Biztosra vehető, hogy Ön is hallott már a megújuló energiaforrásokról, és arról is, hogy ezek jelentik a jövő energiatermelésének biztos megoldását. Számtalan megújuló energiaforrásra hagyatkozunk már napjainkban is, melyek közül a legkiemelkedőbb közé a szélenergia, a vízenergia, és a legnagyobb fejlődést és potenciált mutató napenergia is. A Nap energiája hő és fény formájában éri el a Földet, melyet az emberiség már több ezer éve remekül hasznosít, és ezt egyre fejlettebb technológiák segítségével még inkább felhasználásra szánja.
Vákuumcsöves napkollektorok
A napenergiához kapcsolódó technológiák, mint a napfűtés, a fotovoltaikus berendezések, a naperőművek vagy a napenergiát felhasználó épületek segíthetnek megoldani az emberiség előtt álló legnagyobb kihívásokat. Ezt az utolsó kijelentést tényként lehet kezelni, és ezt a tényt mi sem támasztja alá jobban, hogy a napelemek és a napkollektorok egyaránt elképesztő fejlődésen mentek át az elmúlt harminc évben. Ennek a fejlődésnek köszönhetően érthető, hogy egyre többen választják a napkollektort.
A napkollektor nem más, mint egy olyan szerkezet, berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít elő fűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való használata az épület megfelelő hőszigetelését és alacsony hőmérsékletű fűtésvízigényét garantálja. Legtöbbször csak tavasszal és ősszel, mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés multifunkciós hőtárolóval ajánlatos. Hőközvetítő közege legtöbb esetben egy folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek. A napkollektort gyakran összetévesztik a napelemmel, és a különbség abban rejlik, hogy a napelem a napsugárzást elektromos energiává alakítja át.
Légkollektor működése
A napkollektorok illetően fontos kiemelni két fő típust: folyadék közegű, szivattyús rendszer és a légkollektor. A folyadék közegű, szivattyús rendszer fő előnye a működési elvben rejlik. Először is a fekete színű, gyakran tükrökkel is megvilágított kollektor elnyeli a napsugár által közvetített hőt és azt átadja a kollektorban keringő folyékony, fagyálló, jó hőközvetítő folyadéknak. A kollektor felmelegedését egy rendszer méri, figyeli, amely a rendszernél magasabb hőmérséklet esetén elindítja a szolárszivattyút. Ezt követően a folyadék egy zárt hőcserélő tartályban átadja a többlet hőt a bojlerben tárolt víznek. A rendszert nyomásszabályozó egészíti ki, illetve közvetlen a hőcserélőből is lehet meleg vizet nyerni fűtési célokra. A mai modernebb, fejlettebb napkollektorok gyors csatlakozókkal is fel vannak szerelve, így telepítésük igen egyszerűnek bizonyul. A napkollektorok esetében a hatékonyság növelésére is esély van. A legjobb hatékonyságot úgy lehet elérni, hogy a napkollektor a fűtésrendszer leghidegebb pontjára csatlakozik rá. Így a legnagyobb a hőmérséklet-különbség hajtőerő és a legkisebb a kollektormező hővesztesége a külső levegő felé. A téli időszakban ez a hideg pont lehet egy hőszivattyú hőnyerő oldala. Hőszivattyú nélküli rendszerekben tipikusan a felmelegítendő vezetékes hideg víz a leghidegebb közeg. Épp ezért is alkalmazzák a napkollektorokat elsősorban meleg víz előállításra, és csak másodsorban fűtésrásegítésre. A fűtésrásegítős megoldás esetében is érdemes felhasználni a vezetékes víz hidegét. Ez esetben a rétegzett kombi vagy multifunkciós tárolóval szerelt kapcsolás szerint a fűtésvíz visszatérőjénél hidegebb téli napkollektor hője is hasznosul a fűtésben. Vízmelegítésre hőszivattyús rendszerben is érdemes alkalmazni a nyári időszakban, ilyenkor a napkollektorral ugyanis fél évre ki lehet küszöbölni a kompresszor indítási áramát, vagyis a szolárszivattyú járásán kívül nem jelentkezik más fogyasztás. Ez remek megoldásnak bizonyul ezt a típust ítélve.
A másik kiemelkedő típus a légkollektor, ami nem más, mint egy olyan napkollektor, amely napenergiával történő légfűtésre, más néven szoláris légfűtésre használható. Ez a típus rendszerint a téli nappályát figyeli, ezért általában függőlegesen szokták felszerelni őket a házak falára, vagy meredekebb tetőszerkezetbe integrálják őket. Működési elvét tekintve bizonyos folyamatokat fontos kiemelni. Először is a levegő a kollektor belsejében halad, majd a hőcserélőn keresztül felmelegszik, és innen beáramlik a fűtendő térbe. Nyáron az összegyűjtött felforrósodott levegőből légkezelő segítségével vizet is könnyedén lehet melegíteni. A fal és a tetőszerkezet ilyen módon átszellőztethetővé válik, tehát nyáron véd a túlmelegedéstől is. A levegő mozgatását legtöbb esetben egy ventilátor végzi, és ekkor a melegítő csövek alul és felül egy közös csőben érnek véget. A berendezés belsejében szabályozó tag van, amely csak abban az esetben engedi a levegőt a belső terekbe vagy a légkezelőbe, ha az fűtésre vagy vízmelegítésre alkalmas hőmérsékletűvé válik. A légkollektorokat legtöbbször fűtésre alkalmazzák, de napjainkban már elterjednek a légkezelős használati-meleg víz (HMV) készítő berendezések is.
Egy síkkollektor és egy vákuumcsöves napkollektor
