Napkollektor

A napkollektor olyan épületgépészeti berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít előfűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való alkalmazása az épület megfelelő hőszigetelését és alacsony hőmérsékletű fűtésvízigényét (pl. padlófűtéssel) feltételezi, és általában csak tavasszal és ősszel mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés ún. kombi vagy multifunkciós hőtárolóval használatos. Hőközvetítő közege jellemzően folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek. A hétköznapi nyelvben gyakran összetévesztik a napelemmel, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja.

A napkollektor működése során felmelegedett, hőátadó folyadékot a keringtető szivattyú továbbítja a melegvíztároló tartályba. A tárolótartályban lévő hőcserélőben a hőhordozó folyadék átadja a hőt a víznek. A lehűlő hőhordozó folyadékot a szivattyú visszairányítja a napkollektorba, ahol újabb hőmennyiséget vesz fel.

Rossz idő esetén, amikor nem áll rendelkezésre elegendő napenergia, a már meglévő melegvízkészítő rendszer ráfűt, és felmelegíti a vizet. Ezáltal a rendszer időjárástól függetlenül folyamatos melegvíz ellátást biztosít. Természetesen gondozásmentes automata napkollektor vezérlőegység irányítja az egész folyamatot.

Szerkezetét tekintve fő típusai:

  • Síkkollektor: A síkkolektor lelke az abszorber nevű fémlemez, ami a jobb fényelnyelő képesség érdekében egy speciális bevonattal van ellátva. A bevonat többrétegű -általában három-, melyek mind különböző szemcsenagyságúak. Ez teszi lehetővé, hogy kiválóan elnyelik a fényt, de nem engedik meg a visszaverődést. Az abszorberlemez hátoldalára vékony csőhálózatot forrasztanak. Ebben áramlik a hőtovábbító folyadék (víz és fagyálló koncentrátum), mely elszállítja a kollektorban termelt hőt a víztartályba. A folyadékot a téli időszak miatt fagymentessé kell tenni, ezért fagyálló koncentrátumot kevernek össze vízzel. A napkollektort felülről egy biztonsági üveg védi.
  • Vákumcsöves kollektor: Egymással párhuzamosan kapcsolt fűtőcsövek kapcsolódnak egy hőgyűjtő idomba. A fűtőcsövek gyűjtik össze a nap melegét (hőenergiát), azt átadják a hőgyűjtő idomban lévő folyadéknak. A napkollektorban így megmelegedett folyadékot vezetjük a melegvíztároló hőcserélő csőkígyójába, ahonnan lehűlve, energiáját a használati víznek átadva tér vissza. A napkollektorban mindig ugyanaz a folyadék kering, ezért nevezzük ezt a rendszert zárt rendszernek.
  • Tartályos (gravitációs, termoszifonos) kollektor: Azon rendszerek, amelyekben a közeg keringéséhez nem használnak szivattyút -légkollektor esetén ventilátort- , termoszifonnak nevezzük. Ezek különböző hőmérsékletből eredő fajsúly-különbséget használják ki. Egy ilyen melegvíz készítő egység szerkezete egy felső tartályból, és a hozzá kapcsolódó napkollektorból áll. Általában közvetlenül a használati vizet melegítik, nyomás nélküli, és nyomás alatti kivitelben, aszerint, hogy pl. a hálózati víznyomás közvetlenül a tartályra hat, vagy külön betáplálást kap pl. vízszinttartó egységgel.