A napenergia-hasznosítás egy meglehetősen szexi téma lett az elmúlt időszakban, nem véletlen, hogy mi is írtunk egy ilyen témájú cikket két hete. Viszont az utóbbi idők írásaiban szinte kivétel nélkül csak a napelemes rendszerekről írtak, írtunk, a napkollektorokról viszont egy szó sem esett, ami igencsak méltánytalan. Szóval most hatalmas meaculpázás mellett jöjjön egy cikk a napkollektoros technológia témakörében.

Kezdjük rögtön egy kis fogalmi rendbetétellel és történelmi áttekintéssel, hiszen biztos vannak olyan fiatalabb olvasóink (legalábbis nagyon reméljük!), akik számára hasznos lehet egy ilyetén jellegű bevezetés. Kezdjük ott, hogy a napelem nem napkollektor, és a napkollektor nem napelem – a két kifejezés nem helyettesíthető egymással. Habár az input mindkettő esetében ugyanaz, a napsugárzás, addig az elsődleges output a két technológia esetében teljesen eltérő: leegyszerűsítve a napelem termeli az áramot, a napkollektor pedig a meleget. Ennek megfelelően, míg a napkollektor inkább egy épületgépészeti berendezés, amely a napenergia felhasználásával állít elő fűtésre, vízmelegítésre használható hőenergiát (vagy éppen hűtést – igen, tudjuk!), addig a napelem egy villamos energiát termelő erőmű, amely a napsugárzást – pontosabban a napfényt, ezért is nevezik fotovoltaikusnak az ilyen rendszereket –alakítja át villamos energiává.

Míg a fotovoltaikus villamosenergia-termelés az elmúlt évtizedek terméke, addig a napsugárzás hőenergetikai hasznosítása évszázados, ha nem évezredes hagyományokra tekint vissza. Elég csak a gyerekkori nyaralások idején a dédi napra kitett lavórjára gondolnunk, amelyben a víz estére kellemes mosdáshőmérsékletűre melegedett. De az idősebbek talán még emlékeznek az állványokra szerelt, zuhanyrózsával ellátott, használt fém olajoshordókra is, amelyek alig néhány évtizede még a hobbikertek elengedhetetlen kellékeiként sorakoztak minden külterületi telken. Ezek mind ugyanazon az elven működtek, mint a napjainkban háztetőkre szerelt napkollektoros rendszerek.

Értem én hogy meleget ad, de hogyan működik?

A napkollektor fényelnyelő, matt fekete, fényt nem visszaverő festékkel bevont rétegét abszorbernek nevezik (maradva a fenti példák egyikénél, ez volt ugye a feketére vagy sötétkékre/sötétzöldre festett fém hordó az állvány tetején). Ez a réteg a fény elnyelése által melegszik fel és ezt a közvetíti a munkafolyadéknak (a hordóba slagon keresztül betöltött víz). A kollektor működését e közben folyamatosan figyeli egy vezérlő automatika (néha megnyitottuk a zuhanycsapot, hogy ellenőrizzük a víz hőmérsékletét), amely a megfelelő hőmérséklet elérésekor elindítja a szivattyút (nekiállt a kerti munkában megizzadt telektulajdonos zuhanyozni).

A modern rendszerekben persze innentől –a felhasználás módja miatt – kicsit bonyolultabb a dolog: a munkafolyadék egy hőcserélőn keresztül adja le a hőenergiát az erre a célra kialakított és megfelelően hőszigetelt tárolóban lévő használati víznek, amelyet aztán fürdés, mosogatás során hasznosítunk, illetve megfelelő méretezés és fűtési rendszer esetén akár fűtésre is használhatunk.

Hogyan áll az iparág?

Köszöni szépen, egész jól, sőt, ha a 2017-es adatokat nézzük, kiválóan! Merthogy habár kevés szó esik róla a mindennapi diskurzusban, a napkollektorok továbbra is menetelnek, ráadásul ezen technológia kapcsán is egyre népszerűbbek az ipari méretű rendszerek.

A Solar Heat Worldwide publikációja szerint 2017-ben 472 gigawatt kapacitással ismét ez a technológia volt a napenergetikai szektor nyertese, hiszen a napelemes rendszerekből mindössze 402 gigawattnyit telepítettek az előző évben. Ez a piac méretének és a szektorban foglalkoztatottak számára is kedvező hatással volt, értéke tavaly globálisan elérte 19,2 milliárd dollárt miközben több mint hétszázezer embernek adott munkát a napkollektorok gyártása, telepítése és karbantartása.

Az első hely egyértelműen a nagyméretű rendszerek elterjedésének köszönhető, hiszen egyre több ipari létesítmény és nagy lakóingatlan fűtését és hűtését oldják meg napkollektoros technológia alkalmazásával. Sőt, kedvező adottságok esetén az ilyen megoldások akár a távhőszolgáltatásra is rá tudnak segíteni egyes területeken. A nagykapacitású rendszerek telepítésével párhuzamosan ugyanakkor a lakossági rendszerek telepítése csökkent, ezen a területen egyértelműen a fotovoltaikus rendszerek veszik át a domináns szerepet, hiszen ezek például egy klímaberendezéssel összekötve kényelmesebben és kiszámíthatóbban tudnak hozzájárulni a fűtési-hűtési igények kielégítéséhez háztartási méretben.

A napkollektor technológia tehát köszöni szépen jól van, és üzeni: érdemes az agilis kistestvér mellett néha neki is figyelmet szentelni!