatika figyeli a napkollektor és a tárolótartály hőmérsékletét, és ha a napkollektor melegebb mint a tárolótartály, akkor a szivattyú elindul (és „lehozza” a meleget a kollektorokból), ezzel egyidejűleg hidegebb víz áramlik vissza. Amíg a hőmérséklet különbség fennáll, a szivattyú működik. (Nyáron, intenzív napsütés esetén egy déli tájolású rendszer már 8 óra körül elindul, és folyamatosan mehet akár 9-10 órán keresztül). Sokszor kérdezik, hogy milyen hőmérsékletű vizet lehet ezzel előállítani? Jellemzően 50-55 C° közötti HMV hőmérsékletet ajánlunk ( a vízkő képződés ennél magasabb hőmérsékletnél fokozotabb ). A napkollektorokban ennél magasabb hőmérsékletek is előfordulnak (normál üzemállapotban 75-85 C° is), de ún. stagnációs (üresjárati) állapotban 180-230C° is lehetséges.

Néhány építészeti vonatkozás:

Egy 2m2 síkkollektor súlya jellemzően 50 kg, egy 30 csöves vákuumcsöves kollektor súlya 130 kg. Különös gonddal kell eljárni nagyobb építménymagasságoknál, ahol már komoly szélhatás is érvényesül. Ilyenkor a síktetőre szerelt napkollektorokat súlyozni kell (különösen a síkkollektorokat), ami pedig statikai kérdéseket vet fel. Szóba jöhet a síkkollektorok kiemelése is, ami a veszélyes széllökés elvezetését szolgálja, ekkor a kollektor nagyobb árnyékot vet (azaz a mögötte álló napkollektorok  Síkkollektoroknál lehetőség van tetőbe szerelt típusok telepítésére, sőt, borsos áron ugyan, de léteznek méretre készített, akár háromszög alakú kollektorok is. A vákuumcsöves kollektorok elhelyezése nem ennyire rugalmas.

A kollektorok elhelyezhetők vízszintesen, függőlegesen, szögbe állítva. Állhatnak a lapostetőn, lehetnek a ferdetetőn, lehetnek a homlokzaton (!). Nem minden kollektortípus alkalmas azonban ezekre, ilyen igény esetén a kollektorok kiválasztásánál gondosan kell eljárni, és ezeknek a speciális elhelyezéseknek (függőleges, vízszintes) bizony ára van, ami „elvesztett” kilowattórákban jelentkezik. A javasolt, és egyúttal tipikus beépítési módszer a déli tájolású ferdetetőre szerelt napkollektor.

ferdetetőre szerelt síkkollektorok

Következő részben: vákumcsöves és síkkollektorok közötti különbségről lesz szó.

(x)

a sorozat részei:

• A napenergia | a napkollektorok 1. rész
• A napenergia | a napkollektorok 2. rész
• A napenergia | a napkollektorok 3. rész

[poll id=”35″]