470 likes | 627 Views
Napenergia-hasznosítás. Hő. 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 T 4 .
E N D
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
A fény szóródása National Geographic
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 • HónapITIT' IT'/ITn (MJ/m2) • Január34110531%33% • Február45015134%37% • Március73131844%44% • Április95344046%43% • Május118059550%48% • Június122663252%47% • Július122366254%53% • Augusztus106357454%55% • Szeptember79939850%55% • Október57626446%46% • November37211731%33% • December2998027%26% • Összeg9214433647%43%
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.
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.
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 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
Vákuumcsöves kollektor Hőhordozó közeg: víz
Hőcsöves kollektor A hőhordozó közeg fázisváltó
Kollektorok hatásfoka Bitai András
Hőhordozó közeg • Víz: • Egyszerű hozzájutni, • Jó hővezető, • Ártalmatlan, • csak 100°C-ig alkalmazható. • Fagyálló. • Levegő
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