Atád-Technic Kft. Napenergia és épűletgépészet

Napelemes rendszerek

A napelem a napenergiát közvetlenül elektromos árammá alakító készülék. A nyert áram kétféle rendszerben hasznosítható. Egyrészt akkumulátorra kapcsolható. Ilyenkor független a ház elektromos hálózatától, és akkor működik, ha kellő energia gyűlt össze. A másik megoldás, amikor a napelemeket közvetlenül az elektromos hálózatba, a villanyóra elé kötik be egy ún. áram-szinkronizálón keresztül. Így a napelem rásegít az elektromos művek által szolgáltatott áramra, ami csökkenti a költségeket. Nyáron akár bevételhez is juthatunk általa, mivel a helyi áramszolgáltató megvásárolja a napenergiából származó áramot. Nyugat-Európában a piaci ár háromszorosát fizetik az így megtermelt áramért a háztartásoknak. Egy normál lakás áramigényéhez mért napelemes rendszer kiépítése kb. 2 millió forint. Társasház esetében a fajlagos költség lakásonként egymillió forintra csökkenhet.

Meglévő elektromos hálózatra kapcsolva a nappal termelt, fel nem használt áramot a helyi áramszolgáltató megvásárolja, ennek mennyiségét egy ad-vesz mérős digitális villanyóra méri.

A napelemekkel termelt, fel nem használt áramot akkumulátorokban tároljuk. A rendszer különösen ajánlott olyan helyeken, ahol a hálózatos áramszolgáltatás nem, vagy csak nagyon nagy költségek árán építhető ki (pl. tanyák, erdészházak)

Használati-melegvíz készítése

A használati-melegvíz készítés Magyarország éghajlati adottságai mellett a napenergia-hasznosítás legegyszerűbben megvalósítható módja. Melegvízre minden háztartásban szükség van, az igény az év folyamán viszonylag egyenletes. Átlagos vízfogyasztás esetén egy személy naponta megközelítőleg 50 liter 45°-os vizet használ el, aminek az előállításához 2 kW energia szükséges.

1m² napkollektorral éves átlagban megközelítőleg 1,5-2 kWh napenergia hasznosítható. Így tehát személyenként 1-1,5m2 napkollektorral az év nagyobbik részében elő lehet állítani a szükséges melegvíz mennyiséget. Éves átlagban 60-70%-os megtakarítás érhető el, ami a nyári félévben 80-90%, a téli félévben 30-40%.
Családi házak esetében melegvíz készítés céljára általában 2-3 db, nagyobb vízfogyasztás esetén 4 db 2m² –es napkollektort célszerű felszerelni.

A napsütés és a melegvízfogyasztás időtartama általában nem esik egybe, így a napsütés idején kollektorokkal előállított melegvizet tárolni kell. Ezért napkollektoros rendszerekben nagyobb méretű melegvíztárolót kell alkalmazni, mint a hagyományos rendszerekben. A hagyományos hőtermelő bekapcsolását csak akkor lehet elkerülni, ha a tárolt melegvíz elegendő legalább a következő napi napsütés kezdetéig. Ellenkező esetben még nyáron is, ha este használják a melegvizet, a hagyományos hőtermelővel kell biztosítani, hogy reggel is legyen melegvíz. Az elérhető 60-70%-os szoláris részarány tehát csak akkor valósítható meg, ha a melegvíztároló térfogata eléri, vagy meghaladja a napi melegvízfogyasztás mennyiségét.
Mivel napkollektorokkal nem lehet a teljes melegvízszükségletet előállítani, ezért gondoskodni kell a hagyományos energiával történő melegvíz készítéséről is. Leggyakoribb a két hőcserélős melegvíztároló alkalmazása. Ekkor a napkollektorok az alsó hőcserélőn keresztül a teljes tárolót, a felső hőcserélőre kötött kazán pedig csak a felső, elvételhez közeli térfogatrészét fűti. Így gyengébb napsütés esetén, ha bekapcsol a kazán, akkor sem fűti fel a kollektorok elől a teljes tároló térfogatot. A tárolóban ugyanis a víz rétegződik, a felfűtött melegvíz kisebb fajsúlya miatt nem keveredik el az alsó, hidegebb vízzel.

A tároló felső része fűthető futópatronnal is. Jó megoldás az is, ha két sorba kötött tárolót alkalmaznak. Ekkor az első, ún. előfutó tárolót csak a kollektorok melegítik, a második, hagyományos energiával működő tároló pedig csak a szükséges mértékű utánfűtést végzi.

Medencék fűtése napkollektorral

Medencék építése jelentős befektetést igényel, és üzemeltetésük is költséges. Ugyanakkor komfortosan csak akkor használhatók, ha vizüket fűteni lehet. Ha ezt hagyományos energiával (kazán, elektromos fűtés) tesszük, az újabb költséget és környezetszennyezést eredményez.
A medencéket fűthetjük napkollektorral is! A szabadtéri medencék fűtése a nyári félévben szükséges, amikor a napsugárzás bőven a rendelkezésre áll. A napkollektorok szempontjából a medencék fűtése a legjobb hatásfokú üzemmód, hiszen erős napsütés és meleg levegőhőmérséklet mellett viszonylag hideg vizet kell fűteniük. Napkollektorokkal a medencék használati ideje kb. három hónappal meghosszabbítható, használatuk a magasabb vízhőmérséklettel komfortosabbá tehető. Fedett, beltéri medencék esetében a napkollektorokkal a medencék fűtésének éves költsége 60-80%-kal csökkenthető.

A medencék hőveszteségét elsősorban a párolgás okozza, ami a szabad vízfelülettel arányos. Ezért a szükséges napkollektor felületet a vízfelület nagyságához viszonyítva célszerű megadni.
Megfelelő vízhőmérséklet akkor érhető el, ha a napkollektorok felülete a medence vízfelület felével, vagy még inkább a teljes vízfelülettel egyezik meg. További hőmérséklet növekedés érhető el, ha a medencéket éjszaka, és a használati időn kívül , a víz felszínén úszó fóliával letakarják.

Szelektív napkollektorokkal a vízforgató-szűrő körbe épített hőcserélőn keresztül lehet fűteni. Ha a kollektoron kívül kazánnal is fűtik a medencét, akkor még egy hőcserélőt kell beépíteni a kollektoros hőcserélő után.

Beltéri medencék esetén, vagy ha a szabadtéri medencéhez közel van a lakóépület, a napkollektoros medencefűtést célszerű kombinálni a használati melegvíz készítéssel. Ekkor a kollektorok a medencét és a melegvíz tárolót is fűtik. Az átkapcsolás automatikusan, motoros váltószeleppel történik. Megfelelő napsütés esetén a kollektorok először a melegvíztárolót fűtik fel, utána váltanak át a medence fűtésére.