Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Hirdetés
Samu naplója
RSS csatorna E-mail küldése
Kezdőlap
Naptár ikon
Naptár ikon
Kecskemét: 24 C°
max 27 C°, min 13 C°

12.96 km/hÉszaki szél, közepesen felhős
Aktuális Híradó
MTVA műsorkészítő
Kezdőlap » Belföld

Napenergia - A napelemek, napkollektorok éltető eleme

| Feltöltve:
Napjainkban egyre többet hallani a megújuló energiaforrásokról, és egyre többen osztják a véleményt, miszerint a megújuló energiaforrások jelentik a jövő energiaproblémáira a biztos megoldás. Mindegyik megújuló energiaforrásnak megvan a maga sajátossága, előnye, legyen szó akár a vízenergiáról, szélenergiáról, vagy a napenergiáról.

A napenergia a modern kor egyik legeredményesebb energiaforrásai közé tartozik, mely számtalan olyan pozitívumot rejt, melyek akár az eddigiek fölé emelheti azt. Nem is csoda hát, hogy kutatók, tudósok és cégek is egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek a napenergiára. De pontosan mi is a napenergia, mennyi energiát lehet kiaknázni belőle, megéri-e foglalkozni vele, a napkollektor és a napelem eredményesnek bizonyul-e a kiaknázást tekintve. Ezekre a kérdésekre szeretnénk biztos választ adni, bemutatva a napenergiát egy általános, könnyen átlátható szinten.

Kezdjük rögtön a definiálással, lássuk, hogy pontosan mit is takar a napenergia. A Nap mérhetetlen energiája két formában éri a földet: hő és fény. E két formát az emberiség már ősidők óta hasznosítja, és szerencsére mindezt egyre fejlettebb technológia segítségével teszi. A napenergiához kapcsolódó technológiák, akárcsak a napfűtés, vagy az egyre elterjedtebb fotovoltaikus berendezések, az egyre fejlettebb a naperőművek vagy akár a napenergiát felhasználó épületek mind-mind segíthetnek megoldani az emberiség egyik égető kérdést, az energiakérdést. A Napból származó energia hasznosításának két fő módja ismert: az egyik a passzív, a másik pedig az aktív energiatermelés. Először is térjünk ki az aktív termelésre. Fontos tudni, hogy az aktív energiatermelésnek két alapvető módszere ismert. Első mód, hogy a napenergiát hőenergiává alakítjuk. A jellegzetes napenergia hasznosító épületeken nagy üvegfelületek néznek déli irányba, melyeket estére hőszigetelő táblákkal fednek. Az üvegezésen keresztül a fény vastag, nagy hőtároló képességű padlóra és falakra esik, melyek külső felületei szintén hőszigeteltek, így hosszú időn át képesek tárolni az elnyelt hőt. A hőenergia gyűjtése és tárolása főképp napkollektorokkal történik. Ez az a berendezés, ami elnyeli a napsugárzás energiáját, átalakítja hőenergiává, majd ezt átadja valamilyen hőhordozó közegnek. Hazánkban 2007-ben alkalmaztak először napkollektort panelházra, és az óta egyre nagyobb teret nyernek a kollektorok. A másik módszerrel, az úgynevezett fotovoltaikus eszközzel, amit PV-nek rövidítenek, ismertebb nevén napelem, a napsugárzás energiáját elektromos energiává alakítjuk. Harmadik lehetőségként termokémiai módszerekkel is tárolható. A passzív módot tekintve kissé más a helyzet. Tudni kell, hogy a passzív hasznosításkor az épület tájolása és a felhasznált építőanyagok az igazán fontos, meghatározó tényezők. Ilyen esetekben az üvegházhatás kerül kihasználásra az energiatermelés érdekében. Alapjában véve passzív napenergia-hasznosító minden olyan épület, amely környezeti adottságai, építészeti kialakítása következtében képes használni a Nap sugárzását, mint energiaforrást. A passzív napenergia-hasznosítás főként az átmeneti időszakokban működik. Tehát abban az esetben, azokban az esetekben, amikor a külső hőmérséklet miatt az épületen már hő veszteség keletkezik, de a napsugárzás már jelentős.

Fontos kiemelni azt is, hogy pontosan mit is jelent a Nap becses, sokat érő energiája. A Földre közel kétszáz petawattnyi energia érkezik a napból az atmoszféra részeibe. Ennek körülbelül harminc százaléka visszatükröződik az űrbe, a maradékot pedig a felhők illetve a földfelszín és az óceánok nyelik el. A napfény spektruma az infravöröstől a látható fényen keresztül az ultraibolyáig terjed. A földfelszín, az óceánok és az atmoszféra elnyeli a napsugárzást, és ennek következtében nő a Föld hőmérséklete. Az óceánokból elpárolgott vizet tartalmazó meleg levegő okozza a légáramlatokat. Amikor a levegő nagy magasságba ér, ahol a levegő hideg, a víz kicsapódik, ami felhőket formál és esőt okoz, megteremtve ezzel a víz körforgását. A víz kicsapódásának rejtett hője felerősíti a légáramlást, létrehozván olyan légköri jelenségeket, mint a szél, a ciklon vagy az anticiklon. Az óceánok és a föld által elnyelt napenergia tizennégy Celsius-fokon tartja a Föld átlaghőmérsékletét. A fotoszintézis segítségével a növények a napenergiát kémiai energiává alakítják, ami élelmet, fát, biomasszát és fosszilis tüzelőanyagokat hoz létre. Ezeket tudva nem is kérdéses, hogy mekkora pozitívumot jelent a Nap csupán csak az emberiség túlélését, fejlődését tekintve. s arról nem is beszéltünk, hogy mit jelenthet ez számunkra a jövőt tekintve. Érdekességként jegyezzük meg ezt az elképesztő tényt is: a földfelszín, az atmoszféra és az óceánok által elnyelt napenergia közel négy millió exajoule évente. Ez csupán annyit jelent, hogy egy Földet érintő egy órás napsugárzás annyi energiát jelent, mint amennyit az emberiség egy év alatt elhasznál más módszerekkel.

Mivel a Nap hihetetlenül kedvező, ezért nem is csoda, hogy felhasználása, kiaknázása is változatosságot garantál. Ennek egyik módja a napkollektor. De pontosan mit is takar ez az eszköz. Nos, a napkollektor olyan berendezés, eszköz, amely a napenergia segítségével, annak használatával állít elő fűtésre, hűtésre és vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való alkalmazása az épület megfelelő hőszigetelését feltételezi, és általában csak tavasszal és ősszel mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés használatos. Hőcserélő közege jellemzően folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek. A hétköznapi nyelvben gyakran összetévesztik a napelemmel, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja. E tekintetben mindenképp ki kell térni a naperőművekre is. A naperőmű tulajdonképpen egy gyűjtőfogalom, amely a megújuló energiaforrásokat felhasználó erőművek egyik fő csoportja, amelyekben a napsugárzás energiáját valamilyen módon hasznosítják. A félreértés elkerülése végett fontos tisztázni, hogy különbség van a napelemeket alkalmazó fotovillamos naperőművek között, ahol a Nap elektromágneses sugárzását közvetlenül alakítják villamos árammá napelem segítségével, és naphőerőművek között, amelyek a napkollektorok elvén a Nap infravörös energiáját gőzfejlesztésre használják, és ezt turbinákkal alakítják elektromos árammá. A negyvenedik szélességi fok alatt a háztartási meleg víz közel hatvan, hetven százaléka, hatvan Celsius-fokos hőmérséklettel számolva, állítható elő napkollektorok használatával. Ez egy kedvező, reális számnak vélhető. Az elmúlt években e rendszerek kapacitása elérte a több mint kedvező közel százhatvan GW-ot, melyből mintegy hetven GW az ezen a téren, élen járó Kínából származott. A lakossághoz viszonyítva viszont a háztartások több mint közel kilencvenöt százalékkal Izrael és Ciprus a technológia első számú alkalmazói

E cikkből nyilvánvalóan kiderül, hogy mekkora szereppel bír már most a napenergia. Ez a forrás egy akkora hatalmas energiaforrást jelent, melynek teljes kihasználásának elmulasztása igazi vétek lenne az energiakérdés megoldását tekintve. Számtalan olyan eszköz áll rendelkezésünkre, akárcsak a napelem és napkollektor, amellyel e hihetetlen energiaforrást alaposan ki tudnánk aknázni. Szerencsére ez folyamatban van, és már csak idő kérdése, míg teljes mértékben főszerepet kap.