Εναλλακτικές μορφές θέρμανσης & εξοικονόμησης ενέργειας στη σύγχρονη εποχή

Transcript

1 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εναλλακτικές μορφές θέρμανσης & εξοικονόμησης ενέργειας στη σύγχρονη εποχή ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΔΡΑΜΗΣ ΛΑΖΑΡΟΣ 2ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΛΑΡΙΣΑΣ ΤΑΞΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στο πλαίσιο της Ερευνητικής εργασίας με θέμα Εναλλακτικές μορφές θέρμανσης και Εξοικονόμηση Ενέργειας, οι συμμετέχοντες μαθητές συνεργάστηκαν αποτελεσματικά με στόχο τη δημιουργία μιας συγκεντρωτικής πληροφοριακής εργασίας. Μέσα στο προβλεπόμενο χρόνο κατορθώσαμε να πετύχουμε τους αρχικούς μας στόχους και να την τελειοποιήσουμε. Αναλυτικά ασχοληθήκαμε με διάφορες μορφές θέρμανσης, εξετάζοντας λεπτομερώς τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους, το κόστος και τις οικονομικές επιβαρύνσεις καθώς επίσης και τις περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις. Με τη συνεχή συλλογή πληροφοριών κατορθώσαμε να αποκτήσουμε μια στοιχειώδη γνώση για τις σύγχρονες μορφές θέρμανσης καθώς επίσης και για τις καθημερινές τους εφαρμογές. Στη προσπάθεια μας αυτή συνέβαλλαν η καθηγήτρια μας και τα τεχνολογικά μέσα που προσέφερε το σχολείο για την υλοποίηση των στόχων μας. Βρισκόμαστε λοιπόν στην ευχάριστη θέση να σας παρουσιάσουμε την εργασία μας, την οποία δημιουργήσαμε με κόπο, με μοναδικό στόχο την ενημέρωση σας και τη δραστηριοποίηση της κρίσης σας προς τις εναλλακτικές μορφές θέρμανσης. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Για την συγγραφή αυτής της εργασίας η πλειοψηφία των μαθητών χρησιμοποίησε ως βασική πηγή συλλογής πληροφοριών το internet. Επίσης απευθυνθήκαμε σε ειδικούς για να απαντήσουν σε ερωτήσεις μας και να λύσουν τις απορίες μας. ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΤΟΧΟΙ Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η ενημέρωση:1. Για διάφορες πηγές ενέργειας, θέρμανσης 2. Για τον τρόπο λειτουργίας τους 3. Για τα πλεονεκτήματα μειονεκτήματά τους 4. Για την οικονομική τους απόδοση 5. Για την περιβαλλοντική τους επιβάρυνση 7. ΕΝΟΤΗΤΑ.Παραδοσιακές πηγές θέρμανσης. Είναι γνωστό πως υπάρχουν πολλές παραδοσιακές πήγες θέρμανσης και παραδοσιακοί τρόποι ζεστασιάς. Αρχικά η συνηθέστερη τα τελευταία χρόνια ήταν η θέρμανση με καλοριφέρ. Πολλά νοικοκυριά κάθε χρόνο γέμιζαν τους λέβητες με πετρέλαιο. Παράλληλα εκτός από το πετρέλαιο χρησιμοποιούνταν και φυσικό αέριο.επίσης σε πολλά σπίτια θερμαίνονταν με την πιο παραδοσιακή πηγή θέρμανσης το τζάκι. Επιπλέον αξίζει να σημειωθεί πως παλιότερα οι πιο γνωστά εδραιωμένες πήγες θέρμανσης ήταν το μαγκάλι και η σόμπα (ξυλόσομπες). Τέλος για τη θέρμανση του νερού χρησιμοποιούνταν ο ηλιακός θερμοσίφωνας (boiler).γιατί παρατηρείται στροφή στις εναλλακτικές πηγές θέρμανσης; Ζούμε σε μια εποχή που χαρακτηρίζεται από τους γρήγορους αναπτυξιακούς ρυθμούς και από ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας. Ωστόσο η χώρα μας βρίσκεται σε δυσμενή οικονομική κατάσταση με αποτέλεσμα πολλοί καταναλωτές να στρέφονται στη χρήση εναλλακτικών μορφών θέρμανσης. Αυτές ποικίλουν και σχετίζονται έμμεσα ή άμεσα με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Συγκεκριμένα αυτές που μελετήσαμε ήταν οι εξής: Πέλλετ και τζάκια βιοαιθανόλης, θερμοπομποί, τοίχος μάζας και θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία. Ακόμα

3 παρόμοιες εναλλακτικές πηγές αποτελούν η θέρμανση με την ηλιακή ενέργεια,η γεωθερμία καθώς και οι επαγωγικοί λέβητες. Στα κεφάλαια που ακολουθούν παρουσιάζονται αυτές οι πηγές θέρμανσης εκτενέστερα. ΚΟΛΑΖ

4 Πέλλετ ξύλου (Pellets) Τα πέλλετ ή συσσωματώματα ξύλου είναι είδος φιλικού προς το περιβάλλον καυσίμου που προέρχεται από ξύλο ή από βιομάζα, γενικά. Κατασκευάζονται κυρίως από πριονίδι ή άλλα απόβλητα από πριστήρια και μονάδες επεξεργασίες ξύλου (π.χ. θρύμματα ξύλου, ξακρίδια κ.λπ.). Σε αρκετές περιπτώσεις παράγονται και από εναλλακτικές πρώτες ύλες βιομάζας, όπως είναι το [πυρηνόξυλο], οι ενεργειακές καλλιέργειες, τα κλαδέματα δέντρων (π.χ. ελιάς και τα υπολείμματα καλλιεργειών). Παραγωγή Η διαδικασία παραγωγής των "πέλλετ ξύλου" περιλαμβάνει διαδοχικά τα ακόλουθα στάδια: 1) την αποθήκευση των πρώτων υλών [βιομάζας/βιομάζα] σε καθαρό και στεγνό χώρο 2) τη ξήρανση της ώστε να μειωθεί η περιεκτικότητά της σε υγρασία 3) τον τεμαχισμό και άλεση της 4) τη συμπίεση της σε ειδικές [πρέσες/πρέσα] 5) τη ψύξη και την κοσκίνιση του παραγόμενου πέλλετ 6) την αποθήκευση του τελικού εναλλακτικού καυσίμου που παράγεται σε ασφαλές μέρος. Βασική προϋπόθεση σε όλη αυτή τη διαδικασία είναι η πρώτη ύλη να αποτελείται αποκλειστικά από καθαρό ξύλο, χωρίς προσμίξεις από χημική ουσία (π.χ. βαφές, βερνίκια, κ.λπ.) Παράλληλα, κατά την παραγωγή τους δεν χρησιμοποιούνται καθόλου χημικά, καθώς η συγκολλητική ουσία που τους χαρίζει τη συμπαγή τους μορφή, είναι η λιγνίνη, μια φυσική ουσία που περιέχεται στο ξύλο. Η διαδικασία παραγωγής του πέλλετ συντελεί στην παραγωγή υψηλής ποιότητας προϊόντος είναι απαραίτητο να ελέγχεται πλήρως η παραγωγική διαδικασία. Οποιαδήποτε μεταβολή στις συνθήκες παραγωγής του πέλλετ (π.χ. μη επαρκής ξήρανση) έχει ως συνέπεια την παραγωγή κατώτερης ποιότητας προϊόντος, με χαμηλότερη ενεργειακή απόδοση. Χαρακτηριστικά των πέλλετ ξύλου Ως προς την μορφή τους, τα πέλλετ ξύλου έχουν μικρό, κυλινδρικό σχήμα και λεία εξωτερική επιφάνεια. Αυτά τα χαρακτηριστικά τους προσδίδουν ιδιότητες ρευστό (μεγάλη ευκολία στη ροή). Συνεπώς, η αποθήκευση και μεταφορά της είναι πολύ πιο εύκολη και αποδοτική από οποιαδήποτε άλλο είδος ξύλου. Βασικό χαρακτηριστικό του πέλλετ είναι η πολύ χαμηλή υγρασία του, η χαμηλή του περιεκτικότητα σε τέφρα (στάχτη) και η υψηλή ενεργειακή του πυκνότητα. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν εξαιρετικά ελκυστικό και αποδοτικό καύσιμο. Οι παραπάνω ιδιότητες των πέλλετ ξύλου, έχουν αποτυπωθεί και στο Ευρωπαϊκό Πρότυπο ποιότητας "ΕΝ ", που καθορίζει αυστηρά όρια στις ιδιότητες των πέλλετ ξύλου. Σύμφωνα με το εν λόγω πρότυπο, τα πέλλετ ξύλου

5 διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες: Α1, Α2 και Β. Οι αυστηρότερες προδιαγραφές αντιστοιχούν στα ποιότητας Α1 πέλλετ ξύλου, τα οποία αποτελούν εξαιρετικής ποιότητας καύσιμο και ιδανικό για οικιακή κατανάλωση. Τα pellets έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία (λιγότερο από 12%) και υψηλή πυκνότητα. Τα pellets γίνονται από παρθένα ξυλεία, δηλαδή μη επεξεργασμένα με καυστικές ουσίες, κόλλες ή χρώμα. Στη συνέχεια τα υλικά αυτά πιέζονται σε ειδικές μηχανές μέσα σε κυλίνδρους με διαφορετικά μήκη και πάχη (1,5-2 cm στο μήκος και 6-8 mm στην διάμετρο). Είναι πολύ εύκολο στη χρήση και με υψηλή θερμική αξία (LHV= Kcal/kg) Τα μεγαλύτερα πλεονέκτημα των pellets είναι η λειτουργική ανεξαρτησία που επιτρέπουν, ο μικρός χώρος που καταλαμβάνουν τα καύσιμα και η μεγάλη περιεκτικότητα των δοχείων αποθήκευσης. Επίσης είναι οικολογικά καύσιμα γιατί: Η καύση τους έχει μηδενικό ισοζύγιο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) δεν συνεισφέρει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου - επειδή οι ποσότητες του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που απελευθερώνονται κατά την καύση της βιομάζας δεσμεύονται πάλι από τα φυτά για τη δημιουργία της βιομάζας. Η μηδαμινή ύπαρξη του θείου συμβάλλει σημαντικά στον περιορισμό των εκπομπών του διοξειδίου του θείου (SO2) που είναι υπεύθυνο για την όξινη βροχή. Άλλα πλεονεκτήματα είναι: Εφόσον η βιομάζα είναι εγχώρια πηγή ενέργειας, η αξιοποίησή της σε ενέργεια συμβάλλει σημαντικά στη μείωση της εξάρτησης από εισαγόμενα καύσιμα και βελτίωση του εμπορικού ισοζυγίου, στην εξασφάλιση του ενεργειακού εφοδιασμού και στην εξοικονόμηση του συναλλάγματος. Η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας σε μια περιοχή, αυξάνει την απασχόληση στις αγροτικές περιοχές με τη χρήση εναλλακτικών καλλιεργειών (διάφορα είδη ελαιοκράμβης, σόργο, καλάμι,) τη δημιουργία εναλλακτικών αγορών για τις παραδοσιακές καλλιέργειες (ηλίανθος κ.ά.), και τη συγκράτηση του πληθυσμού στις εστίες τους, συμβάλλοντας έτσι στη κοινωνικό-οικονομική ανάπτυξη της περιοχής.

6 Σόμπες Pellet Η τοποθέτηση ενός συστήματος θέρμανσης πέλλετ προϋποθέτει τα παρακάτω: Εισαγωγή αέρα ώστε να επιτυγχάνεται επαρκής κυκλοφορία στο εσωτερικό του χώρου. Καμινάδα για την έξοδο των καυσαερίων. Σύνδεση Τ και τάπα αποστράγγισης συμπυκνωμάτων η οποία είναι απαραίτητη για να συλλέγει την αιθάλη και την συμπύκνωση που δημιουργείται από την καύση. Είναι επίσης πολύ σημαντικό η καμινάδα από την εξωτερική πλευρά να είναι από μονωμένη χαλύβδινη σωλήνα που δεν σκουριάζει ώστε να αποφεύγεται η δημιουργία συμπυκνωμάτων και να διευκολύνεται η έξοδος των καυσαερίων. Πως λειτουργεί μία σόμπα pellet? Η σόμπα pellet ρυθμίζει αυτόματα τη λειτουργία της μέσω ενός ηλεκτρονικού πίνακα ελέγχου, ο οποίος λειτουργεί με βάση την επιθυμητή θερμοκρασία περιβάλλοντος και ισχύ. Η ηλεκτρονική πλακέτα μπορεί να ρυθμίσει: 1. Τον ρυθμό τροφοδοσίας πέλλετ 2. Την ταχύτητα και την ποσότητα της εκπομπής του αέρα στον θάλαμο καύσης 3. Την ταχύτητα του ανεμιστήρα για την εκκένωση των καυσαερίων Φάσεις λειτουργίας σομπών πέλλετ Τροφοδοσία pellet: το pellet τοποθετείται σε κατάλληλο δοχείο της σόμπας. Με την βοήθεια ενός κοχλία φόρτωσης (βίδα χωρίς τέλος) και ενός κινητήρα, το πέλλετ εισέρχεται αυτόματα στον θάλαμο καύσης.

7 Ανάφλεξη: γίνεται μέσω μιας ηλεκτρικής αντίστασης που βρίσκεται πίσω από τον θάλαμο καύσης (μαγκάλι). Με αυτό τον τρόπο γίνεται γρήγορη θέρμανση του αέρα που θα κάψει το (pellet). Καύση: η καύση λαμβάνει χώρα σε τρεις φάσεις εξασφαλίζοντας ότι δεν παραμένει άκαυστο πέλλετ επιτυγχάνοντας με αυτό τον τρόπο υψηλή απόδοση. Η θερμότητα μεταδίδεται προς τον εναλλάκτη θερμότητας (σωλήνες ανάφλεξης αέρα), η οποία στη συνέχεια διαχέεται στο περιβάλλον. Εκκένωση καυσαερίων: Η έξοδος του καπνού επιτυγχάνεται μέσω ενός κινητήρα που διευκολύνει την ροή προς το εξωτερικό περιβάλλον. Tι είναι οι σόμπες αλογόνου; Τα τελευταία χρόνια όλο και αυξάνεται το κόστος θέρμανσης, είτε στο πετρέλαιο, είτε στο φυσικό αέριο, ακόμα και στο ρεύμα. Για αυτόν τον λόγο τον τελευταίο καιρό υπάρχει έξαρση στην αγορά συσκευών θέρμανσης. Μια από αυτές είναι οι διάσημες πλέον σόμπες αλογόνου! Οι σόμπες αλογόνου λοιπόν, είναι φορητές συνήθως μικρές συσκευές, κατάλληλες για να ζεστάνουν έναν κλειστό χώρο. Συνδέονται σε ηλεκτρική πηγή και είναι φθηνές όσον αφορά το κόστος αγοράς τους. Το χαρακτηριστικό τους είναι ότι διακρίνονται για τον τρόπο που παράγουν την θερμότητα - θέρμανση. Δηλαδή όχι όπως μια συνηθισμένη σόμπα ή θερμάστρα, που λειτουργεί με λάδι, νερό ή πηνία και αντιστάσεις. Καταφέρνει να πιάσει την μέγιστη θερμοκρασία της μόλις σε 3 δευτερόλεπτα! Αυτό επιτυγχάνετε με μία λάμπα αλογόνου! Επίσης είναι εξοπλισμένες με διάφορα συστήματα ασφαλείας, προς αποφυγή ατυχήματος - πυρκαγιάς. Το πιο κύριο και γνωστό σε πολλούς από εμάς, είναι ένα κουμπί στην βάση της σόμπας. Αυτό λοιπόν όταν είναι πατημένο, η σόμπα λειτουργεί κανονικά. Εάν όμως κάνουμε πως σηκώνουμε την σόμπα στο αέρα η την ρίχνουμε κάτω, τότε αυτόματα σβήνει. Αυτό προς αποφυγή φωτιάς. Πλεονεκτήματα 1) Το σημαντικότερο πλεονέκτημα και ο κύριος λόγος ύπαρξης αυτού του συστήματος θέρμανσης, είναι ότι ζεσταίνει γρήγορα μικρούς χώρους και ακόμα καλύτερα, μας ζεσταίνει γρήγορα και καλά αν την τοποθετήσουμε κοντά μας. 2) Είναι εντελώς αθόρυβες μιας και δεν έχουν βεντιλατέρ. Απλά "στέλνουν" θερμότητα

8 όπως στέλνει ένας φακός το φως προς μία κατεύθυνση. 3) Είναι πολύ οικονομικές για αγορά και για τα λεφτά τους έχουν σχετικά μεγάλη διάρκεια ζωής. 4) Δεν έχουν καμιά σχέση με καύση άρα δεν υπάρχει πουθενά καπνός με ότι πλεονεκτήματα συνεπάγονται από αυτό... 5) Έχουν ασφάλεια κατά πυρκαγιάς: αν για κάποιο λόγο πέσουν κάτω, σβήνουν μόνες τους. Βέβαια όχι κι αν πηγαίνουμε "γυρεύοντας", όπως πχ αν έχουμε τη σόμπα αλογόνου πολύ κοντά πχ σε μάλλινο ύφασμα, τότε δεν μας σώζει τίποτα... 6) Ένα ακόμα τελευταίο πλεονέκτημα της σόμπας αλογόνου, είναι η εύκολη μεταφορά της και τοποθέτηση. Είναι πολύ μικρές σε όγκο και ελαφριές, και απλά τις βάζουμε στην πρίζα και ζεσταινόμαστε. Μειονεκτηματα 1) Ένα βασικό μειονέκτημα της σόμπας αλογόνου είναι ότι είναι ακατάλληλη για μεγάλους χώρους. Η φιλοσοφία αυτού του τύπου θέρμανσης είναι να ζεσταίνει ότι βρίσκεται κοντά και έτσι είναι κατάλληλη μόνο για αυτό ή και γενικά για θέρμανση μικρών χώρων. 2) Οι λάμπες που έχουν μέσα τους και κάνουν όλη τη δουλειά, βγάζουνε φως. Εντάξει, αυτό δεν μας ενοχλεί, εκτός ίσως από το αν τις έχουμε κοντά μας ενώ κοιμόμαστε (και για να ζεσταινόμαστε αναγκαστικά θα πρέπει να τις έχουμε στραμμένες επάνω μας) 3) Όταν την κλείσουμε, ο χώρος κρυώνει γρήγορα εξαιτίας του ότι δεν ζεσταίνει ακριβώς το χώρο (και για την ακρίβεια τον αέρα μέσα στο χώρο) αλλά τα αντικείμενα που βρίσκονται μέσα σε αυτόν. 4) Συγκριτικά με την ποιότητα θέρμανσης, έχει μεγάλο κόστος κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύματος.

9 Γιατί να επιλέξω μια ενεργειακή σόμπα? Ενεργειακές σόμπες είναι αυτές οι οποίες έχουν μικρή κατανάλωση σε καύσιμη ύλη και μεγάλη θερμαντική απόδοση όχι αυτές που εκπέμπουν ζεστό αέρα (αερόθερμες). Παρόλο αυτά κατόπιν συνεννοήσεως τα περισσότερα μοντέλα μπορούν να μετατραπούν σε αερόθερμα. Τα πλεονεκτήματα της ενεργειακής σόμπας είναι πολλά σε σχέση με μια κοινή η με μια μαντεμένια σόμπα τόσο σε απόδοση ( 65-85%) όσο και σε κατανάλωση ( 3-6 kgr/h σε ξερό ξύλο). Στις σόμπες από χάλυβα δημιουργείτε πολύ καλός ελκυσμός λόγω του πρωτογενούς αέρα που δέχεται από τον εσωτερικό χώρο χωρίς να χρειάζεται υποβοήθηση οξυγόνου με βεντιλατέρ ή άνοιγμα τρυπάς στον τοίχο (όπως είναι στα τζάκια). Χάρη στην στιβαρή κατασκευή τους από χάλυβα 2-4 χιλ επιτυγχάνετε η μακροζωία τις θερμάστρας. Τα εσωτερικά τοιχώματα είναι επενδυμένα από πυρότουβλο υψηλής αντοχής, τα όποια είναι χωρισμένα σε κομμάτια για να δέχονται τις διαστολές και έτσι να αποφεύγετε το σπάσιμο τους. Σε όλα τα μοντέλα υπάρχει ειδικό πυρίμαχο κορδόνι στην πόρτα η όποια σφραγίζει αεροστεγώς αποφεύγοντας τυχόν διαρροές καπνού στο εσωτερικό του χώρου σας. Στο επάνω μέρος της πόρτας υπάρχουν αεραγωγοί που λειτουργούν ως αεροκουρτίνες δηλαδή παίρνουν οξυγόνο από τον εσωτερικό χώρο και τον διοχετεύουν κάθετα στο τζάμι της θερμάστρας για να μην μαυρίζει από την κάπνα που βγάζει το ξύλο και συγχρόνως διευκολύνουν στον ελκυσμό. Στο κάτω μέρος της πόρτας ή του σταχτοδοχείου υπάρχει ένας ακόμη αεραγωγός που ρυθμίζει την παροχή οξυγόνου προσφέροντας έτσι την ελεγχόμενη καύση της φωτιάς. Επίσης υπάρχει και η επιλογή τις ενεργειακής σόμπας με μπόϊλερ η όποια συνδέετε με το κύκλωμα του νερού και σας παρέχει την δυνατότητα να ζεστάνετε μεγάλους χώρους με το υπάρχον δίκτυο του καλοριφέρ όπως και την παροχή ζεστού νερού προς οικιακή χρήση πετυχαίνοντας έτσι την μέγιστη οικονομία.

10 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΤΖΑΚΙΑ Ένα ενεργειακό τζάκι χαρακτηρίζεται από εστία κλειστού τύπου με κεραμικό τζάμι. Η εστία του ενεργειακού τζακιού είναι κατασκευασμένη από τερμότ ή βερμικουλίτη ή σαμότ, κεραμικό υλικό, μεγάλης αντοχής στη φωτιά. Ο βαθμός απόδοσης των ενεργειακών τζακιών είναι εξαιρετικά υψηλός και κυμαίνεται μεταξύ 78-90%, χάρη στην ελεγχόμενη καύση. Με το ενεργειακό τζάκι έχουμε τη δυνατότητα θέρμανσης πολλών τετραγωνικών μέτρων, χωρίς άλλου είδους θέρμανση. Κατά συνέπεια τα ενεργειακά τζάκια εξοικονομούν σημαντικά ποσά θερμικής ενέργειας,βοηθούμενα από το βεντιλατέρ,που επιτρέπει τη διοχέτευση ζεστού αέρα, φτάνοντας σε έναν ή και περισσότερους χώρους, που θερμαίνονται ομοιόμορφα. Παράλληλα τα ενεργειακά τζάκια είναι φιλικά προς το περιβάλλον, δεν δεσμεύουν την υγρασία του χώρου με αποτέλεσμα να μην ξεραίνουν την ατμόσφαιρα του εσωτερικού χώρου. Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας, διακρίνονται σε: 1) Συνεχούς καύσης με αεροστεγή θάλαμο, για μεγάλη διάρκεια καύσης συγκεκριμένης ποσότητος ξύλων, πού υπερβαίνει τις 10 ώρες. 2) Διακεκομμένης καύσης, χωρίς αεροστεγές σφράγισμα, με διάρκεια καύσης μικρότερη των 10 ωρών για συγκεκριμένη ποσότητα ξύλων. 3) Με επανάκαυση καπναερίων (οικολογικά) Τα καπναέρια της πρωτογενούς καύσης καίγονται με δευτερεύουσα φλόγα πριν εισαχθούν στη χοάνη απαγωγής, χαρίζοντας έτσι το εντυπωσιακό θέαμα της διπλής φλόγας.

11 1. Θερμοδυναμική &Αερόθερμη Ενεργειακή Εστία: Α. Θερμοδυναμική εστία είναι εκείνη που ο αέρας που ζεσταίνετε μεταφέρετε στο χώρο με φυσική ροή, δηλαδή χωρίς την βοήθεια κάποιου βεντιλατέρ. Οι εστίες αυτές δουλεύουν με τον ελκυσμό που δημιουργείτε μέσα στον θερμοθάλαμο, που κατασκευάζετε μαζί με την επένδυση, και μπορούν να δεχτούν προαιρετικά οποιοδήποτε βεντιλατέρ, είτε αυτό είναι για την βεβιασμένη κυκλοφορία (αερόθερμο) είτε για την διανομή του ζεστού αέρα σε άλλα δωμάτια, όσο μακριά και αν είναι αυτά. Οι εστίες αυτές είναι κατά κανόνα κατασκευασμένες από χυτοπρεσαριστό μαντέμι, έχουν διπλά και τριπλά τοιχώματα και έχουν πάρα πολύ μεγάλες αποδόσεις για να ζεστάνουν έως και 250 τ.μ. χώρους. Β. Αερόθερμες είναι εκείνες οι εστίες που έχουν κατά κανόνα ενσωματωμένο θερμοθάλαμο και λειτουργούν με βεβιασμένη κυκλοφορία του αέρα, με την βοήθεια βεντιλατέρ. Οι εστίες αυτές είναι συνήθως κατασκευασμένες από ατσάλι (Monoblock). Επικρατεί η σύγχυση και η παραπληροφόρηση ότι ενεργειακή είναι η εστία που έχει ενσωματωμένο αεροθάλαμο και βεντιλατέρ. Μεγάλο λάθος! Ούτε ο αεροθάλαμος, ούτε το βεντιλατέρ κάνουν μια εστία Ενεργειακή. Μάλιστα πολλές εστίες, που δεν έχουν ούτε ενσωματωμένο αεροθάλαμο, αλλά ούτε και βεντιλατέρ, είναι ισχυρότερες, με αποδόσεις που φτάνουν μέχρι και τα 35 KW. Οι εστίες, με τα ενσωματωμένα βεντιλατέρ κάτω από την εστία, έχουν το μειονέκτημα ότι δεν μπορούν να πάρουν αεραγωγό μεγαλύτερο από 3 μέτρα μήκος και κατά συνέπεια, το βεντιλατέρ αυτό, είναι άχρηστο όταν πρόκειται για εγκατάσταση διανομής αέρα σε όλο το σπίτι όπου απαιτούνται μεγαλύτερα μήκη. Για εγκατάσταση διανομής αέρα με αεραγωγούς σε όλο το σπίτι, χρειάζεται ειδικό βεντιλατέρ, το οποίο τοποθετείται μετά το τζάκι, για να έχει την ισχύ να μεταφέρει τον αέρα αθόρυβα και αποτελεσματικά σε μεγάλες αποστάσεις. 2. Ενεργειακή Εστία Καλοριφέρ-Νερού: Είναι η Ενεργειακή εστία η οποία αντί να θερμαίνεται αέρας, θερμαίνεται νερό στα διπλά τοιχώματα της εστίας, το οποίο χρησιμοποιείται στη συνέχεια, είτε για χρήση (θερμοσίφωνας), είτε για θέρμανση των χώρων μέσω των σωμάτων καλοριφέρ, όπως ακριβώς και στους λέβητες πετρελαίου ή αερίου. Στην ουσία η εστία καλοριφέρ είναι ένας λέβητας με ξύλα ή pellet. Και εδώ, όπως και στον κοινούς λέβητες, η επιλογή της εστίας γίνεται με βάση τις θερμιδικές ανάγκες του σπιτιού. Η μόνη διαφορά, έγκειται στην εγκατάσταση, η οποία πρέπει να γίνεται με ανοικτό δοχείο διαστολής. Οι σημερινές εστίες είναι κατασκευές υψηλής τεχνολογίας που προσφέρονται και για κύρια θέρμανση με ομοιόμορφη θερμοκρασία, ακόμη και ολόκληρου του σπιτιού. Αυτό επιτυγχάνεται είτε με διανομή ζεστού αέρα σε κάθε δωμάτιο με κατάλληλους αεραγωγούς

12 και βεντιλατέρ, (αερόθερμα ή ενεργειακά τζάκια), είτε με σώματα καλοριφέρ, (τζάκια καλοριφέρ). Σ αυτή τη μορφή τζακιού, η εστία καλοριφέρ είναι στην ουσία ένας λέβητας ξύλων, γι' αυτό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως απλό τζάκι, δηλ. χωρίς την εγκατάσταση των σωμάτων και την κυκλοφορία νερού, γιατί θα καταστραφεί ο λέβητας. Τα ενεργειακά αερόθερμα τζάκια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως κύρια πηγή θέρμανσης, χωρίς αεραγωγούς ή διανομή αέρα, σ αυτή την περίπτωση όμως η θερμοκρασία στους διάφορους χώρους του σπιτιού δεν θα είναι ομοιόμορφη, αλλά θα παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις από χώρο σε χώρο. Αυτό δεν σημαίνει όμως ότι το σπίτι θα είναι κρύο. Τα τετραγωνικά που μπορεί να θερμάνει ένα τζάκι είναι συνάρτηση της ισχύος της εστίας, της μόνωσης του σπιτιού, το εσωτερικό ύψος του σπιτιού, τις κλιματολογικές συνθήκες της περιοχής και της διαρρύθμισης των χώρων. Υπάρχουν εστίες για κάθε ανάγκη. Διαφορά απλού τζακιού με ενεργειακό Τζάκι χτιστό (συμβατικό) ή ανοιχτό μαντεμένιο. Πρόκειται για τζάκι με μικρή απόδοση, ίση περίπου με το 10-20% της θερμικής ενέργειας που καταναλώνει. Θερμαίνει αποκλειστικά μονό με ακτινοβολία τον χώρο μπροστά στο τζάκι και έχει συχνά προβλήματα καπνίσματος. Το ανοιχτό τζάκι τραβάει μεγάλες ποσότητες οξυγόνου από τον χώρο και κύριος ζεστού αέρα γιατί είναι πιο ελαφρύς πετώντας τον έτσι από την καμινάδα, με αυτό τον τρόπο παγώνει το σπίτι παρά το ζεσταίνει. Οι απώλειες που καταγράφονται από ένα χτιστό τζάκι ανέρχονται στο 70-80% Κάπνισμα των χτιστών τζακιών γιατί: 1. Από κακή κατασκευή εστίας 2. Από λάθος διαστάσεις εστίας (δεν την σηκώνει ο χώρος) 3. Από κόντες καμινάδες ή εμποδισμένες από ψηλότερα σημεία γύρο τους 4. Από περίεργα ρεύματα μέσα στο σπίτι 5. Από ανοιχτές κουζίνες που επικοινωνούν με το σαλόνι και επηρεάζουν οι απορροφητήρες.

13 Τζάκι ενεργειακό Πρόκειται για τζάκι με μεγάλες αποδώσει και λόγο της κατασκευής του αλλά και του υλικού του η απόδοση του φτάνει το 75-85%. Ο τρόπος που παίρνουμε την θέρμανση από ένα ενεργειακό τζάκι δεν είναι μονό μέσο της ακτινοβολίας που στην συγκεκριμένη περίπτωση είναι τεράστια αλλά και μέσο της αερόθερμης δύναμης του που διοχετεύεται στο χώρο μας με φυσική ή βεβιασμένη κυκλοφορία (κεντρική θέρμανση με ζεστό αέρα). Δεν καπνίζουν τα ενεργειακά γιατί 1. Καλές κατασκευές εστιών 2. Σωστές διατομές καμινάδων 3. Προδιαγραφές τοποθέτησης 4. Πόρτα (κλειστή εστία καμιά επιρροή από ρεύματα η απορροφητήρες).(ανάλογα πάντα με την δύναμη του αποροφητήρα) 5. Καύση ακόμα και των καυσαερίων μέσο της διπλής καύσης (DAFS). Πλεονεκτήματα πόρτας H πόρτα είναι ένα από τα σημαντικά εξαρτήματα των ενεργειακών εστιών οι λόγοι είναι οι εξής 1. Δεν αφήνει να φύγει ο ζεστός αέρας από το σπίτι σας 2. Δεν επιτρέπει το πάγωμα της εστίας 3. Δεν αφήνει την εστία να επηρεαστεί από ρεύματα και απορροφητήρες.(ανάλογα πάντα με την δύναμη του αποροφητήρα) 4. Κάνει οικονομία στα ξύλα μας (δεν τα αφήνει να καούν εύκολα). Τεχνικά χαρακτηριστικά Το τζάκι κάνει για κεντρική θέρμανση. Tα ενεργειακά τζάκια κάνουν για κεντρική θέρμανση αυτό γίνεται γιατί: Όταν το προϊόν διαθέτει μεγάλες ψήκτρες περιμετρικά και είναι και μαντεμένιο τότε έχουμε την τέλεια βάση για την κεντρική μας θέρμανση. Μόλις καλύψουμε όλο το τζάκι εξωτερικά με τον αεροθάλαμο τότε περιορίζουμε τον αέρα και τον δυσκολεύουμε να βγει, έτσι μένει περισσότερη ώρα εγκλωβισμένος και βγαίνει με θερμοκρασία άνω των 200 βαθμών με φυσική ροη. Με την πρόσθεση του μοτέρ και των αεραγωγών πετυχαίνουμε την μεταφορά του ζεστού αέρα στους υπόλοιπους χώρους του σπιτιού. Οι διαδρομές των αεραγωγών μπορούν να

14 απέχουν απο την εστία έως και 15 μέτρα δίνοντας την ίδια ροή και θερμοκρασία αέρα και στα υπόλοιπα δωμάτια του σπιτιού σας με τα κατάλληλα μοτέρ και μόνωση. Προϋποθέσεις Για να έχουμε μια καλή θερμοκρασία στο σπίτι μας πρέπει: 1. Να έχουμε καλή μόνωση τοίχων αλλά και ανοιγμάτων (παράθυρα, πόρτες) 2. Να βάλουμε σε κεντρικό σημείο του σπιτιού το τζάκι και όχι όπου μας χωράει. 3. Να μπει η σωστή εστία στα σωστά τετραγωνικά. 4. Να μπουν η σωστές εκτονώσεις στην διακόσμηση. 5. Να είναι σωστά μονωμένη η εστία. Ξυλόσομπες Σε κάποιες χώρες η ξυλόσομπα είναι η πιο συνηθισμένη συσκευή θέρμανσης με ξύλα. Μπορεί με ασφάλεια να τοποθετηθεί σχεδόν παντού, αρκεί να υπάρχει αρκετός χώρος και να μπορεί η καμινάδα να κατευθυνθεί σωστά προς τα έξω. Η ιδανική θέση για μια ξυλόσομπα είναι στο κέντρο του καθιστικού στο ισόγειο του σπιτιού, με το μπουρί να πηγαίνει κατ ευθείαν προς τα πάνω μέχρι την καμινάδα. Αυτός ο τύπος της εγκατάστασης εξασφαλίζει άριστη απόδοση και απαιτεί την ελάχιστη δυνατή συντήρηση. Ωστόσο, όλες οι συσκευές που χρησιμοποιούν ξύλο για να παραγάγουν θερμότητα χρειάζονται τακτικό έλεγχο ώστε να είναι ασφαλείς, αποδοτικές και καθαρές. Οι ξυλόσομπες διατίθενται σε ευρεία ποικιλία διαστάσεων και σχεδίων. Απόδοση θερμότητας Οι ξυλόσομπες ποικίλουν από πολύ μικρές μονάδες, σχεδιασμένες να θερμαίνουν μόνον έναν μικρό χώρο, έως μεγάλες μονάδες που θερμαίνουν μεγάλα σπίτια. Ωστόσο, οι ξυλόσομπες μεγάλης απόδοσης λειτουργούν αποτελεσματικά μόνον αν το σπίτι σας είναι σχεδιασμένο ως «ανοιχτός» χώρος, όπου η θερμότητα μπορεί να κυκλοφορεί σε άλλους χώρους. Η επιλογή μιας ξυλόσομπας με τη σωστή θερμική απόδοση μπορεί να αποδειχθεί δύσκολη υπόθεση, γιατί η εμφάνιση της ξυλόσομπας δεν αντανακλά πάντα την απόδοσή της. Αν η απόδοσή της είναι υπερβολικά μεγάλη για τον χώρο που θέλετε να θερμάνετε, θα

15 αναγκαστείτε να την έχετε σε χαμηλή λειτουργία τον περισσότερο χρόνο, με αποτέλεσμα η φωτιά της να έχει πολύν καπνό. Μια μικρών διαστάσεων ξυλόσομπα, απ την άλλη πλευρά, ίσως φθαρεί λόγω της συνεχούς χρήσης σε υψηλή λειτουργία. Τρόποι μεταφοράς της θερμότητας Ανάλογα με τον σχεδιασμό της, μια ξυλόσομπα μπορεί να παρέχει την περισσότερη θερμότητά της μέσω άμεσης ακτινοβολίας, μέσω της ροής θερμού αέρα ή και των δύο. Η ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ είναι η άμεση μεταφορά θερμότητας από τις θερμές επιφάνειες της ξυλόσομπας προς τους τοίχους, τα έπιπλα και τους ανθρώπους που βρίσκονται σε ευθεία γραμμή «οπτικής» επαφής με τη σόμπα. Η ενέργεια που ακτινοβολεί θα σας προσφέρει θαλπωρή, ακόμη κι αν ο αέρας γύρω σας είναι ψυχρός. Το κεραμικό γυαλί στις καινούργιες ξυλόσομπες έχει ειδικές ιδιότητες που επιτρέπουν στην άμεση ακτινοβολία από τις φλόγες να το διαπερνά. Έτσι θερμαίνεστε μέσω του γυαλιού, καθώς και μέσω των θερμών μεταλλικών επιφανειών της σόμπας. Στις ξυλόσομπες που ΜΕΤΑΔΙΔΟΥΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ, το κυρίως σώμα της σόμπας περιβάλλεται από ένα είδος εξωτερικής θήκης, η οποία συνήθως κατασκευάζεται από φύλλα μετάλλου. Η θερμότητα από τη σόμπα δημιουργεί ένα ρεύμα αέρα στον χώρο ανάμεσα στο σώμα της σόμπας και το εξωτερικό περίβλημα. Με αυτόν τον τρόπο, πολλή από τη θερμότητα που η ξυλόσομπα παράγει μεταφέρεται στο δωμάτιο ως θερμός αέρας, παρά ως άμεση ακτινοβολία. Οι εξωτερικές επιφάνειες αυτού του είδους ξυλόσομπας δεν θερμαίνονται πάρα πολύ.

16 Ηλεκτρικό Καλοριφέρ Γενικά Ηλεκτρικό καλοριφέρ είναι μια ηλεκτρική συσκευή, οποία χρησιμοποιείται με σκοπό τη θέρμανση οποιουδήποτε χώρου, όπως για παράδειγμα ένα σπίτι, ένα γραφείο, ένα κατάστημα κτλ. Σε κάθε ηλεκτρικό καλοριφέρ το ρεύμα περνάει από μια ηλεκτρική αντίσταση, τοποθετημένη στο εσωτερικό του. Στις περισσότερες των περιπτώσεων, η αντίσταση έχει σπειροειδή μορφή (δηλαδή μορφή σπείρας) και περιβάλλεται από μεταλλική επένδυση. Η αντίσταση αυτή ζεσταίνεται από το ηλεκτρικό ρεύμα. Ηλεκτρικό καλοριφέρ λαδιού η Λειτουργία Καθώς η αντίσταση ζεσταίνεται, η ενέργεια του ηλεκτρικού ρεύματος μετατρέπεται από ηλεκτρική σε θερμική. Ταυτόχρονα, στο εσωτερικό του καλοριφέρ υπάρχει κάποιο υγρό, συνήθως το ορυκτέλαιο. Καθώς η θερμότητα μεταδίδεται από το θερμότερο σώμα στο ψυχρότερο, τα μόρια του λαδιού που βρίσκονται σε επαφή με την αντίσταση ζεσταίνονται. Αυτά με τη σειρά τους μεταδίδουν τη θερμότητα στα γειτονικά τους μόρια. Με αυτόν τον τρόπο το λάδι ζεσταίνεται. Στη συνέχεια, η θερμότητα μεταδίδεται στο μεταλλικό περίβλημα του ηλεκτρικού καλοριφέρ, το οποίο με τη σειρά του θερμαίνει τα μόρια του αέρα που βρίσκονται σε επαφή με αυτό. Τα μόρια του αέρα μεταδίδουν τη θερμότητα στα γειτονικά τους μόρια και έτσι το δωμάτιο ζεσταίνεται. Με αυτόν λοιπόν τον τρόπο, μπορούμε να ζεστάνουμε τον χώρο τον οποίο επιθυμούμε. Χαρακτηριστικά Αν και το ηλεκτρικό καλοριφέρ ανήκει στην ίδια κατηγορία με τα αερόθερμα και τις ηλεκτρικές σόμπες, τα χαρακτηριστικά του είναι εκείνα που το κάνουν μια μόνιμη και πιο κατάλληλη λύση. Αναλυτικότερα: Είναι γεμάτο με λάδι, πράγμα που σημαίνει ότι έχει αυξημένη θερμοχωρητικότητα σε σχέση με τα υπόλοιπα μέσα θέρμανσης. Αν και αργεί να ζεσταθεί, θεωρείται μεγάλο του πλεονέκτημα το ότι αργεί να κρυώσει. Παρόλα αυτά, η βασική λειτουργία και σημασία του

17 λαδιού είναι να μεταφέρει τη θερμότητα από την ηλεκτρική αντίσταση σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια, με αποτέλεσμα πέρα από την ακτινοβολία, και οι ίδιες οι «φέτες» του καλοριφέρ να ζεσταίνουν τον αέρα του χώρου. Σε σύγκριση με τις ηλεκτρικές σόμπες, είναι σαφέστατα μια λύση ασφαλέστερη, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για σπίτια με μικρά κυρίως παιδιά ή κατοικίδια. Με τα δεδομένα της σημερινής εποχής και των συντετριμμένων από την οικονομική κρίση κοινωνιών, τόσο στη χώρα μας όσο και στο εξωτερικό, είναι οικονομικά πιο προσιτό σε σχέση με το πετρέλαιο, άρα υπάρχει και μεγαλύτερος ανταγωνισμός στην αγορά. Σώματα ηλεκτρικού καλοριφέρ που λειτουργεί με νερό. Ως μοναδικό του μειονέκτημα μπορεί να θεωρηθεί το γεγονός ότι ενδείκνυται κατά κύριο λόγο για μικρούς χώρους. Για παράδειγμα δεν θα ήταν μια κατάλληλη λύση για ένα σπίτι με πολλούς και μεγάλους χώρους, με πολλά ανοίγματα ή για ένα υπερκατάστημα.

18 Κλιματισμός Γενικά Ο κλιματισμός χρησιμοποιείται κυρίως για την ψύξη αλλά και για λόγους θέρμανσης χώρων, όπως για παράδειγμα ένα σπίτι, ένα γραφείο ή ένα κατάστημα. Πολλοί νομίζουν ότι ένα κλιματιστικό λειτουργεί αποδοτικά στην ψύξη του αέρα και για τη θέρμανση λειτουργεί πιο αποδοτικά στην ψύξη του αέρα και για τη θέρμανση λειτουργεί απλώς όμως ένα αερόθερμο, όμως αυτό δεν είναι σωστό. Λειτουργία Το κλιματιστικό είναι μια πολύ αποδοτική λύση τόσο ενεργειακά όσο και οικονομικά. Ο λόγος είναι ότι δεν χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να ζεστάνει τον αέρα αλλά λειτουργεί με αντιστροφή του κύκλου λειτουργίας του, αντλώντας θερμότητα από το περιβάλλον. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται το παράδοξο να έχουμε συντελεστή απόδοσης μεγαλύτερο από τη μονάδα και μάλιστα κοντά στο 3 ή ακόμα περισσότερο για τα μοντέλα ενεργειακής Κλάσης Α. Με απλά λόγια κάθε κιλοβατόρα ηλεκτρικής ενέργειας που ξοδεύουμε, ζεσταινόμαστε με θερμική ενέργεια τριπλάσια εκείνης που καταναλώνουμε, κάνοντας αντίστοιχη οικονομία και στο λογαριασμό της Δ.Ε.Η. Κλιματιστικά τύπου inverter Τα κλιματιστικά τεχνολογίας inverter έχουν τη δυνατότητα να αυτορυθμίζουν την παρεχόμενη ισχύ τους, με βάση την επιθυμητή εσωτερική θερμοκρασία και τις απώλειες του χώρου, με αποτέλεσμα να εξοικονομούν ηλεκτρικό ρεύμα και βέβαια χρήματα. Πιο αναλυτικά, ένα συμβατικό κλιματιστικό σταθερών στροφών, όταν επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία στο χώρο, σταματά τη λειτουργία του ενώ όταν η θερμοκρασία μεταβληθεί πέρα από κάποιο όριο, τότε η εξωτερική μονάδα ξεκινά να λειτουργεί πάλι. Πρόκειται για Γιατί το ηλεκτρικό καλοριφέρ είναι μια ασύμφορη λύση για μεγάλα σπίτια; Λόγω της αύξησης των τιμολογίων της Δημόσιας Επιχείρησης Ηλεκτρισμού (Δ.Ε.Η.), ο λογαριασμός του ηλεκτρικού ρεύματος θα είναι αρκετά υψηλότερος, από ότι θα ήταν αν υπήρχε κάποια άλλη μορφή θέρμανσης. Οι μεγαλύτεροι χώροι, χρειάζονται και περισσότερη ενέργεια για να θερμανθούν, ενώ ταυτόχρονα, για να χαρακτηριστεί η λύση ως οικονομική, η καταλάλωση ενέργειας θα πρέπει να είναι μικρότερη ή η μορφή της ενέργειας να είναι οικονομικότερη. Κάτι τέτοιο μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση λ.χ. συστήματος ηλιακής θέρμανσης.

19 επανεκκινήσεις με σημαντικές απαιτήσεις σε ηλεκτρική ενέργεια και άρα αυξημένο κόστος οι οποίες με τη χρήση των κλιματιστικών inverter αποφεύγονται. Αυτό συμβαίνει διότι τα συγκεκριμένα κλιματιστικά διαθέτουν συμπιεστή μεταβλητής απόδοσης κι έτσι, βάσει των απαιτήσεων για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας στον κλιματιζόμενο χώρο, ρυθμίζονται ανάλογα οι στροφές λειτουργίας της εξωτερικής μονάδας. Με αυτό τον τρόπο η εξωτερική μονάδα ξεκινά αλλά δε σταματά τη λειτουργία της διαδικασία ενεργοβόρα κι επομένως υπάρχει αποτελεσματικότερη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας. Βασικό πλεονέκτημα της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι η οικονομία ηλεκτρικού ρεύματος που προσφέρει. Ανάλογα με τον τύπο της συσκευής αλλά και τις συνθήκες της χρήσης του μπορεί να εξοικονομήσει από 25% έως 50% ηλεκτρικού ρεύματος συγκριτικά με ένα συμβατικό. Στα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνεται επίσης η γρήγορη απόδοσή του καθώς επιτυγχάνει την επιθυμητή θερμοκρασία θα πολύ λιγότερο χρόνο σε σχέση με ένα συμβατικό κλιματιστικό σταθερών στροφών. Τέλος, τα κλιματιστικά inverter μπορούν να λειτουργήσουν σε πολύ χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες, ακόμη και υπό του μηδενός ενώ έχουν ιδιαίτερα μεγάλη ισχύ στη λειτουργία θέρμανσης. Χρήση Εάν χρησιμοποιήσουμε κλιματιστικά τύπου inverter η οικονομία θα είναι πολύ μεγάλη, αφού το συγκεκριμένο κλιματιστικό έχει ένα σύστημα αυτόματης αυξομείωσης των στροφών του εξωτερικού συμπιεστή (όχι του τελικού ανεμιστήρα) έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή να καταναλώνεται μόνο η ιδανική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας και όχι η μεγαλύτερη. Έχει έναν πολύ καλό βαθμό απόδοσης και οικονομίας ρεύματος και μπορεί να επιτύχει την γρήγορη θέρμανση ενιαίων χώρων. Είναι ακατάλληλο για ένα μεγάλο σπίτι με πολλά μικρά δωμάτια και έχει μειωμένη απόδοση σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Για μια γκαρσονιέρα ή ένα σπίτι με μεγάλους χώρους, η λύση του κλιματισμού με τα σημερινά δεδομένα είναι αποδοτικότερη και φθηνότερη σε σχέση με το πετρέλαιο, με το μοναδικό περιορισμό να ζούμε σε μια περιοχή στην οποία η θερμοκρασία δεν πέφτει συχνά κάτω από τους 4-5oC, κάτω από τους οποίους πέφτει σημαντικά η απόδοση του συστήματος. Κόστος Τα κλιματιστικά μπορούν να ζεστάνουν έναν οποιονδήποτε χώρο μέσα σε είκοσι λεπτά. Ακόμα και αν τα έχουμε σε λειτουργία όλη την ημέρα, και πάλι τα κλιματιστικά inverter Α Κλάσης είναι οικονομικότερα σε σχέση με το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Είναι αρκετά υψηλό το κόστος αγοράς και εγκατάστασης ενός κλιματιστικού. Όμως είναι η καλύτερη λύση για τη θέρμανση των χώρων, ιδίως αν υπάρχει ήδη για χρήση ψύξης. Όταν όπως είπαμε και πιο πάνω το κλιματιστικό είναι inverter Α Κλάσης, έχει ακόμη χαμηλότερη κατανάλωση μέσω της αυτόματης μείωσης των στροφών του συμπιεστή και έτσι μας συμφέρει πιο πολύ από ένα κλιματιστικό παλαιότερης τεχνολογίας.

20 Χαρακτηριστικά Ένα από τα μειονεκτήματα που χαρακτηρίζουν τις αυτόνομες μονάδες κλιματισμού, τα γνωστά δηλαδή air condition, είναι ότι θερμαίνουν ή δροσίζουν μόνο το δωμάτιο στο οποίο είναι εγκατεστημένα και δύσκολα ο αέρα περνάει έστω και σε κάποιο κοντινό χώρο. Αυτή η περίπτωση, δηλαδή η κάλυψη των αναγκών σε περισσότερους του ενός χώρους, καλύπτεται από τα συστήματα κεντρικού κλιματισμού. Πρόκειται για συστήματα που τοποθετούνται σε ένα τμήμα του κτιρίου, αλλά προσφέρουν δροσιά ή θέρμανση σε όλους τους χώρους παρέχοντας τον αέρα, ζεστό ή κρύο, μέσω αγωγών που καταλήγουν στο κάθε δωμάτιο. Κατά γενική ομολογία, τα συγκεκριμένα συστήματα παρέχουν μεγαλύτερη άνεση, με ένα βασικό μειονέκτημα όμως: έχουν αρκετά μεγάλο κόστος. Ειδικά στην περίπτωση που η εγκατάστασή τους αφορά ήδη υπάρχοντα σπίτια, στα οποία δεν υπάρχει εγκατεστημένο σύστημα αεραγωγών, τότε το κόστος θα μπορούσε να χαρακτηριστεί απαγορευτικό ενώ η απόσβεση θα αργήσει αρκετά χρόνια να γίνει, ή σε κάποιες περιπτώσεις δε θα υπάρξει ποτέ απόσβεση. Μπορεί στις περισσότερες περιπτώσεις το συγκεκριμένο σύστημα να μην ενδείκνυται για εγκατάσταση σε κατοικίες, ωστόσο, στην περίπτωση επιχειρήσεων και καταστημάτων, όπου είναι ανάγκες είναι αρκετά μεγάλες, θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως μια αποδοτική λύση. Πέρα από το οικονομικό πάντως, ένα πλεονέκτημα το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό και το οποίο για κάποιους θα μπορούσε να αντισταθμίσει το υψηλό κόστος είναι το γεγονός ότι εκτός από τη θέρμανση ή την ψύξη των χώρων, ένα σύστημα κεντρικού κλιματισμού προσφέρει παράλληλα και εξαερισμό, κάτι το οποίο δεν ισχύει με τα απλές μονάδες κλιματισμού. Με αυτό τον τρόπο, δεν «ξηραίνεται» ο αέρας, όπως συμβαίνει με τα κλασσικά κλιματιστικά, και οι συνθήκες της εσωτερικής ατμόσφαιρας είναι περισσότερο υγιεινές. Γιατί τα κλιματιστικά inverter Α κλάσης είναι ικονομικότερα από τις μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Όταν τα κλιματιστικά καταφέρνουν να φέρουν στο χώρο μας την επιθυμητή θερμοκρασία μειώνουν τις στροφές έως και στο 30% και απλώς κρατάνε το χώρο μας στη θερμοκρασία που έχουμε επιλέξει. Με αυτόν τον τρόπο, καταφέρνουν να θερμαίνουν το χώρο μας γρήγορα, αποτελεσματικά αλλά και οικονομικότερα από οποιοδήποτε άλλο μέσο θέρμανσης.

21 ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Το φυσικό αέριο που είναι απαλλαγμένο από τους υδρογονάνθρακες πέραν του μεθανίου, δηλαδή το καθαρό μεθάνιο, συχνά αποκαλείται και ξηρό φυσικό αέριο. Αντίστοιχα, το φυσικό αέριο που συμπεριλαμβάνει και άλλους υδρογονάνθρακες εκτός από το μεθάνιο, αποκαλείται και υγρό φυσικό αέριο. Ιδιότητες Το φυσικό αέριο είναι άχρωμο και άοσμο. Η χαρακτηριστική του οσμή δίνεται τεχνικά ώστε να γίνεται αντιληπτό σε τυχόν διαρροές. Ανήκει στη δεύτερη οικογένεια των αέριων καυσίμων. Είναι ελαφρύτερο από τον αέρα: έχει ειδικό βάρος ίσο με 0,59. Η καύση του φυσικού αερίου, σε σχέση με αυτή άλλων καυσίμων όπως ο γαιάνθρακας ή το λάδι, έχει λιγότερο επιβλαβείς συνέπειες για το περιβάλλον. Παράγει, για παράδειγμα, μικρότερες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα για κάθε μονάδα παραγόμενης ενέργειας. Ιστορικά Η άσφαλτος και τα βιτουμένια, τα πιο παλιά γνωστά προϊόντα του πετρελαίου, όπως και ενδείξεις για διαρροές φυσικού αερίου πρωτοβρέθηκαν μεταξύ 6000 και 2000 π.χ. στην περιοχή που σήμερα βρίσκεται το Ιράν. Η χρήση του φυσικού αερίου αναφέρεται στην Κίνα το 900 π.χ. περίπου, όπου ανοίχθηκαν γύρω στα φρέατα και το αέριο μεταφερόταν με αγωγούς από μπαμπού. Στην Ευρώπη αυτές οι επιτεύξεις ήταν άγνωστες και το φυσικό αέριο δεν ανακαλύφθηκε παρά το 1659 στην Αγγλία. Το αέριο από απόσταξη ανθράκων ανακαλύφθηκε το 1670 και άρχισε να χρησιμοποιείται το 1790, γιατί ήταν πιο εύκολη η μεταφορά, η αποθήκευση και η χρησιμοποίησή του στις μηχανές εσωτερικής καύσεως και στον φωτισμό δρόμων και

22 σπιτιών. Το 1821 η πόλη Φριντόνια (Fredonia) στην περιφέρεια της Νέας Υόρκης φωτιζόταν με φυσικό αέριο. Αλλά η χρησιμοποίηση του φυσικού αερίου εξακολουθούσε να είναι περιορισμένη, γιατί δεν υπήρχε τρόπος μεταφοράς του σε μεγάλες αποστάσεις και επί έναν αιώνα το φυσικό αέριο παρέμεινε στο περιθώριο της βιομηχανικής εξέλιξης, που βασίστηκε στον άνθρακα, το πετρέλαιο και τον ηλεκτρισμό. Η μέθοδος μεταφοράς φυσικού αερίου με αγωγούς αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1920 και αποτέλεσε ένα σημαντικό στάδιο στη χρήση του αερίου. Μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ακολούθησε μια περίοδος τεράστιας κατανάλωσης, που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Το 1960 η παγκόσμια παραγωγή φυσικού αερίου ήταν 470 δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα και το 1979 ήταν 1,459 τρισεκατομμύρια κυβικά μέτρα. Το 1950 το φυσικό αέριο αποτελούσε το 12% της καταναλισκόμενης παγκοσμίως ενέργειας, ένα ποσοστό που αυξήθηκε σε 14,6% το 1960 και σε 25% το Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (ΔΟΕ) η κατανάλωση φυσικού αερίου θα υπερβεί την κατανάλωση άνθρακα το 2010 και το φυσικό αέριο θα καλύπτει το 1/4 των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών το 2030.

23 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Με τον γενικό όρο Φωτοβολταϊκά ονομάζεται η βιομηχανική διάταξη πολλών φωτοβολταϊκών κυττάρων σε μία σειρά. Στην ουσία πρόκειται για τεχνητούς ημιαγωγούς (συνήθως από Πυρίτιο) οι οποίοι ενώνονται με σκοπό να δημιουργήσουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα σε σειρά. Οι ημιαγωγοί αυτοί απορροφούν φωτόνια από την ηλιακή ακτινοβολία και παράγουν μια Ηλεκτρική τάση. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται"φωτοβολταϊκό φαινόμενο". Τα φωτοβολταϊκά ανήκουν στη κατηγορία των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Στην κατηγορία των ανανεώσιμων ηλιακών πηγών ενέργειας, τα ηλιοθερμικά συστήματα είναι πιο αποδοτικά από τα φωτοβολταϊκά[1 Φωτοβολταϊκό Φαινόμενο Το φωτοβολταϊκό (Φ/Β) φαινόμενο αφορά τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Το Φ/Β φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1839 από τον Εντμόντ Μπεκερέλ (Alexandre-Edmond Becquerel ). Περιληπτικά πρόκειται για την απορρόφηση της ενέργειας του φωτός από τα ηλεκτρόνια των ατόμων του Φ/Β στοιχείου και την απόδραση των ηλεκτρονίων αυτών από τις κανονικές τους θέσεις με αποτέλεσμα την δημιουργία ρεύματος. Το ηλεκτρικό πεδίο που προϋπάρχει στο Φ/Β στοιχείο οδηγεί το ρεύμα στο φορτίο. Φωτοβολταϊκή Διάταξη Τα Φ/Β πλαίσια έχουν ως βασικό μέρος το ηλιακό στοιχείο (solar cell) που είναι ένας κατάλληλα επεξεργασμένος ημιαγωγός μικρού πάχους σε επίπεδη επιφάνεια. Η πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας δημιουργεί ηλεκτρική τάση και με την κατάλληλη σύνδεση σε φορτίο παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα. Τα Φ/Β στοιχεία ομαδοποιούνται κατάλληλα και συγκροτούν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια ή γεννήτριες (module), τυπικής ισχύος από 20W έως 300W. Οι Φ/Β γεννήτριες συνδέονται ηλεκτρολογικά μεταξύ τους και δημιουργούνται οι φωτοβολταϊκές συστοιχίες (arrays). Tεχνολογίες Φ/Β Στοιχείων Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία χωρίζονται σε δυο βασικές κατηγορίες 1. Κρυσταλλικού Πυριτίου Μονοκρυσταλλικού πυριτίου, με ονομαστικές αποδόσεις πλαισίων 14,5% έως 21%, Πολυκρυσταλλικού πυριτίου, με ονομαστικές αποδόσεις πλαισίων 13% έως 14,5% Λεπτών Μεμβρανών

24 Άμορφου Πυριτίου, ονομαστικής απόδοσης ~7%. Χαλκοπυριτών CIS / CIGS, ονομαστικής απόδοσης από 7% έως 11%. Το πυρίτιο (Si) είναι η βάση για το 90% περίπου της παγκόσμιας παραγωγής Φ/Β. Η κυριαρχία αυτή οφείλεται αρχικά στην τεράστια παγκόσμια επιστημονική και τεχνική υποδομή για το υλικό αυτό από τη δεκαετία του '60. Μεγάλες κυβερνητικές και βιομηχανικές επενδύσεις έγιναν σε προγράμματα για τις χημικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες του Si, ώστε να δημιουργηθεί ο εξοπλισμός που απαιτείται στα βήματα της επεξεργασίας για την απόκτηση της απαραίτητης καθαρότητας και της κρυσταλλικής δομής του υλικού. Η γνώση που προέκυψε έτσι για το πυρίτιο, τα χαρακτηριστικά του και η αφθονία του στη γη, το κατέστησαν ικανό και συμφέρον μέσο για την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας. Εντούτοις, λόγω του ότι είναι εύθραυστο, το πυρίτιο απαιτεί τον σχηματισμό στοιχείων σχετικά μεγάλου πάχους. Αυτό σημαίνει ότι μερικά από τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται μετά την απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας πρέπει να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις για να ενταχθούν στην ροή του ρεύματος και να συνεισφέρουν στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Συνεπώς, το υλικό θα πρέπει να έχει υψηλή καθαρότητα και δομική τελειότητα, ώστε να αποτρέψει την επιστροφή των ηλεκτρονίων στις φυσικές τους θέσεις. Οι ατέλειες πρέπει να αποφευχθούν ώστε η ενέργεια του ηλεκτρονίου να μην μετατραπεί σε θερμότητα. Η παραγωγή θερμότητας, η οποία είναι επιθυμητή στα ηλιακά θερμικά πλαίσια, όπου αυτή η θερμότητα μεταφέρεται σε ένα ρευστό, είναι ανεπιθύμητη στα Φ/Β πλαίσια, όπου η ηλιακή ενέργεια θα πρέπει να μετατραπεί σε ηλεκτρική. Το πυρίτιο, ανάλογα με την επεξεργασία του, δίνει μονοκρυσταλλικά, πολυκρυσταλλικά ή άμορφα υλικά, από τα οποία παράγονται τα Φ/Β στοιχεία. Τα λεπτά υλικά είναι ένας τρόπος να μειωθεί το κόστος των Φ/Β πλαισίων και να αυξηθεί η απόδοσή τους. Εκτός από τη χρήση μικρότερης ποσότητας υλικού, ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι ολόκληρα πλαίσια μπορούν να κατασκευαστούν παράλληλα με τη διαδικασία απόθεσης. Αυτό είναι συμφέρον οικονομικά, αλλά επίσης πολύ απαιτητικό τεχνικά, επειδή η επεξεργασία χωρίς ατέλειες αφορά μεγαλύτερη επιφάνεια. Στα πλεονεκτήματα των λεπτών πλαισίων τα οποία αναφέρθηκαν παραπάνω, θα πρέπει να αντιπαρατεθεί η χαμηλότερη ως τώρα απόδοσή τους, η οποία περιορίζεται στο 5-10%, ανάλογα με το υλικό. Πάντως η τεχνολογία λεπτού στρώματος (thin film) είναι σε φάση ανάπτυξης, αφού με διάφορες μεθόδους επεξεργασίας και χρήση διαφορετικών υλικών αναμένεται αύξηση της απόδοσης, σταθεροποίηση των χαρακτηριστικών τους και αύξηση της διείσδυσης στην αγορά. Σήμερα πάντως αποτελούν την πιο φθηνή επιλογή Φ/Β πλαισίων. Δομή ενός φωτοβολταϊκού συστήματος

25 Το φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από ένα αριθμό μερών ή υποσυστημάτων: (α) Τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια με τη μηχανική υποστήριξη και πιθανόν ένα σύστημα παρακολούθησης της ηλιακής τροχιάς. (β) Μπαταρίες (υποσύστημα αποθήκευσης)- πλέον δεν χρησιμοποιούνται, εκτός σε απομακρυσμένες εγκαταστάσεις όπως είναι π.χ. οι Φάροι, διαφορετικά η σύνδεση του πάνελ γίνεται απευθείας με το υφιστάμενο δίκτυο της ΔΕΗ. (γ) Καθορισμό ισχύος και συσκευή ελέγχου που περιλαμβάνει φροντίδα για μέτρηση και παρατήρηση. (δ) Εφεδρική γεννήτρια. Η επιλογή του πώς και ποια από αυτά τα στοιχεία ολοκληρώνονται μέσα στο σύστημα εξαρτάται από ποικίλες εκτιμήσεις. Διάκριση Φ/Β συστημάτων Υπάρχουν δυο κύριες κατηγορίες συστημάτων, το διασυνδεδεμένο με το δίκτυο και το αυτόνομο. Η απλούστερη μορφή του δεύτερου εκ των δυο αποτελείται απλώς από μια φωτοβολταϊκή γεννήτρια, η οποία μόνη της τροφοδοτεί με συνεχές ρεύμα ένα φορτίο οποτεδήποτε υπάρχει επαρκής φωτεινότητα. Αυτού του τύπου το σύστημα είναι κοινό σε εφαρμογές άντλησης. Σε άλλες περιπτώσεις το σύστημα περιέχει συνήθως μια φροντίδα για αποθήκευση ενέργειας από τις μπαταρίες. Συχνά συμπεριλαμβάνεται κάποια μορφή ρύθμισης της ισχύος, όπως στην περίπτωση που απαιτείται εναλλασσόμενο ρεύμα να εξέρχεται από το σύστημα. Σε μερικές περιπτώσεις το σύστημα περιέχει μια εφεδρική γεννήτρια. Τα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα μπορούν να υποδιαιρεθούν σ εκείνα στα οποία το δίκτυο ενεργεί απλώς ως μια βοηθητική τροφοδοσία (εφεδρικό δίκτυο) και εκείνα τα οποία ίσως λάβουν επίσης πρόσθετη ισχύ από τη Φ.Β. γεννήτρια (αλληλοεπιδρώμενο δίκτυο). Μέσα στους Φ.Β. σταθμούς όλη η παραγόμενη ισχύς τροφοδοτείται στο δίκτυο. Φωτοβολταϊκές βασικές μονάδες Συνήθως τα ηλιακά στοιχεία σε μια βασική μονάδα συνδέονται μεταξύ τους σε μια βασική σειρά. Αυτό οφείλεται στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του κάθε ηλιακού στοιχείου. Ένα τυπικό (διαμέτρου 4 ιντσών) ηλιακό στοιχείο κρυσταλλικού πυριτίου ή ένα (10 cm Χ 10 cm) πολυκρυσταλλικό στοιχείο θα παρέχουν κάτω από κανονικές συνθήκες ισχύ μεταξύ 1 και 1,5 W, εξαρτώμενη από την απόδοση του ηλιακού στοιχείου. Αυτή η ισχύς παρέχεται συνήθως υπό τάση 0,5 ή 0,6 V. Από τη στιγμή που υπάρχουν πολύ λίγες εφαρμογές, οι οποίες μπορούν να λειτουργούν σε αυτή την τάση, η άμεση λύση είναι να συνδεθούν τα ηλιακά στοιχεία σε σειρά.

26 Ο αριθμός των ηλεκτρικών στοιχείων μέσα σε μια βασική μονάδα ρυθμίζεται από την τάση της βασικής μονάδας. Η ονομαστική τάση λειτουργίας του συστήματος συνήθως πρέπει να ταιριάζει με την ονομαστική τάση του υποσυστήματος αποθήκευσης. Οι περισσότερες εκ των φωτοβολταϊκών βασικών μονάδων, που κατασκευάζονται βιομηχανικά έχουν, επομένως, σταθερές διατάξεις, οι οποίες μπορούν να συνεργασθούν ακόμη και με μπαταρίες των 12Volt. Προνοώντας για κάποια υπέρταση προκειμένου να φορτιστεί η μπαταρία και να αντισταθμιστεί χαμηλότερη έξοδος, κάτω από συνθήκες χαμηλότερες των κανονικών, έχει βρεθεί ότι μια ομάδα των 33 έως 36 ηλιακών στοιχείων σε σειρά συνήθως εξασφαλίζουν αξιόπιστη λειτουργία. Έτσι η ισχύς των βασικών μονάδων πυριτίου συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 40 και 60 W. Οι παράμετροι της βασικής μονάδας καθορίζονται από τον κατασκευαστή κάτω από τις ακόλουθες κανονικές συνθήκες: Ακτινοβολία 1 ΚW/m2 Φασματική κατανομή ΑΜ 1,5 Θερμοκρασία ηλιακού στοιχείου 25 C Πρόκειται για τις ίδιες συνθήκες με αυτές που χρησιμοποιούνται για να χαρακτηρισθούν τα ηλιακά στοιχεία. Η ονομαστική έξοδος συνήθως ονομάζεται ισχύς κορυφής μιας βασικής μονάδας και εκφράζεται σε W κορυφής (W). Τα τρία περισσότερο σημαντικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά μιας βασικής μονάδας είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος, η τάση ανοικτού κυκλώματος και το σημείο μέγιστης ισχύος σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία και την ακτινοβολία. Αυτές οι χαρακτηριστικές μοιάζουν με τη χαρακτηριστική Ι-V ενός ηλιακού στοιχείου, ωστόσο υπάρχουν συγκεκριμένες ιδιομορφίες. Χρήσεις Τα φωτοβολταϊκά είναι διατάξεις που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα από την ηλιακή ακτινοβολία. Το ηλεκτρικό αυτό ρεύμα χρησιμοποιείται για να δώσει ενέργεια σε μια συσκευή ή για τη φόρτιση μπαταρίας. Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιείται ευρέως σε μικροϋπολογιστές τσέπης που λειτουργούν χωρίς μπαταρία, απλώς με την έκθεσή τους στο φως. Τα φωτοβολταϊκά χρησιμοποιούνται συχνά σε συστοιχίες για την παραγωγή ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Σε τέτοια μορφή χρησιμοποιούνται για να δίνουν ενέργεια σε δορυφόρους, διαστημόπλοια, αλλά και σε απλούστερες εφαρμογές, όπως για την

27 ενεργειοδότηση απομακρυσμένων τηλεφώνων εκτάκτου ανάγκης σε εθνικές οδούς, σε σπίτια κλπ. Σε πολλές χώρες έχουν ξεκινήσει προγράμματα επιδότησης των επενδύσεων σε φωτοβολταϊκά, τα οποία παράγουν ηλεκτρική ενέργεια που μεταπωλείται και εισάγεται στα δημόσια δίκτυα μεταφοράς. Τα προγράμματα αυτά έχουν στόχο τη διαφοροποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τη σταδιακή απεξάρτησή της από το πετρέλαιο. Η θερμοκρασία είναι μια σημαντική παράμετρος λειτουργίας ενός Φ/Β συστήματος. Όπως έχουμε δει ο συντελεστής θερμοκρασίας για την τάση ανοικτού κυκλώματος είναι κατά προσέγγιση ίσος με -2.3 mv/ C για καθένα ηλιακό στοιχείο. Ο συντελεστής τάσης μιας βασικής μονάδας είναι επομένως αρνητικός και πολύ μεγάλος από τη στιγμή που συνδέονται σε σειρά 33 έως 36 ηλιακά στοιχεία. Ο συντελεστής ρεύματος, από την άλλη πλευρά, είναι θετικός και μικρός, περίπου +6 μα/ C ανά τετραγωνικό εκατοστό της βασικής μονάδας. Συνεπώς, μόνο η μεταβολή τάσης σε σχέση μ αυτή της θερμοκρασίας λαμβάνεται υπόψη για πρακτικούς κυρίως υπολογισμούς, ενώ για κάθε βασική μονάδα αποτελούμενη από nc ηλιακά στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά ισούται προς: Είναι σημαντικό να σημειώσετε ότι η τάση καθορίζεται από τη θερμοκρασία λειτουργίας των ηλιακών στοιχείων, η οποία διαφέρει από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Όπως και για καθένα ηλιακό στοιχείο, το ρεύμα βραχυκυκλώματος Isc μιας βασικής μονάδας είναι ανάλογο προς την ακτινοβολία και επομένως θα ποικίλλει κατά τη διάρκεια της ημέρας κατά τον ίδιο τρόπο. Εφόσον η τάση είναι λογαριθμική συνάρτηση του ρεύματος, θα εξαρτάται επίσης λογαριθμικά και από την ακτινοβολία. Κατά τη διάρκεια της ημέρας επομένως η τάση θα μεταβάλλεται λιγότερο από ότι το ρεύμα. Στο σχεδιασμό της Φ/Β γεννήτριας είναι συνηθισμένο να παραμελείται η μεταβολή της τάσης και να λαμβάνεται το ρεύμα βραχυκυκλώματος ανάλογο προς την ακτινοβολία. Η λειτουργία μιας βασικής μονάδας θα πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σημείο μέγιστης ισχύος. Είναι ένα σημαντικό γνώρισμα της χαρακτηριστικής της βασικής μονάδας, το ότι η τάση του σημείου μεγίστης ισχύος Vm είναι σχεδόν ανεξάρτητη από την ακτινοβολία. Η μέση τιμή αυτής της τάσης κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορεί να εκτιμηθεί στο 80% της τάσης ανοικτού κυκλώματος κάτω από κανονικές συνθήκες ακτινοβολίας. Αυτή η ιδιότητα είναι χρήσιμη για τη σχεδίαση της μονάδας ελέγχου της ισχύος της συσκευής. Ο χαρακτηρισμός της βασικής Φ.Β. μονάδας συμπληρώνεται με τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός κανονικά λειτουργούντος ηλιακού στοιχείου (NOCT) (Normal Operating Cell Τemperature), οριζόμενης ως η θερμοκρασία του ηλιακού στοιχείου, όταν η βασική μονάδα λειτουργεί κάτω από τις ακόλουθες συνθήκες σε ανοικτό κύκλωμα: Ακτινοβολία 0,8 Φασματική κατανομή ΑΜ 1,5

28 Θερμοκρασία περιβάλλοντος 20 C Ταχύτητα ανέμου 1 m/s Η NOCT (συνήθως μεταξύ 42 C και 46 C) χρησιμοποιείται τότε για να καθορίσει τη θερμοκρασία του ηλιακού ηλεκτρικού στοιχείου Tc κατά τη διάρκεια της λειτουργίας βασικής μονάδας. Συνήθως υποθέτουμε ότι η διαφορά μεταξύ Τc και θερμοκρασίας περιβάλλοντος Ta εξαρτάται γραμμικά από την ακτινοβολία Gr. Φωτοβολταϊκά στις στέγες Με τα φωτοβολταϊκά σε στέγες η Ευρωπαϊκή Ένωση θέλησε να ωθήσει τους πολίτες της να αξιοποιήσουν την ηλιακή ενέργεια. Έτσι ξεκίνησε το Πρόγραμμα «Φωτοβολταϊκά σε Στέγες» με πολύ ευνοϊκές ρυθμίσεις και πολλά κίνητρα. Το Πρόγραμμα αφορά στέγες και δώματα στα οποία μπορούν να τοποθετηθούν φωτοβολταϊκά συνολικής ισχύος 10 kwp (κιλοβάτ). Σε αυτό μπορούν να μετέχουν όλοι οι πολίτες και, προκειμένου για την Ελλάδα, να πωλούν το ρεύμα που παράγουν στη ΔΕΗ. Το κέρδος για τον κάτοχο φωτοβολταϊκών είναι διπλό: Εισπράττει χρήματα από τη ΔΕΗ για το ρεύμα που παράγει ενώ δεν χρειάζεται να πληρώνει για το ρεύμα που καταναλώνει. Δικαίωμα συμμετοχής στο Πρόγραμμα «Φωτοβολταϊκά σε Στέγες» έχουν όλοι οι κάτοικοι της Ελλάδας, ιδιώτες ή μικρές επιχειρήσεις, με μοναδική προϋπόθεση να είναι ιδιοκτήτες του ακινήτου που θα τοποθετηθούν τα φωτοβολταϊκά και το ακίνητο τους να είναι σε σύνδεση με την ΔΕΗ. Δεν ισχύει για περιοχές που δεν βρίσκονται στο διασυνδεδεμένο σύστημα. Ο ιδιώτης ή η επιχείρηση που ενδιαφέρεται να τοποθετήσει τα φωτοβολταϊκά πρέπει να απευθυνθεί στα γραφεία της ΔΕΗ της περιοχής του. Αργότερα θα κληθεί να υπογράψει δυο συμβάσεις, η πρώτη αφορά την εγκατάσταση του μετρητή ρεύματος και η δεύτερη αφορά την πώληση του ρεύματος στη ΔΕΗ. Εξίσου σημαντικό για όσους αποφασίσουν να τοποθετήσουν φωτοβολταϊκά στις στέγες τους είναι ότι δεν φορολογούνται για τα έσοδα που προκύπτουν από την πώληση του ρεύματος, λόγω του μικρού μεγέθους του συστήματος που δικαιούται το κάθε κτίριο. Εκτός από τα φωτοβολταϊκά σε στέγες μονοκατοικιών, τοποθετούνται και σε στέγες και δώματα πολυκατοικιών. Απαιτείται η σύμφωνη γνώμη όλων των ιδιοκτητών και η διαδικασία πραγματοποιείται από το διαχειριστή. Η τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών είναι μια επένδυση για το μέλλον αφού εξασφαλίζει κέρδη για τον κάτοχο του φωτοβολταϊκού συστήματος για 25 χρόνια. Ειδικά σε κάποιες περιοχές της Ελλάδας που επικρατεί ηλιοφάνεια τους περισσότερους μήνες του χρόνου, η απόδοση είναι εγγυημένη. Τα κέρδη εξαρτώνται από το μέγεθος της εγκατάστασης και όσο μεγαλύτερη είναι αυτή(μέχρι 10 kwp[κιλοβάτ]), τόσο πιο πολλά τα κέρδη. Η τιμή αγοράς της kwh(κιλοβατώρας) από τη ΔΕΗ με βάση τον νόμο 3851 ήταν 0,55 ευρώ μέχρι τον Ιούλιο του 2012, ενώ από τον Αύγουστο του 2012 μετά από τροποποίηση του νόμου έπεσε στα 0,25 ευρώ. Η τιμή θα μειώνεται κάθε εξάμηνο ως εξής: