Napkollektor vagy napelem

A napkollektor elnyelőlemeze (abszorbere) a napsugárzást hővé alakítja, a kollektorban keringő szolárfolyadék a hőt egy hőcserélőn át a melegvíz-tárolóba viszi. A napelem a fényből áramot termel, amely bármely fogyasztóra mehet, a meleg vízhez bojlerre vagy hőszivattyús tárolóra. A kollektor tehát csak hőt ad, és csak akkor, ha a tárolóban van hová tenni, a napelem árama a házban vagy a hálózatban mindig hasznosul.

Négyzetméterenként a kollektor több energiát ad. Mérsékelt éghajlaton egy 2 m²-⁠es kollektor egy átlagos napon nagyjából 4 kWh hőt termel, ez 200 liter vizet 17 fokkal melegít fel. Egy 440 W-os, 2,2 m²-⁠t foglaló panel ugyanott évente 480⁠–⁠550 kWh áramot ad. Ha a napelemes áram hőszivattyús tárolóba megy, a felvett áram többszöröse lesz hő, így a különbség jelentősen csökken.

A síkkollektor egy hőszigetelt, üveggel fedett doboz, benne szelektív bevonatú elnyelőlemezzel és csőregiszterrel. A hazai kínálatban egy kollektor bruttó felülete 2⁠–⁠2,5 m². Teljes napsütésben a síkkollektor hatásfoka a jobb, a szakirodalmi értékek szerint a legnagyobb hatásfoka 0,61⁠–⁠0,74 között van.

A vákuumcsöves kollektor üvegcsövekből áll, a csövek közti vákuum hőszigetel, ezért borús, hideg időben és szórt fényben jobban teljesít, a legnagyobb hatásfoka viszont 0,46⁠–⁠0,57 között van. Nyáron a jó hőszigetelés miatt hamarabb túlmelegszik. A kollektorokat délre néző, 20⁠–⁠70 fokos dőlésszögű felületre szerelik, északi tetőre nem valók.

A gyártói ökölszabály szerint meleg vízre személyenként nagyjából 1,5 m² kollektorfelület elég, fűtésrásegítéssel együtt 4 m². Egy négyfős családnak így 2⁠–⁠3 síkkollektor és egy 300 literes, kettős hőcserélős tároló kell, fűtésrásegítéshez 4⁠–⁠6 kollektor és nagyobb kombi vagy puffertároló.

A napkollektor nyáron szinte a teljes melegvíz-igényt fedezi, átmeneti időben egy részét, télen a töredékét, a többit a kazán, a bojler vagy a hőszivattyú adja. A fűtésrásegítés akkor ad érdemi hasznot, ha a ház alacsony hőmérsékletű, például padló- vagy falfűtése van, és a fűtési idény elején és végén sok a napsütés. Az éves arányt a felmérésen a tényleges melegvíz-fogyasztásból számoljuk.

A legegyszerűbb megoldás a meglévő villanybojler fűtésének időzítése a déli órákra, így évente 2 000⁠–⁠2 500 kWh napelemes áram fogy el helyben, ami bruttó elszámolásban sokat javít a megtérülésen. Az energiamenedzsment a bojlert akkor kapcsolja, amikor tényleg van többlet, egyes vezérlők a fűtőbetét teljesítményét is a többlethez igazítják.

A hőszivattyús melegvíz-tároló a környezeti levegő hőjét használja, és a felvett áram többszörösét adja hőként, ezért azonos mennyiségű meleg vízhez kevesebb napelem kell. Napelem és HMV-hőszivattyú együtt a napkollektoros rendszerhez hasonló tetőfelületen és árszinten ad egész évben használható meleg vizet, szolárkör és fagyálló folyadék nélkül.

A zárt szolárkörben fagyálló folyadék, jellemzően propilénglikol és víz keveréke kering. Ha a tárolóból napokig nem fogy meleg víz, a kollektor és a folyadék nagyon felmelegszik, a túlhevült glikol savassá válik, elveszíti fagyállóságát, és korrodálja a kör elemeit. Ezért a folyadékot a terheléstől függően 3⁠–⁠8 évente cserélni kell, a fagyállóságot és a nyomást évente mérni.

Jellemző hibák a nyomásesés tömítetlenség vagy a tágulási tartály hibája miatt, a levegős kör, a szivattyú vagy a szabályozó érzékelőjének hibája és a nyári túlmelegedés miatti biztonsági szelep-lefúvás. Az elhanyagolt rendszer sokszor csendben áll le: a szivattyú jár, a tároló mégis hideg. A napkollektor ezért évente ellenőrzést kíván, a napelem panelje ennél kevesebbet.

A napkollektor ott tartja a helyét, ahol egész évben nagy a melegvíz-igény (sok lakó, vendégház, medence), ahol fűtésrásegítésre alacsony hőmérsékletű fűtés van, vagy ahol gáz- vagy fatüzelés mellett nincs nagy villamos fogyasztó, amelyre a napelem termelése menne. A jól működő, karbantartott rendszert nem kell lecserélni, egy folyadékcsere és a szivattyú, a szabályozó ellenőrzése után évekig üzemelhet.

Ha a régi rendszer drága javításra szorul, a kollektorokat és a szolárköri csöveket leszereljük, a meleg vizet napközben vezérelt bojler vagy hőszivattyús tároló adja, a felszabadult tetőfelületre napelem kerülhet. A döntéshez a felmérésen a melegvíz-fogyasztást, a fűtést és a tetőt is megnézzük, és mindkét változatot beárazzuk.

Az összevetéshez a melegvíz-fogyasztás és a jelenlegi melegvíz-készítés költsége kell. Ha van már napkollektor, a karbantartási múlt sokat elárul a várható javításokról.

• Hányan laknak a házban, és mikor fogy a legtöbb meleg víz (reggel, este, hétvégén).
• Most mivel készül a meleg víz: gázkazán, villanybojler, hőszivattyú vagy meglévő napkollektor.
• A meglévő napkollektor kora, típusa, a tároló mérete, és mikor cserélték utoljára a szolárfolyadékot.
• Van-e már napelem, mekkora, és milyen elszámolásban működik.
• A tető tájolása, hajlásszöge és a szabad felület, árnyékoló kémény vagy fa.