| Szolár melegvíz-készítés |
|
|
|
| 2010. március - április |
| 2010. április 19. hétfő, 14:30 |
Drainback rendszer - mit jelent ez és miért jó? Miben jelentett forradalmian új megoldást a nyomás alatti szolár melegvíz-termelő berendezésekhez képest? Mi miatt egyszerűbb, és hosszú távon mért olcsóbb a karbantartása, mint a hagyományos rendszereknek?A globális felmelegedés és a vele járó negatív környezeti hatások, a szén-dioxid- és egyéb károsanyagkibocsátások csökkentése, a kedvezőbb gázfogyasztás elérése, az állami támogatások kihasználása és a környezettudatos gondolkodás, illetve magatartás a megújuló energiákat hasznosító berendezések felé irányítja a figyelmet. Ez az irányzat szerencsére már Magyarországon is egyre jobban terjed, amit jól példáznak az egyre több épület tetején megjelenő napkollektorok. Ebbe a családba sorolhatók az úgynevezett nyomás nélküli, visszafolyó (drainback) szolár rendszerek, amelyek hazánkban is előnyösen alkalmazhatók családi házak, kisebb társasházak meleg vizes egységeinek napenergiás támogatására.
A működés elve
Az elkészült és zárt rendszer nincsen teljesen feltöltve szolár hőhordozó folyadékkal (speciális víz-glykol keverék), ezért nem áll nyomás alatt sem. Ha a szolár körbe tartozó szivattyú leáll, akkor a rendszerben lévő folyadék az alsó csőszakaszokban, a tároló csőkígyójában és a szivattyú körül helyezkedik el, míg a kollektorban és a felső szolárvezetékben levegő található. Megfelelő hőmérséklet-különbség esetén a kollektor és a tároló között - a szolár hőhordozó folyadék keringtetése útján - elkezdődik a hőelvonás a kollektorból és a hőleadás a tárolóban lévő használati víz felé. Ebben a körfolyamatban az a levegőmennyiség, amely nyugalmi állapotban a berendezés felső részén helyezkedett el, a tároló csőkígyójának keresztmetszetéhez és a benne felhalmozott szolár folyadék mennyiségéhez képest elenyésző, ezért az egész rendszer teljes folyadékszintje alig változik a működés alatt. Üzem közben a kiszorult levegő mindig a csőkígyó felső részén gyűlik össze. A tökéletes működéshez azonban szigorúan teljesülnie kell néhány gyártói előírásnak és feltételnek, ezek a következők: - az előírt statikus magasság betartása,
- a gyártó által meghatározott összekötő csővezetékek használata,
- a maximális vezetékhossz (előremenő/ visszatérő) értékének figyelembevétele,
- a visszatérő vezeték előírt lejtése.
Előnyök
A drainback elven működő szolár használati meleg vizes rendszerek egyik legnagyobb előnye kompakt kialakításukban rejlik: legyen szó monovalens vagy bivalens tárolóról, mindkét verzió már gyárilag tartalmazza a szolárköri szivattyút, a biztonsági lefúvató szelepet, a szolár szabályozó és digitális kezelőegységet, illetve a töltő/ürítő csapot. A berendezés sem nyugalmi állapotában, sem a működés során nem áll nyomás alatt, ezért nincs szükség szolár tágulási tartályra, légtelenítő egységre, komplett szolárállomásra és nyomásmérőre. Nem kell tehát ezeket az egységeket méretezni, külön megvásárolni, beépíteni, rendszerbe foglalni. A tároló csőkígyó a szükséges szolár hőhordozó folyadékkal eleve feltöltött, így ennek mennyiségét sem kell külön kalkulálni. Óriási előny még, hogy a kollektorok üresjárati üzeme során (stagnálási állapot) nem forr fel a hőhordozó folyadék, télen pedig nem fagy be, így annak élettartama jóval hosszabb, mint a nyomás alatti rendszerekben használt víz-glykol keveréknek - mindez alacsonyabb karbantartási költséget és tágabb üzemeltetési intervallumot jelent. Korábban negatívumként említették a drainback rendszerű szolár berendezésekkel kapcsolatban, hogy a szolár szivattyú villamos fogyasztása magasabb, mint a hagyományos rendszerek esetén. Ez a hátrány azonban mára megváltozott, mert a nevesebb gyártók termékei, már magas hatásfokú, fordulatszám-szabályozott szolárköri és - adott esetben - a nagyobb statikus magasságok leküzdéséhez, alacsony energiafelhasználású segédszivattyút tartalmaznak.
Könnyű és gyors telepítés
A kisebb elemszám következtében a telepítés idő- és anyagszükséglete jóval csekélyebb, a felszereléshez pedig kevesebb tapasztalat szükséges. A csomagokban kínált (kompakt tároló, kollektor, sínkészlet satöbbi) drainback rendszerű szolár berendezésekhez már csak a gyári összekötő speciális csővezetéket, a tároló biztonsági szerelvénycsoportot, a termosztatikus szelepet és a tetőfedéstől függő tetőhorogkészletet kell megvásárolni. A tároló kompakt építési módjának köszönhetően minimális a telepítés helyszükséglete, nem kell az üzembe helyezés során a szolár hőhordozó folyadékot külön töltőszivattyúval bejuttatni. A kollektor és a tároló közötti speciális csővezeték (2 az 1-ben) roppantógyűrűs kötésekkel egyszerűen és biztosan beköthető, ezért nem szükséges külön keményforrasztási/préstechnikai műveleteket végezni.
Alkalmazási lehetőségek
A drainback elven működő szolár rendszerek alapvetően csak használati meleg víz készítésre alkalmasak. Lényegében kétféle berendezést különböztethetünk meg egymástól: az egyetlen csőkígyóval rendelkező monovalens tárolók az átfolyós rendszerű gázkészülékek (zárt égésterű átfolyós vízmelegítő vagy kombinált üzemű fali készülék) melegvíz-komfortját képesek a napsütéses időszakokban tökéletesíteni, míg a két különálló csőkígyóval ellátott bivalens melegvíz-tárolók a hőközponti megoldások olcsóbb meleg-vízszolgáltatását biztosítják az év jelentős részében. A monovalens rendszereknél a kollektor által elnyelt napenergia magas hőtartalma a tárolóban hasznosul egészen addig, amíg megfelelő hőmérsékletkülönbség van a hőfelvevő és hőleadó elem között. A pontos mérést az egyrészt a kollektor felső részén található, illetve a tároló merülőhüvelyében elhelyezett mérőellenállás, az összehasonlítást pedig maga a szolár differenciálszabályozó végzi. Az egy hőcserélős szolár tárolóknál azonban az elkészült használati meleg víz alapvetően csak az átfolyós rendszerű hőtermelőn keresztül juthat el a fogyasztási helyre, mert gyenge szolárhozam esetén a gázüzemű készülék biztosítja - éppen az átfolyós rendszer által - a meleg víz szükséges utánfűtését. Az átfolyós rendszerű melegvíz-készítés akkor szolgáltat jó hozammal, ha a készüléken átjutó percenkénti vízmennyiség egy bizonyos értéken korlátozott.
Ez a tulajdonság azonban a szolár tárolóval bővített berendezéseknél - különösen nyáron - hátrány is lehet. Ezt úgy hidalják át, hogy a tároló és fogyasztási hely közé egy megkerülő, úgynevezett bypass ágat építenek be. Ezt a vezetéket motoros szelep vezérli, működését pedig a tárolóba integrált szolár egység végzi: a szabályozó az egyéni igények alapján beállított program és a tárolóban található mérőellenállás alapján elég információval rendelkezik a kívánt és a tényleges meleg víz hőfokáról, így csak abban az esetben keringteti a tárolt meleg vizet az átfolyós rendszerű hőtermelőn, ha az utánfűtés indokolt. Természetesen az utánfűtés blokkolása megkerülő ág nélkül is lehetséges, mert elégséges szolár hozam és megfelelő melegvízhőmérséklet rendelkezésre állásakor a szolár szabályozó megszakíthatja az átfolyós rendszerű készülékek bemeneti hideg víz oldalán található átfolyásmérőt, illetve érzékelőt. Az adatátvitelt minden esetben kommunikációs kábel biztosítja a szolár berendezés és a gázüzemű hőtermelő között. Nagyon fontos és megkerülhetetlen elem viszont a termosztatikus szelep, amit a melegvíz-ágba - a bejövő hidegvíz-vezetékkel összekötve - kell telepíteni a nem kívánt forrázások elkerülése érdekében. A monovalens berendezések esetében alapvetően a tároló űrtartalma szabja meg a rendszer tökéletes működéséhez szükséges kollektorok darabszámát, illetve azok felületét.
Gyakorlati tapasztalat, hogy - bizonyos határok között - a kollektorfelület túlméretezése is lehetséges egy újabb kollektor telepítésével, amellyel a rendszer hatásfoka különösen az átmeneti időszakban javítható.
Bivalens tárolók
A két hőcserélővel ellátott tárolóknál a szolár melegvíz-készítés ugyanazon az elven történik, mint annak monovalens társánál, de alapvetően nagyobb űrtartalommal és más jellegű utánfűtéssel. Elégtelen szolárhozam esetén a külső hőtermelő (leggyakrabban gázüzemű fali készülék vagy állókazán, esetleg pelletkazán) a tároló felső csőkígyóján keresztül biztosítja a kívánt hőmérsékletű használati meleg víz eléréséhez szükséges hőenergiát. Az utántöltés mind időben, mind pedig az elvárt hőmérsékleti szint alapján szabadon programozható. A kiegészítő hőtermelő szükségtelen beavatkozását (például tartós, de gyengébb napsütéses időszak alatt, átmeneti felhősödés esetén) azonban utántöltés késleltetési opció támogatja, amely - bizonyos korlátok között - időben szabadon definiálható, illetve állítható be. A bivalens tárolóknál a nagyobb űrtartalom és a tárolt vízmennyiség miatt szükséges lehet már az időszakos termikus fertőtlenítés is. Természetesen ez az opció szabadon kérhető, és igény szerint paraméterezhető. Beépített gyári programok sokasága (például egyszeri tárolófelfűtés, partifunkció satöbbi) teszik a használatot még egyszerűbbé és komfortosabbá, de az integráció a drainback berendezések esetén is csak abban az esetben valósul meg, ha azonos gyártó megfelelő termékeit foglaljuk rendszerbe a tervezés, illetve a kiválasztás során.
Fördős Norbert |



Drainback rendszer - mit jelent ez és miért jó? Miben jelentett forradalmian új megoldást a nyomás alatti szolár melegvíz-termelő berendezésekhez képest? Mi miatt egyszerűbb, és hosszú távon mért olcsóbb a karbantartása, mint a hagyományos rendszereknek?










Az elkészült és zárt rendszer nincsen teljesen feltöltve szolár hőhordozó folyadékkal (speciális víz-glykol keverék), ezért nem áll nyomás alatt sem. Ha a szolár körbe tartozó szivattyú leáll, akkor a rendszerben lévő folyadék az alsó csőszakaszokban, a tároló csőkígyójában és a szivattyú körül helyezkedik el, míg a kollektorban és a felső szolárvezetékben levegő található. Megfelelő hőmérséklet-különbség esetén a kollektor és a tároló között - a szolár hőhordozó folyadék keringtetése útján - elkezdődik a hőelvonás a kollektorból és a hőleadás a tárolóban lévő használati víz felé. Ebben a körfolyamatban az a levegőmennyiség, amely nyugalmi állapotban a berendezés felső részén helyezkedett el, a tároló csőkígyójának keresztmetszetéhez és a benne felhalmozott szolár folyadék mennyiségéhez képest elenyésző, ezért az egész rendszer teljes folyadékszintje alig változik a működés alatt. Üzem közben a kiszorult levegő mindig a csőkígyó felső részén gyűlik össze. A tökéletes működéshez azonban szigorúan teljesülnie kell néhány gyártói előírásnak és feltételnek, ezek a következők: 




Hozzászólások