181777. lajstromszámú szabadalom • Napkerék
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1980. V. 13. (1176/80) Közzététel napja: 1983. I. 28 Megjelent: 1985. V. 31. 181777 Nemzetközi osztályozás: NSZOj : F 03 G 7102. Feltaláló: Szabadalmas: Tiboldi János villamosmérnök, Budapest VILATI Villamos Automatika Fővállalkozó és Gyártó Vállalat, Budapest Napkerék 1 2 A találmány tárgya napkerék tükörrel, napenergiát hasznosító erőgépcsoporttal és ezeket hordozó mechanikával, amely függőleges és vízszintes napkövető rendszerrel van ellátva. Napkerék alatt olyan mechanikai egységet értünk, amely segítségével a 5 napenergiát más, hasznosítható (pl. villamos) energiává alakítjuk át. Uj szükséglet felmerülését jelzi az a mai energiaszegény világunkban egyre nagyobb mérvű törekvés, hogy a hagyományos energiahordozókat újabbakkal jq váltsuk fel. Erre annál is inkább szükség van, mert mértékadó becslések szerint az olaj a jelenlegi felhasználás lineáris növekedése mellett a XXI. század harmadik évtizedében elfogy. Ilyen növekedési ütemet feltételezve a fosszilis energiakészlet is be- 15 látható időn belül, mégpedig a 2100 . esztendő körül kimerül. Annyira reális veszély ez, hogy az USA napenergia-programja szerint például a 2000 . évben energiaszükségletük 20%-át, 2040 körül gyakorlatilag teljes energiaszükségletüket napenergiából fogják ki- 20 elégíteni. Ennek a szükségletnek a kielégítésére készült, ismert naperőművekben az energiaátalakítást gőzkazánból, gőzturbinából (hőerőgépből) és generátorból álló egység végzi általában. Az összegyűjtött nap- 25 energia hasznosításának más módja is ismeretes, ilyen például a kollektorok vagy a napcellák. Az ismert naperőművekkel kapcsolatosan a napenergia összegyűjtése jelenti a legnagyobb gondot. Megfelelően kiválasztott területen, például egy alkal- 30 más völgyet övező hegyoldalon tükörrendszert helyeznek el, amely egy például 60 m magas betontoronynak mindössze egyetlen négyzetméternyi „gyújtópontjára” összpontosítja a beeső napfényt. Ez a tükörrendszer rengeteg sok kis tükörből áll, amiket számítógép vezérelte motorok fordítanak két tengely körül mindig a nap felé, és lézersugarak segítségével milliméteres pontossággal irányítják úgy a tükröket, hogy a fény pontosan a hőgyüjtőre essék. Ez azt jelenti, hogy a tervek szerint egy 100 MW-os naperőműhöz 7 km2 -nyi földfelületre van szükség. A földterület kihasználása 10-12%-os, ami azt jelenti, hogy a felhasznált földterületnek 10-12%-a hasznos tükörfelület. Ez nem okoz gondot olyan helyen, ahol a föld művelésre alkalmatlan, például a sivatagokban, de értékes földterületek nem „pazarolhatok” ilyen módon. A mérsékelt égöv alatt tehát - ahol a napsugárzás is kevésbé intenzív — az ismert rendszerek alkalmazhatósága már csak ezért is kérdéses. Ehhez járul a vezérlés nem kis gondja. Egyrészt minden tükröt a függőleges és a vízszintes napkö/etés céljából két tengely körül kell tudni elfordítani. Ehhez mindkét irány számára egy-egy hajtásra '/an szükség. Az egyes tükrök állását össze kell hangolni olyan módon, hogy a tükrök mindig a rendszer „gyújtópontjára” vetítsék a napenergiát. Ehhez a gyújtópont pontos megcélzására is szükség van. A sok motor egyidejű, állandó és összehangolt mozgatása csak bonyolult számítógépes rendszer segítségével lehetséges. 181777 )
