Napenergia, napenergia hasznosítás
A napenergiát a naptól kapjuk. A naprendszerünk központi bolygója a NAP. A nap körül kering a föld és körülötte az összes bolygó. A napenergiát kétféle módon hasznosíthatjuk. A napkollektor hőenergiát állít elő, melyet fűtésre, használati melegvíz készítésre hasznosíthatunk. Napelemmel elektromos áramot állíthatunk elő.
 |  |
 |  |
Napkollektor | Napelem |
 |  |
Fűtés, melegvíz készítése napkollektorral | Napelem szigetüzemű rendszer |
 |  |
Melegvíz készítése napkollektorral | Napelem hálózatra visszatápláló rendszer |
Napkollektor, napkollektorról általánosságban
A napenergia hasznosítás leggyakoribb alkalmazása a napkollektor. A napkollektor egy hőelnyelő felület, mellyel hőenergiát állíthatunk elő, melyet fűtés és használati melegvíz formájában hasznosítunk. A napkollektornak két fajtája van, sík kollektor és a vákuum kollektor. Legelőször a sík kollektort fejlesztették ki.
 |  |
Napjainkban már közkedveltebb a vákuumcsöves napkollektor. A vákuum kollektor hatásfoka téli időszakban nagyobb. Hogy minek köszönhető? A vákuumcsőnek, a vákuumcső tulajdonképpen egy üvegtermosz, melynek szinte nincs is hő vesztesége. A vákuum kollektornak két típusa van. HEAT-pipe és az U-pipe.
A HEAT-pipe vákuum kollektor hőátadását egy kompenzátor biztosítja, mely a vákuumcsőbe van elhelyezve és az osztógyűjtőbe van elhelyezve.
Az U-pipe vákuum kollektor egy direkt átfolyású napkollektor. Az előremenő és visszatérő osztógyűjtőbe egy meghajlított rézcső van beforrasztva, mely a vákuumcső teljes hosszában el van helyezve.
A U-pipe vákuum kollektor továbbfejlesztett típusa a CPC kollektor.
A napkollektor vákuumcsövei mögött egy tükörlemez van elhelyezve.
A tükörlemez úgy van kiképezve, hogy a vákuumcsövek mellett elsugárzott napfényt a vákuumcsőre koncentráltan visszasugározza.
Ezáltal a hatásfok lényegesen nagyobb.
A HEAT-pipe napkollektor kompenzátorainak teljesítménye csökken hosszabb idő elteltével.
Ezzel szemben a direkt átfolyású U-pipe vákuum kollektornál ez nem áll fenn.
A napkollektorok meghatározó tényezői:
Minőség, hatásfok, élettartam, kihasználhatóság, esztétika.
Napelemről általánosságban
Manapság az alternatív energiaforrások használata egyre nagyobb népszerűségnek örvend. Ez azért is fontos, mert ezek a módszerek a természet és a környezet védelmére hívatottak, használatával pedig mi emberek is tudjuk csökkenteni a költségeinket.
A napenergia egy megújuló energiaforrás, tehát környezetbarát módon tudunk vele energiához jutni. A napelemek segítségével kiegészíthetjük, vagy jelentős mértékben csökkenthetjük a vezetékes áram használatát. Azokon a területeken, ahol nincs vezetékes áram, ott a napfény energiája egy remek alternatíva lehet a felmerülő problémák megoldására.
Több olyan tudományosan alátámasztott tény van, amely számunkra megdöbbentő lehet. Ilyen például az, hogy az összes földi kőolajmező által kitermelhető energiát a Nap 1,5 nap alatt bocsátja ki. Valamint az, hogy az 1 óra alatt sugárzott energia olyan egyen mértékű az emberiség évi energiafogyasztásával. Valóban egy óriási lehetőségtől esünk el, ha nem használjuk ki ezt a forrást.
A napelemet sokszor helytelenül azonosítják a napkollektorral, pedig alapvető különbségek vannak a felhasználási céljaikat tekintve, bár azt el kell ismerni, hogy a formájuk és a forrás energia szempontjából nagyfokú hasonlóságot mutatnak. Könnyebben tudunk differenciálni, ha az megjegyezzük, hogy a napelemmel elektromos áramot állítunk elő, a napkollektorral pedig forró vizet.
A napelem egy fotovillamos eszköz, amely segítségével át lehet alakítani napfényt árammá. Ez a folyamat a félvezető alapanyagban zajlik le. A fény miután elnyelődik, mozgásképes töltött részecskéket hoz létre, ezeket pedig a környezet rendezett mozgásra készteti. A megtermelt áram azonnal felhasználható, de akár tárolni is tudjuk. A napaelemmel rendelkezők köre bővül, a sokféle felhasználási lehetősége miatt. A felszerelése sem okoz problémát, gyakorlatilag bármilyen szerkezeten, épületen meg lehet ezt oldani.
A napelemeknek fajtájukat tekintve is eltérhetnek egymástól. Vannak:
- Monokristályos napelemek
- Polikristályos napelemek
- Amorf szilícium napelemek
- Vékony réteg napelemek
- Fém–félvezető–fémszerkezetek: festékanyagokkal érzékenyített félvezető-oxidok.
- Adalékolt amorf félvezető napelemek
- Szerves anyagokból készült napelemek
Az eltérő fajtájú termékek hatásfoka, ezáltal az ára és az elterjedési volumene is különböző.
A garancia általában 25 év a napelemekre, de előfordulhat, hogy ez a szám 40 évre nő. Ez a megadott időintervallum is a megbízhatóságát sugallja, hiszen ennek az eszköznek ígéretes jövője van.