Napenergia-hasznosítás

Az előadások a következő témára: "Napenergia-hasznosítás"— Előadás másolata:

1 Napenergia-hasznosítás

2 Napenergia forrása: fúzió
Mark Tiele Westra 600 millió t/s H millió t/s He

3 Napsugárzás Nap felszínének hőmérséklete ~6000K.
Stefan - Boltzmann törvény: a sugárzás intenzitása a hőmérséklet negyedik hatványával arányos: E(T)= σ T4. Wien törvénye: a maximális intenzitás hullámhossza annál kisebb, minél nagyobb a sugárzó test hőmérséklete: λm*T=const(3000).

4 Napállandó: 1360 W/m2

5 q [kW/m2]=f(λ)

6 A fény szóródása National Geographic

7 Napsugárzás hullámhossza

8 Áteresztőképesség=f(λ [µm])

9 Napsugárzás elméleti rendelkezésre állása

10 Különböző dőlésszögű felületekre érkező sugárzás intenzitása
reak.hu

11 45°dőlésszögű felületre érkező sugárzás intenzitása a tájolás függvényében
reak.hu

12 Napsugárzás mérése Solarimeter
Vízszintes felületegységre eső direkt és szórt sugárzás mérése.

13 Elméleti sugárzási energia, tényleges sugárzási energia, derült napok aránya
Hónap IT IT' IT'/IT n (MJ/m2) Január % 33% Február % 37% Március % 44% Április % 43% Május % 48% Június % 47% Július % 53% Augusztus % 55% Szeptember % 55% Október % 46% November % 33% December % 26% Összeg % 43%

14 Magyarország napenergia-potenciálja

15 Közvetett napenergia-hasznosítás

16 2. Napenergia közvetlen hasznosítása
Hőtermelés napenergiából: Passzív napenergia-hasznositás, Aktív napenergia-hasznositás. Villamosenergia-termelés napenergiából: Hő-villamos naperőművek, Fotovillamos energiaátalakítók.

17 2.1. Passzív napenergia-hasznosítás
Helyiségfűtés, -hűtés más célokat is szolgáló szerkezetekkel. Integrált kis hőigényű épületek. Természetes világítás – villamos energia megtakarítás.

18 Passzív napenergia-hasznosítás eszközei
Tájolás, alaprajz; Minél kisebb felület; Sugárzáselnyelő felületek, hőtárolás; Hőszigetelés, árnyékolás.

19 Direkt rendszerű passzív napenergia-hasznosítás

20 Trombe fal

21 Elkülönített naptér

22 Energiatakarékos épületek fejlődése []

23

24

25 Természetes megvilágítás
Napfény-csövek

26 2.2. Aktív napenergia hasznosítás
Rendszer felépítése: Elnyelő-szerkezet (kollektor), Tároló, Működtető szerkezetek és hálózat.

27 Napkollektor Elnyeli a napsugárzást, a hőt átadja a hőhordozónak.

28 Cél: az érkező sugárzás lehető legnagyobb részét elnyelje
Abszorber Cél: az érkező sugárzás lehető legnagyobb részét elnyelje Lehetséges megoldások: Többrétegű szelektív bevonat Mikrostruktúra szelektív kialakítása A különböző hullámhosszúságú sugárzást különböző rétegek nyelik el.

29 Napkollektor veszteségei

30 Napkollektor lefedése
mechanikai védelem, az abszorber és a külső tér közötti hőszigetelés, a napsugárzás áteresztése a lehető legkisebb veszteséggel, az abszorber hosszúhullámú sugárzása által létrejövő hőveszteség csökkentése. Okozott veszteség: Visszaverés (beesési szög, anyag törésmutatója), Elnyelés (anyag, vastagság).

31 Napkollektorok típusai
Lefedés nélküli (sík, bevonat nélkül) Lefedéses Bevonat nélküli (síkkollektor) Szelektív bevonat síkkollektor Vákuumcsöves sima vákuumos

32 Napkollektorok kapcsolása
csőkígyós osztó-gyűjtős vegyes

33 Vákumcsöves napkollektor

34 Vákuumcsöves kollektor
Hőhordozó közeg: víz

35 Hőcsöves kollektor A hőhordozó közeg fázisváltó

36 Kollektorok hatásfoka
Bitai András

37 Hőhordozó közeg Víz: Fagyálló. Levegő Egyszerű hozzájutni,
Jó hővezető, Ártalmatlan, csak 100°C-ig alkalmazható. Fagyálló. Levegő

38 Termoszifon

39 Egykörös és kétkörös rendszer

40 Kétkörös napkollektor-rendszer kiegészítő fűtéssel

41 Működtető szerkezetek
Keringető rendszerek, Hőcserélő/k/, Szabályozás, Biztonsági berendezések.

42 60 lakásos társasház napkollektor tető, hmv előállítás

43 Napkollektoros hőhasznosítás
Naplopo.hu

44 Szezonális tároló lehetősége
A ház térfogatának megfelelő melegvíz-tartály. Fél méter vastag szigetelés. Megtérülés ideje: hosszú.

45 2.3. Napenergia mezőgazdasági hasznosítása
Hajtató-házak üzemeltetése (fóliasátrak). Terményszárítás. Technológiai melegvíz.

46 Terményszárítás Cél: tartósítás. Napenergia hasznosítás indokai:
Nincs tüzelőanyag-költség; Tiszta; Időszakok (igény és kínálat) egybeesnek; Szárítási hőmérséklet igény megfelel az elérhetőnek.

47 Tálcás kéményes töltetes szárító
Imre László