Solar Combi-System: Για καλύτερη απόδοση & μια οικονομικότερη λύση για την εγκατάσταση

Το solar combi-system είναι ένα ηλιακό σύστημα θέρμανσης το οποίο παρέχει θέρμανση αλλά και ψύξη χώρων καθώς και ζεστό νερό από μία κοινή σειρά θερμικών ηλιακών συλλεκτών, που συνήθως συνδέονται με μια βοηθητική μη ηλιακή πηγή θερμότητας.

Η συνεχής αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, η οποία υπολογίζεται σε 7 δισεκατομμύρια, έχει ως συνέπεια την αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης ενέργειας. Η ενέργεια είναι απαραίτητη στο βιοτικό επίπεδο των λαών και συχνά καθορίζει την ποιότητα ζωής μιας κοινωνίας. Το μέλλον του ενεργειακού εφοδιασμού θα πρέπει να επηρεάζει το κλίμα όσο το δυνατόν λιγότερο, χωρίς την παραγωγή βλαβερών εκπομπών, αλλά και να βοηθήσει την Ευρώπη να είναι λιγότερο εξαρτημένη από την εισαγωγή ενεργειακών πόρων καθώς και να βοηθήσει στα μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας αλλά και την υποχρέωση της κυβέρνησης να φθάσει τα επίπεδα του πρωτόκολλου του Κιότο. Ο κύριος στόχος του συγκεκριμένου άρθρου είναι η παρουσίαση ενός solar combisystem για οικιακή χρήση, προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη απόδοση και μια οικονομικότερη λύση για την εγκατάσταση. Το solar combi-system είναι ένα ηλιακό σύστημα θέρμανσης, το οποίο παρέχει θέρμανση αλλά και ψύξη χώρων καθώς και ζεστό νερό από μία κοινή σειρά θερμικών ηλιακών συλλεκτών, που συνήθως συνδέονται με μια βοηθητική μη ηλιακή πηγή θερμότητας. Επιπλέον, στο συγκεκριμένο άρθρο θα προσπαθήσουμε να αξιολογήσουμε την αποτελεσματικότητα και την βελτιστοποίηση για την χρήση των ηλιακών συλλεκτών και των ισοδύναμων παραμέτρων εγκατάστασης με στόχο να βρεθεί η καλύτερη διαθέσιμη λύση για αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση του κόστους.

Λίγα λόγια για το Solar Combi-System

Το Solar Combi-System μπορεί να ποικίλλει σε μέγεθος και συνδεσμολογία από αυτά που τοποθετούνται σε ένα μπλοκ για σύστημα θέρμανσης. Εκείνα που εξυπηρετούν μεγαλύτερες ομάδες θέρμανσης έχουν την τάση να ονομάζονται κεντρικά ηλιακά συστήματα θέρμανσης. Ανάλογα με το μέγεθος του combi-system, η ετήσια συνεισφορά θέρμανσης του χώρου κυμαίνεται από 10% έως 60% καθώς σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να φτάσει ακόμη και μέχρι το 90%, τους καλοκαιρινούς μήνες όταν και η αποθήκευση ενέργειας είναι στα μέγιστα δυνατά επίπεδα. Οι υπόλοιπες ανάγκες σε θερμότητα παρέχονται από μία ή περισσότερες βοηθητικές πηγές, προκειμένου να διατηρηθεί η παροχή θέρμανσης όταν τα αποθέματα θερμού νερού έχουν εξαντληθεί. Οι εν λόγω βοηθητικές πηγές θερμότητας μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η γεωθερμία καθώς και, επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Κατά τη διάρκεια του 2005, περίπου το 50% του συνόλου των εγχώριων ηλιακών συλλεκτών που εγκαταστάθηκαν στην Αυστρία, την Ελβετία, τη Δανία και τη Νορβηγία ήταν τύπου Solar Combi-System, ενώ στη Σουηδία και στην Γερμανία το ποσοστό ήταν μεγαλύτερο Έτσι, οι ιδιοκτήτες των κτηρίων που θα ήθελαν να εγκαταστήσουν ένα τέτοιο σύστημα στην Ελλάδα πρέπει να γνωρίζουν τα πλεονεκτήματα και τις ιδιαιτερότητες αυτής της μεθόδου. Επίσης, τα αποτελέσματα από έρευνες είναι πολύ ελπιδοφόρα και αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι από τις προσομοιώσεις που μπορούμε να επιτύχουμε καλύπτουν περισσότερο από το 35% του χώρου θέρμανσης-ψύξης και το 80% του ζεστού νερού για οικιακή χρήση.

Σχεδιασμός Combi-system

Το μέγεθος και η πολυπλοκότητα των Solar Combi-System, των διαθέσιμων επιλογών καθώς και των εναλλακτικών σχεδιασμών δεν είναι εύκολο. Χρήσιμες προσεγγίσεις της απόδοσης μπορεί να παραχθούν σχετικά εύκολα, όμως είναι πολύ δύσκολο να γίνουν ακριβείς προβλέψεις. Εργαλεία για το σχεδιασμό αυτών των συστημάτων είναι διαθέσιμα και επιλέγονται με βάση τις κατευθυντήριες γραμμές του κατασκευαστή, λαμβάνοντας όμως υπόψη την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και συμπεραίνοντας ότι το κόστος είναι υψηλό, αλλά η περίοδος αποπληρωμής είναι χαμηλή και με μια καλή συντήρηση είναι πολύ επικερδής.

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα χρήσης ενός Solar Combi- System είναι:
1) Υψηλή απόδοση
2) Διαθέτουν υψηλή τεχνολογία
3) Χαμηλό κόστος συντήρησης και μικρή διάρκεια αποπληρωμής
4) Εύκολη εγκατάσταση σε κτήρια (κατοικίες, ξενοδοχεία, νοσοκομεία)
5) Φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας
6) Μείωση των εκπομπών CO2, εκμετάλλευση ΑΠΕ και εξοικονόμηση ενέργειας
7) Μεγάλη διάρκεια ζωής (περίπου 30 χρόνια)
8) Συμβάλει στη μείωση των αερίων θερμοκηπίου και στη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης
9) Συν τοις άλλοις η Ελλάδα είναι μια χώρα που τέτοιου είδους λύσεις είναι ενδεδειγμένες.

Solar Combi-System για τις υφιστάμενες κατοικίες

Για τα υπάρχοντα κτήρια, τα Solar Combi- Systems είναι σε γενικές γραμμές τα ίδια με τα σημερινά, αλλά με πολλές βελτιώσεις, πιο ολοκληρωμένα, ώστε να αυξηθεί η ενεργειακή απόδοση και να μειωθεί το κόστος. Η βασική αρχή σχεδιασμού είναι παρόμοια, αλλά αναμένουμε μια συνολική βελτιστοποίηση των συστημάτων, και τη μαζική άφιξη των προκατασκευασμένων προϊόντων για νέα και πιο εξελιγμένα συστήματα που ήδη διατίθενται στην αγορά. Παράλληλα, η βελτιστοποίηση του ελέγχου, μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της ενεργειακής απόδοσης με την ενσωμάτωση πιο ισχυρών αλγόριθμων (ελαχιστοποίηση του κόστους /άνεση λειτουργίας κ.λπ.), αλλά και από την ενσωμάτωση της γνώσης που προέρχονται από εξωτερικούς παράγοντες (πρόγνωση καιρού, το κόστος ενέργειας ανάλογα με την περίοδο της ημέρας και του έτους) στο πλαίσιο των συστημάτων και λαμβάνοντας υπόψη την ανθρώπινη χρήση. Τέλος, τα Solar Combi-Systems πρέπει να είναι σχεδιασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούν τις τελευταίες εξελίξεις τις τεχνολογίας ώστε να συνεργάζονται και με άλλους τομείς της βιομηχανίας. Οι εξελίξεις αυτές θα καταστήσουν δυνατή την παραγωγή προϊόντων, τα οποία είναι ευκολότερα για εγκατάσταση αλλά και τη σημαντική μείωση του κόστους.

Προοπτική

Στο άμεσο μέλλον, σημαντικές καινοτομίες αναμένονται στα ηλιακά συστήματα. Οι καινοτομίες αυτές θα προέλθουν κυρίως από:
– Την ανάπτυξη κτηρίων χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας
– Τη βελτίωση της αποθήκευσης ενέργειας
– Την ανάπτυξη των ισχυρών και καινοτόμων ιδεών
– Τεχνολογικές διαδικασίες που είναι ήδη διαθέσιμες σε άλλους τομείς της βιομηχανίας, οι οποίες θα ωφελήσουν τη βελτίωση των συστημάτων.

Παράλληλα με τις τεχνολογικές καινοτομίες, οι περιορισμοί σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις και την αραίωση των ορυκτών πόρων θα οδηγήσουν σε μαζική χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια. Σύμφωνα με βρετανικές έρευνες στο «Solar Vision 2030», θεωρείται ότι στα νέα κτήρια, ο ήλιος θα προσφέρει το 50% των ενεργειακών αναγκών για θέρμανση χώρων και ζεστό νερό (ESTTP, 2010). Με την ανάπτυξη των σύγχρονων κατοικιών, όπου το φορτίο θέρμανσης χώρων δεν υπερβαίνει το 15 kWh / m² ετησίως, ο σχεδιασμός των συστημάτων θέρμανσης πρέπει να επανεκτιμηθεί αν χρησιμοποιούνται ορυκτά καύσιμα ή ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Ανάλογα τον τύπο του κτηρίου και τις συνθήκες, τα Solar Combi-Systems έχουν την ικανότητα να λύσουν αυτά τα ζητήματα:
– Ηλιακό Σύστημα με χρήση ηλιακής ενέργειας για την προθέρμανση του αέρα χωρίς πρόσθετη αποθήκευση,
– Ηλιακά combi-system για αποθήκευση νερού σε συνδυασμό με άλλα συστήματα θέρμανσης σχεδιασμένα για χαμηλή κατανάλωση ενέργειας,
– Ηλιακά combi-system για θέρμανση χώρων και ζεστό νερό.

Συμπέρασμα

Ο σχεδιασμός των εγκαταστάσεων σε συνδυασμό με την καλύτερη αξιοπιστία και αντοχή δείχνουν τη δυνατότητα για ακόμα πιο σημαντικές εξελίξεις τα επόμενα χρόνια, που τονίζεται από την περιβαλλοντική αφύπνιση και την αύξηση των τιμών της ενέργειας. Για να διευκολυνθεί η ενημέρωση του καταναλωτή, νέα εργαλεία είναι υπό ανάπτυξη, προκειμένου να εκτιμηθούν εύκολα οι επιδόσεις των συστημάτων, όπως για παράδειγμα μια πιθανή ενεργειακή σήμανση στο μέλλον. Αν και τέτοια προϊόντα είναι ήδη διαθέσιμα σήμερα, τα Solar Combi-System θα επωφεληθούν από τις καινοτομίες στα επόμενα χρόνια, οι οποίες θα προέλθουν κυρίως από τη βελτίωση των ενσωματωμένων τεχνολογιών καθώς στον τομέα της αποθήκευσης της ενέργειας παραμένει το μεγαλύτερο τεχνολογικό εμπόδιο για αυτόνομα ηλιακά σπίτια χωρίς βοηθητικές ενέργειες.

Σεραφείμ Γεωργακόπουλος – Πολιτικός Μηχανικός Τ.Ε. , MSc in Energy,
email: [email protected]

Print Friendly, PDF & Email

Απάντηση