| | |
Napenerhia hasznosítás
Hatalmas kihasználatlan energiamennyiség
A Nap hatalmas energiamennyiséget sugároz a Földre. Ha mindezt hasznosítani tudnánk, a bolygót mindössze fél óráig érő szolársugárzás fedezni tudná a világ éves energiafogyasztását. A napkollektor, mint a neve is mutatja, a Napból a Földre érkező sugárzás energiáját hasznosítja.
A napsugárzás időtartama döntően 1800-2050 óra között változik. A ténylegesen a Földre érkező energia elsősorban a felhőzet mennyiségétől függ. A legtöbb besugárzást júliusban kapjuk, annak ellenére, hogy a nappalok már valamivel rövidebbek és a Nap delelési magassága kisebb, viszont a felhőzet mennyisége csekélyebb, mint nyár elején.
A Napból a Földre érkező éltető sugárzás három részre bontható, ibolyán túli, látható és infravörös tartomáyra. A globális sugárzás 44%-a látható fényből, 7%-a UV sugárzásból, 48%-a IR (hő) sugárzásból és egy kis része feketetest sugárzásból
áll. A Nap energiáját közvetlenül hasznosító napelem és napkollektor a fény spektrumának más és más szegmensét használja.
Magyarországon az éves átlagos besugárzás (globálsugárzás), 1100-1400 kWh/m2 között változik. Négyzetméterenként ekkora energiamennyiség érkezik a földfelszínre. A kollektorok ezen energia egy részét hasznosítják elsősorban használati melegvíz készítésre, részben pedig fűtéskisegítésre, medencefűtésre. A besugárzott energia csak bizonyos százalékban hasznosul, mint hőenergia. Gyakran felmerülő kérdés, hogy az adott napkollektor mekkora teljesítménnyel rendelkezik. Erre egyértelmű választ nem lehet adni, ugyanis egy kollektor hatásfokát több paraméter befolyásolja. Ezek közül a két legfontosabb a napsütés intenzitása és
a kollektor és a külső hőmérséklet közti hőmérsékletkülönbség.
A munkafelület (napkollektor) akkor hasznosítja a napenergiát a legnagyobb hatásfokkal - előbbieken túl-, ha arra merőlegesen érkezik a napsugárzás. Ez
azt jelenti, hogy ideális esetben a teljes munkafelületet egy, a nap járását automatikusan követő, két irányban forgatható tengelyrendszerre kell felszerelni.
Ez a feltétel csak igen költséges berendezésekkel biztosítható. Kielégítő eredmény érhető el azonban a munkafelület megfelelő tájolásával. Általánosságban elmondható, hogy a déli tájolás és 40-45 fokos dőlésszög adja a legtöbb energiát. Az ettől való kismértékű eltérés néhány százalékkal csökkenti a várható éves energiahozamot. Tény, hogy a téli napfordulón a Napot 19 fokos szög alatt látjuk. Ez a legalacsonyabb napállás. A legmagasabb a nyári napfordulón, ez az érték 66 fok. Ekkor jár a nap a legmagasabban. Az, hogy a kollektorokat miként helyezzük el, nagyban befolyásolja, hogy mire és legfőképp mikor szeretnénk használni.
Ha elsősorban nyáron használjuk (nyaraló, kemping, stb.), akkor célszerű úgy megválasztani a dőlésszöget, hogy a nyári napsütés közel merőlegesen érje. Ebben az esetben a 60 fokos napsütést használjuk ki, így a tetőfelület a síkkal 30 fokos szöget kell, hogy bezárjon. Ellenben, ha elsősorban télen szeretnénk használni
(épületfűtés, fagymentesítés), akkor a téli átlagos napállásnak (30o) megfelelően 60 fok körül érdemes elhelyezni a kollektorokat. A leggyakrabban használt megoldás az egész éves kihasználás. Ilyen esetben a kollektorokat 40-45 fokos dőlésszögben célszerű elhelyezni. Ebből a szögből érkezik éves szinten a legtöbb energia. Amennyiben az éves kihasználásnak megfelelő 40-45 fokos szögtől eltérünk - például a téli használatra - abban az esetben a téli energiatermelés növelése
fejében vállaljuk, hogy a nyári hőnyereség csökken. És viszont is. A nyári energiatöbblet érdekében feláldozzuk a téli energiatermelést. Természetesen a kollektorok elhelyezését alapvetően a telepítési lehetőségek határozzák meg (tető irány, tető dőlésszög árnyékolás, domborzat).
|
|
Roth napkollektorok
| | |
|
