Ένα ηλιακό σύστημα για όλα: Κλιματισμός, θέρμανση & ζεστό νερό

Σε μια εποχή όπου οι εναλλακτικοί τρόποι θέρμανσης είναι μονόδρομος, η ηλιοθερμία μπορεί να αποδειχθεί «Μάννα εξ Ουρανού», για όσους επιθυμούν να περιορίσουν τα κόστη τους.

Στα συστήματα θέρμανσης εξοικονομείται κατά βάση πετρέλαιο και φυσικό αέριο, ενώ σε αυτά της ψύξης ηλεκτρικό ρεύμα. Επειδή όμως το κόστος του πετρελαίου και του φυσικού αερίου ανέβηκε κατά το 2012 και αναμένεται να αυξηθεί ακόμη περισσότερο τον ερχόμενο χειμώνα λόγω της εξίσωσης των τιμών του πετρελαίου θέρμανσης και κίνησης, πολλοί καταναλωτές θερμαίνουν τα σπίτια τους με την χρήση τοπικών κλιματιστικών μονάδων που ξοδεύουν ηλεκτρική ενέργεια.

Δείτε επίσης: Έτσι ο ηλιακός σου θα αντέξει για πάντα!

Επομένως, ένα σημαντικό ποσοστό της συνολικής ενέργειας που αναλίσκεται για θέρμανση και ψύξη αποτελείται από ηλεκτρική ενέργεια. Η θέρμανση και ψύξη χώρων με ηλιακή ενέργεια έχει αυξημένο αρχικό κόστος εγκατάστασης. Η απόσβεση του κόστους αυτού γίνεται με την εξοικονόμηση της ενέργειας που επιτυγχάνεται. Το κόστος ενός οικιακού συστήματος θέρμανσης χώρων με 20μ², είναι περίπου 8.000-10.000 ευρώ.

Η εξοικονόμηση που μπορεί να επιφέρει είναι περίπου 1,3 τόνοι πετρελαίου ή 1.340 ευρώ ετησίως. Με τις σημερινές τιμές πετρελαίου, ο χρόνος απόσβεσης του συστήματος είναι περίπου 8 χρόνια. Αντίστοιχα για την ηλιακή ψύξη, ανάλογα και με το μέγεθος του συστήματος προκύπτουν χρόνοι απόσβεσης της τάξεως των 15 χρόνων. 

Ανεξάρτητα από το είδος του προϊόντος, ο κάθε ηλιακός θερμοσίφωνας αποτελείται από δύο βασικά μέρη, τους συλλέκτες και τη δεξαμενή αποθήκευσης νερού (boiler). Τα δύο αυτά μέρη είναι συναρμολογημένα μαζί και συνδέονται με σωληνώσεις, αλλά σε μεγαλύτερα συστήματα μπορούν να είναι και χωριστά και να χρησιμοποιούνται αντλίες για την κυκλοφορία του θερμαινόμενου μέσου, ειδικά όταν το τμήμα αποθήκευσης δεν βρίσκεται στον ίδιο χώρο με το τμήμα συλλογής. Οι ακριβότεροι ηλιακοί θερμοσίφωνες διαθέτουν και κάποια εξαρτήματα ελέγχου, όπως βαλβίδα υπερπίεσης ή αυτόματα εξαεριστικά (ώστε να εκτονώνεται η πίεση σε ζεστές ημέρες).
 
Ηλιακοί συλλέκτες
Το κυριότερο μέρος ενός ηλιακού θερμοσίφωνα είναι οι ηλιακοί συλλέκτες (ή καθρέπτες), δηλαδή η επιφάνεια συλλογής της ηλιακής ακτινοβολίας.
Αυτή αποτελείται από τέσσερα μέρη:
•Την πλάκα συλλογής της ακτινοβολίας
•Τους σωλήνες ροής του νερού (σερπατίνα)
•Την κάλυψη (κρύσταλλο) της πλάκας απορρόφησης
•Το θερμικά μονωμένο πλαίσιο πάνω στο οποίο στερεώνονται τα υπόλοιπα εξαρτήματα.
 
Δεξαμενή αποθήκευσης (boiler)
Η δεξαμενή αποθήκευσης του νερού χρήσης έχει χωρητικότητα που κυμαίνεται από 100 έως 200 λίτρα για συνήθεις οικιακές εφαρμογές. Η χωρητικότητά της είναι συνάρτηση της συλλεκτικής επιφάνειας που διαθέτει (σε γενικές γραμμές για μια 4μελή οικογένεια απαιτείται δεξαμενή 200λτ., δηλαδή 50 λίτρα για κάθε άτομο). Είναι συνήθως χαλύβδινη, με εσωτερική επίστρωση για προστασία από τη διάβρωση. Η επίστρωση αυτή είναι συνήθως από ειδικά πλαστικά ή εποξειδικά χρώματα ή εμαγιέ (υαλόκραμα).

Εναλλακτικά και για ακριβότερα συστήματα, η δεξαμενή αποθήκευσης μπορεί να είναι χάλκινη ή ανοξείδωτη. Εξωτερικά, έχει πολύ καλή μόνωση συνήθως από πολυουρεθάνη ή υαλοβάμβακα και συνήθως έχει ενσωματωμένη κάποια ηλεκτρική αντίσταση. Στα συστήματα κλειστού κυκλώματος, έχει επιπλέον ενσωματωμένο εναλλάκτη για την κυκλοφορία του θερμαινόμενου μέσου ή σε πιο ακριβά συστήματα είναι διπλών τοιχωμάτων (ανάμεσα στα δύο τοιχώματα κυκλοφορεί το θερμαινόμενο μέσο).
 

Η ιδανική σχέση κόστους - απόδοσης είναι η επίτευξη μιας κάλυψης της τάξης του 40-60% του συνολικού θερμικού φορτίου (θέρμανση χώρου και παροχή ζεστού νερού χρήσης). Στην πράξη και με βάση τη μέση ηλιοφάνεια στην Ελλάδα και τη μέση απαιτούμενη ενέργεια θέρμανσης των κτιρίων, η επιφάνεια των συλλεκτών ηλιακής ενέργειας θα πρέπει να αντιστοιχεί στο 20% της επιφάνειας του θερμαινόμενου χώρου, ενώ ο απαιτούμενος όγκος αποθήκευσης είναι περίπου δεκαπλάσιος, υπολογισμένος σε λίτρα.

Σε γενικές γραμμές, για μία οικία 100τ.μ., απαιτούνται 20τ.μ. επίπεδων συλλεκτών και 1000 λίτρα δοχείων αποθήκευσης ζεστού νερού (περίπου 200λ. για το ζεστό νερό χρήσης και 800λ. για το νερό θέρμανσης). Σε περίπτωση δώματος, η απαιτούμενη διαθέσιμη επιφάνεια θα πρέπει να είναι περίπου 1,5 φορά μεγαλύτερη της επιφάνειας των συλλεκτών, δηλαδή περίπου 30 τ.μ., ενώ για την εγκατάσταση των δοχείων αποθήκευσης απαιτούνται περίπου 3-4 τ.μ.
 

Η αντικατάσταση των συστημάτων θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης βρίσκονται μεταξύ των παρεμβάσεων που είναι επιλέξιμες από το Πρόγραμμα «Εξοικονομώ Κατ΄Οίκον» και ως εκ τούτου χρηματοδοτείται από το κράτος. Λόγω της απαίτησης του προγράμματος για ενεργειακή αναβάθμιση των κτιρίων, οι παρεμβάσεις αφορούν κατά βάση αντλίες θερμότητας, ηλιακά συστήματα, λέβητες οικονομίας, συστήματα ελέγχου και αυτονομίες θέρμανσης.

Πόσο συμφέρουσα επιλογή σου φαίνεται ο ηλιακός θερμοσίφωνας;