Napcsap
Napkollektor rendszerek,
naprakész megoldások
Horváth Gábor Környezetmérnöki Kft.
Budapest-Fertőszentmiklós
Napcsap.hu : Napkollektor

Tervezési, szerelési útmutató

A gravitációs rendszer előnyei
Milyen előnyöket nyújt a GRAVIKOL a hagyományos elrendezéshez képest? (pdf) LETÖLTÖM >>

I. A gravitációs napkollektor rendszer alapelvei

MEGÉPÍTETTE?
Visszajelzésével segítheti a Gravikol fejlesztését! Szerelési tapasztalataiért, a rendszerről készült képei megosztásáért most ajándék jár!
RÉSZLETEK >>

Egy jól működő gravitációs rendszer kialakításához csak néhány alapelvet kell betartani, de azokat nagy odafigyeléssel. Az alábbiakban összegyűjtöttük a legfontosabb tulajdonságokat és a leggyakoribb hibaforrásokat.

1. Alapszabály: a tartálynak a kollektor fejrésze felett kell elhelyezkednie

Hogyan működik a gravitációs rendszer?
A gravitációs rendszer arra az egyszerű elvre épül, hogy a melegebb folyadék felfelé áramlik. A napsütés hatására a kollektorban természetes áramlás indul meg: a legmelegebb folyadék kerül a hőcserélőbe, ahol átadja hőjét a tárolóban levő víznek, majd lehűlve visszaáramlik a kollektorba. A szivattyús megoldással ellentétben itt biztosan a legmagasabb hőmérsékletű folyadék kerül a hőcserélőbe, biztosítva a hatékony hőáthordást.

A tároló a gravitációs rendszerben magasan helyezkedik el, lehetőség szerint a tető belső oldalára, a padláson vagy tetőtérben jelöljük ki a helyét. Természetesen a helyi adottságoktól függően bárhová helyezhetjük, ahol a szintkülönbséget, illetve a csövek szükséges mértékű, folyamatos emelkedését biztosítani tudjuk. A tároló elhelyezésénél azonban célszerű figyelembe venni, hogy jelentős hőleadása lehet, és nyáron ráfűthet a lakásra, ha a lakótérben van elhelyezve.

A kollektor felett helyezzük el a tartályt: a rendszer működőképességének minimuma, ha a tároló hőcserélőjének bemenete (melegoldali bevezetése) legalább olyan magasan van, mint a kollektorból kilépő melegoldali vezeték. Ez a kritikus határ, ha a hőcserélő (tároló) ennél alacsonyabbra kerül, a rendszer nem lesz működőképes!

A tároló elhelyezése a kollektorhoz képest gravitációs rendszerben

2. A vezeték a rendszerben sehol nem képezhet "zsákot"

Folyamatosan, és lehetőség szerint egyenletesen emelkednie kell felfelé, és a tetőponttól lejtenie lefelé. Ellenkező esetben a gravitációs áramlást akadályozzuk. Flexibilis csővel történő szerelésnél ez különös gondosságot igényel!

3. Alkoholos feltöltés

A rendszer zárt, a kollektor körét a szokásos glikolos oldat helyett etil-alkohollal (hígítatlan denaturált szesszel) ajánlott feltölteni. Az alkohol alkalmazása nem ismeretlen, jelenleg is használják vákuumcsöves rendszerekben előnyös tulajdonságai miatt:

  • Az alkohol azonos mennyiségű napsütés mellett magasabb hőmérsékletet képes elérni, így alkalmasabb hőközvetítő közeg.
  • Négyszer nagyobb áramlási sebességet tud elérni a vízhez képest. (A glikolos oldat fizikai tulajdonságaiban a vízhez áll közel). Ennek megfelelően kis keresztmetszetű vezeték is elég a hatékony hőkihordáshoz. Az alkohol természetes áramlási sebessége 0,5 m szintkülönbség és 20 °C hőmérséklet-különbség esetén eléri az átlagos szivattyús keringetés sebességét (0,7 m/s).
  • A glikollal ellentétben nem tud besűrűsödni, elhasználódni („beleégni”) a csövekbe, de megfagyni sem fog -112 °C-ig. Nem kell ősszel a rendszert leereszteni, folyadékot cserélni.

Ha valamilyen oknál fogva mégis a glikolt választanánk, a rendszer ezzel is működőképes, azonban a kisebb térfogatáram miatt ajánlott növelni a csövek lejtését, legalább 0,5 m szintkülönbséggel elhelyezni a kollektort és a tárolót. A glikolos folyadék természetes elhasználódás miatt alkalmanként cserére szorulhat (de nem "beleégés" miatt, az a gravitációs rendszerben nem valószínű).

4. Forrasztott illesztések

A kollektor körét alkotó vezetékeknek lehetőség szerint forrasztottaknak és tökéletesen légtelenítettnek kell lenniük. (Lágyforrasztás elegendő.)
Hideg állapotban a rendszerben vákuum keletkezhet, ezt az illesztéseknek el kell bírniuk.

A rendszer kivitelezésére az ajánlott réz csövezésen kívül az inox bordáscső (gégecső) is alkalmas. Ez forrasztás helyett kéziszerszámmal is szerelhető. Rézcsőre továbbra is vonatkoznak az eddigiek (ne menetes csatlakozókat, hanem forrasztást használjunk).

5. Csövek anyaga, szigetelése

A forrasztások miatt az ajánlott alapanyag a vízszerelésben szokásos rézcső, amelyet valamilyen hő- és napfényálló szigeteléssel kell bevonni (de, mint feljebb olvasható, gondolkozhatunk inox vezetékben is). A tárolóba tartó melegoldali vezetéket minden esetben szigetelni kell, amennyire csak lehet. A hőcserélőből a kollektorba érkező lehűlt vezeték esetében:

  • inkább szigeteljünk, ha napi szinten használjuk a rendszert (ebbe akár a több hetes kihagyások is beleférnek, de a lényeg, hogy inkább használva van, mint nem);
  • hagyjuk szabadon, ha alkalmilag használjuk, pl. egy hétvégi ház esetében (különösen, ha kicsi a tároló is). A szigeteletlen vezetékszakasz ebben az esetben a túlmelegedéstől védi a rendszert.
    A vezetékek javasolt belső átmérője min. 10 mm, pl. a 18 mm-es rézcső vagy a  ½” os acélcső megfelelő.

Alumínium gyűjtőcsöves kollektort korróziós okokból ne szereljünk rézvezetékkel!

II. A szerelés menete

BIZTONSÁGI ÚTMUTATÓ
a síkkollektor szállításához, emeléséhez és szereléséhez (pdf) LETÖLTÖM >>

Miután meghatároztuk a kollektor és a tároló helyét, kiszámíthatjuk a szükséges anyagmennyiségeket.
Ha a rendszerhez rézcsövet választottunk, lehetőség szerint 18-as és 22-es félkemény rézcsövet használjunk. Mivel csak a tökéletesen zárt rendszer lesz működőképes, az illesztéseket forrasszuk (hézagmentesen, lágyforrasztással). Az alkatrészek kiválasztásánál ebben az esetben kerüljük a menetes vagy roppantós csatlakozókat.

Amennyiben inox gégecsővel szerelünk, a rendszer tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a bordák miatt nagyobb lejtéssel kell kialakítania csövezést. A rendszer működőképességéhez legalább 5%-os lejtés szükséges, azaz min. 5 cm méterenként. Figyelni kell a vezeték egyenes rögzítésére, kismértékű belógás is akadályozza a gravitációs áramlást!

ÖSSZESZERELÉSI ÚTMUTATÓ
a síkkollektor, tartály, gravikol egység elhelyezéséhez, szereléséhez (pdf) LETÖLTÖM >>

Szükséges anyagok és felszerelések

DENATURÁLT SZESZ VÁSÁRLÁS
denaturált szesz vásárlási lehetőségek (link) MEGNÉZEM >>
  1. Réz csövezéshez
    • 18-as és 22-es félkemény rézcső, rögzítéséhez bilincsek
    • 2 db T-idom
    • 1 db 18-22 mm-es szűkítő
    • 2 db forrasztható, réz 22 mm-es, 1/2" külső menetes csatlakozó, hozzájuk való sapka tömítéssel
    • napfény- és hőálló szigetelőanyag (nem polifoam) a kívül futó csövezésre
    • Hőálló szigetelőanyag (nem polifoam) a belső csövezésre
    • csővágáshoz, lágyforrasztáshoz szükséges felszerelés, megfelelő munkavédelmi felszerelés

  2. Inox csövezéshez
    • Inox csövezés esetén a tároló és a kollektor közötti hosszú vezetékszakasz helyettesíthető min. DN16-os inox csővel, de a rendszer többi részét (feltöltő és tágulási szakasz)javasolt rézcsővel és idomokkal szerelni a fenti leírásnak megfelelően.

Szerelés rézcsővel

gravitációs napkollektor szerelési útmutató, szerkezeti rajz

1. A tároló hőcserélőjének alacsonyabban lévő kivezetésétől 18 mm-es félkemény rézcsővel elcsövezünk a napkollektor alsó kivezetéséig folyamatos lejtéssel. A lejtés mértéke minimum 3% legyen (fél buborék a vízmértéken), több bármennyivel lehet.

2. A tároló magasabbik kivezetésétől kiállunk 22 mm-es rézcsővel, és ráillesztünk egy T-idomot. A T-idom vízszintes ágába beforrasztunk egy 22-18 mm-es szűkítőt, onnan 18 mm-es félkemény rézcsővel elcsövezünk a napkollektor felső kivezetéséig folyamatos lejtéssel. A lejtés mértéke minimum 3% legyen (fél buborék a vízmértéken), több bármennyivel lehet.

3.A T-idom függőleges csonkjára illesztünk egy 22-es, 30 cm-es csődarabot, itt lesz a tartalék folyadék.

4. Erre a csőszakaszra kerül egy újabb T-idom, oldalágára egy forrasztható menetes csatlakozó (22 mm - 1/2" külső menetes).

5. A T-idomra felfelé egy újabb 22 mm-es rézcső szakasz, tágulási „tartálynak”. Hossza a tároló és a kollektor közötti összes vezetékhossz 10%-a + 1 méter. A tetejére egy forrasztható menetes csatlakozó (22 mm - 1/2" külső menetes), erre kerül majd a zárókupak. Ha túl hosszú a cső, ezen a szakaszon nyugodtan elfordítható, akár vissza is, ebben a csőszakaszban csak levegő lesz. Ezzel a csövezéssel végeztünk.

Vigyázat, balesetveszély!
Napsütéses időben a feltöltés után a csövek tűzforróak lehetnek!
Az alkoholos feltöltés kezdetétől számítva dohányzás és nyílt láng használata tilos! Porral oltó végig legyen kéznél!

Beüzemelés

Mielőtt a csöveket feltöltenénk denaturált szesszel, a tárolót lehetőség szerint töltsük fel vízzel. Nyáron, tűző napon percek alatt felforrósodhat a rendszer, ha nincs, ami átvegye a hőt. Amennyiben nem tudjuk a tárolót feltölteni, a kollektort le kell takarni valamilyen hővisszaverő anyaggal, pl. egy fehér lepedővel.

Töltsük fel a csöveket denaturált szesszel az ábra szerinti oldalsó nyíláson.(Dohányzás és nyílt láng használata innentől tilos!) Ehhez használjunk egy sima kerti slag csatlakozót és egy rövid cső vagy slagdarabot, meg egy beleillő tölcsért. Ha megtelt, a slagból és a tölcsérből öntsük vissza a felesleges alkoholt az üvegbe.

Lazán lezárjuk mindkét nyílást menetes rézkupakkal úgy, hogy szellőzni tudjon. (A kupak tömítése kemény gumi legyen, nem lyukas gyűrűs, hanem tele gumikör.)

Még ne vegyük le az esetleges takarást. Várjunk kb. 10 percet, hogy a rendszer légtelenítse magát. Ha szükséges, légtelenítés után utánatöltünk.

Ha a csőhálózat biztosan megtelt, gyorsan és gondosan lezárjuk mindkét nyílást a menetes rézkupakkal. Napos idő esetén rögtön meggyőződhetünk a rendszer működéséről, valamint a légtelenítés megfelelőségéről (hallható-e benne buborék).
Ha minden jól működik, akkor az alsó vezeték – a kollektorhoz visszavezetett cső – nem hideg, hanem egy kicsit melegebb, mint a környezete!
Ha nem működik, akkor erősen borús időben vagy este a hideg rendszerben utántöltjük az alkoholt, és a légtelenítéstől kezdve újra elvégezzük a teendőket.A zárókupakokat sose nyissuk ki napos időben, mert a kifutó folyadék balesetveszélyes!


Minden jog fenntartva. 2013 Napcsap.hu