Βοηθητική πηγή θέρμανσης
Τι είναι η ηλιοθερμία
Η ηλιοθερμία είναι η μέθοδος με την οποία αξιοποιείται η ηλιακή ενέργεια για να θερμαίνουμε κάποιον χώρο ή για να μας παρέχεται ζεστό νερό χρήσης. Γενικά στις οικιακές εφαρμογές θέρμανσης το μέσο μεταφοράς θερμότητας είναι το νερό, το οποίο θερμαίνεται με την καύση πετρελαίου ή φυσικού αερίου και κυκλοφορεί στα θερμαντικά σώματα ή τη θέρμανση δαπέδου στα συστήματα ηλιοθερμίας. Το νερό για την θέρμανση μπορεί να θερμανθεί μέσω της ηλιακής ενέργειας κατά μεγάλο ποσοστό ανάλογα με την εγκατάσταση, με άμεσο αποτέλεσμα τη μείωση του καταναλισκόμενου συμβατικού καυσίμου. Ειδικά για τη χώρα μας, όπου το φως του ηλίου βρίσκεται σε αφθονία καθ όλη τη διάρκεια του έτους, η εν λόγω εφαρμογή φαντάζει σαν ιδανική λύση. Επίσης, τονίζουμε ότι, αντίστοιχες εφαρμογές εντοπίζονται και σε χώρες της Βόρειας Ευρώπης, όπου η ηλιοφάνεια δεν είναι τόσο έντονη.
Τα μέρη του συστήματος
Ηλιακοί συλλέκτες
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλιακών συλλεκτών. Ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζονται, μπορούμε να επιλέξουμε ηλιακούς συλλέκτες επίπεδης επιφάνειας ή συλλέκτες κενού. Σε εφαρμογές κατοικιών ή επαγγελματικών κτιρίων, όπου απαιτούνται θερμοκρασίες μικρότερες από 93°C, συνήθως χρησιμοποιούνται επίπεδοι ηλιακοί συλλέκτες, ενώ σε εφαρμογές που απαιτούνται θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 93°C χρησιμοποιούνται και ηλιακοί συλλέκτες με σωλήνες κενού.
Θερμοδοχεία – Δεξαμενές νερού
Στα δοχεία αποθηκεύεται ζεστό νερό, του οποίου τη θερμοκρασία μπορούμε να αξιοποιήσουμε όταν δεν έχουμε ηλιοφάνεια.
Ανάλογα με τη χρήση που θέλουμε, τοποθετούμε τον αντίστοιχο ταμιευτήρα, είτε για ζεστό νερό χρήσης είτε για υποστήριξη θέρμανσης, είτε για συνδυασμό και των δύο. Στην πράξη, πρόκειται για θερμοδοχεία αποθήκευσης του νερού χρήσης και θέρμανσης τα οποία έχουν χωρητικότητα που εξαρτάται από την συλλεκτική επιφάνεια που έχει στο σύστημα και φυσικά από τις απαιτήσεις του κάθε ιδιοκτήτη. Τις περισσότερες φορές είναι κατασκευασμένα από χάλυβα και φέρουν ειδική εσωτερική επίστρωση που τα προστατεύει από τη διάβρωση. Σε κάποιες περιπτώσεις, μπορεί τα θερμοδοχεία να αποτελούνται από χαλκό ή να είναι ανοξείδωτα. Επίσης, στο εξωτερικό τους μέρος διαθέτουν μόνωση, ώστε να περιορίζονται οι θερμικές απώλειες.
Ηλιακοί ελεγκτές
Κάθε εγκατάσταση ηλιοθερμίας διαθέτει έναν ηλεκτρονικό επεξεργαστή που ελέγχει ανά τακτά χρονικά διαστήματα τη θερμοκρασία στο δοχείο θέρμανσης και ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν, επιλέγει αν θα λειτουργήσει ο κυκλοφορητής των ηλιακών ή η βοηθητική θέρμανση. Το ίδιο εξάρτημα φροντίζει έτσι, ώστε η θερμοκρασία του νερού χρήσης να διατηρείται στο επιθυμητό επίπεδο.
Πως λειτουργεί ένα σύστημα ηλιοθερμίας
Ένα σύστημα ηλιοθερμίας που ενδέχεται να εγκαταστήσουμε στην κατοικία μας, εκμεταλλεύεται τη θερμική ενέργεια που παράγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες. Με αυτόν τον τρόπο θερμαίνεται το νερό χρήσης και το νερό που κυκλοφορεί στο σύστημα θέρμανσης. Αποτελείται από τρία βασικά μέρη: τους ηλιακούς συλλέκτες και δύο δοχεία αποθήκευσης ζεστού νερού, ένα του νερού χρήσης και ένα του νερού θέρμανσης χώρου και τον ηλιακό. Οι ηλιακοί συλλέκτες απορροφούν διάχυτο ηλιακό φως, συλλέγοντας ηλιακή ενέργεια ακόμη και σε συννεφιασμένες ημέρες και μετατρέποντας τα 2/3 της ηλιακής ακτινοβολίας σε ωφέλιμη ενέργεια. Το ζεστό νερό που συλλέγεται μεταφέρεται στα θερμοδοχεία ώστε να διατηρήται σε σταθερή θερμοκρασία. Το σύστημα φροντίζει κατά προτεραιότητα για την πλήρη κάλυψη των αναγκών σε ζεστό νερό χρήσης και στη συνέχεια, εάν υπάρχει περίσσεια ενέργεια, ζεσταίνει το νερό θέρμανσης χώρου. Στην περίπτωση που δεν επαρκεί το ζεστό νερό για τη θέρμανση του χώρου, τότε τίθεται σε λειτουργία το συμβατικό σύστημα θέρμανσης. Επίσης κατά τους καλοκαιρινούς μήνες το ζεστό νερό που παράγεται χρησιμοποιείται μόνο για χρήση. Οι περισσότεροι κατασκευαστές διαθέτουν συλλέκτες με γυαλί υψηλής απορροφητικότητας που δεν αντανακλά την ακτινοβολία για να εξασφαλίζεται η μέγιστη μετάδοση θερμότητας. Η ιδιαιτερότητα των ηλιοθερμικών συστημάτων βρίσκεται στο ότι, λειτουργούν συνεισφέροντας στη θέρμανση που παράγεται με τη χρήση άλλων καυσίμων και όχι καταργώντας την. Μπορούν να συνδυαστούν με οποιαδήποτε συμβατική πηγή ενέργειας (καυστήρες πετρελαίου ή φυσικού αερίου) ή ανανεώσιμη πηγή ενέργειας (καυστήρες βιομάζας), ενώ ενσωματώνονται και σε υφιστάμενο σύστημα, αρκεί να υπάρχει διαθέσιμος χώρος για την εγκατάσταση των συλλεκτών και των δοχείων αποθήκευσης ζεστού νερού. Επίσης, μπορούν να συνδυαστούν με οποιοδήποτε μέσο θέρμανσης.
Από τι εξαρτάται η λειτουργία του συστήματος
Ο βαθμός συνεισφοράς των ηλιοθερμικών και κατ επέκταση μείωσης της χρήσης καυσίμων, εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες, το υψόμετρο, τη γεωγραφική θέση, το μέγεθος της εγκατάστασης,τις απώλειες του κτηρίου και άλλους παράγοντες. Ανάλογα με το τοπικό κλίμα και τη θέση του κτηρίου, ο ηλιακός συλλέκτης δύναται να αιχμαλωτίσει περισσότερη ή λιγότερη ενέργεια. Ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης, τα ηλιοθερμικά καλύπτουν από πολύ μικρό, έως και ποσοστό μεγαλύτερο από το 80% των ετήσιων αναγκών θέρμανσης. Βέβαια, πολύ υψηλές καλύψεις δεν αποτελούν,ακόμη, οικονομικά βιώσιμες λύσεις.
Ποια τα οφέλη για τον καταναλωτή
Το κόστος εγκατάστασης ενός ηλιοθερμικού συστήματος κυμαίνεται ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης αλλά και το ποσοστό που θέλει κάποιος να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου. Το μεγάλο πλεονέκτημα ενός τέτοιου συστήματος είναι ότι, το μέγεθός του (και κατά συνέπεια το κόστος του) μπορεί να είναι προσαρμοσμένο στις απαιτήσεις του χρήστη και να μεταβάλλεται εύκολα. Για παράδειγμα, μπορεί να τοποθετηθεί ένα σύστημα που να αναλαμβάνει κατά 30% το φορτίο της θέρμανσης, και μετά από ένα χρόνο να επεκταθεί με την τοποθέτηση επιπλέον ηλιακών συλλεκτών έτσι ώστε να καλύπτει το 60% της θέρμανσης. Ειδικά για την περίπτωση εγκατάστασης ηλιοθερμικών σε νεοαναγειρόμενο κτήριο, η εξοικονόμηση χρημάτων είναι μεγαλύτερη, επειδή ένα ποσοστό της θερμικής ισχύος που χρειάζεται, το αναλαμβάνει το ηλιοθερμικό σύστημα και το μέγεθος του συμβατικού εξοπλισμού (λέβητας και καυστήρας) που απαιτείται να εγκατασταθεί είναι μικρότερο. Ένα μέρος δηλαδή των χρημάτων που επενδύονται για την ηλιοθερμία, εξοικονομούνται από την πρώτη μέρα, κατά την αγορά του βασικού εξοπλισμού. Για παράδειγμα, μπορεί να προτιμηθεί η αγορά λέβητα ισχύος 20 kW αντί για 50 kW, εάν κατά την αρχική εγκατάσταση (νεοαναγειρόμενη οικοδομή) εγκατασταθεί και ηλιοθερμικό σύστημα με συμμετοχή 60%.