Hogyan működik a napkollektoros tároló

A terméket jelenleg előkészítjük.

De a többi kategóriát is megtekintheti.

Hogyan működik a napkollektoros tároló: az elv, amely összeköti a napot a kazánnal

A nap képes ingyen felmelegíteni a vizet – a probléma csak az, hogy akkor süt, amikor neki tetszik, nem pedig akkor, amikor éppen meleg vízre van szükségünk a zuhanyzáshoz, a mosogatáshoz vagy a gyerekek fürdetéséhez. Éppen ezt az eltérést oldja meg a napenergia-kínálat és a tényleges melegvíz-fogyasztás között a napkollektoros tároló – egy speciálisan kialakított melegvíz-tároló, amely két egymástól független hőforrást egyesít magában. Az egyik a tetőn lévő kollektorokra kötött szoláris kör, a másik a klasszikus utánfűtő forrás, leggyakrabban egy kazán vagy egy elektromos fűtőbetét.

Az eredmény egy olyan rendszer, amely az egész évben, minden időjárási körülmény között megbízhatóan működik. Amikor süt a nap, a melegvíz-igény nagy részét, sőt gyakran a teljes igényt ingyen fedezi a szoláris kör. Amikor a nap nem süt eléggé – borult napon, éjszaka vagy télen – a tároló automatikusan felmelegszik a második forrás segítségével, így a háztartás soha nem marad meleg víz nélkül. Ez a cikk elmagyarázza, hogyan is működik pontosan belülről a napkollektoros tároló, miért van benne két hőcserélő, hogyan változik a viselkedése az év során, milyen térfogatot érdemes választani, és hogyan kombinálható különböző utánfűtési módokkal. A végén két valós gyakorlati példát és a leggyakoribb kérdésekre adott válaszokat is megtalálja.

Ha általánosságban a tároló kiválasztásával foglalkozik, javasoljuk, hogy előbb tekintse át az alapvető Hogyan válasszunk melegvíz-tárolót áttekintést – ez a cikk kifejezetten a napkollektoros változatra összpontosít, és arra épül.

Két hőcserélő, két hőforrás – a napkollektoros tároló szíve

A hagyományos indirekt fűtésű tároló és a napkollektoros tároló közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a napkollektoros tárolóban rendszerint két önálló hőcserélő található, egymás fölé helyezve. Ez nem véletlenszerű megoldás – annak a következménye, ahogyan fizikailag eltér a napkollektorokból származó hő a kazánból származó hőtől, és ahogyan a tárolóban lévő álló víz természetes módon rétegeződik a hideg alsó résztől a meleg felső részig.

Az alsó hőcserélő: a napenergia gyűjtője

A tároló alsó, leghidegebb részén található az első, alsó hőcserélő, amely tömlőkkel a tetőn lévő napkollektorokhoz kapcsolódik. Ez az elhelyezés nem véletlen – a hideg víz mindig a tartály aljára süllyed, így éppen ott a legnagyobb a hőmérséklet-különbség a szoláris kör hőhordozó közegéhez képest, és így a leghatékonyabb a hőátadás. A szoláris kör emellett lényegesen alacsonyabb hőmérsékleteken dolgozik, mint például egy gázkazán kimenete – már egy enyhén felhős nap vagy a kora reggel is elegendő ahhoz, hogy a kollektor olyan hőmérsékletre melegítse a folyadékot, amely már elég a hő átadásához a tároló alsó, hideg vizébe.

Éppen ezért az alsó szoláris hőcserélő felülete rendszerint nagyobb, mint a kazánra kötött hagyományos hőcserélőé – a nagy felület kompenzálja a hőhordozó közeg alacsonyabb hőmérsékletét, és lehetővé teszi a hatékony napenergia-gyűjtést akkor is, amikor a napsugárzás nincs a maximumon. Ennek köszönhetően a szoláris rendszer gyakorlatilag bármilyen időjárás mellett „gyűjti" az energiát, amikor a kollektorok legalább némi fényt kapnak – nemcsak nyári napsütéses délben, hanem részben borult égbolt mellett, vagy tavasszal és ősszel is.

A felső hőcserélő vagy elektromos betét: biztonság, ha a nap nem elég

A tároló felső részén, ahol üzem közben a legmelegebb, azonnal felhasználásra kész víz található, van a második hőforrás – vagy egy másik, kazánra kötött hőcserélő (gáz-, hőszivattyús vagy más központi fűtési forrás), vagy egy közvetlenül a tároló köpenyébe épített elektromos fűtőbetét. E második forrás feladata egyszerű, de alapvető: biztosítani, hogy a tároló felső, kivételi részében lévő víz hőmérséklete soha ne essen a biztonságos és kényelmes érték alá, függetlenül attól, hogy az adott napon mennyi (vagy mennyire kevés) energiát adott a nap.

Ez az utánmelegítés automatikusan, termosztát vagy a tároló szabályozása által vezérelve indul – ha a szoláris kör önmagában nem képes tartani a beállított hőmérsékletet, a kazán vagy az elektromos betét pótolja a hiányzó különbséget. Ugyanilyen fontos szerepe van ennek a rendszeres utánmelegítési funkciónak higiéniai szempontból is: a víz hőmérsékletének időszakos, magasabb értékre (rendszerint legalább időnként 60 °C fölé) történő emelése bevett ajánlott intézkedés a legionella baktérium elszaporodása ellen a tárolóban, és éppen a második, utánfűtő forrás biztosítja ezt a funkciót megbízhatóan akkor is, amikor a napenergia önmagában nem lenne elegendő ilyen hőmérséklet eléréséhez.

E két hőcserélő párosának köszönhetően a napkollektoros tároló soha nincs a szó rossz értelmében „kiszolgáltatva az időjárásnak" – megbízhatóan működik akkor is, ha egyetlen napsugár sem éri, azzal a különbséggel, hogy ilyenkor a fűtés teljes terhe a második forrásra hárul, és a vízmelegítésre fordított gáz- vagy áramfogyasztás átmenetileg megnő. A rendszer tehát mindkét világ előnyét ötvözi: ha süt a nap, spórol; ha nem süt, egyszerű, megbízható tárolóként működik.

Hogyan viselkedik a napkollektoros tároló az év során

Az egyik dolog, amit a napkollektoros tárolóval rendelkező háztartások a leginkább értékelnek, az, hogy mennyire láthatóan változik a viselkedése, elsősorban az utánfűtés fogyasztása, a nyár és a tél között. Ez nem egy állandó teljesítményű rendszer – éppen az a fő jellemzője, hogy dinamikusan alkalmazkodik a napenergia aktuális elérhetőségéhez.

Nyár: amikor a nap végzi el szinte az egész munkát

A nyári hónapokban, amikor elegendő a napsugárzás és hosszúak a nappalok, a szoláris kör képes fedezni a háztartás napi melegvíz-igényének nagy részét vagy akár a teljes igényt anélkül, hogy a második, utánfűtő forrásnak egyáltalán be kellene kapcsolnia. Éppen ez az az időszak, amikor a napkollektoros tároló a legnagyobb valódi megtakarítást hozza – a kazán ebben az időszakban gyakorlatilag egész heteken át állhat a melegvíz-termelés szempontjából, vagy csak elvétve indulhat be, amikor egymást követő borult napok vannak, vagy a fogyasztás kivételesen magas (például látogatás vagy több gyerek egymás utáni fürdetése esetén).

A tároló nagy térfogata ebben az időszakban fontos szerepet játszik – a napenergia napközben, amikor a kollektorok a legjobban dolgoznak, gyűlik össze, és meleg víz formájában tárolódik el a tárolóban a későbbi felhasználásra, például estére, amikor a nap már nem süt, de a család egy egész napos program után zuhanyozik. A tároló tehát hő-„akkumulátorként" is működik – nem folyamatosan, a fogyasztás pillanatában termel energiát, hanem napközben halmozza fel, és igény szerint engedi ki.

Tél és átmeneti időszak: az utánfűtés veszi át a kezdeményezést

Télen jelentősen kevesebb a napsugárzás, és annak intenzitása is alacsonyabb – rövidebb nappalok, alacsonyan álló nap, gyakori borult idő. A szoláris kör ebben az időszakban is hozzájárul a fűtéshez (elsősorban a tároló alsó részébe belépő hideg víz előmelegítésével, csökkentve ezzel azt az energiamennyiséget, amelyet a második forrásnak kell szolgáltatnia), de az összes fűtéshez való hozzájárulása jelentősen csökken. A fő terhet ekkor az utánfűtő forrás – a kazán vagy az elektromos betét – veszi át, amely télen lényegesen intenzívebben és gyakrabban dolgozik, mint nyáron.

Ez teljesen normális és elvárt viselkedés, nem rendszerhiba. Fontos megérteni, hogy a szoláris kör télen sem „felesleges" – a betáplált hideg víz akár csak részleges előmelegítése is kevesebb energiát jelent, amelyet a kazánnak kell szolgáltatnia a célhőmérséklet eléréséhez. A téli hónapok valódi megtakarítása tehát kisebb, mint nyáron, de továbbra is létezik. A legnagyobb hasznot az átmeneti időszakok – a tavasz és az ősz – hozzák, amikor már (vagy még) elegendő a napsugárzás ahhoz, hogy jelentősen tehermentesítse az utánfűtést, de nem annyira, hogy teljesen kiváltsa a második forrást.

Milyen térfogatot válasszunk szoláris rendszer esetén

A napkollektoros tároló térfogatát rendszerint nagyobbra választják, mint amekkora egy hagyományos, tisztán indirekt fűtésű tároló térfogata lenne ugyanahhoz a háztartáshoz. Ennek oka logikus, és közvetlenül a szoláris rendszer működési elvéből következik: a tárolónak elegendő térrel kell rendelkeznie a nap napsütéses óráiban összegyűjtött napenergia felhalmozására, hogy azt később, amikor a nap már nem süt, de a család este vagy reggel meleg vizet szeretne engedni, fel lehessen használni.

Ha a napkollektoros tároló túl kicsi lenne, a kollektorok már a kora délelőtti órákban maximális hőmérsékletre melegítenék, és a nap hátralévő részében a bennük rejlő potenciál kihasználatlan maradna – a napenergia egyszerűen „elveszne", mert nem lenne hova mennie. A nagyobb térfogat ezzel szemben lehetővé teszi, hogy a tároló a teljes napsütéses nap folyamán fokozatosan „feltöltődjön" hővel, ugyanakkor elegendő meleg víz-tartalékkal rendelkezzen az esti vagy reggeli fogyasztási csúcsra is, amikor a nap már nem süt.

Tájékozódási példaként szolgálhat a Bosch WS 290-5 EP1 C – egy 290 literes, két hőcserélővel rendelkező napkollektoros tároló, tehát lényegesen nagyobb, mint amit egy hasonló háztartás számára szoláris rendszer nélküli, klasszikus indirekt fűtésű tárolóhoz általában ajánlanak. A pontosan ajánlott térfogat mindig a háztartás létszámától, a napkollektorok méretétől és tájolásától, valamint attól függ, hogy a rendszernek mekkora fogyasztási arányt kell fedeznie – minél nagyobb legyen a „szoláris hozzájárulás" az éves teljes fogyasztáshoz, annál nagyobb térfogatú tárolót szoktak választani. A térfogat kiszámításának részletes menetét a személyek száma és a felhasználási mód alapján a Milyen térfogatú tárolóra van szükségem című külön cikkben találja.

Összehasonlításképpen, ha egy háztartásnak nincsenek és nem is terveznek napkollektorokat, elegendő számára egy hagyományos, szoláris hőcserélő nélküli indirekt fűtésű tároló, például a Bosch WST 200-5 C, 200 literes térfogattal – ennek csak egy, a kazánra kötött hőcserélője van, és jellemzően kisebb, mert nincs szüksége a plusz napenergia felhalmozásához szükséges térre.

Kombináció különböző utánfűtési forrásokkal

A napkollektoros tároló nem zárt, önálló rendszer – a második, utánfűtő forrás alkalmazkodhat ahhoz, amivel a háztartás már rendelkezik, vagy amit tervez. Leggyakrabban két változattal találkozunk.

Gázkazán vagy más kazán mint második forrás

A családi házakban a leggyakoribb kombináció az, amikor a napkollektoros tároló egyik hőcserélője a napkollektorokra, a másik (felső) hőcserélője pedig a meglévő vagy új kondenzációs központi fűtési kazánra van kötve. A kazán ebben az elrendezésben „tartalék" forrásként működik – nyáron gyakorlatilag alig avatkozik be, télen és az átmeneti időszakban veszi át az utánfűtés nagy részét. Ez a kombináció elsősorban ott jellemző, ahol a házban radiátoros vagy padlófűtés is van, és a kazán így egész évben üzemel, tehát a meleg víz utánfűtésére, a napkollektoros tárolóban, való felhasználása sem jelent semmilyen többlet beruházási költséget a hőforrásra.

Példa a kazánra köthető tárolóra (bár szoláris hőcserélő nélkül, tehát a tisztán kazános változat összehasonlításaként) a Buderus Logalux sorozata, konkrétan például a Buderus Logalux SU 160/5W – az ilyen típusú tárolókat szoláris kivitelben is szokás gyártani, egy második, alsó szoláris hőcserélővel a kollektorokra való csatlakoztatáshoz, miközben a cikkben fentebb leírt kéthőcserélős elv minden márkánál egyformán érvényes.

Elektromos betét mint második forrás

Ott, ahol a házban nincs gázkazán, vagy ahol a meleg víz melegítésének a fűtési forrástól függetlenül kell történnie (például a fűtési szezonon kívül, amikor a kazán teljesen ki van kapcsolva), második forrásként a közvetlenül a tárolóba épített elektromos fűtőbetétet használják. Az elektromos betét előnye, hogy független a ház bármely más rendszerétől – önállóan működik, a hagyományos elektromos hálózatra csatlakozik, és saját termosztátja szabályozza.

Ez a kombináció elsősorban nyaralók, üdülőházak vagy olyan háztartások esetében jellemző, ahol a tulajdonos nem szeretné a kazánt csupán az alkalmankénti melegvíz-utánfűtés miatt üzemeltetni. Hátránya az elektromos áram magasabb ára a gázhoz képest, azonos hőmennyiség leadása esetén, amit főleg a téli hónapokban érdemes figyelembe venni, amikor az elektromos betét intenzívebben dolgozik. Az egyes utánfűtési típusok közötti különbségekről bővebben a Indirekt fűtésű vs. elektromos tároló cikkben olvashat.

Bármelyik kombinációt is választja, a napkollektoros tároló meglévő fűtési rendszerhez való helyes bekötéséhez megfelelő hidraulikai összekapcsolás, keringtető szivattyúk, szabályozás és a szoláris kör biztonsági elemei (például a magas hőmérsékletnek ellenálló szoláris tágulási tartály) is szükségesek. A szerelés és bekötés részletes menetét a Tároló szerelése és kazánhoz csatlakoztatása című külön cikkben találja.

Valós gyakorlati példák

1. eset: családi ház tetőre szerelt napkollektorokkal

Képzeljünk el egy tipikus esetet: egy négytagú család él egy szabadon álló, dél felé tájolt nyeregtetős családi házban, amelyre két-három síkkollektort szereltek fel. A házban kondenzációs gázkazán biztosítja a központi fűtést és a meleg víz utánfűtését is a kb. 300 literes napkollektoros tárolóban, amely az alsó hőcserélőn keresztül van a kollektorokra kötve.

A nyári hónapokban, kb. májustól szeptemberig, a kollektorok elegendő hőt szolgáltatnak ahhoz, hogy a kazánnak a meleg víz melegítésére gyakorlatilag ne kelljen üzemelnie – a család a zuhanyzáshoz, mosogatáshoz és a gyerekek fürdetéséhez szükséges meleg vizet döntő részben a napból nyeri, néhány egymást követő borult nap kivételével, amikor a kazán röviden bekapcsol, hogy pótolja a hiányzó különbséget. Ebben az időszakban a család valóban alacsonyabb gázszámlákat érzékel, mivel a kazán csak a helyiségfűtésre üzemel (a fűtési szezonon kívül gyakorlatilag egyáltalán nem).

Télen megváltozik a helyzet – a rövidebb nappalok és az alacsonyan álló nap azt jelenti, hogy a kollektorok csak a szükséges energia egy részét szolgáltatják, elsősorban a hideg belépő víz előmelegítése formájában. Az utánfűtés fő terhét ebben az időszakban a kazán veszi át, amely rendszeresen üzemel, hasonlóan ahhoz, mintha egy hagyományos, nem szoláris tárolónál is üzemelne. A család tehát az év során valóban érzékeli a szezonális ingadozást – nyáron minimális gázfogyasztás a meleg vízhez, télen a szoláris rendszer nélküli házéhoz hasonló, szokásos fogyasztás, tavasszal és ősszel pedig valahol a kettő között.

2. eset: nyári üdülő korlátozott fűtési forrással

A második jellemző példa egy elsősorban tavasztól őszig használt üdülőház, ahol a tulajdonos nem akarja a gázkazán üzemeltetését csak a meleg víz miatt megoldani. Az üdülő tetejére egy vagy két kisebb napkollektort szereltek, amelyek egy olyan napkollektoros tárolóra vannak kötve, amely a kazánra kötött hőcserélő helyett elektromos utánfűtő betéttel rendelkezik.

Ebben az esetben a nyári hétvégéken és nyaralások idején a kollektorok a meleg víz igényének döntő részét fedezik – a tulajdonos pénteken este érkezik az üdülőbe, és a nap folyamán felhalmozott hőnek köszönhetően szinte azonnal rendelkezésére áll a meleg víz, anélkül, hogy be kellene kapcsolnia az elektromos betétet. Az elektromos betét inkább kiegészítő biztosítékként szolgál több napig tartó rossz idő vagy szezonon kívüli, tavaszi vagy őszi tartózkodás esetére, amikor már nincs annyi napsugárzás. Ennek az elrendezésnek köszönhetően a tulajdonosnak nem kell semmilyen további fűtési forrásról gondoskodnia – az üdülőben amúgy is meglévő elektromos hálózat teljes mértékben átveszi a kazán szerepét.

Ajánlott termékek

Alább található a cikkben említett konkrét tárolók áttekintése – egy kéthőcserélős napkollektoros tároló, ennek összehasonlítása egy szoláris hőcserélő nélküli, hagyományos indirekt fűtésű tárolóval, valamint egy további, kazánnal való kombinációra alkalmas reprezentatív modell.

Termék	Leírás	Ár
Bosch WS 290-5 EP1 C	Napkollektoros tároló, 290 l, 2 hőcserélő (alsó szoláris + felső utánfűtő)	1 175,00 €
Bosch WST 200-5 C	Indirekt fűtésű tároló szoláris hőcserélő nélkül, 200 l – összehasonlításul a napkollektorok nélküli klasszikus megoldáshoz	1 227,54 €
Buderus Logalux SU 160/5W	Logalux sorozatú tároló, 160 l, központi fűtési kazánnal való kombinációra alkalmas	1 085,08 €

Egy konkrét modell kiválasztásakor mindig ajánlott ellenőrizni, hogy az adott tárolónak valóban van-e második (szoláris) hőcserélője – egyes modelleket ugyanabban a sorozatban tisztán indirekt fűtésű kivitelben is gyártanak, szoláris csatlakozás nélkül, ahogy ez a fenti táblázatban szereplő Bosch WST 200-5 C modellnél is látható, amely inkább a napkollektorok nélküli klasszikus megoldás összehasonlító példájaként szolgál.

Gyakori kérdések (GYIK)

Működik a napkollektoros tároló nap nélkül is, például éjszaka vagy borult napon?

Igen. Éppen ezért van a napkollektoros tárolónak második, utánfűtő forrása is – kazán vagy elektromos betét. Amikor a szoláris kör nem szolgáltat elegendő hőt, a rendszer automatikusan a második forrással melegíti fel a vizet, így a háztartásnak folyamatosan van meleg vize, csupán az utánfűtés magasabb energiafogyasztása mellett.

Miért van a napkollektoros tárolónak két hőcserélője, nem csak egy?

Mert a szoláris kör és a klasszikus forrás (kazán) eltérő hőmérsékleteken dolgozik, és eltérő a szerepük. A kollektorokra kötött alsó hőcserélő nagyobb felületű, és a tároló hidegebb részében helyezkedik el, hogy hatékonyan gyűjtse a mérsékeltebb napsugárzást is. A felső hőcserélő vagy elektromos betét a felső, kivételi részt melegíti a szükséges kényelmes és higiéniailag biztonságos hőmérsékletre.

Megéri a napkollektoros tároló akkor is, ha nem tervezek kazáncserét?

Igen, a napkollektoros tároló a meglévő kazánra is köthető – nem szükséges magát a központi fűtési forrást is lecserélni. A kazán egyszerűen átveszi az utánfűtés szerepét a felső hőcserélőn keresztül, pontosan úgy, ahogy egy hagyományos, nem szoláris tárolót is utánfűtene, csak a nap hozzájárulásának köszönhetően ritkábban kapcsol be.

Mekkora térfogatú napkollektoros tárolóra van szükségem egy átlagos családhoz?

A térfogat mindig a háztartásban élők számától, a napkollektorok méretétől és tájolásától, valamint attól függ, hogy a szoláris rendszernek mekkora fogyasztási arányt kell fedeznie. Általánosságban elmondható, hogy a napkollektoros tároló nagyobb szokott lenni, mint egy hagyományos indirekt fűtésű tároló ugyanahhoz a háztartáshoz, mert plusz teret igényel a napenergia későbbi felhasználásra való felhalmozásához. A számítás pontos menetét a Milyen térfogatú tárolóra van szükségem című cikkben találja.

Drágább üzemeltetni a napkollektoros tárolóban lévő elektromos betétet, mint a kazánt?

A legtöbb esetben igen, mivel a leadott hőegységre jutó elektromosáram-ár rendszerint magasabb, mint a gázé. Az elektromos betét azonban elsősorban ott hasznos, ahol a háztartásnak nincs más megfelelő forrása (például nyaraló vagy gázkazán nélküli épület) – ilyen esetben a teljes utánfűtő rendszert kiváltja, anélkül, hogy kazánba kellene beruházni.

Milyen gyakran kell a tárolót magasabb hőmérsékletre felmelegíteni higiéniai okokból?

A tárolóban lévő víz hőmérsékletének rendszeres, rövid ideig tartó magasabb értékre emelése bevett megelőző intézkedés a legionella baktérium elszaporodása ellen, elsősorban a tároló felső, kivételi részében. Ezt a funkciót éppen a második, utánfűtő forrás (kazán vagy elektromos betét) biztosítja, mivel a szoláris kör önmagában nem mindig éri el a szükséges hőmérsékletet.

Használható a napkollektoros tároló helyiség fűtésének kiegészítésére is, nemcsak meleg vízre?

Az ebben a cikkben ismertetett hagyományos napkollektoros tárolók elsősorban a használati melegvíz elkészítésére szolgálnak. Léteznek úgynevezett kombinált vagy bivalens tartályok is, amelyek a helyiségfűtés támogatására is alkalmasak, ezek azonban eltérő felépítésűek, további hőcserélőkkel rendelkeznek, és túlmutatnak e cikk keretein – ilyen megoldás iránti érdeklődés esetén javasoljuk értékesítési csapatunk megkeresését.

Hogyan kell karbantartani a napkollektoros tárolót, és mit kell rendszeresen ellenőrizni?

A napkollektoros tárolónak hasonló rendszeres karbantartásra van szüksége, mint egy hagyományos indirekt fűtésű tárolónak – a korrózió elleni anódvédelem ellenőrzésére, a hőcserélők esetleges vízkőmentesítésére és a csatlakozások tömítettségének ellenőrzésére. A szoláris kör emellett a napkollektorokban lévő hőhordozó folyadék nyomásának és állapotának időszakos ellenőrzését is igényli. A részletes menetet a Tároló szervizelése, karbantartása és anódvédelme című cikkben találja.

Kapcsolódó témák

Kérdése van a tároló kiválasztásával kapcsolatban?

Nem tudja eldönteni, vagy konkrét helyzetet szeretne megoldani otthonában? Írjon nekünk – szívesen segítünk.