8/8/2019 napenergia

1/21

8/8/2019 napenergia

2/21

Napenergia

Az mr rgta kztudott, hogy a napsugrzsnak jtkonylettani hatsai vannak, azonban azt mr nem mindenki tudja,

hogy Nap energijt tbbflekppen hasznosthatjukotthonunkban is.

A kvetkez kben bemutatunk nhny olyan hzat, melyek mr szinte teljesen fggetlenek a klnbz szolgltatktl, majd

bemutatjuk a napsugrzst kzvetlenl hasznostani tudberendezseket, melyeket akrmelyik hzba, vagy laksba be

lehet pteni energia-, s nem utols sorban pnz-megtakartsiszempontbl.

8/8/2019 napenergia

3/21

S zolrhz: a nap energiit tudatosan - passzvan vagy aktvan -hasznost plet. Attl fgg en, hogy a napenergia milyen mrtkbenvesz rszt a hz energiafelhasznlsnak fedezsben, beszlhetnk

kisenergij, pluszenergij, nullenergij hzrl.

Nullenergij hz: azok az pletek, melyek az ves energiaszksgletket a hz naptl nyert energijval megkzelt leg nmaguk

fedezni tudjk. Ezt termszetesen ves szinten szmoljk, hiszen

nyron tbb energia nyerhet , mint tlen.

A pluszenergij hzak az v folyamn tbb energit nyernek a naptl,mint amennyit az adott v alatt felhasznlnak.

Az ezen kategriba tartoz hzak mind napkollektorral (melegvizet

termel berendezsek), mind napelemmel (elektromos ramot termelberendezsek) biztostjk. A nyri napsugrzsbl termelt meleg vizet

vz-, vagy h trolkkal rzik meg a tli, hidegebb id szakokra, azesetleges tltermels miatt feleslegess vl elektromos energit pedigaz elektromos hlzatba pumpljk be. Ehhez egy specilis elektromos

mr ra kell, mely ilyenkor visszafel forog.

8/8/2019 napenergia

4/21

H a a tervez , nulla, vagy plusz energij hz tervezst t zi ki cljul,legfontosabb feladata a napkollektorok s napelemek megfelel

mretezse.

Az ilyen pleteket ugyanis jelent s mennyisg napenergia hasznostberendezssel kell elltni.

A nulla-, valamint a pluszenergij hzak jelenleg javarszt ksrleticllal plnek, ezen pletek szmra haznk nem biztost igazn

lehet sgeket s nem is jelent vals piacot.

A kisenergij hzak f tsi energiaignye 70kWh/m2/v, hasznos

alapterletket figyelembe vve.

Pldul egy 120 m2 hasznos alapterlet hznl ez vesen 8400 kWhves energiaignyt jelent, ami 890 m3 fldgznak, s krlbell 95 000

Ft ves f tsi kltsgnek fele meg (2008-as rakon).

8/8/2019 napenergia

5/21

K isenergij hzakat ma mr tudatos ptszeti tervezssel, smegfelel modern h szigetelssel ltre lehet hozni. Az gy tervezett

hzat, mely a nap sugrzst csupn passzvan hasznostja,

passzvhznak nevezzk. Az ilyen laksok a hzba bejutnapsugrzst hasznostjk, teht megfelel ptszeti tervezssel,megfelel tjolssal s technikai megoldsokkal, valamint

h szigetelssel a kisenergij hz kialakthat.

Az ilyen, kisenergij passzvhzak kiegszthet ek napkollektorral az energiaszksgletek kielgtse rdekben - , melyek megfelel

tervezs s mretezs esetn a hasznlati melegvz 90%-tbiztostjk. Tovbbi napkollektorok hasznlatval a hz f tse, de

akr a medence viznek f tse is megoldhat. Napelemekhasznlatval pedig a hz fenntartshoz szksges elektromos

ram is el llthat otthon. A tovbbiakban ezeket mutatjuk be. Anapenergia, gy a napelemek s a napkollektorok alkalmazsnak iskimagasl jv t jsolnak a szakrt k. A Nap ltal 1 ra alatt a Fldre

sugrzott napenergia elegend a Fld lakossgnak vesenergiafelhasznlsra. rdemes teht valamennyinknek

elgondolkozni, hogy ezt a rengeteg termszetes energit, ami ingyenrkezik, hogyan tudnnk a sajt magunk szolglatba lltani.

8/8/2019 napenergia

6/21

L eveg s napkollektor A leveg s napkollektor m kdsi elve meglehet sen egyszer , a

napenergia hatsra a napkollektoron tfjt leveg felmelegszik, ezt ameleg leveg t pedig azonnal fel lehet hasznlni f tsi clokra,valamint melegvz ksztsre. Az azonnali felhasznlson kvl

tovbbi el nyt jelent mg, hogy nem szksg specilis h cserlfolyadk, csupn a leveg t hasznlja a rendszer h cserl kzegknt,

gy olcsbb, mint a folyadkos rendszerek.

Ez az egyik leggazdasgosabb rendszer, egyes leveg snapkollektorokat akr hzilag, otthon is el lehet lltani, ami nveli agazdasgossgot, azonban ezen szerkezetek hatsfoka, teljestmnye

s megbzhatsga jval elmarad a gyri rendszerek ugyanezentulajdonsgaitl.

A trkpr l leolvashat, hogy orszgunk terletn bell maximum 5%-os eltrs tapasztalhat a legjobban s a legkevsb napsttt

tjak kztt, azaz a napsttte rk szmnak tekintetben.

8/8/2019 napenergia

7/21

Napelem

A napelemek olyan napfnygy jt eszkzk, amelyek afnysugrzs energijt kpesek kzvetlenl villamos energiv,

azaz elektromos ramm alaktani.

Erre azrt kpesek, mert a fny elnyel dse a napelem cellibanelektromosan tlttt rszecskket hoz ltre az eszkzben, melyeket

a szerkezetbe beptett elektrontr mozgsra ksztet, ezltalelektromossgot hozva ltre.

A napelemek egy specilis fajtja a fotovoltaikus elem, mely nemcsupn napstsben, hanem rnykban is kpes ramot termelni.

A napelemekre minimlisan 25 v garancit ad a legtbb gyrt,valamint forgalmaz, de ez szmos esetben, kimagasl min sg s

szakszer tervezs esetn a 40 vet is elri.

8/8/2019 napenergia

8/21

A napelemek fajtiAlapanyag szerint tbbfle napelemet klnbztetnk meg: lteznek szilcium,valamint klnbz flvezet s szerves anyagokbl kszlt berendezsek. A

szilciumon bell vannak egykristlyos szilcium, polikristlyos szilcium, s amorf szilcium napelemek.

K inyerhet teljestmnyA napelemekb l kinyerhet teljestmny meglehet sen sok sszetev fggvnye.Hatssal van r tbbek kztt a fny beessi szge, a megvilgts intenzitsa,valamint termszetesen a napelemre csatolt terhels is.A fny intenzitst nem mi befolysoljuk, hanem az ppen aktulis id jrs, azonban amsik kt fent emltett sszetev megfelel tervezsi munkval adott laksra, hzraoptimalizlhat.Tbbfotonos technolgia alkalmazsval, azaz apr lencsk hasznlatvalkoncentrlhat a napsugrzs, gy a hatsfok 66%-ra nvelhet , melynl a

legkorszer bb gztzels er m vek hatsfoka is gyengbb, ezek ugyanis maximum55-60%-os hatsfokkal dolgoznak.A napelem beptse tulajdonsgait tekintve ktfle lehet, fix vagy napkvet fajta.Ahhoz, hogy egsz nap maximlis teljestmnnyel tudjuk gy jteni a napsugarakat(termszetesen az aktulis id jrs ltal behatrolt ez az id szak), a napkvetrendszer kiptse szksges. Ekkor ki kell ptennk egy mozgat elektronikt, melymindig gy mozgatja a szolr paneleket, hogy a napsugarak beessi szge lehet leg amer legeshez kzeltsen, mert ilyenkor tudja a legtbb napfnyt elnyelni.

8/8/2019 napenergia

9/21

Ezzel szemben a fix beptett rendszereknl elegend a hz tet szerkezett anapelemek tartjaknt felhasznlnunk.

A fixen beptett rendszer, megfelel tjolssal termszetesen, naponta 6 rnkeresztl kpes nmagba napfnyt beszvni.

Mindennek az alapja azonban a pontos mrnki tervezs, ennek hinyban sokszor csupn kidobott pnz a fix beptses napelemes rendszer.

Hztartsainkban az elektromos berendezseinket folyamatosan szeretnnk

zemeltetni, viszont a napelem a napsugrzs intenzitsnak vltozatossgakvetkeztben nem tud folyamatosan energit biztostani.

Erre a problmra az energiatrol pufferek alkalmazsa jelenthet megoldst.

A puffer egyfajta tmeneti energiatrol, melynek hasznlatval a kevsb napstsesrkban is m kdtethetjk elektromos berendezseinket.

A berendezseink ltal termelt tbbletenergia hasznostsnak msik tja az inverter alkalmazsa.

Az inverter egy olyan kszlk, mely a napelem egyenramt vltakoz rammalaktja t, s visszatpllja azt az elektromos hlzatba.

Ez a megolds haznkban azonban egyel re mg nem megoldott.

8/8/2019 napenergia

10/21

A tbbletenergiavisszatpllsa a hlzatba

A teljestmny nvelsnek egyikmdja sok apr lencse alkalmazsa,amelyek a napfnyt, a beessiszgt l fggetlenl, a napelemekre

koncentrljk.

Napkollektor

A napkollektor egy olyan szerkezet,mely a Nap energijnakfelhasznlsval termel h t.Ezt a szerkezetet, mely kpes a Napenergijt h energiv alaktani,L eggyakrabban laksok f tsre,valamint vz melegtsre

hasznljk. Alkalmazhatpadlf tsi s falf tsirendszerekkel kombinlva egyarnt,de ugyangy helyettesthet vele amelegvz el lltshoz hasznltbojler, vagy akr medence vznek

melegtshez is sikerrelhasznlhat.

8/8/2019 napenergia

11/21

A napkollektorok egyik legnagyobb el nye, hogy az energiatalaktstmagas hatsfokkal kpesek vghezvinni.

Htrnyaknt megemlthetjk a kezdeti nagy pnzbefektetst, amiviszonylag hossz id alatt trl meg.

El nye tovbb mg az is, hogy magas h fok vizet kpes szolgltatni,amit akr ipari felhasznlsban is alkalmazhatunk, de az otthoni

felhasznli fogyasztsban meglehet sen jl hasznosthatjuk ezt aszerkezetet.

Sok esetben keverik ssze a napkollektort a napelemmel, de a kett mr csak m kdsi elvb l s alkalmazsi terletb l addan sem ugyanaz.

Mg a napkollektor f tulajdonsgaknt melegvz szolgltatstemlthetnnk, addig a napelemet ltalban elektromos ram termelsre

hasznljk.

Emellett a gyakorlati alkalmazsok figyelembevtelvel elmondhat, hogya napkollektor nagyobb terlet kpes gazdasgosabban lefedni, mint a

napelem, azaz jobban kifizet d ma Magyarorszgon napkollektorthasznlni, mint napelemet, valamint a befektets megtrlsi ideje is a

napkollektornl kedvez bb.

8/8/2019 napenergia

12/21

A napkollektor m kdsi elveA szerkezet kls rszn tallhat egy abszorber anyag, mely az egsz

rendszer egyik alappillre.Az abszorber az a kollektor, mely a nap fel fordtva veszi fel annakh energijt, s a benne kering h cserl folyadk segtsgvel

juttatja el a f tsi rendszerbe.

Ez a folyadk elgg specilis, mert igen magasan tallhat aforrspontja, valamint a fagypontja is jval a folyadkok megszokott

fagypontja alatt helyezkedik el.

Ennek a specilis folyadknak a h mrskletvltozst figyeli a

rendszer automata ellen rz szerkezet, s a megfelel en magash mrsklet elrsekor elindtja a folyadk keringetst a rendszerben.

A folyadk el szr egy bojlerbe kerl egy szivatty segtsgvel,melyben tadja a h jt a bojlerben tallhat vznek, s ebb l a bojlerb llehet a laksok f tsre, valamint melegvz-elltsra a vizet hasznlni.

8/8/2019 napenergia

13/21

A napkollektor m kdsi elve

Mi most legf kpp a leveg csves s a vkuumos napkollektorral foglalkozunk,de vannak msmilyen tpusak is, mint pldul a gravitcis elven m kd , vagy

ennek tovbbfejlesztett vltozata, a parabols napkollektor, valamint anapkollektor-piramis, ezeket f leg ipari mretekben gazdasgos hasznlni.

8/8/2019 napenergia

14/21

A napkollektor m kdsi elve

8/8/2019 napenergia

15/21

L eveg s napkollektor

A leveg s napkollektor m kdsi elve meglehet sen egyszer , anapenergia hatsra a napkollektoron tfjt leveg felmelegszik,

ezt a meleg leveg t pedig azonnal fel lehet hasznlni f tsiclokra, valamint melegvz ksztsre.

Az azonnali felhasznlson kvl tovbbi el nyt jelent mg, hogynem szksg specilis h cserl folyadk, csupn a leveg t

hasznlja a rendszer h cserl kzegknt, gy olcsbb, mint afolyadkos rendszerek.

Ez az egyik leggazdasgosabb rendszer, egyes leveg snapkollektorokat akr hzilag, otthon is el lehet lltani, ami

nveli a gazdasgossgot, azonban ezen szerkezetek hatsfoka,teljestmnye s megbzhatsga jval elmarad a gyri

rendszerek ugyanezen tulajdonsgaitl.

8/8/2019 napenergia

16/21

Sk napkollektor

Egyms mell helyezettsk napkollektorok

8/8/2019 napenergia

17/21

V kuumcsves napkollektor

Az egyik legnagyobb hatkonysggal zemel napkollektor avkuumcsves rendszer . A szerkezet sajtossga, hogy viszonylag

gyenge fnyviszonyoknl, valamint hidegebb kls h mrskletesetn is akr 95C h fokra tudja felmelegteni a vizet, azaz zordabb

id jrsi krlmnyek kztt is nagy hatkonysggal zemel.

A napkollektor vkuumcsvnekm kdsi elve

8/8/2019 napenergia

18/21

A leveg s napkollektort azrt kellett tovbbfejleszteni, mert ebb l mgszmottev h felhasznls nlkli tvozst lehetett kimutatni, s ezt a

problmt a vkuumcs segtsgvel lehet megoldani.

A vkuumcs ben egy rzcs tallhat, mely sszegy jti a Nap ltal aFldre sugrzott h energit, a cs ben tallhat vkuum pedig elszigeteli

a krnyezett l az sszegy jttt h t, ezltal jobban trolva azt.

A vkuumcs ben brium tallhat, ez biztostja a vkuum fenntartst,mert a brium megkti az esetlegesen felszabadul gzmolekulkat.

gy a cs ben a h mrsklet elrheti akr a 300 C-ot is, szemben a sk,leveg hasznostsra pl kollektoroknl tapasztalhat 150 C-kal.

Tovbbi el nyk a sk kollektorokkal szemben az is, hogy avkuumcsvek sokkal tovbb kpesek maximlis teljestmnyt nyjtani,mert a csvek 40-45-os szgtartomnyban kpesek hasznostani a Nap

sugarait, gy nem kell hozzjuk forgatmotorokat szerelni, hogy kvesska Nap plyjt.

8/8/2019 napenergia

19/21

V kuumcsves napkollektor

Sokaknak azrt nem jelentenekalternatvt a vkuumcsves

kollektorok, mert nagyon drgk.

Ezzel kapcsolatosan tvhit, hogy azolcsbban kaphat, K nban

gyrtott kollektorok is teljesen jlhasznosthatak.

Ezek ugyanis nem kpesek kzelsem olyan teljestmnyre, mint amin sgi gyrak termkei, valamint

hasznos lettartamuk is jvalelmarad az utbb emltett

termkekt l.

Igaz, hogy egy min sgivkuumcsves napkollektor drgbb, azonban ha megvizsgljukaz r/rtk arnyt, rvid id n bell

rjhetnk, hogy ez a jobbbefektets, mg ha hosszabb id

alatt is trl meg.

8/8/2019 napenergia

20/21

A napkollektorok jv je

M indenekel tt rdemes elgondolkodnunk rajta, hogy anapkollektorok hasznlatban mennyi kiaknzatlan lehet sg rejlik,hiszen egyre tbb alternatvt dolgoznak ki a mrnkk a

hasznostsukra, valamint a hasznlati lehet sgek, szerkezetielrhet hatsfokok nvelsre, s termszetesen az el llts

kltsgeinek cskkentsre.

Az utbbi vekben hatvnyozottan megnvekedtek anapkollektorokkal kapcsolatos kutatsok, hiszen ez a technolgia

gazdasgos (nincsenek nagy kiadsok a f t anyagokra, mg

hossztvon sem), s termszetesen krnyezetbart. Nembocstanak ki a rendszerek semmilyen kros gzt, illetvesemmilyen ms mellkanyagot sem, mint ahogyan a h er m vek,gy elkerlhet lenne az veghzhats tovbbi er sdse, s talnvalamilyen mrtkben vissza is lehetne fordtani a folyamatot, ezzel

segtve a Fld tovbbi ltezst.

8/8/2019 napenergia

21/21

Lteznek mr napenergit sszetetten hasznl rendszerek,egyel re azonban mg csupn kis szmban. Ezek a rendszerekegyttesen hasznostjk a napkollektorokat s a napelemeket,

el segtve ezzel a hatkonyabb m kdst mind a kt szerkezetnek.

Ipari mretekben mindenkppen ezek az sszetett rendszerek jelenthetik a napenergia jv jt, mert nagy mennyisg energit

tudnak el lltani, megfelel hatsfokkal, mindezt egy helyre

koncentrltan.

H ztartsokra, hzakra, laksokra lebontva sem elhanyagolhat aklnbz rendszerek jv beli elterjedse, hiszen a

krnyezettudatosan l , krnyezetket v emberek szmra ez a

szerkezet gazdasgos alternatvt jelent.

A befektets megtrlst kvet els vben mr hasznot termel aberendezs, hiszen nem kell tbb az energiaszolgltatnk fizetnnk

a f tsrt, vagy ppen az elektromos ramrt, csupn a termszet

energiit kell sajt magunk, s otthonunk szolglatba lltani.