A nap energiája hő és fény formájában éri el a Földet, melyet az emberiség ősidők óta hasznosít egyre fejlettebb technológiák segítségével. A napenergiához kapcsolódó technológiák, mint a napfűtés, a fotovoltaikus berendezések, a naperőművek vagy a nap energiát felhasználó épületek segíthetnek megoldani az emberiség előtt álló legnagyobb kihívásokat.

A napenergiát ebben az esetben a napsugárzásra használjuk, jóllehet a geotermikus és árapály energia kivételével minden megújuló energia, sőt a fosszilis tüzelőanyagok energiája is a nap energiájából erednek.

A napkollektor

A napkollektor olyan épületgépészeti berendezés, amely a napenergia felhasználásával közvetlenül állít elő fűtésre, hűtésre és vízmelegítésre használható hőenergiát. Fűtésre való alkalmazása az épület megfelelő hőszigetelését feltételezi és általában csak tavasszal és ősszel mint átmeneti, illetve télen mint kisegítő fűtés használatos. Hőcserélő közege jellemzően folyadék, de a levegőt használó változatai is elterjedtek. A hétköznapi nyelvben gyakran összetévesztik a napelemmel, amely a napsugárzást elektromos energiává alakítja.

A 40. szélességi fok alatt a háztartási melegvíz 60-70 %-a, 60 celsius fokos hőmérséklettel számolva, állítható elő napkollektorok használatával. 2007-ben ezen rendszerek összkapacitása elérte a 154 GW-ot, melyből mintegy 70 GW az ezen a téren élen járó Kínából származott. A lakossághoz viszonyítva viszont a háztartások több mint 90 %-ával Izrael és Ciprus a technológia első számú alkalmazói.

A naptérrel elérhető energia megtakarítás

Az energia megtakarítási potenciál annak köszönhető, hogy a naptér átlaghőmérséklete magasabb mint a külső átlaghőmérséklet. Ennek eredményeképpen a helyiség transzmissziós és szellőzési hő veszteségei csökkennek. Ugyanakkor a helyiségbe jutó direkt sugárzási nyereség a naptér miatt valamivel kevesebb.

A megadott sugárzási intenzitásértékek ismét csak akkor használhatók, ha a helyiség üvegezésének benapozottsága bizonyított, azaz az üvegezés több mint napi négy órán át benapozott. Amennyiben a benapozottság nem bizonyított vagy nincsenek ilyen vizsgálatok, az északi tájoláshoz tartozó értékek használhatók.

Az energia megtakarítást ki kell számítani a fűtési idény minden egyes hónapjára, majd összegezni. A fűtési idény hossza átlagos épületek esetén október 15- április 15-ig vehető fel. További egyszerűsítési lehetőség, ha a naptér átlaghőmérsékletét és az elérhető energia megtakarítást a teljes fűtési idényre számítják.

A nyári túlmelegedés kockázatának csökkentése érdekében a napteret mozgatható árnyékoló szerkezetekkel és nyitható üvegezéssel kell ellátni, amit a nyári időszakban az átszellőzés biztosítására nyitva szükséges tartani.

A GEOTERMIKUS ENERGIA

A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. A Föld belsejében lefelé haladva kilométerenként átlag 30 °C-kal emelkedik a hőmérséklet. A földkérgen tapasztalható geotermikus energia részben a bolygó eredeti létrejöttéhez (20%), részben a radioaktív bomláshoz (80%) kapcsolódik.

A geotermikus energia kitermelése

A termálkútból feltörő vizet gáztalanítják, ülepítik és sótartalmát részben eltávolítják, majd a felhasználás helyére szivattyúzzák, a lehűlt vizet pedig valamilyen vízáramba, vízgyűjtőbe vezetik. Amennyiben nincs vízutánpótlás – a rétegenergia csökkenése következtében idővel kevesebb vizet adnak.

A csökkenő víznyomást kompresszorral, búvárszivattyúval lehet növelni, de nem gazdaságos ez az eljárás. A legjobb megoldást a kitermelt és már lehűlt víz visszasajtolása jelenti, mely mérsékli a mély rétegekben található vízszint csökkenését.

A geotermikus energia felhasználásának továbbra is a közvetlen alkalmazás a leghatékonyabb módja, mely általában a fűtéshez szükséges energiát fedezi. A leglátványosabb eredményeket e téren Izland képes felmutatni, mely lakásainak 93 %-át fűti ily módon, évi 100 millió dollárt megtakarítva a folyamat során. Reykjavik, valaha a Föld legszennyezettebb városa mára az egyik legtisztábbnak számít, hála a geotermikus energiának.

Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák:

• A mezőgazdaságban az üvegházak fűtése
• Lakások, lakótelepek fűtése
• Villamosenergia termelés