Vákuumcsöves napkollektor összehasonlítás

Vákuumcsöves napkollektor: nem csak a heatpipe létezik!

A vákuumcsöves napkollektor összefoglaló megnevezés., aminek több altípusa létezik.  Mivel a legtöbb magyar forgalmazó a heatpipe (hőcsöves) típust érti ez alatt, a magyar műszaki gyakorlatban ezek egymás szinonímáivá váltak. Ez helytelen, mert az egyes típusok között lényegi különbségek vannak.

A lényeg: a napkollektor minimális hővesztesége

A vákuumcsöves megnevezés csak annyit jelent, hogy a hőgyűjtő lemez (abszorbert) hővesztségét a vákuum hőszigetelő hatását kihasználva, igyekeznek a legkisebbre szorítani. A vákuum-ban ugyanis nincsenek molekulák, amik a hőmozgást képesek lennének átadni egymásnak, ezért a hőgyűjtő lemez hővezetéssel történő hővesztesége lényegében nulla. Az abszorber lemez csak hősugárzással lenne képes hőt veszíteni, de ezt a szelektív réteg akadályozza meg.

Négy különböző vákuumcsöves napkollektor létezik:

1. heatpipe (hőcsöves) napkollektor
2. U-csöves napkollektor (általában parabola - CPC - tükörrel kiegészítve)
3. direkt átfolyású vákuumcsöves napkollektor (magyar éghajlat alatt nem javasolt használatuk)
4. sík abszorber lemezzel szerelt napkollektor

Magyarországon rejtélyes oknál fogva a heatpipe rendszerű napkollektorokat tekintik csúcsmodellnek, ami érthetetlen. Elég végignézni egy szakkiállítást, vagy fellapozni a nemzetközi szakirodalmat, vagy megnézni néhány neves európai gyártót, mit tekintenek ők csúcsmodellnek a német vagy az osztrák piacon. A Buderus, Vaillant, Sonnenkraft, Paradigma kínálatában sehol sincs heatpipe...

A fenti gyártóknál a csúcsmodellek az alábbiak:

Vaillant Aurotherm Exclusive (U-csöves, CPC tükörrel), Buderus Vaciosol (U-csöves, CPC tükörrel), Paradigma Star Azzuro (U csöves, CPC tükörrel), Sonnenkraft VK25 (U csöves, CPC tükörrel)

1. A heatpipe rendszerű vákuumcsöves napkollektor

A képeken jól látszik a heatpipe kollektorok felépítése:

Az abszorber (jellemzően alumínium lemez) felmelegszik, és átadja a hőt a hőcsőnek.  (A  jobb oldali képen a csőbe dugott aluminium lemez). A hőcsőben könnyen párolgó folyadék van. (A hőcső a réz cső amit az alu abszorber körbevesz). A hő hatására a folyadék elpárolog, és gőz halmazállapotban a kondenzátorba száll fel (a hőcső végén a kiszélesedés).. A kondenzátorok a gyűjtőbe vannak illesztve (bal oldali kép). A gyűjtőben áramlik a hőközlő folyadék (pl. Tyfocor LS). A hőközlő folyadék visszahűti a felforrósodott heatpipe kondenzátort, ezért a gőz cseppfolyóssá válik (kondenzálódik), és visszafolyik a heatpipe-ban, ahol újra elpárolog...és ez a folyamat tart amíg a vákuumcső elegendő hőenergiát képes gyűjteni (azaz amíg süt, vagy dereng a Nap).

A heatpipe-ban rendszerint a légköri nyomásnál alacsonyabb nyomás van, hogy a folyadék már alacsony hőmérsékleten elpárologjon, és így a kollektor már egészen alacsony hőmérsékleten működhessen. A szélsőséges hőmérséklet változások sajnos nem tesznek jót a heatpipe-nak, kb. 5-6 év után a heatpipe teljesítménye csökkenni kezd. A jó minőségű gyártóknál ez a csökkenés kevesebb mint 10%. A kevésbé jó minőségű heatpipe gyártók erről még csak nem is szólnak.

A heatpipe másik hátránya, hogy a csövek közöttt elveszik a napsugárzás, hiszen a kollektor csak azokat a fénysugarakat képes begyűjteni, amik elérik az abszorber lemez felszínét.

Másvalami, ami szintén tisztázásra szorul. Heatpipe és heatpipe között is van különbség. Külsőre nem lehet megállapítani, hogy adott típus milyen méretű gyűjtővel van gyártva, és ebbe a gyűjtőbe milyen méretű heatpipe kondenzátorok csatlakoznak. Önnek ki kell húzni a hőcsövet a gyűjtőből!  A nagyobb méretű kondenzátorok teljesítménye magasabb.

2. Az U-csöves vákuumcsöves napkollektor

Ezek a kollektorok igen egyszerű módon működnek. A hőközlő folyadék megérkezik a gyűjtőbe, és minden egyes vákuumcsőben -egy kisebb átmérőjű csövön keresztül - megfordul. A vákuumcső (az üvegcső) felépítése ugyanaz mint a heatpipe esetében. Első ránézésre nem lehet egy vákuumcsöves kollektorról megmondani, hogy az heatpipe vagy u-csöves!

U csöves napkollektor működési elve:

Az U-csöves rendszerű napkollektort igen gyakran CPC (angol rövidítés, compoud paraboilc concentrator) tükörrel gyártják. A CPC tükör visszatükrözi az abszorberre azokat a fénysugarakat, amik egyébként a csövek között elvesznének. Éppen ezért, az ilyen kollektoroknak a legjobb a teljesítmény/ bruttó felület mutatója, azaz ezek képesek adott tetőfelületről a legtöbb energiát begyűjteni.

A jobb oldali képen látszik a CPC tükör a vákuumcsövek alatt, illetve az U cső elhelyezkedése:

3. Vákuumcsöves kollektor sík abszorber lemezzel

A heatpipe rendszerű kollektorok egyik változata, amikor a hőgyűjtő lemez nem körkörösen fekszik fel a vákuumcső belső falára, hanem egy sík lemez a vákuumcső belsejében.

Az üvegcsőről

Az üvegcső lényegében egy "termosz". A heatpipe gyártók rendszerint az 58mm/ 47mm/ 1800mm méretű üvegcsövet használják (külső átmérő, belső átmérő, hossz). Azok a gyártók, akik CPC tükörrel gyártanak, kisebb méretű üvegcsöveket használnak. Igen fontos az üvegcső minősége. Jelenleg Kínában készül az üvegcsövek többsége. Akik esetleg viszolyognak a kínai ipar termékeitől, jobb ha tudják, hogy az európai gyártók is a kínai vákuumcsöveket vásárolják vagy gyártják, nemrég a Viessmann nyitotta meg vákuumcső-gyárát Peking mellett.

Nem mindegy a vákuumcső minősége sem. A vákuumcső belső felületére ún. szelektív réteget hordanak fel.  Két technológia terjedt el, az egyik az egyrétegű felhordás, a másik a háromrétegű. Az utóbbi magasabb abszorpciós értékkel és kisebb emissziós értékkel bír (abszorpció 91% felett, emisszió 7% alatt. Tehát a háromrétegű réteg magasabb műszaki színvonalat képvisel.

Itt ugyanazt el kell mondani. mint az előző esetekben! A szelektív réteg minősége kívülről egyáltalán nem látszik! Önnek bele kell néznie a vákuumcsőbe! Ha egy aranyszínű réteget lát, akkor a háromrétegű bevonattal találkozik. És egyúttal egy drágáb típussal, hiszen a magasabb műszaki színvonalnak ára van.

További kérdése van? Tegye fel!

Napkollektor árajánlat  trükkök

A cég, aki az árajánlatot küldi

Tételezzük föl, hogy Ön elszánja magát, hogy napkollektoros rendszert szereltet fel. Árajánlatokat kér, és ahány cég, annyi választ kap. Mit érdemes figyelni?

• A kivitelező cég legyen közel, ha probléma van, vagy kérdés merül fel, akkor gyorsan a helyszínen tudjon lenni.
• Persze az sem baj, ha a kivitelező erre hajlandóságot mutat, azaz egyrészről garanciát ad munkájára, másrészről 5 év múlva is legyen elérhető. Sajnos ez egyáltalán nem egyértelmű Magyarországon.
• Legyen a termékekre garancia, napkollektorra legalább 5 év.
• A kivitelező értsen a napenergia hasznosításhoz. Sajnos ez egyáltalán nem egyértelmű Magyarországon.
• Óvakodjon a "megveszem-eladom" cégektől. Ezek tegnap mobiltelefont árultak, ma napkollektort adnak, két év múlva pedig öntözőrendszert fognak kínálni. Az Ön számára tényleg hiteles információt tudnak ők adni? 
• Óvakodjon a "mindenhez értek" kivitelezőktől, akik természetesen professzorai a napenergia hasznosításnak, a kandallóknak, a kondenzációs kazánoknak és a lekvárfőzésnek is.
• Jelenleg (2010) igen nagyszámú cég a heatpipe rendszerű vákuumcsöves napkollektort ajánlja, mert "annak a legjobb a hatásfoka". A valóság ennél sokkal árnyaltabb. Olvasson utána, tájékozódjon!  Ehhez a legjobb helyen jár, olvassa el ezeket az írásokat is: vákuumcsöves vagy síkkollektor és vákuumcsöves kollektorok összehasonlítása

Az árajánlat műszaki tartalma

Mit érdemes megnézni az árajánlatokon, hogy összehasonlíthatók legyenek? Mindenekelőtt a megtérülésről szóló részben írtakat, ezeken felül az alábbi műszaki "részletkérdéseket":

• A tároló legyen a lehető legnagyobb. Négy fős család számára a 300 literes tároló a megfelelő választás. A kisebb tárolóval olcsóbb árajánlat készíthető, de ez rontja a rendszer kihasználtsági fokát, ugyanis a rendszer nem tud egy napsütéses napról a rá következő nem napsütéses napra energiát tárolni. Nincs értelme napkollektor rendszer építésének 100-150 liter körüli tárolóval!!!
• Az ajánlat tartalmazzon minden más részegységet, ami szükséges, azaz: szivattyút, biztonsági szelepet, hőmérőket, nyomásmérőt, tágulási tartályt, áramlásmérőt, szabályozót, hőközlő folyadékot (pl. Tyfocor). Drainback rendszer esetén hőközlő folyadék és a tágulási tartály elmarad, helyette drainback tartály van. Legyen az ajánlatban a cső és a csőszigetelés is.
• A szivattyú legyen kifejezetten"szolár" szivattyú, ezek elektromos fogyasztása egészen alacsony, és élettartamuk magasabb. ezek drágábbak (pl. Wilo ST25/6). Drainback rendszereknél ez nem szükséges, ott lehet használni a normál fűtési keringető szivattyúkat, természetesen az emelőmagasság helyes megválasztásával.
• A tágulási tartály legyen kifejezetten "szolár" tágulási tartály.  Normál fűtési tágulási tartállyal olcsóbb árajánlat adható, de ezek élettartama jóval alacsonyabb.
• A szabályozó legyen a felhasználó számára kezelhető és áttekinthető. A grafikus kijelzésű szabályozók ilyen szempontból a leginkább felhasználóbarátok. A szabályozó mindenféleképp legyen alkalmas a szivattyú fordulatszámának szabályozására (triak kimenet, PWM szabályozás), ez nagyon fontos a napkollektor átmeneti időszakban történő jó hatásfokú használatához! Bővebben a szakembereknek szóló részben!
• Egy végső árajánlat tartalmazza a csőanyagot és a csőszigetelést is. Ne fogadja el azt, hogy a vállalkozó csak a fő egységek árát adja meg, a cső pedig "annyi lesz amennyi". Igencsak meglepődhet a végén. Ragaszkodjon a csőszigeteléshez! Hiába választ kiváló minőségű napkollektort, ha az általa begyűjtött hőmennyiség megfelelő hőszigetelés hiányában időközben elveszik a csővezetékben! Követelje meg, hogy a csőszigetelés megfelelő minőségű legyen, a tetőn legyen védve a madaraktól (ugyanis szeretik kicsipkedni és fészket építeni az anyagából). A kapott árajánlat tartalmazza ezeket az apróságokat is, amik a vállalkozók számára plusz munkát és jó minőségű anyagok használatát követelik meg.

És ne feledje megkérdezni, hogy a vállalkozó milyen garanciát vállal a szerelésre. Rendben, ha a gyártó-forgalmazó 10 év garanciát ad a termékre. Ön hogyan tudja érvényesíteni ezt a garanciát? Ki fog Önhöz kimenni, ha a használat közben problémája merül fel? Ingyen megy ki újra a felszerelő?

És akkor a napkollektorok összehasonlításáról:

• Fontosabb a hosszabb élettartam, mint a plusz néhány százalékos hatásfok különbség. A síkkollektorok élettartama 20 év feletti.
• A vákuumcsöves napkollektor hatásfoka hideg időszakban magasabb, ez tény. A vákuumcsöves kollektorok két fajtája terjedt el, az egyik a heatpipe a másik az U-csöves. A heatpipe csövek hatásfoka 5-6 év után csökkenni kezd. Az U csöveseknél nincs ilyen jelenség.
• Az U csöves  kollektorokat sokszor kiegészítik parabola formájú (CPC) tükrökkel. Kérdezzen rá, hogy ezt a felületet védik-e valamivel az időjárás hatása ellen. Ha nem, akkor a felület fényvisszaverő hatása csökken. A jobb gyártók átlátszó, fólia-szerű műanyag bevonatot visznek a felületre, amivel ezt megakadályozzák. Nem elég az egyszerű alumínium lemez.
• A síkkollektor esetén a szelektív réteg alap követelmény!

Olcsó napkollektor?

Mitől lehet olcsó a napkollektor?

A szakmában régóta dolgozók rendszeresen találkoznak egy-egy kirívóan alacsony árajánlattal, amit korábbi érdeklődőik lobogtatnak előtte, hogy "látja, ennyiért is meg lehet ezt venni"...persze a szakember átlát a szitán, de egy laikus érdeklődő nem. Mitől is függ egy napkollektor rendszer ára?

A témával foglalkozik még: kapott árajánlatok összehasonlítása

A napkollektorok árát alapvetően három tényező határozza meg:

1. felhasznált anyagok minősége
2. használt technológia
3. kereskedelmi árrés
4. a forgalmazó szemtelensége

Sorban:

1. Napkollektor alapanyagok

Napkollektorok főleg rézből, alumíniumból és üvegből készülnek. A réz ma (2009.11) igen drága anyag, hozzá képest az alumínium igen olcsó.  A szakma ugyanakkor a tiszta vörösréz abszorberrel szerelt típusokat tekinti "alap"-nak, amihez képest az alúmínium visszalépés. Ennél a valóság azért árnyaltabb, hiszen az alúmíniumnak is remek tulajdonságai vannak, azon felül, hogy olcsóbb. A jövőben számítani lehet az alúmínium abszerberű napkollektorok térnyerésére.

A szolár üvegezés kulcsfontosságú. Fő feladata, hogy a lehető legtöbb napsugárzást engedje át magán, azaz a lehető legkevesebbet verje vissza és nyelje el. Ez nem is olyan egyszerű, a legjobb üvegek (95% feletti áteresztő képességgel) egyben a legdrágábbak is.

Igen drága az abszorber lemez bevonása ún. szelektív tulajdonságú réteggel (régebben fekete króm, ma inkább Tinox, Eta-Plus vagy más fantázianevű szelektív rétegek elterjedtebbek). A szelektív réteg feladata a sugárzással történő hőveszteség visszaszorítása. Ez a réteg a Nap rövidhullám sugárzását beengedi, de a melegedő abszorber lemez hosszúhullámú sugárzását visszatartja. Azért a neve szelektív, mert a rövid és hosszúhullámok között képes "szelektálni". Figyelem, e réteg megléte és minősége igen komoly ár tényező! Ha Ön gyanúsan olcsó napkollektorral találkozik, ellenőrizze emissziós értékét. Ha ez 5% fölötti, akkor szinte biztos lehet benne, hogy az abszorberen nincs szelektív réteg. Ezeket a kollektorokat mediterrán vidékeken használják, Magyarországon csak a nyári (főleg direkt) napsugárzást hasznosítják! Egy ilyen napkollektortól nem várható el, hogy felhős időben is képes legyen felmelegedni!

2. Napkollektor gyártási technológia

Igen szerteágazó téma, én két lényeges pontot emelek ki. Az egyik az abszorber csövek rögzítésének módja az abszorber lemezhez. Erre a két legmegbízhatóbb technológia az ultrahangos és a lézeres hegesztés. A másik pont a szelektív réteg felvitele az abszorberre. A legmegbízhatóbb (és legdrágább) technológia erre a  PVD eljárás,  (Physical Vapor Deposition), ami egy vákuum alatt történő rágőzölögtetési eljárás, ekkor  igen hosszú élettartamú kémiai kötés jön létre a szelektív réteget alkotó részecskék és az abszorber lemez anyaga között. Az európai piacon ezeket tekintik az elfogadott technológiáknak, ehhez képest a többi technológia visszalépés.

Az olcsó vákuumcsöves napkollektor jellemzője a kis méretű heatpipe kondenzátor, az egyrétegű szelektív réteg a vákuumcsövön, és a fényvisszaveő tükör hiánya. Jellemző ára ezeknek a kollektoroknak kb. 5 ezer Ft / cső, illetve 62.000 Ft/  m² (hasznos felületre vonatkoztatva). Ezek a napkollektorok nem rosszak, de legyen tisztában a különbségekkel, és hogy mit kap a pénzéért!

3. Marketing, márkanevek, piaci törvények

Ismeri? "A parfüm árának 1%-a az illat, 99%-a reklám és csomagolás". Olyan világban élünk, hogy többé-kevésbé mindennel ez a helyzet, a napkollektor sem kivétel. Ne gondolja, hogy az a kollektor, ami kétszer annyiba kerül, kétszer olyan jobb is mint alig ismert versenytársa. A műszaki világban minden termék a fizikának engedelmeskedik, függetlenül milyen matrica van rajta. a magasabb árért Ön magasabb színvonalú szolgáltatást várhat el, technikai csodákat nem. A honlap egyik célja, hogy Ön képes legyen különbséget tenni napkollektor és napkollektor között, nem a márkanév, hanem műszaki kritériumok alapján. Ne elégedjen meg azzal, hogy a márkanevet ismeri. Igen sokszor előfordul (nem csak napkollektorokkal), hogy egy gyár a termékeit 5-6 márkanév alatt gyártja (műszakilag semmi különbség), és ezek a termékek a legkülönbözőbb áron kerülnek ki a piacra. Ne legyen olyan balek, hogy Ön veszi meg a legdrágábbat, csupán egy matrica kedvéért!

Természetesen a napkollektor gyártók is a piaci alaptörvényeknek engedelmeskednek. Ma Európában hatalmas kereslet mutatkozik a napenergia hasznosítás iránt. Egy osztrák vagy német gyártó természetesen pont annyiért adja termékét, amennyiért a piac hajlandó megvásárolni, legyen szó akár osztrák akár magyar vevőről. Ha Ön "nagynevű" terméket készül vásárolni, ez jusson eszébe.

4. Kommunikáció, azaz a forgalmazó szemtelensége

Képzelt beszélgetés:

- Mennyibe kerül Önöknél a napkollektor egy 120 m²-es családi házra?

- Mire szeretné használni?

- Melegvíz készítésre négy főre.

- Kb. 6- 700.000 Ft, a felszerelés körülményeitől függően.

- Ne vicceljen, a TV-ben hirdetik 100-ért.

... hát így lehet még olcsó a napkollektor. Az említett cég sajnos csúsztat, illetve egyszerűen nem mond igazat, vagy az információkat nem pontosan párosítja össze. Példa: az autó végsebessége 180 km/h, fogyasztása 5 liter. Mindkettő igaz lehet, de a számok nem tartoznak össze!

"A rendszer négy fő ellátására alkalmas"... ha éppen nyár közepe van, süt a Nap, és a négy főből ketten nincsenek is otthon, az otthonlevők pedig igen takarékos vízfelhasználók.

A kompakt rendszerek téli használatra nem alkalmasak, sőt őszi, tavaszi használatuk is korlátozott. Tárolótartályuk kevés a négy fő számára.. Stb, stb, stb...

A forgalmazó azt mond amit akar. Ön ne legyen hiszékeny! Ha úgy véli, hogy Magyarországon mindenki csaló és szélhámos, és lehetetlen szakmailag elfogulatlan információkat beszerezni, akkor nézzen körül Németországban, Ausztriában, nézze meg, hogy ők milyen napkollektor rendszereket használnak!

Kezelje a forgalmazó által közölt adatokat kellő távolságtartással. A napkollektorok műszaki paramétereit ugyanis nem a forgalmazó cég marketingese állítja össze, hanem azokat (jó esetben) független európai vizsgáló intézetekben igazolják. Az igazolás neve Solar Keymark. Kérje el, nézze meg!

Kérdése van? Tegye fel! Használja a kapcsolat menüpontot!

Napkollektor rendszer élettartama

Mitől függ, hogy mennyi ideig működik egy napkollektor?

A napelem gyártóknál szokásos, hogy élettartam/ teljesítmény garanciát adnak, azaz vállalják, hogy X év után a termék az első napi teljesítményének X%át leadja. Érdekes, hogy a napkollektoroknál erről nemigen beszélnek a gyártók. Ugyanis hogyan is határozhatom meg a napkollektor élettartamát? Akkor van vége, ha már semmi meleget nem ad? Akkor a napkollektor élettartama 100 év is lehet, hiszen ugyan mi mehetne tönkre benne? Azt hiszem nem így értjük. Akkor hogy is? Erről a gyártók sem beszélnek. Az alábbi a biztos:

Síkkollektorok a mediterrán vidékeken és a Közel-Keleten (pl. Törökországban 8 millió négyzetméter síkkollektor működik) már 25-30 éve használatosak. Gyorsan hozzáteszem, ezeken a vidékeken nem jellemző a fagy, és az igen széles éves hőmérséklet különbség, amely tényezők az élettartam legnagyobb ellenségei.

A vákuumcsöves kollektorok viszonylag új típusok, kb. 20 éve indultak hódító útjukra egy ausztrál kutatóintézetből (a szakirodalom gyakran Sydney típusú vákuumcsöveknek említi), elterjedésüknek a nagy lökést ,a kilencvenes évek végén felpörgő tömeges és olcsó kínai gyártás adta meg. Ezeknek a vákuumcsöveknek zöme ma is Kínában készül, hozzáteszem, igen jó minőségben.

Ennél többet biztosan senki sem állíthat, legfeljebb sejthet. Aranyszabály: valami minél bonyolultabb, annál nagyobb esély van, hogy valamelyik alkatrésze ha felmondja a szolgálatot, az egész berendezés üzemképtelen (a leggyengébb láncszem elve). Ebből a szempontból egy síkkollektortól valóban több évet várhatunk el, mint egy vákuumcsövestől.

Napkollektor élettartama

És hogy mitől függ az élettartam? A felhasznált anyagoktól, és a használt technológiai eljárásoktól. Példa: egy síkkollektor, aminek a szelektív rétege PVD eljárással lett felhordva, biztosan hosszabb ideig nyújt magas hatásfokot, mint bármilyen egyéb eljárással készült versenytársa.

Vákuumcsöves napkollektor élettartama (heatpipe rendszerű)

A vákuumcsöves kollektorok gyenge pontja a rendkívül magas nyári üresjárati hőmérséklet, ami a gumigyűrű és a gyűjtő hőszigetelésének elöregedéséhez vezet, nem beszélve a még fokozottabb hőtágulásokról. A heatpipe rendszerű kollektoroknál a heatpipe anyagminősége és kialakítása a lényeges. A forrasztás mindig kényes kérdés, különösen akkor, ha valami olyat szeretnénk lezárni, amiben illékony anyag van... a heatpipe pont ilyen.A heatpipe csövek hatásfoka 5-6 év után csökkenni kezd. A gyártó legfeljebb annyit ígér, hogy az a csökkenés kisebb mértékű mint 10%. A hosszú távú hatásokról a gyártók sem szólnak, jelen pillanatban nem tudjuk, hogy 15-20 éves időtávlatban mi zajlik le egy heatpipe belsejében, és ez hogy befolyásolja a teljesítményét. A negatív folyamatok biztosan beindulnak 5-6 év után.

U-csöves kialakítású vákuumcsöves napkollektor élettartama

A vákuumcsöves kollektorok másik típusa az U-csöves kialakítású napkollektor. Az európai gyártók kínálatában legtöbbször ezek jelentik a csúcsmodellt. A kétféle vákuumcsöves napkollektorról itt olvashat többet: vákuumcsöves napkollektor összehasonlítás

Az U-csöves napkollektorokban nincs heatpipe, amiben a teljesítményvesztés bekövetkezhetne. 

Az élettartam fő ellensége: a szolár folyadék öregedése

Rögtön szögezzük le, a napkollektor rendszerben nem a hétköznapi fagyálló van. Ha a szerelő ilyen fagyállóval töltené fel a rendszerét, gyorsan mondjon neki búcsút.

A napkollektoros rendszerekben propilén-glikol és víz keveréke van, számos, főleg korrózióvédő adalékanyaggal kiegészítve. Ilyen anyag pl. a Tyfocor LS. Ezek a speciális anyagok is igen magas hőmérsékleten megváltoztatják kémiai tulajdonságaikat, molekulaszerkezetük felbomlik, és egy káros folyamat indul el bennük (a folyadék "öregedni" kezd)A megváltozott anyag savas kémhatású lesz, és ez az igen agresszív anyag megtámadja a napkollektor rendszer csővezetékeit. Ez egy igen káros folyamat, és a napkollektor rendszer gyors korróziójához vezet!

Mikor alakulhat ki ez az állapot? Megnyugtatom,hogy igen ritkán. Ehhez több tényezőnek együtt kell fennálnia, amik az alábbiak:

• alacsony kihasználtsági fokkal üzemelő rendszer (ilyen a fűtésrásegítő napkollektor rendszer)
• alulméretezett tágulási tartály és csővezeték
• rosszul megválasztott, vagy higított folyadék (a gyártók előírják mit kell használni)

 Miről ismerhető fel az öregedési folyamat?

• a folyadék sötétedni kezd
• a folyadék pH értéke megváltozik
• a folyadék sűrűsödik
• a folyadék büdös lesz
• a folyadék egy bűzös, kátrányos trutymóvá válik

Napkollektoros fűtésrásegítés

Mit lehet várni a napenergiától fűtési időszakban?

A napkollektoros fűtés az, amit a legtöbben szeretnének, pedig nem szabad túl sokat várni a napkollektoros fűtéstől! Miért? A válasz a Napnál is világosabb: télen nincs Nap. Ha nincs Nap, napsütés sincs, ha nincs napsütés akkor nincs napenergia-hasznosítás. Ha lenne Nap, nem lenne tél, hanem nyár lenne vagy legalább ősz.

Kicsit tudományosabban: Magyarország területére kb. 1370 kWh napenergia érkezik egy évben. Mikor szeretnénk leginkább fűteni? Januárban és decemberben, amikor a leghidegebb van, egyúttal ekkor fizetjük a legtöbb pénzt energiára. A januárban és decemberben együttesen érkező napenergia mennyiség a teljes éves mennyiség kb. 6%-a (80 kWh körül).

Lehet számolni októberi vagy márciusi napenergia mennyiségekkel is, ilyenkor jóval többet süt a Nap, és még fűteni is kell. Ne vesszünk el a statisztikákban. Mondhatjuk ugyanis, hogy a fűtési időszak egyharmad részében kiválóan tudunk napkollektorokkal fűteni (a hat fűtési hónapból az említett két hónap), de ez félrevezető. Az, hogy a fűtési időszak egyharmada használható, az nem jelenti azt, hogy a fűtési költségek egyharmada megtakarítható. a napkollektor használható ezekben a hónapokban fűtésre is, azonban az épület fűtési igénye sokkal kisebb mint a decemberi-januári időszakban, tehát a megtakarítható fűtési költség is sokkal kisebb. Hiszen márciusban már süt a Nap, a középhőmérsékletek magasabbak.

Egy átlagos októberi naponta b. 3 kWh energia érkezik 1 m2 felületre. Ennél is kevesebb érkezik decemberbe-januárban, amely hónapok a leghidegebbek, tehát ekkor a legdrágább a fűtés is. Mire elég ez a 3 kWh?

Napkollektor hatásoka

A különböző veszteségek miatt ez az elvileg hasznosítható 3 kWh-ból a napkollektoros rendszerünk kb. 2,2 kWh energiát továbbít a házba. Ha a külső hőmérséklet alacsony, akkor a vákuumcsöves kollektornak megmutatkoznak az előnyei (lásd a hatásfokokról szóló részt), azaz fűtésrásegítésre csak vákuumcsöves napkollektort szabad felszerelni. A 2,2 kWh sok vagy kevés, mire elég ez az energia? Egy négytagú család napi melegvizét kb. 11 kWh energiával lehet felmelegíteni (200 liter felmelegítéséhez szükséges energia). Tehát az átlagos októberi napon összesen 5 m2  hasznos felület szükséges a melegvíz előállításához (ez 2 db vákuumcsöves napkollektort jelent a 30 csöves, heatpipe rendszerű típusból, és 2 db + 1 db vákuumcsöves kollektort az U-csöves, CPC csöves típusból, a 12 és 8 csöves változatokat . És ekkor a fűtés szóba sem kerül... a fűtéshez még sokkal több vákuumcsöves kollektorra van szükség!Pontosan mennyire? Ez attól függ, hogy mekkora a ház fűtési energiaigénye (szigetelt vagy sem, milyen állapotban vannak az ablakok, stb), és, hogy a fűtési rendszer milyen hőmérsékleten működik. Minél alacsonyabb hőmérsékleten képes a fűtési rendszer működni, annál nagyobb eséllyel képes a napkollektor a fűtésbe besegíteni. Ideális tehát a 35-40C körüli vizet igénylő padlófűtés, falfűtés.

Ugyanez, egy másik példával, más megközelítésben: 

Példa, teljesen hétköznapi számokkal. Egy 100 négyzetéteres családi ház napi fűtési energiaigénye december 10-én legyen 100 kWh. Ha egy négyzetméter felületre 0,9 W teljesítmény érkezik a Napból, és december 10-én délelőtt 10-től délután 15 óráig éri a napsugárzás a kollektorokat, akkor hány négyzetmétert kellene felszerelni? nm = 100/(0,9 x 5)= 22 nm felület, ez vákumcsöves heatpipe rendszerű kollektorból 300 cső felszerelését jelenti. És ekkor még hol a melegvíz szükséglet? És mi van azokkal a napokkal, amikor nem süt a Nap, vagy csak délután/ délelőtt süt ki egy időre?És mit csinál ez a 300 cső a nyári időszakban, amikor 11 órát süti a kollektorokat a Nap, és fűtésre egyáltalán nincs is szükség?

Egyszerűsített példámból remélem látszik, hogy a napenergiás fűtésnek nincs sok értelme. Kizárólag az átmeneti időszakban lehet rá számítani, és csak akkor, ha a fűtési rendszerünk megelégszik 35-40C hőmérsékletű vízzel.

És még valami: ha fűtésrásegítésben gondolkozik, csakis vákuumcsöves napkollektor jöhet szóba.

Melegvíz készítés napkollektorral

A melegvíz (azaz HMV=használati melegvíz) előállítására több megoldás terjedt el. Az elmúlt években a német-osztrák fejlesztések két probléma megoldására irányultak:

• gyorsan legyen melegvíz amint kisüt a Nap
• a legionella baktérium elszaporodását gátolni kell

1. Klasszikus megoldás (két hőcserélős tartály)

Két hőcserélő egy zománcozott tárolótartályban. Az alsó hőcserélőt fűti a napkollektor. Elégtelen napsugárzás esetén (pl. januárban) egyéb hőtermelő (pl. a gázkazán) fűti a felső hőcserélőt, hogy mindenképp legyen melegvíz. A tároló mérete: napi vízfelhasználás x 1.5 , azaz a tárolót 50%-kal túlméretezzük, hogy egy napsütéses nap után a rá következő napra is maradjon ingyenes melegvíz.

Előnyei:

• olcsó megoldás
• a kiegészítő fűtés egyszerűen megoldható (felső hőcserélő)

Hátrányai:

• Nagyméretű tároló esetén gondoskodni kell a legionella baktériumok elleni védelemmel, a tároló 65C-ra való felfűtéséről legalább hetente egyszer.
• Gyors melegvíz készítés nem lehetséges (ami nem gond családi házban, ahol jellemzően az esti órákban van nagy melegvíz felhasználás)

2. Frissvíz modul

A frissvíz modul egy igen nagy méretű hőcserélő, fejlett elektronikával, és szabályozó szerelvényekkel ellátva, hőszigetelt burkolattal, előszerelten. Egyszerű, bevonat nélküli puffertartályból  veszi el a HMV készítéshez szükséges energiát. Mechanikus és elektronikus változata is létezik. Akár egy, akár több melegvíz csapot nyitnak meg, a szabályozás mindig úgy igazítja az energia elvétet, hogy a kívánt HMV hőmérséklet álljon elő.

Előnyei: olcsó (nem zománcozott) tároló, kis helyigény, nincs legionella veszély, ezért a legionella miatti felfűtés energiaigénye is megtakarítható

Hátrányai: pontosan meg kell határozni a melegvíz igényt, kisebb vízigényeknél relative drága

3. Kombi tároló

Egy kisebb HMV tároló egy nagy puffertárolóban van elhelyezve. Két tároló funkció egy árban, egy helyen. Ideális megoldás napkollektor és pellet vagy fakazán párosítására.

Előnye: olcsó

Hátránya: lomha, és nyári üzemállapotban a köpeny rész (azaz maga a puffer) kihűtheti a HMV-t

4. Átfolyós HMV és puffertartály

A bevonat nélküli tárolóban egy igen hosszú és bordázott felületű csőspirált helyeznek el. A csőspirálban áramlik a HMV, ha a melegvíz csapot kinyitják. Elegendően magas tartályhőmérséklet esetén a végigáramló HMV átmelegszik. Egyszerű és olcsó megoldás, a legionella ellen is védelmet nyújt.

Drain-back és zárt rendszerű napkollektor rendszer

Alapvetően kétféle rendszerkialakítás lehetséges, a nyitott és a zárt napkollektoros rendszer.

Magyar körülmények között a legnagyobb ellenség a fagy, ez ellen négyféleképpen lehet védekezni:

1. Fagyveszélyes időszakban a napkollektort egyáltalán nem kívánom használni. Októberben üzemen kívül helyezem (leengedem), áprilisban feltöltöm. Ez a szokásos módja a tetőre helyezett kompakt (tartállyal egybeépített) változatoknak.

2.  A napkollektort olyan anyaggal töltöm fel, ami nem fagy meg (pl. Tyfocor). Figyelem, az etilén-glikol ("normál" fagyálló) alkalmazása tilos a napkollektoros rendszerekben! Csak a gyártó által előírt anyag kerülhet a rendszerbe!

3. A rendszer vízzel van feltölve, és a fagymentesítést elektronikára bízzuk. Vákuumcsöves napkollektoroknál alkalmazható megoldás, amikor érzékelő figyeli a vízhőmérsékletet, és szükség szerint a vízre ráfűt, fagyhatár felett tartja.

4. Drainback rendszer: ha nem lehet energiát levenni a napkollektorokról, akkor a szivattyú megáll, és a kollektorokban lévő víz visszafolyik a drainback tartályba. Ez a drainback tartály fagymentes helyen van elhelyezve. Ezeknek a rendszereknek a kialakítása nagy odafigyelést igényel, csak kisebb rendszerek esetén alkalmazható megbízhatóan. Lényeges, hogy a rendszerbe ne jusson oxigén, mert korróziót okoz. Ennek elkerülésére építhető zárt drainback rendszer.

Megéri a napkollektor?

A napsugárzás ingyen van. Ezért megéri olyan eszközöket felszereltetni, amik ezt az energiát az épületben felhasználhatóvá teszik. A napkollektor hőenergiát állít elő. Egy tipikus háztartásban felhasznált hőenergia legnagyobb része a fűtés, kisebb része a melegvíz (szaknyelven HMV, azaz használati melegvíz). Esetenként medencét is kell fűteni.

A kérdés az, hogy a felhasznált hőenergia arányban áll-e azzal a beruházással, amit a "megszerzésére" szánunk. Ha az hőigények alacsonyak (pl. egy kéttagú család kevés melegvizet használ) , akkor meggondolandó a  több százezer forintos beruházás. Pont fordított a helyzet egy panzió, nagykonyha, étterem, mosoda esetén.

Napkollektor megtérülési idő

 A legtöbb fejtörést a napkollektorok megtérülése okozza. Személyes véleményem a megtérülésről itt olvashatja: a napkollektorok megtérülése

Sok érdeklődő, akiknek alapvetően tetszik a napenergia hasznosítás mint technika, és mint "filozófia" is, így gondolkoznak: "Nekem egy hónapban a szükséges melegvíz 7.000 zsetonba kerül. Ha a rendszer kiépítése 900.000 zseton, akkor a megtérülés 128 hónap, azaz 10,6 év. Megéri tehát mindez?" Ez a gondolatmenet logikus ugyan, de rossz eredményt ad. Nézzük mit mond erre a tudomány (ami arra van, hogy válaszoljon mindennapos kérdéseinkre). A közgazdász tehát azt mondja:
A megtérülés kiszámításához az alábbi adatokra van szükség:

• Milyen energiahordozót kívánunk kiváltani? Mennyibe kerül most ez az energiahordozó? Hogyan fog változni az ára a következő 15-25 évben?
• Mire szeretnénk használni a napkollektorokat? Kihasznált-e az a rendszer, amit építeni kívánunk (rendszer-kihasználási fok)?
• Mennyi hőenergiát (melegvizet) használunk? 
• Mennyibe kerül a kiépíteni kívánt rendszer? Arányban van ez az elérhető megtakarítással?
• Mekkora a várható élettartama a tervezett rendszernek? Ha a legolcsóbb termékeket a legolcsóbb kivitelezővel kívánom beépíttetni, garantálható-e a hosszú élettartam?

Fentiek közül magyarázatot igényel a rendszer-kihasználtsági fok fogalma.

Napkollektor rendszer kihasználtsága

Képzeljünk el két napkollektoros rendszert, ugyanolyan napkollektorokkal, ugyanolyan irányba fordítva, az egyiken egy kisebb tárolótartállyal, a másikon pedig egy egészen nagy (végtelen űrtartalmú) tárolótartállyal. Annak a rendszernek lesz jobb a kihasználtsági foka, amelyik minden időpillanatban (az év minden napján) képes a napenergiát a tárolóba juttatni. Ez két módon lehetséges: vagy igen kis napkollektor felületünk van normál méretű tárolótartállyal  (ekkor a fedezeti fok lesz alacsony) vagy normél méretű napkollektor felület van igen nagy tárolótartállyal. Ez utóbbi esetben ugyanis a nyári sok napsütés is hasznosítható, azaz teljesül az az elv, hogy az év legnagyobb részében a beérkező napsugárzást hasznosítjuk.

Ha a napkollektorokat fűtésre szeretnénk használni, akkor a téli jelentősen kevesebb napsütés miatt jelentősen nagyobb napkollektor felületet kell beépíteni. Ez a kihasználtsági fok rovására megy, hiszen a nyári sok napsütés kihasználatlan marad, a megvásárolt napkollektorok nyáron feleslegesek, azaz kihasználatlanok. (Kivéve akkor,  ha egy medence igényel fűtést). A fűtésre tervezett rendszerek kihasználtsági foka alacsony, ezért megtérülési idejük is hosszabb.

Visszatérve a fenti felsoroláshoz:

• Minél drágább energiahordozót vált ki a napkollektor, annál rövidebb a megtérülése. Minél gyorsabban változik ez az energiahordozó ára, a napkollektor annál gyorsabban térül meg.
• Az a rendszer térül meg a leggyorsabban, ami a legjobban kihasznált (rendszerkihasználtsági fok).
• Az olcsóbb rendszer gyorsabban térül meg mint a drágább... ha élettartama eléri egyáltalán a megtérülési idejét
• A drága rendszer azért térül meg lassan, mert sokba kerül...

Mi lehet a megoldás? Jó minőségű rendszert kell vásárolni, szakszerűen felszerelni, relatíve olcsón. Figyelem, legtöbbször a legolcsóbb a legdrágább! De az sem biztos, hogy a legdrágább a legjobb, és a leghosszabb élettartamú!

Mi a legjobb ár-érték arányú rendszereket kínáljuk! Kattintson ide az ingyenes árajánlatért: ajánlatkérő űrlap

Napkollektorok alaptípusai: sík és vákuumcsöves

Különbségek a két napkollektor alaptípus között

Síkkollektor:

Európában a legelterjedteb típus, a mediterrán vidékeken több évtizede működnek. Pl. Törökországban működik a világon negyedik legnagyobb mennyiségű napkollektor.

Így néz ki egy tipikus síkkollektor:

A kékes-lilás színt az ún. szelektív réteg adja. Ez rendkívül fontos része minden napkollektornak. A táblát egy speciális üveg fedi, ami jellemzően 3.2 -4 mm vastag.

Egyszerű kialakítás, hosszú élettartam jellemzi. Az év nagy részében kiválóan alkalmas napenergia hasznosításra, de alacsony külső hőmérséklet esetén (télen) hatásfoka nagyon leromlik.

Vákuuumcsöves kollektor:

Ennél a típusnál kívülről üvegcsövek látszanak. Az üvegcső valójában dupla üvegcső, és a két üvegcső között vákuum található. Mivel a vákuum hőszigetel, ez megakadályozza a napkollektor hőveszteségét ha a külső hőmérséklet alacsony (azaz télen).

Így néz ki egy tipikus vákuumcsöves kollektor:

A síkkollektor és a vákuumcsöves napkollektor között az alábbiak a különbségek:

1.  A vákuumcsöves napkollektor alacsony környezeti hőmérséklet esetén jobb hatásfokú (ez a vákuum igen hatásos szigetelő hatásának köszönhető)
2. A síkkollektor kissé magasabb hatásfokú akkor, amikor a környezeti hőmérséklet és a napkollektor hőmérséklete között kicsi a különbség (ez a jobb optikai hatásfokának köszönhető).
3. A síkkollektor élettartama magasabb mint a vákuumcsöves napkollektor élettartama.
4. A síkkollektor egységnyi teljesítmény leadásához kisebb helyet igényelnek, mint a CPC tükör nélküli vákuumcsöves napkollektor (ez igen fontos akkor, ha nagy energiaigény, de kicsi a rendelkezésre álló felület, pl. egy panelház tetején), de fontos egy családi háznál is, ha a déli tetőfelületen éppen egy tetőablak, vagy kémény van, és ez zavarja az elhelyezést.
5. A jégesőt mindkét típus elviseli (ez hasonlóság, de mivel a laikusok rendszeresen rákérdeznek a vákuumcsöves napkollektor állítólagos törékenységére, ezért lényeges megjegyezni, hogy e tekintetben nincs különbség).
6. A vákuumcsöves napkollektor kevésbé érzékeny a napsugárzás beesési szögére (azaz a déli irányba állított vákuumcsöves a reggeli és a késő délutáni  napsugárzást jobban "befogja" mint a síkkollektor).
7. Jellemzően a síkkollektoroknak kedvezőbb az egységára (azaz az 1 Ft-ért elérhető éves hozama).
8. A több forgalmazó által emlegetett "szórt fény" jobb hasznosításáról én még nem láttam szakirodalmat , ez inkább következmény, azaz ha a felhők eltakarják a Napot, akkor a  is esik, a vákuumcsöves napkollektor nem veszít energiát, ezért az első pontban leírtak érvényesülnek, nem a szórt-direkt napsugárzás változása.

Ne elégedjen meg tehát azzal a leegyszerűsítő magyarázattal, hogy a "vákuumcsöves napkollektor hatásfoka magasabb". Egyrészről milyen vákuumcsöves kollektorról beszélünk? Heatpipe rendszerűről vagy az U-csöves rendszerűről? Mi a helyzet az élettartammal? Mi a helyzet a bekerülési ár és a teljesítmény viszonyáról? Mi a helyzet a helyigénnyel? 

Vákuumcsöves napkollektorok típusai

A vákuumcsöves napkollektor további típusokra osztható, a két leginkább elterjedt:

1. HEATPIPE rendszer (magyarul hőcsöves)
2. U-CSÖVES rendszer, általában CPC-tükörrel kiegészítve

A két napkollektor közti különbségről itt olvashat: vákuumcsöves napkollektorok összehasonlítása