Fűtés rásegítés napkollektorokkal

Megfelelő tervezéssel télen is számottevően bele tudnak szólni a fűtési hőigény kielégítésébe

Csábító gondolat: használjuk a Nap melegét fűtésre is, ne csak használati melegvíz termelésre! A nap ingyen süt, nem fog számlát küldeni! Ez azonban nem olyan egyszerű, megvalósítása során találkozunk gyakorlati problémákkal. Az első, hogy télen kevesebbet süt a Nap. Ha belegondolunk, tulajdonképpen pont ezért van tél: ha sokat sütne, akkor ugyanis nyár lenne…

A második probléma, hogy a napkollektorok hővesztesége téli állapotban általában nagyobb. Ez részben a hidegebb külső levegő és a kollektor hőszigetelés problémája, de szerepet játszik benne a sugárzási veszteség is, a felmelegedett abszorber és a környezet hidegebb tárgyai közti sugárzásos hőcsere.
A harmadik gondot a kollektorok dőlésszöge okozhatja. A téli nap alacsonyabban áll, a nyári állapotokra méretezett és tájolt kollektorok számára ez messze nem az ideális beesési szög.
Negyedszer pedig a teljesítmények okozhatnak problémákat. A család használati melegvíz fogyasztása sokkal kevésbé függ az évszaktól, mint a fűtési – és ezzel az összes – hőigény. A napkollektorokat általánosságban arra célszerű méretezni, hogy ne nagyon menjenek át üresjárásba, még nyári állapotban sem, amikor pedig a legnagyobb a besugárzott energia. Ekkor ugyanis nem termelnek energiát, sőt az általánosságban elterjedt fagyálló folyadékkal töltött rendszerekben a hőhordozó közeg, a víz-glikol keverék gyorsabban öregszik, ha sűrűn felforr. A hőhordozó cseréje pedig összemérhető a rendszer által egy év alatt szállított energia árával.

Gondoljunk bele: ha egy napkollektor rendszert úgy méretezünk, hogy nyári állapotban ritkán menjen át üresjárási állapotba, ez egyben azt is jelenti, hogy az általa termelt hő többé-kevésbé a nyári hőigényt, azaz a használati melegvíz termelés hőigényét képes fedezni. Télen, amikor a melegvíz termelés nagyjából ugyanannyi energiát igényel, mint nyáron, de kevesebb a besugárzott energiamennyiség, gondoljuk csak át, hogy mennyi energia juthat a fűtésnek.
És van még két tényező, az ár és a helyigény. A fagyálló folyadékkal töltött napkollektor rendszerek nagyobb fűtési puffertárolót igényelnek a fűtés rásegítési feladathoz, ami már önmagában sem olcsó. Ha ehhez hozzáadjuk annak a 2–3 m² helynek a bekerülési árát, amit elfoglal, már elég komoly összeggel számolhatunk, amivel egy viszonylag nem túl magas hozamot állíthatunk szembe.
Tehát… mondjunk le a napkollektoros fűtés rásegítésről?
Nem, van megoldás, nem is egy!
Napkollektorok, mint építészeti elemek
A napkollektorokat általában az épület tetején helyezik el, kézenfekvő okokból. Egyrészt ez a szokás, másrészt itt nincs útban, nem vesznek el hasznos területet, és később is felszerelhetők. Azonban a megfelelő irányba néző tetőfelület korlátos. Sok esetben nincs akkora felület, ami már a fűtési hőigényhez képest is jelentős energiát tudna télen produkálni, nem beszélve az előbbiekben részletezett problémákról.

Létezik olyan megoldás, ami bár nem olcsó, de orvosolja ezeket a nehézségeket. A legfőbb gondot az jelenti, hogy már az épület tervezése során számolni kell a kollektorokkal, hiszen az épület látszó, hangsúlyos megjelenési elemei lesznek. A megfelelő irányba néző, többnyire függőleges falak napkollektorokká alakítása különleges, szokatlan és egyben lenyűgöző esztétikai élményt tud nyújtani. Ha belekombináljuk a kollektor felületeket az épület látványának ritmusába, akkor akár szinte el is tüntethetjük őket.
A megfelelő oldalfalak felülete általában nagyobb, mint a felhasználható tetőfelület. A függőleges elhelyezés pedig egyfajta automatikus teljesítmény-szabályozást is képes adni: a beesési szög télen sokkal kedvezőbb, mint nyáron, nyáron pedig annyira kedvezőtlen, hogy akár elkerülhető a fagyálló folyadék felforrása, az üresjárás. Kollektoraink teljesítménye tulajdonképpen követi az összes hőigény változását: télen nagyobb, nyáron pedig kisebb.
És egy olyan érv, ami az építészeknek szól: a gépészek nem csúfítják el mindenféle utólag felszerelt holmival a megálmodott alkotást, hanem a kollektorok belesimulhatnak a megjelenésbe, sőt annak hangsúlyos részei – sőt díszei – lehetnek.
A képen látható kollektorok víz-glikol keveréket használnak hőhordozóként. Itt is gondot okozhat a kiegészítő rendszerelemek helyigénye, de az egyediség, az épület külső, extravagáns megjelenése ezt feledtetni tudja.
Víz hőhordozóval működő napkollektoros rendszerek

Már hazánkban is megjelentek a víz hőhordozóval működő napkollektoros rendszerek. Itt a kollektormező a kazánnal párhuzamosan van bekötve, ugyanarra a hidraulikai körre, ugyanazzal a hőhordozó közeggel dolgozik. Egy második kazán szerepét tölti be, ami egyszerűen, kevés hidraulikai elem segítségével, plusz helyigény nélkül használható fűtés rásegítésre.
Természetesen itt is komoly szerepe van a kollektorok teljesítményének. Elsősorban nagy – sőt, az átlagot messze meghaladó – hozammal és alacsony veszteségekkel kell rendelkezniük, hogy az alacsony téli besugárzás mellett is számottevően bele tudjanak szólni a fűtési hőigény kielégítésébe.
Itt a nyári többlet teljesítmény nem okoz gondot. A víz rendkívül stabil kémiai anyag, számtalanszor elforralható és lecsapatható változás nélkül. Nem öregszik, nem szorul 2-3 évente cserére, könnyen beszerezhető, olcsó és nem veszélyes hulladék.

Víz hőhordozóval működő, fűtés rásegítésre alkalmas rendszer kapcsolási rajza
Légkollektorok
Sokan hallottunk már az egyszerű, „sörkollektor”-nak nevezett megoldásról, ami közvetlenül levegőt melegít. Nos, már a sörkollektor feltalálása előtt is léteztek légkollektorok, de hazánkban nem terjedtek el. Ennek oka az ismeretlenségük, és az, hogy nagyobb fűtéstechnikai cégek nem árulnak ilyet. Feltehetően azért, mert ez egy önálló termék, egy „magányos harcos”. Nem nagyon vannak kapcsolódási pontjai más épületgépészeti rendszerekhez.
Az itt ismertetett megoldás annyira „magányos harcos”, hogy még segédenergiára sincs szüksége. Beépített napelem cellái biztosítják a működéshez szükséges energiát, pont akkor, amikor termelni képes, vagyis süt a nap, és egy egyszerű termosztát gondoskodik a vezérlésről. Friss levegős üzemmódban pedig szellőztetésre is alkalmas.
A légkollektor az épület belső légteréhez légvezetékekkel és anemosztátokkal csatlakozik, ami nyilvánvalóan gátat szab a széleskörű alkalmazásnak, az utólagos beépítésnek. Azonban van egy meglepően széles piaci szegmens, amit szinte ennek a terméknek találtak ki: a hétvégi házak és nyaralók. Ezek többnyire fűtési rendszerrel nem rendelkező épületek, amelyeket attól függően használnak a tulajdonosaik, hogy az időjárás mennyire engedi meg az ott alvást. A tapasztalat szerint egy ilyen fűtetlen házban villamos hősugárzók vagy olajradiátorok használata nélkül május eleje – október eleje között lehet kényelmesen éjszakázni. Tavasszal rosszabb a helyzet, mert ekkor a téli fagyok miatt az épületszerkezet és a bútorzat még át van hűlve.
Légkollektor, beépített napelemekkel és nagy szelektivitású abszorberrel

Ezek a légkollektorok alkalmasak arra, hogy akár 1-1 hónappal megnyújtsák az ingatlan használati időtartamát. Nem engedik olyan mértékben áthűlni a ház belsejét, még a leghidegebb télen is biztosítanak valamekkora mértékű temperálást. És ehhez nem kell áram vagy gáz (amit így be sem kell vezetni), nem fagy el, nincs semmilyen üzemeltetési költség. Gondoljuk újra lehetőségeinket! A cikkben ismertetett valamennyi műszaki megoldás elérhető Magyarországon is.
A Siko, Sole vagy Paradigma termékek letölthető adatlapjáért kattintson a hír alatti termékképekre, amennyiben árajánlatot, egyéb információt vagy katalógust szeretne kérni a High Six Team Kft. munkatársától, használja a megfelelő gombot.
Kategóriák
Napkollektorok
Napkollektorok
Hőtermelők, hőleadók, hőcserélők, kémények
Hőtermelők, hőleadók, hőcserélők, kémények
Épületgépészet
Épületgépészet
Épületszerkezetek

Nyílászáró, szigetelés, burkolat, ...

Épületgépészet

Kazán, klíma, légkezelő, szaniter, ...

Épületvillamosság

Elosztó, lámpa, tűzjelző, kamera, ...

Berendezések

Utcabútor, targonca, irodabútor, ...

Eszközök

CAD szoftver, hőkamera, vésőgép, ...