Ismertető / a napsugárzás hasznosításának alapjairól

Bizonyára mindenki ismeri a nap éltető erejét: innen származik a Föld légkörének melegét adó hőenergia, amely lehetővé tette az élet általunk ismert formáinak kialakulását bolygónkon, a növények a nap sugarait használják anyagcseréjük működtetéséhez, a fotoszintézishez, valamint minden ember a saját bőrén érezheti a mértéktartó napozás egészség- és kedélyjavító hatását.

A technológiai fejlődés révén ezeken a természetes hasznosítási formákon túl is megnyíltak a lehetőségek a felszínre érkező napsugarak saját szolgálatunkba állításához. Már évtizedekkel ezelőtt is léteztek napelemek, melyek az elektromos áram termeléséhez használhatóak, illetve napkollektorok, melyek hőenergiát ejtenek csapdába és alakítják hétköznapi formában alkalmazhatóvá.

A világgazdasági környezet számos tényezőjének átalakulása kellett azonban ahhoz, hogy a napelemek a zsebszámológépeket működtető, apró csillogó csíkokból a mai szintre fejlődhessenek. A hagyományos energiahordozók, mint pl. a szén és a földgáz árának emelkedése, a napelemek gyártástechnológiájának fejlődése és ezáltal költségcsökkenése, valamint a környezetvédelem, az egészséges és hosszú élet fontosságának felértékelődése mind fontos szerepet játszott abban, hogy ezeket a rendszereket manapság bárki elérhesse, használhassa.

A napenergia hasznosításának két fő irányvonala létezik: a sugarak napkollektorral történő hőenergiává alakítása, valamint a napelemmel történő villamosenergia termelés.

A Nap hőenergia célú hasznosítása esetén a napkollektorban folyadékot keringetünk, amely átveszi a napsugárzásból nyert energiát. Ezzel az eljárással legtöbbször használati meleg vizet melegítünk fel - ezt használjuk pl. zuhanyozáshoz - ritkább esetben pedig fűtéshez vagy fűtésrásegítéshez.

A napsugarakból elektromos áramot is előállíthatunk egy napelemes rendszer segítségével. Egy rendszer fő eszközei a napelem, a tartószerkezet és az inverter, melyek részleteiről a tájékoztató lejjebbi részei szólnak, elsőként azonban érdemes megérteni, hogy a hétköznapi használatban hogyan működik egy ilyen rendszer, milyen előnyök várhatóak tőle.

A napelemeket általában háztetőre, bizonyos szituációkban, főleg nagy volumenű ipari alkalmazás esetén pedig földre telepített tartószerkezetekre helyezik ki. A napfényes órákban a napelemek az elnyelt napsugarakat egyenárammá alakítják, ami a legtöbb háztartási eszköz számára nem felhasználható, illetve a közcélú hálózatba nem táplálható vissza. Itt lép közbe az inverter, amely az egyenáramot váltóárammá alakítja, amely már a háztartásokban megszokott eszközök számára közvetlenül felhasználható. Az inverterből a váltóáram az elektromos mérőóra felé veszi az irányt, ahol a hálózati engedélyes (pl. ELMŰ, E-ON, DÉMÁSZ) tulajdonában lévő szerkezet méri a megtermelt energiamennyiséget, illetve a háztartásunk fogyasztását is. Egyszerűsítésként néha azt mondják, hogy a mérőóra termeléskor „visszafelé forog”, ami valójában azt jelenti, hogy a külön mért fogyasztás és a termelés különbözetét kell megfizetni a hálózati engedélyes felé. Nem szükséges tehát a termelés és a fogyasztás időbeliségét összehangolni, hiszen csak a mennyiség számít. Ennek következtében – meglehetősen durva egyszerűsítéssel élve - a nappal megtermelt energiát éjjel is felhasználhatjuk.

Más a helyzet a nagy teljesítményű, 50 kVA feletti méretű erőműveknél, azonban mivel ilyen méretre csak a bruttó 2 500 000 Ft éves fogyasztású, tipikusan ipari vagy kereskedelmi létesítményeknek, illetve a kifejezetten közmű jellegű energiatermelést üzletszerűen végző vállalkozásoknak van szüksége, jelen bevezető célú tájékoztatóban erről nem ejtünk szót.