Manap

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

A napenergia

A napsugárzás földi energiamérlege és a direkt szórás


A megújuló energiaforrások közül a legstabilabb és ingyenes energiaforrásunk a napenergia. A sugárzásának intenzitása a Nap felszínén 6000˚C hőmérsékletnél 70000…80000kW/m². A Föld ennek az intenzitásnak a csak a töredékében részesül, amely átlagosan 1370W/ m² (napállandó). A Föld légkörén áthatoló sugárzás egy része elvész, így is csak szép napsütéses időben átlagosan 1000W/ m² energia lesz hasznos. Az 1. ábra szemlélteti, hogy mely tényezők miatt vész el a napsugárzás az adott felületet elérve.

 Thumbnail

1. ábra: A napsugárzás eloszlása

A Napból érkező energiát tekintjük 100%-nak. A Föld légkörét elérve a napsugárzás 23%-át a légköri gázok és a vendéganyagok elnyelik és hővé alakítják át, majd a másik 26%-át a légkör visszaveri. Tehát csak a földfelszínt összesen 51%-nyi napsugárzás éri, de ebből csak 33%-a direkt (közvetlen) sugárzás és 18% szórt sugárzás. A földfelszínt elérve a napsugárzás 10%-a visszaverődik, de itt is csak 5% elnyelődik és a megmaradó 5% a világűrbe távozik. A Napból érkező napsugárzás a földfelszínt elérve csak 49%-a lesz hasznos, ami a szórt és a direkt sugárzásból áll. A 2. ábra szemlélteti a szórt és direkt napsugárzás kW/m²/nap, éves havi átlagra bontva.

 

 

 Thumbnail

2. ábra: Szórt és direkt sugárzás

Az ábrán látható, hogy nyári hónapok közül a júniusi hónapban a legintenzívebb a napsugárzás.

 

Magyarország napsugárzása


Globálsugárzás alatt a Napból érkező közvetlen sugárzás valamint az égbolt minden részéről érkező szórt sugárzás összegét értjük. A 3. ábrán Magyarország napsugárzását látjuk.

    Thumbnail   

3. ábra: Magyarország globálsugárzása

Mint látjuk, hogy a napsugárzást általában a MJ/ m² formában szokták megadni meteorológusok, de egy egyszerű számítással át lehet számolni W/ m²-be az alábbi módon:
1 kWh/m²/nap = 3,6 MJ/m²/nap
 
Magyarországon a legtöbb besugárzás a Tiszántúl déli területein tapasztalható, viszonylag nagyobb még a sugárzás a Dunántúlon illetve az Alföld déli vidékein. Legkevesebb besugárzásban a nyugati határszél és az Északi-középhegység térsége részesül.

A besugárzás területi eloszlását két tényező határozza meg: a földrajzi szélesség, valamint a felhőzet mennyisége. Hazánk területén (az országon belül tapasztalható kis szélességkülönbség miatt) a felhőzet nagysága a besugárzás döntőbb tényezője, amelyet a 4 ábra szemléltet.

      Thumbnail     

4. ábra: Magyarország globálsugárzása és felhőborítottsága

 

Magyarország éves napsütéses óráinak száma


Napfénytartamon azt az időtartamot értjük, ameddig a felszínt közvetlen sugárzás éri. A napfénytartamot befolyásoló tényezők a csillagászatilag lehetséges napfénytartam, a domborzat valamint a felhőzet - ez utóbbi a napsütést még a besugárzásnál is erősebben befolyásoljaMagyarországon legnaposabb a Duna-Tisza közének déli fele 2000 óra fölötti évi napsütéssel, legkevésbé napos területeink pedig az Alpokalja és az ország észak-keleti régiója, 1800 óránál is kevesebb évi napfényösszeggel.

Télen magasabb hegyvidékeink másfélszer annyi napfényes órában részesülnek, mint az alföldi területek, mivel télen gyakoriak az olyan inverziós helyzetek, amikor az alacsonyabban fekvő vidékeket megülő ködből magasabb hegyeink kiemelkednek, és zavartalan napsütésben részesülnek. Nyáron ellenben a hegységek borultabb, csapadékosabb időjárása miatt mindegy 10 százalékkal kevesebb a napsütéses órák száma az alacsonyabb fekvésű sík fekvésű területekhez viszonyítva.


 

 Thumbnail

5. ábra: Magyarország napsütéses óráinak száma

        Thumbnail  Thumbnail       

6. ábra: Magyarország napsütéses óráinak száma havi felbontásban

 

Napsugárzás spektrális megoszlása

           Thumbnail          

7. ábra: A napsugárzás spektrális megoszlása

Fénynek nevezzük az elektromágneses sugárzásnak egy bizonyos tartományát, amelyből a 400–800 nm hullámhosszúságú az ember számára látható a következő színekben:
       • 400–420 nm – ibolya
       • 420–490 nm – kék,
       • 490–540 nm – zöld,
       • 540–640 nm – sárga,
       •640–800 nm – vörös
       • Felette „hősugárzás”

0,29-0,4 μm: ibolyántúli sugárzás, részaránya 9%
0,4-0,75 μm: látható fény tartománya, részaránya 49%
0,75 μm-től: nem látható infravörös (hő-) sugárzás, részaránya 42%

Forrás: Óbudai Egyetem - Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar

 

Ön itt áll: Napelem