A korábban ismertetett kollektor 2006 telének vége felé, február 21-én került a helyére. Ezután még jónéhány hideg, télies nap következett, jónéhány hasznos megfigyelésre nyílt alkalom.

Amikor az ismertető készült, egy kisteljesítményű centrifugál-ventilátorral folytak a próbák. Ez a ventilátor 550-600 liter/perc mennyiségű levegőt fújt a kollektorba. Szép napsütéses, de hideg időben viszonylag gyorsan felment a hőmérséklet a befúvó oldalon 70 °C fölé, és ezt nagy sikernek könyveltem el. A 70 °C-ot csak azért említem, mert nem volt alkalmas hőmérőm, amivel ezen hőmérséklet felett méréseket tudtam volna végezni.

2006. március 7-én reggel 06:50-kor a külső levegő hőmérséklete -4 °C volt. Körülbelül ekkor esett az első napsugár a kollektorra, és 06:55-kor bekapcsoltam a ventilátort. A következő hőmérsékleti adatokat jegyeztem fel:

1. táblázat

t1 : a kollektorba befúvott levegő hőmérséklete

t2 : a kollektorból kiáramló levegő hőmérséklete

H : a hőmérő így jelezte, hogy nagyobb a hőmérséklet, mint 70°C

Ez az eredmény jóleső érzéssel töltött el, csak amikor elkezdtem számolgatni, kissé elkeseredtem. Miért ? Azért, mert ez az 51,3 °C hőmérsékletkülönbség, a mért 0,589 m³/perc légárammal csak 606 W-ot jelent a teljes 3,5 m² elnyelőfelületnél, vagyis 173 W/m². Ezt kevésnek véltem, ezért nem érdemes ennyit kínlódni.

Mivel a kanadaiak 2,5 m³/perc (150 m³/óra) levegőáramot említettek, szükségesnek véltem a légáramot növelni. Érdekességképpen megemlíteném, hogy amikor egy ventilátor szaküzletben ilyen teljesítményű ventilátor után érdeklődtem, a szakértő indokolatlanul nagynak ítélte. A Napenergiás topikon is az a vélemény alakult ki, hogy minél kisebb a levegő sebessége, annál jobban fel fog melegedni. Tehát nincs szükség nagy légszállítású ventilátorra.

Volt egy gépkocsiból kiszerelt szellőztető-fűtő ventilátorom, ezzel próbálkoztam. Egy változtatható feszültségű akkumulátortöltőre kapcsolva, fokozatonként tudtam a feszültséget, ezzel a motor fordulatszámát, így a szállított levegő mennyiségét növelni, kb. 1 � 4 m³/perc között.

Ekkor meglepő dolog történt. A már felmelegedett kollektorra a kis ventilátor után feltettem a nagyobbat. A levegőszállítás legalább a duplája lett. A kollektor nem akart hűlni!!! Hosszú idő eltelte után kezdett a hőmérséklet csökkenni. Növeltem a légáramot és a hőmérséklet alig változott. Először nem értettem a dolgot. Azt hittem, a hőmérővel van baj. Többszöri mérés azt jelezte, hogy a "söröslóból" sokkal több energiát lehet kinyerni, mint azt kezdetben feltételeztem!

Közben nagyobb méréshatárú �távhőmérőket� is beszereztem, megoldottam a ventilátorok gyors cseréjét, végül a kisventilátort érdemei elismerése mellett nyugdíjaztam.

A következő táblázat a két ventilátor közti �nyereség különbségre� jól rámutat:

2. táblázat

Megjegyzés: a hőmérsékletkülönbség a kollektor ki és bemenete közt értendő, a légsebességet mértem anemométerrel, és a térfogatáramot számítottam a csőkeresztmetszetekből.

Tanulság tehát, hogy közel azonos feltételek mellett (külső hőmérséklet, a kollektorba bemenő levegő hőmérséklete) a levegőáramot 5,4-szeresre növelve a hőmérséklet 15°C-ot csökkent, és a kivett teljesítmény 3,8-szorosára nőtt!

Ez már olyan érték, amire érdemes odafigyelni!

A kollektor keleti tájolású, egész pontosan a kollektor síkjára merőleges egyenes az északi iránytól 108 fokra mutat, azaz Kelettől 18 fokkal dél felé. Így a téli napokban a felkelő Nap első sugarai érintik és a maximális sugárzást kb. egy-másfél óra múlva kapja. A téli időszámítás szerint nagyjából 12:30-ig érik a napsugarak, majd árnyékba kerül. (A készülendő párja fogja majd a későbbi napsugarakat napnyugtáig hasznosítani.)

A hatásfokról

Sokszor felmerül a kérdés, mekkora a hatásfoka. Ezt igen nehéz megmondani, mert nincs adatom a napsugárzás erősségéről ezekben a korai órákban. A Naplopó kft rendelkezik egy sugárzási teljesítmény mérővel, adataikat közzé is teszik, de ez a műszer a 45 fokos felületre mér, és déli tájolású.

A következő táblázatrészleten (1. ábra) 2006.04.04-én déli 12 órakor mértem a kollektor adatait, és a Naplopó kft mérési eredményét is bemásoltam. Ha a Nap állását figyelembe véve meghatározom a Nap által látható kollektorfelületet, és a sugárzási diagramon leolvasom az akkori értéket, 71,32%-os hatásfok jön ki:

1. ábra

Több ilyen mérést is csináltam, a hatásfok annál jobb, minél alacsonyabb hőmérsékleten veszem el a meleget, vagyis a kollektor szigetelési hiányosságai nem okoznak nagy veszteséget � mondhatom, saját tapasztalataim, megfigyeléseim alapján igazolódott ez a már jól ismert tény.

Érdekességnek felvettem a kollektor légellenállás görbéjét. (2. ábra)

Egy átlátszó műanyagcsőből U csöves manométert szerkesztettem, benne színezett vízzel, a cső végeit a kollektor bemenetéhez és kimenetéhez csatlakoztattam, és különböző légáramoknál megmértem a szintkülönbséget, amit átszámítottam nyomáskülönbségre. Ez a görbe a ventilátor kiválasztásánál segíthet.

2. ábra

A Cansolair kollektoránál is található hasonló diagram, és nagy a hasonlóság!

Mennyi energiát termel ez a kollektor?

Mire erre a mérésre sort tudtam keríteni, már jócskán április második felében jártunk, először 16.-án sikerült egy délelőttöt végigmérni, 07:45-től 13:47-ig.

A külső hőmérséklet induláskor 7,7°C volt, a befejezéskor 16,8°C (tehát ez még átmeneti fűtési időszaknak tekinthető!), 62 db. hőmérsékletmérés adataiból számított energianyereség: 23,33_MJoule = 6,49 kWh (1851Wh - 1m²-re átszámolva). A Naplopóék (tőlem 13 km-el északabbra) ezt mérték :

A piros vonal ingadozása jelzi, hogy nem volt zavartalan a napsütés

A második méréssorzatot április 22-én (a Topik látogatóinak ötlete és segítsége alapján) egy webkamerával percenként készített fotókkal (a hőmérőkről) 301 db. mérést sikerült csinálni, ezeket kiértékelve 08:38 � 15:12 között 27,6MJ-t kaptam. Sajnos ennél a mérésnél technikai okok miatt (nem dolgozott a kamera!) majdnem egy órával később sikerült kezdeni. Ha a korábbi mérés szerinti kieső időszak adatait hozzáadom, akkor 31,3MJ. = 8,69kWh (2484 Wh � 1m²-en)

A külső hőmérséklet ekkor indulásnál 15°C, a mérés végén 20;7°C volt.

A Naplopó-ék ezt mérték:

2006. április 22.

4. ábra

Bizonyára feltűnik, hogy április 22-én a mérés 15:12-ig tartott, holott korábban jeleztem, hogy kb. 12:30-ig éri a napsugárzás a kollektort. (Nyári időszámításnál ez 13:30-t jelent!) Ezt a szórt sugárzás okozta! Ezen a napon a szórt sugárzásból 1,99MJ energia származott.

Érdekes tapasztalatok a szórt sugárzásról:

Amikor már nem süt a kollektorra a Nap, de a kollektor előtti égbolton felhők vannak, jelentős hőmérséklet mérhető a kollektorban egész sokáig. Előfordul, hogy délután 16 - 18 óráig is. Még ilyenkor is bekapcsolgat sűrűn a szabályozó (hőmérséklet-különbség kapcsoló), és sokat, 10-15 percig is megy a ventilátor (jelenleg 2,7m³/perc légszállítással). Majd kb. ugyanennyi szünet után ismét. Ekkor legalább 4_°C-al melegebb levegőt fúj be, mint a lakás hőmérséklete, mert erre az értékre állítottam be a hőmérséklet különbség kapcsolót. A ventilátorom kb. 42 W teljesítményt vesz fel, a kollektor 4 fok hőmérsékletkülönbségnél több mint 200 W-ot hoz be. Tehát nem veszteséges!

Amikor tiszta az ég, semmi felhő, olyankor nem észlelhető a szórt sugárzás.

Ha enyhe felhőzet van, de nincs napsütés, a kollektor valamennyi hőt képes gyűjteni. Ilyenkor akár 10-12°C-al magasabb a kollektor hőmérséklete, mint a lakás levegője. Természetesen bekapcsol.

Borult időben semmi nem mérhető.

Mit tud még?

Mivel a ventilátorban szűrő van, - elsősorban azért, hogy a kollektorba ne kerüljön por - a szűrő a szoba levegőjét tisztítja. Meglepő módon, egy heti üzem után a kb. 20x20cm-es szűrő így nézett ki:

1. kép	2. kép

A bal oldali szűrő új, a jobb oldali a használt. Középen az a kerek lyuk a motor miatt van kivágva. A két kép ugyanarról az egy hetet ment szűrőről készült különböző háttérrel. A képek nem adják vissza azt a megdöbbentő látványt, amit tapasztaltam.

Tehát a szoba levegőjét forgatva, a szűrő (ha elég hatékony) sokat tisztít rajta, tehát �karbantartásképpen� a szűrő rendszeresen cserélendő! A szűrő mosható, így többször felhasználható.

A szobában egyáltalán nem érezhető légmozgás.

Nyári viselkedés:

Eredeti terveim szerint a nyári hónapokra vagy letakartam, vagy leszereltem volna a kollektort, hogy ne melegedjen túl. De erre nem volt szükség. Egy +110°C-ig mérő tárolós hőmérőt dugtam be a kimenő oldalon a gyűjtődobozba. A rendszeres ellenőrzések során nem tapasztaltam 105°C-nál magasabb értéket. Egy kis hűtés származott abból, hogy a bemeneti oldalon a visszacsapó szelepet kiszereltem. Kis gravitációs áramlás lehetett, de ezt mérni nem tudtam (az anemométer erre érzéketlen, csak 0,2_m/s levegőmozgástól mér).

Egy alkalommal a bemeneti nyílást lefojtottam egy kispárnával, ekkor magasabb értéket mutatott a hőmérő. De a +110 °C-ot nem érte el. A párna elvételével tapasztalható volt a �hűtés� hatása. A dobozok palástján nem tudtam mérni, itt magasabb hőmérséklet lehetett, de biztosan nem érte el a 150°C-t. A legkritikusabb alkotórész a ragasztó-tömítő sziloplaszt +200°C hőtűrésű.

Így tehát nem kellett sem letakarni, sem leszerelni, de ez csak a keleti tájolásnak, és a függőleges elhelyezésnek tudható be.

Jól kimutatható volt, hogy a nyáreleji (május vége, június eleje) és a kora őszi (szeptember eleje) üresjárati értékek magasabbak voltak mint a június, augusztusi, ez a Nap magas pályájának tudható be.

Mivel egész nyáron igen magas � 100°C körüli � üresjárati értékek voltak (tehát ventilátor nélkül), el kéne gondolkodni a nyári hasznosításon, mivel jelenleg csak lógott a falon � a szó valódi, és átvitt értelmében is!

Igazi fűtési-idénybeli tapasztalatok a közelgő télen várhatók.

Szentgyörgyi Péter � sztgyi

Budapest, 2006. szeptember 10.

lektor és webes utómunkák:

kpl, aki szerint ez már nem sörösló, ez egy söröstrojka ;-)