• Save
Ηλιακός θερμοσίφωνας
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Ηλιακός θερμοσίφωνας

on

  • 2,152 views

εργασία στο μάθημα της Τεχνολογίας

εργασία στο μάθημα της Τεχνολογίας

Statistics

Views

Total Views
2,152
Views on SlideShare
2,135
Embed Views
17

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

1 Embed 17

http://tech1gnp.pbworks.com 17

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Ηλιακός θερμοσίφωνας Document Transcript

  • 1. 1ο Γυμνάσιο N. Ψυχικού Σχολικό Έτος 2012-2013 ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ Θεματική Ενότητα: Ενέργεια – Ισχύς Εργασία στο Μάθημα της Τεχνολογίας Α’ Γυμνασίου Μαρίλη Στούμπου Τμήμα Α3
  • 2. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ Περιεχόμενα 1. Εισαγωγή ……….2 2. Περιγραφή……….4 3. Ιστορική εξέλιξη…..6 4. Επιστημονικά στοιχεία – Αρχή λειτουργίας….8 5. Επιπτώσεις στο περιβάλλον….10 6. Χρησιμότητα στην κοινωνία….12 7. Υλικά και εργαλεία – Εκτίμηση κόστους κατασκευής…14 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ….15 2
  • 3. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 1. Εισαγωγή Ο τίτλος της παρούσας εργασίας είναι «ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ» και έχει σαν στόχο τη δημιουργία διάταξης η οποία μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε θερμική, τον λεγόμενο ηλιακό θερμοσίφωνα. Η εργασία εντάσσεται στη θεματική ενότητα «ΕΝΕΡΓΕΙΑ - ΙΣΧΥΣ» και πραγματοποιείται στα πλαίσια του μαθήματος «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Α΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» στο 1ο Γυμνάσιο Νέου Ψυχικού. Σχεδόν καθετί που συμβαίνει στη Γη αλλά και σε όλο το Σύμπαν απαιτεί κάποιου είδους ενέργεια. Τα φυτά χρειάζονται ενέργεια για να μεγαλώσουν, τα αυτοκίνητα για να κινηθούν και εμείς για να ζήσουμε. Η ενέργεια δεν δημιουργείται από το μηδέν ούτε χάνεται, απλά μετατρέπεται από μία μορφή σε άλλη (κινητική, δυναμική, χημική, θερμότητα, φως, ηλεκτρισμός…) με τη χρήση μηχανών, συσκευών και κατάλληλων διατάξεων. Η παραγωγή ενέργειας σε όλο τον κόσμο βασίζεται κατά κύριο λόγο στη χρήση των λεγόμενων ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, άνθρακας ή φυσικό αέριο). Όμως, η μείωση των αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων καθώς και τα σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλεί η καύση τους οδηγούν σταθερά προς την ολοένα αυξανόμενη εκμετάλλευση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (αιολική, ηλιακή, κλπ). Η Ελλάδα βρίσκεται σε μία από τις πλέον ευνοημένες περιοχές του πλανήτη μας, τόσο από την πλευρά της προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας, όσο και από αυτήν της διαθεσιμότητάς της. Πράγματι, στο μεγαλύτερο τμήμα της χώρας, η ηλιοφάνεια διαρκεί περισσότερες από 2.700 ώρες το χρόνο. Αυτό συντελεί στο να είναι δυνατή, σε ολόκληρη την επικράτεια, η οικονομικά επωφελής εκμετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας σε ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών. Αδιάψευστη απόδειξη του γεγονότος αυτού αποτελεί η μεγάλη εξάπλωση των κάθε είδους συστημάτων εκμετάλλευσης της ηλιακής 3
  • 4. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ ενέργειας, με ευρύτερα διαδεδομένους τους γνωστούς σε όλους ηλιακούς θερμοσίφωνες. Στην εργασία μας προσπαθούμε να δείξουμε πως είναι δυνατή η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμική με τη χρήση των λεγόμενων ηλιακών συλλεκτών και θερμοσιφώνων. Σαν εφαρμογή, θα θερμάνουμε νερό για οικιακή χρήση θέλοντας έτσι να υπογραμμίσουμε την καταλληλότητα της συγκεκριμένης τεχνολογίας για αυτόνομες εφαρμογές σε περιοχές με κατάλληλο γεωγραφικό πλάτος και έντονη ηλιοφάνεια, όπως η Ελλάδα. Στα επόμενα κεφάλαια θα ασχοληθούμε κατά σειρά με την περιγραφή της διάταξης, την ιστορική εξέλιξη της σχετικής τεχνολογίας θερμικών ηλιακών συστημάτων, τις περιβαλλοντικές συνέπειες και τη χρησιμότητα στην κοινωνία από την ευρεία χρήση της ενώ θα δοθούν τα σχέδια της διάταξης, κατάλογος υλικών και εργαλείων, εκτίμηση κόστους κατασκευής και βιβλιογραφία. Εικόνα 1.1. Η ενέργεια από τον ήλιο φτάνει στη Γη και θερμαίνει νερό για οικιακή χρήση 4
  • 5. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 2. Περιγραφή Ο γνωστός μας ηλιακός θερμοσίφωνας, που βρίσκεται ήδη στα περισσότερα ελληνικά σπίτια, αποτελείται από δύο βασικά μέρη: • Το τμήμα συλλογής (ο ηλιακός συλλέκτης, δηλαδή η επιφάνεια απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας) • Το τμήμα αποθήκευσης (η δεξαμενή αποθήκευσης του νερού) Η “καρδιά” του συστήματος είναι ο ηλιακός συλλέκτης, όπως αυτός που είναι τοποθετημένος στην ταράτσα ή στη στέγη ενός σπιτιού. Η ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει στη μαύρη, μεταλλική συνήθως, επίπεδη επιφάνεια του ηλιακού συλλέκτη. Πάνω από την απορροφητική επιφάνεια βρίσκεται ένα διαφανές κάλυμμα, συνήθως από γυαλί ή πλαστικό, που αφήνει τις ακτίνες του ήλιου να περάσουν, αλλά εμποδίζει τη θερμότητα να ξεφύγει. Αν τοποθετήσουμε σωληνώσεις με νερό σε επαφή με την απορροφητική επιφάνεια, μπορούμε να της αποσπάσουμε την πολύτιμη, συγκεντρωμένη ενέργεια. Αυτή την ενέργεια τη μεταφέρουμε, με τη μορφή ζεστού νερού, σε μια μονωμένη δεξαμενή αποθήκευσης. Στον απλό ηλιακό θερμοσίφωνα που δείχνουμε στη εργασία μας αυτή η κυλινδρική δεξαμενή βρίσκεται πιο ψηλά από το συλλέκτη έτσι ώστε το ζεστό νερό να κυκλοφορεί μόνο του και να ρέει από το συλλέκτη προς τη δεξαμενή χωρίς εξωτερική βοήθεια. 5
  • 6. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ Εικόνα 2.1. Ηλιακός θερμοσίφωνας και τα βασικά μέρη του: ηλιακός συλλέκτης και δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού 6
  • 7. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 3. Ιστορική Εξέλιξη 3.1. Ηλιακή ενέργεια Η κύρια πηγή ενέργειας για τον πλανήτη μας είναι ο ήλιος ο οποίος εκπέμπει προς τη Γη φως και θερμότητα. Η γη δέχεται απ’ τον ήλιο τεράστιες ποσότητες ενέργειας σε μορφή ακτινοβολίας που άμεσα ή έμμεσα είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση στη ζωή όλων των έμβιων όντων. Η ελάττωση των αποθεμάτων σε φυσικά ορυκτά καύσιμα και τα περιβαλλοντικά προβλήματα που συνοδεύουν τη χρήση τους ανάγκασαν τους ειδικούς να στραφούν, με αυξανόμενο ενδιαφέρον, στη μελέτη όλων των δυνατών τρόπων, που θα βοηθούσαν στην αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για τις καθημερινές ανάγκες του ανθρώπου. Η ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης, θερμαίνει το έδαφος και τα νερά, ενώ εξατμίζει το νερό των ποταμών και των ωκεανών. Μόνο ένα μικρό ποσοστό (μικρότερο από 2%) μετατρέπεται σε χημική ενέργεια, που αποθηκεύεται στα φυτά με τη φωτοσύνθεση. 3.2. Θέρμανση από τον ήλιο – Ηλιακοί συλλέκτες Η πρώτη, άμεση χρήση της ηλιακής ενέργειας είναι η θέρμανση των ίδιων των ανθρώπων, των χώρων που κατοικούν και εργάζονται, του νερού που χρησιμοποιούν, αλλά και φούρνων για την παρασκευή φαγητού. Αυτές είναι παλιές, παραδοσιακές πρακτικές που σήμερα χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο μαζί με νέες πρακτικές. Ο ηλιακός θερμοσίφωνας άρχισε να χρησιμοποιείται μετά την πετρελαϊκή κρίση της δεκαετίας του '70 και ιδιαίτερα τη δεκαετία του '80 άρχισε η ευρεία χρήση του στις χώρες με σημαντική ηλιοφάνεια. Στην Κύπρο αναλογεί ένας ηλιακός θερμοσίφωνας για κάθε πέντε κατοίκους, ενώ στο Ισραήλ η χρήση τους είναι υποχρεωτική στις καινούργιες οικοδομές. Σε πολλές άλλες χώρες η χρήση τους επιδοτείται. 7
  • 8. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ Στην Ελλάδα η διάδοση των ηλιακών αυτών συσκευών είναι πολύ εντυπωσιακή: το πρώτο μοντέλο λανσαρίστηκε το 1974, το 1980 υπήρχαν εγκατεστημένα περίπου εκατόν πενήντα χιλιάδες τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών και το 2004 περίπου τρία εκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα συλλεκτών. Μέρος της επιτυχίας αυτής των ηλιακών θερμοσιφώνων στην Ελλάδα οφείλεται στα φορολογικά κίνητρα που είχε θεσπίσει το Ελληνικό κράτος. Σήμερα οι ηλιακοί θερμοσίφωνες χρησιμοποιούνται από περισσότερους από ένα εκατομμύριο καταναλωτές στη χώρα. Μέχρι και τα τελευταία χρόνια, η Ελλάδα ήταν απ' τις κύριες κατασκευάστριες χώρες ηλιακών θερμοσιφώνων. Αρκεί να σκεφτούμε ότι οι ηλιακοί συλλέκτες που έχουν εγκατασταθεί στη χώρα μας είναι περίπου οι μισοί απ’ όσους έχουν εγκατασταθεί σε όλες τις χώρες της Ευρωπαικής ένωσης. Έτσι, η Ελλάδα είναι η πρώτη χώρα στην Ευρώπη (με εξαίρεση την Κύπρο) σε εγκατεστημένους ηλιακούς συλλέκτες ανά κάτοικο. 8
  • 9. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 4. Επιστημονικά στοιχεία – Αρχή λειτουργίας Η “καρδιά” του συστήματος είναι ο ηλιακός συλλέκτης, που είναι τοποθετημένος στην ταράτσα ή στη στέγη ενός σπιτιού. Ο συλλέκτης παγιδεύει την ηλιακή ακτινοβολία για να παράγει θερμότητα. Στη συνέχεια, αυτή η θερμότητα μεταφέρεται στον τόπο που θα αποθηκευτεί ή θα καταναλωθεί. Η ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει στη μαύρη, μεταλλική συνήθως, επίπεδη επιφάνεια του ηλιακού συλλέκτη, η οποία απορροφά έντονα την ακτινοβολία και θερμαίνεται. Είναι γνωστό ότι οι μαύρες επιφάνειες απορροφούν αποτελεσματικότερα την ακτινοβολία από τις ανοιχτόχρωμες οι οποίες ανακλούν ένα μεγάλο μέρος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας (αντί να την απορροφούν και να θερμαίνονται από αυτήν). Αυτός είναι ο λόγος που ο συλλέκτης αποτελείται από μαύρη επιφάνεια. Πάνω από την απορροφητική επιφάνεια βρίσκεται ένα διαφανές κάλυμμα (Εικόνα 2.1), συνήθως από γυαλί ή πλαστικό, που αφήνει τις ακτίνες του ήλιου να περάσουν, αλλά εμποδίζει τη θερμότητα που ζεσταίνει την επιφάνεια να ξεφύγει (φαινόμενο θερμοκηπίου). Δηλαδή, αυτό που συμβαίνει είναι ανάλογο με ένα αυτοκίνητο (ή ένα θερμοκήπιο) που είναι εκτεθειμένο στον ήλιο. Η ακτινοβολία περνάει από τα τζάμια και θερμαίνει τον εσωτερικό χώρο αλλά το γυαλί δεν επιτρέπει στη θερμότητα να «δραπετεύσει» πίσω προς το περιβάλλον παγιδεύοντάς την στο εσωτερικό του αυτοκινήτου (ή του θερμοκηπίου). Έτσι και στον ηλιακό συλλέκτη, η ακτινοβολία αφού περάσει το εξωτερικό, προστατευτικό, διαφανές κάλυμμα (από γυαλί ή πλαστικό) θερμαίνει την απορροφητική μαύρη επιφάνεια και η θερμότητα παγιδεύεται εκεί. Παρατηρούμε ότι στην περίπτωση αυτή έχουμε μια θετική εφαρμογή του φαινομένου του θερμοκηπίου σε αντίθεση με τα γνωστά αρνητικά αποτελέσματα που αυτό έχει όσον αφορά την υπερθέρμανση του πλανήτη μας (εδώ βέβαια το ρόλο του γυαλιού τον παίζει 9
  • 10. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ το αυξημένο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα που ευθύνεται για την παγίδευση της θερμότητας στη Γη). Τοποθετούμε σωληνώσεις με νερό σε επαφή με το πίσω μέρος της μαύρης απορροφητικής επιφάνειας του συλλέκτη, ώστε να της αποσπάσουμε τη συγκεντρωμένη θερμική ενέργεια (Εικόνα 2.1). Αυτή την ενέργεια τη μεταφέρουμε, με τη μορφή ζεστού νερού σε μια μονωμένη δεξαμενή αποθήκευσης, απ’ όπου θα την πάρουμε όταν τη χρειαστούμε. Η δεξαμενή αποθήκευσης του νερού έχει χωρητικότητα που κυμαίνεται από 100 έως 200 λίτρα για συνήθεις οικιακές εφαρμογές. Ο ηλιακός θερμοσίφωνας κατά την λειτουργία του εκμεταλλεύεται το φυσικό φαινόμενο της ροής των ρευστών λόγω διαφοράς θερμοκρασίας (διαφοράς πυκνότητας), γνωστό και σαν αρχή του θερμοσιφώνου (δηλαδή το ζεστό νερό επειδή είναι ελαφρύτερο από το κρύο έχει την τάση να ανεβαίνει προς τα πάνω ενώ ταυτόχρονα το κρύο έρχεται να το αντικαταστήσει στο κάτω μέρος μέχρις ότου θερμανθεί και αυτό, δημιουργώντας μια συνεχή φυσική κυκλοφορία). Έτσι πετυχαίνεται με φυσικό τρόπο (χωρίς αντλία) συνεχής ροή του νερού, από το θερμότερο σημείο (ηλιακοί συλλέκτες) προς το ψυχρότερο (δεξαμενή νερού). Για να είναι αυτό δυνατό πρέπει το ψυχρότερο σημείο να είναι ψηλότερα από το θερμότερο σημείο και για τον λόγο αυτό σε όλους τους ηλιακούς θερμοσίφωνες η δεξαμενή αποθήκευσης είναι πάντα ψηλότερα από τους ηλιακούς συλλέκτες (Εικόνα 2.1). Οι ηλιακοί συλλέκτες των θερμοσιφώνων έχουν πάντα νότιο προσανατολισμό και κλίση 20 – 50 μοιρών, γιατί έτσι συλλέγουν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στη διάρκεια της ημέρας και στη διάρκεια του έτους. Μερικά από τα πλεονεκτήματα των ενεργητικών ηλιακών συστημάτων είναι η απλότητα της κατασκευής και εγκατάστασής τους, τα σχετικά φτηνά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους και η αποδοτική μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε θερμική. 10
  • 11. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 5. Επιπτώσεις στο περιβάλλον Ο ηλιακός θερμοσίφωνας είναι μια απ' τις "καθαρότερες" και πιο αποδοτικές συσκευές που χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Πρακτικά είναι ένα ηλιακό σύστημα που σκοπό έχει να ζεστάνει το νερό αξιοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία. Στη διάρκεια ζωής του ο απλός οικιακός ηλιακός θερμοσίφωνας εξοικονομεί περίπου δυο χιλιάδες ευρώ απ' τους λογαριασμούς ρεύματος, ενώ αποφεύγεται η έκλυση σημαντικών ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Κάθε ντους με νερό από ηλιακό θερμοσίφωνα ισοδυναμεί με τρία κιλά διοξειδίου του άνθρακα λιγότερα στην ατμόσφαιρα. Μια μικρή αναφορά στα περιβαλλοντικά οφέλη που απορρέουν από τη χρήση των ηλιακών συλλεκτών δείχνει ότι επιτυγχάνονται τα εξής: • Εξοικονόμηση καυσίμων που ισοδυναμεί με 50-60 kg πετρελαίου ανά τετραγωνικό μέτρο ηλιακού συλλέκτη ανά έτος. • Μείωση εκπομπών CO2 άνω των 0.75 τόνων ανά τετραγωνικό μέτρο ηλιακού συλλέκτη ανά έτος (όταν εξοικονομούμε ηλεκτρισμό για τη θέρμανση του νερού). Αν υποθέσουμε ότι κάθε οικιακός ηλιακός θερμοσίφωνας έχει συλλέκτη 2 m2 η αποτροπή της εκπομπής συνολικά 1.5 τόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο, αντιστοιχεί σε όσο θα απορροφούσαν 2.4 στρέμματα (2400 m2 ) δάσους. Επιπλέον, συνεπάγεται λιγότερες εκπομπές άλλων επικίνδυνων ρύπων (όπως τα αιωρούμενα μικροσωματίδια, τα οξείδια του αζώτου, οι ενώσεις του θείου, κ.λπ) εξ αιτίας της εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι το σημαντικότερο “αέριο του θερμοκηπίου” και οι εκπομπές του πυροδοτούν το φαινόμενο της υπερθέρμανσης του πλανήτη και αλλάζουν το κλίμα της Γης, ενώ η ατμοσφαιρική ρύπανση έχει σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία και το περιβάλλον. 11
  • 12. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ Η στροφή στις καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή, αποτελεί τη μόνη διέξοδο για την αποτροπή των κλιματικών αλλαγών που απειλούν σήμερα τον πλανήτη και για τη μείωση της ρύπανσης του αέρα. Συνεπώς οι ηλιακοί συλλέκτες συνεπάγονται σημαντικά οφέλη για το περιβάλλον και την κοινωνία. 12
  • 13. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 6. Χρησιμότητα στην κοινωνία Όπως είναι γνωστό, οι ενεργειακές ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου είναι εξαιρετικά υψηλές. Αυτές καλύπτονται σήμερα, κατά πολύ μεγάλο ποσοστό, από ορυκτές καύσιμες ύλες (άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) των οποίων η αποθηκευμένη χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα με καύση. Η χρήση όμως αυτών των καυσίμων υλών έχει σημαντικότατα μειονεκτήματα. Κατά την καύση παράγονται σημαντικές ποσότητες ρύπων με αποτέλεσμα την εξαιρετικά μεγάλη επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Όλες σχεδόν οι μεγάλες πόλεις αντιμετωπίζουν σοβαρό πρόβλημα ρύπανσης με επιπτώσεις στη υγεία των ανθρώπων, οι θάλασσες και οι ποταμοί ρυπαίνονται από ενεργειακά απόβλητα και επικίνδυνες κλιματικές αλλαγές απειλούν τον πλανήτη μας. Εξίσου μεγάλο μειονέκτημα αποτελεί το γεγονός ότι οι ορυκτές καύσιμες ύλες δεν είναι ανανεώσιμες και αργά ή γρήγορα θα εξαντληθούν. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα και πολλές συγκρούσεις για τον έλεγχο των κοιτασμάτων τους. Αποτελεί λοιπόν πρόκληση για την κοινωνία μας η χρήση των ήπιων, καθαρών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στην πρώτη θέση των οποίων βρίσκεται η ηλιακή ενέργεια. Η ηλιακή ακτινοβολία δεν ελέγχεται από κανέναν και αποτελεί έναν ανεξάντλητο εγχώριο ενεργειακό πόρο. Το θερμό νερό που μας δίνει ένα θερμικό ηλιακό σύστημα μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε στη συνέχεια για τις καθημερινές μας ανάγκες, τη θέρμανση των χώρων στις κατοικίες ή στην εργασία, τη θέρμανση κολυμβητικών δεξαμενών, γεωργικών εγκαταστάσεων κ.λπ. Ένας ηλιακός θερμοσίφωνας μπορεί να δώσει όσο ζεστό νερό χρειάζεται καθημερινά μια οικογένεια, με την προϋπόθεση, βέβαια, ότι έχουμε μια μέρα με ήλιο. Μπορούμε, όμως, να παράγουμε μεγάλη ποσότητα ζεστού νερού αν συνδέσουμε μεταξύ τους πολλούς ηλιακούς συλλέκτες και αποθηκεύσουμε το ζεστό νερό σε μεγάλες μεμονωμένες δεξαμενές. Η 13
  • 14. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ αποθήκευση της θερμότητας για χρήση της ενέργειας σε ώρες μειωμένης ή ανύπαρκτης ηλιοφάνειας είναι πολύ σημαντικό θέμα και μπορεί να γίνει και με άλλα «αποθηκευτικά μέσα» εκτός του νερού. Μέχρι και τα τελευταία χρόνια, η Ελλάδα ήταν απ' τις κύριες κατασκευάστριες χώρες ηλιακών θερμοσιφώνων. Από τη δεκαετία του ’70 η μεγάλη διάδοση των ηλιακών συλλεκτών συνέτεινε στο να δημιουργηθεί ένας ακμάζων βιομηχανικός κλάδος στη χώρα με καλές εξαγωγικές επιδόσεις, παραγωγή πιστοποιημένων, ποιοτικών προϊόντων και θέσεων εργασίας για ειδικευμένο προσωπικό. Ο επιτυχημένος αυτός κλάδος αποτελεί κλασικό πλέον παράδειγμα βιομηχανικής ανάπτυξης που συνδυάζει την οικονομική απόδοση με προϊόντα που προσφέρουν ενέργεια από ανανεώσιμη πηγή και ταυτόχρονα βοηθούν στην προστασία του περιβάλλοντος και στην εξοικονόμηση χρημάτων για τον καταναλωτή. Συνεπώς, η ευρεία εισαγωγή και χρήση των διατάξεων αυτών σε επίπεδο νοικοκυριών αλλά και βιοτεχνικών / βιομηχανικών εγκαταστάσεων έχει προσφέρει πολλαπλά οφέλη στην κοινωνία μας. Επιπλέον, πρέπει να δει κανείς και τις τεχνολογικές δυνατότητες που υπάρχουν σήμερα και τις προοπτικές που ανοίγονται για την εξέλιξη των υπαρχόντων θερμικών ηλιακών συστημάτων και την παραγωγή νέων, καινοτόμων διατάξεων που θα δώσουν νέα ώθηση στον κλάδο και θα αυξήσουν τις ενεργειακές και περιβαλλοντικές επιδόσεις τους. Για παράδειγμα, αναφέρουμε τον συνδυασμό ηλιακού συλλέκτη και φωτοβολταϊκού σε μία συσκευή όπου η επιφάνεια συλλογής της ηλιακής ενέργειας θα παράγει ταυτόχρονα ηλεκτρικό ρεύμα και θερμική ενέργεια για να ζεσταίνεται το νερό ή άλλο μέσο. Ο συνδυασμός αυτός θεωρείται το επόμενο μεγάλο βήμα στο χώρο και θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της απόδοσης στην εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας. 14
  • 15. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 7. Υλικά και εργαλεία – Εκτίμηση κόστους κατασκευής 7.1. Υλικά κατασκευής και κόστος Κουτάκι αλουμινίου…….. 1 € Κομμάτια ξύλου κόντρα πλακέ…. 2 € Κομμάτια plexiglass…. 2 € Διαφανής συγκολλητική ταινία… 0.5 € Κόλλα……….. 0.5 € Λαστιχάκια Χαρτόνι κανσόν (μαύρο)…… 0.75 € ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ: 6.75 € 7.2. Εργαλεία Κοπίδι Ψαλίδι Μαρκαδόρος posca (γκρι) Μαρκαδόρος μαύρος 15
  • 16. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ 16
  • 17. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΑ ΜΑΘΗΤΕΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ, Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (KAΠE), Περιοδικός Τύπος Α.Ε., Αθήνα 2007 ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΠΗΓΕΣ – ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ – ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ, Ίδρυμα Ευγενίδου, Αθήνα 1996 ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ 2, Α.Κ. ΦΑΚΑΡΟΣ (ΜΗΧ-ΗΛ ΕΜΠ) ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ – ΗΛΙΑΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ, ΕΡΓ. ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ, Οδηγός για σπουδαστές, ΚΑΠΕ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΙ ΠΗΓΕΣ ΤΗΣ, Βιβλία Ι και ΙΙ, Γ.Θ. Καλκάνης, ΚΑΠΕ Ηλιακός θερμοσίφωνας, Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%97%CE%BB%CE%B9%CE%B1%CE %BA%CF%8C%CF%82_%CE%B8%CE%B5%CF%81%CE%BC%CE%BF %CF%83%CE%AF%CF%86%CF%89%CE%BD%CE%B1%CF%82 http://www.energolab.gr/index.asp?c=32#sillektis 17