|
|
 |
|
|
|
|
Alapfogalmak
Napállandó
A Föld közepes naptávolságában a Napra merőleges 1 m2-es felületen egy másodperc alatt áthaladó energia mennyisége, értéke 1353 W/m2 körül enyhén ingadozik.
Napsugárzás
A sugárzás energiahozamát a sugárzás intenzitásával (W/m2) fejezzük ki. A földi atmoszférán kívül a napsugárzás intenzitása éves periodicitással 1300-1400 W/m2 között ingadozik (extrateresztriális sugárzás). A napkollektorok a napsugárzást elnyelik, és hővé alakítják.
A felület alapján történő átszámítás a következő:
1 kWh/m2/nap = 3,6 MJ/m2/nap
Hőmennyiség
Magyarország az északi mérsékelt övben, az északi szélesség 45,8° és 48,6° között található. A napsütéses órák száma megközelítőleg évi 2100 óra, a vízszintes felületre érkező napsugárzás hőmennyisége ~1300 kWh/m2 év.
A napkollektoros rendszerekkel hasznosítható hőmennyiség:
- nyári hónapokban: Qknyár = ~2,8 kWh/m2.nap
- téli félévben: Qktél = ~1,1 kWh/m2.nap
A napkollektor hatásfoka
A napkollektor teljesítőképességét a hatásfokgörbe jellemzi. A görbe azt mutatja meg, hogy a mindenkori beérkező napsugárzás mekkora hányada alakul át hasznosítható hőenergiává. A kialakult nemzetközi gyakorlat szerint a hatásfokot a hasznosított hőmennyiség és az érkező napsugárzás hányadosaként értelmezzük, ahol a hasznosított hőmennyiség a kollektor felületével, hőmérsékletével és a külső hőmérséklettel arányos. A hatásfokgörbét szabványosított mérési eljárással határozzák meg.
A különböző típusú és gyártmányú napkollektorok hatásfokgörbéinek összehasonlítása "termikus minőségük" összevetésére alkalmas.
A következő ábra a hatásfok és a fajlagos sugárzási tényező összefüggését mutatja be a különböző napkollektor típuskora, ahol a fajlagos sugárzási tényezőt az alábbi képlettel határozzuk meg:
q - a fajlagos sugárzási tényező,
Tk - a kollektor közepes hőmérséklete,
Ta - a környezeti hőmérséklet,
E - a kollektorra eső napsugárzás intenzitása
A diagramból jól látható, hogy a lefedés (és hőszigetelés) nélküli kollektorok csak alacsony fajlagos sugárzási tényező esetén (pl. nyáron) működőképesek, míg a szelektív bevonatú és vákuum kollektorok egész évben jó hatásfokúak - pl. a Kárpát-medencében is, ahol a szórt sugárzás jellemző.
Rendszer hatásfok
A napkollektoros rendszerek másik fontos jellemzője a rendszerhatásfok, mely a napkollektoros rendszerrel hasznosított és a napkollektorok felületére érkező napsugárzás arányát mutatja meg.
Szoláris részarány
A kollektorok által fedezett hőigény és a teljes szükséges hőigény hányadosát szoláris részaránynak nevezzük.
| |
|
|
|
|
|
|
|
