Napenergia vízmelegítésre

A háztartás melegvíz-igénye egész évben jelentkezik: zuhanyzás, mosogatás, kézmosás. Ezt a hőt hagyományosan gáz vagy villany adja, de egy jól tájolt tetőn a nap is elvégezheti a munka jelentős részét, különösen nyáron. Kétféle út van: a napkollektor közvetlenül melegíti a vizet, a napelem áramot termel, amellyel aztán villanybojler vagy hőszivattyú készít melegvizet. Ez az összeállítás a kettő különbségét, a napkollektoros rendszer felépítését és a valós elvárásokat veszi sorra.

Napkollektor vagy napelem?

A napkollektor a napsugárzást hővé alakítja: a kollektorban keringő folyadék felmelegszik, és egy hőcserélőn keresztül átadja a hőt a tárolóban lévő víznek. Ez közvetlen, egyszerű elv, a megtermelt hő viszont csak melegvízre vagy fűtésrásegítésre használható.

A napelem áramot termel. Ha ezzel villanybojlert vagy hőszivattyús vízmelegítőt működtetnek, közvetve szintén napenergiából lesz melegvíz. Előnye, hogy nincs a tetőn folyadékkör, nincs fagyálló és túlmelegedési probléma, a fölösleges áram pedig a háztartás más fogyasztóit is elláthatja.

Hogy melyik éri meg jobban, az az adott ház adottságain, a meglévő gépészeten és a mindenkori áramelszámolási szabályokon múlik. Érdemes mindkét megoldásra ajánlatot kérni, és ugyanarra a melegvíz-igényre összehasonlítani őket.

Síkkollektor és vákuumcsöves kollektor

• Síkkollektor: üveggel fedett, hőszigetelt keretben elhelyezett elnyelő lemez, amely alatt a folyadék csőkígyóban kering. Robusztus, egyszerű felépítésű, általában kedvezőbb árú.
• Vákuumcsöves kollektor: a hőelnyelő elem vákuummal szigetelt üvegcsövekben van, ezért kevesebb hőt veszít a környezet felé. Hidegebb időben és szórt fénynél jellemzően jobban teljesít, de a nyári túltermelés kezelése nála is fontos kérdés.

Egy átlagos családi ház melegvíz-ellátására mindkét típus alkalmas lehet. A választás inkább a rendelkezésre álló tetőfelülettől, a téli használat fontosságától és a költségkerettől függ.

A rendszer részei

• Kollektor: a tetőn vagy a homlokzaton elhelyezett, a napsugárzást hővé alakító egység.
• Szolár tároló: általában két hőcserélős, indirekt fűtésű tároló. Az alsó hőcserélőt a kollektor köre fűti, a felsőt a kiegészítő hőforrás, például gázkazán vagy hőszivattyú. Gyakran elektromos fűtőbetét is van benne.
• Szivattyúegység: a keringtető szivattyú, a biztonsági szelep, a nyomásmérő és a tágulási tartály, amely a folyadék hőtágulását veszi fel.
• Fagyálló folyadék: a kollektorkörben nem víz, hanem fagyálló hőközlő folyadék kering, hogy télen ne fagyjon szét a rendszer.
• Vezérlés: a szolárvezérlő a kollektor és a tároló hőmérsékletét figyeli, és akkor indítja a szivattyút, ha a kollektor melegebb a tárolónál.

Tájolás, dőlésszög, árnyék

Magyarországon a déli tájolás a legkedvezőbb, de a délkeleti és délnyugati tető is jól használható. A dőlésszöget a használat céljához érdemes igazítani: ha a kollektortól a téli, alacsony napállás idején is hasznos hőt várnak, a meredekebb elhelyezés kedvez, a tisztán nyári használathoz a laposabb is megfelel. Legalább ilyen fontos, hogy a kollektort ne árnyékolja fa, kémény vagy szomszédos épület, különösen a délelőtti és délutáni órákban.

A tetőre szerelés előtt a tetőszerkezet állapotát és a rögzítés módját is meg kell vizsgálni. A tetőhéjazaton átvezetett csöveket és tartókat vízzáróan kell kialakítani, különben a napkollektorból beázás lehet.

Nyáron sok, télen kevés

A napkollektor teljesítménye az évszakokkal együtt változik. Nyáron gyakran a melegvíz-igény döntő részét fedezi, átmeneti időszakban jelentős segítség, télen viszont a rövid nappalok és a gyakori borult idő miatt csak kis részét adja. Kiegészítő hőforrás tehát mindig kell, és a rendszert úgy kell megtervezni, hogy a kettő ne egymás ellen dolgozzon.

A tároló vizét a kiegészítő fűtéssel időnként magasabb hőmérsékletre is fel kell fűteni, hogy a langyos vízben a baktériumok, köztük a legionella, ne szaporodhassanak el. Ezt a vezérlés általában automatikusan elvégzi, ha be van állítva.

Karbantartás és túlmelegedés

A fagyálló folyadék idővel elöregszik, különösen akkor, ha a rendszer gyakran túlmelegszik. Ezért a folyadék állapotát és a rendszer nyomását rendszeresen ellenőriztetni kell, és szükség esetén a folyadékot cserélni.

A túlmelegedés akkor fordul elő, amikor sok a napsütés, de kevés a melegvíz-fogyasztás, például a nyári szabadság alatt. A tároló felfűt, a szivattyú leáll, a kollektorban a folyadék túlhevül. Ezt kezelheti a vezérlő éjszakai visszahűtő funkciója, egy hőleadó kör (például medence), a kollektor árnyékolása vagy a megfelelően méretezett tágulási tartály. Ezt a kérdést már a tervezéskor tisztázni kell.

Kérdések a kivitelezőhöz

1. Hány fős háztartásra és milyen melegvíz-igényre méretezte a rendszert?
2. Mekkora tárolót javasol, és hogyan kapcsolódik a meglévő fűtéshez?
3. Hogyan kezeli a rendszer a nyári túlmelegedést?
4. Milyen fagyálló folyadék kerül bele, és milyen gyakran kell ellenőrizni?
5. Hogyan rögzíti a kollektort, és hogyan biztosítja a tető vízzárását?
6. Mit tartalmaz a garancia, és ki végzi a karbantartást?
7. Kérhető-e összehasonlító ajánlat napelemes, hőszivattyús vagy villanybojleres megoldásra?