A napkollektoros hőtermelés lehetőségei Magyarországon Zöldtech * 2007.04.25 * Szerző: Varga Pál 10 hozzászólás

Ez a cikk több mint 3 évvel ezelőtt jelent meg, ezért lehetséges, hogy elavult információkat tartalmaz.

Egy napkollektoros rendszer megvalósításának mérlegelésekor általában előtérbe kerül a pénzügyi megtérülés vizsgálata. Bár a napkollektoros cégek a megtérülési időt sokszor 3 és 6 év közé teszik, a valóságban általában ennél kedvezőtlenebb a helyzet.

Az írás eredetileg a KÖRNYEZETVÉDELEM c. folyóirat XV. évfolyam 2007/2. számában jelent meg, az utánközléshez a Zöldtech magazin megkapta az engedélyt.

Az energiaárak emelkedése miatt egyre több meglévő családi ház tulajdonosa fordul a megújuló energiák hasznosításával foglalkozó vállalkozások felé. A régi építésű épületek fűtésének energiaigénye azonban többnyire igen magas. Általában nincs hőszigetelés a külső falakon, nem túl jó minőségűek a nyílászárók, és maga a fűtési rendszer is többnyire elavult, alacsony hatásfokú a gázkazánnal. Sajnos, egy ilyen épület fűtését számottevő részarányban például napkollektorral fedezni szinte lehetetlen. Már a 30% körüli napkollektoros részarány eléréséhez is igen nagy és költséges rendszert kellene kiépíteni. Bár természetesen ez is megvalósítható, de célszerűbb inkább e helyett először az épületet korszerűsíteni, hőszigetelni, és csak a hőszükséglet radikális csökkentése után fordulni a napenergia felé.

A mai építésű, korszerű házak azonban már lényegesen jobb hőtechnikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint ami akár néhány évvel ezelőtt szokásos volt. Ez az építtető jól felfogott érdeke miatt van így, hiszen ma már nem csak a beruházási költség nagyságát kell mérlegelni, hanem az épület majdani üzemeltetési költsége is legalább ilyen lényeges szempont. Az üzemeltetési költséget pedig elsősorban az egyértelműen emelkedő energiaárak határozzák meg. A 2007-es évkezdetnek domináns eseménye volt a gázár változása. Pontosabban a gáz ára nem változott, de megszűnt az addig minden lakossági fogyasztónak alanyi jogon járó támogatás. 2007-től már csak szociális alapon, a rászorultságot igazoló kérelmet beadók kaphatnak támogatást. Ez azt eredményezte, hogy annak, aki nem jogosult a támogatásra januártól 1500 m3 gázfogyasztás esetén 70%-al, 3000 m3 fogyasztás esetén pedig 50%-al magasabb árat kell fizetnie.

Új házak esetében azonban már nem csak célszerű, hanem kötelező is a korábbinál szigorúbb energetika normák betartása, mivel ezt előírja a Magyarországon is hatályos 2002/91/EC EU-direktíva. A direktíva felső határt szab az épület energiafogyasztását kifejező, ún. összesített energetikai jellemző értékének. Ennek megfelelően a jövőben – legalábbis elvben - már nem épülhetnek magas energiafogyasztású épületek. Ugyanakkor a direktíva nem ró elviselhetetlenül magas költségeket sem az építtetőre, az előírások – különösen a korszerű könnyűszerkezetes épületek esetében - viszonylag könnyen betarthatóak.

Mire elegendő a napenergia?

Az érkező és a hasznosítható napsugárzásról a legszemléletesebb képet valószínűleg a napi sugárzási adatokat ábrázolva kaphatunk. Az 1. ábrából látható (az ábrák a cikk végén találhatók), hogy 1 m2 megközelítőleg déli tájolású és 40° körüli dőlésű felületre a nyári hónapokban naponta ~5 kWh hőmennyiség érkezik, és ebből napkollektorokkal 2-3 kWh hasznosítható. Vagyis 1 m2 napkollektorral nyáron napi 50-60 liter 50°C-os víz állítható elő. De látható az ábrából az is, hogy a jó minőségű napkollektorok nem csak nyáron, hanem – bár természetesen kisebb mértékben - a téli félévben is alkalmasak hőtermelésre. Bár decemberben és januárban a hasznosítható napenergia viszonylag kevés, március-áprilisban, illetve szeptember-októberben már 1 m2 felületről 1,5-2 kWh hasznosítható.

A 2. ábrán egy mai, az épületenergetikai rendeletnek megfelelő, kb. 120 m2-es családi ház fűtési hőszükségletének alakulása látható az év folyamán. A vizsgált épület fűtésének hőszükséglete a teljes fűtési időszakban megközelítőleg 13.500 kWh. Az ábrán látható a melegvíz készítéséhez szükséges, 4 fő esetén megközelítőleg napi 10 kWh nagyságú hőmennyiség is, valamint különböző nagyságú (5-40m2) napkollektor felületekkel hasznosítható napenergia mennyisége is.

A 2. ábra alapján az alábbi következtetéseket lehet levonni:

• Viszonylag kis napkollektor felülettel (5m2) az éves melegvíz szükségletet közel 60-70%-ban elő lehet állítani, ezzel a ház teljes hőszükségletének 14%-a fedezhető.
• Ha a napkollektorokkal a fűtésrásegítés is cél, akkor látható, hogy a hideg téli hónapokban nagy napkollektor felülettel is csak viszonylag szerény eredményt lehet elérni, sőt az átmeneti időszakokban (tavasszal és ősszel) is viszonylag nagy napkollektor felület szükséges a fűtési hőigény fedezéséhez. A kollektorok 30-40%-os részarányban képesek fedezni az épület hőenergia-szükségletét, ha 4-5 m2 fűtött lakótérhez tartozik 1 m2 napkollektor.
• Ha a fűtés miatt nagy napkollektor felületet alkalmaznak, akkor nyári félévben óriási mennyiségű hasznosítható napenergia megy veszendőbe, ez csökkenti a rendszer kihasználtságát. (Javíthatja a kihasználtságot, ha az épülethez szabadtéri medence is tartozik, és a kollektorok nyáron ennek a vizét fűtik.)

A fentiek alapján tehát megállapítható, hogy míg a használati-melegvíz készítés napkollektorokkal könnyedén, viszonylag nagy beruházás nélkül megoldható, addig a fűtésrásegítés már nagyobb, komolyabb rendszert igényel. Az épületfűtés napkollektorral elsősorban csak az átlagosnál jobb hőszigeteltségű, korszerű, lehetőleg alacsony hőmérsékletű melegvizes központi fűtési rendszerrel (pl. falfűtés, padlófűtés, alacsony hőmérsékletű radiátoros fűtés) megvalósult épületek esetében lehet reális cél.

A családi házas használati-melegvíz készítő napkollektoros rendszerek jellemző mérete kb. 6m2 napkollektor, és 300 liter űrtartalmú két hőcserélős melegvíz-tároló. A felső hőcserélő lehetővé teszi, hogy a tárolót a napkollektorokon kívül fűteni lehessen más hőtermelővel is, például gáz, vagy szilárd tüzelésű kazánnal (esetleg csőkígyóval megépített kandallóval, cserépkályhával). Célszerű viszonylag magas, karcsú felépítésű tárolókat alkalmazni, amikben a hideg-melegvíz zavartalanul tud rétegződni. A napkollektorok az alsó hőcserélőn keresztül a teljes tároló térfogatot fűtik, míg a hagyományos hőtermelő csak a tároló felső, melegvíz elvételhez közeli részét. Így biztosítható az, hogy mindig legyen melegvíz, ugyanakkor a hagyományos hőtermelő ne fűtse fel indokolatlanul a napkollektorok elől a teljes tároló térfogatot. Ilyen rendszer kapcsolási vázlata látható a 3. ábrán.

A fűtésrásegítő napkollektoros rendszerek megvalósítása a használati-melegvíz készítő rendszerekhez képest nagyobb körültekintést igényel. Viszonylag nagy kollektor felületet kell elhelyezni, és sokkal fontosabb az optimális tájolás és dőlésszög betartása. Mivel télen a Nap alacsonyabban jár, ezért a fűtésrásegítő rendszerek napkollektorait meredekebb dőlésszöggel kell elhelyezni, célszerű az 50-60°-os dőlésszög alkalmazása. Fontos a megközelítőleg déli tájolás is, hiszen a napsütés időtartama viszonylag rövid, és a déli órákra korlátozódik. Nagyobb részarányú fűtésrásegítés csak puffertároló alkalmazásával érhető el. A puffertároló egy nagyobb méretű, hőszigetelt víztartály, amiben a fűtési rendszer vize tárolódik. A napkollektorok ezt a tartályt fűtik fel napközben, és a napsütés mentes időszakban ebből a tartályból történhet a fűtés. A puffertartályok a napkollektorokon kívül fűthetők még szilárd tüzelésű, pl. faelgázosító kazánokkal is. Gyakran előfordul, hogy a melegvíz tartályt és a puffertartályt összevonják ún. kombipuffer tartállyá, ilyen rendszer kapcsolási vázlata látható a 4. ábrán.

A napkollektoros rendszerek gazdaságossága

Hangsúlyozandó azonban, hogy a fenti számítás csak a pénzügyi szempontokat veszi figyelembe. Egy napkollektoros rendszer megvalósítását azonban nem szabad kizárólag rövid távú pénzügyi szempontok alapján eldönteni. A napkollektoros rendszer legfontosabb haszna az, hogy segítségével kevesebb hagyományos energiahordozót kell elhasználni. Ez pedig kevesebb károsanyag kibocsátást eredményez. A tisztább, egészségesebb környezet, tágabb értelemben pedig az üvegházhatás megelőzése, a Föld jövőjének megóvása nehezen számszerűsíthető.

Varga Pál
Naplopó Kft.

Navigáció:

• Napenergia rovat további hírei és cikkei

Hozzászólások:
(A hozzászólások tartalmáért a Zöldtech magazin szerkesztősége nem vállal felelősséget.)
Hozzászólások listázása időben növekvő sorrendben.

Kovács O.
2007.05.13, 22:27
Kedves Polgártársak!
Én sose hittem a 10 évnél rövidebb megtérülési időben, mégis beruháztam egy napkollektoros rendszerre. Déli fekvésű, 45 fokos dőlésszögű tető, kiváló szigetelés, stb. minden stimmel. Három éve működik, karbantartásra azóta még nem volt szükség. Nálunk a mosógép és a mosogatógép is rá van kötve a melegvizes rendszerre, úgyhogy a megtérülési számításokba nyugodtan belevehetjük az ilyen módon megspórolt áramot is. Hajrá!

Paragon
2007.05.02, 06:27
T.Bugajakab
Köszönöm, hogy észrevette, hogy nyáron a tető reflektál, tehát nem engedi, hogy a tetőtér illetve tetőtér beépítés) túlmelegedjen.
Mivel az árak fontosak, ( a fenti cikk szezője is ezt emelte ki) a Paragon honlapon szombatra ki fogok dolgozni egy próba költségvetést (http://www.paragon.ext...ome_files/Page522.html)

K.P.
2007.05.01, 19:36
Érdekes a paragon, de mi van nyáron? a födémet nyáron hogyan kapcsolják le a rendszerrel? a bemutatott vázlaton ez nem látszik. és mi van a beázással?

Bugajakab
2007.05.01, 18:11
T. Paragon! Szeretek ultizni, de nem akarok egy kontra-rekontra- … -fedáksári licitbe belemenni, mert első ránézésre jó dologról van szó.

Tehát van egy tetőre – cserép helyett – szerelhető hőgyűjtő szerkezetük, ami szellemes módon arra van optimalizálva, hogy a ház fűtését segítse. Ahogy a cikkből is láttuk, a használati melegvíz tavasztól-őszig bőven biztosítható, ezért a paragonal ilyenkor inkább árnyékolnak, s télen inkább gyűjtik a napsugarakat. Ha családi házam lenne, akkor elgondolkodnék a dolgon, és mint normál kétfülű laikus a következőket kérdezném:
A síkfelületi elemek kijönnek br. 10 ezerből („burkoló+tükör: 4500 + elnyelő: ha jól számolom: 4500-5000). Ehhez jön ugyanakkor:
- az aprólék: számoljuk ide a véglezáró elemeket, a panelek elvágását is (a képen látható tetőablak kikerülését stb.) + a szálítási költség
- ha a paragon kiváltja a cserepet, akkor lejön a cserép és a léc költsége, és ennek szállítása
- hozzájön a szerelési költség + későbbi karbantartási-használati költségek (pl. tetőjáró szerkezet?)
Ezután jön a hőtechnika:
- szigetelések
- alumínium cső
- tartály szivattyúval stb.
- csatlakozás a – számoljuk így: - meglévő központi fűtéshez.
Tehát a kérdésem az lenne, így rendszer-re vetítve mennyi az eFt/m2?

Egyébként a honlapjukon tetszett, hogy nemcsak a legelőnyösebb oldalát mutatják a szerkezetszerkezetnek, pl. a február végi kisebb hatásfokról is írnak. Nem tudom ugyanakkor, hogy a hatásfok alatt mit értenek: ami bemegy az átlátszó tetőburkolatba, vagy ami elnyelődik a csövekben áramló vízben?
Tetszett a megtérülési számítás, ránézésre nem túlzás, de érdekes lenne tudni a példaként számolt ház hőveszteségét a fűtés paramétereit (pl. hőfok), és a fűtésre átadott hőt.

Végül egy szerény kereskedelmi tanács: a magyar ember, ha transzparenst olvas, akkor – nemcsak így május elseje táján – a feliratos táblára, vászonra gondol. A "transzparens szelektív tetőbevilágító rendszer" helyett jómagam "átlátszó lépcsős tetőbevilágító réteget" mondanék. Ha eladni szeretnék. Hogy vennék-e, azt még nem tudom.

Paragon
2007.05.01, 07:24
Varga Úr!
Idézek:".... napkollektoros rendszer beruházási költségét, ami kb. 130.000.-Ft/m2." Kontraként engedje meg, hogy felhívjam a figyelmét egy 10.000 Ft/m2 rendszerre, transzparens, szelektív tetőrendszer. Ez új még, erről nem tudhatott a cikk megírásakor,de ....
http://www.paragon.extra.hu/

sipi123@freemail.hu
2007.04.27, 10:31
doga

erbe
2007.04.27, 09:07
Kedves Ikeaboy!
Számoljunk egy kicsit!
Most ne a nappali áram 38 forintjával, hanem az éjszakai 18.-/KWh, vagy éppen a 100 forintos gáz kilowattóra energiatartalmára eső 10.-Ft-jával. 1m3 gáz kb. 35 MJ = 9,7KWh. Innen még lehet egy darabig emelkedni az áram jelenlegi nappali áráig.
Fűtésben számoljunk, hiszen a HMV-t, mint a cikk is írja, már megérheti nappal melengetni (tapasztalom!).
Nagyon rosszul tervezett-épített, szigeteletlen átlagos méretű 120 m2-es lakás (kinek átlagos? a saját 77m2-m sok 2 személynek!). Éves gázszámlája főzés-HMV-fűtés kb. 300000.-. Aki még ennél is többet költ, ott már valahol komoly baj van.
Akármilyen módszert választunk, ennek csak 1 részét tudjuk kiváltani. Főzés marad, HMV-ből 30%, fűtés 60%. Kis jóindulattal a felét megtakarítottuk. Ebből a 150000-ből kell kezdeni visszaszámolni a megtérülést.
500000.-? ~3 év
1,5 M? 10 év!
Több? Fekvő nyolcast nem találok a billentyűn. És akkor még a napos rendszereknek minimális az üzemeltetési-karbantartási költsége.
Hőszivattyúnál még nagyobb az induló költség, folyamatos az energiabevitel, aminek szintén emelkedik az ára és elég komoly a költségvonzata meghibásodás esetén.
Ha az adott fogyasztáshoz akarjuk méretezni ezeket az eszközöket, még lehet, hogy nagyon jóindulatúan kalkuláltam. Ahhoz, hogy elfogadható teljesítmény jöjjön ki, mérsékelni kell a veszteségeket. Azonos értékű szigetelés sokkal nagyobb megtakarítást eredményez. Persze azt sem árt ésszel csinálni!

kecsab
2007.04.27, 08:39
Minap voltam a Comfort szakkiállításon. Beültem az aktuális előadásokra.
Nos, nem kellett volna, mert a gyártóktól olyan sok fals információ hangzott el, hogy szinte fájt. Nem mondom, hogy szándékos félretájékoztatás történt, de a butaság se szép. Nyilvánvaló tényeket hibásan állítottak be. Ezt egy gyakorlatlanabb tervezőkolléga nem tudja felfedezni és később komoly gondjai származhatnak belőle. Utána kihez menjen panaszkodni? Hol és kin verje le a kártérítési költséget?
Ez a cikk viszont valóban értékes, színvonalas. Gratulálok!

IKEABOY
2007.04.27, 04:20
mintha már láttam volna vhol ezeket az ábrákat:-) a megtérülésnél a legtöbbször a jelenlegi energia árakkal számolnak, ami szép lenne ha úgy is maradna. a mostani kb. 36Ft/Kwh 10év múlva 90Ft fölött kell hogy legyen éves 10% áremelkedésnél. ha jól mléxm 10éve pedig 10Ft/Kwh körül volt az ára?. A 3-6 éves megtérülés sztem, sem hűen tükrözi a valóságot, de az is lehet hogy tudnak vmit amit mi nem...

Kardos Ferenc
2007.04.26, 22:09
Döbbent csend, sehol egy hozzászólás.

Szívesen látnám ugyanitt a 3 éves megtérüléssel "nyomuló", igen kevéssé tiszteletreméltó piaci résztvevők matekpéldáját is.
A 3 éves megtérüléssel bíró hőszivattyúkat forgalmazók se lustálkodjanak, számoljunk együtt!
Itt a lehetőség a "ma megveszi, de már tegnap megtérült" típusú mosópormarketing bizonyítására.
A Romantik aluradiátor elemekből épülő levegős hőszivattyú építők is közzétehetnék itt, milyen új hűtőközeget fejlesztettek ki a sufniban, ami a jégkéreg alatt öngerjesztő fizikai folyamatokra képes, saját molekuláiból vonja el a hőt!

Varga Pálnak viszont köszönöm a korrekt tájékoztatást a fizikatanárom nevében is.