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

Új európai műhold indult útnak a Föld és a klíma megfigyelésére

Sikeresen felbocsátották a Copernicus Sentinel-3C műholdat.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Sikeresen felbocsátották kedden az EU Copernicus programjának Sentinel-3C műholdját, amely a 2030-as évekbe nyúlóan biztosítja majd az óceánok, a szárazföld, a jégtakaró és a légkör megfigyelését – közölte az Európai Meteorológiai Műholdak Hasznosításának Szervezete (EUMETSAT) a honlapján. A Sentinel-3 műholdsorozat harmadik tagja kedden közép-európai idő szerint 3 óra 21 perckor indult el Francia Guyanából, a kourou-i űrkikötőből egy Vega-C hordozórakétával – írja az alternativenergia.hu. A repülésirányítók röviddel ezután fogták a jelét, megerősítve, hogy levált a hordozórakétáról, és kinyitotta az áramellátását biztosító napelempaneleket. Az elkövetkező hónapokban a műholdat a Sentinel-3A és 3B mellé manőverezik, és az üzembe helyezés befejezése után átveszi a Sentinel-3A szerepét.

“A Sentinel-3 a Copernicus-család egyik legsokoldalúbb küldetése: adatai alapul szolgálnak a napi óceáni előrejelzésekhez, segítenek az erdőtüzek észlelésében, valamint nyomon követik a vízminőséget és azokat a hosszú távú változásokat, amelyekre az éghajlattudomány támaszkodik” – idézik az EUMETSAT honlapján Phil Evanst, a szervezet főigazgatóját. A Sentinel-3 sorozat tagjai immár egy évtizede figyelik bolygónk óceánjait, szárazföldjeit, jégtakaróját és légkörét. Adataik mára – több egyéb alkalmazás mellett – a klímakutatás fontos segítőjévé váltak. A Sentinel-3A 2016-ban, társa, a Sentinel-3B pedig 2018-ban állt pályára – olvasható az Űrvilág űrkutatási hírportálon.

Mint írják, ezek az űreszközök egyaránt mérik az óceánok és a szárazföld felszíni hőmérsékletét, a tengerszintet, a tengeri jég kiterjedését és vastagságát, a tavak és folyók vízszintjét, az óceánok színét, valamint a növényzet és a földfelszín változásait. Nagy látómezejű műszereik révén kiterjedt területeket képesek egyszerre felmérni, így párban repülve napi rendszerességgel biztosítják a teljes földfelszín lefedettségét. A Sentinel-3 nemcsak a lassú, évtizedes változásokat, hanem a szélsőséges eseményeket is figyeli. A felszínhőmérséklet mérései látványosan megmutatják például a hőhullámok kiterjedését és intenzitását.

Advertisement

A műholdak a növényzet állapotáról is információt szolgáltatnak, így követhető az aszályok hatása, az erdőborítás változása és a földhasználat átalakulása. Különösen fontos alkalmazási terület az erdőtüzek megfigyelése: a műholdak jól használhatók az aktív tüzek felismerésére és a leégett területek azonosítására. Emellett kevésbé közismert, hogy a Sentinel-3 a légköri üvegházhatású gázok vizsgálatában is szerepet kapott. A Sentinel-3 egyik váratlanul sikeres alkalmazási területe a szárazföldi vizek vizsgálata lett. Radaros magasságmérőjével folyók és tavak vízszintje is meghatározható, így az adatok az árvizek és aszályok követésében, illetve a globális vízkörforgás kutatásában is hasznosíthatók.

A sokféle párhuzamos mérés különösen értékessé teszi a Sentinel-3 adatait a klímaváltozás kutatásában. A mérések bekerülnek azokba a hosszú távú adatsorokba is, amelyekre többek között az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) értékelő jelentései támaszkodnak. A Sentinel-3C egy másik európai földmegfigyelő műholddal osztozott a rakétán: az Európai Űrügynökség (ESA) FLEX (Fluorescence Explorer) küldetése a növények fotoszintézise során kibocsátott rendkívül gyenge fluoreszcens sugárzást fogja mérni, ezzel globális képet adva az élő növényzetről és annak egészségi állapotáról.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák