A napenergiát többféle eszközzel hasznosíthatjuk. A napelemek a fényből villamos áramot állítanak elő, ezt némi átalakítás (esetleg tárolás) után ugyanúgy használhatjuk, mint a hálózati áramot. A napkollektor a hősugarakat gyűjti össze, és meleg vizet állít elő. A napkoncentrátorok összehangolt tükörrendszerek segítségével állítanak elő magasabb hőmérsékletet – különleges erőművekben ez akár több ezer Celsius fok is lehet.
Földünkön a legnagyobb energiát és egyben a legnagyobb energiapotenciált a napsugárzás képviseli. A Nap mintegy 1024 watt teljesítménnyel sugároz, ebből a földfelszínre folyamatosan 1353 W/m2 teljesítmény érkezik. Ez a legfontosabb energia a földön, ez táplálja a növény- és állatvilágot, ezért ez jelenti a földi élet energetikai alapját is. A földi élet szempontjából a legfontosabb a Nap elektromágneses sugárzása, amelynek egy viszonylag kis részét fény és hő formájában közvetlenül is érzékeljük.
A napenergia gyakorlatilag a Föld minden táján megtalálható és jól használható. A légkör külső felületére lényegesen erősebb sugárzás érkezik, de mire leér a földfelszínre, egy része elnyelődik, elvész, számunkra csak a maradék (mintegy 47-48%) jelenti a felhasználható forrást. Ez is jelentős érték azonban.
Sík kollektorok
Technikatörténetileg a legelső kollektorok a sík kollektorok voltak. Esetükben egy jó hőelnyelő tulajdonságú gyűjtőfelület (szelektív abszorber) gyűjti be a hőt és adja át a hozzá erősített csőkígyórendszernek, mely fagyálló folyadékkal van feltöltve. A hőenergiát zárt hőcserélővel visszük ki a rendszerből. A síkkollektorok kiválóan alkalmasak melegvíz-előállításra és uszoda-, medencemelegítésre.
Hazánkban a nyári és a téli napenergia-hozamok között mintegy 1:4?1:5 arányú különbség mutatkozik. Fűtésrásegítéshez ezért némileg megnövelt teljesítményre (több kollektorra) van szükség.
Nyári időszakban nincs túlzottan nagy eltérés a vákuumcsöves, illetve a nem vákuumos kollektorok között, a különbség és az előnyök inkább a téli időszakban mutatkoznak meg.
Hatékonyabb csapdák
A vákuumcsöves kollektorok esetében a hőgyűjtő felületet vákuumtérrel szigeteljük el (a legjobb hőszigetelő anyag a vákuum) a környezeti levegőtől. Ezzel a megoldással a kollektorok hatékonysága lényegesen növelhető, amelynek némi ára van ugyan, de a különbség hatékonyságban akár 30-35% is lehet. Ez az előny főleg az őszi?téli időszakban jelentkezik észlelhetően.
Az utóbbi években sokat fejlődött a kollektorgyártás, korszerű abszorberanyagokat fejlesztettek ki. Megjelentek egyéb olyan – ötletek – és konstrukciós megoldások is, amelyek hatékonyabb – csapdákat – jelentenek a nap hőenergiájának.
Újszerű, a belső reflexiót növelő felületek kialakításával a jelenlegieknél sokkal hatékonyabb kollektorok is készíthetők. Az ötlet ezenkívül még sok egyéb újdonságot is rejt, többek között azt a szabadalmaztatott technológiát, amely biztosítja
(folytatás a 32. oldalon)
(folytatás a 31. oldalról)
a belső reflexiós réteg (ICR) hosszú idejű stabilitását is (ezért a gyártó 10 év garanciát vállal a kollektorra, ami ma egyedülálló a piacon). – Vákuumcső?-igény esetén alacsony nyomású Xenongázzal töltött is lehet alacsony hőmérsékletű alkalmazáshoz.
A napkollektorokat többnyire rendszerbe állítva szereljük és üzemeltetjük. Tipikus rendszervázlatokat mutat be ábránk. Felső részén medence melegítését és zuhany ellátásának vázlatát láthatjuk. A középső rész melegvíz-készítésének kiépítését mutatja be vezérléssel és hőcserélős tárolóval, mely egyben a mosógépet is ellátja meleg vízzel. Az alsó rendszer egy lehetséges megoldás a ház fűtésének kiegészítésére.
Koncentrátoros rendszerek
Szólnunk illik az egyre inkább terjedő koncentrátoros megoldásokról is. A rendszer főleg ipari, illetve nagyközösségi hasznosításra ajánlott (lakóközösségek, faluközösség,
nagyobb intézmények stb. részére). Ekkor egy speciális parabola alakú vonaltükör-rendszer fókuszában hőgyűjtő csövet helyezünk el. A fókuszálás következtében a csőben igen magas hőmérséklet alakulhat ki, ezért a rendszer rendkívül hatékony megoldás hőenergia nagybani termelésére.
Hozzászólások