Ökotáj, 6. sz. 1993. tél. 38–41. o.
Bimbó József Napenergiával a “fenntartható energiagazdaságért” Mottó: Gondolkodj globálisan – Cselekedj lokálisan!
Egy indián mondás szerint “...a világ nemcsak örökség nagyapáinktól, hanem kölcsön is unokáinktól”. S mint mindennel, mi az embernek nem sajátja, illik vele jól sáfárkodni.
Megannyi helyr l halljuk, hogy a fosszilis (hagyományos) tüzel anyagok világméret alkalmazása – szén, k olaj, földgáz – ökológiai katasztrófához vezet. Ennek f oka a széndioxid-emisszió (kibocsátás) – ami a leveg -szennyez dés 30-65 százalékának okozója. Következmény: az üvegházhatás, tehát a Föld túlmelegedése. Egyes adatok szerint Földünk légköre olyannyira felmelegedhet, amennyire az elmúlt ötezer év alatt soha. Az egyéb szennyez gázok és vegyi anyagok (CFC-k), melyek az ózonréteget támadják meg, csak tovább rontják az amúgy sem rózsás helyzetet. Ha az egyes tüzel anyagok egy energiaegységre vetített környezetromboló hatását megvizsgáljuk, azt látjuk, hogy a szén a legkárosabb mind a leveg , mind a klíma szempontjából. (Az olaj 17, a gáz 43 százalékkal kevesebb szennyez déstokoz.) A 70-es évek olajválságai hatására elterjed atomer m vek építése mára visszaesett a legtöbb országban. Nem utolsósorban a Three Mile Island-i és a csernobili katasztrófák hatására is. Enrico Fermi, emigráns olasz fizikus 1942-ben – amikor Chicagóban az els maghasadási reakciót létrehozta – nem gondolta, hogy fél évszázad múlva nem tudunk majd mit kezdeni 80 ezer tonna sugárzó f t elemmel és a többszázezer tonna egyéb radioaktív hulladékkal. Ugyanis az alacsony szint sugárzás is – amit a szél és a víz hord szét – veszélyes az egészségre, s a természetes lebomlási folyamat sajnos több százezer évre tehet . Ehhez talán nem is kell b vebb kommentár. Ugyanakkor Földünket naponta elárasztják a megújuló energiaféleségek, melyek nagy része a Napból származik. A szél ereje, a geotermikus energia, a biomassza és a Nap energiája önmagában is többszörösen m ködtetni tudna egy magas energiahatékonyságú világgazdaságot. A valóban fenntartható energiájú gazdaságban az emberek napenergiával m köd háztartásokban élnek, jelent sen megn a tömegközlekedés szerepe, a gyárak pedig telhetetlen energiaigényük csekély hányadával m ködnek. Egyik megoldás lehet a megújuló energia gázzá, például hidrogénné alakítása, melynek elégetése nem okoz leveg szennyez dést. A németországi Neuburgban folynak is kísérletek ez irányban. Az 5000 kW-os naper m által “termelt” hidrogént cseppfolyós állapotban tárolják, majd ennek elégetésével állítanak el h energiát. A gazdaságos teljesítmény meghatározása és a technológia kialakítása az elkövetkezend évtized feladata. Az átálláshoz viszont átmeneti tüzel anyagra van szükség. Erre kiválóan alkalmas lehet a Föld gázkészleteinek hasznosítása. Mint az el z ekb l kit nik, ennek a tüzel anyagnak a széntartalma a legalacsonyabb. Ha az er sebben gázra épül gazdaság veti meg a lábát, a szoláris hidrogén fokozatosan hozzákeverhet a tüzel anyaghoz, ami sima átállást tesz lehet vé a
fenntartható energiagazdaságra. A világon található készletek a jelenlegi gázfelhasználás legalább megduplázása mellett elegend k 20-30 évre. A fejl d országokban, közöttük hazánkban is, különösen fontos-e lehet ség felismerése. ugyanis együttesen alkalmazva a nagyobb energiahatékonyságot és a tisztább hazai energiaforrásokat, szinte azonnal olyan fejlett technológiai szintre lehet emelkedni, amely az ipari országokban ma már mindennapos. Emellett elkerülhet többmilliárdos infrastrukturális beruházás, ami nem elvetend szempont forráshiányos gazdaságunkban. Amíg ez az újabb ipari forradalom megindul, tekintsünk vissza mottónkra: A globális gondolkodás mellett mit is cselekedhetünk lokálisan. Ne feledjük, a világ helyzete egyéni döntéseinkt l függ. Figyelmünket mindenképpen a megújuló energiafajták felé kell fordítanunk, mert ezek jelentik a kiutat. Hazánkban több irányban is folynak próbálkozások. A különböz területek szakemberei s egyben megszállottai igyekeznek hasznosítani a szél, a biomassza, a geotermikus energia és a Nap áldásos hatásait. Ezek közül tekintsük át röviden a Nap által nyújtott lehet ségek egy részét. Napenergia a mindennapokban A statisztikai adatok szerint hazánkban a napsütötte órák száma átlag évi 2000-2100. Ez a téli hónapokban 40-50 óra minimumot, a nyári hónapokban viszont 270-300 óra maximumot jelent. Ha figyelembe vesszük, hogy ez id alatt 1000 kW/m2 teljesítménnyel sugároz a Nap, akkor badarság lenne ezt a felbecsülhetetlen érték energiát kárba veszni hagyni. A hasznosítható napenergia értékét emeli, hogy a legtisztább az az energia, amelyet nem kell el állítani. Az így kiváltott több ezer kilowattóra energiamennyiség el segíti egy egészségesebb környezet kialakulását. A lakossági energiafelhasználás megoszlása egy reprezentatív felmérés szerint az alábbi: f tés, melegvíz – 57% üzemanyag – 28% kisgépek – 7% világítás – 5% f zés – 3% Látható tehát, hogy a legnagyobb energiafelhasználás a f tés-melegvíz készítés terén jelentkezik: mintegy 75 százalék, melynek háromnegyedét a f tésre, egynegyedét pedig a melegvíz készítésre fordítjuk. Ezekre a célokra lehet a legjobb hatásfokkal hasznosítani a Nap energiáját. A napenergia hasznosításának alapvet en két módja van: – passzív (gépészeti segédberendezés nélküli) módon, vagyis az épület építészeti elemeinek, alkalmazott épít anyagainak segítségével, – aktív módon: kollektorral, napelemmel. Passzív h hasznosítás: a napház A napenergia hasznosításának passzív módjai f leg az építész, de a társtervez k (gépész, villamosmérnök, kertész, bels építész stb.) kezében is van. A munka az épület telepítésével, tájolásával kezd dik, és a funkciók térkapcsolásán, az épít anyagok kiválasztásán át az épületszerkezetek megtervezéséig tart. A napenergiát passzív módon hasznosító épület kitárulkozik a nap felé, küls felületei (pl. üveg) beengedik a napenergiát, mely vagy közvetlenül átadja h csomagját a bels térnek,
vagy elnyel dik a bels felületeken (padozat, fal), és onnan késleltetve – amikor éppen szükség van rá érkezik ismét a helyiségbe. A napház tehát nem csodabogár; hagyományos építészeti eszközökkel formálható, de érzékeny és figyel a napenergiára. Naptere a család kedvenc tartózkodási helye lehet akár az év 5-6000 órájában is. A naptér pusztán jó kialakításánál fogva mérsékli a mögöttes bels terek h veszteségét vagy éppen felmelegedését. A napház “tudja” azt is, hogy nyáron a napenergia túlzott felmelegedést okozhat, ezért védekezik ez ellen. A napház tehát nyáron h vös, télen meleg – és mindig világos! Különleges esetben a déli falra adaptálható f téssegít berendezéssel is kiegészíthet egy ilyen rendszer. A fiatal “napos szem ” tervez k ismerik a módját az ilyen épületek megtervezésének. Mit lehet megtakarítani a passzív módszerrel? Új épületnél jó tervezéssel és mindössze 510 százalékos többletköltséggel az évi f tésszükséglet akár 50 százalékát is! Meglév épületeknél – a körülményekt l függ en – 30-40 százalékot úgy, hogy egy új, id szakos használatú élettérrel is gazdagodhat az épület. Aktív h hasznosítás kollektorokkal Az aktív hasznosítás létjogosultságát az a tény húzza alá, hogy a fentebb említett 1000 kW/m2 teljesítményb l, a napsütés intenzitásától függ en, 300-800 kW/m2 teljesítmény h energiává alakítható. A kollektorok els sorban a melegvíz-készítés eszközei. Alkalmazhatóságuknak a környezeti h mérséklet és a napsütéses órák száma szab határt. De alkalmazhatóságuk korlátozott, ezért nem maradhat el a hagyományos f t be rendezés sem. Nem is ez a cél, hanem az, hogy energia költséget takarítsunk meg a befektetés árán. Reklámnyelven ezt így fogalmazhatnánk meg. NÉHÁNY ÉVI ENERGIAKÖLTSÉG MEGEL LEGEZÉSÉVEL ÖRÖKÖS LEHET SÉGE NYÍLIK A NAPENERGIA INGYENES HASZNÁLATÁRA! A kollektorok nagyságától és típusától függ en a hagyományos melegít eszköz szerepe másodlagossá válik, mert éves viszonylatban 50-80 százalékban helyettesítheti ket a kollektor. Építés el tt betervezése anyagi el nnyel járhat, de utólagos adaptálása sem bonyolult. A kollektoroknak sok típusa ismert már hazánkban is. Jelenleg háromféle javasolható. 1. A hazai skálán talán a legolcsóbb a fekete szín , UV-stabilizált m anyagból készült cs regiszter, az ABSORBY típus. Ennek hallatlan el nye az olcsóság és a nagy variálhatóság. Hátránya a küls h mérséklett l való függése, mely inkább csak az év középs id szakában való alkalmazhatóságát engedi meg. H szivattyúval kombinálva azonban ez is tág határok között alkalmazható. 2. Jobb, de drágább is az üveglap el téttel készült síkkollektor. Ez általánosan ismert gyakori forma, sokféle gyártmány létezik bel le. Az ilyen készülékek teljesítmény-adatai alig térnek el egymástól, évközi alkalmazhatóságuk azonban kiszélesedik, mert az üveglap és a mögé zárt leveg együttes jelent s szigetelést biztosít a leh lt környezetben. Ez a típus, melyet a Pécsi Zöld Kör is ajánl minden érdekl d nek, két okból: Az egyik, hogy ez a típus a szomszédos Ausztriában egy kipróbált, jól bevált rendszer eleme immár nyolc éve. A beépített kollektor-felület napjainkra meghaladta a 600 ezer m2-t, ami önmagában is tiszteletet parancsoló mennyiség. A másik ok, hogy ez a típus bárki által könynyen megépíthet , egyszer elemekb l áll. Ezért vállalta a Pécsi Zöld Kör a magyarországi népszer sítés feladatát. Ebben kiváló partnerre talált a gleisdorfi társegyesületben, amely segí-
tett a szakemberek elméleti és gyakorlati kiképzésében. Ennek is köszönhet en sikerült a síkkollektort és gyártóeszközeit honosítani, aminek eredménye a magyar prototípus elkészülte. Természetesen a szakmai érzékenységen és a gleisdorfiak segít készségén kívül szükség volt anyagi támogatókra is. Itt ki kell emelni a pályázatok elbírálóit. A f bb támogatók a parlament, az Autonómia Alapítvány és a Milieukontakt Oest Europa, akik nélkül a program nem indulhatott volna el. Meg kell említeni a pécsi Pollack Mihály M szaki F iskola segíteni akarását is, ahol a jelek szerint a kivitelezési munkák találnak otthonra. Így ma Magyarországon bárki építhet saját kez leg kollektort a Pécsi Zöld Kör szakembereinek és célszerszámainak segítségével. Ehhez csupán jelezni kell a részvételi szándékot (7626 Pécs, Fels vámház u. 72. sz. Tel.: 72 310-783), és vállalni a modulonkénti 22 500 forintos költségtérítést. Ez az összeg természetesen magában foglalja a tervezési szaktanácsadást, a szerszámhasználatot, a m helybérletet és a teljes anyagköltséget. Egy modul felülete 1,6 m2. Ezért egy négytagú család éves melegvíz-igényét napi 50 l/f fogyasztás mellett, 2-3 kollektor modul szolgálja ki. 3. A kollektorok között a csúcsot a vákuumcsöves elpárologtatós típus képviseli. Vákuumos kivitelénél fogva nem adja vissza a besugárzott h t a hideg környezetnek, ezért télen is m ködik, elpárologtatós rendszere pedig különleges hatásfokot, illetve teljesítményt biztosít. Üzemi, tehát 50 °C-on mért hatásfoka 70 százalék a sík- és m anyag-csöves kollektorok 35 százalékos hatásfokával szemben. Fentiek mellett külön el nye lehet, hogy akár 95 °C-os víz el állítására is képes. De téli teljesítményével kiegészítheti a padlóf tést is. A felsorolt kollektorok beszerzése ma már megoldható Magyarországon, de akár Pécsett is. Teljesítmények A típust az éves kihasználhatóság szempontjából érdemes kiválasztani. A hatásfoka a vákuumcsövesnek a legjobb, tehát akár félakkora nagyság is elegend . Tekintetbe véve, hogy tiszta napsütéskor 800 W/m2 teljesítmény nyerhet , így egy család melegvíz-ellátásához az V-IX. hónapokra 1,5-2 m2 ABSORBY vagy bármilyen síkkollektor, egész évre 4-6 m2 ABSORBY vagy síkkollektor. illetve 2-3 m2 vákuumcsöves-elpárologtatós kollektor szükséges. A kollektor önmagában természetesen nem elegend . A komplett berendezéshez tartozik még a melegvíz-bojler, a cs vezeték és szerelvényei, a keringtet -szivattyú, a vezérlés és egyéb elemek. A beruházás költségeinél ezeket is figyelembe kell venni. Ezek hosszú élettartama a biztosíték arra, hogy a befektetés többször is megtérül. Aktív hasznosítás napelemekkel A h energia mellett villamos áram formájában is hasznosítható a napsugárzás. Az átalakító napelemek 12 V-os egyenáramot szolgáltatnak, amelyet szükség esetén 220 V-os egyfázisú váltófeszültséggé alakíthatunk. Ez olyan helyeken ajánlott, ahol a távolság miatt a vezetéképítésnél olcsóbb lehet ilyen rendszer felszerelése. Ilyen helyek: – tanyák, pincék, vadászházak, horgászkunyhók, erdei kempingek – távoli állattartó telepek – beteg tavak szivattyús frissítése tutajról – öntözés a határban – villanypásztor, vadkár elleni védelem. A napenergia tehát sokféleképpen hasznosítható. Mivel az energia folyamatosan dráguló árucikk, ezért is az olvasó figyelmébe ajánljuk a leírtakat. Gyermekeink, unokáink tüdejének ugyan pénzben nem fejezhet ki az értéke, de úgy gondoljuk, ezt sem árt figyelembe venni a
hasonló ügyekben való döntésnél.
