Keresés

Pályázatok

Van jobb ötletünk!

 

napkolektor-napelem-energiaárak

Hírlevél

Facebook

joomla template

A napkollektorok felépítése

A napkollektorok az alábbi elemekből épülnek fel:

• Az elnyelőlemez (abszorber)

A napkollektor elnyelőlemeze, az ún. abszorber feladata a napsugárzás elnyelése és hővé alakítása, valamint a keletkezett hő átadása a napkollektorban keringő munkaközegnek. Veszteséget jelent, hogy a napsugárzást minden fekete színű és matt felületű anyag jó hatásfokkal elnyeli, de ha környezeti hőmérséklet fölé melegednek, maguk is sugárzóvá válnak.
A sugárzó test hőmérsékletétől függ a hősugárzás hullámhossza. A magas hőmérsékletű napsugárzás a Napból származik, ez rövid hullámhosszú sugárzás, a napkollektor abszorberlemeze hosszú hullámú sugárzást bocsájt ki, a Naphoz képest alacsonyabb hőmérsékletű. A jó hatásfokú napkollektor abszorberlemezét ezért olyan ún. szelektív bevonattal látják el, melyek a rövid hullámhosszú napsugárzást elnyelik, míg a saját hosszú hullámhosszú sugárzásukat nem engedik át, hanem visszaverik. Ezáltal a szelektív napkollektornak minimális a sugárzási vesztesége.
A napkollektor szelektív bevonatként általában feketekróm-, nikkel- vagy titániumoxid rétegeket alkalmaznak. A szelektív bevonat általában 1-2μm vastagságú, fekete porózus réteg, tölcsérszerű járatokkal.


• A kollektorház

A napkollektorok dobozszerkezetének feladata az elnyelőlemez, a lefedés és a hőszigetelés zárt egységben tartása, valamint a napkollektor lezárása, a nedvesség bejutásának megakadályozása. A napkollektor kollektorháza általában alumínium lemezből készül. Fontos, hogy az üveg fedőlap tömítése ellenálljon az időjárási hatásoknak.

• A napkollektorok üvegfedése

A napkollektor üvegfedésének feladata, a napsugárzást átengedése, valamint az, hogy hőszigetelőképességével csökkentse a napkollektor elnyelőlemezének hőveszteségét. 4 mm vastag, nagy tisztaságú, alacsony vastartalmú, edzett üveget alkalmaznak általában erre a célra. Az üveg edzettsége biztosítja, hogy szállítás és felszerelés közben ne törjön el, és ellenálljon az erősebb jégverésnek is.
Az antireflexiós szolárüveg külső felületén apró barázdák találhatók, ezért a főleg  ferdén érkező napsugárzást kevésbé veri vissza, mint a sima felületű üveg. Az antireflexiós és a sima üveggel készült napkollektorok hatásfoka között nem lehet kimutatni különbséget, mert az antireflexiós szolárüveg hátránya, hogy a barázdákban könnyebben megül a por és az egyéb szennyeződések. A recés felület befelé fordításával a napkollektor üvege elveszíti eredeti antireflexiós funkcióját, viszont jótékonyan eltakarja a napkollektorok belső kialakítását, ez csak esztétikai értékkel szolgál az egyes gyártóknál.


• A napkollektorok hőszigetelése

A napkollektor hőszigetelésére általában ásványgyapot lemezt használnak. Az ásványgyapot ellenáll a napkollektorokban üresjáratkor fellépő magas hőmérsékletnek, és élettartama hosszú.


• A napkollektorok belső csövezése

A napkollektor belső csövezése általában vörösrézcsőből készül. A csövezést hozzá kell erősíteni a napkollektor elnyelőlemezéhez úgy, hogy a hőátadási tényező az elnyelőlemez és a csővezeték között minél jobb legyen. A csővezeték kialakítása lehet csőkígyós, vagy párhuzamos, osztó-gyüjtős.

A napkollektor-rendszerek tartozékai:

  • Vezérlő és szabályozó berendezések

Ezek a berendezések szolgálnak a napkollektoros rendszer irányítására. Feladatuk többek között, hogy a szivattyú bekapcsolásakor elindítsák a hőhordozó közeg keringését, amikor a napkollektorban lévő munkaközeg hőmérséklete nagyobb a tároló hőmérsékleténél, tehát a kollektorból a tárolóba hasznos hő szállítható.
A tárolók, és a napkollektorok száma meghatározza a szabályozási feladatokat. Lehet egy, két, vagy három tárolós rendszert alkalmazni, egy vagy két napkollektor mezővel. A tároló többnyire melegvíz tartály, fűtési vizet tároló puffertartály, illetve medencevízfűtés esetén a medence maga.

 

  • Napkollektor szerelési egység

    A szoláris szerelési egység Létezik olyan előre gyártott napkollektor szerelési egység,  ami tartalmazza a napkollektoros rendszerek működtetéséhez elengedhetetlen berendezések, szerelvények nagy részét. Alkalmazásukkal a szoláris kör szerelése leegyszerűsödik, és biztosított a szakszerű működtetés.

  • Napkollektor szerelőkeretek

A napkollektorokat legtöbb esetben tetőszerkezetre kell felerősíteni. Az alkalmazott rögzítő-elemeknek ellenállniuk kell a kültéri időjárás viszontagságainak, a korróziónak, karbantartási igényük alacsony kell legyen, valamint fontos, hogy a napkollektor szerelőkeretek biztonságos, beázást nem okozó felszerelést tegyenek lehetővé. Esztétikai szempontból a napkollektorok és tartószerkezeteik nem ronthatják el az épület külső látványát.
A ferde ill. a lapos tetőkre más és más napkollektor szerelőkeretet kell alkalmazni. A keretek általában két-három napkollektor felszereléséhez vannak kialakítva, ezek egymás mellé helyezésével 2-10 db-ig tetszőleges számú napkollektor felszerelhető.
Ferde-tetős szerelőkeretek az általánosan használt tetőfedő anyagok többségénél alkalmazhatók. A keretek napkollektoronként 2 db tetőkampóval, vagy tőcsavarral rögzíthetők a tetőszerkezethez, leginkább a szarufához. A tetőkampó - hasonlóan a hófogó kampókhoz - a tetőcserép, vagy egyéb elem alá tolható, és itt lecsavarozható.

Lapos-tetős szerelőkeretek felhasználásával a napkollektorok akármilyen sík területen felszerelhetőek. Lapos-tetős keretet kell alkalmazni a napkollektorok függőleges falra szerelésekor is. Dőlésszögük 45°. Amennyiben a tető 20m-nél magasabb, akkor megerősített kivitelű keretre van szükség. Megfelelő vízszintes, síkfelületet kell képezni a szerelőkeretek alkalmazásához. Ehhez rögzíthetők a szerelőkeretek lecsavarozással vagy súlyterheléssel.

  • Bádogozó készletek napkollektorok tetőbe integrálásához

A tetőhéjalás helyett bádogozó készletekkel építhetők be a napkollektorok a tetőbe integrálva. A bádogozó készletek olyanok, mint a tetőablakoknál alkalmazott bádogozás. Mivel a napkollektorok dobozszerkezete alumíniumból van kialakítva, célszerű a bádogozásnál is alumínium vagy horganyozott lemezt alkalmazni. A bádogozó készletek egységcsomagban kaphatók, tartalmazzák az összes segédeszközt (tömítő-szalagok, szegek, csavarok stb.), amik a szereléshez szükségesek.
A napkollektorok tetőbe ágyazásához szükséges idomokat és lefogó bilincseket a szarufákra kell felcsavarozni, és ezekkel kell azokat rögzíteni, biztosítva a lehetőséget a hőtágulásra.

  • Tágulási tartály

A tágulási tartály feladata napkollektoros rendszerekben az üzemszerűen előforduló hőmérséklethatárok között lehetővé tenni a fagyálló hőhordozó közeg térfogatváltozását. Ezek zárt, gumimembrános tágulási tartályok. Térfogatuk rugalmas, gumimembránnal ketté osztott, egyik felén a hőhordozó közeg, a másikon gáz, leginkább levegő van. A napkollektoros rendszer tágulási tartályának működési elve a levegő összenyomhatóságán alapszik. Amikor a napkollektoros rendszerben a hőmérséklet megnő, a hőhordozó közeg kitágul és a membránon keresztül összenyomja a tartályban lévő levegőt úgy, hogy a napkollektor-rendszer nyomása csak csekély mértékben emelkedik.  
Fontos a napkollektor-rendszer tágulási tartályának méretezésekor, hogy a megemelkedő nyomás nem haladhatja meg a rendszer megengedett legnagyobb nyomás értékét. A rendszer feltöltése előtt be kell állítani a tágulási tartály levegő-oldalának előnyomását. Az előnyomás megfelelelő értéke a napkollektor-rendszer hideg állapotban tervezett nyomásának 90%-a. Ekkor a tartályban 10% folyadék van, és ez elegendő kell legyen az esetleges légtelenítési és szivárgási veszteségek pótlására.
• A hőhordozó közeg forrását az üzemi nyomás növelésével lehet megakadályozni. Ezért napkollektoros rendszerekben más üzemi nyomást kell alkalmazni a lakásfűtési rendszerekhez képest. A napkollektorok alkalmazásakor 2,5 bar nyomásra beállított biztonsági szelepet javasolt beépíteni, és hideg állapotban a rendszert 1,5 bar nyomásra kell feltölteni.
• Nem szabad automata-légtelenítőt elhelyezni a napkollektorok felső pontjára, mert ez  egyrészt forrás esetén a napkollektorokból kiengedi a gőzt, másrészt tönkremehet a magas hőmérséklet miatt.
• Egy fém kannába kell vezetni a biztonsági szelep lefújó ágát, hogy az esetleges lefúvás esetén a fagyálló folyadék ne vesszen kárba.

Napkollektor-rendszer szerelési egység alkalmazása során a tágulási tartályokat 12-24 l-ig a szoláris egységen található konzolra csatlakoztatni kell. Ezzel rögzíthetőek a tartályok biztonságosan és tartósan.
Ha nem alkalmaznak szoláris egységet alkalmazunk, vagy a tágulási tartály lábon álló kivitelű, akkor a tágulási tartály, a biztonsági szelep és a kollektorok közé nem szabad elzáró szerelvényt beépíteni.
A tágulási tartályt a napkollektor-rendszer hideg ágába kell beépíteni, függesztett kivitelben. Ennek előnye, hogy feltöltéskor a tartály vízteréből a levegő távozni tud, valamint magas rendszerhőmérséklet esetén a tágulási tartály nem melegszik fel.

  • Melegvíztárolók a napkollektoros rendszerben

A melegvíz tárolótartály közismert nevén a bojler. A napkollektoros rendszerek megfelelő működése nagymértékben függ a tároló típusának, űrtartalmának helyes kiválasztásától.
Funkciójuk, hogy a napsütés idején napkollektorokkal hasznosított energiát melegvíz formájában tárolják a fogyasztás idejére. A napkollektorok a napenergiát nem tárolják, csak átalakítják, űrtartalmuk szándékosan kicsi. A tárolást a belső, megfelelő hőmérsékletű térben elhelyezett, hőszigetelt tároló tartályban kell megoldani.
A használati-melegvíz készítő napkollektoros rendszerekben melegvíz tárolói két fontos jellemzőben térnek el az épületgépészetben általánosan használatos tárolóktól:
• Nagyobb az űrtartalmuk nagyobb, felépítésük általában lábon álló, karcsú, magas.
• Egy, vagy több belső hőcserélőt tartalmaznak, esetleg elektromos fűtőpatront, így több, különböző energiahordozóval üzemelő hőtermelővel is fűthetők.
A belső hőcserélős tárolók más néven a közvetett fűtésű tárolók. A hőtermelő berendezés (pl. kazán, napkollektor) a tárolón kívül helyezkedik el, a tárolót a hőtermelőben felmelegített folyadék a beépített belső hőcserélőben, csőkígyóban áramoltatva fűti. A tároló hőcserélő vagy a rögzítetten behegesztett acél csőkígyó, vagy a karimán keresztül beépíthető sima vagy bordáscsöves réz csőkígyó. 

napkollektor-melegvíztároló
A napkollektorok hőcserélője alul, míg a hagyományos hőtermelő hőcserélője felül kell elhelyezkedjen. Ezáltal válik lehetővé, hogy a hideg- és a melegvíz sűrűségkülönbség folytán kialakuló rétegződése miatt a hagyományos hőtermelő (pl. kazán) csak az elvételhez közeli, felső tárolótérfogatot melegítse fel.
A napkollektor-rendszerek melegvíztárolóinak anyaga
Tartálytestük általában acéllemezből, hegesztett kivitelben készül. Valamilyen felületvédő bevonattal látják el a normál szénacélból készült tárolók belső felületét, hogy megvédjék a rozsdásodástól. Hogy még tökéletesebb legyen a napkollektor rendszer melegvíztárolójának bevonata, aktív anódot építenek bele, ami „magához csábítja” a rozsdát. Ennek hiányában a napkollektor rendszer melegvíz tárolói könnyen kilyukadhatnak. Léteznek tápegységgel rendelkező idegen anódok is, amik piros lámpa kigyulladásával jelzik az esetleges üzemzavart. Mivel az anód nem véd a vízkövesedéstől, kemény víz esetén vízlágyító berendezést kell alkalmazni. A rozsdamentes acélból készült melegvíztárolók anódos védelmet nem igényelnek, élettartalmuk hosszú, viszont drágábbak is.
A napkollektoros rendszer melegvíz tárlójának hőszigetelése
500 literes tartályig a hőszigetelés legtöbb esetben tartálytestre erősített habosított, kemény PUR hab. Nagyobb tárolóknál szivacslemezt alkalmaznak.  A külső burkolatot műanyagból, műbőrből vagy erős, vászonszerű anyagból készítik. A minimális vastagság 5 cm, de javasolt ennél vastagabban burkolni. Hogy csökkentsük a hőveszteségre, célszerű a csatakozó csonkokat és a csővezetéket is megfelelően szigetelni.
A napkollektoros rendszer melegvíztárolójának mérete
A napi melegvízfogyazstás mennyisége az elsődleges szempont a napkollektoros rendszerek melegvíztárolóinak méretezésekor. Ezt az alapján kalkulálják ki, hogy a napkollektoros rendszer által napközben megtermelt melegvíz elegendő legyen a háztartás számára a következő napsütéses időszakig. A napkollektoros rendszer melegvíz tárolójának méretét befolyásolja a napkollektor felületének nagysága is.
A napkollektoros rendszer melegvíztárolójának üzemi körülményei
Beépítéskor fontos szempont, hogy ha a tároló megengedett nyomását a vízhálózat nyomása akár időszakosan is meghaladhatja, akkor be kell építeni a nyomáscsökkentőt. A melegvíztárolót fűtő hőtermelő berendezés legmagasabb hőmérsékletét úgy kell beállítani, hogy a tároló vizét a megengedett értéknél magasabbra ne fűthesse fel. Hagyományos hőtermelő esetén a tároló hőmérsékletét 45-50°C-on ajánlott tartani. Ha ennél nagyobb a hőmérséklet, a hővesztességek megnőnek és erős lesz a vízkőképződés. Ha 60°C feletti a hőmérséklet akkor a forrázásveszélyt megelőzendő termosztatikus keverőszelepet kell installálni, ez a folyatott melegvízhez a hideg ágból hidegvizet kever.
A napkollektoros rendszer melegvíztárolóját csak megfelelő hőmérsékletű, fagyveszélytől mentes helyiségben szabad beépíteni. Fűtetlen padlás, tárolóhelyiségek erre nem alkalmasak. Két hőcserélős tárolók esetében fertőtlenítés céljából célszerű a teljes térfogatot néha 60°C fölé felmelegíteni, hogy a langyos vízben megtelepedő legionella baktériumok elpusztuljanak.

A NAPKOLLEKTOROS RENDSZER MELEGVÍZTÁROLÓJÁNAK BEKÖTÉSÉT CSAK OLYAN SZAKEMBER VÉGEZHETI EL, AKI MEGFELELŐ KÉPESÍTÉSSEL RENDELKEZIK ÉS BETARTJA A NAPKOLLEKTOROS RENDSZER MELEGVÍZTÁROLÓJÁNAK KEZELÉSI UTASÍTÁSÁBAN LEÍRTAKAT ÉS A VONATKOZÓ SZABVÁNYOKAT.

  • Napkollektor rendszerek külső hőcserélői

A napkollektor rendszerek hőcserélője egy kis térfogatú edény, amelyben két közeg egymástól elkülönítve, szűk, de nagy felületű járatok között áramlik. Az egyszerűbb felépítésű használati-melegvíz készítő napkollektoros rendszerekben belső hőcserélős tárolókat használnak. A belső hőcserélő felületét a napkollektor felülete határozza meg. Egy méretesebb napkollektor-felület, nagyobb puffertárolók és medencék fűtése esetén már külső hőcserélőket is alkalmaznak.  
A napkollektoros rendszerek hőcserélőjének kiválasztásakor hőtechnikai és áramlási szempontokat kell figyelembe venni. Hőtechnikai szempontból a hőcserélők felelnek érte, hogy a napkollektor által felhasznált hőmennyiséget a primer és a szekunder közeg alacsony hőmérsékletkülönbséggel képes legyen átadni. Áramlástechnikai szemszögből a hőcserélők ellenállása kisebb kell legyen annál, mint amit a keringetőszivattyű emelőmagassága napkollektoros rendszer-a nyomásveszteség figyelembevételével – tud biztosítani.

  • Napkollektoros rendszerek szabályozása

A napkollektoros rendszerek szabályozói azt a célt szolgálják, hogy a napkollektoros fűtés csak akkor induljon el, amikor a napkollektorok hőmérséklete nagyobb, mint a fűteni kívánt közeg hőmérséklete. Legtöbbször a napkollektoros rendszer szabályozóin be lehet állítani egy csúcsértékű hőmérsékletet is. Amikor a napkollektorok a csúcshőmérsékletre felfűtötték a tárolót, akkor a napkollektoros rendszer szabályozója lekapcsolja a napkollektor köri szivattyút.
Az analóg szabályozókat leginkább a használati melegvíz készítő és a medencefűtő napkollektoros rendszereknél használják. A szivattyúkat vagy a váltószelepeket tárolóként egy relé kimenettel van lehetőség kikapcsolni.
A mikroprocesszoros napkollektor-rendszer szabályozók bonyolultabb feladatok elvégzésére is képesek, mint pl. az egész épületgépészeti rendszer irányítása, többtárolós napkollektoros rendszerek vezérlése, stb.

  • Csővezeték hálózat a napkollektoros rendszerben

A napkollektoros rendszerekben a csővezeték-hálózatnak bírnia kell a 180 C-os hőmérsékletmaximumot és 3 bar nyomást. Szerelési szempontból előnyös erre a célra a vörösréz-cső, a feketeacél-cső, a rozsdamentes acél gégecső, és az alumíniumcső, melyek közül leginkább az utóbbi kettő javasolt. Gondoskodni kell a napkollektoros rendszer csővezetékeinek megfelelő szigeteléséről
A csővezetékek hőszigetelése
A napkollektor köri csővezetékeket a hővesztességek csökkentése érdekében teljes terjedelmükben hőszigetelni kell. A hőszigetelő anyagoknak meg kell felelniük a napkollektorok üresjárata utáni induláskor fellépő igen magas, 150°C fölötti hőmérsékletnek. A külső térben lévő napkollektoros rendszer csővezetékeket UV álló szigeteléssel kell borítani.

  • Légtelenítő elemek a napkollektoros rendszerben

A feltöltéskor bekerülő levegőt valamint a folyadékban a melegedés miatt kiváló oxigént a hidraulikus rendszerből a folyadék megfelelő keringetéséhez el kell távolítani. A napkollektoros rendszer légtelenítő elemének ellenállnia kell a propilén-glikol fagyálló folyadéknak. Kézi légtelenítő, vagy légtelenítő edény alkalmazandó a napkollektor mező magas pontján. A hőcserélőt és a keringető szivattyút követő hideg ágba építik be az abszorpciós vagy az önműködő légtelenítőt.

  • Napkollektoros rendszerek keringető szivattyúi

A keringető szivattyú teszi lehetővé a hőhordozó közeg szállítását a napkollektor és a hőcserélő között. A megfelelő hatásfok érdekében az ajánlott térfogatáram 60 liter/óra, a legnagyobb térfogatáram pedig 100 liter/óra. A szivattyúknak ellenállniuk kell a propilén glikol fagyálló folyadéknak, melyet a napkollektor-rendszerekben alkalmaznak. A szivattyúnak, ha a napkollektoros rendszer használati melegvízkörében alkalmazzák, az ivóvízvezetékekre vonatkozó követelményeknek is eleget kell tenniük, ezért a legtöbb fűtési keringető szivattyú nem jó erre a célra.

  • Motoros zónaszelepek a napkollektoros rendszerben

Ezek a zónaszelepek napkollektoros rendszerekben nyitásra, zárásra vagy irányváltásra szolgálnak a napkollektoros rendszerekben. Nyitásra és zárásra az egyútú (kétjáratú) szelepek valók, irányváltásra a kétútú (háromjáratú) kivitelek használhatóak. Kisebb nyomásveszteséégel dolgoznak a motoros golyóscsapok, viszont lassabban működnek a motoros szelepeknél.

  • Fagyálló hőátadó folyadék a napkollektoros rendszerekben

Ez a  napkollektoros rendszerek feltöltésére szolgáló folyadékot propilén-glikol, vagy monopropilén-glikol alapú, nem mérgező fagyálló. Mivel bekerülhet az ivóvízhálózatba, csak nem mérgező alapú fagyálló folyadék használható a napkollektor-rendszerekben. A propilén-glikolt sűrítményként hozzák forgalomba, 40-45% propilén-gliklolt 55-60% vízzel kell hígítani. Ekkor -22 és -26°C közötti a fagyáspont.
Ha 45% térfogatszázaléknál több fagyállót használunk, megnövelheti a keringető szivattyúk teljesítményfelvételét, és így tönkreteheti azokat.
Korrózióvédelmet a monopropilén-glikol vizes oldata bizosít, Fernox Solar S1 névvel kapható, 10, 20 és 25 literes adagolásban. A fagyásveszélyes időszak kezdete előtt mindig ellenőrizni kell a napkollektoros rendszer fagyálló folyadékénak fagyáspontját.