Napkollektor típusok
A legismertebb meglözelítés szerint a napkollektorokat sík és vákuumcsves kollektorokként szokás csoprtosítani. Ezen belül a vákuumcsves kollektorok között további csoportokat különböztethetünk meg. Az egyes csoportok tagjainak műkdési elve különböző, így aztán más-más tulajdonságokkal bírnak, ezáltal más-más alkalmazásokra használhatóak hatékonyan.
A kollektorok működéséről a Technológiák oldalon olvashat részletesen.
Sík kollektor I U pipe rendszerű vákuumcsöves kollektor I Heat Pipe rendszerű vákuumcsöves kollektor I CPC tükrös vákuumcsöves kollektor
A sík kollektorok ma már hagyományos technológiáknak nevezhetők, ebből fakadnak előnyeik és hátrányaik. Elméleti hatásfokuk magasabb a vákuumcsves kollektorokénál, ugyanakkor tökéletlen szigetelésük miatt hűvös, hideg időben nem elhanyagolható a hőveszteségük, ezáltal egész éves átlagteljesítményük alacsonyabb lehet.
Előnyeik:
- Magas elméleti hatásfok, nyáron magas teljesítmény
- Ismert, kipróbált technológia - magas megbízhatóság
- Számos gyártó, nagy típusválaszték
- Egyszerű védekezés a túlmelegedés ellen
- A hőveszteség miatt a hó hamarabb leolvad róluk, mint a vákuumcsöves kollektorokról
Hátrányaik:
- A viszonylag nagy hőveszteség miatt télen és az átmeneti időszakokban alacsony teljesítmény
Javasolt felhasználás :
- Medence fűtés
- Használati melegvíz előállítás olyan vendéglátóipari egységeknél, amelyekre jellemző az erős szezonalitás, azaz nyáron sokkal több melegvízre van szükségük, mint télen
- Használati melegvíz ellátás olyan épületeknél, amelyekre jellemző, hogy gyakran napokig nem lakik bennük senki, ezáltal nyáron nagy a kollektorok túlmelegedésének veszélye
- Adszorpciós hűtők táplálása
Vákuumcsöves kollektorok
A vákkumcsöves kollektorok hőelnyelő felülete egy duplafalú üvegcsőben helyezkedik el, amely üvegcső két fala közül a gyártás során kiszivattyúzzák a levegőt, így szinte tökéletesen hőszigetelő vákuumréteget hoznak létre. Ennek köszönhető, hogy az ilyen kollektorok kevésbé érzékenyek a külső hőmérsékletre, és télen is magas hatásfokkal termelnek. Cserébe viszont nem a teljes felületük viselkedik hőelnyelőként, ezért az egy négyzetméterre eső elméleti hatásfokuk alacsonyabb a sík kollektorokhoz viszonyítva. Ezt azonban gyakran ellensúlyozza magasabb éves összteljesítményük. Két típusuk az U Pipe és a Heat Pipe rendszerű vákuumcsöves kollektorok.
U Pipe rendszerű vákuumcsöves kollektorok
Az U-Pipe-os kollektorokban egy U alakban meghajlított rézcsövön áramlik keresztül a munkafolyadék. A rézcsövek körül henger alakú fémlemez van, ami a napsugárzás hatására melegszik fel, és a hőenergiáját átadja a rézcsőben átáramló folyadéknak. Ez a hőátadási módszer kevésbé hatékony, mint a Heat Pipe-oké, de a rendkívül egyszerű felépítésnek köszönhetően gyakorlatilag nincs, ami elromolhatna az ilyen kollektorokban.
Heat Pipe rendszerű vákuumcsöves kollektorok
A Heat Pipe egy réz cső, amelyben alacsony nyomás uralkodik, és egy speciálsi folyadékot tartalmaz, amely már 30 fokon forrni kezd. A forrás után a gőz felszáll a cső felső részén található ún. kondenzátorba, ahol lecsapódva leadja a hőenergiáját a kondenzátornak, és visszafolyik a cső aljába, majd a folyamat újrakezdődik. A felmelegedő kondenzátor körül áramlik a munkafolyadék, amit a kondenzátor melegít fel. Ez a folyamat több nagyságrenddel hatékonyabb és gyorsabb hőátadást eredményez, azaz a Heat Pipe rendszerű kollektorok jóval hamarabb kezdenek el termelni, mint akár a sík, akár az U Pipe rendszerű vákuumcsves kollektorok.
Előnyeik:
- Viszonylag nagy függetlenség a külső hőmérséklettől
- Magas éves teljesítmény
- Gyors megtérülés
- Modern technológia
Hátrányaik:
- Nem a teljes kollektor felület vesz részt a hőtermelésben
- Alacsonyabb elméleti hatásfok
- Újabb technológia, kevesebb tapasztalat
- A minimális hőveszteség miatt a kollektorok túlmelegedése ellen védekezni kell
Javasolt felhasználás :
- Családi házak, társasházak használati melegvíz ellátása
- Kevésbé szezonálisan működő vendéglátóipari egységek használati melegvíz ellátása
- Technológiai melegvíz előállítás
- Fűtésrásegítés, ahol a nyári hőtermelés gazdaságos felhasználása megoldható - pl. medencefűtéshez, technológiai melegvíz előállításhoz, adszorpciós hűtéshez
CPC tükrös U Pipe rendszerű vákuumcsöves kollektorok
A CPC tükrök speciális bevonattal készült parabolikus tükrök, amelyek azokat a napsugarakat, amelyek enélkül két cső között felhasználatlanul haladnának tovább, a vákuumcsövek középpontja felé irányítják. A parabolikus szerkezetnek köszönhetően a CPC-s kollektorok a szórt napsugárzást is nagy hatásfokkal hasznosítják. Általuk egyben megoldódik a vákuumcsöves kollektorok nagy problémája is, azaz, hogy a csövek közötti rések miatt a kollektor bruttó felületére érkező sugárzásnak csak egy részét tudják hasznosítani. A CPC-tükrös kollektorok tehát egyesítik a sík és a vákuumcsves kollektorok előnyeit, ezáltal jelenleg a legmodernebb technológiának számítanak.
Előnyeik:
- Magas hatásfok - a teljes kollektorfelület részt vesz a hőtermelésben
- Viszonylag nagy függetlenség a külső hőmérséklettől
- Szórt napsugárzás nagy hatásfokú hasznosítása
- Magas éves teljesítmény
- Gyors megtérülés
- A legmodernebb technológia
- A legmagasabb egy négyzetméterről levehető éves teljesítmény
Hátrányaik:
- Közepes beruházási költség
- A minimális hőveszteség miatt a kollektorok túlmelegedése ellen védekezni kell
Javasolt felhasználás :
- Minden olyan esetben, ahol a vákuumcsöves kollektorok használata javasolt, ezen felül különösen ...
- Minden olyan helyszínen, ahol korlátozott a rendelkezésre álló felület
- Olyan épületeknél, ahol az elkövetkező 20 évben elképzelhető újabb napenergiafelhasználást célzó beruházás, és fontos, hogy maradjon szabad felület.
Kalkulátor
Föld Napja
Pályázat