Zöld Energia

A napenergia és a napelemek

Létrehozva:

7 év telt el a létrehozás óta

2016-03-02

Szerző:

Hell

A Napból érkező energiát napenergiának nevezzük, és ez az energiaforrás egyre fontosabb lesz a számunkra. Egyrészt azért, mert megújuló, tehát szinte az örökkévalóságig felhasználhatjuk, másrészt pedig ingyenes.

Teljesen érthető, hogy egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek a napenergián alapuló berendezésekre. Egyre fejlettebb technológiák teszik lehetővé azt, hogy ez az energiaforrás biztosan ki legyen használva, ezáltal pedig elrugaszkodhatunk a már fogyóban lévő forrásoktól, amelyekkel ráadásul a környezetet is szennyezzük.

Hogyan hasznosíthatjuk a napenergiát?

Kétféle lehetőség van erre a célra: aktív és passzív hasznosítása. Az utóbbi főleg olyan épületekre vonatkozik, amelyeknek az adottságai lehetővé teszik, hogy passzív módon használják fel a napenergia előnyeit. Az aktív hasznosításnak pedig két módja van: a napenergiát hőenergiává alakítjuk (napkollektorokkal), valamint a napenergia elektromos árammá alakul (napelemekkel). Mindkettő nagyon elterjedt, hiszen ki ne használná ki ezt az energiaforrást, ha egyszer ingyenes és hosszú távon pénzt takaríthat meg vele?

Mint mindennek, a napenergiának is megvannak az előnyei és a hátrányai is. Előnyként a következőket sorolhatjuk fel: ingyenes, korlátlan, bárki hozzáférhet, a felhasználása nem károsítja a környezetet. Hátrány azonban, hogy vannak olyan időszakok vagy napszakok, amikor a napenergia gyengébb, és csak korlátozottan élvezhetjük a hatását. Természetesen minden hátrányt ki lehet küszöbölni a megfelelő technológiával. A napelemek esetében például vannak olyan eszközök, amelyekkel növelhetjük a teljesítményt még árnyékos időben is.

Hogyan jutottunk el a napelemekhez?

Az első fotovoltaikus hatást, ami a napelem alapja, Alexandre Edmond Becquerel mutatta be a 19. században. Ekkor még egy kezdetlegesebb formáról beszélhettünk, azonban erre alapult a napelem rendszerek működése. A fotovoltaikus elem az elektromágneses sugárzásból villamos energiát állít elő. Becquerel találmánya számos kísérletezésen és továbbfejlesztésen esett át, míg nem eljutottunk a napelemek mai formáihoz: tehát olyan berendezések, amelyek a napenergiát elektromos árammá alakítják át.

Előnyei:
– Megújuló energiaforráson alapul, tehát amíg van Nap, addig a napelemek is működnek;

– Szinte mindenhová telepíthetők, hiszen a napenergia mindenhol jelen van (tény azonban, hogy az olyan helyeken, ahol intenzívebb a napsütés, jobban teljesít);

– Környezetbarát: nem szabadulnak fel károsanyagok az energiaátalakítás során, tehát nem kell attól tartanunk, hogy szennyezzük a légkört vagy a környezetünket; sőt, ha mindenki napelemet használna, akkor jelentősen tudnánk orvosolni a jelenlegi környezetszennyezés súlyos mértékét;

– Akár 40 évig is képes hatékonyan működni;

Hátrányai:
– Ami az árát illeti, nem olcsó befektetés, hiszen áldoznunk kell rá – azonban a telepítés után már nem igényel gyakori karbantartást;

– Optimálisan akkor működik a rendszer, ha nagyon erős napfény éri – azonban a teljesítménye akkor is felhasználható, ha épp hidegebb időszak van;

– Nem mindegy, hogy hová telepítjük: fontos a tetőszerkezet!

Mielőtt tehát a napelemek mellett döntünk, ajánlatos figyelembe venni úgy a pozitív, mint a negatív oldalt is. Fontos tudni azonban, hogy a negatívumok valamilyen szinten orvosolhatók: a telepítésre pályázatot lehet elnyerni, különböző szerkezetekkel növelhető a teljesítmény még árnyékos időben is, valamint megvan a módszer már arra is, hogy mindenféle tetőre rá lehessen szerelni a napelemeket. Épp ezért ajánlatos egy szakértővel felvenni a kapcsolatot, hiszen számos olyan dolog van, amit figyelemmel kell kísérni a munkálatok elkezdése előtt. Egy szakértő pedig jobban átlátja az adott feltételeket, és tanácsokkal is tud szolgálni a további lépésekhez.

Milyen tetőkre lehet napelemet rögzíteni?
Legyen szó akármilyen tetőről, nagyon fontos, hogy szakember végezze el a munkát, hiszen nem ideiglenes telepítésről beszélünk, hanem egy hosszútávú, akár 30 vagy 40 éves befektetésről. Ezért több szempontot kell figyelembe venni a sikeres telepítés érdekében:

– Ellenállás az időjárásnak (erős szél, viharok, eső stb)

– Rozsdamentes elemek használata

– Szakértő felügyelete és folyamatos ellenőrzése

A rögzítés pedig a következő tető típusokra történhet: ferde, cserepes, összetett vagy lapos. Mindegyiknek megvan a maga menete, ezért külön kell kezelni mindegyik típust. A legnehezebb a lapos tetőre való rögzítés, mivel nem igazán adatik olyan felület, amire stabilan felszerelhetjük a paneleket. Ez pedig azt eredményezheti, hogy egy erősebb szél vagy egy vihar következtében a rögzített tető ellazul, gyengül és nem fog sokáig ott maradni. Erre az esetre is megvan azonban a speciális napelem, melyet csakis lapos tetőn használnak. Azt is figyelembe kell venni, hogy milyen a tető állapota. Ha ugyanis azt tervezzük, hogy hamarosan javítani szeretnénk a tetőn, akkor felesleges azért felszerelni rá a napelemeket, hogy néhány hónap vagy év múlva tetővel együtt leszedjük. Ajánlatos minél hamarabb elvégezni a tető javítását, hogy aztán úgy szerelhessük fel rá a berendezést, hogy az több évtizeden át is ott marad, stabilan.

Ugyancsak fontos megállapítani a tető árnyékolását. Ha egy bizonyos rész jobban van árnyékolva, mint a többi, akkor azt a területet ajánlatos elkerülni. Olyan helyre telepítsük a paneleket, ahol a lehető legjobbak a feltételek: folyamatos napsütést kap, nem árnyékolja egy magasabb fa, oszlop vagy egy épület. Ezeket figyelembe véve lehetőségünk lesz arra, hogy hatékonyan élvezhessük a napelem rendszer számos előnyét. Olyan feltételeket nagyon nehéz biztosítani, amelyek tökéletesen elősegítik az optimális teljesítményt, de ha csak a legalapvetőbbeket biztosítjuk, akkor már jelentősen spórolhatunk az energiával.

Végezetül pedig íme néhány érdekes tény a napelemekről, amit valószínűleg kevesen tudnak:

– A napelemeket eredetileg a műholdakon használták, mivel ott nehéz volt áramot termelni a berendezések működéséhez;

– A Toyota Prius tetején napelemek vannak, ami biztosítja az autó légkondicionálását;

– Néhány nyugati városban a buszmegállóban található kijelzők napelemekkel működnek;

– A napenergia sokkal több energiát biztosít, mint amennyire szükségünk lenne – azonban még nem használjuk ki ezt kellőképpen;

– A legtöbb napelemet Németország használja;
Forrás: napelemek-napkollektorok.hu

Zöld Energia

Igaz, hogy magyar a napkollektor feltalálója?

Létrehozva:

3 nap telt el a létrehozás óta

2022-09-29

Szerző:

Hell

Telkes Mária az Egyesült Államokban máig igen elismert, Magyarországon viszont csak kevesen hallottak róla – idézte fel a Qubit. Hazánk több világhírű tudóssal is büszkélkedhet, Jedlik Ányos, Eötvös Loránd, Szent-Györgyi Albert, Teller Ede vagy éppen Karikó Katalin nevét kevés magyarnak kell csak bemutatni. Akadnak ugyanakkor olyan kutatóink, akik bár nemzetközileg igen elismertek, itthon valamiért kevésbé ragadtak meg a köztudatban. Ilyen személy volt Telkes Mária, akit az Egyesült Államokban gyakran napkirálynőként emlegetnek. Telkes Mária 1900. december 12-én született Budapesten, első diplomáját 1920-ban szerezte az akkori Budapesti Tudományegyetem (a mai ELTE-n) fizikai kémiából, PhD fokozatát pedig négy évvel ezután kapta meg.

Nem sokkal később már el is hagyta az országot, nagybátyját, Ludwig Ernő konzult látogatta meg Amerikában – írja a Qubit. 1925-ben elfogadott egy biofizikus állást a clevelandi klinikánál, itt egy, az agyhullámokat rögzítő fotoelektromos eszközön dolgozott George W. Crile-lal. Másfél évvel később Telkes már a klinika biofizikai osztályának vezetője volt.

0 Ft-os villanyszámla napelem rendszerrel. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

1934-ben a New York Times összeállítása alapján bekerült Amerika tizenegy legsikeresebb és legérdekesebb nője közé – színészek, sportolók mellett ő volt az egyetlen tudós. A Britannica szerint 1937-ben kapta meg az amerikai állampolgárságot, és ugyanebben az évben a Westinghouse vállalathoz került, ahol olyan fémötvözeteket fejlesztett ki, amelyek a hőt árammá alakítják. A napenergia területén 1939-től kezdődően ért el fontosabb eredményeket. Ekkor a világhírű Massachusettsi Műszaki Intézetben (MIT) vett részt egy projektben, majd a második világháború alatt az Egyesült Államok Tudományos Kutatási és Fejlesztési Hivatalánál kapott feladatokat.

Kép: Wikimedia Commons / MIT

Itt alkotta meg egyik legjelentősebb találmányát, egy olyan lepárlót, amely a napsugárzás segítségével képes a tengervizet ivóvízzé alakítani. Ezt a berendezést széles körben használták a világháború idején, de a haditengerészetnél a későbbiekben is alkalmazták. Telkes Mária a háború után is az MIT maradt, majd az 1950-es évektől a New York-i Egyetemen, az 1970-es évektől pedig a Delaware-i Egyetemen kutatott.

Ő volt a napkirálynő

A magyar származású kutatónő karriere végéig foglalkozott napenergiás eszközökkel, és több szabadalom is fűződik a nevéhez. Egyik legfontosabb áttörését 1948-ban érte el egy másik nővel, Eleanor Raymonddal, a páros ekkor hozta létre a világ első teljesen napenergiával fűtött modern otthonát – a házat a massachusettsi Doverban építették fel. Az építményen dobozszerű napkollektorok fogták be a napfényt, majd egy rekeszben felmelegítették a levegőt. A levegőt innen a falakba pumpálták, kristályos nátrium-szulfátnak adva át a hőt, ily módon raktározva el a meleget. A napenergia segítségével a létező hőcserélő technológiákon is javított, 1953-ban pedig 45 ezer dolláros támogatást kapott a Ford Alapítványtól egy univerzális napkollektoros tűzhely létrehozására – a napenergiával működő, hordozható sütőlapokat Amerikában ma is szokás Telkes-sütőnek nevezni, a passzív házakat pedig Telkes-háznak is hívják.

Emellett a világűr extrém hőmérsékletét kibíró anyagokat is alkotott, 1980-ban pedig részt vett a világ első olyan otthonának létrehozásában, amelynek áramellátását napenergia biztosítja. A kutatónő a tengerentúlon rengeteg elismerést kapott, 1952-ben például elsőként kapta meg az amerikai női mérnökök társaságának életműdíját, karriere legvégén, 1977-ben pedig az Amerikai Tudományos Akadémia kitüntetését. Halála után szűk két évtizeddel, 2012-ben a legnevesebb mérnökök és feltalálók közé is bekerült az Amerikai Feltalálók Dicsőségtermében. A napenergia alkalmazásának terén elért eredményei miatt az Egyesült Államokban Telkes Máriára előszeretettel hivatkoznak napkirálynőként.

A kutató egy olyan korszakban foglalkozott a fenntartható megközelítésekkel, amikor a téma még csak keveseket mozgatott meg. Munkájának hatása máig érződik, a klímaváltozás elleni harc korában pedig áttörései különösen fontosak. Bár kétségkívül Magyarország legnagyobb tudósai közé tartozott, Telkes neve itthon mégsem tartozik a legismertebbek közé. A legendás kutatónő élete utolsó éveit Miamiban töltötte, hét évtized után, 1995-ben tért vissza először – és utoljára – szülőhazájába. Budapesten halt meg tíz nappal 95. születésnapja előtt. Telkes Mária sosem házasodott meg, és gyermeke sem született.

Tovább olvasom