10 legfontosabb dolog, amire a napkollektoros rendszerek kivitelezésekor ügyelni kell

5.Napkollektor köri csővezeték

A napkollektorok és a napkollektorokkal fűtött tárolók között a hőátvitelt csővezeték rendszer biztosítja. A csővezetéknek megbízható módon, a magas hőmérsékletnek is ellenállva, alacsony hő-, és nyomásveszteséggel kell továbbítania a napkollektorokban felmelegedett fagyálló folyadékot a méretezés során meghatározott névleges térfogatáramon.

 

A napkollektor köri névleges térfogatáram

A napkollektoros rendszerekben alapvetően kétféle térfogatáram elv használatos:

  • „High flow” (magas térfogatáram):    30-40 liter/(h.m2)
  • „Low flow” (alacsony térfogatáram):    15-20 liter/(h.m2)

Az általában szokásos „high flow” elv alkalmazásának a célja, hogy a napkollektorok hőmérséklete csak a szükséges minimális értékkel legyen magasabb a fűtött tároló hőmérsékleténél, így biztosítható a legmagasabb napkollektor hatásfok. Megfelelő napsugárzás esetén a napkollektorok és a tároló hőmérséklete fokozatosan, együtt emelkedik, a kollektorok a teljes tároló térfogatot homogén módon fűtik. A hőmérséklet különbség a napkollektor köri előremenő és visszatérő ág között jellemzően 10-15°C.

A „low flow” elv alkalmazása esetén viszont az a cél, hogy a kollektorokban a hőhordozó közeg egy átfolyás alatt felmelegedjen annyira, hogy ezzel a tároló felső részében előállítható legyen a kívánt felhasználási hőmérséklet. A „low flow” ezért mindig együtt jár a tárolón belüli rétegtöltés megvalósításával, vagy külső lemezes hőcserélő, és a szivattyú fordulatszámát az elérni kívánt hőmérséklet függvényében szabályozni tudó automatika alkalmazásával. A hőmérséklet különbség a napkollektor köri előremenő és visszatérő ág között jellemzően 25-30°C.

Csővezeték kiválasztásának kritériumai

Magas hőállóság

Napkollektoros rendszerekben nagyon magas hőmérséklet is kialakulhat. A síkkollektorok maximális, ún. üresjárati hőmérséklete általában 170-200°C, míg egyes vákuumcsöves napkollektoroknál ez akár 250-300°C is lehet. Ebből következik, hogy csak fém anyagú csővezeték alkalmazható, tehát műanyag, ill. ötrétegű cső nem.

Nyomásállóság

A napkollektoros rendszerekben az üzemi nyomás jellemzően 2-4 bar (200-400 kPa), a biztonsági szelep pedig többnyire 6 bar (600 kPa) nyitónyomású. A viszonylag magas nyomásra azért van szükség, hogy a fagyálló folyadék forráspontját meg lehessen növelni. Nagy hidrosztatikus nyomáskülönbséggel megvalósított rendszereknél 10 bar (1 MPa) nyitónyomású biztonsági szelepet is alkalmaznak. A fém anyagú csővezetékek azonban ezeket a maximális nyomás értékeket gond nélkül elviselik.

Propilénglikol közeggel szembeni ellenállóság

A fém anyagú csövek ennek a kritériumnak is megfelelnek. A feltételek még kedvezőbbek is mint víz alkalmazása esetén, mivel a fagyálló folyadékok korróziógátló inhibitorokat is tartalmaznak. Az alkalmazott tömítéseknél azonban ellenőrizzük, hogy nem károsítja-e azokat az fagyálló folyadék.

Csővezeték nyomvonalának kialakítása

csővezeték hőtágulásaA csővezeték nyomvonalát lehetőség szerint úgy kell kialakítani, hogy a lokális magas pontok száma minél kevesebb legyen. Az esetleg mégis elkerülhetetlen magas pontokra célszerű lehet kézi légtelenítő szerelvényeket beépíteni (semmi esetre sem szabad azonban hagyományos automata légtelenítőket alkalmazni).
A nyomvonal kialakításánál fokozottan kell ügyelni a csővezeték hőtágulások biztosítására. Pl. vörösréz csővezeték alkalmazásakor  1 méter csővezeték hőtágulása 100°C hőmérséklet változás esetén 1,66 mm. Hosszú csővezeték szakaszok esetén csőlírákat, iránytöréseket, vagy fémből készült, hőálló kompenzátorokat kell alkalmazni.

A napkollektor köri csővezeték mérete

A napkollektor köri csővezeték méretét célszerű úgy meghatározni, hogy a névleges térfogatáram mellett a csővezték fajlagos nyomásvesztesége 100-350 Pa/m legyen.

Csővezeték nyomásvesztesége

 

A leggyakrabban alkalmazott csővezeték típusok:

Vörösréz csővezeték.

vörösréz csőA vörösréz kiváló tulajdonságokkal rendelkező, tartós csőanyag. Csőkötésnek 200°C alatti maximális üresjárási hőmérsékletű napkollektor, és 6 bar alatti nyitónyomású biztonsági szelep alkalmazása esetén használható a lágyforrasztás, ha a forraszanyag típusa: S-Sn97Cu3, és a folyatószer is ezt a forraszt tartalmazza. 200°C-nál magasabb hőmérsékletet is elérő napkollektorokkal megvalósult rendszereknél csak keményforrasztás, vagy megfelelő, hőálló gumigyűrűt alkalmazó préskötés alkalmazható. 

Rozsdamentes acél, kézzel hajlítható hullámcső.

hajjlítható szigetelt szolárcsőA rozsdamentes acél anyagú, hullámos falú, kézzel is könnyen hajlítható csővezetékeket manapság egyre gyakrabban alkalmazzák a napkollektoros rendszerekben. Hőszigetelt, szimpla és dupla változatban, érzékelő vezetékkel együtt szerelve is beszerezhető. Előnye az egyszerű és gyors kivitelezés. Alkalmazásakor azonban ügyelni kell a megfelelő csőátmérő kiválasztására, mert azonos névleges csőátmérő esetén a fajlagos nyomásvesztesége lényegesen magasabb, mint a sima falú csővezetékeké. Csőkötésnek általában lapos tömítőfelülettel rendelkező, hollandis idomok alkalmazhatók. Figyelni kell arra, hogy csak hőálló, ún. szolár tömítéseket használjunk, és az idomok tömítőfelülete pedig elegendően széles, nagy felületű legyen.

Kívül horganyzott, vékony falú, ötvözetlen acélcső.

acélcsőTöbb gyártótól is beszerezhető vékony falú, kívül horganyzott, ötvözetlen acélcső. Ennek az ára nagy méretekben lényegesen alacsonyabb, mint a vörösréz, vagy rozsdamentes acél csővezetéké. Mivel zárt rendszer és korróziógátló inhibitor adalékkal ellátott fagyálló folyadék közeg alkalmazása esetén nem kell korróziótól tartani, ezért ezt a csővezetéket nyugodtan lehet használni. Csőkötésnek általában préskötés alkalmazható, megfelelően hőálló tömítőgyűrűvel.

Ajánló




Új online szakfolyóirat!
 
1. szám


 
2. szám 


 

 
3. szám