A napenergia az egyik legfontosabb alternatív energiaforrás. A földre eső napenergia százezerszer több mint amennyire az egész emberiségnek szüksége van. A napból a földfelszínre körülbelül 70 - 80 MW/m2 energia érkezik.

Kimeríthetetlen, tiszta, szabadon hozzáférhető és mindenütt rendelkezésre álló energiaforrás. A fosszilis energiahordozókkal ellentétben a napenergia környezetkímélő energiaforrás. Felhasználása nem jár vízkibocsátással vagy légszennyezéssel. Egyszerű és minimális költséggel jár a működtetése és fenntartás. Nem kell szállítani, hozzájutásához nem kell költséges közműhálózat.

A napenergia felhasználásának legelterjedtebb területeit két fő csoportba sorolhatjuk; passzív- és az aktív napenergia-hasznosítás.

Passzív napenergia

A passzív napenergia lényege, hogy külön kiegészíthető eszköz nélkül hasznosítható. Megfelelő tájolással, üvegezéssel, hatékony szigeteléssel lehet használni épületek fűtésére. Ez a fajta beruházás nem igényel nagyobb költségvetést. Mindössze pár szabályt kell betartani.

Mire kell figyelni?

• Megfelelő, hatékony szigetelésre
• Megfelelő tájolásra - Pl. déli tájolású nagy ablakokat kell beépíteni, a kisebb hőigényű helyiségeket (pl. előszoba, WC, kamra) a ház északi részében kell kialakítani.
• Az épületek szerkezete minél nagyobb hőtároló kapacitással rendelkezzen.

Aktív napenergia

1. Napkollektor (termikus)

2. Napelem (fotovillamos)

1. Napkollektor

A kollektor a Nap sugárzó energiáját hővé alakítja, ami felhasználható melegvíz előállítására, medencék vizének melegítésére és lakóházak fűtés-kiegészítésére. Több változata is létezik (levegős, vákuumcsöves, síkkollektor).

Levegős napkollektor

A levegős napkollektornál a napkollektoron levegőt fújnak át, ami a napenergia hatására megmelegszik, ezt a meleg levegőt pedig már fel lehet használni különféle célokra, például fűtésre, villamos energia generálására, stb.

Vákuumcsöves kollektor

A vákuumcsöves napkollektor ikerüveges változatának alapötlete a termoszüvegektől ered. A dupla üvegfal belső felére gőzöléses eljárással hordják fel az abszorberréteget. A külső üvegcső teljesen átlátszó. A beeső fény a belső üveg felületén hővé alakul, melyet az üvegcső belsejében elhelyezett fűtőcső továbbít a gyűjtőegységbe. Innen a rendszerben keringtetett folyadék a víztartályba szállítja az átvett hőt. A két üvegcső közötti teret vákuum tölti ki, amely a hőszigetelést biztosítja.

Síkkollektor

A síkkollektor a nap fényenergiáját alakítja át hőenergiává. Abszorbernek nevezzük azt a fémlemezt, ahol ez a folyamat végbemegy. Az abszorbert a jobb fényelnyelő képesség érdekében egy speciális bevonattal látják el. A modern, szelektív bevonatok többrétegűek, s megakadályozzák a visszaverődést. Ez a bevonat különböző válogatott fémek púdernél is finomabbra őrölt porából készül. Általában három réteget alkalmaznak. Az egyes rétegeket változó szemcsenagyság szerint hordják fel a fémlemezre vákuum alatt, így a tapadás és az eloszlás tökéletes. Ha pl. mikroszkóp alatt vizsgáljuk meg az ilyen bevonatokat, azt látjuk, mintha egy sűrű erdő felett repülnénk. Ágas-bogas felület, mely kiválóan elnyeli a fényt, de nem engedi a visszaverődést.

A kollektor minden tetőre felszerelhető, de saját lábakon álló külső állványra is rögzíthető. A napkollektor ideális dőlésszöge 30-60 fok között van, egész éves üzem esetén kb. 43fok. A napkollektort az északi féltekén déli irányba kell tájolni.

2. Napelem

A napelem abban különbözik a napkollektortól, hogy nem hőt, hanem elektromos áramot termel. Ezáltal jelentősen hozzájárul a háztartások, épületek energiaellátásához.

A napelem rendszerek több napelem táblából épülnek fel, melyeket a leggyakrabban a háztetőkön helyeznek el. (Egy napelemtábla mérete 125 x 63 cm ami mindössze 6,5mm vastag, ezzel a mérettel 45W teljesítményre képes.)

A napelemek a nap elektromágneses sugárzásának felhasználásával egyenáramot termelnek. A napelem által termelt villamos energiát egy un. inverter segítségével alakítják használható energiává.

A napelemet lehet csatlakoztatni a helyi hálózatra. Ha ezt a megoldást választjuk, akkor azt az árammennyiséget, amit nem használunk fel átveszi a villamos hálózat, tehát nem kell a tárolására szolgáló akkumulátorokról külön gondoskodnunk.

Ha pedig éppen nem termel a napelemünk annyi áramot, amennyit felhasználunk, pl. a reggeli és esti időszakokban, vagy télen, akkor is lesz elegendő áramunk a hálózatból. Termelésünket és fogyasztásunkat egy speciális villanyóra méri, ami a bejövő és kimenő áramot is számolja, a végén pedig a kettő különbsége szerepel majd a számlán.

Ha sziget üzemben működik a napelem, akkor a helyben termelt energiát csak helyben használhatjuk fel, ekkor meg kell oldani az áram tárolását.

Ma még talán drága beruházásnak számítanak, de a növekvő energiaárak, az elemek hosszú élettartama, és az, hogy nem igényelnek karbantartást, garantálják, hogy a befektetett pénz hosszabb távon megtérül.