ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΑΥΤΟΝΟΜΗ ΟΙΚΙΑ ΣΧ. ΕΤΟΣ: 2012 ΣΧΟΛΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ: 1 Ο ΕΠΑΛ ΚΟΡΩΠΙΟΥ ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΙ: ΜΠΑΛΑΦΑΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΧΡΟΝΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΝΙΚΟΛΟΠΟΥΛΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Να μάθουν οι μαθητές τις διάφορες μεθόδους οικολογικής διαχείρισης των φυσικών πόρων με απώτερο σκοπό, την λιγότερη χρήση έως και απεξάρτηση των οικιών από τα κεντρικά δίκτυα ύδρευσης και ηλεκτροδότησης. Σήμερα με την παγκόσμια οικονομική κρίση κάθε άνθρωπος νιώθει αβέβαιος για το μέλλον το δικό του και της οικογένειάς του. Το κόστος ζωής έχει ανέβει πάρα πολύ και την ίδια στιγμή το κόστος εργασίας έχει πέσει πάρα πολύ. Έτσι γίνεται όλο και πιο πολύ επιτακτικό, ο κάθε άνθρωπος να προσπαθεί να δημιουργήσει ένα οικογενειακό περιβάλλον, όπου θα μπορεί να του προσφέρει με το μικρότερο δυνατό λειτουργικό κόστος, τις στοιχειώδεις ανάγκες διαβίωσης όπως θέρμανση, ηλεκτρισμό, νερό και αν υπάρχει μεγάλο οικόπεδο και διατροφή. Θέρμανση Στην Ελλάδα κατά παράδοση η θέρμανση του σπιτιού στηρίζεται κυρίως στο πετρέλαιο. Αυτό το καύσιμο δυστυχώς έχει ακριβύνει πάρα πολύ και είναι πλέον απαγορευτικό. Για να ελαχιστοποιήσουμε την χρήση πετρελαίου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε άλλα καύσιμα όπως το pellet, ή τα ξύλα, ή και το υγραέριο. Με κατάλληλες ξυλόσομπες μπορούμε να εξασφαλίσουμε θέρμανση ενός χώρου 70τμ. Αυτού του τύπου οι σόμπες διαθέτουν χώρο φούρνου όπου μαγειρεύεις ψητά και στο πάνω μέρος και κατσαρόλας. 1
Με αυτόν τον τρόπο εξασφαλίζουμε ανέξοδα το μαγείρεμα στο σπίτι. Η παραπάνω σόμπα μπορεί να διαθέτει και δοχείο νερού όπου με ένα μικρό κυκλοφορητή μπορεί να στέλνει ζεστό νερό και στα σώματα καλοριφέρ του σπιτιού. Αν το σπίτι βρίσκεται κοντά σε δάσος, ύστερα από συνεννόηση με το δασαρχείο, μπορείς να εξασφαλίσεις ανέξοδα θέρμανση και μαγείρεμα. Ένας άλλος τρόπος είναι με χρήση του ήλιου. Χρησιμοποιώντας καινούργιου τύπου ηλιακούς θερμοσίφωνες μεγάλης απόδοσης μπορείς να ζεστάνεις νερό και για χρήση και για θέρμανση του σπιτιού. 2
Μεγάλη βοήθεια είναι αν έχουμε την ευκαιρία να κατασκευάσουμε ένα σπίτι από την αρχή, να το κάνουμε βιοκλιματικό. Ένα ερώτημα που τίθεται συχνά, είναι κατά πόσο ένα βιοκλιματικό κτήριο μπορεί (και σε ποιο ποσοστό) να καλύψει τις ανάγκες των χρηστών του σε θέρμανση από μόνο του, δηλαδή χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης ενός ενεργοβόρου, αλλά και ρυπογόνου συστήματος κεντρικής θέρμανσης. Η απάντηση στο εάν μπορεί, είναι απλή. Ναι! Φυσικά μπορεί, αν σχεδιαστεί και προσανατολιστεί σωστά και κατασκευαστεί σύμφωνα με τις αρχές της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής και της οικολογικής δόμησης. Η απάντηση στο «σε ποιο ποσοστό είναι αυτοδύναμο» είναι όμως αρκετά σύνθετη. Χρειαζόμαστε την ύπαρξη ενός ειδικού λογισμικού (software) ή έστω την εμπειρία ενός ειδικευμένου και πεπειραμένου μηχανικού βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής. 3
Η προσωπική μου εμπειρία μετά από 23 χρόνια εμπειρίας και δεκάδες οικολογικά κτήρια στην Ελλάδα και το εξωτερικό, μου δείχνει ότι το ποσοστό αυτό δεν μπορεί να ξεπεράσει το 80% περίπου, σε σχέση με ένα συμβατικό σπίτι. Ποσοστό έτσι κι αλλιώς εκπληκτικό και τεράστιο, που θα μπορούσε να μεγαλώσει κι άλλο, εάν «γεμίζαμε» (πράγμα απαράδεκτο) τα κτήρια με γυάλινες προσόψεις, (φυσικά στα νότια, γιατί πχ στην Αθήνα υπάρχουν γυάλινα κτήρια στραμμένα στη Δύση) ή εάν εφαρμόζαμε αρχιτεκτονικές μη συμβατές με το χαρακτήρα και τη φυσιογνωμία του ελληνικού τοπίου. Ωραία λοιπόν! Φτιάξαμε ένα βιοκλιματικό κτήριο με 70% ή και 80% αυτονομία σε θέρμανση. Το υπόλοιπο 20% ΜΕ 30% από πού θα το πάρει; Θα αφήσουν μήπως τους κατοίκους του να ξεπαγιάσουν μερικές έστω μέρες του χειμώνα, έχοντας την αυτοϊκανοποίηση ότι συμβάλλουμε, γενικά, στην εξοικονόμηση ενέργειας, για την εθνική μας οικονομία; Όχι βέβαια! Και τότε; Θα εφαρμόσουμε μία από τις παρακάτω συμπληρωματικές στρατηγικές θέρμανσης: α) θα δημιουργήσουμε μέσα στο κτήριό μας ελεγχόμενες κλιματικές ζώνες, με διαφορετικές εσωτερικές θερμοκρασίες. β) θα καταφύγουμε στην κατασκευή βιοδυναμικών τζακιών και σομπών και γ) θα εγκαταστήσουμε μία γεωθερμική αντλία θερμότητας. 4
Ένα ακόμα σημαντικό στοιχείο σε ένα σπίτι είναι η ύπαρξη ηλεκτρικού ρεύματος. Όλες οι συσκευές σε ένα σπίτι λειτουργούν με ρεύμα και κυρίως το ψυγείο. Το ρεύμα σε ένα σπίτι το εξασφαλίζεις τοποθετώντας είτε στη στέγη, είτε στο έδαφος, μια σειρά από φωτοβολταϊκά. Το πόσα θα χρησιμοποιήσουμε εξαρτάται από την ισχύ που θέλουμε να έχουμε. Σαν εγκατάσταση θα χρειαστούμε φωτοβολταϊκά, έναν ρυθμιστή φόρτισης όπου θα φορτίζει τις μπαταρίες χωρίς να τις καταστρέφει. Ο φορτιστής θα πρέπει να μπορεί να αντέχει ηλεκτρικά τα τοποθετημένα πάνελ. Θα χρειαστούμε μπαταρίες μόλυβδου βαθειάς εκφόρτισης, ειδικές για αυτόνομες εφαρμογές και όχι αυτοκινήτου. Αν τα φωτοβολταϊκά πάνελ βγάζουν 12V το καθένα, τότε θα τα τοποθετήσουμε παράλληλα μεταξύ τους έτσι ώστε να ανεβάσουμε την ισχύ τους, διατηρώντας την τάση στα 12V όπου δουλεύουν και οι περισσότερες συσκευές συνεχούς τάσης. Τέλος θα χρειαστούμε και ένα inverter μετατροπέα της συνεχούς τάσης των 12V DC σε 230 V AC, έτσι ώστε να μπορούν να δουλέψουν οι ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι. Φυσικά για να μη χρειαστούμε τεράστια ηλεκτρική ισχύ, τα φωτοβολταϊκά θα εξυπηρετούν τον φωτισμό, την ψύξη, το ηλεκτρικό κύκλωμα της θέρμανσης, την TV, Radio, τηλεπικοινωνίες και για να έχουμε οικονομία θα παροχετεύσουμε με ζεστό νερό χρήσης το πλυντήριο ρούχων και πιάτων. Με αυτόν τον τρόπο η κατανάλωση των πλυντηρίων από τα 3000 Watt πέφτει στα 350W. Η ηλεκτρική κουζίνα έχει αντικατασταθεί με ξυλόσομπα ή κουζίνα υγραερίου και το θερμοσίφωνο με ηλιακό θερμοσίφωνο. 5
Για τις ημέρες με συνεχή συννεφιά, το πρόβλημα λύνεται με μία ηλεκτρογεννήτρια ανάλογης ισχύος. Φυσικά μπορούμε να εγκαταστήσουμε και μία ανεμογεννήτρια συμπληρωματικά και να φορτίζει αυτή τις ήδη υπάρχουσες μπαταρίες. Με αυτό τον τρόπο έχουμε παραγωγή ρεύματος και το βράδυ, και τη συννεφιά, έτσι το να μην έχει ήλιο και να μη φυσάει είναι κάτι σπάνιο, και αν συμβεί για αρκετό καιρό υπάρχει εφεδρικά και η ηλεκτρογεννήτρια. 6
Το επόμενο στοιχείο που θα ασχοληθούμε είναι το νερό. Το νερό δεν είναι ένα αγαθό σε αυτάρκεια. Η σωστή διαχείριση του νερού είναι πλέον αναγκαία. Το νερό το εξασφαλίζεις με τους εξής τρόπους: α) Κτίζεις δίπλα σε ποτάμι ή πηγή β) Κάνεις γεώτρηση ή πηγάδι. γ) Κατασκευάζεις μία μεγάλη δεξαμενή 50 κυβικών μέσα στη γη, τη γεμίζεις από τις υδρορροές του σπιτιού και από όποια επιφάνεια μόνιμη ή έκτακτη μπορεί να μαζέψει το νερό της βροχής. Χρησιμοποιείς το νερό του δικτύου αν δεν μπορείς να κάνεις γεώτρηση αλλά το διαχειρίζεσαι ως εξής: Βάζεις σε όλες τις βρύσες εξόδους οικονομίας νερού, όπου κάνουν οικονομία στο νερό 60%. Χρησιμοποιείς μόνο πλυντήριο πιάτων. Δεν αφήνουμε την βρύση να τρέχει ενώ λουζόμαστε ή πλενόμαστε. Σκεπάζουμε το αυτοκίνητο ώστε να μην χρειάζεται συχνά πλύσιμο. Χρησιμοποιούμε μόνο αυτόματο σύστημα ποτίσματος και το ρυθμίζουμε να ποτίζει το βράδυ. Τοποθετούμε καζανάκια διπλής επιλογής. Και τέλος, αν κτίζουμε ή μένουμε σε μονοκατοικία, εγκαθιστούμε βιολογικό βόθρο. 7
Ο βιολογικός βόθρος είναι ένα σύστημα δεξαμενών που μπορεί και καθιστά τα λύματα ενός σπιτιού επαναχρησιμοποιήσιμα. Ο βιολογικός βόθρος χρησιμοποιεί ένα απλό τρόπο καθαρίσματος του νερού. Κρατάει με τη χρήση αέρα μέσα στα λύματα ζωντανούς εκείνους τους μικροοργανισμούς βακτηρίδια που αποσυνθέτουν τις οργανικές ύλες, με αποτέλεσμα το νερό που βγαίνει στο τέλος να είναι επαναχρησιμοποιήσιμο. Στην αρχική υδραυλική εγκατάσταση του σπιτιού μπορεί να γίνει διαχωρισμός των πλαστικών σωληνώσεων της αποχέτευσης των αποχωρητηρίων και όλων των υπολοίπων όπως ντους, νιπτήρες, νεροχύτες, πλυντήρια ρούχων και πιάτων. Επειδή στα δεύτερα το νερό δεν περιέχει ακαθαρσίες, αν χρησιμοποιηθούν οργανικά διασπώμενα απορρυπαντικά φιλικά προς το περιβάλλον, μπορεί να διοχετευθεί στο τελικό στάδιο του βιολογικού βόθρου, έτσι ώστε να χρησιμοποιηθεί πιο άμεσα. Το επεξεργασμένο νερό του βιολογικού βόθρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί: Για χρήση στα καζανάκια Για πλύσιμο βεραντών. Για πλύσιμο αυτοκινήτων. 8
Για πλύσιμο ρούχων. Για πότισμα. Για όλα τα παραπάνω θα πρέπει να υπάρχει από κατασκευής ξεχωριστός σωλήνας παροχής νερού, απευθείας από το τελικό στάδιο καθαρισμού του βιολογικού βόθρου. Για πόσιμο νερό και μπάνιο σώματος, θα χρησιμοποιείται καθαρό βρόχινο νερό από την δεξαμενή, ή από την γεώτρηση, ή από το δίκτυο. Θα χρησιμοποιείται φίλτρο νερού αντιστρόφου οσμώσεως με χρήση προφίλτρων, έτσι ώστε το νερό να είναι τελείως καθαρό χωρίς χλώριο και φυτοφάρμακα. Το ποσοστό του νερού που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να πίνει και να πλένεται είναι το 5% από το νερό που χρησιμοποιεί γενικά. Όλα τα παραπάνω στοιχεία και τεχνολογίες υπάρχουν στην ελληνική αγορά εδώ και πάρα πολλά χρόνια. Εμείς με αυτήν την εργασία προσπαθήσαμε να τα εντάξουμε σε μία οικία, έτσι ώστε να την τροποποιήσει σε όσο το δυνατόν πιο αυτόνομη. Να μην εξαρτάται δηλαδή από εταιρίες που σε κάποια στιγμή της ζωής μας μπορεί να μην είμαστε σε θέση να πληρώνουμε. 9
Σε αυτήν την εργασία έλαβαν μέρος οι μαθητές: 1. ΚΟΤΣΙΡΑΪ Κ. 2. ΔΕΛΗΧΑΤΖΗΣ Δ. 3. ΓΕΩΡΓΑΣ ΗΛ. 4. ΔΑΝΙΗΛΟΓΟΥ Κ. 5. ΤΣΕΛΑ ΑΛ. 6. ΤΣΑΠΟ Δ. 7. ΤΣΑΚΟΣ ΠΑΝ. 8. ΚΟΡΔΟΓΙΑΝΝΗΣ ΑΛ. 9. ΚΟΒΑΤΣΙ ΣΤ. 10. ΚΑΡΑΓΙΩΤΗΣ Θ. 11. ΚΑΤΣΙΑΦΛΑΚΑΣ Ι. 12. ΚΙΟΣΙΑ Ρ. 13. ΚΑΝΤΖΙΚΗΣ Γ. 14. ΖΑΧΑΡΙΑΔΗΣ Μ. 15. ΜΗΤΣΙΟΣ ΑΧ. 16. ΧΟΚΚΑ 10