Card image
A napkollektor működése, előnyei és alkalmazási területei

A napkollektor működése, előnyei és alkalmazási területei

 
A napkollektor a napenergia hasznosításával meleg levegőt és vizet állít elő. Cikkünkben bemutatjuk működését, előnyei és alkalmazási területeit.
A napkollektor a napenergia hasznosításával meleg levegőt és vizet állít elő.

napenergia a Föld legbőségesebben rendelkezésre álló energiaforrása. Óránként 173000 TWh napenergia éri a bolygónkat, amely meghaladja az egész éves globális energiaszükségletet. Bát a technológiai fejlődésnek köszönhetően egyre hatékonyabban és nagyobb mértékben tudjuk kiaknázni a bőséges energiaforrást, 2023-ban még mindig csupán 1629,9 TWh származott a napenergiából. Ahhoz, hogy a fontos megújuló energiaforrást maximálisan kihasználhassuk, nem elég a napelemparkokra támaszkodni. A cikkünkben bemutatunk egy kevesebb figyelmet kapó, de hatásos technológiát: a napkollektort.

Mi az a napkollektor?

A napkollektor olyan berendezés, amely képes a napenergia hasznosításával vízmelegítésre és fűtésre használható hőenergiát generálni. A napkollektor kettős feladatot lát el: elnyeli a napsugárzást, majd a közvetítő közegek átadja a hőt.

Napkollektor vs. napelem: mi a különbség pontosan?

A laikusok gyakran a napelem szinonimájaként használják a napkollektort, de a két technológia között fontos különbség van. Míg a napelem a napenergiát elektromos árammá alakítja, addig a napkollektor hőenergiaként hasznosítja. Tehát, ha valaki napelemmel kíván fűteni vagy vizet melegíteni, akkor azt kizárólag áttételesen, egy közbenső fűtő vagy vízmelegítő rendszerrel teheti meg. Ezzel szemben a napkollektor direkt módon hasznosítja a napsugarak hőjét.

Melyek a napkollektorok típusai?

A napkollektorokat számos szempont alapján lehet kategorizálni, de leggyakrabban a belső szerkezet szerinti típusokat szokás megkülönböztetni. A következőkben ezeket mutatjuk be!

Sík napkollektor működése

A sík napkollektor jelenti a legrégebb óta használt technológiát, amelyet már az 1900-as évek elején is alkalmaztak. Működési elve egyszerű:

  • egy fémből készült hőelnyelő felület (más szóval abszorber) magába szívja a napsugarak hőjét,
  • a hőelnyelő felületre rögzítenek egy keringető rendszert, amelyben a közvetítő közeget keringetik,
  • a felmelegedett közvetítő közeg pedig egy hőszigetelt tárólóegységbe kerül.

Kaszás Csilla, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem oktatója előadásában az alábbi ábrával magyarázza a napkollektorok felépítését és működését.

A napkollektor felépítése (forrás: Kaszázs Csilla, BME)

Forrás: energia.bme.hu

Vákuumcsöves napkollektor működése

A vákuumcsöves napkollektorok az 1970-es években jelentek meg a piacon. Működési elvük a következő:

  • Egy duplafalú üvegcsőben elhelyezett abszorber segítségével hasznosítják a napenergiát nagyon magas hatékonysággal. A külső cső anyaga áttetsző üveg, míg a belső cső sötét színű.
  • A napsugarak könnyen áthatolnak az áttetsző anyagon, és a belső, sötétebb színű csőben található hőközvetítő (amely általában víz) felveszi a hőenergiát.
  • Az üvegcsövekben található vákuum hatására sokkal jobb a szigetelés, mint a sík kollektorok esetén.
  • A vákuumcsöves napkollektor felett elhelyezett hőszigetelt tartályban található víz fokozatosan felmelegszik. A melegebb folyadék felfelé áramlik, ezáltal lejjebb nyomja a hideg vizet.

Telepítésük egyszerűbb és hatékonyabb, hiszen a különálló modulokat akár egyesével lehet a napsütötte tetőre vagy egyéb nehezen megközelíthető felületre szállítani. A sík napkollektorok esetén nagy méretű panelt kell mozgatni a telepítéshez.

A vákuumcsöves napkollektorok közül van olyan, amelyet a téli időszakban szükséges leengedi, míg más típusok fagyálló közvetítő anyagot használnak víz helyett, így ezeket akár egész évben is lehet használni.

Melyek a napkollektor előnyei és hátrányai?

Legyen szó lakossági vagy üzleti alkalmazásról, a napkollektor számos előnnyel kecsegtet. A következőkben bemutatjuk a legfontosabbakat.

A napkollektor előnyei

Megújuló energiaforrás, amely a gyártást követően 0 karbonemisszióval rendelkezi. Ha fontosnak tartja a környezeti terhelés minimalizálását, a napkollektor jó választás lehet.

  • A fűtés és hűtés az EU energiafogyasztásának körülbelül felét teszi ki. Ez pedig hatalmas költségtétel a háztartások és vállalkozások számára egyaránt. Szerencsére a napkollektor segítségével drasztikusan csökkentheti a vízmelegítésre és fűtésre használt energia mértékét. Ezzel pedig jelentősen csökkenthető a fűtési költség.
  • A napkollektorok minimális üzemeltetés mellett is képesek működésüket akár évtizedeken keresztül megőrizni. A gyártók többsége 20-30 év garanciát vállal termékeire.
  • Kiszámítható és megbízható működésűek, a műszaki probléma kockázata csekély.
  • Egy jól megtervezett rendszer képes 100 százalékosan kiváltani a fűtéshez és vízmelegítéshez szükséges áramszükségletet.

Ahhoz, hogy pontos döntést tudjon hozni, szükséges a hátrányokat is megvizsgálni. A következőben ezeket mutatjuk be.

A napkollektor hátrányai

  • A napkollektor helyigénye magas, így nem minden tető alkalmas telepítésükhöz.
  • Kizárólag olyan felületeken nyújtanak kielégítő teljesítményt, amelyek elegendő napsütést kapnak.
  • A hőenergia előállításukhoz napsütés szükséges, így az éjszakai órákban nem termelnek energiát.

A napkollektorok segítségével közvetlenül hasznosítható a napenergia fűtésre és vízmelegítésre.

Konklúzió

A napkollektorok segítségével közvetlenül hasznosítható a napenergia fűtésre és vízmelegítésre. Ezzel jelentősen csökkenthető a háztartások és vállalkozások energiafelhasználása és károsanyag-kibocsátása. A nagyhatékonyságú, sok évtizede piacon lévő technológia fontos szerepet játszhat a zöldenergiára történő átállásban.

Tudjon meg többet az energiáról!