Mottó: „Lehetetlen egy probléma megoldása ugyanazokkal az eszközökkel, amelyek magát a problémát hozták létre” (Albert Einstein)


2008 decemberében, az ismertető összeállításakor, a földgáz ára mintegy 100-120 Ft/m3, a lekötött mennyiségtől függően.

A primer energiahordozók közül a földgázfogyasztás részaránya hazánkban meghaladja a 80 %-ot, az épületek döntő többségét földgáz üzemű kazánokkal fűtik.

Hagyományos építésű létesítmények üzemeltetésekor a legnagyobb tétel éves szinten a fűtési célra felhasznált földgázdíj, nagyságrenddel kisebb átlagos esetben a melegvíz előállításra fordított földgáz alapú hőenergia költsége.

Ebből következően az a logikusnak látszó elképzelés merül fel nap, mint nap, hogy miként lehetne napkollektorokkal megtermelt hőenergiával csökkenteni egy épület fűtési költségét.

Azonban, ha jobban belegondolunk, akkor a fenti elképzelés inkább illogikus, hiszen a Tél beköszöntének egyetlen oka van, a Föld felszínére érkező napenergia fokozatos csökkenése. Ennek egyik fő oka a rövidülő Nap-pálya, amelyből következően rövidülnek a nappalok is, és a delelő Nap-magasság hazánkban egészen 19°-ig csökken. További akadály a Kárpát-medencei telek felhős téli égboltja.

A mottóként idézett Einstein gondolat mellett a 1. ábra bizonyítja, hogy igen nehéz az egyre kevesebből egyre többet hasznosítani.

1.ábra (Napenergia hozam és fűtési hőigény havi eloszlása)

A diagram piros vonala egy 45°-os dőlésszögű, déli tájolású napkollektor éves hozamváltozásait mutatja havi bontásban.

A legnagyobb, 100 %-os hozamot júliusban „takaríthatjuk be”, a többi hónap termése alacsonyabb.

A december a legalacsonyabb besugárzású hónap, annak ellenére, hogy a januári hőmérsékletek alacsonyabbak, akkor viszont gyakoribbak a felhőmentes, szikrázóan hideg napok.

A kék „haranggörbe” egy átlagos épület fűtési hőszükségletét mutatja szintén havi értékekkel.

A két görbe egymás inverze, vagyis amikor a legtöbb napenergiát lehet hasznosítani, akkor egyáltalán nincs szükség fűtésre.

 Ausztriában és Németországban is épültek lakóházak, kisebb társasházak, melyeknek a fűtését szezonális tárolóval épített napkollektoros rendszerekkel oldották meg. Ebben az esetben hatalmas méretű, föld alatti, igen erősen hőszigetelt tárolóban gyűjtik össze a nyári félévben a hőenergiát, és a fűtési szezonban ez biztosítja a fűtést. A hosszú tárolási időszak miatt mintegy 1 méter vastagságú hőszigetelés szükséges a hőveszteség minimalizálásának érdekében.

Ezek a rendszerek jellemzően vizet használnak a hőenergia eltárolására, a hatalmas méretek miatt azonban igen magas beruházási költségekkel kell számolni, hazánkban a jelenlegi megújulóenergia támogatási arányok mellett ez nem tekinthető gazdaságos beruházásnak.

Sokkal gazdaságosabb rendszerek alakíthatóak ki, ha beérjük egy részleges fűtési energia kiváltással, és a hőenergia tárolás időtartamát legfeljebb 24 órára tervezzük. Egy ilyen napkollektoros rendszernek is csak abban az esetben van létjogosultsága, ha a nyári időszakban termelődő többszörös hőenergia mennyiséget is lehet hasznosítani.

Jó kiegészítője a fűtésrásegítő kollektoros rendszernek egy szabadtéri medence fűtése, hiszen így biztosítható az egész éves hőhasznosítás.

A másik – jelenleg még a magas bekerülési költség miatt inkább elvi – lehetőség az abszorpciós klímaberendezéssel való nyári hőhasznosítás. Ezek a berendezések 80-90 °C-os előremenő hőmérsékletű fűtővízből állítják elő a klimatizáláshoz szükséges hűtőenergiát, gyakorlati megvalósításkor elsősorban az alacsony hőveszteségű vákuumcsöves kollektorok jöhetnek számításba.

Az eddig felsorolt lehetőségek a jelenlegi energia árak tükrében még igen hosszú megtérülési idővel rendelkeznek.

A megtérülési idő alapvetően a beruházás költségétől, és a jövőbeni energia áraktól függ, ez utóbbi tényezőt nem tudjuk befolyásolni.

Ténylegesen úgy lehet a fenti problémakörön úrrá lenni, ha a felhasználás oldalán optimalizálunk.

Az 1. ábrán látható napenergia éves lefutási görbe meteorológiai adottság, nem befolyásolható, de választhatunk mellé olyan hőenergia-igényű alkalmazást, ahol az energiaigény éves lefutása hasonló a rendelkezésre álló napenergia tendenciagörbéhez.

Ha az energiaigény az év minden hónapjában azonos, pl. használati melegvíz előállítás (HMV), akkor is éves szintű 60-65 %-os megtakarítást érhetünk el.

Ha a melegvíz igény a nyári időszakban magasabb (vízparti üdülők, szállodák, panziók), akkor az éves megtakarítás 75-85 % is lehet.

Szintén jó felhasználási terület az épületen belül egész évben üzemelő úszómedence fűtése, hiszen ennek a fűtési energiaigénye az év folyamán közel lineáris. Medence fűtés esetén a szolárrendszer egyik fő költségeleme is megtakarítható, hiszen nincs szükség a napenergia eltárolásához puffertárolóra, hiszen ezt a funkciót maga a medence tölti be.

Mezőgazdasági területen szinte teljesen paralel energiaigényű a hasznosítható szolár energiával egy szárító, vagy aszaló üzem hőfogyasztása, hiszen ez a tevékenység a téli félévben szünetel.