Kezdjük mindjárt a közepén.
Három dolog jellemző a napsugárzásra, ami nekünk teljesen természetes.Egyik, hogy meleg, a másik hogy fényes, a harmadik pedig, hogy szakaszos. Az első kettővel nincs gond, pont ezt a részét használjuk fel energia termelésre. A harmadik, a szakaszosság, azt jelenti, hogy nem sűt folyamatosan a nap, és így nem áll mindig rendelkezésünkre közvetlenül az energia.

Vegyük sorba a jellemzőket.
A nap melegét kétféle képen is fel tudjuk használni. Egyrészt napkollektorokkal vizet melegítünk, és ezt a meleg vizet használjuk fel, mosakodásra, fűtésre. Második, hogy nagy tükrökkel összegyűjtjük, és gőzt fejlesztünk vele, majd ezt a gőzt hasznosítjuk tovább. Ez utóbbi persze nem egy jellemző alkalmazás a családi házaknál.
Második jellemző a nap fényessége. Ezt a napelemekkel használjuk fel, áramot készítünk belőle. A megtermelt áramot közvetlenül felhasználhatjuk, vagy visszatápláljuk a hálózatba, és ennek az árával csökkentjük áramszámlánkat. A visszatáplált áramot méri, és kifizeti részünkre a villamosművek.
A fizikában egy kicsit is jártas olvasók az előző pongyola fogalmazásomért ferde szemmel néznek majd rám, és igazuk is lesz. Ezért egy kicsit tudományosabban is megfogalmazom az előzőeket. Napunk az elektromágneses sugárzás széles spektrumát sugározza. Ebből mi melegként érezzük, és használjuk fel napkollektorokban, a látható fény alatti, infravörös sugárzást. A sugárzás többi részét, a látható fény tartományában lévőt pedig napelemekkel áramtermelésre használjuk. Fontos, hogy ugyanarról az elektromágneses sugárzásról van szó mind a két esetben csak a hullámhosszuk más, de a köznyelv ezt megkülönbözteti.
Sajnos az előzőekben említett szakaszosság is jellemző a napsugárzásra, és ez a tulajdonsága nekünk nagyon nem jó. Általában energia felhasználásunk és a napsugárzás ideje nem esik egybe. Jellemzően este, vagy reggel fürdünk, amikor éppen nagyon kevés, vagy egyáltalán nincs napsütés. A gáz, vagy a villany ebből a szempontból praktikus, mert amikor kell, akkor a rendelkezésünkre áll. Ezen szakaszosság miatt raktároznunk kell a nap energiáját. Meleg víz esetében magát a meleg vizet tartályban, bojlerben tároljuk el. Áram esetében vagy akkumulátorokban, vagy az elektromos hálózatba visszatáplálva tárolunk. Persze ez utóbbi módszerrel a problémát áthárítottuk a villamos művekre. , mármint a tárolási problémát Az energia tárolása a villamos műveknek is gond, és így közvetve nekünk is, mert a “raktározási” költséget is megfizetjük az áram díjában. Amíg ilyen kicsi persze az alternatív energiák részesedése az országos energetikai rendszerben, nem nagy gond a tárolás. Viszont amikor egy országban az alternatív energiák részesedése az energia termelésben érezhetően megnő akkor ez népgazdasági problémává válik.
Mindenkiben felmerül, hogy mennyi energiát is tudunk a napból nyerni? Bontsuk ketté a kérdést. Először, mennyi a napsugárzás energiája optimális esetben ami Földünket éri? Ebből mennyi jut le a Föld felszínére?
Mielőtt folytatnám, egy kicsit fizikázni kell. Mit is jelent az 1000W amit maximum el lehet érni a felszínen? Watt a teljesítmény, vagy más néven a munkavégző képesség mértékegysége. Megint máshogy fogalmazva az energiaátvitel sebessége. Mivel ez a teljesítmény mértékegysége, akár lóerőben is megadhatnánk. Aki át akarja számolni annak 1 LE = 746 W. Vagy éppen izzólámpában is számolhatunk. Az 1000 W/m2 annyi mintha 10 db 100 W-os izzólámpával világítanánk meg 1 m2-nyi felületet.Ez az optimális napsugárzás ami a földfelszínt éri, ennél többet semmilyen berendezésből ami a napenergiát hasznosítja, nem lehet kinyerni. Igazából a mindenhol fellépő veszteségek miatt még ennyit sem. Ezt az értéket befolyásolják a felszíni adottságok. Befolyásoló tényező a napsugárzást felfogó felület dőlésszöge, a földrajzi elhelyezkedése. Nyilván sokkal több napenergia jut az egyenlítő körüli országokra mint például hazánkra, vagy a tőlünk északabbra lévő országokra.

Másik fontos kérdés, Magyarországon mégis mekkora a napsugárzás, és az egyes országrészek között mekkora az eltérése?

A következő ábra a magyarországi viszonyokat jellemzi. Figyeljünk a mértékegységekre itt nem W/m2-ben szerepelnek az adatok hanem kWh/m2-ben. Ez azt jelenti, hogy mekkora energia jut 1 óra alatt 1 m2-re. A kWh értéket találjuk meg az áramszámlán is. Az izzólámpás hasonlatnál maradva ha 10 db 100 W-os izzót 1 óra hosszat használunk, akkor fogyasztunk 1 kWh-t.

Az ábrán csalnak egy kicsit a színek, mert úgy látszik mintha Győr és Szeged között nagyon nagy különbségek lennének. Nézzük meg a térkép aljában lévő skálát. Ott a legmagasabb, és a legalacsonyabb érték között durván 8%-nyi a különbség. Ez igen kevés, akár ki is jelenthetjük, hogy majdnem homogén az ország besugárzása. Ebből következik az is, hogy igazából nem az számít egy napkollektor elhelyezésénél, hogy az ország melyik részén van. Sokkal inkább számít a berendezés felszerelése, megfelelő irányba állítása, a megfelelő dőlésszög beállítása, van-e valamilyen árnyékolás, a rendszer veszteségei stb.

Elsőre csak ennyit szerettem volna írni a napsugárzásról.

További szép napot mindenkinek!

Az ábrák a Naplopó Kft. engedélyével kerültek felhasználásra.