Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες ώς τεχνολογία αναννεώσιμων πηγών ενέργειας
Νερό:23.25Υπάρχουσα αγορά για την θέρμανση του νερού από τον ήλιο
Δύο κύριες κατηγορίες που αφορούν την θέρμανση του νερού με ηλιακή ενέργεια προκύπτουν από την τελική χρήση του παραγόμενου νερού. Η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης ( ΖΝΧ ) για τα νοικοκυριά και τις επιχειρήσεις και η θέρμανση μεγαλύτερων όγκων νερού μέσω ενναλακτών σε μικρή κλίμακα ( συστήματα κεντρικής θέρμανσης με χρήση ηλιακού θερμοσίφωνα τριπλής ενέργειας ) ή και σε μεγάλη κλίμακα ( πισίνες, θερμοκήπια και λοιπές βιομηχανικές εγκαταστάσεις με αντίστοιχης κλίμακας εξοπολισμό ).
ΙΣΩΣ ΣΑΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ :
Μπορεί το ζεστό νερό του ηλιακού θερμοσίφωνα να ζεστάνει το καλοριφέρ του σπιτιού ;
Ζεστό νερό χρήσης
Μεγάλη είναι ποικιλία χρήσης του ζεστού νερού στα νοικοκυριά και τις επιχειρήσεις. Η πιο κοινή περίπτωση είναι εκείνη της εγκατάστασης ενός απλού ηλιακού θερμοσίφωνα σε ένα σπίτι ή σε μια μικρή επιχείρηση για την κάλυψη των βασικών αναγκών όπως περιγράφονται εδώ. Πέρα από την απλή χρήση, μεγαλύτερης κλίμακας συστήματα παραγωγής ζεστού νερού κατασκευάζοντε για ιδρύματα και οργανισμούς, πολυκατοικίες και συγκροτήματα διαμερισμάτων, σχολεία, νοσοκομεία, συγκροτήματα γραφείων, ξενοδοχεία και άλλα. Η χρήση ζεστού νερού δεν σταματά εδώ. Επιχειρήσεις καθαρισμού ρούχων και κλινοσκεπασμάτων, καθαριστήρια αυτοκινήτων ακόμη και ιχθυτροφεία έχουν ανάγκη από ζεστό νερό η παραγωγή του οποίου συνήθως αποτελεί την μεγαλύτερη επιβάρυνση στους λογαριασμούς ενέργειας και συνεπώς στα έξοδα της επιχείρησης.
ΙΣΩΣ ΣΑΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ :
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί το νερό του ηλιακού θερμοσίφωνα στο πλυντήριο ρούχων και πιάτων ;
Θέρμανση νερού πισίνας
Η θερμοκρασία του νερού στις πισίνες κολύμβησης μπορεί να ρυθμιστεί με τη χρήση ενός ηλιακού συστήματος. Το μεγάλο όφελος είναι η εξοικονόμηση ενέργειας και οικονομικών πόρων αλλά και η επιμύκυνση της περιόδου χρήσης εξωτερικών πισινών και ειδικά σε χώρες με ψυχρό κλίμα. Στον Καναδά, τις ΗΠΑ και άλλες χώρες με ψυχρό κλίμα η θέρμανση του νερού με ηλιακά συστήματα αποτελεί πολύ δημοφιλή προσέγγιση αλλά ταυτόχρονα και μια μεγάλη αγορά. Στην Ελλάδα και σε παρόμοιες κλιματικά χώρες ο σκοπός αυτός μπορεί να επιτευχθεί με μεγαλύτερη ευκολία. Όπως φαίνεται καθαρά από τα στατιστικά ηλιοφάνειας της Ελλάδας στη χώρα μας ο ήλιος μας χαρίζει την ενέργειά του για περίπου 2700 ώρες κατά μέσο όρο τον χρόνο ( Περισσότερες στην Κρήτη – λιγότερες στα Ιωάννινα ). Από αυτές περίπου 1000 κατά μέσο όρο λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου και του χειμώνα όπου και προκύπτει το μεγαλύτερο όφελος από την εξοικονόμιση ενεργειακών και οικονομικών πόρων.
Η βασική αρχή και στην περίπτωση των πισινών είναι η ίδια με αυτή των απλών ηλιακών θερμοσιφώνων.
Η θερμοκρασία του νερού στις πισίνες μπορεί επίσης να ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερού, επεκτείνοντας την περίοδο κολύμβησης και εξοικονομώντας στα κόστη συμβατικής ενέργειας. Η βασική αρχή αυτών των συστημάτων είναι η ίδια με εκείνη των ηλιακών συστημάτων παραγωγής ζεστού νερού, με τη διαφορά ότι η πισίνα λειτουργεί ως θερμική αποθήκη. Για εξωτερικές πισίνες, ένας σωστά μεγέθους ηλιακός θερμοσίφωνας μπορεί να αντικαταστήσει έναν συμβατικό θερμοσίφωνα· το νερό της πισίνας αντλείται άμεσα μέσω των ηλιακών συλλεκτών από το υπάρχον σύστημα φιλτραρίσματος.
Οι εφαρμογές θέρμανσης πισίνας μπορούν να κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρές εξωτερικές πισίνες που χρησιμοποιούνται μόνο το καλοκαίρι, όπως αυτή που φαίνεται σε μια κατοικία στην Εικόνα 6, έως μεγάλες εσωτερικές πισίνες Ολυμπιακών διαστάσεων που λειτουργούν 12 μήνες το χρόνο.
Υπάρχει ισχυρή ζήτηση για ηλιακά συστήματα θέρμανσης πισίνας. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, για παράδειγμα, η πλειονότητα των πωλήσεων ηλιακών συλλεκτών αφορά μη γυάλινες επιφάνειες για εφαρμογές θέρμανσης πισίνας.
Η πορεία μέχρι σήμερα και η επικρατούσα κατάσταση
Η χρήση της ενέργειας του ήλιου για την θέρμανση του νερού δεν είναι νέα ιδέα. Αιώνες πριν είχε παρατηρηθεί το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου από τον Ελβετό Benjamin de Saussure αν και δεν ήταν σε θέση τότε παρά μόνο να σημειώσει πως η αύξηση της θερμοκρασίας εντός ενός κλειστού χώρου κάποια στιγμή στο μέλλον θα μπορέσει να εκμεταλλευτεί από κάποιον!!! Επίσης εδώ και εκατό χρόνια τουλάχιστον δοχεία βαμμένα μαύρα χρησιμοποιήθηκαν ως η πιο απλή υλοποίηση για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης ( ΖΝΧ ) σε πολλές χώρες. Περισσότερα για την ιστορική εξέλιξη των ηλιακών θερμοσιφώνων διαβάστε εδώ.
Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την θέρμανση του νερού από τον ήλιο έχουν βελτιωθεί σε σπουδαίο βαθμό κατά τη διάρκεια του περασμένου αιώνα. Αυτή τη στιγμή παγκομίως υπάρχουν εγκατεστημένα εκατομύρια τετραγωνικά ( m2 ) εγκτεστημένων ηλιακών συλλεκτών που θερμαίνουν νερό, τα οποία αποδίδουν πάνω από 500 γιγαβατ ( gigawatt ) θερμικής ισχύος. Στην Ευρώπη για την θέρμανση του νερού καταναλώνεται το 15% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Κίνα, Ινδία, Γερμανία, Αυστραλία, Ιταλία και Ελλάδα αποτελούν τους κυριότερους χρήστες ηλιακής ενέργειας. Ενώ οι μεγάλες χώρες είναι στις πρώτες θέσεις εγκατεστημένων συλλεκτών λόγο του μεγάλου πληθυσμού τους, στις χώρες της Μεσογείου η αναλογία κάτοικος / εγκατεστημένα τετραγωγνικά συλλεκτών είναι πολύ μεγαλύτερη. Η Κύπρος και το Ισραήλ αποτελούν πρωταθλητές αφού σχεδόν το 90% του πληθυσμού απολαμβάνει το δωρεών ζεστό νερό που παρέχουν οι ηλιακοί θερμοσίφωνες.
Σε κάποιες χώρες η τοπική νομοθεσία επιδοτεί, ακόμη και επιβάλει, ότι οι ηλιακοί θερμοσίφωνες θα πρέπει να εγκατασταθούν σε όλα τα νέα κτήρια. Το ισραήλ είναι μια από τις χώρες με πολύ ισχυρή σύσταση στο θέμα αυτό.
Διαβάστε επίσης : Η ιδιαίτερη σχέση του Ισραήλ με την παραγωγή ζεστού νερού από τον ήλιο
Επιπρόσθετα οφέλη από τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση του νερού
Επιπρόσθετα με το όφελος της εξοικονόμησης στην ενέργεια για τη θέρμανση του νερού, υπάρχουν αρκετά άλλα οφέλη που απορέουν από τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για την θέρμανση του νερού. Το γεγονός ότι λειτουργούν χωρίς να εξαρτώνται από το ηλεκτρικό ρεύμα και πιθανές διακοπές ρεύματος, είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα πέραν της οικονομίας. Παρόλο που στους περισσότερους ανθρώπους η φυσιολογική και αναμενόμενη χρήση του ηλιακού θερμοσίφωνα είναι η απευθείας παραγωγή ζεστού νερού, η θέρμανση άλλων όγκων νερού ( σύστημα κεντρικής θέρμανσης ή πισίνες ) μεσω εναλλακτών θερμότητας ( ηλιακοί θερμοσίφωνες τριπλής ενέργειας ) είναι επίσης εφικτή και πολύ οφέλιμη. Στην Αμερική, τον καναδά και άλλες χώρες με πιο ψυχρό κλίμα από ότι το Ελληνικό, η θέρμανση των πισινών αποτελεί την κυριότερη χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση του νερού. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η επιμύκυνση της περιόδου χρήσης των πισινών ενώ σε χώρες όπως η Ελλάδα θα μπορούσε να καλυφθεί η ανάγκη για θέρμανση των πισινών σε πολύ μεγάλο μέρος του έτους.
Από όλες τις τεχνολογίες αννανεώσιμων πηγών ενέργειας, η θέρμανση του νερού με ηλιακή ενέργεια ( ηλιακοί θερμοσίφωνες ) είναι η πιο ώριμη. Αποτελεί μια βιομηχανία με αποδεδειγμένες τεχνολογίες, εγκαταστάσεις και εργοστάσια που λειτουργούν εδώ και δεκατετίες ανώ έχουν εξειδικευμένο προσωπικό. Αυτές οι τεχνολογίες έχουν δείξει την αξία αλλά και την αξιοπιστία τους για πολλά χρόνια και σε χιλιάδες εγκαταστάσεις. Παρόλα αυτά όπως σε όλους τους τομείς, έτσι και στην περίπτωση των ηλιακών θερμοσιφώνων χρειάστηκε χρόνος, αποτυχημένα σχέδια και αστοχίες υλικών.
Ο πιο απλός παράγοντας είναι το κλίμα. Άλλοι παράγοντες είναι η απαίτηση από τον χρήστη σε ποσότητα ζεστού νερού χρήσης, αισθητικοί παράγοντες όσον αφορά την τοποθέτηση, συγκεκριμένοι τοπικοί παράγοντες όπως για παράδειγμα η ύπαρξη δέντρων ή ψηλών κτηρίων κοντά στην εγκατάσταση, ο τύπος της στέγης που θα γίνει η τοποθέτηση ( πλάκα ή κεραμοσκεπή ), η διαθεσιμότητα ανταλλακτικών ακόμη και η σκληρότητα του νερού. Φυσικά ο παράγοντας που τελικά μας επηρεάζει περισσότερο είναι η τιμή απόκτησης του ηλιακού θερμοσίφωνα.
Περισσότερες από 4 δεκαετίες σχεδιασμού, πώλησης, εγκατάστασης, χρήσης, συντήρησης ηλιακών θερμοσιφώνων έχουν δείξει πως πρόκειται για συστήματα που λειτουργούν καλά και για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα. Παρόλα αυτά προβλήματα και αστοχίες υπάρχουν. Αρκεί κάποιος στις μέρες μας να ερευνήσει τα σχόλια που κάνουν οι ( επιβεβαιωμένοι ) αγοραστές σε αντίστοιχες ιστοσελίδες. Προβληματικά προϊόντα υπάρχουν για αυτό όμως ευθύνεται ο κακός σχεδιασμός του προϊόντος και αστοχίες υλικών από την πλευρά του κατασκευαστή. Στην περίπτωση των ηλιακών θερμοσιφώνων όμως τα μεγαλύτερα προβλήματα προκύπτουν από την λανθασμένη εγκατάσταση. Αν το συνεργείο εγκατάστασης λάβει υπόψη όλους τους παράγοντες που αναφέρθηκαν προηγουμένως και πολλούς άλλους που οι εξειδικευμένοι εργάτες γνωρίζουν από την εμπειρία τους, ο πελάτης θα καταλήξει με μια εγκατάσταση παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, πρακτικά για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα ( δεκαετίες ) και η απόδοση της επένδυσης θα είναι πολλαπλή.
MSc Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης
Εξειδίκευση στην εκπαιδευτική ρομποτική και το STEM
Εξειδίκευση στην ηλεκτρονική μάθηση και την παραγωγή εκπαιδευτικού περιεχομένου
Πιστοποιημένος εκπαιδευτής ενηλίκων
