Légkollektor, fűtés levegős napkollektorral

Cikk mentése a konyvjelzők közé
Cikk nyomtatása
Cikk elküldése levélben
Légkollektor egy nagyaroló oldalán
Légkollektor egy nagyarló oldalán. A beépített napelem működteti a ventillátort, így nincs szükség hálózati villamos áramra. fotó: grammer-solar.com

Légkollektornak, vagy levegős napkollektornak azokat a kollektor típusokat nevezzük, melyekben a hőt nem folyadék, hanem a légkollektoron átáramló levegő gyűjti össze és juttatja el a felhasználás helyére.

Légkollektor működése és alkalmazása

A légkollektor működésének folyamata nem sokban különbözik a folyadékos kollektor típusok működési folyamatától. A légkollektor a tetőn vagy egy kellően napos helyen elhelyezve csapdába ejti a nap energiáját. A felmelegített levegő a termoszifon hatás vagy egy ventilátor segítségével jut be az épület belsejébe.

A különbség a napenergia csapdába ejtésének módjában rejlik. Míg a folyadékos napkollektorok a benne áramló folyadékot igyekszik minél magasabb hőmérsékletre hevíteni, a levegős napkollektor a belsejében található levegőt melegíti fel az üvegházhatást kihasználva. A levegős napkollektor tulajdonképpen egy, az egyik oldalán üvegezett üres doboz, aminek a belseje hasonlóan egy bezárt gépkocsihoz erősen felmelegszik a tűző napsütésben.

Persze a légkollektor esetében nem lehet teljesen zárt a doboz, hiszen egy levegős napkollektornak folyamatosan kell előállítania és az épületbe juttatnia a meleg levegőt. Azt hogy a légkollektorban a hideg levegő a folyamatos utánpótlás mellett is fel tudjon melegedni úgy érik el, hogy hosszú, keskeny és kacskaringós útvonalat alakítanak ki benne a levegő számára. Így - bár folyamatosan áramlik a levegő a légkollektorban, és az épületbe is folyamatosan jut be meleg levegő, - a friss hideg levegő elég időt tölt el a légkollektorban ahhoz hogy kellőképpen felmelegedjen.

A légkollektor alkalmazása

Légkollektor tulajdonképpen bárhol alkalmazható ahol egyéb kollektor rendszerek is telepíthetők. Rendkívül egyszerű szerkezeti kialakításának köszönhetően viszont olyan helyeken is telepíthető, ahol egy komolyabb irányítástechnikát, vagy villamos energiát igénylő rendszer telepítése nem megoldható.

Egyszerű, akár házi készítésű levegős napkollektort elhelyezhetünk akár a garázs, tároló, vagy időszakosan lakott víkendház tetején vagy oldalán is. Hűvösebb napokon ezekben a helyiségekben sem kell dideregnünk, hanem élvezhetjük a légkollektorból áramló kellemes meleg levegőt.

Légkollektor típusok

A légkollektor egyszerűségének ellenére a különböző típusok kialakítása eltérő lehet. Magának a kollektornak a kialakítását tekintve két féle levegős napkollektort különböztetünk meg:

  • Üveg nélküli légkollektor
    Az üveg nélküli légkollektorok jellemzően ipari felhasználásra készülnek. Ezeket a szerkezeteket gyakorlatilag egy zárt dobozként kell elképzelnünk, amelynek a napsütést elnyelő oldalán egy feketére festett lemezt helyeznek el. A hőelnyelő fémlemezt apró, jellemzően pár milliméteres furatokkal látják el. A furatoknak köszönhetően a friss levegő is a hőelnyelő lemezen keresztül jut be a légkollektor belsejébe, de a furatoknak más jelentőségük is van.
    Ahogy a lemezt a nap felmelegíti, a lemez külső oldala is melegszik. A lemez külső oldalán lévő határrétegben a levegő jelentősen felmelegszik. A furatoknak köszönhetően a friss levegő utánpótlással együtt ebből a külső hatérrétegből is "beszippantható" a felmelegített levegő a légkollektor belsejébe. Tehát ebben az esetben nem csak a légkollektor belsejében keletkező hő hasznosul, hanem a lemez külső oldalán keletkező is.
    Ezt a megoldást rendkívül egyszerű szerkezetének köszönhetően (gyakorlatilag csak egy perforált lemezről van szó) nagy felületeken, ipari környezetben, csarnokok raktárak temperálására használják.
  • Üvegezett légkollektor
    Lakossági célra jellemzően az üvegezett vagy fényáteresztő réteggel borított légkollektor típusokat használják. Ezek a fentebb már bemutatott üvegházhatást kihasználva melegítik fel a bennük keringő levegőt.
 Előnyük nem üvegezett társaikkal szemben, hogy magasabb hőmérsékletet képesek elérni és mivel egy zártabb eszközről van szó, jobban szigetelnek. Tehát hideg időben is képesek működni, amikor a kollektor és környezetének hőmérséklete jelentősen eltér.

Hogyan fűthetünk vele?

A levegős napkollektor egyik jelentős előnye, hogy hőt közvetítő közeget nem kell különleges módon kezelni, nincs szükség hőcserére, hanem a felmelegített levegő egyenesen a lakótérbe keverhető. Ebben az esetben nem csak fűtjük az épületet, hanem még tiszta és friss levegőt is juttatunk az épületbe. A légkollektorban felmelegített levegő alapvetően két féle módon kerülhet felhasználásra:

  • Direkt légbefúvásos módon:
    Direkt légbefúvás esetén a kollektorban keletkezett meleg levegőt egyenesen a lakótér levegőjébe keverjük. Természetesen lakóház esetén a kollektort célszerű vezérlő rendszerrel ellátni, ami szabályozza a légkollektor működését és nem engedi túlfűteni a lakást. 
Ebben az esetben - mivel folyamatosan plusz levegőt juttatunk a lakótérbe - gondoskodni kell róla, hogy a felesleges levegő távozni tudjon az épületből. Ilyenkor a meleg levegő betáplálási helyét és a kiszellőzés helyét gondosan meg kell választani. A meleg levegőt célszerű a lakóterekbe betáplálni, és a kiszellőzés helyeként az egyébként is hűvösebb mellékhelyiségeket választani.
    A direkt légbefúvást viszont nem csak előre telepített légcsatornán keresztül oldhatjuk meg. A sufni vagy a nyaraló légkollektoros fűtése esetén is ezt a módot használhatjuk, egész egyszerűen úgy, hogy a légkollektor kivezetését egyenesen a fűtendő térbe áramoltatjuk be.

  • Kontrollált hővisszanyerő, szellőztető rendszerben
:
    A fűtésre felhasznált energia egy jelentős része a szellőztetés révén távozik el otthonunkból. Pontosan ezért a passzív házak esetén már hővisszanyerő szellőztető rendszert alkalmaznak, melynek segítségével az elhasznált levegőből kinyerhető a maradék hő, és a friss levegővel együtt visszajuttatható a lakótérbe, így csökkentve az épület hőveszteségét.
    A levegős napkollektor kiválóan alkalmas egy ilyen szellőztető rendszerbe való integráláshoz. Ebben az esetben amellett, hogy az elhasznált levegő hőjét visszanyerjük, a befújt levegőt a légkollektornak köszönhetően a kívánt hőmérsékletre melegíthetjük, így a lakásunkba mindig friss és meleg levegő kerülhet.

Mekkora épület fűthető légkollektorral? - Teljesítmény és hatékonyság

A légkollektor, mint minden más napenergiát hasznosító szerkezet, csak tiszta és napsütéses időben működik igazán hatékonyan. Ebből pedig pont a téli időszakban jóval kevesebb van mint nyáron, amikor viszont nincs igazán szükség fűtésre. Pontosan ezért a légkollektor sem igazán alkalmas arra, hogy teljes mértékben kiváltsa egy családi ház hagyományos fűtési rendszerét. Viszont fűtésrásegítésre, temperálásra kiválóan alkalmas.

A légkollektor mellett szól továbbá, hogy már szórt fény esetén is gyorsan elkezd benne melegedni (ha ilyen esetben nem is hevül fel benne) a levegő, a hagyományos szellőztetéshez képest így valamivel melegebb levegőt képes a lakásba juttatni, ami ideálisnak nem nevezhető körülmények között is csökkentheti egy épület összes hőveszteségét.

Télen, ideális időben, kb. 700 W/m2 besugárzás mellett egy légkollektor körülbelül 30°C fokkal képes megemelni a beáramló levegő hőmérsékletét. Tehát 0 °C-os külső hőmérséklet mellett 30 °C-os meleg levegőt állít elő. Fontos viszont megjegyezni, hogy a 700 W/m2-es besugárzási teljesítmény télen a Kárpát-medence területére jellemző ködös, szmogos, párás időnek köszönhetően nem túl jellemző érték. A magyarországon tatpasztalható téli csúcsértékek inkább 400-500 W/m2 körül mozognak.

Légkollektor teljesítménye (YSH-SS1500G 2.4m2)

Mindezeket figyelembe véve általánosságban elmondható, hogy 1m2 légkollektor felület körülbelül 10 m2 alapterületű lakótér fűtésére elegendő, továbbá egy megfelelően méretezett légkollektoros rendszerrel a fűtési költségek körülbelül 30-40 %-a takarítható meg az épület és a rendszer tulajdonságaitól függően.

Vízmelegítésre is alkalmas? Légkollektor nyáron.

Első ránézésre azt gondolhatnánk, hogy a légkollektor kizárólag csak levegő felmelegítésére alkalmas. Egyszerűbb rendszerek esetén ez így is van. Egy nyaraló fűtése, temperálása hatékony lehet egy egyszerűbb kivitelű direkt légbefuvásos levegős napkollektorral is. Egy családi ház esetében viszont már érdemes egész évben kihasználni a levegős napkollektort, mert nyáron sokkal több energia nyerhető ki egy adott napenergiás rendszerből, mint télen.

Amennyiben levegős napkollektorokkal szeretnénk megoldani a fűtés-rásegítést, akkor sem kell aggódnunk amiatt, hogy kevésbé lesz hatékony a rendszerünk, mint egy folyadékos napkollektoros rendszer, hiszen a légkollektoros rendszer is kiválóan alkalmas lehet használati melegvíz előállítására.

Amennyiben a rendszerbe beépítünk egy erre alkalmas hőcserélőt, a légkollektor által felmelegített levegővel vizet is melegíthetünk, amit a folyadékos napkollektorokhoz hasonlóan egy puffertartályban tárolhatunk. Ennek köszönhetően a légkollektoros rendszer is hatékonyan üzemeltethető egész évben.

Légkollektor árak és megtérülés

Egy komplett rendszer telepítésének költsége számos tényezőtől függ. Míg egy átlagos családi ház fűtési energiaigénye 200-250 W/m2/év, ehhez képest egy passzív ház fűtési energiaigénye már csak mindössze 15W/m2/év körül alakul. Könnyű belátni, hogy nem mindegy milyen épületben kívánjuk kialakítani a napkollektoros rendszert.

Általánosságban elmondható, hogy egy 1m2 -es légkollektor felület 50 000-100 000 Ft között mozog, típustól függően. Ehhez még hozzá kell számolni a szerelés költségeit, ami szintén nagyon változó lehet attól függően, hogy egy egyszerűbb direkt légbefúvásos, vagy komolyabb rendszert kívánunk-e kialakítani.

Összességében elmondható, hogy a légkollektor az egyik legolcsóbb napenergiás fűtés-rásegítési rendszer. Egyszerű szerkezetének és tartósságának köszönhetően biztosak lehetünk a megtérülésében, adott esetben pedig házilag is kivitelezhető, ami komoly előnyt jelent más típusokkal szemben.

Légkollektor előnyei és hátrányai

A légkollektor használata mellett szóló érvek a következők:

  • rendkívül egyszerű szerkezeti kialakítás
  • hosszú élettartam
  • karbantartást nem igényel, csupán a légszűrőt kell benne cserélni, amennyiben tartalmaz ilyet
  • amennyiben tartalmaz légszűrőt, pollenmentes, friss, temperált levegőt juttathatunk vele a lakásba
  • nem tartalmaz veszélyes fagyálló folyadékot, ami sérülés esetén elszökhet és szennyezheti a környezetet
  • villamos hálózattól függetlenül is működtethető
  • háztartási melegvíz előállítására is használható

A légkollektor hátrányait az alábbiakban foglalhatjuk össze:

  • Amennyiben nem használjuk melegvíz előállítására - ami komolyabb rendszerfelépítést igényel - nem használható egész évben, ez pedig erősen befolyásolhatja a megtérülési időt.
  • Melegvizes hőcserélő kialakítása nélkül nem képes tárolni a megtermelt hőmennyiséget.

Utoljára módosítva: 2010. december 09. @ 09:12
Kövesd az Aeco-t a Twitteren!
powered by Saurus FREE CMS