201140. lajstromszámú szabadalom • Napkollektor
HU 201140 B T A kiviteli alak szempontjából előnyös, ha a szivatytyú energiaforrását és a ventilátor energiaforrását egyaránt napelem alkotja. Az áramlási térben az áramlás járulékos szabályozására alkalmas szerv, pl. csappantyú van elhelyezve. A napkollektor egy célszerű kiviteli alakjánál a hőszigetelő réteg és a belső fényáteresztő réteg elhagyásával az áramlási tereket mindkét oldalról csupán külső fényáteresztő rétegek határolják, melyek ellentétes irányban, pl. egyikük kelet felé, míg a másik nyugat felé van tájolva, az áramlási terek pedig burkolatszerepű átlátszatlan elemmel, pl. sötét színű fóliával vagy lappal vannak egymástól elválasztva, és annak mindkét áramlási tér felé néző oldalán egy-egy abszorbens réteg helyezkedik el. Az áramlási terek között a hőcserélő közelében lévő fölső áteresztő nyílás, a hőcserélő ellentett oldalon lévő alsó áteresztő nyílás, továbbá adott esetben az áramlási terek közötti légcirkulációból a hőcserélőt kiiktató megkerülő nyílás van. A megkerülő nyíláshoz annak nyitására és zárására alkalmas szerv, pl. terelőlap tartozik. Más kiviteli alaknál a külső fényáteresztő réteg az épületet határoló szerkezet, pl. nyeregtető ferde síkja mentén mintegy héjalást alkot, a belső fényáteresztő réteg pedig előnyösen azzal párhuzamos helyzetű. A nyeregtető belső terében függőleges és/vagy vízszintes helyzetű abszorbens réteg van elhelyezve. A nyeregtető egyik határoló síkja mentén ilyenkor külső fényáteresztő réteg, míg másik határoló síkja mentén hőszigetelő réteg van elhelyezve. További kiviteli alaknál a hőcserélő, annak szerepét betöltő, pl. helyiségek légterét fűtő légcsatomákkal, egy ugyancsak lehetséges esetben pedig többrétegű ablakkal van helyettesítve, mely utóbbinak az ablak két vagy többrétegű üvegezése közötti légcsatornái vannak. A találmány szerinti napkollektor az ismert megoldásokkal összehasonlítva egy sor előnnyel rendelkezik. Ezek legfontosabbja az, hogy a hőátadás hatásfokában jelentkező veszteséget bőségesen kárpótolja az, hogy nincs szükség sem költséges automatikára, sem egyéb bonyolult szerkezeti kialakításra, s ennek ellenére a kollektor megbízhatóan kiküszöböli a korábbi megoldások fagyvédelmi,^ funkcionális, működési és szerkezeti nehézségeit. így a közvetítő közeg lehűlésének meggátlása mellett jól megoldja a teljesítmény szabályozást, amellett pedig különböző épületszerkezeti részekhez kedvezően csatlakoztatható. Semmilyen külön szabályozó berendezést nem kíván, egyszerűen üzemeltethető, nyáron pedig az épület hűtését is elősegíti. A találmányt kiviteli példák kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra gravitációs üzemű kollektor metszete, a 2. ábra kényszeráramlású kollektor, a 3. ábra részekből összetett kollektor, a 4. ábra két oldalról működtethető kollektor, az 5. ábra nyeregtetőbe építhető kollektor, a 6. ábra térhatároló szerkezetbe épített hőcserélő, a 7. ábra kétrétegű ablakszerkezettel kapcsolatos kollektor. Az 1. ábrán látható legegyszerűbb esetben az 1 burkolat, az azt bontó 2 hőszigetelő réteg, az 1 burkolaton belül lévő 3 abszorbens réteg, továbbá a 4 külső fényáteresztő réteg és az 5 belső fényáteresztő réteg együttese alkotja a gravitációs üzemű kollektort. A kollektor függőleges falra vagy ferde tetőre egyaránt felszerelhető. Az 1. ábra szerinti kiviteli alaknál a 10 nyúlvány az 1 burkolat szerves részét képezi. A 10 nyúlvány 10a belső terében található a 6 hőcserélő. Megfigyelhető, hogy a 10 nyúlvány és így a hőcserélő is, a kollektor felső részén van, és a külső környezettől a 2 hőszigetelő réteg zárja el. Az 1 burkolaton belüli áramlási teret alkotó térrészt az 5 belső fényáteresztő réteg két részre osztja föl. Ezek közül az la primér tér az 5 belső fényáteresztő rétegnek a 3 abszorbens réteg felé eső oldalán, míg az lb szekunder tér a 4 külső fényáteresztő réteg oldalán helyezkedik el. Az 1 burkolaton belüli áramlási térben levegő van, amely esetleg az 1 burkolaton kialakított kisméretű egy vagy több le nyílás útján a környezeti levegővel közlekedik. A napsugárzás hatására a fölmelegedő levegő az la primér térben fölfelé halad, hőtartalmát a 6 hőcserélőben átadja egy használati melegvizet tartalmazó hálózatnak, majd lehűlve az lb szekundér térben lefelé ereszkedik. A folyamat ciklikusan ismétlődik azáltal, hogy a lehűlt levegő az 5 belső fényáteresztő réteget alulról megkerülve ismét a 3 abszorbens réteg közelébe kerül és ott újra fölmelegszik. A napsugárzás csökkentésekor e természetes áramlás fokozatosan megszűnik. A tapasztalat szerint a 6 hőcserélő környezetében meleg légpárna alakul ki, amely hőszigetelt térben van, így hőveszteség alig keletkezik. A folyamat „önszabályozó” amiatt, hogy a napsugárzás intenzitásától függően üzembiztosán érvényesül. A kis hőveszteség következtében télen is működőképes, a fagyveszély elkerülhető, télen sem leüríteni nem kell, sem fagyálló folyadékot nem szükséges használni. A kollektor áramlási terében levegő helyett más hőhordozó közeg, pl. hélium is lehet, ilyenkor természetesen az 1 burkolat le nyílások nélkül készül. A 2. ábrán a hőcsere fokozása végett a kollektor áramlási terében a 7 ventilátor is el van helyezve, a 6 hőcserélő pedig a használati melegvizet szolgáltató 23 vezetékhálózat 23a előre menő vezetéke és 23b visszatérő vezetéke közé van beiktatva. Még tovább növelhető a hőcserélő hatékonysága, és ezáltal a kollektor hatásfoka, ha a 23 vezetékhálózatba még a 8 szivattyút is bekötjük. A 8 szivattyú a 24 energiaforrásra van rákötve, és célszerűen a 23b visszatérő vezetékbe van beépítve. A 7 ventilátort úgy célszerű elhelyezni, hogy az az áramlási térnek azon a szakaszán legyen, ahol a lehűlt levegő az lb szekundér térből az la primér térbe jut vissza. A kollektor áramlási terében jól elhelyezhetjük a 9 napelemet, amely alkalmas arra, hogy a 8 szivattyú 24 energiaforrását, és a 7 ventilátor 25 energiaforrását is táplálja. Ugyancsak az áramlási térben lehet adott esetben elhelyezni a 11 csappantyút, amelynek segítségével mód van a kollektoron belüli áramlás járulékos szabályozására. A 11 csappantyú helyett valamilyen más szabályozó szerv, pl. a zsalu is használható. A tapasztalat szerint a 9 napelemek alkalmazása elegendő, mert igen kis teljesítményre van szükség a 7 ventilátor és a 8 szivattyú működtetéséhez. A 3. ábra egy olyan kollektort szemléltet, amelynek 10 nyúlványa nem képezi a 1 burkolat részét, hanem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
