Melegvíz termelés a napsugár energiájával

Napkollektorok

2008-08-03 11:46:50 |

Az első vízmelegítő napkollektorokat már a XIX. században használták, melyek egyszerű, feketére festett fémtartályok voltak. Ezeknek az eszközöknek azonban egész napba telt, míg felforrósították a vizet, majd mihelyt a nap lement a tartályok gyorsan visszahűltek. Ezzel egy időben megindult a műszaki fejlesztés, és az USA-ban az első ilyen témájú szabadalmat 1891-ben bejegyezték be, melyet számtalan új találmány követett. Elkülönült részegységgé vált a melegvíz termelő napkollektor és a tároló funkciót betöltő, szigeteléssel is ellátott tartály.

Az energia forrása

Bár a napenergia évezredek óta egyenletesen éri a Földet, lakossági felhasználása mégis mindig az elérhető hagyományos energiaforrásoktól függött. Az 1920-as és '30-as években a los angeles-i öbölben hatalmas földgázlelőhelyekre bukkantak, ami megölte a helyi, akkor már virágzó napkollektor-ipart. Floridában 1941-ben a lakosságnak több mint a fele melegítette a használati melegvizét napenergiával. A II. világháború után a csökkenő villamos energia árak a Florida Power and Light erőszakos kampányával karöltve a villamos energia fogyasztás növelése érdekében alkalmi áron kínálta az elektromos vízmelegítő készülékeket, ami Florida valaha virágzó napkollektor iparát teljesen leállította.
A fosszilis energiahordozó kapacitások végessége, az árak rohamos és véget nem érő emelkedése, az égetésükkel járó környezeti problémák megoldatlansága napjainkban növekvő intenzitással ismét a megújuló energiák használatára, így a legtisztább napenergia használatára irányítja a figyelmet.

Vákuumcsöves napkollektor

A napkollektorok szerepe a napsugárzás elnyelése, és az abból származó hő minél jobb hatásfokkal való átadása a szállítóközegnek. A vákuumcsöves kollektorok alapelve az, hogy az abszorbeáló felületet vákuummal szigeteljük el a környezettől. A napfény az üvegen és a légüres térrészen akadálytalanul áthalad, majd a sötét fényelnyelő felületen hővé alakul. Mivel a vákuum (a semmi) a legjobb hőszigetelő, nincs hőveszteség a légkör irányába, a beérkező napenergiát jobb hatásfokkal tudjuk a szállítóközegnek továbbítani.
A vákuumcsöves napkollektor rendkívül alacsony veszteségeinek az átmeneti és téli időszakban van nagy jelentősége. Ekkor az alacsony sugárzás mellet az egyéb rossz körülmények - mint az alacsony környezeti hőmérséklet (akár fagypont alatti is), a szél - alig vannak hatással a vákuumcsöves napkollektorok teljesítményére.
A csöveket rendkívül erős bórszilikát üvegből készítik, mely a hengeres kialakítás miatt sokkal nehezebben törik, mint a síkkollektorok biztonsági üvegei. Kibírják a 2,5 cm átmérőjű jégverést is. A csövek végét belülről báriumréteggel vonják be. A bárium megköt minden gázrészecskét, így biztosítva a vákuumot, ezen felül ellenőrző szerepe is van. A báriumbevonat ezüstös színű, de ha valami oknál fogva a vákuum megszűnik, a bevonat elszíneződik.

Berke István
okl. gépészmérnök
www.hungarosolar.hu

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Napelemmel is működtethető kapunyitó rendszer a Hörmanntól

A háztól távol fekvő kapuk mozgatásához általában komoly költséggel kell kábeleket fektetni. Ezen változtat most a Hörmann újonnan kifejlesztet kapumozgató rendszere, amely akkumulátorról működik,...


Kerékpár napenergiával

Az Amerikában kifejlesztett háromkerekű ELF tulajdonképpen egy hibrid kerékpár, részben napenergia, másrészt a vezető pedálozással hajtja.