Ηλιακός στις χαμηλές θερμοκρασίες

Posted on by

Λειτουργία των Ηλιακών Θερμοσιφώνων σε Ψυχρές Συνθήκες

solar-water-heating-freexing-days-2024
Ένα κρύο 7ήμερο στην καρδιά του χειμώνα του 2024 με θερμοκρασίες κάτω από το 0 το βράδυ.

Οι ηλιακοί ‍θερμοσίφωνες είναι μια βιώσιμη και⁢ οικονομικά αποδοτική​ επιλογή για την παραγωγή ‌ζεστού νερού, ‍ακόμη και σε ψυχρές συνθήκες. Στις ημέρες που η θερμοκρασία είναι κάτω του μηδενός, η λειτουργία τους ενδέχεται να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες. Η ηλιοφάνεια, η ​γωνία εγκατάστασης, και οι ‌θερμικές απώλειες, είναι κρίσιμα στοιχεία που διαμορφώνουν την απόδοση των θερμοσιφώνων σε τέτοιες συνθήκες. Στο παρόν άρθρο, θα εξετάσουμε πώς οι χαμηλές θερμοκρασίες ⁣επηρεάζουν τους ηλιακούς θερμοσίφωνες.

Σχολιασμός γραφήματος

Στο παραπάνω γράφημα έχουμε ένα αντιπροσωπευτικό σύνολο δεδομένων για το πώς λειτουργεί ο ηλιακός σε χαμηλές θερμοκρασίες. Το εικονιζόμενο 7ήμερο είχε τα χαρακτηριστικά που θέλουμε να μελετήσουμε. Μέρες με αρνητικές θερμοκρασίες, μια μέρα με μέτρια συννεφιά και μια μέρα με μηδενική κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης κατά τη διάρκεια της νύχτας ώστε να μπορούμε να σχολιάσουμε την απώλεια θερμότητας.

Α) Παρατηρούμε πως παρόλο που βρισκόμαστε στην καρδιά του χειμώνα, σε μια ημιορεινή περιοχή με την ηλιοφάνεια να είναι από τις μικρότερες στην Ελλάδα με βάσει τα στατιστικά στοιχεία, έχουμε κέρδος κάθε μέρα πάνω από 20 βαθμούς κελσίου και μάλιστα με σχεδόν καθημερινή κατανάλωση. Ειδικά την πιο κρύα ημέρα όταν και η θερμοκρασία ξεκίνησε από τους -3, παρατηρήθηκε και η μεγαλύτερη αύξηση σχεδόν 30 βαθμούς. Από τους 24 βαθμούς στο μπόιλερ στους 52+. Όλες οι μέρες ήταν αποδοτικές και κάλυψαν τις ανάγκες. Συμπέρασμα που έχει αποδειχθεί και με τα δεδομένα άλλου άρθρου είναι ότι οποιαδήποτε μέρα του έτους στην Ελλάδα, αν έχει ηλιοφάνεια ο ηλιακός θερμοσίφωνας αποδίδει και παράγει ζεστό νερό χρήσης. Καθώς τα δεδομένα του Ηλιακού LIVE δεν έχουν το απαιτούμενο βάθος σε χρόνο, αναμένεται με ενδιαφέρον το επόμενο διάστημα για να καταγραφούν και άλλες πιο ακραίες περιπτώσεις και να μελετηθούν.

Β) Από τα δεδομένα του αισθητήρα φωτός LDR φαίνεται πως την ημέρα αυτή υπήρχε μέτρια συννεφιά ή αλλιώς παροδικές νεφώσεις. Παρατηρούμε πως και αυτή η μέρα άρχισε με παγωνιά, το νερό είχε καταναλωθεί και είχε φτάσει σε μια από τις χαμηλότερες θερμοκρασίες εντός του μπόιλερ που έχουν καταγραφεί, δηλαδή 15 βαθμούς. Παρόλα αυτά ο ηλιακός κέρδισε 20 βαθμούς και έφτασε στους 35 βαθμούς ( στην πραγματικότητα λίγο περισσότερο ). Από την εμπειρία προκύπτει ότι ένας ηλιακός με 160 λίτρα σε αυτή τη θερμοκρασία μπορεί δώσει αρκετό νερό για λουτρό δύο ατόμων και «άφθονο» ζεστό νερό χρήσης στις βρύσες για οποιαδήποτε άλλη χρήση. Μια βασική χρήση το χειμώνα είναι το πλύσιμο πιάτων το οποίο με τις θερμοκρασίες που έχει το νερό του δικτύου αποτελεί «μεγάλο μπελά». Μέχρι στιγμής δεν έχει καταγραφεί μέρα κατά την οποία ο ηλιακός να μη μπορεί να παρέχει ζεστό νερό χρήσης έστω για πλύσιμο στο χέρι πάνω από 15 βαθμούς κελσίου.

Γ) Στην περίπτωση αυτή βλέπουμε μια αντιπροσωπευτική χειμωνιάτικη νύχτα όπου η θερμοκρασία έπεσε στο μηδέν. Ο ηλιακός αυτή τη μέρα δεν είχε κατανάλωση και έτσι μπορούμε να σχολιάσουμε την «απώλεια» θερμότητας κατά τη διάρκεια της κρύας νύχτας. Παρατηρούμε στο διάγραμμα πως από τους 35 βαθμούς έπεσε στους 30. Δηλαδή μια πτώση 5 βαθμών σε κρύες συνθήκες. Από την εμπειρία και την παρατήρηση και άλλων αντίστοιχων ημερών φαίνεται πως για τον συγκεκριμένο θερμοσίφωνα αυτή η απώλεια είναι σχεδόν τυπική. Όταν το μπόιλερ έχει μεγάλη θερμοκρασία η απώλεια είναι κατά 1-2 βαθμούς κελσίου.

Ο ηλιακός LIVE στις χαμηλές θερμοκρασίες με καλή ηλιοφάνεια
Άλλο ένα παράδειγμα ημερών που ξεκινούν με θερμοκρασίες υπό του μηδενός αλλά με καλή ηλιοφάνεια αποδίδουν κατά μέσο όρο 20 βαθμούς κέρδος στα 160 λίτρα

Περιληπτικά λοιπόν σε μέρες με παγωνιά μελετήσαμε την απώλεια του ηλιακού, την απόδοση μέσα στη διάρκεια της ημέρας και την απόδοση με παροδικές νεφώσεις. Δεν είναι ακραίες περιπτώσεις αφού δεν έχει παγετό και κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Όλες οι δυνατές περιπτώσεις μπορούν να παρατηρηθούν ζωντανά από τον καταγραφέα Ηλιακός LIVE αλλά και να μελετηθούν ιστορικά παλαιότερες περιπτώσεις μέσα από το εργαλείο επιλογής ημερομηνιών που είναι διαθέσιμο

Καραφέρης Θωμάς
Follow me
Latest posts by Καραφέρης Θωμάς (see all)