Ηλιακοι Θερμοσιφωνες: Γιατί είναι απαραίτητοι σε κάθε σπίτι

Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες εδώ και δεκαετίες προσφέρουν μια οικονομική και οικολογική λύση για τη θέρμανση του νερού σε κάθε κατοικία όπου έχουν εγκατασταθεί. Συγκεκριμένα, αξιοποιώντας έναν ηλιακό θερμικό συλλέκτη, παρέχουν ζεστό νερό στους χρήστες τους. Ειδικότερα στην χώρα μας, τα περισσότερα νοικοκυριά επιλέγουν τον ηλιακο θερμοσιφωνα για να έχουν ζεστό νερό, αφού τους περισσότερους μήνες του έτους υπάρχει ηλιοφάνεια.

Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες αποθηκεύουν τη θερμότητα του ήλιου μέσω ενός συλλέκτη που βλέπει στον ήλιο. Έτσι θερμαίνεται ένα λειτουργικό υγρό που περνά σε ένα σύστημα αποθήκευσης για μελλοντική χρήση. Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες μπορούν να λειτουργήσουν ανεξάρτητα ή υβριδικά με ηλεκτρικούς θερμαντήρες ή θερμαντήρες αερίου.
Ο τύπος, η πολυπλοκότητα και το μέγεθος ενός ηλιακου θερμοσιφωνα καθορίζεται κυρίως από:
• Αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος και στην ηλιακή ακτινοβολία κατά τις περιόδους του καλοκαιριού και του χειμώνα.
• Αλλαγές στη θερμοκρασία περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια του κύκλου ημέρας-νύχτας.
• Πιθανότητα υπερθέρμανσης ή ψύξης του νερού ή του υγρού του συλλέκτη.

Οι ελάχιστες απαιτήσεις του συστήματος καθορίζονται τυπικά από την ποσότητα ή τη θερμοκρασία του ζεστού νερού που απαιτείται κατά τη διάρκεια του χειμώνα, όταν η θερμοκρασία εξόδου και εισερχόμενου νερού ενός συστήματος είναι συνήθως στο χαμηλότερο επίπεδο. Η μέγιστη απόδοση του συστήματος καθορίζεται από την ανάγκη να αποτραπεί η υπερθέρμανση του νερού στο σύστημα.

Ηλιακοι θερμοσιφωνες: Δομή και Λειτουργία

 

Ένας απλός ηλιακος θερμοσιφωνας αποτελείται από ένα ή περισσότερους ηλιακούς συλλέκτες που ουσιαστικά είναι ένα μονωμένο κουτί με γυάλινη πρόσοψη με επίπεδο ηλιακό απορροφητή, με ειδική απορροφητική επίστρωση και μόνωση στο πίσω μέρος. Σε αυτόν τον απορροφητή είναι στερεωμένος ένας εναλλάκτης θερμότητας από χάλκινους σωλήνες. Σε βιομηχανικές περιπτώσεις, ένας παραβολικός καθρέφτης μπορεί να συγκεντρώσει το ηλιακό φως. Η θερμότητα αποθηκεύεται σε μια δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού. Ο όγκος αυτής της δεξαμενής πρέπει να είναι μεγαλύτερος σε συστήματα ηλιακής θέρμανσης σε περίπτωση περιορισμένης ηλιοφάνειας.Το υγρό μεταφοράς είναι ένας ξεχωριστός βρόχος ρευστού που περιέχει αντιψυκτικό και ένα αναστολέα διάβρωσης που παρέχει θερμότητα στη δεξαμενή μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας. Συνήθως, είναι χάλκινος εναλλάκτης θερμότητας εντός της δεξαμενής. Ο χαλκός είναι ένα σημαντικό υλικό για τους ηλιακους θερμοσιφωνες λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, της αντοχής στη διάβρωση της ατμόσφαιρας και του νερού, της σύνδεσης με συγκόλληση και της μηχανικής αντοχής.

 

 

Βασικές κατηγορίες ηλιακών συστημάτων

 

Τα ηλιακά συστήματα χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: φυσικής κυκλοφορίας και βεβιασμένης κυκλοφορίας. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι τα συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας απαιτούν αντλίες κυκλοφορίας για τη μετακίνηση του νερού. Τα συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας απαιτούν επίσης ηλεκτρισμό για να λειτουργήσουν και μπορεί να χρησιμοποιούν αντιψυκτικό ως υγρό στον εναλλάκτη θερμότητας. Τα συστήματα φυσικής κυκλοφορίας βασίζονται στη βαρύτητα για τη μετακίνηση του νερού (θερμοσιφωνικό φαινόμενο).
Τα παραπάνω συστήματα έχουν υποκατηγορίες που είναι εξειδικευμένες για διάφορα κλίματα, αποδόσεις και προϋπολογισμούς. Αυτό που είναι κατάλληλο για εσάς θα εξαρτηθεί από παράγοντες όπως:

• Διαθέσιμος χώρος
• Διαθεσιμότητα ηλιοφάνειας
• Οι απαιτήσεις χωρητικότητας σας
• Οικοδομικοί κώδικες και κανονισμοί στην περιοχή σας

Προστασία από υπερθέρμανση

Όταν δεν έχει χρησιμοποιηθεί ζεστό νερό για μια ή δύο μέρες, το υγρό στους συλλέκτες μπορεί να φτάσει σε υψηλές θερμοκρασίες σε όλα τα συστήματα που δεν «αποστραγγίζονται». Όταν η δεξαμενή αποθήκευσης σε ένα σύστημα φτάσει στην επιθυμητή θερμοκρασία, οι αντλίες σταματούν, τερματίζοντας τη διαδικασία θέρμανσης και αποτρέποντας έτσι την υπερθέρμανση της δεξαμενής αποθήκευσης.

Ορισμένα ενεργά συστήματα ψύχουν σκόπιμα το νερό στη δεξαμενή αποθήκευσης κυκλοφορώντας ζεστό νερό μέσω του συλλέκτη σε περιόδους που έχει περιορισμένη ηλιοφάνεια ή τη νύχτα, χάνοντας θερμότητα. Οποιοσδήποτε τύπος συλλέκτη μπορεί να υπερθερμανθεί.
Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες, βασίζονται στη λειτουργία των βαλβίδων εκτόνωσης θερμοκρασίας και πίεσης.

Προστασία από το πάγωμα

Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες χρειάζεται να προστατεύονται κατάλληλα κατά τους κρύους, χειμερινούς μήνες προκειμένου να αποτραπεί ζημιά στο σύστημα από το πάγωμα. Τα συστήματα αποστράγγισης, αποστραγγίζουν το υγρό μεταφοράς από το σύστημα όταν σταματήσει η αντλία. Πολλά συστήματα χρησιμοποιούν αντιψυκτικό στο ρευστό μεταφοράς θερμότητας.
Σε ορισμένα συστήματα, οι συλλέκτες μπορούν να αποστραγγιστούν χειροκίνητα όταν αναμένεται ψύχος. Αυτή η προσέγγιση είναι κοινή σε κλίματα όπου οι «πολικές» θερμοκρασίες δεν εμφανίζονται συχνά, αλλά μπορεί να είναι λιγότερο αξιόπιστη από ένα αυτόματο σύστημα, καθώς βασίζεται στον χρήστη του συστήματος.

Ο προϋπολογισμός της εγκατάστασης σας

Ας ρίξουμε μια ματιά σε κάθε τύπο ηλιακού συστήματος ζεστού νερού και πώς μπορεί να ωφελήσει το σπίτι σας.

Ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας

Αν και πιο ακριβό από τα απλά συστήματα, το ηλιακό σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας είναι πιο αποδοτικό. Υπάρχουν δύο τύποι συστημάτων βεβιασμένης κυκλοφορίας:

Κλειστού κυκλώματος συστήματα

Στα συστήματα αυτά ρέει μίγμα νερού και αντιψυκτικού υγρού το οποίο θα πρέπει να ελέγχεται ως προς την αντιπαγωτική του ικανότητα ανά τακτά χρονικά διαστήματα.

Ανοιχτού κυκλώματος συστήματα (drainback)

Στα συστήματα αυτά μπορεί να μεγαλώνουν οι απαιτήσεις του εξοπλισμού και άρα το κόστος εγκατάστασης αλλά σε κάθε περίπτωση και η απόδοση είναι αυξημένη και η ασφάλεια έναντι παγετού είναι απολύτως βέβαιη εφόσον η εγκατάσταση του εξοπλισμού είναι σωστή.

 

Ηλιακοι θερμοσιφωνες

Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες είναι η απλούστερη & η λιγότερο δαπανηρή επιλογή, αλλά τείνουν επίσης να είναι λιγότερο αποδοτικοί από τα προαναφερθέντα συστήματα. Μπορεί ωστόσο, να είναι πιο αξιόπιστοι και η λειτουργία τους να έχει μεγαλύτερη διάρκεια. Επομένως σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να τους αγνοήσετε ως επιλογή.

 

 

Ηλιακοι θερμοσιφωνες και Οικιακό Ηλιακό Σύστημα

Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες είναι λιγότερο διαδεδομένοι από ό,τι ήταν στο παρελθόν. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στη δραστική μείωση του κόστους των φωτοβολταικών, με αποτέλεσμα πολλοί άνθρωποι που διαφορετικά θα εγκαθιστούσαν ηλιακους θερμοσιφωνες να τους εγκαταλείψουν και να θερμάνουν το νερό τους με ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το δικό τους σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι ηλιακοι θερμοσιφωνες καταλαμβάνουν πολύτιμο χώρο και για έναν ιδιοκτήτη σπιτιού που ενδιαφέρεται να παράγει τη δική του ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια, μπορεί να είναι πιο λογικό να μεγιστοποιήσει τον διαθέσιμο χώρο και να τοποθετήσει σύστημα φωτοβολταικών.
Ωστόσο, εάν δεν έχετε χώρο για φωτοβολταικά συστήματα, οι ηλιακοι θερμοσιφωνες μπορεί να ταιριάζουν πολύ, καθώς καταλαμβάνουν πολύ λιγότερο χώρο τα φωτοβολταικά. Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες μπορούν επίσης να είναι μια εξαιρετική επιλογή για όσους ζουν σε απομακρυσμένες τοποθεσίες ή ως φιλικό προς το περιβάλλον πρόσθετο για την υπάρχουσα ηλιακή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι σύγχρονοι ηλεκτρικοί θερμοσίφωνες είναι απίστευτα αποδοτικοί και, όταν τροφοδοτούνται με ηλιακή ενέργεια και συνδυάζονται με ηλιακό θερμοσίφωνα, θα σας αποφέρουν σημαντική οικονομία και θα μειώσουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Ηλιακοι θερμοσιφωνες – Ηλιακά συστήματα -Εξοικονόμηση ενέργειας

Είναι βέβαιο ότι όσο περνάν τα χρόνια η ανάγκη εξοικονόμησης ενέργειας και η χρησιμοποίηση πράσινων πηγών ενέργειας γίνεται ολοένα και πιο επιτακτική για την προστασία του πλανήτη μας. Παράλληλα βιώνοντας την ενεργειακή κρίση αυτό το διάστημα βλέπουμε πιο ξεκάθαρα από ποτέ ότι πρέπει να διασφαλίσουμε και τον οικονομικό μας προϋπολογισμό.
Επιλέγοντας ένα ηλιακό σύστημα ή έναν ηλιακό θερμοσίφωνα είναι δεδομένο ότι μπορείτε να προστατέψετε το περιβάλλον εξοικονομώντας παράλληλα αρκετά χρήματα στον οικογενειακό ή επαγγελματικό σας προϋπολογισμό!