Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Magyar tudósok: ebbe az irányba kell fordítani a napelemeket, a jobb teljesítményhez

Létrehozva:

|

Az ELTE kutatói a napraforgók fénymaximalizáló “viselkedését” vizsgálva arra jutottak, hogy a napelemtáblák akkor termelik a legtöbb energiát Magyarországon, ha nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően kissé kelet felé tájolják azokat.

A napelemek teljesítménye leginkább attól függ, milyen szögben éri őket a napfény. Eddig úgy vélték, hogy a legtöbb energiát a földrajzi dél felé fordítva termelik, mivel a napfény ereje délben a legnagyobb. Az ELTE kutatói azonban arra jutottak, hogy Magyarországon a napelemtáblákat nem délre, hanem a dőlésszögüktől függően “többé-kevésbé” kelet felé kell tájolni, ami függőleges táblák esetén akár 5 százalékos energiatöbbletet is eredményezhet. E felismerésre a napraforgók vezették a kutatókat – olvasható az ELTE MTI-hez eljuttatott hétfői közleményében. A beszámoló szerint az már régóta ismert, hogy a napraforgók érett virágai kelet felé néznek. A jelenséget sokan sokféleképpen magyarázták az idők során, de egyik feltételezés sem nyert kísérleti bizonyítást. 2020-ban az ELTE kutatói elsőként vetették fel, hogy a virágzat keleti irányát a növény tenyészhelyének fényviszonyai okozhatják.

Horváth Gábor és munkatársai csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták az érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát a virágképzés kezdete és a magok teljes érése között, és megállapították, ha a tenyészidőben a délutánok átlagban felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát.
Az energiatöbblet előnyökkel jár a napraforgó számára: serkenti a magok fejlődését, gyorsítja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását, ami csökkenti a gombásodás veszélyét, és magához vonzza a délelőtt aktív beporzókat.

Advertisement

A kutatók következő kérdése az volt, vajon a napraforgóvirágok a földrajzi kelet felé, vagy a napkelte folyamatosan változó aktuális azimut irányába (a földrajzi északtól mért irányba) néznek. Azt találták, hogy a virágzatok átlagos azimutszöge megegyezik a földrajzi keleti iránnyal, és jelentősen eltér a helyi napkelte azimutszögétől. “A drónos vizsgálat azt is megmutatta, hogy a kutatók jó irányba indultak el, amikor környezetoptikai magyarázatot kerestek a jelenségre. A 14 vizsgált napraforgótábla közül ugyanis kettőben azt találták, hogy a virágzatok azimutiránya többé-kevésbé eltért a síkvidéki virágzatok keletre nézésétől” – írják, hozzátéve, hogy ezek a táblák domboldalon feküdtek, a dombos helyek fényviszonyai pedig eltérnek a síkvidékiekéitől, mivel egy domboldalt más szögekben ér a közvetlen napsugárzás, mint egy vízszintes területet. Emellett a kutatók azt találták, hogy a környező fák árnyéka is befolyásolja a virágzatok irányát.

Miután a kutatók számára bizonyítást nyert a napraforgók fénymaximalizáló viselkedése, azt kezdték el vizsgálni, vajon igaz lehet-e a napraforgókon tett megfigyelésük a napelemekre is. “Az északi féltekén a rögzített (tehát állandó dőlésű és azimutirányú) napelemtáblák hagyományosan dél felé néznek, mert az uralkodó vélemény szerint a déli irány biztosít maximális napenergiát. Azonban a napraforgókhoz hasonlóan a napelemek fénymaximalizálását is meghatározza a felhőzöttség délelőtt-délutáni eltérése” – fejtik ki.

Advertisement

A beszámoló szerint a napjárás csillagászati ismereteinek és az elmúlt évtizedre átlagolt meteorológiai fénysugárzásmérési adatoknak a felhasználásával az ELTE kutatói meghatározták, hogy egy rögzített napelem egységnyi felülete mennyi fényenergiát nyel el egy év alatt. A vizsgálatot három amerikai területre (a kentuckyi Boone megyére, Tennessee-re és Georgiára), valamint három európai régióra (Közép-Olaszországra, Közép-Magyarországra és Dél-Svédországra) terjesztették ki. Azt találták, hogy a napelemtáblák ideális iránya egyedül Dél-Svédországban a hagyományos földrajzi dél, mégpedig azért, mert ott a délelőttök és délutánok évi átlagban egyformán felhősek. A többi területen viszont megfelelőbb a napelemtáblákat kissé a földrajzi kelet felé fordítani, mivel ezekben a régiókban a délutánok éves átlagban felhősebben a délelőttöknél. Ebből az is következik, hogy azokon a területeken, ahol éves átlagban a délelőttök felhősebbek a délutánoknál, a napelemek ideális iránya kicsit nyugat felé fordul.

Advertisement

Zöldinfó

A hőség már nem csak nappal veszélyes: egyre melegebbek az éjszakák is

Magyarországon egyre gyakoribbak és intenzívebbek a hőhullámok, miközben a nyarak fokozatosan szárazabbá is válnak.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Egy 2024-es cikkünk azt mutatja be, hogy a nyári hőség Magyarországon már ma is komoly egészségügyi kockázat, amely az elmúlt évtizedekben egyre erősebben terheli az emberi szervezetet – olvasható az alternativenergia.hu oldalon. Az elemzés a hőstresszt nem pusztán a hőmérséklet alapján vizsgálja, hanem figyelembe veszi a páratartalom, a napsugárzás és a szél együttes hatását is, vagyis azt, hogy a hőség valójában hogyan hat az emberekre. A folyamat különösen az Alföldön, a nagyvárosokban és a rosszul hűthető épületekben élőket érinti érzékenyen, miközben a következő években is gyakoribbá válhatnak az egészséget veszélyeztető hőhullámok. A cikk ezért a kibocsátáscsökkentés mellett az alkalmazkodás sürgősségére hívja fel a figyelmet: a hőstressz-alapú riasztásokra, az árnyékolásra, a jobb épületszigetelésre és a városi zöldfelületek növelésére.

Extrém hőstresszes napok [> 38 °C] előfordulása az országban: milyen intenzitással és mekkora területet érintett? Forrás: Szabó Péter és Pongrácz Rita
Extrém hőstresszes napok [> 38 °C] előfordulása az országban: milyen intenzitással és mekkora területet érintett? Forrás: Szabó Péter és Pongrácz Rita

A 2024. júliusi hőhullám jól mutatta, hogyan válnak Magyarországon egyre hosszabbá és intenzívebbé a forró időszakok. A HungaroMet adatai alapján Budapesten és a déli-délkeleti országrészben ez volt a modern mérések kezdete óta az egyik legnehezebben elviselhető hőhullám: nemcsak a csúcshőmérséklet, hanem az időtartam és az összesített hőterhelés is rendkívüli volt. A cikk arra is rámutat, hogy nem igaz az az érv, miszerint „régen is ugyanilyen meleg volt”: a hőhullámok gyakoribbá és súlyosabbá váltak, és ennek oka nagyon nagy bizonyossággal az emberi üvegházgáz-kibocsátás. A közeljövő legfontosabb feladata ezért az alkalmazkodás erősítése, a hőségriadókra való felkészülés, az árnyékolás, a városi zöld- és vízfelületek növelése, valamint az épületek jobb hővédelme.

Alapadatok forrása: HungaroMet, ábra: Szabó Péter és Pongrácz Rita
Alapadatok forrása: HungaroMet, ábra: Szabó Péter és Pongrácz Rita

 

2025 nyarán megjelent cikkünk azt mutatja be, hogy Magyarország és a Balkán térsége Európa leggyorsabban melegedő és száradó régiói közé tartozik. Az 1971 óta vizsgált adatok szerint térségünkben a nyarak nemcsak jelentősen melegebbé váltak, hanem a nyári csapadék is csökkent, ami együtt súlyosbítja az aszályhelyzeteket. A 2024-es rendkívül forró nyár és a 2025-ös száraz, meleg június már ebbe a folyamatba illeszkedik: a száraz kontinentális jelleg erősödése nem távoli lehetőség, hanem jelenleg is tapasztalható átalakulás. A cikk arra figyelmeztet, hogy az alkalmazkodás egyre sürgetőbb, miközben a kedvezőtlen éghajlati trendek miatt egyre nehezebb és költségesebb is lesz.

Ábra: Szabó Péter
Ábra: Szabó Péter
Ábra: Szabó Péter
Ábra: Szabó Péter

Szintén 2025 nyarán jelent meg egy cikkünk, mely azt mutatja be, hogy Magyarországon az elmúlt fél évszázadban nőtt a napi hőingás, főként áprilisban és a nyári hónapokban, elsősorban a melegebb nappalok miatt. A változás különösen Délkelet-Magyarországon volt látványos, miközben a maximum- és minimumhőmérsékletek egyaránt magasabb tartományba tolódtak: júliusban például a leggyakoribb nappali értékek 26–27 °C-ról 29–30 °C-ra, az éjszakai minimumok pedig 13–14 °C-ról 16–17 °C-ra emelkedtek. A cikk fontos tanulsága, hogy a napi hőingás további növekedésének megtorpanása nem jó hír, mert ez részben abból fakad, hogy az éjszakák is egyre melegebbek (gyakoribbak az ún. trópusi éjszakák). Márpedig ha éjszaka sem hűl le eléggé a levegő, az emberi szervezet nehezebben pihen ki, így a hőség egészségügyi terhelése nemcsak nappal, hanem éjszaka is erősödik.

Ábra: Kis Anna
Ábra: Kis Anna

2026 tavaszán jelent meg egy cikkünk arról, hogy az aszályok, hőhullámok és hirtelen árvizek mögött nem egyszerűen a „víz eltűnése”, hanem a táj hűtőképességének gyengülése áll. A Duna vízgyűjtőjének 1961 és 2020 közötti adatai alapján egyre hosszabb az az időszak, amikor a párolgási igény meghaladja a rendelkezésre álló csapadékot: míg korábban ez átlagosan egy hónapig tartott, az 1991–2020-as időszakban már három nyári hónapra nőtt. Ha a talajnedvesség és a növényzet nem képes elvezetni a beérkező napenergiát párolgás útján, az energia hővé alakul, ami gyorsítja a túlforrósodást és súlyosbítja az aszályt. A cikk ezért a vízmegtartás, a talajállapot javítása, a burkolt felszínek csökkentése és a párologtatni képes zöld infrastruktúra erősítése felől közelíti meg az alkalmazkodást.

Infografika: Szémann Tamás
Infografika: Szémann Tamás

Végül egy olyan cikket is ajánlunk, amely azt mutatja be, miért nem elég a városi hőség ellen pusztán árnyékolásban vagy légkondicionálásban gondolkodni: a városok hűtésében kulcsszerepe van a víznek és a párolgásnak. Egy 2021. júliusi budapesti példa alapján már 1,7 milliméter, jókor érkező csapadék is érdemben csökkentette a hőmérsékleti csúcsot, mert a párolgás hatalmas mennyiségű energiát kötött le. A cikk szerint a hőszigethatás mérsékléséhez a zöldfelületek önmagukban nem elegendők: biztosítani kell a párologtatáshoz szükséges vizet is, például csapadékvíz-megtartással, kék-zöld infrastruktúrával, illetve szürkevíz vagy tisztított szennyvíz felhasználásával. Ez a közeljövő várostervezésének egyik kulcskérdése, mert a hőhullámok erősödésével a sűrűn beépített városi környezet egyre nagyobb egészségügyi és gazdasági terhet jelent.

A cikk példájának részleteit érdemes külön kiemelni: „1,7 mm csapadék Budapest teljes belterületére vetítve (386 km2) nagyjából 660 ezer m3 csapadék vízmennyiséget jelent. A Dunában ez a vízmennyiség kevesebb, mint negyed óra alatt folyik le.  Annak érzékeltetéséül, hogy a párologtatás során milyen energia-nagyságrendekről beszélünk, érdemes a vízmennyiség mellett az energiaáramlásban előidézett változást is kontextusba helyezni. A bemutatott, 1,7 mm délelőtti csapadék teljes elpárolgásához szükséges energiamennyisége Budapest belterületére vetítve nagyjából 400 GWh. Ez megegyezik a Paksi Atomerőmű 9 napi termelésének nagyságával, ami kb. 40 millió háztartás 1 napi légkondicionálási szükségletének fedezésére elegendő.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák