Tetők potenciális szoláris energia-bevételének kiszámítása egy belvárosi területen
Még nem érkezett hozzászólás!
Gál Tamás - Unger János
Tetők potenciális szoláris energia-bevételének kiszámítása egy belvárosi területen
A szoláris sugárzás, mint megújuló energia, jelentős forrás lehet városi környezetekben. Ezek a városi területek, noha viszonylag kis kiterjedésűek a teljes földfelszínhez képest, összességében az energia fő felhasználóinak számítanak. A tetőkre vagy falakra telepített aktív szolár rendszerek által termelt energia „szállítási úthossza” rendkívül rövid, ezzel szállítási energiavesztesége is elhanyagolható, így tevőlegesen hozzájárulhat az épületek energiaigényének – legalább részbeni – biztosításához. Ez az igény nagyon szoros kapcsolatban van az épületek szezonálisan változó mértékű hőveszteségével, amely bizonyos periódusokban meghaladhatja a felszín napi szoláris energia-bevételét, elsősorban a sűrűn beépített belvárosi területeken (Seprődi-Egeresi and Zöld, 2011).
Egy adott helyen a felszínre jutó szoláris energia összege nagyrészt természetes tényezőktől, így a Nap-Föld geometria évszakos változásától, a hely földrajzi koordinátáitól, a légkör összetételétől és időjárási körülményeitől függ, valamint a hely környezetének légszennyezettségi állapota is befolyásolja. Városi környezetben az épületek különböző magassága és egyenetlen területi eloszlása miatt a felszíngeometria igen összetett mind horizontálisan, mind pedig vertikálisan, így a kölcsönös és többszörös árnyékolás csökkentheti a tetők szolár rendszereinek potenciális energiabevételét.
Természetes domborzat esetében több eljárás is létezik a direkt és diffúz szoláris sugárzás számítására (Hetrick et al., 1993, Kumar et al., 1997), de e módszerek városi területekre (beleértve a tetőket és falakat is) történő alkalmazása igen ritka. A jelen tanulmányban bemutatott elemzés a kezdő lépése egy hosszabb távú kutatásnak, amely a városok épületei, házai által felhasználható szoláris energia vizsgálatára irányul. Célunk, hogy számszerűsítsük az épületek egymást kölcsönösen leárnyékoló hatását a különböző irányultságú és kitettségű tetők szoláris energiabevételének lehetséges maximális összegére. Első lépésként a légkör állapotára nézve egy egyszerű alapfeltevéssel élünk, amely szerint az égbolt felhőtlen, átlagos mennyiségű vízpára van benne és szennyezőanyagmentes. Példaképpen Szeged belvárosára végezzük el számításainkat.