A nap egy hatalmas, folyamatosan izzó gázgömb. Életkora kb 5 milliárd év és a kutatók szerint további 5 milliárd évre számíthatunk. A nap másodpercenként 4·1026 W, azaz 4 · 100 kvadrilliówatt energiát sugároz az űrbe. Ebből hozzánk „mindössze” 100 · 1013 kW másodpercenként, egy órányi sugárzás pedig több, mint az emberiség egész éves energiafogyasztása összesen.
Ez földi léptékkel nézve szinte felfoghatatlan érték, de jól mutatja, hogy jóformán végtelen lehetőségeink vannak a napsugárzás kihasználását illetően. A napsugárzás gyakorlatban alkalmazott mérőszáma a napállandó, amely 1367 W/m2. Ez az energia éri a Föld külső rétegét, a felszínére pedig kb 1000 W/m2 érkezik.
Ez az érték tovább változik attól függően, hogy milyen évszakban és napszakban vagyunk, továbbá hogy mennyire borult az ég. A számunkra legfontosabb mérőszám az éves sugárzásnyereség, amely hazánk területén 1200-1400 kWh/m2 között változik. Ezt a hatalmas mennyiségű energiát ingyen kapjuk évről évre!
A napenergia felhasználási lehetőségei A napenergiát alapvetően kétféle módon lehet hasznosítani: aktív illetve passzív módon. A passzív napenergia hasznosítás A passzív napenergia hasznosítás eszközei alapvetően építészeti eszközök. Az épület tájolása, a homlokzat kialakítása eleve befolyásolja a várható hőnyereséget.
A nyílászárók legjobban a délkeleti—déli—délnyugati homlokzaton hasznosítják a napsugárzást, a homlokzat tagoltsága, színe és anyaga szintén befolyásolják a passzív napenergia hasznosítást. A rögzített árnyékolókat úgy kell megszerkeszteni, hogy a téli évszakban alacsonyabban járó Nap sugárzását ne árnyékolják, de a nyári magasan járó Napét már igen.
Másik megoldás a mozgatható árnyékolók alkalmazása, melyet kézi vagy automatikus beavatkozással lehet szabályozni. Az épület tömege, a falak, födémek hőtároló képessége jelentős, minél nagyobb tömeget képviselnek, annál nagyobb hőt képesek felvenni és tárolni, majd a napsütésben szegény időszakban leadni.
A télikert építése a passzív hasznosítás egyik leghatékonyabb módja. Az épület szerves tartozékaként, tömegébe illesztve vagy a lakótér előtereként a télikert üvegezett felületeivel alkalmas a napenergia befogadására, ugyanakkor jól hőszigetelő is az épület belsejét. A napenergia passzív hasznosításában korszerű megoldás az ún. transzparens hőszigetelés.
Ezt a berendezést az épületek napsütötte oldalfalain alkalmazzák. Fényáteresztő, de ugyanakkor jó hőszigetelő is, így csökkenti a hőveszteséget. Szerkezetét tekintve kívülről üveggel borított doboz, amelyben az üveg mögött a nyár
i túlmelegedés elleni védelem céljára beépített mozgatható árnyékoló, légrés, kis keresztmetszetű, a falra merőleges elrendezésű, fényáteresztő csövecskék, majd a tulajdonképpeni külső fal rétegei helyezkednek el. A transzparens hőszigetelés különféle kivitelben használatos.
Lehet kapilláris szerkezetű, sok apró, üreges csövecskéből vagy szögletes méhsejtszerű vázból álló kivitel. Az anyag maga polikarbonát-alapú; a többnyire 3—10 cm hosszú csövecskék vagy sejtszerkezetek szilikon ragasztóval kerülnek fel az üveglap belső oldalára. A beérkező napsugárzás nagy része elnyelődik a kapillárisokban, majd a hő egy részét kisugározza, a nagyobbik részét pedig átadja a falfelületnek.
Az aktív napenergia hasznosítás Az aktív napenergia hasznosításnak alapvetően két típusa van. Felhasználható közvetlenül hőhasznosításra, vagy pedig villamos energia előállítására. Termikus hasznosítás A fototermikus megoldás azt jelenti, hogy a napsugárzást folyadék vagy levegő közeget áramoltató átalakító eszköz (napkollektor) révén közvetlenül hővé alakítjuk.
Ebben az esetben a közeg áramoltatása külön energiát igényel. A felmelegített folyadék felhasználása használati melegvíz előállítására történik, de egyéb más technológiai célok is szóba jöhetnek úgymint épületek, uszodák, növényházak fűtése; gyümölcsösök, növények szárítása, aszalása; intenzív akvakultúrák vízellátása.
Tovább a napkollektoros rendszerekre>>> Fotovillamos hasznosítás: A fotovillamos hasznosítás során a napsugárzásból közvetlenül elektromos áramot állítunk elő. Erre napelemeket alkalmazunk. Ennek során a beérkező napsütést a napelemek egyenárammá alakítják, amit kétféleképpen használhatunk fel, sziget üzemű rendszerben, vagy hálózatra visszatápláló rendszerben.
Ez a legegyszerűbb módja annak, hogy a napenergiából áramot állítsunk elő. Tovább a napelemes rendszerekre>>>
