Sokan el sem tudják képzelni, hogy mennyi energia jut a Földre a napsugárzás révén. A földfelszín minden egyes négyzetméterét nagyjából 1000 Joule napenergia éri másodpercenként! Ezt az óriási mennyiségű és korlátlanul rendelkezésre álló energiát – ami ráadásul ingyen is van – érdemes hasznosítani! Nem is meglepő, hogy éppen ezen tulajdonságai miatt vált mára a napenergia az egyik legnépszerűbb megújuló energiaforrássá. A napsugárzás felhasználásának két ismert módja van: aktív és passzív. Jelen írásunkban a napenergia hasznosítása, valamint a napenergia előnyei kerülnek bemutatásra.
Melyek a napenergia felhasználás előnyei?
Még mielőtt a napenergia hasznosítás módozataira kitérnénk bemutatjuk, hogy milyen előnyökkel is jár a napsugárzás felhasználása. Az emberiség energiaigénye folyamatosan növekszik, ami jelentősen megterheli a bolygót és annak energiahordozó készleteit. Mindez a természet számára is káros, mert a fosszilis energiahordozók kitermelése jelentős tájsebeket okoz, felhasználásuk pedig hatalmas károsanyag-kibocsátással jár. Mindezért szükségszerű megújuló energiaforrásokat használni. A hagyományos energiaforrásokkal szemben a napenergia előnyei a következők:
- kimeríthetetlen készlettel rendelkezik,
- ingyenesen rendelkezésre áll,
- a Földön szinte bárhol elérhető és hatékonyan felhasználható,
- környezetkímélő, felhasználása nem jár károsanyag-kibocsátással,
- felhasználása lakott területeken is történhet,
- lehetővé teszi a függetlenedést az energiaszolgáltatótól.
Ezen okoknál fogva igen népszerű a napenergia felhasználása Magyarországon!
Napenergia felhasználási lehetőségei
A napenergia hasznosítása többféle módon is történhet. Gyakorlatilag az épületek megfelelő szigetelésével is a napenergia felhasználás hatékonyabbá tétele történik. A napenergia felhasználási lehetőségei közé tartoznak még azok a berendezések, amik a Nap energiáját átalakítva teszik lehetővé a villamos energia vagy hő/melegvíz előállítását. Ezeket az eszközöket, anyagokat két nagy csoportba oszthatjuk, aszerint, hogy milyen módon történik meg a hasznosítás:
- aktív napenergia felhasználás
- passzív napenergia felhasználás
Adódhat a kérdés, hogy miket működtet a napenergia? Nos közvetlenül a napkollektort, a napelemeket és a naphőerőműveket. Utóbbi kettő viszont a napenergia felhasználása során elektromos áramot állít elő, ami mindenféle villamos berendezés működtetésére is alkalmas lehet.
Napenergia felhasználása aktív módon
A napenergia aktív felhasználása azt jelenti, hogy a Napból érkező energia felfogására és feldolgozására egy berendezést hívunk segítségül. Aktívan használjuk fel a napenergiát, ha például napelemet vagy napkollektort működtetünk, hogy azzal energiaigényünket elégíthessük ki.
Napelem
Egy napelemes rendszer a napfényt felfogva, azt átalakítva hoz létre elektromos áramot. Ezek a rendszerek a fotovoltaikus hatás elvén működnek, melyről a Napelem panel felépítése, működése és szerepe a rendszerben írásunkban részletesen is beszámoltunk. A telepített panelek a felfogott napfényt első körben egyenárammá alakítják, amelyet majd az inverter alakít át a háztartási gépek üzemeltetésére is alkalmas, biztonságosabb váltakozó árammá. Sőt a napelemes rendszer által előállított energiát akár hűtő-fűtő berendezések üzemeltetésére is lehet használni, így pedig nemcsak a szükséges elektromosságot, hanem a fűtési/hűtési energiát is biztosítani tudjuk.
A napelemek három leggyakrabban alkalmazott típusa a monokristályos, a polikristályos és a vékonyrétegű napelem. Mindegyik fajtának megvannak a maga előnyei, melyről a Napelem fajták bemutatása és összehasonlítása cikkünkben már beszámoltunk. Ugyanakkor itt meg kell azt is jegyezni, hogy folyamatosak a kutatások, a jövőben e hármas tovább bővülhet új, innovatív megoldásokkal.
Napkollektor
A napkollektor a napelemmel ellentétben nem áramot, hanem hőenergiát állít elő, amit folyadék felmelegítésére használnak. Ez alkalmas lehet fűtésre, vagy pusztán meleg vízként való hasznosításra is. Felhasználási lehetőségei ugyan korlátozottabbak, mint a napelemek esetében, azonban hatásfoka sokkal magasabb.
Naphőerőmű
A naphőerőmű a naperőművek egyik fajtája, amely a napkollektorhoz hasonlóan a Nap közvetett hőenergiáját hasznosítja. A berendezés működésével forró gőzt vagy gázt állít elő, amely mozgásba hozza a turbinák lapátjait, ami így elektromos áramot termel. Ezeket a létesítményeket többnyire forró területeken telepítik, ahol maximalizálható és folytonos a hőenergia-ellátottság. A naphőerőműveknek több típusa is létezik:
Parabolavályús naphőerőmű: esetében egy parabola keresztmetszetű tükrös felületű vályú fókuszvonalában egy cső fut végig, amelyben a folyadékot keringetik. Az így felforrósodó folyadék jelenti az energiatermelés alapanyagát. A parabolavályús kialakítású erőműre kitűnő példa a Mojave-sivatagban található SEGS naphőerőmű-rendszer.
Tornyos naphőerőmű: esetében a felfűtendő folyadék egy toronyban kerül tárolásra. A tornyot mozgatható állású (napkövető) síktükrök veszik körbe úgy, hogy a Nap sugárzását mindig a fűtendő közeg tetejére vetítsék vissza. Az újabb létesítményekben pedig már nem vizet, hanem sóolvadékot melegítenek, ami így lehetővé teszi az energia tárolását is. Ilyen erőműegység például a Las Vegas melletti Ivanpahi naphőerőmű.
Tányéros naphőerőmű: egy tányérszerű rádióteleszkópra hasonlít, melyen tükrök kerülnek elhelyezésre. Ezek fókuszpontjában van a fűtendő folyadék. A berendezés szintén napkövető, így folyamatosan biztosított a megfelelő besugárzás.
Kéményes naphőerőmű: egy kéményből és annak lábait körülölelő napkollektorból áll. Működésének lényege, hogy a napkollektor felmelegíti az alatta elhelyezkedő levegőt, ami a kéménybe áramolva felemelkedik. A kéményhatás okozta légáramlás a torony lábánál található beömlőnyílásoknál elhelyezett turbinákat hajtja meg, és termel áramot.
A napenergia felhasználása passzív módon
A passzív felhasználás több tényezős, komoly tervezési és magas szintű szakképzettséget igénylő feladat. Ennél a módozatnál már az épület tervezésénél is figyelembe kell venni az alábbi faktorokat:
- épület tájolása (az északi földgömbön legoptimálisabb a déli tájolás)
- nyílászáró elhelyezése (hogy minél több napfény jusson a belső terekbe)
- homlokzat jellemzői (tegye lehetővé minél több napfény befogadását, nagy felületek)
- megfelelő hőszigetelő anyagok alkalmazása (a szigetelés kiemelten fontos a meleg benntartásában)
A fent felsoroltak együttes alkalmazása nagymértékben növelheti az épület passzív napenergia felhasználását.
A napenergia hasznosítása vállalkozások és befektetők számára
Egy napelemes rendszer lehetővé teszi, hogy a háztartási gépek számára biztosított legyen a megfelelő árammennyiség. Sőt egy megfelelően megtervezett rendszer lehetővé teszi azt is, hogy egy házi EV-töltő segítségével elektromos autót is töltsünk. A napelemes rendszer tehát mindenképpen jó befektetés.
A napenergiát a fent bemutatott módok valamelyikével nemcsak a háztartások, hanem a vállalkozások is tudják hasznosítani. A vállalatok számára éppen olyan fontos az energiával való gazdálkodás, mint a lakossági szférának. Sőt a cégek számára ez már több gyorsan megtérülő befektetésnél, hiszen sokan presztízskérdést is csinálnak belőle. Világszerte több vállalat büszkélkedik már azzal, hogy a napelemek vagy egyéb megújuló technológiák alkalmazása révén elérte a karbonsemleges működést.
A karbonlábnyom ugyanakkor nem csak lokálisan, adott telephelyre vonatkozóan csökkenthető. Amennyiben a vállalkozás telephelyén nem áll rendelkezésre elegendő hely/felület megfelelő méretű erőmű felállítására, akkor ajánlatos napelemparkokat létrehozni. Ezzel ugyan nem közvetve történik a felhasználás, de a hálózatba táplált és onnan vételezett energia így is kiegyenlíthető.
Meg szeretné tudni mennyibe kerül egy napelemes rendszer? Kérjen ajánlatot! Az ingyenes kalkulációt követően 15 percen belül személyre szabott, részletes árajánlatot küldünk az Ön részére!
