Napenergia-hasznosítás

Napenergia forrása: fúzió Mark Tiele Westra 600 millió t/s H 596 millió t/s He

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).

Napállandó: 1360 W/m2

q [kW/m2]=f(λ)

A fény szóródása National Geographic

Napsugárzás hullámhossza

Áteresztőképesség=f(λ [µm])

Napsugárzás elméleti rendelkezésre állása

Különböző dőlésszögű felületekre érkező sugárzás intenzitása reak.hu

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

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

Elméleti sugárzási energia, tényleges sugárzási energia, derült napok aránya Hónap IT IT' IT'/IT n (MJ/m2) Január 341 105 31% 33% Február 450 151 34% 37% Március 731 318 44% 44% Április 953 440 46% 43% Május 1180 595 50% 48% Június 1226 632 52% 47% Július 1223 662 54% 53% Augusztus 1063 574 54% 55% Szeptember 799 398 50% 55% Október 576 264 46% 46% November 372 117 31% 33% December 299 80 27% 26% Összeg 9214 4336 47% 43%

Magyarország napenergia-potenciálja

Közvetett napenergia-hasznosítás

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

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

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

Direkt rendszerű passzív napenergia-hasznosítás

Trombe fal

Elkülönített naptér

Energiatakarékos épületek fejlődése []

Természetes megvilágítás Napfény-csövek

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

Napkollektor Elnyeli a napsugárzást, a hőt átadja a hőhordozónak.

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.

Napkollektor veszteségei

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).

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

Napkollektorok kapcsolása csőkígyós osztó-gyűjtős vegyes

Vákumcsöves napkollektor

Vákuumcsöves kollektor Hőhordozó közeg: víz

Hőcsöves kollektor A hőhordozó közeg fázisváltó

Kollektorok hatásfoka Bitai András

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

Termoszifon

Egykörös és kétkörös rendszer

Kétkörös napkollektor-rendszer kiegészítő fűtéssel

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

60 lakásos társasház napkollektor tető, hmv előállítás

Napkollektoros hőhasznosítás Naplopo.hu

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

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

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

Tálcás kéményes töltetes szárító Imre László