Του Γεώργιου Καλαμπόκα,
τεχνολόγου αυτόματου
ελέγχου συστημάτων
εξοικονόμησης ενέργειας
Η επιστημονική τεκμηρίωση της έρευνας που παρουσιάζεται στηρίζεται στις μελέτες που πραγματοποιήθηκαν από:
• Επιστημονική ομάδα του εργαστηρίου ηλεκτρομηχανικής μετατροπής της ενέργειας 1984 – 1986.
• Τμήμα μηχανολόγων και αεροναυπηγών μηχανικών – εργαστήριο ειδικής μηχανολογίας του πανεπιστημίου των Πατρών (περίοδος 1997 έως 2001).
Η έρευνα – μελέτη συνάδει με τις απαιτήσεις της οδηγίας 2002/91/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16ης Δεκεμβρίου 2002, για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων και το σχέδιο δράσης για τις περιβαλλοντολογικές τεχνολογίες.
Βασικά προβλήματα στη συμμετοχή της ηλιακής ενέργειας
Με δεδομένη την αξιοπιστία των βιομηχανιών παραγωγής επίπεδων ηλιακών συλλεκτών στην Ευρώπη δεν καταφέραμε μέχρι σήμερα να εκμεταλλευτούμε με τον καλύτερο δυνατό τρόπο την ηλιακή ενέργεια και να την εισάγουμε στη θέρμανση και τον κλιματισμό των κτιρίων.
Προσπάθειες προς την κατεύθυνση αυτή, έγιναν από ερευνητές με πολύ καλά αποτελέσματα τόσο στη χώρα μας όσο και στο εξωτερικό, ωστόσο όλες αυτές οι προσπάθειες οδηγούσαν στο υψηλό κόστος κατασκευής και σε δυσεπίλυτα προβλήματα, αρχιτεκτονικά και άλλα.
Από την έρευνα – μελέτη ξεχώρισαν οι βασικές αιτίες, οι οποίες έγιναν αντικείμενο επιστημονικής έρευνας σε συνεργασία με το εργαστήριο ειδικής μηχανολογίας του τμήματος μηχανολόγων και αεροναυπηγών μηχανικών του πανεπιστημίου Πατρών 1997 – 2001 οι οποίες είναι:
1. Ο προσδιορισμός του πραγματικού θερμικού φορτίου των κτιρίων.
2. Η επιλογή της θερμοκρασίας λειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών.
3. Η αυτοματοποίηση μεταφοράς – αποθήκευσης και διάθεσης της ενέργειας.
4. Τεχνολογική επάρκεια τόσο σε επίπεδο μελέτης – σχεδιασμού όσο και εφαρμογής.
Για τους παραπάνω βασικούς λόγους η συμμετοχή της ηλιακής ενέργειας, για περισσότερους κατασκευαστές έμεινε στο στάδιο της έρευνας και η εφαρμογή της πέρασε στο περιθώριο.
Η συμμετοχή της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση και τον κλιματισμό απαιτεί νέες μεθόδους υπολογισμού μελέτης διαστασιολόγησης ηλιακών συστημάτων και αυτομάτου ελέγχου λειτουργίας, που οδηγούν σε οικονομικότερες εφαρμογές ηλιακών συστημάτων με τη βέλτιστη ενεργειακή απόδοση. Απαιτεί επίσης ορθολογική διαχείριση της ενέργειας, είτε αυτή προέρχεται από συμβατικά καύσιμα είτε από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Στην πορεία της επιστημονικής επεξεργασίας του ερευνητικού υλικού για την αντιμετώπιση των παραπάνω προβλημάτων προέκυψαν:
1. Νέες τεχνολογίες συμμετοχής της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση και κλιματισμό κτιρίων.
2. Εξειδικευμένο λογισμικό, διαστασιολόγησης ηλιακών συστημάτων.
Η εξέλιξη εφαρμοσμένης νέας τεχνογνωσίας είναι μοναδική και πρωτοποριακή στην Ευρωπαϊκή Ένωση.
Μας εξασφαλίζει τη συμμετοχή της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση και κλιματισμό χώρων σε συνδυασμό με την ορθολογική διαχείριση της ενέργειας.
Οδηγεί στην ελαχιστοποίηση του κόστους εφαρμογών της ηλιακής ενέργειας στην παραγωγή θερμού νερού για χρήση, θέρμανση, κλιματισμό κτιρίων.
Νέες τεχνολογίες, συμμετοχή της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση και κλιματισμό κτιρίων
Εκπόνηση μελέτης διαστασιολόγησης των ηλιακών συστημάτων με ορθολογική διαχείριση τόσο των συμβατικών καυσίμων (πετρέλαιο – φυσικό αέριο) όσο και ήπιων μορφών ενέργειας.
Δυνατότητα εξοικονόμησης καυσίμων θέρμανσης με το συνδυασμό ορθολογικής διαχείρισης και συμμετοχής της ηλιακής ενέργειας σε κτίρια μονοκατοικιών, τριών πόλεων της Ελλάδας με τα κάτωθι δεδομένα:
• Εγκατεστημένη ισχύς σωμάτων: 16000 kcal/h ή 18,5 ΚW.
• Επιθυμητή θερμοκρασία χώρου: 20°C.
• Σύνολο χρήσης περιόδου θέρμανσης: 1000 ώρες.
• Εξυπηρετούμενα άτομα: 4.
• Κατανάλωση νερού:
50 λιτρ./άτομο.
• Σύνολο επιφάνειας ηλιακών συλλεκτών: 12m².
Αποτελέσματα μελέτης σχετικά με τη δυνατότητα συμμετοχής της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση και παραγωγή θερμού νερού με τα δεδομένα σε τρεις πόλεις της χώρας.
Ιστογράμματα από μελέτες συμμετοχής της ηλιακής ενέργειας με ορθολογική διαχείριση
