Ένα σπίτι αυτόνομο σε όλα του!

Ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης με φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτρια αποτελείται κυρίως από τα παρακάτω επιμέρους υποσυστήματα: 
α. Φωτοβολταϊκά Πλαίσια, 
β. Ανεμογεννήτρια (προαιρετικά), 
γ. Ρυθμιστή ή Ελεγκτή Φόρτισης (controller), 
δ. Αντιστροφέα ή Μετατροπέα Τάσης (inverter), 
ε. Συστοιχία Συσσωρευτών και 
στ. Γεννήτρια (Η/Ζ) ηλεκτρικού ρεύματος (προαιρετικά).
Σε γενικές γραμμές ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης λαμβάνει ενέργεια από τον ήλιο και τον άνεμο (κάποιες φορές όταν χρειάζεται και από γεννήτρια υγρών καυσίμων), την οποία δίνει στο χρήστη σε κατάλληλη μορφή (εναλλασσόμενο ρεύμα) όποτε ο χρήστης το χρειάζεται, ενώ την περίσσεια την αποθηκεύει σε συσσωρευτές (DCcoupling ή την στέλνει απευθείας στο φορτίο – ACcoupling) για τις στιγμές εκείνες που δεν υπάρχει ηλιοφάνεια ή άνεμος.
Αναλυτικότερα, τα φωτοβολταϊκά και η ανεμογεννήτρια αναλαμβάνουν την μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας και της αιολικής ενέργειας αντίστοιχα σε ηλεκτρική (τάση-ρεύμα). 
Ως γνωστόν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια τοποθετούνται με νότιο προσανατολισμό και κλίση ανάλογα με την εποχή ενδιαφέροντος (αν θέλουμε θερινή λειτουργία επιλέγουμε μικρές κλίσεις 10-20 μοίρες ως προς τον ορίζοντα, για χειμερινή λειτουργία επιλέγουμε κλίση πάνω από 35 μοίρες ενώ για ετήσια χρήση περίπου 25-30 μοίρες). 
Χαρακτηριστικό μέγεθος των φωτοβολταικων πλαισίων είναι η ισχύς τους (πλέον χρησιμοποιούνται σχετικά μεγάλα πλαίσια ισχύος πάνω από 240Watts) και η ονομαστική τάση τους (συνήθως 24V).
 
Συνθήκες τοποθέτησης 
Η ανεμογεννήτρια επιλέγεται μόνο όταν απαιτείται αυξημένη ενέργεια κυρίως τις νυχτερινές ώρες ή τον χειμώνα όταν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια υπολειτουργούν (μειωμένη ηλιοφάνεια σε χρόνο και ένταση). Πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στα ανεμολογικά δεδομένα (αιολικό δυναμικό) της περιοχής, καθώς το κόστος ανά εγκατεστημένο Watt μίας ανεμογεννήτριας (απαιτείται δικός της ελεγκτή φόρτισης αλλά και ιστός στήριξης) μπορεί να υπερβαίνει το τετραπλάσιο του κόστους ενός φωτοβολταικού. 
Χαρακτηριστικά μεγέθη είναι η ισχύς και η τάση εξόδου προς τις μπαταρίες.
Η σωστή διαχείριση της παραγόμενης ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά και την ανεμογεννήτρια σε συνδυασμό με τον έλεγχο της διαδικασίας φόρτισης-εκφόρτισης των συσσωρευτών γίνεται από τον ρυθμιστή φόρτισης. 
Ο ρυθμιστής φόρτισης ελέγχει το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών και αποφασίζει αν θα τους διοχετεύσει ενέργεια ή όχι. Διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες τους PWM (PulseWidthModulation), οι οποίοι είναι πλέον ξεπερασμένοι καθώς δεν κάνουν «έξυπνη» διαχείριση της ενέργειας και τους MPPT (MaximumPowerPointTracking), οι οποίοι συχνά λέγονται «έξυπνοι» και σε πολλές περιπτώσεις δίνουν ακόμη και 30% περισσότερη ενέργεια από τους πρώτους. 
Χαρακτηριστικό μέγεθος των ελεγκτών φόρτισης είναι το ρεύμα λειτουργίας τους, το οποίο καθορίζει πόση ισχύ φωτοβολταϊκών πλαισίων μπορεί να διαχειριστεί ο φορτιστής για συγκεκριμένη τάση της συστοιχίας συσσωρευτών.
 

Τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης αντλιών θερμότητας νερού είναι τα εξής:

Με τη χρήση μιας αντλίας θερμότητας, πετυχαίνουμε έως και 6 φορές μεγαλύτερες αποδόσεις σε σύγκριση με τους τρόπους θέρμανσης που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα. Με τη χρήση μιας αντλίας θερμότητας μπορούμε να έχουμε μικρότερο κόστος για την θέρμανση της κατοικίας μας από 50%-70%. Το πόσο μικρότερο κόστος θα έχουμε εξαρτάται από το κόστος πετρελαίου, το κόστος του ρεύματος, την θερμομόνωση της κατοικίας και τις εξωτερικές θερμοκρασίες που επικρατούν στην περιοχή.

Με βάση την Ευρωπαϊκή Οδηγία 2009/28/EC/RES Direc., αντλίες θερμότητας με υψηλό ονομαστικό και εποχικό βαθμό απόδοσης κατατάσσονται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος, καθώς έχουν πολύ χαμηλότερες εκπομπές CO2, εξαρτώμενες κυρίως από την προέλευση της πρωτογενής ενέργειας (ηλεκτρική).

Η εγκατάσταση ενός συστήματος αντλίας θερμότητας δεν προϋποθέτει την ύπαρξη χώρων για λεβητοστάσια, καμινάδες και δεξαμενές όπως συμβαίνει με τους υπάρχοντες τρόπους θέρμανσης. Έτσι, μπορούν να τοποθετηθούν εύκολα σε ελάχιστο χώρο και να θερμάνουν και να δροσίσουν με άνεση ολόκληρο σπίτι. Στην περίπτωση της αντλίας θερμότητας εδάφους-νερού, τα πράγματα γίνονται κάπως πιο περίπλοκα, καθώς απαιτείται ειδική μελέτη και εργασίες στον εξωτερικό χώρο. 
 

Στην  υδραυλική εγκατάσταση της κατοικίας τα λύματα να χωρίζονται σε «μαύρα» και «γκρίζα». «Μαύρα» χαρακτηρίζουμε  τα λύματα των αποχωρητηρίων, ενώ «γκρίζα» τα λύματα της κουζίνας του πλυντηρίου και του λουτρού.
Τα μαύρα λύματα λοιπόν, διοχετεύονται σε μία δεξαμενή τύπου Imhoff (Ανεστραμμένος Κώνος), ενώ τα γκρίζα σε ένα λιποσυλλέκτη. Ακολούθως περνούν σε μία δεξαμενή ανάμειξης και ομοιογεννοποίησης.
Εάν το υδραυλικό σύστημα της κατοικίας είναι ενιαίο, τότε πρέπει τα μικτά λύματα να διοχετευθούν σε μία τριθάλαμη δεξαμενή , ώστε  τα λύματα να ομοιογεννοποιηθούν και να εξισορροποιηθούν.
Στη τριθάλαμη δεξαμενή επιτυγχάνεται  αφαίρεση  ρύπων της τάξης του 30 – 35%. Στη συνέχεια περνούν σε  μία δεξαμενή διανομής, όπου η παροχή προς το πεδίο διάθεσης, δηλαδή στις λεκάνες διάθεσης, γίνεται με φυσική ροή.
 

Με μια δεξαμενή συλλογής νερού μπορούμε να καλύψουμε τις περισσότερες αν όχι όλες τις ανάγκες υδρευσης ενός τέτοιου σπιτιού. Μεγάλη προσοχή όμως πρέπει να δοθεί στο σύστημα επεξεργασίας του νερού κατά την μετατροπή του σε πόσιμο. Υπάρχει δυνατότητα εγκατάστασης τέτοιας μονάδας αν και θα κοστίσει αρκετά. Είναι το τελευταίο πράγμα που θα κοιτάξουμε να αυτονομηθούμε αφού το νερό δεν είναι και το μεγαλύτερο έξοδο στην λειτουργία ενός σπιτιού