ektirio
ektirio
Τα κτίρια καταναλώνουν το 40% της παγκόσμιας ενέργειας και συμβάλουν κατά 50% στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Παράλληλα εμμέσως, αυξάνουν τα ποσοστά αυτά, καθώς ένα μεγάλο μέρος της παγκόσμιας βιομηχανικής παραγωγής και συνεπώς κατανάλωσης ενέργειας, αφορά την παραγωγή δομικών υλικών ή προϊόντων εξοπλισμού των κτιρίων.
Οποιαδήποτε συνεπώς πολιτική για τη μείωση του φαινομένου του θερμοκηπίου η οποία θα αμελεί και δε θα περιλαμβάνει τα κτίρια είναι καταδικασμένη σε αποτυχία. Αυτό είναι κάτι που το έχει συνειδητοποιήσει η Ευρωπαϊκή Ένωση και έχει τεθεί σε ισχύ από την 1/1/2006 η κοινοτική οδηγία για την εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια με την επιβολή διατήρησης ενεργειακής ταυτότητας σ’ αυτά και βαθμονόμησή τους με βάση το πόσο ενεργειοβόρα είναι. Η Ελλάδα μαζί με δύο ακόμη χώρες μη καταφέρνοντας να συμμορφωθεί στην οδηγία έχει πάρει παράταση μέχρι τις 3/1/2009.
Σε ένα κτίριο καταναλώνουμε με δύο κυρίως τρόπους ενέργεια. Είτε με την κατανάλωση ενέργειας για τη θέρμανση του χώρου το χειμώνα, υπό τη μορφή καύσης πετρελαίου στον καυστήρα του λέβητα, είτε με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος για το δροσισμό ή και τη θέρμανση του κτιρίου με κλιματιστικά, για το φωτισμό του αλλά και τη λειτουργία των ηλεκτρικών συσκευών (τηλεόραση, πλυντήριο, θερμοσίφωνας κλπ). Όμως και το ηλεκτρικό ρεύμα για να παραχθεί, χρησιμοποιεί κυρίως πετρέλαιο ή λιγνίτη.
Κάθε κτίριο χρησιμοποιεί ενέργεια η οποία κατά 80% χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ή το δροσισμό του κτιρίου και κατά 20% για τις υπόλοιπες χρήσεις (λειτουργία ηλεκτρικών συσκευών, φωτισμό κ.α.).
Υπάρχει και ένας τρίτος τρόπος κατανάλωσης ενέργειας, που γίνεται άπαξ, για μία φορά δηλαδή, και αφορά την επιλογή των υλικών που χρησιμοποιήσαμε για την κατασκευή του κτιρίου.
Κάθε υλικό για να παραχθεί καταναλώνει ενέργεια στο εργοστάσιο παραγωγής του. Αυτή η ενέργεια ονομάζεται embedded ή embodied energy. Στα ελληνικά θα μπορούσαμε να την ονομάσουμε ενσωματωμένη ενέργεια ή ίχνος ενέργειας σε ένα προϊόν.
Α. Εξοικονόμηση ενέργειας σε ήδη κατασκευασμένα κτίρια σημαίνει επεμβάσεις που μπορούν μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας προσφέροντας:
1) διατήρηση ή και αύξηση της ποιότητας διαμονής, διαβίωσης στο κτίριο
2) διατήρηση ή και αύξηση της παραγωγικότητας των εργαζομένων μέσα σ’ αυτό (προκειμένου για επαγγελματικό κτίριο)
3) γρήγορη απόσβεση των δαπανών που απαιτούν τέτοιες επεμβάσεις
4) αύξηση στο χρόνο ζωής του κτιρίου και όχι το αντίστροφο
5) όλα τα παραπάνω χωρίς να καταπονείται η κατασκευή ή να δημιουργούνται προβλήματα στο κτίριο ή σε τμήματά του από τις επεμβάσεις αυτές.
Β. Εξοικονόμηση ενέργειας σε υπό κατασκευή κτίρια σημαίνει κατάλληλη επιλογή τρόπων δόμησης (αρχιτεκτονικές βιοκλιματικές παρεμβάσεις, ορθός προσανατολισμός του κτιρίου, καινοτόμες πρακτικές δόμησης, εξειδικευμένα υλικά μόνωσης και δόμησης κλπ) που θα έχουν ως αποτέλεσμα:
1) χαμηλές δαπάνες λειτουργίας του κτιρίου στο μέλλον μέσα από σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας λόγω των μειωμένων αναγκών σε ενέργεια που πλέον θα απαιτείται
2) υψηλή ποιότητα διαβίωσης ή συνθηκών εργασίας μέσα στο κτίριο
3) μείωση του κόστους συντήρησης σε σχέση με ένα συμβατικό κτίριο
4) γρήγορη απόσβεση των δαπανών τους
5) τουλάχιστον ίδια ή και βελτιωμένη ποιότητα κατασκευής σε σχέση με τα συμβατικά κτίρια χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργικότητα του κτιρίου και ο σκοπός λειτουργίας του.
Γ. Πρακτικές εξοικονόμησης ενέργειας στη λειτουργία αλλά και τη σχεδίαση ενός κτιρίου:
1) Τοποθετούμε ηλιακό θερμοσίφωνα για την κάλυψη των αναγκών μας σε ζεστό νερό.
2) Αλλαγή των λαμπτήρων πυρακτώσεως με λαμπτήρες χαμηλής κατανάλωσης.
3) Κλείνουμε τις ηλεκτρικές συσκευές από το ενσωματωμένο μπουτόν και όχι από το τηλεκοντρόλ. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε πως το 40% της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας μιας τηλεόρασης καταναλώνεται όταν αυτή βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής και μόνο το 60% όταν βρίσκεται σε λειτουργία.
4) Σε ένα καλά μονωμένο κτίριο, τόσο το καλοκαίρι όσο και το χειμώνα, ο αερισμός πρέπει να γίνεται για λίγα λεπτά κάθε μία ώρα και όχι για πολύ ώρα μία ή δύο φορές την ημέρα. Αυτό βοηθάει να έχουμε καλύτερο αερισμό από τη μία αλλά και διατήρηση της θερμοκρασίας του κτιρίου.
5) Επιλέγουμε να αγοράσουμε ηλεκτρικές συσκευές με χαμηλή κατανάλωση.
6) Σφραγίζουμε ανοίγματα – χαραμάδες σε πόρτες παράθυρα και τοποθετούμε εδικό αφρολέξ στο κατωκάσι τους.
7) Το χειμώνα επιλέγουμε βαριές κουρτίνες για τα παράθυρα και τις μπαλκονόπορτες προκειμένου να εμποδίζουν τον κρύο αέρα ανάμεσα σ’ αυτές και τα τζάμια να μεταφερθεί στον υπόλοιπο χώρο.
8) Στρώνουμε χαλιά το χειμώνα για να μειώσουμε τις απώλειες θέρμανσης από το δάπεδο.
9) Μειώνουμε το θερμοστάτη τόσο του καλοριφέρ (το χειμώνα) όσο και του air condition το καλοκαίρι.
10) Κλείνουμε το μάτι της κουζίνας 10 λεπτά πριν την ολοκλήρωση του μαγειρέματος.
11) Τοποθετούμε φωτοβολταϊκά τόξα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για τις ανάγκες του κτιρίου μας στο δώμα ή στην κεραμοσκεπή. Το υψηλό κόστος τοποθέτησης ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου σήμερα θα είναι μια επικερδής επένδυση αρκετά σύντομα, αφού το φτηνό πετρέλαιο θεωρείται πλέον παρελθόν. Οι τιμές του δεν πρόκειται να πέσουν (παρά μόνο προσωρινά) και θα αυξάνονται συνεχώς, καθώς τα παγκόσμια αποθέματά του μειώνονται ενώ η ζήτησή του αυξάνεται.
12) Συντηρούμε τακτικά τον καυστήρα θέρμανσης.
13) Δεν τοποθετούμε πράγματα πάνω στα σώματα του καλοριφέρ.
14) Προτιμάμε τη χρήση ανεμιστήρων το καλοκαίρι παρά το air condition. Αν αντί για τη χρήση μηχανημάτων air condition, χρησιμοποιούσαμε ανεμιστήρες οροφής σε συνδυασμό με νυχτερινό αερισμό των χώρων, θα μπορούσαμε να μειώσουμε ως και 80% την κατανάλωση ενέργειας για το δροσισμό ενός κτιρίου!!!
15) Αν πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το air condition (επειδή ο προσανατολισμός του κτιρίου είναι δυτικός και δεν επιτρέπει τον καλό δροσισμό με τον αερισμό) είναι καλύτερα να γίνει σε ένα δωμάτιο η χρήση του ή στους χώρους που γίνονται συνεχή χρήση τους.
16) Για την ψύξη του κτιρίου υπάρχουν πρακτικές εξοικονόμησης ενέργειας πχ τις μέρες με υψηλές θερμοκρασίες ανοίγουμε τα παράθυρα το πρωί για να δροσιστεί το σπίτι και τα κλείνουμε καθ’ όλη τη διάρκεια της μέρας. Το βράδυ που θα δροσίσει, τα ανοίγουμε πάλι ώστε να επιτευχθεί ο δροσισμός του κτιρίου με τον αερισμό.
17) Τέντες- σκίαστρα –φυτεμένες πέργκολες, μπορούν να προσφέρουν σημαντικά στο δροσισμό του κτιρίου μέσα από τη σκίαση που παρέχουν.
18) Δημιουργούμε πράσινους τοίχους. Για τη δημιουργία τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν αναρριχώμενα φυτά που θα μπορούσαν να καλύψουν και να προστατεύσουν από τη ζέστη. Ο κίνδυνος από τρωκτικά που θα μπορούσαν να σκαρφαλώσουν πάνω σ’ αυτά και να φτάσουν μέχρι τους πάνω ορόφους ενός κτιρίου, εξαλείφεται αν χτιστούν ζαρντινιέρες με συγκεκριμένες προδιαγραφές που δε θα επιτρέπουν την πρόσβαση σ’ αυτά.
19) Αλλαγή των κουφωμάτων και των μονών υαλοπινάκων των παραθύρων με νέα θερμοδιακοπτόμενα κουφώματα και διπλούς ή τριπλούς υαλοπίνακες-τζάμια.
20) Ενισχύουμε τη θερμομόνωση του κτιρίου μας στους εξωτερικούς τοίχους (πχ με σύστημα εξωτερικής θερμομόνωσης), στην ταράτσα (πχ μετατροπή της σε πράσινη-φυτεμένη) ή με νέα θερμομόνωση αλλά και θερμομόνωση της pilotis για την αποφυγή ενεργειακών απωλειών.
21) Αν για λόγους πραγματικών δυσκολιών δεν μπορούμε να προχωρήσουμε στην εξωτερική θερμομόνωση των τοίχων και της οροφής, μπορούμε τουλάχιστον να βάψουμε τόσο την οροφή όσο και τον τοίχο με λευκό ή ανοιχτής απόχρωσης χρώμα. Αυτό θα βοηθήσει στο δροσισμό κυρίως του κτιρίου κατά τους θερινούς μήνες, συμβάλλοντας στην προστασία του από την ηλιακή ακτινοβολία.
22) Αντικαθιστούμε τον καυστήρα πετρελαίου με καυστήρα φυσικού αερίου ή ακόμη καλύτερα με καυστήρα που χρησιμοποιεί ως καύσιμη ύλη pellets (συσσωματώματα πριονιδιού ή κομματάκια ξύλου υπολειμμάτων εργοστασίων επεξεργασίας ξύλου κ.α.)
23) Το ενεργειακό τζάκι με κεραμικό καταλύτη επανάκαυσης των καπναερίων αλλά και με ροή του αέρα που ζεσταίνει όλο το χώρο (κάλυψη ως και 230 τετραγωνικά μέτρα).
24) Χρήση γεωθερμικών συστημάτων για τη θέρμανση αλλά και ψύξη του κτιρίου. (Βλ. περισσότερα στο γεωθερμικά συστήματα)
25) Οι ηλιακές καμινάδες είναι μια εξαιρετική λύση για το φωτισμό σκοτεινών χώρων κατά τη διάρκεια της ημέρας.
26) Υπόγειες σωλήνες μεταφοράς αέρα για το δροσισμό του κτιρίου (λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί και το γεωθερμικό σύστημα). Ο αέρας περνάει μέσα από το έδαφος όπου ψύχεται και εισέρχεται στο κτίριο σε χαμηλότερη θερμοκρασία δροσίζοντάς το.
Ένας μέσος άνθρωπος της πόλης περνάει το 80% του χρόνου του μέσα σε κτίρια (γραφεία, εργοστάσια, καταστήματα, κατοικίες κλπ). Από αυτό και μόνο μπορεί να καταλάβει κάποιος πόσο σημαντικό ρόλο παίζουν τα κτίρια στη ζωή μας.
Γενικά
Ως μέλη της Ashrae καθώς και πιστοποιημένοι ενεργειακοί επιθεωρητές και Ενεργειακοί διαχειριστές (μέλη Eurem) δίνουμε ιδιαίτερη προσοχή στη έννοια της εξοικονόμησης ενέργειας.
Ο όρος Εναλλακτική θέρμανση έχει να κάνει άρρηκτα με την εξοικονόμηση ενέργειας και όχι με την επιλογή ενός συστήματος θέρμανσης διαφορετικού από το πετρέλαιο. Για το λόγο αυτόν η πρόταση μας είναι πάντοτε αποτέλεσμα εμπεριστατωμένης ενεργειακής μελέτης του χώρου και όχι τυχαίας ή ηθελημένης προώθησης ενός συστήματος. Δεν είναι άλλωστε λίγες οι φορές που το υφιστάμενο σύστημα πετρελαίου που έχουμε να αποτελεί πολύ πιο οικονομική λύση από ένα άλλο χρησιμοποιώντας (με πολύ μικρό κόστος) συστήματα αντιστάθμισης.
Η πρόταση μας είναι πάντοτε συνδεδεμένη με τεχνο – οικονομική ανάλυση. Το σωστό σύστημα θέρμανσης έχει να κάνει με:
- το κόστος του
- τον χρόνο απόσβεσης σε σχέση με το υφιστάμενο
- τον χρόνο ζωής του προϊόντος
- τις πιθανές δυσκολίες εφαρμογής του
Συστήματα Θέρμανσης
Η σύγχρονη τεχνολογία των λεβήτων συμπύκνωσης, συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας και κόστους για την παροχή θέρμανσης. Οι λέβητες συμπύκνωσης φυσικού αερίου ή πετρελαίου λειτουργούν πολύ αποτελεσματικά καθώς χρησιμοποιούν και την ενέργεια που περιέχεται στα καυσαέρια της καύσης. Η επιλογή της τεχνολογίας συμπύκνωσης είναι ιδιαίτερα φιλική προς το περιβάλλον.
Οι σύγχρονοι λέβητες συμπύκνωσης είναι σε θέση να παράγουν την απαραίτητη θερμότητα για κεντρική θέρμανση και ζεστό νερό με έναν οικολογικά σωστό και φιλικό τρόπο χρήσης ως προς τους φυσικούς πόρους. Χάρη σε αυτά τα πλεονεκτήματα, οι λέβητες συμπύκνωσης είτε φυσικού αερίου είτε πετρελαίου είναι συχνά η πρώτη επιλογή τόσο για νέες εγκαταστάσεις όσο και για την ανακαίνιση υπαρχόντων συστημάτων κεντρικής θέρμανσης.
Οι λέβητες συμπύκνωσης φυσικού αερίου καλύπτουν σχεδόν όλα τα εύρη απόδοσης. Οι επιτοίχιες μονάδες παράγουν έως 100 kW. Με τη μεταξύ τους σύνδεση σε ένα σύστημα διαδοχής, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί σε αρκετές εκατοντάδες κιλοβάτ. Οι επιδαπέδιες μονάδες μπορούν να παρέχουν ονομαστικές αποδόσεις μεγαλύτερες από 10.000 kW.
Οι λέβητες συμπύκνωσης φυσικού αερίου είναι πλέον πολύ εξελιγμένοι τεχνικά.Αυτό ισχύει τόσο όσον αφορά το βαθμό ευκολίας τους αλλά και τα επίπεδα θορύβου τους. Επιπροσθέτως, ο σύγχρονος σχεδιασμός τους προβλέπει τη διακριτική προσαρμογή των συσκευών στο περιβάλλον τους. Δεδομένου του εξαιρετικά χαμηλού θορύβου και της άοσμης λειτουργίας τους, αυτές οι μονάδες μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς δυσκολία σε όλους σχεδόν τους χώρους ενός κτιρίου. Χρειάζονται λίγο χώρο και τα καύσιμα δεν χρειάζεται να αποθηκευτούν κοντά τους. Επιπροσθέτως, ακόμη και πολύ ασταθείς απαιτήσεις ισχύος για θέρμανση και ζεστό νερό μπορούν να επιτευχθούν αποτελεσματικά.
Η σύγχρονη τεχνολογία στους λέβητες συμπύκνωσης πετρελαίου μπορεί να εξαγάγει την ενέργεια από το καύσιμο που χρησιμοποιείται με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους λέβητες συμπύκνωσης πετρελαίου να φτάσουν βαθμό απόδοσής τους στο 98%. Ένας παραδοσιακός λέβητας δεν κάνει χρήση αυτής της πρόσθετης θερμότητας η οποία συνεπώς αχρηστεύεται. Σε αυτές τις περιπτώσεις η ενέργεια που περιέχεται στα συμπυκνώματα εκχέεται στο περιβάλλον μέσω της καπνοδόχου ή ενός καπναγωγού. Η τεχνολογία των λεβήτων συμπύκνωσης πετρελαίου συνεπώς επιτυγχάνει την υψηλότερη απόδοση με τη χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου και ελάχιστες εκπομπές ρύπων.
Ο λέβητας βιομάζας καταναλώνει σαν καύσιμο υλικό στερεά βιοκαύσιμα (βιομάζα).
Η αρχή λειτουργίας του είναι παρόμοια με αυτή του κοινού λέβητα πετρελαίου (που όλοι γνωρίζουμε). Η διαφορά βρίσκεται στην εισαγωγή και καύση της βιομάζας:
Το καύσιμο υλικό είναι αποθηκευμένο σε ένα σιλό με κυλινδρική φόρμα και οδηγείται με αυτόματο τρόπο στην καύση. Ένας κοχλίας προωθεί με, ανάλογα την επιλεγμένη θερμοκρασία, ταχύτητα την ποσότητα που χρειάζεται για την επίτευξη της θερμοκρασίας που χρειάζεται. Η φλόγα που δημιουργείται θερμαίνει την ποσότητα νερού που κυκλοφορεί μέσα στα υδατοστεγή διαμερίσματα του σώματος του λέβητα. Παράλληλα ο καπνός απάγεται οδηγούμενος διαμέσου μιας διαδρομής η οποία τον υποχρεώνει γυρνώντας τρεις φορές μέσα στην κατασκευή, να αφήσει όλες τις θερμίδες στο νερό.
Θεμελιώδη ρόλο στην παραγωγή θερμότητας, παίζει η διάταξη ανταλλαγής. Οι καπνοί, μεταφέροντας πολλές θερμίδες από την καύση, υποχρεώνονται σε μία διαδρομή κοινά αποκαλείται διαδρομή τριών γύρων, κατά την οποία μεταφέρονται οι θερμίδες τους στο νερό. Αυτή η διαδικασία μεγιστοποιεί την παρεχόμενη ανταπόδοση και ελαχιστοποιεί την εκπομπή μονοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον. Η συγκεκριμένη μέθοδος κατασκευής εξυπηρετεί παράλληλα και την εύκολη συντήρηση και την καθαριότητα.
Το γνωστό σε όλους μας τζάκι (ανοικτής εστίας) μπορεί ακόμη και να αφαιρέσει περισσότερη θερμότητα από το σπίτι από όση παράγει. Σε κάθε περίπτωση η απόδοση της θερμότητας δεν ξεπερνάει το 10-15%. Αυτό γίνεται διότι η θέρμανση προέρχεται μόνο από ακτινοβολία. Γι αυτό και θερμαίνονται εξαιρετικά οι χώροι που βρίσκονται ακριβώς μπροστά από το τζάκι. Για να λειτουργήσει όμως σωστά η καύση απαιτείται και οξυγόνο (ρεύμα αέρα) που συνήθως το καταναλώνει το τζάκι από τον ήδη ζεστό αέρα του σπιτιού τον οποίο και διοχετεύει στην καμινάδα (εξωτερικό περιβάλλον) αφαιρώντας θερμότητα από το σπίτι. Για να αυξηθεί η θερμότητα που διοχετεύεται στο σπίτι δημιουργήθηκαν οι μαντεμένιες εστίες οι οποίες είναι θερμοδυναμικές και αερόθερμες και ζεσταίνουν το σπίτι και τοπικά αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθούν και για την θέρμανση μέσω σωληνώσεων και άλλων χώρων του σπιτιού με σύστημα αεραγωγών. Όμως και σε αυτά τα τζάκια οι ποσότητες αέρα που αφαιρούνται από το σπίτι είναι τεράστιες με αποτέλεσμα η απόδοσή τους να μην ξεπερνά το 30-35%
Η καύση του ξύλου είναι η χημική αντίδραση κατά την οποία ο άνθρακας που περιέχει το ξύλο μέσα από την υψηλή θερμοκρασία ενώνεται με το οξυγόνο, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση ενέργειας παράλληλα με το μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα. Όσο πιο υψηλές θερμοκρασίες έχουμε κατά την καύση τόσο περισσότερα αέρια αναφλέγονται με αποτέλεσμα υψηλότερες αποδόσεις ενέργειας (τέλεια καύση). Τα ενεργειακά τζάκια (κλειστής εστίας) εκμεταλλεύονται την τέλεια καύση του ξύλου όταν αυτή γίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Είναι εστίες κατασκευασμένες από μαντέμι (χυτοσίδηρο) εξ ολοκλήρου και χάρι στην υψηλή τεχνολογία τους πετυχαίνουν υψηλό βαθμό απόδοσης. Οι εστίες αυτές έχουν πόρτα από υαλοκεραμικό κρύσταλλο και χαρακτηρίζονται από μεγάλη στεγανότητα πετυχαίνοντας έτσι την πλήρως ελεγχόμενη καύση. Η καύση γίνεται σε πολύ μεγάλες θερμοκρασίες πετυχαίνοντας πολύ υψηλές αποδόσεις από 65-80% και είναι ελεγχόμενη από την ποσότητα αέρα που επιτρέπουμε να περάσει στην εστία. Η ενέργεια που παράγεται στις υψηλές αυτές θερμοκρασίες θερμαίνει τα τοιχώματα του μαντεμιού, των σωληνώσεων και των τοιχωμάτων τα οποία παίζουν τον ρόλο του εναλλάκτη θερμότητας.
Τα ηλιοθερμικά συστήματα είναι ένας εναλλακτικός οικονομικός τρόπος θέρμανσης και παροχής ζεστού νερού από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και συγκεκριμένα από τον ήλιο, με τον οποίο μπορούμε να μειώσουμε σε μεγάλο βαθμό τα έξοδα του σπιτιού μας.Πιο συγκεκριμένα συλλέγουν ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπουν σε θερμική ενέργεια η οποία ζεσταίνει το νερό για την κάλυψη των καθημερινών αναγκών (ζεστό νερό, θέρμανση) των νοικοκυριών. Τα ηλιοθερμικά συστήματα συνδυάζονται εύκολα με ταυφιστάμενα συστήματα θέρμανσης χώρου και νερού χρήσηςκαι εξαιτίας των πλεονεκτημάτων τους εφαρμόζονται εδώ και πολλά χρόνια σε όλες τις χώρες της Ευρώπης.
Υπάρχουν διάφορα είδη ηλιοθερμικών συστημάτων και η διαφορά τους έγκειται στο βαθμό θερμότητας που μπορούν να παράξουν. Η απλούστερη μορφή ηλιακού συστήματος είναι ο ηλιακός θερμοσίφωνας, ο οποίος ζεσταίνει απ” ευθείας μόνο νερό χρήσης και έχει ενσωματωμένο το δοχείο νερού. Το ηλιακό σύστημα εκμεταλλεύεται τη θερμική ενέργεια που παράγεται από τους ηλιακούς συλλέκτες, για να θερμαίνεται συνδυασμένα το νερό χρήσης και το νερό που κυκλοφορεί στο σύστημα θέρμανσης. Η απόδοση τους είναι ανάλογη με την ολική ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει στην οριζόντια επιφάνεια του συλλέκτη.
Τα ηλιοθερμικά δεν καταργούν τη θέρμανση που παράγεται με τη χρήση άλλων καυσίμων, αλλά λειτουργούν επικουρικά συνεισφέροντας στην ήδη υπάρχουσα θέρμανση και αυτή είναι η ουσιαστική ιδιαιτερότητά τους. Μπορούν να συνδυαστούν με οποιαδήποτε συμβατική πηγή ενέργειας (καυστήρες πετρελαίου ή φυσικού αερίου) ή ανανεώσιμη πηγή ενέργειας (καυστήρες βιομάζας), ενώ ενσωματώνονται και σε υφιστάμενο σύστημα, αρκεί να υπάρχει διαθέσιμος χώρος για την εγκατάσταση των συλλεκτών και των δοχείων αποθήκευσης ζεστού νερού.
Επίσης, μπορούν να συνδυαστούν με οποιοδήποτε μέσο θέρμανσης, αλλά είναι προτιμότερη η χρήση τους με μέσα θέρμανσης χαμηλών θερμοκρασιών, όπως είναι τα fancoils ή η ενδοδαπέδια θέρμανση. Αυτό συμβαίνει, γιατί το νερό ως μέσο θέρμανσης κυκλοφορεί σε χαμηλές θερμοκρασίες, τέτοιες που ακόμα και με ελάχιστη ηλιοφάνεια είναι εύκολο να επιτευχθούν.
Το σύστημα αρχικά καλύπτει τις ανάγκες σε ζεστό νερό χρήσης και στη συνέχεια, εάν περισσεύει ενέργεια, ζεσταίνει το νερό θέρμανσης χώρου. Αν δεν επαρκεί, το ηλιακό σύστημα παρακάμπτεται και η θέρμανση του χώρου γίνεται από τον καυστήρα, όπως στα συμβατικά συστήματα θέρμανσης.
Η αντλία θερμότητας αποτελεί ίσως την πιο αξιόπιστη και οικονομική λύση για την θέρμανση της κατοικίας σας. Ωστόσο η εφαρμογή της είναι πιο εύκολη και λιγότερο κοστοβόρα σε νέες κατοικίες (υπό ανέγερση), και αυτό γιατί η εφαρμογή της γίνεται μέσα από σύστημα με fancoils ή ενδοδαπέδιο. Ο λόγος είναι οι χαμηλές θερμοκρασίες που επιτυγχάνει (μέχρι 45-50 βαθμούς). Βέβαια υπό προϋποθέσεις και με κατάλληλη μελέτη μπορεί να εφαρμοστεί στα συνηθισμένα θερμαντικά σώματα (καλοριφέρ) ή και σαν υποβοήθηση μιας ήδη υπάρχουσας κατάστασης (λέβητας αερίου ή πετρελαίου) Πρόσφατα οι εταιρείες έχουν κατασκευάσει και αντλίες θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών (όπου μπορεί να γίνει εφαρμογή στα συνηθισμένα σώματα που έχουμε).
Οι αντλίες θερμότητας είναι μηχανήματα τα οποία «αντλούν» θερμότητα (με τη μορφή ψύξης ή θέρμανσης) από μια δεξαμενή θερμότητας (αέρας περιβάλλοντος, δεξαμενή νερού, υπόγεια νερά, λίμνη κλπ) προς ένα χώρο, μέσω ενός κύκλου εξάτμισης και συμπύκνωσης ενός εργαζόμενου μέσου, με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο βαθμός απόδοσης μιας αντλίας θερμότητας (Coefficient of Performance) δίνεται από την παρακάτω σχέση:
COP = αποδιδόμενη θερμότητα ή ψύξη / καταναλισκόμενη ηλεκτρική ενέργεια
Οι αερόψυκτες αντλίες θερμότητας, οι οποίες «αντλούν» θερμότητα από τον αέρα του περιβάλλοντος, έχουν συντελεστή απόδοσης που κυμαίνεται από 2 έως 4. Οι υδρόψυκτες αντλίες θερμότητας («αντλούν» θερμότητα από κάποια πηγή νερού) έχουν συντελεστή απόδοσης που κυμαίνεται μεταξύ 3 και 5.
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της μετατροπής του διδύμου λέβητα-ψύκτη σε αντλία θερμότητας είναι:
- δεν ρυπαίνει την τοπική ατμόσφαιρα με καυσαέρια
- εξοικονομεί χώρο (λεβητοστασίου και δεξαμενής καυσίμου)
- χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο στην Ελλάδα παράγεται σε μεγαλύτερο ποσοστό από εγχώρια καύσιμα (λιγνίτη και υδροηλεκτρικά), ενώ το πετρέλαιο εισάγεται
- με την ίδια εγκατάσταση μπορεί να επιτευχθεί ψύξη το καλοκαίρι
Τα σημαντικότερα μειονεκτήματα της μετατροπής του διδύμου λέβητα-ψύκτη σε αντλία θερμότητας είναι:
- υψηλό κόστος εγκατάστασης
- υψηλότερη στάθμη θορύβου στο εσωτερικό του θερμαινόμενου χώρου
Η εγκατάσταση αντλίας θερμότητας είναι οικονομική όταν υπάρχουν:
- ευνοϊκά τιμολόγια ρεύματος
- υψηλό κόστος καυσίμου για λέβητες-καυστήρες
- υψηλός ετήσιος αριθμός ωρών λειτουργίας και
- ανάγκη θέρμανσης το χειμώνα και ψύξης το καλοκαίρι
Ως γεωθερμία ορίζεται η εκμετάλλευση της ενέργειας από το εσωτερικό της γης από όπου με τη χρήση μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας επιτρέπεται η μεταφορά θερμότητας από και προς το έδαφος για παραγωγή ψύξης, θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης για οικιακές αλλά και ευρύτερης κλίμακας εφαρμογές.
Πρακτικά δεν είναι τίποτε άλλο από μια μηχανή που μπορεί να μεταφέρει τη θερμότητα από τον ψυχρό χώρο στον θερμό, ή στη γλώσσα των μηχανικών, από τη «θερμή δεξαμενή» στην «ψυχρή δεξαμενή». Ακριβώς την ίδια δουλειά εκτελεί το οικιακό ψυγείο και το κλιματιστικό μηχάνημα που απαντάται στα σπίτια και στα γραφεία. Μια διαφορά που έχει το ψυγείο με το κλιματιστικό είναι το ότι στο δεύτερο μπορεί να οριστεί από το χρήστη η θερμή και ψυχρή δεξαμενή. Το καλοκαίρι ορίζουμε θερμή δεξαμενή το περιβάλλον και ψυχρή τον εσωτερικό χώρο (επιλέγοντας λειτουργία ψύξης) και το μηχάνημα αποβάλλει στο περιβάλλον τη θερμότητα του σπιτιού. Το χειμώνα ορίζουμε θερμή δεξαμενή τον εσωτερικό χώρο και ψυχρή το περιβάλλον (επιλέγοντας λειτουργία θέρμανσης) και το μηχάνημα αποβάλλει τη θερμότητα που υπάρχει στο περιβάλλον μέσα στο σπίτι.
Η γεωθερμία αποτελεί μια καινοτομία εξέλιξης στον τομέα της θέρμανσης-δροσιάς. Η χρήση της ενδείκνυται για όλους τους χώρους (οικιακούς χώρους, ξενοδοχειακές επιχειρήσεις, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, κτηνοτροφικές μονάδες, θερμοκήπια, ιχθυοκαλλιέργειες) όπου απαιτείται η ύπαρξη θέρμανσης και δροσιάς. Στην περίπτωση που το γεωθερμικό ρευστό έχει υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 150 °C), η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. ‘Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, η γεωθερμική ενέργεια αξιοποιείται για τη θέρμανση κατοικιών και άλλων κτιρίων ή κτιριακών εγκαταστάσεων, θερμοκηπίων, κτηνοτροφικών μονάδων, ιχθυοκαλλιεργειών κλπ.
Τα γεωθερμικά συστήματα βασίζονται κυρίως στη μεταφορά ενέργειας από και προς το έδαφος, εκμεταλλευόμενα τη σταθερή θερμοκρασία που παρουσιάζει η γη (16-18 °C) χειμώνα και καλοκαίρι, ανεξάρτητα από τις κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνεια, με απώτερο σκοπό τον κλιματισμό της εγκατάστασης. Κατά την περίοδο του χειμώνα, το σύστημα καταναλώνει ενεργειακά φορτία που παίρνει από το έδαφος και το καλοκαίρι κάνει απόρριψη των θερμικών φορτίων προς αυτό, διότι η θερμοκρασία του χώρου και του περιβάλλοντος είναι σε αρκετά υψηλότερα επίπεδα σε σύγκριση με τη θερμοκρασία του εσωτερικού της γης.
Για την επιτυχή μεταφορά των ενεργειακών φορτίων είναι απαραίτητη η χρήση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας.
Γενικά Στοιχεία
Εκτιμάται ότι, σε Ευρωπαϊκό επίπεδο, ώς το 2010 μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση της τάξης του 22% στην ενέργεια που χρησιμοποιείται για θέρμανση, κλιματισμό, ζεστό νερό και φωτισμό. Η χρήση της ενέργειας για κλιματισμό αναμένεται να διπλασιαστεί ως το 2020, μπορεί όμως να επιτευχθεί 25% εξοικονόμηση από τη χρήση ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων κλιματισμού. Ο φωτισμός καταναλώνει το 14% της συνολικής ενέργειας του κτιριακού τομέα. Με τη χρήση πιο αποδοτικών εξαρτημάτων και συστημάτων ελέγχου και με την ενσωμάτωση τεχνικών φυσικού φωτισμού και άλλων τεχνολογιών μπορεί να έχουμε εξοικονόμηση 30-50%. Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός, τα παθητικά και ενεργητικά ηλιακά συστήματα, ο φυσικός φωτισμός και ο φυσικός δροσισμός μπορούν να μειώσουν την ενεργειακή κατανάλωση κατά 60% σε ένα μέσο Ευρωπαϊκό κτίριο. Παράλληλα, 10 εκατομμύρια οικιακοί λέβητες στην ΕΕ είναι παλαιότεροι των 20 ετών. Η αντικατάστασή τους μπορεί να εξοικονομήσει 5-10% της ενέργειας θέρμανσης. Τέλος, οι τοπικά διαθέσιμες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η συμπαραγωγή θερμότητας/ηλεκτρισμού, η τηλεθέρμανση και οι αντλίες θερμότητας έχουν επιπρόσθετο δυναμικό εξοικονόμησης.
Στην Ελλάδα η κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια παρουσιάζει αυξητική τάση, λόγω της αύξησης της χρήσης κλιματιστικών και μικροσυσκευών.
Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι σημαντική παράμετρος στη διαμόρφωση της εθνικής ενεργειακής πολιτικής, η οποία περιλαμβάνει ως στόχο, μεταξύ άλλων, και τη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα από τον κτιριακό τομέα.
Τον Ιανουάριο του 2006 θα τεθεί σε πλήρη εφαρμογή σε όλα τα Μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης η Οδηγία 2002/91/ΕC του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16ης Δεκεμβρίου 2002 για την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων. Η Οδηγία περιλαμβάνει υποχρεωτικά και προαιρετικά μέτρα που πρέπει να ληφθούν σε όλες τις χώρες ώστε να μειωθεί η ενεργειακή κατανάλωση του κτιριακού τομέα.
Στην Ελλάδα ήδη λαμβάνονται θεσμικά μέτρα σε αυτή την κατεύθυνση, όπως η υλοποίηση της Κοινής Υπουργικής Απόφασης 21475/4707/98, η οποία προβλέπει μέτρα και διαδικασίες για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης υφιστάμενων και νεοαναγειρόμενων κτιρίων, ενώ επίκειται η εφαρμογή του Κανονισμού Ορθολογικής Χρήσης και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΟΧΕΕ).
