Egy háztartás használati melegvíz készítéséhez használt szolár berendezés alapvetően napkollektorokból, szivattyúegységből, automatikából és dupla hőcserélős szolár tárolóból áll. A berendezés gazdaságosan alkalmazható ott, ahol napi 200- 300 liter melegvízre van szükség és a napkollektorokat megfelelő sugárzás éri.

Általában a napsütés és a fogyasztási igények nem esnek egybe, ezért szükség van szolár tárolóra, amely akár 1-2 napi energiát is begyűjthet. A berendezés segítségével éves átlagban egy négytagú család használati melegvíz igényének 60- 70%-a készülhet napenergia felhasználásával, nyáron a hőigény 90-95%-át, ősztől tavaszig kb. 15%-át lehet kiváltani.

A legjobb tájolás a déli, de még a délkeleti vagy a délnyugati is elfogadható, a dőlésszög 30-60 fok között megfelelő. A napkollektorok rögzíthetők akár a tetőhöz, akár más tartószerkezethez vagy állványhoz.

A rendszer szivattyúját automatika működteti, amely hőmérséklet érzékelők segítségével méri a kollektorok felmelegedését és a tárolóban lévő víz hőmérsékletét. Ha a kollektorok üzemeltetésével nyereség érhető el, a szivattyú elindul. Az automatika mindaddig fenntartja az áramlást, amíg a kollektorok melegebbek a tárolt víznél. Tartósan borult idő esetén, ha a napenergia nem elegendő a kívánt vízhőmérséklet eléréséhez, a kiegészítő fűtés (pl. gázkazán) bekapcsol. Ekkor a tároló normál bojlerként üzemel.

Épületek fűtésére hazánk meteorológiai adottsága miatt elsősorban az átmeneti időszakban lehet rásegíteni. Mivel a napsugárzás Magyarországon éppen a fűtési szezonban kevesebb, a fűtési célú hasznosítás lényegesen nagyobb kollektorfelületet igényel, mint a használati melegvíz készítés. Alacsonyhőmérsékletű fűtés esetén (pl. padlófűtés), ha az épület hőszigetelése megfelelő, a legalább 45 fokos meredekségű kollektormező hőtermelése a teljes fűtési idény 20-30%-ában képes fedezni a hőigényt. A kollektorokat főleg akkor célszerű fűtésre is használni, ha az épülethez medence is tartozik, mert ekkor biztosított a fűtés miatt megnövelt kollektormező nyári hőleadása.

A tavasztól őszig terjedő időszakban a szabadtéri medencék vízének melegítésére kézenfekvő megoldás a napenergia felhasználása. Ezzel a medencék használati ideje megnyújtható, tavasszal már egy hónappal korábban, ősszel egy hónappal tovább lesz kellemes a víz hőmérséklete. A napkollektorok az uszoda vizét egy hőcserélőn keresztül fűtik fel. A megfelelő vízhőmérséklet eléréséhez legalább a medence vízfelületének felével megegyező nagyságú kollektormező felszerelése szükséges.

D-ÉG vákuumcsöves napkollektorok

A brit-ausztrál közös tervezésű hőcsöves (heat-pipe) rendszerű vákuumcsöves napkollektort világszerte sikerrel alkalmazzák rendkívül jó hatásfokának, egyszerű, karbantartásmentes működési elvének, könnyű szerelhetőségének és nem utolsó sorban kedvező árának köszönhetően.

A hőcsöves rendszerű kollektorcsövek felületi hőcserével adják át a hőt a gyűjtővezetékben keringő közvetítő folyadéknak, így minden egyes kollektorcső önálló zárt rendszerként működik. Az ikerüveges vákuumcsőnek és a belső csőre felhordott szelektív elnyelő felületnek köszönhetően a napsugárzás energiája minimális veszteséggel alakítható hőenergiává. A csövekben körkörösen elhelyezkedő hőelnyelő felület miatt a napsugárzás bárhonnan érkezhet. A síkkollektorokhoz képest magasabb hozam érhető el.

Karbantartási igény nincs, a bórszilikát üveg ellenáll akár 25 mm-es jégdaraboknak is. Esetleges sérülés esetén a csövek házilag is könnyen cserélhetők, nincs szükség a rendszer leürítésére. Nyáron, megfelelő tájolás esetén, 1 db 30 csöves kollektorral naponta kb. 300 liter 45-50°C hőmérsékletű használati melegvíz készíthető.

Maximális üzemi nyomás: 8 bar
Csatlakozó csonkok: Ø22x1 rézcső
Előírt kötési mód: roppantógyűrűs
(Beépítésnél a dilatációt figyelembe kell venni.)
Sorba köthető kollektorok száma: max. 5 db 30 csöves kollektor
Méretezési térfogatáram 1 db kollektorra:
2 l/min - 20 csöves kollektor
3 l/min - 30 csöves kollektor
(Csövenként 0,1 l/min, soros kötés esetén a gyűjtőcsőben a kollektoronként számított mennyiségek összege áramlik.)
Télen a nyári térfogatáram 80%-ával kell számolni.
Max. térfogatáram a gyűjtőcsőben: 15 l/min
Kollektorok telepítési szöge: 25-70°
Gyűjtőcső eltérése a vízszintestől: +/- 5°
Üresjárati hőmérséklet: 245°C (G=1000 W/m2)

A kollektorok hagyományos és drain-back rendszerű berendezésekhez egyaránt alkalmazhatók.

Vákuumcsöves kollektor és síkkollektor teljesítményének összehasonlítása
a napsugárzás irányának függvényében

Hagyományos módon kialakított napkollektoros HMV-termelő berendezés

A berendezés folyamatosan töltve van, ezért a fagyveszély miatt fagyálló keveréket kell használni. A rendszerben túlnyomás uralkodik, a folyadék hőtágulását membrános tágulási tartály veszi fel. A szivattyúnak csak az áramlásból adódó ellenállást kell legyőznie. A rendszer vákuumcsöves kollektorral és síkkollektorral is kialakítható.

Hagyományos napkollektoros rendszer elvi sémája

1. Napkollektor
2. HMV-tároló két hőcserélővel
3. Szolár tágulási tartály
4. Szolár automatika
5. Szolár szivattyúegység (szivattyú, biztonsági szelep, kiegészítő berendezések)
6. Szolárfolyadék (propilén-glikol és víz keveréke)

Drain-back rendszerű napkollektoros berendezés

A berendezés kialakítása olyan, hogy üzemszünet esetén a kollektorok és a fagyveszélyes helyen áthaladó csővezetékek szárazak. A szolárkörben keringtetett folyadék a szivattyú bármely okból történő leállása esetén visszaürül egy erre a célra kialakított, fagymentes helyen felszerelt tartályba. Ez a drain-back tartály. A drain-back rendszerű napkollektoros berendezésekben ezért nincs forrás- vagy fagyásveszély, fagyálló keveréket sem szükséges használni.

Drain-back rendszerű berendezés csak az arra alkalmas napkollektorokkal alakítható ki. A D-ÉG vákuumcsöves napkollektorok ilyenek.

A D-ÉG vákuumcsöves kollektorokban a hőközvetítő folyadék a felső gyűjtőcsőben áramlik, könnyen leüríthető. Drain-back rendszer kialakításakor ezért a napkollektorokat az ábra szerinti 1,5-3% lejtéssel kell felszerelni.

Nincs szükség külön tágulási tartályra, a folyadék hőtágulását a drain-back tartály veszi fel.

Fontos eltérés a hagyományosan kialakított rendszerekhez képest, hogy itt a szivattyúnak nem csak az áramlási ellenállást, hanem a drain-back tartály vízszintje és a kollektorok közötti magasságkülönbséget is le kell győznie. Ezért a drain-back tartályt célszerű a kollektorokhoz minél közelebb, de természetesén még fagymentes helyre elhelyezni. A szivattyút minden esetben méretezni kell. A szivattyút a biztonságos üzemvitel érdekében legalább 2 m-rel kell a drain-back tartály alá szerelni.

Az ábrán látható, hogy üzemszünetben a hőközvetítő közeg nyugalmi szintje fagymentes térben helyezkedik el. A szivattyú méretezésénél figyelembe kell venni az ábrán H-val jelölt magasságkülönbséget.

A 8. sz. szelep feladata, hogy üzemszünet esetén az átfolyásmérőt megkerülve szabad utat biztosítson a kollektorokból leürülő víznek.

Drain-back rendszer elvi sémája üzemszünetben

1. D-ÉG vákuumcsöves napkollektorok
2. Drain-back tartály
3. Szivattyú
4. HMV-tároló két hőcserélővel
5. Szolár automatika
6. Átfolyásmérő és beszabályozó szerelvény (ferdeszelep)
7. Biztonsági szelep (1,5 bar)
8. Visszacsapó szelep vagy feszültségmentes állapotban nyitó szelep
9. É1: Kollektorhőmérséklet érzékelő (automatika tartozéka)
10. É2: Tárolóhőmérséklet érzékelő (automatika tartozéka)
11. H: Szivattyú méretezésénél figyelembe vett magasságkülönbség

Drain-back rendszer elvi sémája működés közben

1. D-ÉG vákuumcsöves napkollektorok
2. Drain-back tartály
3. Szivattyú
4. HMV-tároló két hőcserélővel
5. Szolár automatika
6. Átfolyásmérő és beszabályozó szerelvény (ferdeszelep)
7. Biztonsági szelep (1,5 bar)
8. Visszacsapó szelep vagy feszültségmentes állapotban nyitó szelep
9. É1: Kollektorhőmérséklet érzékelő (automatika tartozéka)
10. É2: Tárolóhőmérséklet érzékelő (automatika tartozéka)

Drain-back tartály

Speciális visszaürítő tartály drain-back rendszerekhez. A tartályt lehetőleg a kollektorokhoz minél közelebb, de fagymentes helyre kell telepíteni. A szolárkörben keringtetett folyadék a szivattyú bármely okból történő leállása esetén visszaürül a tartályba.

Drain-back rendszerű berendezés csak az arra alkalmas napkollektorokkal alakítható ki. A D-ÉG vákuumcsöves napkollektorok ilyenek.

A drain-back tartály méretét úgy kell megválasztani, hogy a tartály feletti csővezetékek, valamint a kollektorok teljes víztartalmát be tudja fogadni.

A jelentős veszteségek elkerülése végett a tartályt és a csővezetékeket hőszigeteléssel kell ellátni.

Anyaga: rozsdamentes acél
Csatlakozó csonkok mérete: 3/4" km.

Átfolyásmérő beszabályozáshoz

• csatlakozás: 3/4" belső menet a belépő csonkon, 1" hollandi a kilépő csonkon
• beépített rotaméter, és elzáró golyóscsap
• csak függőleges helyzetben alulról felfelé mutató áramlási iránnyal építhető be

Szolár használati melegvíztárolók dupla csőkígyóval

• Két hőátadó csőkígyóval ellátott használati melegvíztároló
• Tartály belső zománcozással, zománcozott hőátadó csőkígyókkal
• Magnézium védőanóddal, hőmérővel felszerelve
• Tartály max. 10 bar / 95°C
• Csőkígyó max. 16 bar / 110°C

Szabályzók napkollektoros rendszerekhez

Univerzális szabályzók napkollektoros rendszerekhez

Impulzusadós átfolyásmérő

ESR szabályzókhoz csatlakoztatható, rendszer beszabályozásához, hőnyereség becsléséhez

Szivattyúegység hagyományos napkollektoros rendszerekhez

• ajánlott max. 16 m2 kollektorfelülethez
• WILO 25/6 szivattyúval
• térfogatáram-szabályozóval (1-13 l/min)
• visszaáramlás-gátlóval
• biztonsági szeleppel (6 bar)
• 2 db hőmérővel
• töltő-ürítő csappal
• gyári szigeteléssel ellátva
• csatlakozás: Ø18 Cu

Szivattyúegység hagyományos napkollektoros rendszerekhez

• Grundfos UPS-25-50 szivattyúval
• visszacsapó szeleppel
• biztonsági szeleppel (6 bar)
• töltő-ürítő csappal
• 2 db hőmérővel
• csatlakozás: Ø22 Cu

Szolár tágulási tartályok
“S” tartályok

• Változó nyomású zárt tágulási tartály
• Szolár rendszerekhez alkalmazható
• Fagyálló koncentráció max. 50%
• Membrán nem cserélhető
• Max. hőmérséklet a membránon 70°C
• Piros színben
• Légoldali előfeszítés 1,5 bar, vagy 3,0 bar

Megjegyzés: egyéb méreteket lásd a 2. részben a Reflex fejezetben.

D-ÉG szolárfolyadék

Hőátadó közeg napkollektoros melegvíztermelő rendszerekhez

• Fagyállóság: -25ºC-ig (vízzel 1:1 arányban hígítva)
• Tartalma: propilén-glikol, pH-puffer, inhibitorok
• Környezetbarát, (ellentétben az etilén-glikollal) nem mérgező.