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.
 

Víz melegítés napenergiával MTI-fotó, T. Asztalos Zoltán

Megannyi helyről halljuk, hogy a fosszilis (hagyományos) tüzelőanyagok világméretű alkalmazása -- szén, kőolaj, földgáz -- ökológiai katasztrófához vezet. Ennek fő oka a széndioxid-emisszió (kibocsátás) -- ami a levegő-szennyeződés 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 szennyező gázok és vegyi anyagok (CFC-k), melyek az ózonréteget támadják meg, csak tovább rontják az amúgy sem rózsás helyzetet.

Ha az egyes tüzelőanyagok egy energiaegységre vetített környezetromboló hatását megvizsgáljuk, azt látjuk, hogy a szén a legkárosabb mind a levegő, mind a klíma szempontjából. (Az olaj 17, a gáz 43 százalékkal kevesebb szennyeződéstokoz.)

A 70-es évek olajválságai hatására elterjedő atomerőművek 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 első maghasadási reakciót létrehozta -- nem gondolta, hogy fél évszázad múlva nem tudunk majd mit kezdeni 80 ezer tonna sugárzó fűtőelemmel és a többszázezer tonna egyéb radioaktív hulladékkal. Ugyanis az alacsony szintű sugárzás is -- amit a szél és a víz hord szét -- veszélyes az egészségre, s a természetes lebomlási folyamat sajnos több százezer évre tehető. Ehhez talán nem is kell bővebb 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 működtetni tudna egy magas energiahatékonyságú világgazdaságot.

A valóban fenntartható energiájú gazdaságban az emberek napenergiával működő háztartásokban élnek, jelentősen megnő a tömegközlekedés szerepe, a gyárak pedig telhetetlen energiaigényük csekély hányadával működnek.

Egyik megoldás lehet a megújuló energia gázzá, például hidrogénné alakítása, melynek elégetése nem okoz levegőszennyeződést. A németországi Neuburgban folynak is kísérletek ez irányban. Az 5000 kW-os naperőmű által "termelt" hidrogént cseppfolyós állapotban tárolják, majd ennek elégetésével állítanak elő hőenergiát. A gazdaságos teljesítmény meghatározása és a technológia kialakítása az elkövetkezendő évtized feladata.

Az átálláshoz viszont átmeneti tüzelőanyagra van szükség. Erre kiválóan alkalmas lehet a Föld gázkészleteinek hasznosítása. Mint az előzőekből kitűnik, ennek a tüzelőanyagnak a széntartalma a legalacsonyabb. Ha az erősebben gázra épülő gazdaság veti meg a lábát, a szoláris hidrogén fokozatosan hozzákeverhető a tüzelőanyaghoz, ami sima átállást tesz lehetővé a fenntartható energiagazdaságra. A világon található készletek a jelenlegi gázfelhasználás legalább megduplázása mellett elegendők 20-30 évre.

A fejlődő országokban, közöttük hazánkban is, különösen fontos-e lehetőség 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 elkerülhető többmilliárdos infrastrukturális beruházás, ami nem elvetendő 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 döntéseinktől függ.

Figyelmünket mindenképpen a megújuló energiafajták felé kell fordítanunk, mert ezek jelentik a kiutat. Hazánkban több irányban is folynak próbálkozások. A különböző 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 lehetőségek 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 idő alatt 1000 kW/m2 teljesítménnyel sugároz a Nap, akkor badarság lenne ezt a felbecsülhetetlen értékű energiát kárba veszni hagyni. A hasznosítható napenergia értékét emeli, hogy a legtisztább az az energia, amelyet nem kell előállítani. Az így kiváltott több ezer kilowattóra energiamennyiség elősegíti egy egészségesebb környezet kialakulását.

A lakossági energiafelhasználás megoszlása egy reprezentatív felmérés szerint az alábbi:

Látható tehát, hogy a legnagyobb energiafelhasználás a fűtés-melegvíz készítés terén jelentkezik: mintegy 75 százalék, melynek háromnegyedét a fűtésre, egynegyedét pedig a melegvíz készítésre fordítjuk. Ezekre a célokra lehet a legjobb hatásfokkal hasznosítani a Nap energiáját.

A napenergia hasznosításának alapvetően két módja van:

-- passzív (gépészeti segédberendezés nélküli) módon, vagyis az épület építészeti elemeinek, alkalmazott építőanyagainak segítségével, 
-- aktív módon: kollektorral, napelemmel.

Passzív hőhasznosítás: a napház

A napenergia hasznosításának passzív módjai főleg az építész, de a társtervezők (gépész, villamosmérnök, kertész, belsőépítész stb.) kezében is van. A munka az épület telepítésével, tájolásával kezdődik, és a funkciók térkapcsolásán, az építőanyagok kiválasztásán át az épületszerkezetek megtervezéséig tart.

A napenergiát passzív módon hasznosító épület kitárulkozik a nap felé, külső felületei (pl. üveg) beengedik a napenergiát, mely vagy közvetlenül átadja hőcsomagját a belső térnek, vagy elnyelődik a belső 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 figyelő 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 belső terek hőveszteségét vagy éppen felmelegedését.

A napház "tudja" azt is, hogy nyáron a napenergia túlzott felmelegedést okozhat, ezért védekezik ez ellen. A napház tehát nyáron hűvös, télen meleg -- és mindig világos! Különleges esetben a déli falra adaptálható fűtéssegítő berendezéssel is kiegészíthető egy ilyen rendszer. A fiatal "napos szemű" tervezők ismerik a módját az ilyen épületek megtervezésének. 

Mit lehet megtakarítani a passzív módszerrel? Új épületnél jó tervezéssel és mindössze 5-10 százalékos többletköltséggel az évi fűtésszükséglet akár 50 százalékát is! Meglévő épületeknél -- a körülményektől függően -- 30-40 százalékot úgy, hogy egy új, időszakos használatú élettérrel is gazdagodhat az épület. 

Aktív hőhasznosítás kollektorokkal

Az aktív hasznosítás létjogosultságát az a tény húzza alá, hogy a fentebb említett 1000 kW/m2 teljesítményből, a napsütés intenzitásától függően, 300-800 kW/m2 teljesítmény hőenergiává alakítható.

A kollektorok elsősorban a melegvíz-készítés eszközei. Alkalmazhatóságuknak a környezeti hőmérséklet és a napsütéses órák száma szab határt. De alkalmazhatóságuk korlátozott, ezért nem maradhat el a hagyományos fűtőbe rendezés sem. Nem is ez a cél, hanem az, hogy energia költséget takarítsunk meg a befektetés árán. Reklámnyelven ezt így fogalmazhatnánk meg.

A kollektoroknak sok típusa ismert már hazánkban is. Jelenleg háromféle javasolható.

1. A hazai skálán talán a legolcsóbb a fekete színű, UV-stabilizált műanyagból készült csőregiszter, az ABSORBY típus. Ennek hallatlan előnye az olcsóság és a nagy variálhatóság. Hátránya a külső hőmérséklettől való függése, mely inkább csak az év középső időszakában való alkalmazhatóságát engedi meg. Hőszivattyúval kombinálva azonban ez is tág határok között alkalmazható.

2. Jobb, de drágább is az üveglap előtéttel készült síkkollektor. Ez általánosan ismert gyakori forma, sokféle gyártmány létezik belőle. Az ilyen készülékek teljesítmény-adatai alig térnek el egymástól, évközi alkalmazhatóságuk azonban kiszélesedik, mert az üveglap és a mögé zárt levegő együttes jelentős szigetelést biztosít a lehűlt környezetben.

Ez a típus, melyet a Pécsi Zöld Kör is ajánl minden érdeklődőnek, 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 könnyen megépíthető, egyszerű elemekből áll. Ezért vállalta a Pécsi Zöld Kör a magyarországi népszerűsítés feladatát. Ebben kiváló partnerre talált a gleisdorfi társegyesületben, amely segített a szakemberek elméleti és gyakorlati kiképzésében. Ennek is köszönhetően sikerült a síkkollektort és gyártóeszközeit honosítani, aminek eredménye a magyar prototípus elkészülte. Természetesen a szakmai érzékenységen és a gleisdorfiak segítőkészségén kívül szükség volt anyagi támogatókra is. Itt ki kell emelni a pályázatok elbírálóit. A főbb 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 Műszaki Főiskola segíteni akarását is, ahol a jelek szerint a kivitelezési munkák találnak otthonra.

Így ma Magyarországon bárki építhet saját kezűleg kollektort a Pécsi Zöld Kör szakembereinek és célszerszámainak segítségével. Ehhez csupán jelezni kell a részvételi szándékot (7626 Pécs, Felsővámház 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 műhelybérletet és a teljes anyagköltséget. Egy modul felülete 1,6 m2. Ezért egy négytagú család éves melegvíz-igényét napi 50 l/fő 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 hőt a hideg környezetnek, ezért télen is működik, elpárologtatós rendszere pedig különleges hatásfokot, illetve teljesítményt biztosít. Üzemi, tehát 50 °C-on mért hatásfoka 70 százalék a sík- és műanyag-csöves kollektorok 35 százalékos hatásfokával szemben.

Fentiek mellett külön előnye lehet, hogy akár 95 °C-os víz előállítására is képes. De téli teljesítményével kiegészítheti a padlófűtést 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 elegendő. Tekintetbe véve, hogy tiszta napsütéskor 800 W/m2 teljesítmény nyerhető, 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 elegendő. A komplett berendezéshez tartozik még a melegvíz-bojler, a csővezeték és szerelvényei, a keringtető-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 hőenergia 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 fejezhető ki az értéke, de úgy gondoljuk, ezt sem árt figyelembe venni a hasonló ügyekben való döntésnél.