Napkollektor teljesítmény számítás

A napkollektorok használata szerencsére egyre jobban terjedőfélben van Magyarországi viszonylatban is, de még korántsem olyan elterjedt, mint az európai uniós országokban. Országunk napos órák tekintetében igen kedvező helyzetben van és emiatt a napkollektoros teljesítménye is jobbnak mondható, mint például Németországban, tehát napkollektorok esetében bőven van potenciál a magyar piacon.

Ezért az alábbiakban a napkollektorok teljesítményének számításáról olvashat kicsit részletesebben a kedves érdeklődő.

Napkollektor teljesítmény

Napkollektor esetén nehéz fix teljesítményről beszélni. A kollektoroknak ugyanis nincs egyértelműen meghatározott teljesítménye, hiszen az pillanatról pillanatra változhat az aktuális körülményektől is.

A pillanatnyi teljesítmény mindig függ az alábbi körülményektől is:

• a napsugárzás intenzitásától
• környezeti hőmérséklettől
• a kollektor hőmérsékletétől
• kollektor dőlésszögétől
• kollektor tájolástól
• napkollektor típusától
• a szélsebességtől
• kialakítástól

Bár megadható egy olyan állapot, ahol értelmezhető a maximális teljesítmény (pl. merőleges napsugárzás a napkollektor felületére; valamint sugárzás értéke 1000 W/m2, továbbá feltételezve, hogy a kollektorok hőmérséklete megegyezik a környezeti levegő hőmérsékletével).

Azonban a való világban szinte soha nem fordulhat elő ehhez hasonló optimális körülmény, ezért ez félrevezető lehet. Valóságos körülmények esetén a kollektorok átlagos teljesítménye a maximális értéknek mindössze kb. 50-60%-a lenne, ezért ez megtévesztő lenne a vevők számára, mely nem összeegyeztethető a fogyasztóvédelmi elvekkel.

Többek között ezért is szokás a napkollektorok esetén hatásfokról beszélni inkább, hiszen az a valóban hasznosult energia mértékét mutatja. Időnként a karbantartás is szükséges a hibátlan és legjobb működés eléréséhez, amiről a Napkollektor karbantartása című cikkben írtunk.

Napkollektor teljesítményének kiszámítása

A napkollektorok teljesítményét az alábbi, nemzetközi szabványok által elfogadott összefüggés szerint szokás megadni:

η = η0 – a1 ΔT/ G – a2 (ΔT)²/G

η: a napkollektor hatásfokát jelképezi

η0: a napkollektor optikai hatásfokára utal

a1: az elsőfokú hőveszteségi együttható,

a2: a másodfokú hőveszteségi együttható,

ΔT: hőmérsékletkülönbség ΔT = (tkollektor – tlevegő)

G: a napkollektor felületére érkező globális napsugárzás

Napkollektor hatásgörbe

Jól látható tehát, hogy a napkollektorok teljesítményét vagyis, hogy a napkollektorok milyen arányban hasznosítják a napenergiát nem írhatjuk le teljes egészében egyetlen számmal. Erre a legalkalmasabb módszer, ha a napkollektorok hatásfok görbéjét vizsgáljuk.

A hatásfok görbe megadásának módja szabványosítva van, ezért a kollektorok ez alapján könnyebben összehasonlíthatók. Ezért ha valóban szeretnénk látni, hogy melyik gyártó, melyik kollektor típusa a hatékonyabb, akkor kérjük ki a független napkollektor vizsgáló intézetek által hitelesített adatokat és ezek fényében jobban átláthatjuk a kollektorok piacát is.

Napkollektor hatásfok görbe számítása

A fentebb vázolt hatásfok képlete egy másodfokú görbe egyenlete, melynek matematikai formátuma: y = b0 + b1 *x + b2 *x²

b0 = η0

b1 = -a1

b2 = -a2 *G

x = ΔT/ G

A hatásfokgörbét az x = ΔT/ G {°Cm²/W} független változó függvényében szokás ábrázolni, az alábbi képlet szerint:

η = η0 – a1*x – a2*G*x2

Összegezve:

Jól látható tehát, hogy a napkollektorok esetén nehéz egyértelmű teljesítményről beszélni, hiszen a pillanatnyi környezeti hatások épp úgy hatással lehetnek arra, mint a napkollektorok típusa. Azonban ez senkit se rettentsen el egy esetleges napkollektor rendszerre történő beruházástól.

A legjobb ha egy megbízható, tapasztalt kivitelezőt keresünk és akkor a teljesítményt érintő minden kérdésre is választ kaphatunk majd.

Ha már ismerjük a teljesítményének a számítását, akkor érdemes megismerni a Napkollektor rendszer működését is!