Fontos tudnivalók a napsugárzásról

Kétségtelen, hogy a megújuló energiaforrások egyre nagyobb szerepet kapnak az energiatermelést illetően. Gyakoriságuk az elmúlt években egyre csak nő, háttérbe szorítva ezzel a megszokott energiaforrásokat, akárcsak fosszilis energiaforrásokat. Számtalan pozitív hatása közül fontos kiemelni, hogy a megújuló energiaforrások kihasználása semmilyen káros hatással nincs a környezetre, és idővel egyre hatékonyabb és gazdaságosabbá vállnak. Fontos megemlíteni, hogy a megújuló energiaforrások közül a napenergia az élmezőnyben van a kihasználás terén, és az erre specializálódott berendezések, szerkezetek, akárcsak a napelem és napkollektor, tökéletes és megbízható munkát végeznek. Azok, akik a napenergia mellett döntenek, az első számú kérdés, hogy megéri-e ezt választani, illetve, hogy elegendő e a napsugárzás ahhoz, hogy kellő hatásfokút érjünk el úgy a napelemmel mint a napkollektorral. Első sorban fontos tisztázni, hogy mit is érdemes tudni a napsugárzásról. A napelemek és a napkollektorok tekintetében kiemelkedő szerepet kap a napsugárzás időtartama és erőssége. Ezeknek köszönhetően érheő el a várt hatékonyság. Mielőtt bárki is a napkollektor vagy napelem mellett kötelezi el magát, fontos tisztázni, hogy milyen napsugárzással, időjárással is rendelkezik az adott hely.

Mielőtt ezt elemezgetjük, ismerjük megy, hogy pontosan milyen is a napsugárzás földi energiamérlege és a direkt szórása. A sugárzásának intenzitása a Nap felszínén 6000˚C hőmérsékletnél 70000 – 80000 kW/m². A Föld ennek az intenzitásnak a csak a töredékében részesül, amely átlagosan 1370W/ m², abban az esetben, ha a nap sugárzása állandó. A Föld légkörén áthatoló sugárzás egy része elvész, így is csak szép napsütéses időben átlagosan 1000W/ m² energia lesz hasznos. A Napból érkező energiát tekintjük 100%-nak. A Föld légkörét elérve a napsugárzás 22%-át a légköri gázok és a vendéganyagok elnyelik, és hővé alakítják át, majd a másik 25%-át a légkör visszaveri. Tehát csak a földfelszínt összesen 5ö%-nyi napsugárzás éri, de ebből csak 32%-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 41%-a lesz hasznos, ami a szórt és a direkt sugárzásból áll. Fontos még tudni, hogy a nyári hónapok közül a júniusi hónapban a legintenzívebb a napsugárzás, amely a napkollektorok és napelemek működésének a legmegfelelőbb, mert ekkor tudja a legtöbb meleg vizet előállítani, mint bármely más hónapban. A téli hónapokban már viszont azt látjuk, hogy a 2kW/ m² napi energiát sem képes elérni, ilyenkor a napkollektort csak fűtésrásegítésként lehet alkalmazni.

Ezeket tudva fontos kitérni arra is, hogy Magyarországon milyen napsugárzással számíthatunk. Gobálsugárzás alatt a Napból érkező közvetlen sugárzás valamint az égbolt minden részéről érkező szórt sugárzás összegét értjük. 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.

Továbbá azt sem szabad kifelejteni, hogy Magyarország éves napsütéses óráinak száma pontos mennyi is. 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 befolyásolja Magyarországon 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.