A síkkollektorok a napenergia-hasznosítás legáltalánosabban használt szerkezetei. Éghajlati adottságaink mellett hazánkban napenergia-hasznosítására a folyadékhordozós síkkollektorok alkalmazhatók leginkább.
A kollektorok elhelyezése és tájolása
A kollektorok legjobb tájolása déli irányú, de ettől a felszerelési hely adottságaitól függően (kis mértékben) el lehet térni keleti/nyugati irányba. A déli iránytól eltérés a hasznosított napsugárzás csökkenését eredményezi. Kelet/nyugati tájolás esetén elérheti a 30o-ot. Ha a keleti és nyugati tájolás között kell választani, a melegebb, délutáni léghőmérséklet és a délután kisebb valószínűséggel előforduló ködök miatt célszerűbb a nyugati tájolást választani.
A kollektorok optimális dőlésszöge a felállítási hely földrajzi fekvésétől függ, és évszakonként váltakozik.
Magyarország területén az optimális dőlésszög
egész éves üzem esetén: ~45o
májustól szeptemberig: ~30o
novembertől februárig: ~65o
Az optimális dőlésszögtől való eltérés a kollektorok teljesítményének csökkenését eredményezi.
Mivel a síkkollektorok a határozott irány nélküli és hazánkban jelentős arányú szórt sugárzást is hasznosítják, ezért viszonylag kevéssé érzékenyek. Ez az oka annak, hogy a kollektorokat általában állandó tájolással és dőlésszöggel (fixen) szerelik fel. Napkövető beépítéssel a hasznosított energiamennyiség csak kis mértékben növelhető, így nem kifizetődő a beszerelés.
A síkkollektor fő részei:
– az elnyelő (abszorber) feladata, hogy magába gyűjtse a napenergiát,
– a lefedő üveg vagy műanyaglemez feladata, hogy a napfényt áteresztve szigetelje a kollektort,
– a kollektordoboz és a szigetelés feladata, hogy merevítse, szigetelje, vízmentessé tegye a kollektort.
Az elnyelő (abszorber)
A folyadék munkaközegű síkkollektor energia-gyűjtő eleme általában jó sugárzás-elnyelő tulajdonságú csőjáratos lemezlap (abszorber). Az abszorber felépíthető sík bordázatú csövekből, vagy kiképezhető olyan fémlemezként, amelyre csőkígyót erősítenek. A munkaközeg a csőben áramolva a napsugárzás hatására felmelegszik. Bizonyos esetekben a csőjáratos lemez műanyagból is készülhet
A lefedéssel készülő kollektorok üresjárati hőmérséklete (amikor a hőhordozó közeg nem kering) igen magas lehet (elérheti a 180-200 oC fokot is). Ezért elnyelőlemeznek fémet célszerű alkalmazni, legtöbbször rezet vagy alumíniumot. A csővezeték általában vörösréz.
A síkkollektor elnyelő-elemének bevonata
A síkkollektorokkal hasznosított energia mennyisége jelentős mértékben függ az elnyelőlemez tulajdonságaitól. A cél olyan elnyelőlemez kialakítása és alkalmazása, amely a napsugárzást közel 100%-ban elnyeli, ugyanakkor saját visszasugárzása minimális. Ezt ún. szelektív bevonattal lehet elérni. Szelektív bevonatként általában galvanizálással felvitt nikkel-, vagy króm-oxidokat használnak. Kedvező hatást lehet elérni az elnyelőlemez felületének érdesítésével is.
Természetesen alkalmazhatók szelektív bevonat nélküli abszorberek is. Ezek hatásossága kisebb, de a nyári félévben kielégítően alkalmazhatók.
A síkkollektorok lefedése
Lényegesen befolyásolja a kollektorok hatásosságát a lefedés fényáteresztő és hőszigetelő képessége. A kollektor gyártók általában alacsony vastartalmú, 4 mm vastag edzett biztonsági üveget alkalmaznak. Az üveg előnye az igen jó fényáteresztő képesség és a megbízható, hosszú élettartam. Az edzett üveg a jégverésnek és a hónak is ellenáll. Új fejlesztés a lencsefelületű biztonsági üveg, amelynél a felszínt borító kicsiny lencsék a nagy szög alatt érkező közvetlen napsugárzást bevezetik az elnyelő fölötti térbe.
Másik lefedő lemez típus a polikarbonát lemez. Előnye az alacsony ár, a kis súly, a szabhatóság és a jó hőszigetelő képesség. Hátránya az, hogy a nagy termikus igénybevétel és a sugárzásterhelés mellett rövidebb az élettartama.
Címkékbeszerelés energia napenergia napkollektor síkkollektor
Ezt mindenképpen olvasd el!
Az energia elérhető
Földünk készletei végesek, ezt már tudjuk néhány évtizede, de igazán most kap teret, annak a …