Παιδικά ρούχα - Πακέτα Βάπτισης Papillonkids.gr

Ηλιακοί θερμοσίφωνες με συλλέκτες κενού. Μια πρωτοποριακή τεχνολογία στο χώρο των ηλιακών συστημάτων.

 

Ήλιος σημαίνει πρακτικά μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Για να είναι δυνατό όμως να χρησιμοποιηθούν ικανοποιητικά ποσά ηλιακής ενέργειας, πρέπει η ένταση της ολικής ηλιακής ακτινοβολίας (δηλαδή της άμεσης, της διάχυτης και από ανάκλαση) να είναι μεγάλη, και επιπλέον οι συννεφιασμένες ημέρες κατά τη διάρκεια του έτους να είναι λίγες. Έτσι στις μεσογειακές χώρες, η μεγάλη ηλιοφάνεια, που φτάνει περίπου τις 2600 - 3800 ώρες/έτος, κάνει εφικτή την αξιόλογη εκμετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας ειδικά για τη θέρμανση νερού, έτσι ώστε να μπορεί να περιοριστεί σημαντικά η χρήση άλλων μορφών ενέργειας, οι οποίες έχουν ως κύρια μειονεκτήματα το υψηλό κόστος και τη ρύπανση. Σε μία έρευνα σε 18 ηλιακούς θερμοσίφωνες, τα συστήματα που λειτουργούσαν με συλλέκτες κενού αποδείχθηκαν ιδιαίτερα αποδοτικά, με πραγματικά δεσμευόμενη ενέργεια 4 kWh/m² συλλεκτικής επιφάνειας και ημέρα ηλιοφάνειας. Οι συλλέκτες αυτοί βασίζουν τη λειτουργία τους σε σωλήνες με κενό αέρα και μετατρέπουν σε εκμεταλλεύσιμη ενέργεια ακόμη και πολύ ασθενή ακτινοβολία, με αποτέλεσμα την υψηλή μέση ετήσια απόδοση.
 


ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Η ιδιαίτερα υψηλή απόδοση των συλλεκτών αυτού του τύπου, οφείλεται στο μεγάλο ποσοστό απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας, στις χαμηλές γενικά απώλειες και στον αποτελεσματικό τρόπο μετάδοσης της θερμότητας. Η μετατροπή της ακτινοβολίας σε θερμότητα γίνεται πάνω σε μια μαύρη απορροφητική επιφάνεια. Είναι κατασκευασμένη από χαλκό και φέρει μία ειδικά επιλεγμένη επίστρωση, ανθεκτική σε συνθήκες κενού, με τη βοήθεια της οποίας επιτυγχάνεται συντελεστής απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας 0.96 (δηλαδή απορροφάται το 96% της ακτινοβολίας που προσπίπτει στην επιφάνεια), και συντελεστής ακτινοβολίας 0.1 (δηλαδή από την επιφάνεια ακτινοβολείται και χάνεται το 10% της συσσωρευμένης θερμότητας). Η επιφάνεια απορρόφησης ακτινοβολίας είναι τοποθετημένη μέσα σ' ένα σωλήνα, όπου επικρατεί κενό αέρα. Με τον κενό σωλήνα επιτυγχάνεται η βέλτιστη θερμομόνωση. Η μετάδοση θερμότητας με συναγωγή δε γίνεται εφόσον δεν υπάρχει αέρας και η αγωγιμότητα είναι αμελητέα χάρη στην κατασκευαστική διαμόρφωση του σωλήνα. Έτσι η τελική ποσότητα της πρακτικά εκμεταλλεύσιμης ενέργειας είναι μεγαλύτερη απ' ό,τι οι συνηθισμένοι ηλιακοί θερμοσίφωνες. Η επιφάνεια απορρόφησης ακτινοβολίας συνδέεται με το σωλήνα που περιέχει το θερμαντικό μέσο με μεταλλική συγκόλληση. Μ' αυτό τον τρόπο, η μετάδοση της θερμότητας γίνεται με πολύ μεγάλο βαθμό απόδοσης.

ΧΡΗΣΗ
Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες με συλλέκτες κενού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση νερού χρήσης, θέρμανση νερού κολυμβητηρίων ή για ενίσχυση θέρμανσης χώρων. Διατίθενται σε σετ των 15 και 30 σωλήνων που αντιστοιχούν σε συλλεκτική επιφάνεια 1.5 και 3 m² αντίστοιχα. Ανά τετ. μετ. συλλεκτικής επιφάνειας αποδίδονται κατά μέσο όρο 4 kWh θερμότητας την ημέρα. Ένα σετ 30 σωλήνων μπορεί να θερμάνει ημερήσια 200-280 λίτρα νερού γενικής χρήσης. Αυτό αντιστοιχεί στις κανονικές ανάγκες ενός νοικοκυριού 4 ατόμων. Επίσης είναι δυνατή η συμβολή αυτών των ηλιακών συλλεκτών στη θέρμανση χώρων. Έτσι μπορεί μια εγκατάσταση ενδοδαπέδιας θέρμανσης να χρησιμοποιήσει το περίσσευμα ζεστού νερού, εάν υπάρξει ανάγκη. Η αποθηκευμένη ηλιακή θερμότητα μπορεί να αποδοθεί και σε κλασικά σώματα καλοριφέρ σε συνηθισμένες εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης. Έτσι, για παράδειγμα, υπάρχει η δυνατότητα για καλύτερη θέρμανση π.χ. του μπάνιου τις κρύες μέρες εάν βέβαια επικρατεί ηλιοφάνεια. Αυτού του είδους οι συλλέκτες είναι κατάλληλοι τόσο για έμμεση, όσο και για άμεση μεταφορά θερμότητας. Η έμμεση μετάδοση για νερό καθημερινής χρήσης, νερό πισίνας ή για θέρμανση χώρων, γίνεται με τη βοήθεια ενός εναλλάκτη θερμότητας σε κλειστό κύκλωμα που είναι προφυλαγμένο από τις χαμηλές θερμοκρασίες. Η ανοξείδωτη χαλύβδινη κατασκευή των τμημάτων που περιέχουν νερό, δίνει επίσης τη δυνατότητα για απευθείας θέρμανση νερού καθημερινής χρήσης ή νερού πισίνας. Σ' αυτή την περίπτωση θα πρέπει κατά το χειμώνα να παίρνονται μέτρα προστασίας κατά του παγώματος.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
Το θερμαντικό μέσο, το οποίο είναι ένα πτητικό υγρό που κυκλοφορεί μέσα στο σωλήνα όπου τελικά καταλήγει η συσσωρευμένη θερμότητα όπως περιγράφηκε παραπάνω. Το θερμαντικό μέσο παραλαμβάνει τη δεσμευμένη θερμότητα της ακτινοβολίας και τη μεταφέρει στο συμπυκνωτή του θερμού ηλιακού κυκλώματος. Εκεί ο ατμός
συμπυκνώνεται και αφού κατόπιν αποδώσει τη θερμότητα του σε κάποιον εναλλάκτη θερμότητας (π.χ. στο θερμαντήρα), επιστρέφει ξανά στη ζώνη εξάτμισης για την επανάληψη της διαδικασίας. Η υπερθέρμανση αποκλείεται με την αυτοπροστασία που υπάρχει στο σύστημα: όταν το θερμαντικό μέσο εξατμιστεί τελείως, δεν μπορεί να μεταφερθεί περισσότερη θερμότητα. Με συννεφιασμένο ουρανό, η εκμεταλλεύσιμη ακτινοβολία είναι φυσικά λιγότερη. Σε αυτή την περίπτωση, το νερό προθερμαίνεται με τη διάχυτη ακτινοβολία και κατόπιν με ρεύμα ή με λέβητα επιτυγχάνεται η επιθυμητή θερμοκρασία.

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να εγκατασταθούν σε επίπεδες και κεκλιμένες στέγες, ή σε κάποιο μη σκιαζόμενο μέρος του κήπου προσανατολισμένοι προς το Νότο. Η προσαρμογή τους για θέρμανση νερού χρήσης ή για θέρμανση χώρων είναι απλή. Όταν είναι επιθυμητός ο εκσυγχρονισμός συστημάτων κεντρικής θέρμανσης, οι συλλέκτες μπορούν να προσαρμοστούν στην υφιστάμενη εγκατάσταση. Η απαιτούμενη συλλεκτική επιφάνεια για πισίνες εξαρτάται από τα δεδομένα κατασκευής τους και από τις ιδιαίτερες απαιτήσεις όσον αφορά τη χρήση τους. Ως ενδεικτική τιμή για το μέγεθος της εγκατάστασης, ισχύει ότι η επιφάνεια των συλλεκτών πρέπει να ανέρχεται περίπου στο μισό της επιφάνειας του νερού της πισίνας. Το σύστημα συμπεριλαμβάνει εκτός από το συλλέκτη, εξαρτήματα σύνδεσης και διανομής. Για τη θέρμανση και την αποθήκευση του νερού συνιστώνται δοχεία αποθήκευσης μεγέθους μεταξύ 300 και 1000 λίτρων. Διαθέτουν θερμικές επιφάνειες υψηλής ποιότητας, οι οποίες εξασφαλίζουν μία βέλτιστη απόδοση, όσον αφορά τη μετάδοση θερμότητας και η ισχυρή τους μόνωση περιορίζει στο ελάχιστο τις θερμικές απώλειες από ακτινοβολία.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα αυτών των συλλεκτών, είναι η εύκολη συναρμολόγηση τους από υδραυλικούς και οι μικρές απαιτήσεις όσον αφορά το χώρο εγκατάστασής τους. Το σύστημα δεν περιλαμβάνει κανένα κινητό μέλος και αποτελείται από ερμητικά κλειστό κύκλωμα. Γι' αυτό και δεν υπόκεινται σε φθορά και δε χρειάζεται συντήρηση. Δεν υπάρχει εξάλλου κίνδυνος από διάβρωση, πάγωμα ή υπερθέρμανση. Ζημιές εξαιτίας της καθημερινής χρήσης πρακτικά αποκλείονται. Η αντοχή των γυάλινων σωλήνων υπερβαίνει, λόγω του κυλινδρικού σχήματός τους, την αντοχή ενός παραθύρου στέγης του ίδιου πάχους. Ο γενικός προσανατολισμός εξάλλου των συλλεκτών προς το Νότο, προστατεύει επιπλέον την εγκατάσταση από τις ακραίες καιρικές καταστάσεις. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα είναι ότι σε περίπτωση καταστροφής ενός σωλήνα αυτός μπορεί να αλλαχτεί χωρίς άλλη επέμβαση στην υδραυλική εγκατάσταση.

 

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ