ηλιοθερμικά συστήματα
Η ηλιοθερμία είναι η μέθοδος με την οποία αξιοποιείται η ηλιακή ενέργεια για χρήση στην εγκατάσταση θέρμανσης. 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. Το νερό της θέρμανσης μπορεί να θερμανθεί μέσω της ηλιακής ενέργειας κατά μεγάλο ποσοστό ανάλογα με την εγκατάσταση, με άμεσο αποτέλεσμα τη μείωση του καταναλισκόμενου καυσίμου. Ειδικά στην Ελλάδα, όπου υπάρχει έντονη ηλιακή ακτινοβολία ακόμα και τους χειμερινούς μήνες, η εφαρμογή της ηλιοθερμίας είναι πολύ αποδοτική. Οι ηλιοθερμικές εγκαταστάσεις εχουν ήδη πολύ ανεπτυγμένη εφαρμογή ακόμα και στις χώρες της βόρειας Ευρώπης, όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στην Ελλάδα, με πολύ μεγάλη επιτυχία.
Η βασική αρχή ενός ηλιοθερμικού συστήματος είναι οτι εγκαθίσταται και λειτουργεί συνεισφέροντας στη θέρμανση με χρήση άλλων καυσίμων (της βασικής εγκατάστασης) και όχι καταργώντας την. Ο βαθμός συνεισφοράς και κατ'επέκταση μείωσης της χρήσης καυσίμων εξαρτάται από το μέγεθος της εγκατάστασης, τη γεωγραφική θέση και άλλους παράγοντες. Για παράδειγμα, ένα ηλιοθερμικό σύστημα σε εφαρμογή θέρμανσης δαπέδου στην Κρήτη, θα μπορεί να αναλάβει σχεδόν εξ'ολοκλήρου τα θερμικά φορτία, μηδενίζοντας τη χρήση πετρελαίου, ενώ αυτό το ποσοστό συνεισφοράς θα είναι σαφώς μικρότερο σε κάποια περιοχή της Μακεδονίας όπου η ηλικακή ακτινοβολία είναι μειωμένη, αλλά σίγουρα η συνεισφορά θα είναι σε επίπεδα άνω του 50%, μείωση που είναι πολύ σημαντική για τις καταναλώσεις καυσίμων και την καθημερινή οικονομία.
Πλεονεκτήματα της Ηλιοθερμίας:
Εξοικονόμηση καυσίμου
Μείωση ρύπων
Μειωμένη συντήρηση
Πολύ γρήγορη απόσβεση της επένδυσης
Αισθητικό αποτέλεσμα
Δεν καταργείται το υπάρχον σύστημα θέρμανσης
Πολύ μικρές επεμβάσεις στις υφιστάμενες κατοικίες
Τα ηλιοθερμικά συστήματα βρίσκουν μεγαλύτερη εφαρμογή στις εγκαταστάσεις θέρμανσης δαπέδου, και αυτό γιατί το νερό ως μέσο θέρμανσης κυκλοφορεί σε χαμηλές θερμοκρασίες, τέτοιες που ακόμα και με ελάχιστη ηλιοφάνεια είναι εύκολο να επιτευχθούν με βάση την ηλιακή ενέργεια. Η μείωση της καταναλισκόμενης ποσότητας καυσίμου μπορεί να αγγίξει και το 80%, κάτι που είναι πολύ σημαντικό και για την καθημερινή οικονομία αλλά και για τις επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Για τη συλλογή της ηλιακής ενέργειας και τη θέρμανση του νερού χρησιμοποιούνται ηλιακοί συλλέκτες Heat Pipe. Οι συλλέκτες αυτοί εξασφαλίζουν μεγάλη απορρόφηση ηλιακής ενέργειας, κατ'έπέκταση μεγάλη συνεισφορά στο σύστημα θέρμανσης, καταλαμβάνοντας εμβαδό πολύ μικρότερο από τους κοινούς επίπεδους ηλιακούς συλλέκτες
Το κόστος εγκατάστασης ενός ηλιοθερμικού συστήματος ποικίλει 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 οτι το μέγεθός του (και κατά συνέπεια το κόστος του) μπορεί να ειναι 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 επιπλεόν ηλιακών συλλεκτών έτσι ώστε να καλύπτει το 60% της θέρμανσης.
Τα βασικά τμήματα από τα οποία αποτελείται ένα ηλιοθερμικό σύστημα είναι:
Ηλιακοί συλλέκτες Heat Pipe
Σωληνώσεις
Δοχείο αποθήκευσης
Controller
Πιο κάτω φαίνονται σχεδιαγράμματα για δυο από τους τρόπους εγκατάστασης και λειτουργίας του ηλιοθερμικού συστήματος:
Η βασική αρχή ενός ηλιοθερμικού συστήματος είναι οτι εγκαθίσταται και λειτουργεί συνεισφέροντας στη θέρμανση με χρήση άλλων καυσίμων (της βασικής εγκατάστασης) και όχι καταργώντας την. Ο βαθμός συνεισφοράς και κατ'επέκταση μείωσης της χρήσης καυσίμων εξαρτάται από το μέγεθος της εγκατάστασης, τη γεωγραφική θέση και άλλους παράγοντες. Για παράδειγμα, ένα ηλιοθερμικό σύστημα σε εφαρμογή θέρμανσης δαπέδου στην Κρήτη, θα μπορεί να αναλάβει σχεδόν εξ'ολοκλήρου τα θερμικά φορτία, μηδενίζοντας τη χρήση πετρελαίου, ενώ αυτό το ποσοστό συνεισφοράς θα είναι σαφώς μικρότερο σε κάποια περιοχή της Μακεδονίας όπου η ηλικακή ακτινοβολία είναι μειωμένη, αλλά σίγουρα η συνεισφορά θα είναι σε επίπεδα άνω του 50%, μείωση που είναι πολύ σημαντική για τις καταναλώσεις καυσίμων και την καθημερινή οικονομία.
Πλεονεκτήματα της Ηλιοθερμίας:
Εξοικονόμηση καυσίμου
Μείωση ρύπων
Μειωμένη συντήρηση
Πολύ γρήγορη απόσβεση της επένδυσης
Αισθητικό αποτέλεσμα
Δεν καταργείται το υπάρχον σύστημα θέρμανσης
Πολύ μικρές επεμβάσεις στις υφιστάμενες κατοικίες
Τα ηλιοθερμικά συστήματα βρίσκουν μεγαλύτερη εφαρμογή στις εγκαταστάσεις θέρμανσης δαπέδου, και αυτό γιατί το νερό ως μέσο θέρμανσης κυκλοφορεί σε χαμηλές θερμοκρασίες, τέτοιες που ακόμα και με ελάχιστη ηλιοφάνεια είναι εύκολο να επιτευχθούν με βάση την ηλιακή ενέργεια. Η μείωση της καταναλισκόμενης ποσότητας καυσίμου μπορεί να αγγίξει και το 80%, κάτι που είναι πολύ σημαντικό και για την καθημερινή οικονομία αλλά και για τις επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Για τη συλλογή της ηλιακής ενέργειας και τη θέρμανση του νερού χρησιμοποιούνται ηλιακοί συλλέκτες Heat Pipe. Οι συλλέκτες αυτοί εξασφαλίζουν μεγάλη απορρόφηση ηλιακής ενέργειας, κατ'έπέκταση μεγάλη συνεισφορά στο σύστημα θέρμανσης, καταλαμβάνοντας εμβαδό πολύ μικρότερο από τους κοινούς επίπεδους ηλιακούς συλλέκτες
Το κόστος εγκατάστασης ενός ηλιοθερμικού συστήματος ποικίλει 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 οτι το μέγεθός του (και κατά συνέπεια το κόστος του) μπορεί να ειναι 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 επιπλεόν ηλιακών συλλεκτών έτσι ώστε να καλύπτει το 60% της θέρμανσης.
Τα βασικά τμήματα από τα οποία αποτελείται ένα ηλιοθερμικό σύστημα είναι:
Ηλιακοί συλλέκτες Heat Pipe
Σωληνώσεις
Δοχείο αποθήκευσης
Controller
Πιο κάτω φαίνονται σχεδιαγράμματα για δυο από τους τρόπους εγκατάστασης και λειτουργίας του ηλιοθερμικού συστήματος:
