A napkollektorokról általánosan

Bizonyára szinte mindenki hallott már a napkollektorról, hiszen amikor az épületgépészeti berendezésekről van szó, ez az egyik leggyakrabban említett a napelem mellett.

A napkollektor arra szolgál, hogy hőenergiát állítson elő fűtésre vagy akár vízmelegítésre is. Mindezt úgy, hogy a Napból származó energiát használja fel, ami ingyenes. Mindez remekül hangzik és meghatározó jellege a 21. század technológiájának. Azonban fontos megemlíteni azt a személyt is, aki lehetővé tette, hogy idáig fejlődjön a napenergia felhasználása.

Edmond Becquerel, francia tudós 1839-ben fedezte fel, hogy megnő az elektromos feszültség akkor, amikor egy ezüstlapot tesz a Nap elé, mely összeköttetésben áll egy vizes cellájú akkumulátorral. Ez volt az a szikra, ami elindította a további kísérletezést, és aminek köszönhetően a napelem és napkollektor folyamatos fejlődésen esett át. Kevesebb, mint 50 év múlva már elkészült az első, mai napelemekhez hasonló berendezés New York-ban. Az első napkollektorokat inkább csak műszaki megoldásokként alkalmazták, például arra, hogy felmelegítsék a vizet. Ám ehhez szinte egy teljes napra szükség volt. Éppen ezért elindult egy olyan technológiai fejlődés, amely áttörést jelentett ezen a téren és egyre modernebb és hasznosabb modelleket gyártottak.

Hogyan működik a napkollektor?

A napkollektort leginkább olyan épületek esetében telepítik, melyek alacsony hőenergiát igényelnek, és főként tavasszal vagy ősszel használható, átmeneti vagy kisegítő fűtésként. A hőközvetítője folyadék, de olyan változatokat is kifejlesztettek már, amelyek levegővel működnek. A napkollektorok jelentősége igen nagy, mivel a meleg víz előállítására fordított hő az alacsony energia felhasználásból adódóan már-már azonos értékű a fűtési energiaigénnyel.

Egy olyan elnyerő réteg, abszorber áll a középpontban, amely fekete festékkel van bevonva és nem veri vissza a fényt. Ez a réteg felmelegszik az őt érő napsugárzásnak köszönhetően. Amennyiben az időjárási feltételek kedvezőek, körülbelül 1kW erősségű sugárzás érkezik minden négyzetméternyi felületre.

Napkollektor típusok

Ezeket a berendezéseket több csoportba lehet osztani, a szerkezetük, közegük és alkalmazási rendszerük függvényében. Számos információt lehet találni az interneten erről a témáról, de az információ áradat megnehezítheti az áttekinthetőséget. Éppen ezért azt a csoportosítást és magyarázatot mutatjuk be, amelyik a legegyszerűbbnek tűnik, és amelyiket a Wikipédián is olvashatja. A kategorizálás a belső szerkezet típusait illetően a következő:

  • Sík kollektor: egy abszorber felület veszi fel a hőt, mely a teljes keretet kitölti. Leggyakrabban szelektív bevonatos fémfelület, hőszigetelő fedéssel.
  • Vákuumcsöves kollektor: Vákuumozott üvegcsövekben helyezik el a szelektív bevonatos fémfelületű abszorbert, mely vagy cirkuláló folyadékot melegít, vagy folyadék/gőz állapotváltozást okoz.
  • Csőszerkezetű kollektor (fedett vagy nyitott kivitelben)

A közeg szerinti típusok felosztása:

  • Víz illetve fagyálló közegű folyadékos kollektorok: Általában HMV készítésre, közvetlen (időszakos), vagy fagyállós közvetett téli-nyári üzemre készülnek.
  • Levegő közeges kollektor: helyiségek fagymentesítésére, illetve falszerkezetek helyett nagyobb hőnyereség érdekében használják.

Alkalmazási rendszer szerint a következő napkollektor típusokat különítjük el:

  • Szivattyús/ventilátoros cirkulációjú rendszerekbe kötött kollektor: ha a kollektor és a melegvíz tároló tartály/helyiség közti cirkuláció nem valósul meg természetes cirkulációval.
  • Gravitációs cirkulációjú rendszerek: a magasabban fekvő tartály és az alacsony elhelyezésű kollektor közti szintkülönbség biztosítja a természetes cirkulációt.
  • HMV készítő rendszerbe, ill. fűtési rendszerbe kötött kollektor: magát a szivattyús, ill. gravitációs rendszert csatlakoztatják a hőtermelés céljának megfelelő második rendszerhez/berendezéshez.

Milyen területeken alkalmazható a napkollektor?

Sokan abban a tévhitben vannak, hogy a napenergiára alapuló berendezések csakis akkor működnek, ha a nyári hónapokról van szó. Azonban ez nem teljesen helytálló. Bizonyára a júliusi napsugárzás sokkal intenzívebb, mint egy novemberi vagy decemberi időszak, azonban a minimális napenergia felhasználásával is eredményre vezető a folyamat. A meleg víz előállítása például télen is megoldható a napkollektor által. Ami pedig a fűtést illeti, a magyarországi viszonyok mellett inkább akkor érdemes a napkollektor telepítése, ha például rá szeretne segíteni a fűtésre az otthonában, egy már meglévő, alacsony hőmérsékletű fűtésrendszerrel.

A medence vizét is fel lehet melegíteni egy napkollektor segítségével, ám természetesen ez leginkább a nyári hónapokban praktikus. Viszont remek eredményt érhet el úgy, hogy spórol az árammal, elvégre a napenergia teljesen ingyenes és nagymértékben sugárzik napi szinten a Földre. Kár lenne veszni hagyni ezt az energiát, hiszen több olyan energiatakarékos berendezés is a rendelkezésére áll már, amelyik remekül felhasználja és átalakítja a Napból származó energiát.

Végezetül, érdemes néhány hasznos információt megtudni a napenergiáról, elvégre manapság mindenki igyekszik az alternatív energiaforrásokra letenni a voksot. Ez azért szükséges, mert a természetes erőforrások a kimerülés szélén állnak, és egy szebb jövő érdekében meg kell találni a tökéletes megoldást minél hamarabb.

A napenergia tehát a Napból érkező energia. Mindaddig a rendelkezésünkre áll, amíg a Nap él, ez pedig előreláthatóan több milliárd évig így lesz. A napenergia kétféle felhasználási módja ismert jelenleg, az aktív és passzív. A passzív felhasználás főként az épület tájolását érinti, míg az aktív kategóriájába tartozik a szóban forgó napkollektor, de ugyanakkor a napelem is. A kettőt nem szabad összekeverni, mivel az egyik a hőenergiát biztosítja, a másik pedig az elektromosat. Mivel a Földre körülbelül 174 petawatt energia érkezik a Napból, és ennek a jelentős részét elnyelik a felhők, földfelszín és az óceánok. Ebből pedig azt a következtetést vonták le, hogy a Földre jutó egy óra napsugárzás még annál is több energiát biztosítana, amire a teljes emberiségnek szüksége van egy év alatt. Mondani sem kell, hogy miért törekednek nagyon sokan arra, hogy számos alternatívát dolgozzanak ki ennek elérésére, hiszen megoldaná a nem-megújuló energiaforrások problémáját.

Összegzésként elmondhatjuk, hogy a napenergia felhasználása nemcsak az emberiség, hanem a környezet számára is kiváló opciót jelent, mert sem a napelem, sem a napkollektor nem szennyezi a környezetet. Ez pedig nagy plusz pontnak számít, hiszen a 21. századot sújtó problémák között ez is folyamatosan fennáll. Az emberek feladata az, hogy tudatosan építsék a szebb jövőt, elvégre a saját gyermekeinek biztosítják azt. A napkollektor, mint fűtés kiegészítő vagy meleg víz előállító berendezés mindenkinek ajánlatos, hiszen a fent említett előnyök mellett a pénztárcáját is megkíméli, mert a számlái jelentősen csökkennek majd.

Forrás: kecskemetitv.hu