Του Βασίλη Θεοδώρου,
υπεύθυνου τομέα Έρευνας και Ανάπτυξης της Charmeg
Σε μια χώρα με μεγάλη ηλιοφάνεια σαν τη δική μας η ηλιακή υποβοήθηση του συστήματος θέρμανσης αποτελεί επιλογή την οποία ο ιδιοκτήτης του κτιρίου πρέπει να λάβει σοβαρά υπόψη του. Η σχετική τεχνολογία είναι αρκετά ώριμη και το πεδίο εφαρμογής της ευρύ. Έτσι από χρόνια άλλες χώρες, αλλά τελευταία και η δική μας, απολαμβάνει τους αποδοτικούς και οικολογικούς καρπούς της εξοικονόμησης καυσίμων σε όλο και περισσότερες εγκαταστάσεις.
Αναμφίβολα το σύστημα ηλιακής υποβοήθησης της θέρμανσης είναι πολυπλοκότερο και συνθετότερο από τις συνήθεις θερμάνσεις. Η εύρυθμη λειτουργία του αποτελεί το καλό αποτέλεσμα της ορθής λειτουργίας πολλών επιμέρους συστημάτων. Και τούτο πρέπει να συμβαίνει πάντα, με οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες, με οποιοδήποτε φορτίο και ασφαλώς με οποιαδήποτε ηλιοφάνεια. Η ηλιακή υποβοήθηση δεν πρέπει απλά να δουλεύει αλλά να λειτουργεί με την μεγαλύτερη εξοικονόμηση καυσίμου υπό όλες τις ενδεχόμενες καταστάσεις. Έτσι διασφαλίζεται η ταχεία απόσβεση της επιπλέον επένδυσης για την ηλιακή υποβοήθηση.
Ταυτόχρονα η εγκατάσταση θα πρέπει να προστατεύεται από καταστροφές που πιθανόν να προκύψουν όταν ο έλεγχος του συστήματος χαθεί. Μην λησμονούμε ότι μια τέτοια διάταξη διαχειρίζεται μεγάλα ποσά ενέργειας που μπορούν εύκολα να προξενήσουν βλάβες στο σύστημα. Η πρόβλεψη της προστασίας του συστήματος αλλά και ο αποτελεσματικός έλεγχός του είναι θέματα που πρέπει να εξεταστούν εξαρχής. Για να πετύχουμε τους δυο παραπάνω στόχους της απόδοσης και του αποτελεσματικού ελέγχου δεν έχουμε παρά να καταφύγουμε στον ενδελεχή και επιμελημένο σχεδιασμό του συστήματος αλλά και την επιλογή των κατάλληλων ηλεκτρονικών αυτοματισμών. Οι Ελεγκτές Ηλιακών Εγκαταστάσεων είναι οι διατάξεις που επιφορτίζονται το βαρύ έργο του συνολικού ελέγχου. Η κατάλληλη επιλογή και ο σωστός τους προγραμματισμός αποτελούν δικλείδες ασφαλείας και οικονομικής λειτουργίας.
Ποια όμως πρέπει να είναι τα εξελιγμένα χαρακτηριστικά ενός ελεγκτή που αποτελεί τον «εγκέφαλο» μιας τέτοιας εγκατάστασης;
1. Τα καλώδια των αισθητηρίων συχνά εκτείνονται για αρκετά μέτρα εκτεθειμένα στο περιβάλλον. Δεν είναι λοιπόν παρά πρώτης τάξεως «κεραίες» έτοιμες να συλλέξουν επαγωγικά την τάση από την κοντινή πτώση κεραυνών ή ακόμα και τα ηλεκτροστατικά φορτία που αναπτύσσονται. Το αποτέλεσμα είναι η καταστροφή της εισόδου του ελεγκτή και η απώλεια δεδομένων θερμοκρασίας από αυτόν. Ο καλός ελεγκτής περιλαμβάνει διατάξεις αποτελεσματικής αντικεραυνικής προστασίας από τέτοιες σκληρές αλλά όχι σπάνιες καιρικές συνθήκες.
2. Η αντιπαγωτική προστασία του συλλέκτη είναι επίσης ένα πολύ χρήσιμο χαρακτηριστικό των ελεγκτών. Επιφορτίζεται με το καθήκον της εκκίνησης του κυκλοφορητή των συλλεκτών όταν η θερμοκρασία τους πέσει κάτω από κάποιο όριο. Αν μάλιστα η θερμοκρασία αυτή είναι ρυθμιζόμενη τότε δίδεται μεγαλύτερη ευελιξία στο σχεδιαστή για την υλοποίηση ενός αποδοτικότερου συστήματος.
3. Η ρύθμιση μέγιστης θερμοκρασίας φόρτισης για τα θερμοδοχεία (boilers) αποτελεί επίσης πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό. Σε εγκαταστάσεις με περισσότερα του ενός θερμοδοχεία (συχνά το ένα χρησιμοποιείται για ζεστό νερό χρήσης και το δεύτερο για τη θέρμανση) επιτρέπει την εξοικονόμηση ενέργειας και την αποτελεσματική διαχείρισή της.
4. Όταν περισσότερα θερμοδοχεία του ενός πρόκειται να χρησιμοποιηθούν είναι απαραίτητη η δυνατότητα της προτεραιότητας φόρτισης. Επιτρέπει ευελιξία σχεδιασμού σε εγκαταστάσεις στις οποίες το ένα θερμοδοχείο χρησιμοποιείται για κατανάλωση και τα υπόλοιπα για προθέρμανση του νερού με την πλεονάζουσα θερμική ενέργεια.
5. Η προστασία του συλλέκτη από την υπερθέρμανση είναι μια δυνατότητα με μεγάλη σημασία. Όταν ο συλλέκτης υπερθερμανθεί διατάσσει την αποφόρτισή του στο θερμοδοχείο ανεξάρτητα της κατάστασης φόρτισής του.
6. Αντίστροφη ψύξη του θερμοδοχείου στο συλλέκτη. Αποτελεί εξελιγμένη δυνατότητα που συνήθως συνδυάζεται με την προηγούμενη. Το θερμοδοχείο, προκειμένου να προστατευθεί ο συλλέκτης από την υπερθέρμανση, έχει φορτιστεί σε θερμοκρασία μεγαλύτερη της επιθυμητής. Κατά τη διάρκεια της νύχτας και ενώ η θερμοκρασία συλλέκτη πέφτει ο κυκλοφορητής των συλλεκτών ψύχει το θερμοδοχείο πάνω στο συλλέκτη προετοιμάζοντάς το για μια επόμενη ζεστή μέρα.
7. Η προστασία των ενδιάμεσων σωληνώσεων μεταξύ συλλέκτη και θερμοδοχείου από υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες είναι επίσης απαραίτητη. Υλοποιείται μέσω ενός θερμοκρασιακού ορίου που εισάγεται στον ελεγκτή. Υγρό με θερμοκρασία υψηλότερη αυτού δεν επιτρέπεται να κυκλοφορήσει στις σωληνώσεις.
8. Σε μεγάλες και πολύπλοκες εγκαταστάσεις απαραίτητη είναι η δυνατότητα της απομακρυσμένης διαχείρισης. Είτε μέσω δικτύου RS485 είτε, συνηθέστερα στις μέρες μας, μέσω του internet η δυνατότητα της επιτήρησης από μακριά αυξάνει κατά πολύ την αποτελεσματικότητα και επιτρέπει στο διαχειριστή να κρατάει αρχεία με τη λειτουργία του συστήματος. Μπορεί στη συνέχεια να επέμβει μεταβάλλοντας τις ρυθμίσεις και βελτιστοποιώντας τη λειτουργία του.
3. Σύστημα απομακρυσμένης διαχείρησης και ελέγχου μέσω Internet
9. Οι είσοδοι και τα αισθητήρια θερμοκρασίας πρέπει να είναι ανθεκτικά στις θερμοκρασίες που πρόκειται να μετρηθούν υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Συχνά επιλεκτικοί συλλέκτες ή ο συνδυασμός μεγάλης ηλιοφάνειας και απουσίας κατανάλωσης έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη υπερβολικά υψηλών θερμοκρασιών που μπορούν να καταστρέψουν τα αισθητήρια του ελεγκτή και να οδηγήσουν σε περαιτέρω καταστροφή.
10. Η προστασία κολλήματος του κυκλοφορητή από την μακροχρόνια ακινησία αποτελεί ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό όμως όχι και τόσο χρήσιμο στη χώρα μας που η ηλιοφάνεια είναι συχνή και έντονη.
11. Σε εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν συλλέκτες κενού ο ελεγκτής πρέπει να διαθέτει μια ακόμα δυνατότητα. Ανά τακτά διαστήματα πρέπει να εκκινεί τον κυκλοφορητή ανεξάρτητα από την ενεργειακή του στάθμη προκειμένου να κυκλοφορήσει το υγρό εντός του και να επιτρέψει στο αισθητήριο του συλλέκτη να ανιχνεύσει την πραγματική του θερμοκρασία. Η δυνατότητα αυτή δεν είναι απαραίτητη σε κοινούς ή επιλεκτικούς συλλέκτες συμβατικής τεχνολογίας.
Ολοκληρώνοντας τη μικρή αυτή αναφορά στα απαραίτητα χαρακτηριστικά των ελεγκτών εγκαταστάσεων ηλιοθερμίας πρέπει να τονίσουμε την αποφασιστική συμβολή του μελετητή μηχανικού στην αποδοτικότητα και την απροβλημάτιστη λειτουργία του συστήματος. Αυτός είναι που με γνώμονα τη γνώση, την εμπειρία και τη σαφή αντίληψη των ιδιαιτεροτήτων θα οδηγηθεί στις καλύτερες σχεδιαστικές επιλογές και θα συστήσει την ενσωμάτωση του κατάλληλου ελεγκτή.
