hordó kollektor

Hordó Kollektor 3.0 – hordószigeteléses kollektor

Napjainkban egyre többen telepítenek napkollektorokat, a használati melegvíz ellátására, illetve fűtés rásegítésre. Ezen kollektorok hatásfoka széles határok között váltakozik.

hordóA megújuló energiák után érdeklődők ismerhetik a feketére festett olajos hordót, mint az üdülőkertek melegvízellátó eszközét. Ezek a berendezések a nyári időszakban (májustól szeptemberig) képesek melegvizet előállítani.

Az alábbiakban bemutatunk egy házilag elkészíthető, a fekete hordó ötletre épülő napkollektort. A fejlesztés lényeg, hogy a fekete hordót körülvesszük egy átlátszó borítással, ami lelassítja az összegyűjtött hő elvesztését. Mi a borítást 3mm vastag plexiből készítettük, de alkalmas bármely időjárásálló átlátszó műanyag lemez vagy üveg is.

Az alábbiakban bemutatjuk a Hordó Kollektor 3.0 eszköz elkészítésének fázisait.

  1. Első lépés a hordó lefestése:

A hordót magas abszorpciójú matt fekete festékkel festékszórásos módszerrel festettük le.

Ha valakinek nics festékszórója, akkor természetesen ecsettel is felhordható a festék.

2.         A palást elkészítése:

A palástot laposvasból hengerített abroncsok közé helyeztük és popszegecsekkel rögzítettük. A palást abroncsa elkészíthető műanyagból is, de szegeccsel vagy ragasztással is rögzíthető a palástforma. Arra kell figyelni, hogy az élek illesztésénél a műanyag hajlamos kihasasodni. A palást tetejére plexilapot helyeztünk, amit vízálló ragasztóval rögzítettünk a palásthoz, de rögzíthető kapcsos fülekkel is, vagy edzett üveglappal is lefedhető a palást.

 3.         A hordót csapvízzel töltöttük fel.

A Hordó Kollektor 3.0 a fagyok beköszöntéig alkalmas napenergia gyűjtésére. A tartósan 0˚C alatti időszakban le kell engedni a vizet a hordóból. Ha valaki a téli napos időszakokat is ki szeretné használni, úgy javasoljuk egy elektromos fűtőpatron beszerelését a tartályba a csőcsatlakozók közelében, hogy így védjük a berendezést a jegesedéstől. (a prototípust kint teleltettem a teraszon, és nem fagyott szét, pedig komoly fagyok is voltak ezen a télen.)

  1. Szerelvények elhelyezése:

A szerelvények lehetővé teszik, hogy a berendezésből kivegyük a felmelegített vizet, illetve a kivett vizet hideggel pótoljuk. A melegvíz kivétele úgy történik, hogy a Hordó Kollektor 3.0-át sorban bekötjük a vízkörbe villanybojler elé, így a bojlerben már nem kell a fűtőpatronnak annyit melegíteni a vizen, mint közvetlen hálózati betáplálás esetén.

A szerelvényeknél arra kell ügyelni, hogy nyomáscsökkentő szelepekkel védeni kell a hordó2hordót a hálózatban lévő víznyomástól, illetve a hidegvíz ágat a hordó aljára kell leengedni, míg a melegvizet a hordó tetejéről szedjük ki.

A mérések tanulsága szerint a Hordó Kollektor 3.0 energianyerő képessége Q= 6,75 kW / 10 óra. Méréseink szerint a Hordó Kollektor 3.0 hatásfoka versenyképes a legdrágább kollektorokkal is, illetve kiterjeszti a hordó kollektorok felhasználási idejét. Hordó Kollektor 3.0 hatásfoka  ~ 90 %, ami messze meghaladja a projekt elején becsült 72%-ot!

A Hordó Kollektor 3.0 hűlése nem lineáris folyamat (más folyadékok sem lineárisan hűlnek a belül kialakuló áramlások miatt).

A méréseket 2012. július 27-től augusztus 12-ig tartó időszakban végeztük. Ez az időszak „szélsőségesebb” volt a sokéves átlagnál, megdőlt az éjszakai hidegrekord is, míg voltak nagyon forró napok is, pl. 35-37˚C.

Radiátor kollektor 4.0 polikarbonát szigeteléses síkkollektor

A hordószigeteléses verzió sikerén felbuzdulva, kipróbáltuk az elvet egy feketére festett radiátoron is. Ugyanis a radiátorok elhelyezése tetőkön sokkal egyszerűbben megoldható, kollektormint egy 200 literes hordóé.

Az ötlet: Egy feketére festett radiátort befedünk polikarbonát lemezzel és 45 fokos szögben a nap felé fordítjuk. A feketére festett lemezradiátorban a víz felmelegszik, amit egy hőpuffer tartályba vezetünk el. Majd szükség szerint a melegvizet felhasználjuk HMV-ként, vagy fűtés rásegítésre.

Elkészítése:

A Radiátor kollektor 4.0 és 4.1 verziók elkészítésének menetét mutatjuk be az alábbiakban.

  1. lépés: festés feketére 
  1. lépés: hőszigetelt tartó doboz elkészítése
  1. lépés:  szerelvények illesztése a PoliKol 4.0-hoz
  2. lépés: a berendezés tájolása
  1. 5.      lépés: készre szerelés – elhelyezés

Megjegyzés:

A 4.1-es verzió fejlesztési lépése a keringető szivattyú beépítését jelentette. Erre azért volt szükség, mert a 4.0-ás, gravitációs áramoltatású verzió nem bizonyult elég hatékonynak.

A Radiátor kollektor 4.0-ás 2,3%-os hatásfoka messze elmarad a használhatótól!

A Radiátor kollektor 4.1-es verziójával fel tudtuk tornázni 16%-ra!

Konklúzió:

A 3.0, 4.0, 4.1 kollektorok a fenti leírások alapján akár házilag is elkészíthetőek. Véleményünk szerint minden településen él néhány ügyes ezermester, aki képes elkészíteni és beüzemelni egy-egy ilyen berendezést. A fejlesztés során mi víztiszta cellás polikarbonát lapokat használtunk, de természetesen a hőszigetelő burkolat készülhet tetszőleges más átlátszó anyagból is: PVC, PE, SAN lemez, üveg.

A kollektorok felhasználhatóak használati melegvíz előállítására, illetve bojler hidegponti csatlakozójába vezetve akár a HMV előállítás villanyszámlájának drasztikus csökkentésére is a márciustól novemberig tartó időszakban, illetve ameddig nincsenek erős fagyok. Amennyiben nem egy, hanem több kollektort kapcsolunk össze úgy akár fűtés rásegítésre is alkalmazhatóak a fent leírt berendezések.

Energetikailag a Hordó Kollektor 3.0 irányt tartjuk a legjobbnak, amely átlagosan 90% feletti hőgyűjtő képességgel rendelkezik. A hőmegtartó képessége pedig közel háromszorosa a meztelen festett olajos hordóénak.