Η ανάγκη για κάλυψη των απαιτήσεων σε ζεστό νερό χρήσης στον οικιστικό τομέα χωρίς τη χρήση συμβατικών καυσίμων (υγραέριο, πετρέλαιο, ξύλα) οδήγησε, πριν από μερικές δεκαετίες στον τόπο μας, στην κατασκευή των πρώτων ηλιακών θερμοσιφώνων. Εγκαταστάσεις, οι οποίες σήμερα έχουν κατακλύσει σχεδόν όλα τα νοικοκυριά, ώστε μπορούμε να λέμε με βεβαιότητα ότι στην Κύπρο είναι εγκατεστημένα περισσότερα από 750.000m2 ηλιακών συλλεκτών, γεγονός που μας καθιστά πρώτους παγκοσμίως ως προς την επιφάνεια συλλεκτών ανά κάτοικο (0,94m2/κάτοικο).Οι τύποι Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων ποικίλλουν αναλόγως της εφαρμογής για την οποία προορίζονται
Με την πάροδο των χρόνων, οι ανάγκες άλλαξαν, οι εφαρμοζόμενες τεχνολογίες βελτιώθηκαν και οι εφαρμογές, που καλύπτουν τα συγκεκριμένα συστήματα, πολλαπλασιάστηκαν.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το μεγαλύτερο κομμάτι ως προς τη συνεισφορά των Ανανεώσιμών Πηγών Ενέργειας στη συνολική κατανάλωση ενέργειας στην Κύπρο, οφείλεται στην ευρεία χρήση των Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων.

Περιγραφή τεχνολογίας
Η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε θερμότητα επιτυγχάνεται μέσω των θερμικών ηλιακών συστημάτων, τα οποία χρησιμοποιούν συλλέκτες και δεξαμενές αποθήκευσης ως χωριστά υποσυστήματα, ενώ η μεταφορά της ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω ενός θερμαινόμενου ρευστού (πχ νερό, αέρας) και πραγματοποιείται είτε με φυσική είτε με εξαναγκασμένη ροή.
Ως προς τους συλλέκτες, οι κύριοι «παίκτες» της αγοράς είναι οι επίπεδοι συλλέκτες είτε αυτοί είναι απλοί είτε με επιλεκτική βαφή υψηλότερης απόδοσης, καθώς και οι σωλήνες κενού (evacuated tubes) με ακόμη πιο υψηλή απόδοση.
Τα συστήματα αυτά συναντώνται ως χαμηλού κόστους συμβατικά θερμοσιφωνικά (χωρίς παρελκόμενο μηχανολογικό εξοπλισμό) έως τα πιο αποτελεσματικά, περίπλοκα και δαπανηρά κεντρικά ηλιακά συστήματα, όπου χρησιμοποιούνται αντλίες εναλλάκτες, αισθητήρες και συστήματα ελέγχου.

Εφαρμογές
Οι τύποι Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων ποικίλλουν αναλόγως της εφαρμογής για την οποία προορίζονται, την τεχνολογία που χρησιμοποιείται, το μέγεθός τους, τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής
κλπ.
Ως προς τις εφαρμογές των συστημάτων αυτών, διακρίνονται στις εξής κατηγορίες:

Θέρμανση νερού Χρήσης
Θεωρείται η πιο απλή εφαρμογή, η οποία μπορεί να επιτευχθεί είτε μέσω απλών οικιακών θερμοσιφώνων φυσικής (παθητικά) ή εξαναγκασμένης (ενεργητικά) κυκλοφορίας είτε από κεντρικά ηλιακά συστήματα. Στην πρώτη περίπτωση τα συστήματα αυτά απαντώνται σε οικιστικές μονάδες, ενώ στη δεύτερη περίπτωση εφαρμόζονται κυρίως σε μεγάλες εγκαταστάσεις, όπως ξενοδοχεία, εστιατόρια, βιομηχανία οικιστικά συγκροτήματα και πολυκατοικίες με κοινή δεξαμενή ζεστού νερού χρήσης.

Θέρμανση-ψύξη χώρων
Η εφαρμογή αυτή είναι πιο πρόσφατη σε σχέση με την προηγούμενη και τεχνολογικά σαφώς πιο προηγμένη. Για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα, απαιτούνται πέραν των ηλιακών συλλεκτών και άλλα επιμέρους υποσυστήματα, όπως αντλίες, συστήματα ελέγχου, αισθητήρες, εναλλάκτες θερμότητας, δεξαμενές αποθήκευσης νερού κλπ. Στην προκειμένη περίπτωση το ζεστό νερό αποθηκεύεται σε κυλίνδρους, όπου στη συνέχεια διοχετεύεται στο δίκτυο της θέρμανσης.
Αναφορικά με το θέμα της ηλιακής ψύξης (εκτενέστερη ανάλυση θα γίνει σε επόμενο τεύχος), το παραγόμενο ζεστό νερό διοχετεύεται σε έναν ψύκτη απορρόφησης (absorption chiller), όπου μέσω συγκεκριμένων διεργασιών παράγεται ψυχρό νερό, το οποίο με τη σειρά του διοχετεύεται στο σύστημα ψύξης (fan coil units, air handling units σύστημα ψύξης τοίχου και οροφής).

Ηλιακοί Συλλέκτες
1. Λέβητας
2. Κύλινδρος αποθήκευσης ζεστού νερού και ζεστού νερού χρήσης
3. Παροχή ΖΝΧ
4. Δίκτυο Θέρμανσης
5. Μονάδα ρύθμισης θερμοκρασίας ζεστού νερού χρήσης
6. Παροχή κρύου νερού από δίκτυο

Θέρμανση νερού πισινών
Στη θέρμανση νερού πισινών είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν και πλαστικοί επίπεδοι συλλέκτες, που είναι κατασκευασμένοι ειδικά γι’ αυτές τις περιπτώσεις ή επίπεδοι συλλέκτες επιλεκτικής και μη βαφής ή σωλήνες κενού.
Η πρώτη περίπτωση είναι πιο απλή και λιγότερο δαπανηρή, μιας που το νερό της πισίνας κυκλοφορεί μέσα στους συλλέκτες και συνεπώς τα αναγκαία επιμέρους τμήματα της εγκατάστασης ελαχιστοποιούνται.
Εναλλακτικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι συλλέκτες όπως στις υπόλοιπες εφαρμογές, με τη διαφορά ότι το κόστος είναι πιο ψηλό, καθώς απαιτούνται επιπλέον υποσυστήματα της εγκατάστασης, όπως αντλίες εναλλάκτες θερμότητας κλπ. Στην περίπτωση αυτή το νερό της πισίνας δεν περνά μέσα από τους συλλέκτες, αλλά η μετάδοση θερμότητας γίνεται μέσω εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος βρίσκεται μεταξύ των δύο κυκλωμάτων (πισίνας-συλλεκτών). Το σύστημα αυτό,άνκαι είναι πιο αποδοτικό, εντούτοις είναι και πιο δαπανηρό.

Ηλεκτροπαραγωγή
Μια αρκετά πιο πολύπλοκη, αλλά και συνάμα ενδιαφέρουσα εφαρμογή με ηλιακά θερμικά συστήματα, είναι η ηλεκτροπαραγωγή από αυτά (εκτενέστερη ανάλυση θα γίνει σε επόμενο τεύχος).
Με τη μέθοδο αυτή είναι δυνατό να παραχθεί υπέρθερμος ατμός, ο οποίος να μπορεί να κινήσει έναν ατμοστρόβιλο ή μια μηχανή τύπου stirling.

Χορηγίες
Στα πλαίσια του σχεδίου χορηγιών για την ενθάρρυνση της χρήσης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και της Εξοικονόμησης Ενέργειας, μέσω του ειδικού ταμείου για τις Α.Π.Ε και την ΕΞ.Ε δίνονται χορηγίες υπό μορφή κρατικών ενισχύσεων για τις εφαρμογές που καλύπτουν τις κατηγορίες Α,Β και Γ, όπως περιγράφηκαν προηγουμένως.
Αναφέρεται ότι το Σχέδιο καλύπτει επενδύσεις για:
Α. Φυσικά και πρόσωπα και οργανισμούς στο βαθμό που δεν ασκούν οικονομική δραστηριότητα
Β. Φυσικά και Νομικά πρόσωπα, καθώς και φορείς του δημόσιου τομέα, που ασκούν οικονομική δραστηριότητα.

Οφέλη
Τα οφέλη που απορρέουν από τη χρήση των Ηλιακών Θερμικών Συστημάτων εντοπίζονται κυρίως στην προστασία του περιβάλλοντος, αλλά και στην εξοικονόμηση ενέργειας.
Α. Περιβάλλον
Μείωση των εκπομπών CO2 πέρα από 750kg/m² ηλιακού συλλέκτη ανά έτος (για υποκατάσταση ηλεκτρισμού)
Μείωση των εκπομπών CO2 πέρα από 250kg/m² ηλιακού συλλέκτη ανά έτος (για υποκατάσταση πετρελαίου)
Β. Οικονομία
Εξοικονόμηση καυσίμων που ισοδυναμεί με 50-80 Lt πετρελαίου/m² ηλιακού συλλέκτη ανά έτος.
Απεξάρτηση ολική ή μερική από τα συμβατικά καύσιμα
Κώστας Γ. Μωυσής
Μηχανολόγος Μηχανικός
Διευθύνων Σύμβουλος

C&G GREEN ENERGY CONSULTANTS LTD

Δεν υπάρχουν ακόμη σχόλια.

Έχετε κάτι να πείτε;

Θα πρέπει να έχετε για να καταχωρήσετε κάποιο σχόλιο