Vákuumcsövek összehasonlítása

A weben számtalan összehasonlítást találunk a vákuumcsöves és a sík kollektorokról. Mindenkinek van véleménye arról, hogy melyik a jobb, holott a kérdés értelmetlen: a két technológia más-más alkalmazásokhoz ideális, egyikre sem lehet egyértelműen kimondani, hogy jobb a másiknál.

Más a helyzet az vákuumcsöves kollektorokkal, amelyeknek több, különböző elven működő típusa is forgalomban van. Mivel itt a felhasználási terület ugyanaz, ezért egyértelműen összehasonlíthatóak a típusok, és könnyen belátható, hogy a drágább legtöbbször jobb is. Persze, egyes kereskedőknél különböző árakkal találkozhatunk, de akkor sem elég csak az árakra koncentrálni, amikor két ajánlatot hasonlítunk össze. Két, különböző típusú, de egyaránt 30 csöves kollektor között igen nagy eltérések lehetnek.

Az alábbiakban 3 szempont alapján hasonlítjuk össze a SolarTrade által forgalmazott vákuumcsöves kollektor típusokat:

1. Egységnyi felületről kinyerhető teljesítmény
2. Elérhető éves fedezeti arány
3. 1KWh/év teljesítményhez szükséges beruházás

Amikor a drága az olcsó, és az olcsó a drága
Ha szűkös a rendelkezésre álló felületünk, akkor vagy alacsonyabb teljesítménnyel kell megelégednünk, vagy kevésbé előnyös tájolású felületeket is igénybe kell vennünk. Így vagy úgy, a fajlagos beruházási költségünk (teljesítmény/beruházási költség) megnövekszik, és ilyen esetekben már legtöbbször az olcsóbb a drágább.

Gondoljunk arra is, hogy ezeknek a berendezéseknek az élettartama általában több, mint 20 év. Ha most épp elegendő is a rendelkezésre álló felület, a későbbiekben bővíteni, fejleszteni, esetleg photovoltatikus rendszereket telepíteni már nem marad helyünk. Vegyük hozzá, hogy a szolár technológia milyen ütemben fejlődik, és azt is, hogy az energiaárak milyen tempóban növekednek, és könnyen elképzelhetjük, hogy mondjuk 5-6 év múlva már nagyon nagy szükségünk lenne arra a plusz néhány négyzetméterre, amit most egy jobb minőségű berendezéssel spórolhatnánk.

A kollektorok műszaki adatainak értelmezése és összehasonlítása
A legtöbb kollektor típusról könnyen találhatunk műszaki adatokat tartalmazó táblázatokat az interneten, de talán nem mindenkinek világos, hogy melyik adat mit jelent, így aztán a kollektorok műszaki összehasonlítása sem egyszerű. Nézzük, mik azok az adatok, amelyek segítenek eligazodni.

Geometriai felület: Az a felület, amit a napkollektor elfoglal a tetőből. Hívják még Bruttó felületnek is.
Apertura felület: A kollektornak azon felülete, amely részt vesz az energiatermelésben.
Hatásfok: Az egységnyi apertura felületre érkező napsugárzás teljesítményének, és a kollektor által termelt teljesítménynek a hányadosa
a1, a2: Hőtechnikai állandók, leegyszerűsítve a kollektor teljesítményének a külső hőmérséklettől való függését mutatják
Várható éves teljesítmény: az adott kollektortól várható összteljesítmény egy év alatt.

Hasonlítsuk most össze a kínálatunkban megtalálható vákuumcsöves kollektor típusokat. A legegyszerűbb az egy négyzetméterre eső teljesítmény összehasonlítás:

U csöves kollektorok: KU-47/1500-15 típus geometriai felülete 2,1m2, az éves várható teljesítménye 610 kWh, azaz az 1 m2 felületre eső névleges teljesítmény 610/2,1= 290,5 kWh/m2/év
Szuper Heat Pipe kollektorok: KZ-58/1800-15 típus geometriai felülete 3,1m2 az éves várható teljesítménye 975 kWh, azaz az 1 m2 felületre eső névleges teljesítmény 975/3,1= 314,6 kWh/m2/év
CPC tükrös kollektorok: KU-CPC -12 típus geometriai felülete 2,28m2 az éves várható teljesítménye 1220 kWh, azaz az 1 m2 felületre eső névleges teljesítmény 1220/2,28= 535 kWh/m2/év

Ebben a számításban nem vettük figyelembe azokat az olcsó, elavult típusokat, amiket már nem is forgalmazunk, de így is jelentős különbségeket láthatunk az egy négyzetméternyi tetőfelületről levehető teljesítmény adatokban.

A termelés éves eloszlása és a maximális fedezeti arány
Vegyünk példának egy 300 literes használati melegvíz termelő rendszert. Ha jól méreteztünk, akkor a kollektorok a legmagasabb teljesítményű időszakban, azaz nyáron sem termelnek 300 liternél több melegvizet, hiszen ha többet termelnének, akkor nem tudnánk felhasználni a termelt hőenergiát, ezáltal a megtérülési mutatók romlanának.

Nyilvánvaló, hogy az átmeneti időszakokban, illetve télen a kollektorok ennél a 300 liternél kevesebb melegvizet tudnak csak előállítani, ez minden kollektor típusra igaz. Abban viszont lényeges eltérések mutatkoznak, mennyivel kevesebbet.

A kollektorok teljesítménye azok jellemzőin túl függ még a külső hőmérséklet és a kollektorhőmérséklet különbségétől, valamint a besugárzás erősségétől. Az egyes típusok hőtechnikai adatait figyelmbe véve felrajzolhatunk egy grafikont, ami a fenti tényezők befolyását mutatja a kollektorok hatásfokára, az alábbi képlet alapján:

µ=µ0 – a1*X – a2*Qnap*X2

Ahol:
µ:a kollektor hatásfoka
µ0: a kollektor névleges hatásfoka
a1, a2: a kollektor hőtechnikai tényezői
X: a hőmérsekletkülönbségtől függő tényező

A képletbe 1000W/m2 és 500 W/m2 napsugárzás intenzitás adatokat és az egyes típusok adatait behelyettesítve az alábbi grafikonokat kapjuk:

 

Mi látszik a grafikonokon? Például az, hogy míg hűvösebb időben a heat pipe-os kollektor hatásfoka jelentősen romlik, addig a CPC tükrös kollektoré alig. És ez a jelenség még fokozattabban érvényes alacsony besugárzási adatok mellett.

Azaz, ha nyári melegben, erős napsugárzás esetén egy Heat-Pipe-os, és egy CPC-s kollektor rendszer egyaránt 300 liter melegvíz előállítására képes, akkor hűvösebb őszi napokon, vagy még inkább hideg, téli napokon a Heat-Pipe-os rendszer már jóval kevesebb melegvizet termel, mint a CPC-s.

Összességében tehát éves szinten magasabb fedezeti arány érhető el a CPC kollektorokkal, mint más típusokkal. Azaz nem elegendő összehasonlítási alap az sem, ha két 300 literes rendszerre vonatkozó ajánlatot vizsgálunk.

Mennyivel drágább a jobb?
Megvizsgálhatjuk úgy is a kollektorokat, hogy összehasonlítjuk, 1 kWh/év teljesítményre mennyi beruházási költség jut. Ehhez csak el kell osztanunk a kollektor árát az éves várható teljesítményével.

U csöves kollektorok: KU-47/1500-15 ára 90 000 Ft., az éves várható teljesítménye 610 KWh, azaz a fajlagos beruházási költsége 87 000 Ft / 610 kWh/év = 142,6 Ft/kWh/év
Szuper Heat Pipe kollektorok: KZ-58/1800-15 ára 101 800 Ft., az éves várható teljesítménye 975 KWh, azaz a fajlagos beruházási költsége 101 800 Ft / 975 kWh/év = 104,4 Ft/kWh/év
CPC tükrös kollektorok: KU-CPC -12 ára 152 600 Ft., az éves várható teljesítménye 1220 KWh, azaz a fajlagos beruházási költsége 152 600 Ft / 1220 kWh/év = 125 Ft/kKWh/év

A különbségek tehát itt is jelentősek lehetnek, de meglepő módon nem a legjobb és legmodernebb CPC tükrös berendezés a legdrágább, dacára annak, hogy ebből a típusból a 12 csöves kollektor másfélszer annyiba kerül, mint például egy 15 U csőből álló típus.

De ne feledjük, hogy egy rendszer árának csak egy része a kollektor, ezért ha rendszerszinten vizsgáljuk az árakat, azt találjuk, hogy 10-15% a különbség a legolcsóbb és a legdrágább típus között (a szolár rendszerek árai alapján számolva). Körülbelül ennyivel kell többet fizetnünk az alacsonyabb helyigényért, a hosszabb várható élettartamért és a magasabb fedezeti arányért.

Összefoglalás
A szoláris technológiák fejlődése olyan gyors, hogy az a laikusok számára követhetetlen, de a szakembereket is próbára teszi. Láthatjuk, hogy míg a szakma egy része még azon vitatkozik, hogy “sík vagy vákuumcsöves”, a fejlesztések már rég túlhaladtak ezen a kérdésen. Több technológia és rengeteg márka szerepel párhuzamosan a piacon, ráadásul az egyes típusok között jelentős eltérések adódhatnak, és legtöbbször adódnak is. Ma már messze nem elég egy árajánlaton az utolsó, “végösszeg” sort figyelni. Az sem elég, ha azonos csőszámú kollektorra, vagy ugyanannyi liter melegvíz előállítására kérünk ajánlatot. Meg kell vizsgálni a műszaki tartalmat.

A vákuumcsöves kollektor piacnak is megvannak a modern, high-tech termékei, és megvannak a maga “trabantjai”. Világos, hogy ezeknek az ára sem lehet ugyanannyi. De sok esetben mégis a drágább az olcsóbb.

A szolár piac fellendülését érthető okokból egyre többen próbálják meglovagolni, akik legtöbbször jószándékúan, de néha kissé tájékozatlanul, alacsony minőségű termékekkel igyekeznek sikeresek lenni a versenyben. Csodák azonban nincsenek, az üveg, az alumínium, és minden egyéb alapanyag árát a világpiac szabja meg, körülbelül ugyanannyiért jut hozzá az összes nagy gyártó. A vákuumcsöveket szinte mind Kínában gyártják, tehát munkadíjban sem lehet nagy különbség. A jelenlegi erős piaci verseny a kereskedők nyereséghányadát is kordában tartja. Nem állítjuk, hogy 5-10% különbség nem fordulhat elő azonos minőségű termékek árában, de ha valaki a piaci ár feléért kínál valamit, ott gondolkodjunk el azon, hogy abból a termékből vajon mi maradt ki, és vajon milyen minőségű alapanyagokból áll. Egy biztos: csodák nincsenek, nem lehet trabant árban luxusautót venni.