Levegő hőhordozó közeggel működő napkollektorok alkalmazásával a napenergia közvetlenül hasznosítható a szellőztető berendezések hőigényének fedezésére. A szolárfal rendszer Magyarországon még ritkaságnak számít, de egyszerű felépítése és megbízható üzeme miatt világszerte egyre több helyen alkalmazzák, elsősorban ipari és kereskedelmi épületeken. A homlokzatra egy sötét előtétfalat építenek perforált trapézlemezből, ez alkotja az abszorbert. A légkezelők az épületfal és az abszorber közötti légrésből vételezik a frisslevegőt, amely az abszorberen átáramolva felmelegszik. A hőtermelés mechanizmusának leírása, optimalizálása a kilencvenes évek óta számos kutatás tárgyát képezte. Munkánk során a szolárfal távhőellátó rendszerekbe való integrálását vizsgáltuk, illetve a nyári üzem energetikailag kedvező, a hűtési hőterhelést csökkentő hatását igazoltuk. 

Fűtőművek energetikai korszerűsítése szolárfal rendszerrel

A Tatabánya melletti, 2800 fős Baj község hőellátását biztosító kazánház közel 300 lakás fűtési és HMV igényét látja el. A fűtőműben telepített kazánok a beltérből szívják az égési levegőt. A magas szellőztetési igény miatt a kazánház fűtésre szorul, ami csökkenti a hasznosan kiadható teljesítményt.

A délnyugati homlokzatra szolárfalat terveztünk, amely a szellőző levegőt napenergiával előfűti, illetve a telepített homlokzati szakasz transzmissziós hőveszteségét csökkenti. 

A méretezést RETScreen épületszimulációs programmal végeztük a helyszínre vonatkozó meteorológiai adatok alapján havi bontásban. Az összesen 53,4 m2 kollektorfelületű rendszer segítségével  a kazánház 114 MWh éves fűtési energiafelhasználását  80 MWh-ra csökkenthetjük. 

Nyári hűtési hőterhelés csökkentése

Felmerülhet a kérdés, hogy bár a szolár levegőfűtés a fűtési időszakban hasznos, a sötét abszorberburkolat milyen hatással van az épület energiamérlegére a nyári időszakban. Kutatómunkánk során tetőn szerelt szolárfal esetében a nyári üzemet vizsgáltuk CFD környezetben. Nappal a légkezelő berendezések a szolárfalat megkerülve vételezik a friss levegőt, mivel nincsen szükség a levegő fűtésére.

A magára hagyott szolárfalban természetes áramlás alakul ki a perforációkon keresztül, amely jelentősen csökkenti a tető hőterhelését. Éjszaka a lemez hőt sugároz le a hideg égboltnak, így a környezet hőmérséklete alá hűl, passzív levegőhűtési potenciált biztosítva. A két jelenség létrejöttét numerikus szimulációval igazoltuk: a bal oldalon a szolárfal egy szelvényének átszellőzése, a jobb oldalon az éjszakai hűtés látható.

A kutatási területtel Dr. Bokor Balázs foglalkozik.