Ebben a bejegyzésben megnézzük, miben különbözik ez a szolár technológia a napelemektől, milyen fajtái léteznek a kollektoroknak, és mire használható még fel a melegvíz elkészítésén kívül.

Mi a különbség a napkollektor és a napelem között?

Bár a hétköznapi szóhasználatban gyakran összekeverik a két dolgot, a napelem teljesen eltérő dolgot jelent.

A napelemes rendszer a napfény fotonjait hasznosítja, melyek elnyelésekor töltéssel rendelkező részecskék jönnek létre. Ezeket a napelem belső kialakítása rendezett mozgásra kényszeríti, egyenáramot állítva elő.

Az egyenáramot inverter alakítja át váltakozó árammá, melyet már el tudnak használni a háztartási eszközök. A felesleget gyakran táplálják be az áramszolgáltató hálózatába, hogy a nyári túltermelés se vesszen el.

Hogyan működik a napkollektor?

A napkollektor olyan szerkezet, melynek előlapja üvegből, hátlapja pedig hőszigetelt műanyagból készül. A belseje veszi fel a nap hőjét, melyet átad a szerkezetbe belépő folyadéknak. A felhevített folyadék ezután elszállítja a hőenergiát a ház más részeibe, ahol az hasznosul.

A különféle típusok eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, de a kollektor átlagosan 60%-át hasznosítja a rá eső napsugarak energiájának. Nyáron ez az érték magasabb, felhős időben vagy télen alacsonyabb.

A napelemekkel ellentétben a napkollektorok hője nem tárolható hosszú távon, így a megfelelő méretezésük komoly tervezést igényel. A rendszerbe építhető melegvizes tartályok alkalmasak a hőenergia rövid távú tárolására, de extra kiadást jelentenek, méretüktől függően pedig helyigényesek is lehetnek.

Mivel a téli-nyári napsütés mennyisége jelentősen eltérő, így kétféle problémát kell megoldani a napkollektorok méretének kiszámításakor. Nyáron a több napsütés miatt kisebb felület elég, ez viszont télen szinte semmit sem termel. Ha viszont a télen is elegendő melegvizet előállító rendszert szerelnek fel, az pedig nyáron fog jelentősen túltermelni.

Utóbbit gyakran úgy kezelik, hogy a begyűjtött felesleges hőt a medence fűtésére használják el. Ennek költsége azonban magas, ráadásul nem mindenkinek van szüksége saját medencére.

Milyen fajtái és típusai vannak?

A napkollektorok számos kivitelben érhetők el, a leggyakrabban alkalmazott két típusuk a sík kollektor, illetve a vákuumcsöves kollektor.

Sík napkollektor

A sík napkollektor laposabb, mint a vákuumcsöves egységek. A speciális üvegfelület mögött egy rézből készült abszorber található, ez felelős a napsugarak elnyeléséért. Erre hegesztik fel az általában egy centiméternél kisebb átmérővel rendelkező rézcsöveket, melyekben a hőátadó közeg áramlik.
A rendszerbe kötött szivattyú a felmelegített folyadékot a hőcserélő egységhez cirkuláltatja, ahol az leadja hőjét, és újra megkezdi útját a kollektorok irányába. Vákuumot a sík kollektoroknál az üveglap és az abszorber közötti levegő eltávolításával képeznek, így csökkentve a szerkezet hőveszteségét.

Vákuumcsöves napkollektorok

A vákuumcsöves napkollektoroknál a rendszer lelkét azok a duplafalú üvegcsövek alkotják, melyek két fala közötti levegőt a gyártás során eltávolítják, létrehozva a vákuumot. A belső falfelületre hőelnyelő réteget gőzölnek, mely a beérkező napsugárzás hőjének nagy részét elnyeli.
Az, hogy a napsugár energiája hogyan hasznosul, a kollektorba épített hőtermelő határozza meg. A két leggyakoribb kivitel az úgynevezett heatpipe, illetve az U pipe rendszer.

A heatpipe belsejében alacsony forráspontú, speciális folyadék található. A napenergia hatására ez elpárolog, felszáll, és a cső tetején lévő kondenzátorban lecsapódik. Ekkor ismét folyadékká válik, lesüllyed, és az egész folyamat kezdődik előröl. A leadott hőt a heatpipe külsején lévő folyadék veszi fel, és juttatja el a szivattyú segítségével a hőleadő egységig.

Az U pipe kollektor onnan kapta a nevét, hogy a vákuumcsövek belsejében abszorber veszi körbe az U alakú rézcsövet. Az abszorber érintkezik a csővel, így a felvett hőt azonnal átadja a rézcsőben lévő folyadéknak, amit az a hőleadóhoz továbbít.
Az, hogy melyik típusú napkollektor a legjobb választás, a felhasználási módtól, a kiépítés helyétől, illetve számos más tényezőtől függ, és szakember tudja megtervezni az ideális felhasználást.

Lehet-e használni a melegvíz előállításán kívül másra is?

A napkollektorok fő felhasználási területe a háztartási melegvíz előállítása, de máshol is fel lehet használni őket. A nyári melegvíz-túltermelés elhasználása lehetséges, ha a medence vizét fűtik fel vele.

Téli fűtésrásegítésre viszont korlátozott mértékben használható a napkollektor, mivel pont a fűtési szezonban termel kevesebbet hőt. A használatának is csak akkor van értelme, ha a hőleadás alacsonyabb hőfokon, de nagyobb felületen történik, ilyen például a padlófűtés. Radiátorok melegvízéhez sokkal nagyobb hő szükséges, ahol a kollektorok hatásfoka már drasztikusan romlik, így hagyományos fűtési rendszerekhez nem használható.

Összefoglalás

A napkollektoros rendszerekbe történő beruházás előtt mindenképpen ki kell számolni annak megtérülését, mivel a kivitelezés költsége elérheti az akár 2 millió forintot is.
Az olyan háztartásokban, ahol kevesebb melegvíz fogy, nincs szükség medencére, vagy hagyományos fűtést használnak, kérdésessé válhat a rendszer megtérülése. A tervezéskor számolni kell az éves karbantartással is, melynek alkalmankénti akár több tízezer forintos költsége szintén lenullázhatja a melegvíz előállításon elért előnyöket.