A napkollektorok két fő fajtája

Napjainkban egyik legtöbbet emlegetett kérdése mindenképp a jövő energiaellátásával kapcsolatos. A kérdés mellett több nagy problémát is felvet, többek között azt, hogy mennyi fosszilis energiaforrással rendelkezik még a Föld, érdemes e még első számú energiaforrásnak tekinteni a fosszilis tüzelőanyagokat a környezetre káros jellegük miatt, illetve milyen megújuló energiaforrások felé kellene venni az irányt a környezetünket és a saját magunkat is szem előtt tartva. A megújuló energiaforrást tekintve egyre világosabbá válik, hogy a Nap jelenti számunkra a biztos megoldást, melyek jól felhasználva igeni elérhetjük, hogy megszabadulunk a fosszilis tüzelőanyagoktól, hogy nem szennyezzük már a környezetünket, és hogy olyan energiaforrás ez, amelyik garantáltan megbízható. A Nap energiájának felhasznosítására főleg két szerkezet mutatja a legjobb hatékonyságot, a napelem és a napkollektor. A napkollektorok számos esetben tökéletes megoldásnak bizonyulnak, hisz meleg víz előállításra, épületek fűtésére, vagy fűtésrásegítésre, fóliasátrak, üvegházak, medencék fűtésére egyaránt jól használható. E cikkünkben a napkollektorok fajtáit szeretnék bemutatni, tisztázva ezzel, hogy a napkollektor is biztos megoldást jelent a megújuló energiaforrásokat felhasználó rendszerek tekintetében.
A napkollektor típusokat illetően két nagy csoportot említhetünk: a síkkollektor és a vákuumcsöves kollektor. Mindkettő fő célja, hogy a lehető leggyorsabb és legegyszerűbben meleg vizet állítson elő és ha szükséges, helyiségeket fűtsön egy optimális hőmérsékletig, ám abban működési elvüket tekintve különböznek.

 

1. A síkkollektor talán a legelterjedtebbek nem csak hazánkban, hanem szerte a világban, ahol a napenergia számos pozitív jellegzetessége mellett döntenek. A síkkollektor tulajdonképpen egy elől üvegezett, hátul hőszigetelt lapos dobozszerkezet, melybe belül egy jó napsugárzás elnyelő képességű fekete lemezre, az úgynevezett abszorberre erősített csőkígyó található.
   Fő előnyei közé tartozik, hogy egyszerűen előállítható, ezáltal olcsón be is szerezhető. Alkalmazási területeit tekintve főként meleg víz előállításra használják, illetve helyiségek fűtésekor is megállja a helyét. Mint azt említettük, működése igen egyszerű, ugyanis a napsugárzás áthalad a jó fényáteresztő képességű (alacsony vastartalmú) üveg fedőlapon és elnyelődik az abszorberen, ami az elnyelt napsugárzás hatására a hozzá erősített csőkígyó rendszerrel együtt felmelegszik. A keletkezett hőenergiát aztán a csővezetékben keringtetett hőátadó folyadékkal lehet elszállítani a napkollektorból.

 

1. A másik nagy kategóriába a vákuumcsöves napkollektor felépítését tekintve fontos tudni, hogy kettős falú üvegcsőből áll; a belső és a külső üvegfal között egy vákuum található. A belső üvegcső egy úgynevezett szelektív abszorbens réteggel van bevonva, ahol a jól hasznosítható szolár hő keletkezik. A két réteg között lévő vákuum tökéletesen szolgál arra, hogy a levegő hővesztesége révén energiaveszteség keletkezzen. Épp ezért a síkkollektorral ellentétben a vákuumcsöves kollektor kevésbé napos, sőt még borús időjárási körülmények között is jól alkalmazható. Működési elvét tekintve fontos tudni, hogy vákuumcső elnyeli a hőt az úgynevezett heatpipe-nak köszönhetően. A fűtéscsőben legtöbbször víz, alkohol keverék található.
   A csőben létrehozott alacsony nyomás miatt ez a folyadék már kb. 30°C-os hőmérsékleten forrásnak indul. E felett a folyadék elpárolog és felszáll a hőátadó patronba. A hőátadó patron egy központi csőhöz kapcsolódik, és itt adja át a hőt a rendszernek, majd a lehűlt pára vízzé alakul és a fűtéscső aljára kerül. Mivel ez a ciklus ismétlődő, ezért biztos energiaforrás begyűjtő szerkezetnek számít. A vákuumcsövek egymástól el vannak szigetelve, csak a központi csőhöz kapcsolódnak. Épp ezért, ha egy cső elromlik vagy megsérül, akkor csak ezt a csövet kell kicserélni, és nem kell az egész rendszert javítás alá vetni.

 

Az elmúlt években sokan döntöttek a napkollektorok mellett, és a napenergia felhasználását tekintve a napelemek után a napkollektorok jelentik a legjobb megoldást. Rengeteg tanulmány és kutatás igazolja, hogy nem csak hatékonyak és megbízhatóak, de semmilyen káros hatással nincsenek az ökoszisztémára. Talán e két fő általános jellemző miatt figyelhető meg, hogy egyre többen mondanak nemet a fosszilis tüzelőanyagokra, és döntenek inkább a napkollektorok mellett. Alkalmazási területtől függetlenül biztos megoldásnak számít, még akkor is, ha a kezdetekben nem első számú fűtési és meleg víz előállítási rendszerként használjuk, hanem csak rásegítésként.