Kétségtelen, hogy a fosszilis tüzelőanyagokra, a nem megújuló energiaforrásokra már nem lehet olyan mértékben alapozni, mint eddig. Ennek két fontos oka is: a legfontosabb talán az, hogy ezeknek a tartalékai vészesen fogynak, és egyes tudósok szerint száz-kétszáz év alatt el is fogynak a fosszilis eredetűek; a másik fontos tényező pedig a környezetvédelemmel kapcsolatos, ugyanis a fosszilis tüzelőanyagok már így is rengeteg kárt tettek a Földünket illetően, legyen szó akár a kocsikról és gyárakról egyaránt. Épp ezért is válik egyre világosabbá, hogy csakis a megújuló energiaforrások jelentik e jövőt, és ezen belül is a napenergia. A napenergia az emberiség számára nagyon is ismert fogalom és természeti jelenség, hisz nélküle nem is lenne élet a Földön, és talán nem is értünk volna el eddig, ahol most vagyunk. Rengeteget köszönhetünk a Napnak, és talán a jövőben még többet köszönhetünk, ha végleg eldöntjük, hogy igenis teljes mértékben kiaknázzuk a napenergiát a hozzá tartozó számtalan pozitívummal egyet. Ez a kiaknázás már vagy húsz éve jó úton jár, hála a napkollektoros rendszernek. Sokaknak ismerősen cseng a napkollektor fogalma, és e cikkünkben most a legtöbbet feltett és kevésbé ismert kérdésekre szeretnénk választ adni, bebizonyítva a temérdek előnyét e szerkezetnek.
- Mi a napkollektor?
Elsőként természetesen tisztázni kell, hogy pontosan mi is a napkollektor, mit takar ez a fogalom, és mire is jó a napkollektor. A napkollektor olyan szerkezet, berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít elő fűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való alkalmazása az épület megfelelő hőszigetelését és alacsony hőmérsékletű fűtésvízigényét, sok esetben padlófűtéssel, feltételezi, és általában csak tavasszal és ősszel mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés kombi hőtárolóval használatos. Hőközvetítő közege jellemzően folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek.
- Milyen napkollektor típusok vannak, és melyek a különbségek?
A napkollektort illetően több típus is létezik, de talán a legelterjedtebb a vákuumcsöves napkollektor és a síkkollektor. A síkkollektor lényege, hogy a napsugárzás egy üveglapon keresztül az összefüggő abszorberfelületre érkezik, amely úgy van kiképezve, hogy a lehető legtöbb sugárzást elnyelje. Ezek között futnak a keringetőfolyadék csövei, amelyek az abszorber által átadott hő segítségével felmelegednek, majd a hőcserélőn keresztül melegítik a tároló vizét. A rendszert alapos hőszigetelés védi: a hőszigetelés vastagságán és az abszorberfelület elnyelőképességén múlik elsősorban a kollektor teljesítménye. Míg a vákuumcsöves kollektor egymás mellé helyezett vákuumszigetelésű üvegcsövekből áll, a bennük elnyelődött meleget szinte veszteség nélkül adja át a keringetőfolyadéknak. Előnye, hogy nagyobb teljesítményű, illetve a vákuum remek hőszigetelést nyújt. A vákuumcsöveket időnként ellenőrizni kell.
- Hova érdemes felszerelni a napkollektort a legjobb hatás elérése érdekében?
Ez a kérdés a beruházók egyik legfontosabb kérdése. Nos, a napkollektor helyének kiválasztásánál két fő szempontot kell figyelembe venni. Először is a legideálisabb elhelyezés a dél-délkeleti és dél-délnyugati irányok közötti terület. Alkalmasnak bizonyul még a délkeleti-délnyugati tájolás is, de ilyenkor érdemes megfontolni valamivel nagyobb kollektorfelület beépítését. A kollektor szögét alapesetben a tető határozza meg, ezt többnyire nem tudjuk befolyásolni, azonban az ideális szög 38-45 fok a hazai földrajzi szélességen. A másik fő tényező abban rejlik, hogy a tároló és a kollektor között a lehető legkisebb legyen a távolság. A gravitációs rendszernél mindenképpen a kollektornál magasabban kell felszerelni a tárolót, optimális esetben közvetlenül a tető belső oldalára. Ennek előnye, hogy a kis távolság csökkenti a hőveszteséget, illetve a kiépítési költségeket is.
- Mit lehet tenni kevésbé napos, borult időjárás esetén?
E tekintetben is jó megoldásokkal lehet előállni. Fontos valamilyen, bármilyen hagyományos vízmelegítő rendszer megtartása. A legegyszerűbb megoldás az, ha a kollektort és a meglévő rendszert sorba köttetjük, így amennyiben a kollektorból nem érkezik megfelelő hőmérsékletű víz, a bojler, a kazán, esetleg a cirkó vagy egyéb eszköz automatikusan rásegít. A rövidtávú áthidalásokra pedig a beépített fűtőszálas tároló is megoldás lehet.
- Milyen teljesítményt lehet elvárni a napkollektortól?
Hazánkban az átlagos besugárzás egy derült napon 700-800 W/m2 óránként. Hogy ebből mennyi hasznosítható, az függ a kollektor típusától (vákuumcsöves vagy síkkollektor), abszorberfelületének minőségétől, a kollektor és a környezet hőmérséklet-különbségétől, a kollektor hőszigetelésének mértékétől, sugárzás beesési szögétől, tárolótartály nagyságától, szigeteltségétől.
Napkollektor esetében tehát nem lehet olyan egyértelműen teljesítményről vagy hatásfokról beszélni, mint pl. egy gázkazán kapcsán. Általánosságban elmondható, hogy egy napkollektor esetében – különösen a síkkollektoroknál – a teljesítmény döntően a hőszigetelésen múlik.
