Energia

Intelligens megoldás meleg vízre

Fosszilis energiaforrásaink rohamos apadása, valamint az emberiség növekvő energiaigénye volt a motorja annak a folyamatnak, amely az elmúlt néhány évtizedben a megújuló energiákat hasznosító berendezések fejlesztését a mérnöki tudományok középpontjába állította.

hirdetés

A bevezetőben jelzett fejlesztési folyamat eredményeképpen számos megoldás született, amelyek többsége nem vagy csak részlegesen felel meg a működésével szemben támasztott követelményeknek. Így például a napkollektorrendszerek nem ritkán tapasztalható tönkremeneteléhez vezető okok közé sorolható a hőszállító közeg dermedése, fagyása, felforrása, az építőelemek korróziója, a szivattyú meghibásodása, a szelepek eltömődése vagy éppen az áramszünet következtében keletkező károk. Az elmúlt évtizedben a hazai Direct-Line Kft. céljául tűzte ki egy olyan napkollektorrendszer megvalósítását, amely intelligens megoldást nyújt a felsorolt problémákra.

Új visszafolyatós napkollektorrendszer

A DL-drainback napkollektorrendszer működési elvét, ebből következően felépítését, valamint a felhasznált alapanyagokat tekintve is eltérő elvet követ az ebben az iparágban megszokott megoldásokhoz képest. Az első számottevő különbség a ma elterjedt napkollektorrendszerekkel összevetve az, hogy a töltőközeg víz, nincs szükség környezetterhelő fagyálló folyadékra. Abban az esetben, ha nem adottak a biztonságos hőtermelés feltételei a napkollektorban lévő hőközlő folyadék melegedésére, a vezérelt mágnesszelep megnyitásával elérhető a víz visszafolyatása a hőszigetelt tárolótartályba. A rendszer megnevezésében is megbújik a működési elvre történő utalás, ugyanis a „drain back” angol kifejezés „visszafolyni” jelentéssel bír.

DL-drainback rendszer elvi felépítése
DL-drainback rendszer elvi felépítése

A vízfogyasztás és a napkollektorok számának függvényében meghatározott térfogatú víztartály látja el a hőtárolási feladatokat, amelynek méretezésénél figyelembe kell venni, hogy a feltöltött állapotban lévő rendszer teljes térfogatát képes legyen befogadni. A rendszer felépítéséből fakadóan tehát nem szükséges további visszafolyató tartály, mint a hagyományos drainback megoldások esetében. A rendszer primer oldala atmoszferikus nyomáson üzemel, ezért nyomáskiegyenlítő, légtelenítő megoldásra sincs szükség a rendszerben. Összességében kevesebb alkatrésszel oldható meg az üzembiztos melegvíz-előállítás.

Felépítését illetően tehát a fő különbség a hagyományos zárt és az elterjedt drainback rendszerekhez képest az, hogy a hőcserélő spirál a szekunder körben, a használati meleg víz ágában található. Higiéniai és számos más szempontból is előnyösebb megoldás a hőtároló tartályban elhelyezkedő hőcserélő spirálon átvezetni a használati vizet. A napkollektorrendszer nyitott primer hurkában keringő víz a hőtárolási feladatokat ellátó egyetlen tartályba folyik vissza. Ennek a megoldásnak ipari rendszerek esetében igen nagy előnye, hogy a pangó meleg víz okozta problémák kiküszöbölhetők, ami nemcsak gazdasági, hanem egészségügyi szempontból is előnyös.

Fontos méretezési szempont a szivattyú esetében, hogy a primer körben történő folyadékkeringtetés mellett a napkollektor üres állapotában a gravitáció leküzdése árán kell feljuttatni a vizet a kollektorba, amely általában több méter magasan, a háztetőn helyezkedik el. Erre a feladatra a keringtetőszivattyúknál nagyobb nyomáskülönbséget előállítani képes berendezésre van szükség.

Hatékony és üzembiztos

A rendszer egészének gazdaságos működése érdekében olyan vezérlési logikát határoztak meg a szakemberek, amely egy saját fejlesztésű mikrokontrolleres elektronika segítségével teszi lehetővé a maximális hőenergia begyűjtését és tárolását. Ez oly módon valósul meg, hogy a napkollektorokon és a tárolótartályban elhelyezett érzékelők által mért hőmérsékletértékek ismeretében történik a napkollektor feltöltöttségi állapotának szabályozása.

Napkollektorrendszerek ipari felhasználása
Napkollektorrendszerek ipari felhasználása

Amikor a környezeti levegő hőmérséklete hűlni kezd – ami főleg az esti órákra jellemző, de nap közben is bekövetkezhet –, a napkollektorban lévő víz kihűlését megelőzve a mágnesszelep megnyitásával a víz visszafolyik a hőszigetelt tartályba. Hagyományos rendszerek esetében a napkollektorban maradt víz ilyen esetben lehűl, ami akár több kilowattóra hőenergia-veszteséget is jelenthet.

A DL-drainback vezérlőelektronika kifejlesztése során a kimagasló rendszerhatásfok elérése mellett fontos szempont volt a biztonságos rendszerműködés. A hőszállító közeg sem a napkollektorban, sem pedig a tárolótartályban nem forrhat fel, téli időszakban nem fagyhat meg, és esetleges áramszünet esetén – amikor nem garantálható a rendszer biztonságos felügyelete – sem következhet be károsodás.

Amint a túlmelegedés vagy a fagyás veszélye fennáll, indokolttá válik a rendszer leürítése, amit az intelligens vezérlés automatikusan, a mért hőmérsékleti értékek függvényében el is végez. Áramszünet esetén a napkollektorban lévő víz szintén visszafolyik a tartályba, ugyanis megszűnik a mágnesszelepen a feszültség, ami annak nyitását eredményezi.

Rozsdamentes alapanyag

A környezettudatosság nem csupán a környezetbarát anyagok és technológiák alkalmazásában nyilvánul meg, hanem fontos szempont a tartósság is. Ezért figyelembe kell venni, hogy a korrózió veszélyét nagymértékben növeli az a tény, hogy víz és levegő egyszerre van jelen a rendszer belsejében. Nem elhanyagolható továbbá az az alternáló terhelés sem, amit a víz-levegő határfelületének folyamatos változása fejt ki a rendszerelemekre. A korrózió kialakulásának megelőzése érdekében a kulcsfontosságú rendszerelemek rozsdamentes acélból készülnek, így a DL-drainback típusú napkollektorrendszer szinte korlátlan élettartammal bír.

DL-drainback rendszer lakossági felhasználási célra
DL-drainback rendszer lakossági felhasználási célra

Az agresszív közegeknek való ellenálló képességnek köszönhetően a nemesacélból készült napkollektoregyüttes közvetlenül medencefűtésre is alkalmas. Fajlagos beruházási és üzemeltetési költsége, valamint karbantartási igénye alacsonyabb, mint a hagyományos zárt vagy egyéb drainback típusú napkollektorrendszereké.

Összefoglaló előnyök

Mint minden iparágban, az épületgépészeti berendezések esetében is jogos megrendelői elvárás az ár-érték arány minimalizálására, illetve a rendszerhatásfok maximalizálására való törekvés. A DL-drainback napkollektorrendszer eleget tesz e műszaki és gazdasági követelményeknek. Az intelligens vezérlési logikának köszönhetően lakossági és ipari használatra egyaránt alkalmas. A hazai fejlesztésű és gyártású DL-drainback nagyfokú üzembiztonsággal tűnik ki, kialakításából adódóan hővesztesége minimális, így összhatásfoka is magas, és nem utolsósorban rendkívül hosszú a várható élettartama.

hirdetés

kapcsolódó linkek

Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
Cikk[122834] galéria
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés