Απάντηση σε αυτήν την απάντησηΩραία αρχή και μεγάλο ενδιαφέρον.
Περικλής
Εάν δεν ξέρεις εσύ, ξέρει κάποιος άλλος...
Μέσα από τα διάφορα topic επέλεξα τα παρακάτω,ώστε να μπορέσουν να αποτελέσουν ένα νέο θέμα για συζήτηση που θα επικεντρωθεί πλέον σε τεχνικά θέματα και στοιχεία. Η κατάλληλη πρακτική εμπειρία για την ώρα δεν υπάρχει (όση θα έπρεπε να υπάρχει στην Ελλάδα) αλλά το "μωρό" είναι στα σπάργανα ακόμη και ελπίζω ότι θα ασχοληθούμε μ αυτό μια και προβλέπω την επόμενη 10ετία να είναι το super baby.
Συλλεκτικές επιφάνειες
Υπάρχουν δύο ειδών συλλέκτες Οι απλοί και οι επιλεκτικοί. Η διαφορά στην απόδοση των επιλεκτικών σε σχέση με τους κοινούς/καλούς συλλέκτες είναι περίπου τάξεως του 10%, λόγω διαφοράς στον UL που είναι ο ολικός συντελεστής απωλειών του συλλέκτη και ο οποίος στην μεν πρώτη περίπτωση είναι περίπου 5w/m2k και στη δεύτερη περίπου 6. Η διαφορά αυτή μπορεί να μην φαίνεται τόσο μεγάλη, δημιουργεί όμως ένα μεγάλο πλεονέκτημα όσον αφορά τη μέγιστη θερμοκρασία που αναπτύσσει το σύστημα, που στη μεν επιλεκτική μορφή φθάνει ή και ξεπερνά τους 90 βαθμούς, ενώ στη δεύτερη δύσκολα ανεβαίνει πάνω από τους 75 (ανάλογα με τη θερμοκρασία εισόδου).
Απόδοση συλλεκτών – ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ
Η πρωταρχική επιλογή στην διαστασιολόγηση ενός συστήματος αφορά στο μέγεθος της επιφάνειας των ηλιακών συλλεκτών. Για την επιλογή αυτή δεν υπάρχουν γενικοί κανόνες μια και εξαρτάται από τις προτεραιότητες του χρήστη (π.χ. από το αν θεωρεί πιο σπουδαία την ενεργειακή αυτονομία του σπιτιού και άρα το ποσοστό εξοικονόμησης ενέργειας, την οικονομικότητα του συστήματος κλπ). Η εμπειρία στον τομέα έχει δείξει πως μια «λογική» αντιμετώπιση του θέματος (για τις συνθήκες της κεντρικής και νότιας Ευρώπης) καταλήγει σε συλλεκτική επιφάνεια που συνήθως δεν ξεπερνά το 20 με 25% της κατοικήσιμης
επιφάνειας. Επομένως για ένα σπίτι 100 m2 απαιτούνται περίπου 20 m2 συλλεκτικής επιφάνειας.
Έχοντας σαν δεδομένο ότι κερδίζεις 2,5 έως 3,5 kWh ηλιακή ενέργεια ανά m² συλλεκτικής επιφάνειας στο παραπάνω παράδειγμα έχουμε ένα κέρδος 50 – 70 kWh.
Ένα άλλο δεδομένο είναι ότι 1ον για την θέρμανση να υπολογίζεις γύρω στις 120 kWh/m² κατοικίας για θέρμανση επί 14ωρης βάσης επί 150 ημέρες με τον όρο να έχεις πολύ καλό θερμοστατικό έλεγχο και να μην επιτρέπεις να σου υπερθερμαίνονται κάποιοι χώροι και 2ον για τα ζεστά νερά χρήσης να υπολογίζεις κάπου 800 με 900 kWh ανά άτομο σε ετήσια βάση. Τώρα αν τα άτομα αυτά είναι παππούδες-γιαγιάδες να υπολογίζεις κάτω από το μισό. Αν είναι από 16 έως 25 χρόνων τότε προσαύξησε κατά 20%
Τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά όσον αφορά το τεχνικό και ενεργειακό επίπεδο: η κάλυψη των αναγκών της θέρμανσης χώρων συχνά ξεπερνά το 35% ενώ αυτή του ζεστού νερού χρήσης το 90%. Από τις προσομοιώσεις που έγιναν προκύπτει ότι η εξοικονόμηση ενέργειας από το ηλιακό σύστημα είναι της τάξης των 400-500kWh ανά m2 συλλεκτικής επιφάνειας. Επομένως ακολουθώντας το παραπάνω παράδειγμα με 20 m2 συλλεκτικής επιφάνειας έχουμε περίπου 10.000 kWh
Ένα άλλο στοιχείο είναι ότι κτίριο με ετήσιες ανάγκες θέρμανσης 50 kWh/m2 : κατατάσσεται στην κατηγορία ενεργειακών απαιτήσεων θέρμανσης «Γ». Στην πράξη πρόκειται για κτίριο στο οποίο έχει γίνει προσεκτική εφαρμογή του «ΓΟΚ».
Πάντως, η κατηγορία «Γ» είναι η τελευταία εντός των αποδεκτών ορίων κατά «ΚΟΧΕΕ». Επομένως κτίριο 100 m2 οι ετήσιες ανάγκες του είναι 50*100=5000 kWh
Σύμφωνα λοιπόν με τα μέχρι τώρα γραφόμενα στο forum ένα σπίτι 100 m2 για να καλύψει τις ετήσιες ανάγκες του χρειάζεται 10 m2 συλλεκτών. ΣΩΣΤΟ ή ΛΑΘΟΣ? Εμένα μου φαίνεται για λάθος.
Πόση ενέργεια απορροφούν οι συλλέκτες
στις 19 Ιανουαρίου τα 8 μ² απορροφούν:
1. Σε γεωγρ. πλάτος 37°58' που είναι η Αθήνα__________________________: 42.225 Wh
2. Σε γεωγρ. πλάτος 41°30' Θεσσαλονίκη________________________________: 39.123 Wh
3. Σε γεωγρ. πλάτος 48°08' Μόναχο_____________________________________: 31.580 Wh
4. Σε γεωγρ. πλάτος 52°30' Βερολίνο___________________________________: 25.410 Wh
5. Σε γεωγρ. πλάτος 59°40' Στοκχόλμη__________________________________: 13.130 Wh
Γενικά οι τιμές ηλιακής ενέργειας παίζουν μεταξύ των 1200 και 1600 Kwh/m2 για την Νότια Ευρώπη. Για αναλυτικούς υπολογισμούς, υπάρχουν πίνακες ηλιακής ενέργειας για συγκεκριμένες περιοχές, καθ΄ όλο το έτος.
Κάποιος άλλος τα νούμερα αυτά τα βγάζει σε 400 και 500 Kwh/m2 Ποιο είναι το σωστό?
Δοχείο αποθήκευσης
Το συνηθισμένο εύρος για τον όγκο του δοχείου είναι περίπου 50-100 lt/m2 (λίτρα ανά m2 συλλέκτη).
Μέτρα για την αντιμετώπιση της στασιμότητας* (stagnation)
Το θέμα της διαστασιολόγησης του δοχείου διαστολής και της προστασίας του συστήματος από τη στασιμότηταb είναι ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία για την καλή λειτουργία του ηλιακού συστήματος. Το φυσικό φαινόμενο, που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα αν δεν αντιμετωπιστεί σωστά, είναι ότι στην φάση της στασιμότητας το υγρό των συλλεκτών ατμοποιείται με πιθανή συνέπεια να γεμίσει με ατμό όλο το κύκλωμα των σωληνώσεων του πεδίου των συλλεκτών.
Από τους τρόπους που χρησιμοποιούνται στην πράξη για την αντιμετώπιση του φαινομένου, ο ορθότερος για τα ηλιακά συστήματα combi με επιφάνεια συλλεκτών μέχρι και περίπου 200 m2 είναι ο ακόλουθος: το δοχείο διαστολής διαστασιολογείται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να απορροφήσει όχι μόνο τις θερμικές διαστολές του αντιψυκτικού υγρού αλλά και ολόκληρο τον όγκο του υγρού που περιέχεται μέσα στους απορροφητές των συλλεκτών (διότι, όπως αναφέρθηκε, ο ατμός που δημιουργείται εκτοπίζει το υγρό από τους συλλέκτες).
Πρακτικά, για να προσδιοριστεί ο απαραίτητος όγκος του δοχείου διαστολής γίνονται οι παρακάτω υπολογισμοί:
Κατ’ αρχήν υπολογίζεται ο όγκος διαστολής του υγρού ΔV από τον τύπο:
ΔV = e • Vfl όπου e είναι ο συντελεστής διαστολής (που για μίγμα νερού- γλυκόλης θεωρείται ίσος με 0,07) και Vfl (V fluid) ολόκληρος ο όγκος του υγρού στο πρωτεύον.
Ο «χρήσιμος» (useful) όγκος του δοχείου (Vu), για τους λόγους που εξηγήθηκαν παραπάνω, θα πρέπει να περιλαμβάνει επιπλέον και ολόκληρο τον όγκο του υγρού που περιέχεται στους συλλέκτες. Ο υπολογισμός γίνεται με βάση τον τύπο, Vu = ΔV + Vc όπου Vc (Vcollector) είναι ολόκληρος ο όγκος που περιέχεται μέσα στους απορροφητές των συλλεκτών.
Τέλος, υπολογίζομε τον απαιτούμενο «ονομαστικό» (nominal) όγκο του δοχείου διαστολής VN από τον τύπο (που συνήθως αναγράφεται και στα φυλλάδια των δοχείων διαστολής), VN = Vu • (PF + 1) / (PF – PI)
όπου PI (P Initial) είναι η αρχική πίεση πλήρωσης του πρωτεύοντος και PF (P Final) η τελική (μέγιστη) πίεση που επιτρέπουμε στο πρωτεύον κύκλωμα.
Αυτό που πρέπει να εξασφαλίζεται (πέρα από το θέμα της αντοχής των υλικών) κατά την επιλογή της PF και των βαλβίδων ασφαλείας, είναι
να έχουν οι τελευταίες ονομαστική πίεση (πίεση στην οποία ανοίγουν) κατά τι μεγαλύτερη της PF (π.χ. Pασφαλείας = PF +0,5 bar).
Ένα πολύ σημαντικό θέμα που πρέπει να τονιστεί είναι ότι, όποια και αν είναι η μέθοδος που ακολουθείται, στο πρωτεύον κύκλωμα δεν πρέπει σε καμιά περίπτωση να υπάρχουν συνδεδεμένα αυτόματα εξαεριστικά ή βάνες ασφαλείας που να ανοίγουν σε πίεση μικρότερη της PF. Αν κάτι τέτοιο συμβεί, τότε στις συνθήκες στασιμότητας θα υπάρξει διαρροή αντιψυκτικού μίγματος.
*Με τον όρο στασιμότητα (stagnation) εννοούμε την κατάσταση όπου, ενώ η προσπίπτουσα ακτινοβολία είναι αρκετή για να λειτουργήσει το ηλιακό σύστημα, το υγρό δεν κυκλοφορεί στο κύκλωμα των συλλεκτών (λόγω βλάβης, διακοπής ρεύματος, έλλειψης κατανάλωσης κλπ) με συνέπεια να αυξάνεται ιδιαίτερα η θερμοκρασία του)και, τελικά, να ατμοποιείται. Η θερμοκρασία του απορροφητή σε επίπεδους επιλεκτικούς συλλέκτες μπορεί να φτάσει τους 2000 C σε συνθήκες στασιμότητας με δυνατή ακτινοβολία (800 W/m2 και πάνω).
ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ KAI ΑΛΛΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ - ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ
Υποθέτοντας ότι η αγορά των συστημάτων combi θα αναπτυχθεί στην Ελλάδα, θεωρήθηκε εφικτό να υπολογίσουμε την τιμή του (συμπεριλαμβανομένης της εγκατάστασης και όλων των άλλων εξόδων) ίση περίπου με 300 € ανά τετραγωνικό μέτρο συλλεκτικής επιφάνειας.
Σχέδια κατασκευής
Τύποι συλλεκτών
Ωραία αρχή και μεγάλο ενδιαφέρον.
Περικλής
Εάν δεν ξέρεις εσύ, ξέρει κάποιος άλλος...
εδώ πρέπει να τονιστεί πως η τιμή των 120 kWh/m² δεν εξαρτάται μόνο από το γεωγραφικό πλάτος αλλά και από το είδος της μόνωσης μίας κατοικίας αλλά και άλλα θέματα κατασκευής (θερμογέφυρες, ποιότητα αλουμινίων κ.α.). Η τιμή των 120 θεωρώ πως ανταποκρίνεται σε μέτρια κατασκευή με τυπική μόνωση.quote:Originally posted by dimis
Θέρμανση:
Να υπολογίζεις γύρω στις 120 kWh/m² κατοικίας για θέρμανση επί 14ωρης βάσης επί 150 ημέρες με τον όρο να έχεις πολύ καλό θερμοστατικό έλεγχο και να μην επιτρέπεις να σου υπερθερμαίνονται κάποιοι χώροι. Υπ' όψιν ότι οι τιμές αυτές είναι σύμφωνα με τα δικά μου στάνταρ όσον αφορά την εγκατάσταση εξ' ολοκλήρου.
Εκείνο που δεν κατάλαβα από τα παραπάνω είναι 1ον ποιες είναι οι πραγματικές ανάγκες σε KWh μια κατοικίας και 2ον τι απόδοση έχει ένα συλλέκτης σε KWh/m2?
Δηλαδή ο ιδιοκτήτης μιας κατοικίας 100 m2 αν υποθέσουμε ότι ήθελε να καλύψει όλες του τις ανάγκες σε θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης χρησιμοποιώντας μόνο τον ήλιο πόσα m2 συλλεκτών θα έπρεπε να τοποθετήσει?
http://levitostasia.net
Δεν νομίζω ότι είναι δυνατό αυτό. Το χειμώνα αν κάνεις μια βδομάδα να δεις ήλιο, πώς θα καλύψεις τις ανάγκες;
Νίκος
Το πιο πιθανό είναι να μην μπορεί να γίνει αυτό. Σκέψου τις πιο κρύες και συννεφιασμένες μέρες. Πόσους συλλέκτες θα χρειαζόταν; Το πιο πιθανό είναι και ένα στρέμα συλλέκτες να έβαζε να μη μπορούσε να πάρει ζεστό νερό από αυτούς.quote:Δηλαδή ο ιδιοκτήτης μιας κατοικίας 100 m2 αν υποθέσουμε ότι ήθελε να καλύψει όλες του τις ανάγκες σε θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης χρησιμοποιώντας μόνο τον ήλιο πόσα m2 συλλεκτών θα έπρεπε να τοποθετήσει?
Πες όμως ότι καταφέρναμε να παίρναμε ζεστό νερο και την πιο άσχημη μέρα, χρησιμοποιώντας πολλούς συλλέκτες. Τι πετύχαμε; Χρησημοποιήσαμε πάρα πολλά υλικά και ξοδέψαμε χρήμα ώστε τον περισσότερο καιρό οι συλλέκτες να κάθονται. Το καλοκαίρι πχ, τι θα τους κάνεις; Θα πουλάς ζεστό νερό;
Νομίζω τελικά πως, ακόμα και αν είναι εφικτό, δε συμφέρει να καλυφθούν όλες οι ανάγκες από τους συλλέκτες. Όλα αυτά χωρίς να έχω βάλει κάτω τα νούμερα, χωρίς μελέτη, απλά αυτό μου λέει η λογική.
____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!
οι παραπάνω ανάγκες μόνο εμπειρικά μπορούν να μετρηθούν γιατί εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες, τη χρήση του σπιτιού κ.α.quote:Originally posted by dimis
Εκείνο που δεν κατάλαβα από τα παραπάνω είναι 1ον ποιες είναι οι πραγματικές ανάγκες σε KWh μια κατοικίας?
Συμφωνώ με Μίλτο και Nίκο πως το μέγεθος των συλλεκτών στην ουσία δεν επιλέγεται με κριτήριο να καλύψει 100% το φορτίο αλλά να μειώσει το δυνατόν την κατανάλωση καυσίμου που ούτως ή άλλως πρέπει αν κάνεις για να θερμαίνεις ικανοποιητικά το χώρο με ένα καλό οικονομικό τίμημα.
ακόμα και να το ξέρουμε το ποσό αυτό δεν νομίζω πως έχει και τόσο σημασία γιατί εξαρτάται άμεσα από την ηλιακή ακτινοβολία δηλαδή από τον καιρό και επειδή δεν μπορούμε να τον ελέγχουμε δεν μπορούμε να προσχεδιάσουμε και να εκτιμήσουμε με ακρίβεια το τι θα πάρουμε αύριο από τον ήλιο. Πάντως υπάρχουν μαθηματικά μοντέλα που έχουν γίνει αναλύσεις με στατιστικά καιρικά δεδομένα για διάφορους τύπους κατασκευών και βέβαια όλα βασίζονται σε ετήσια βάση. Αξίζει κανείς να ρίξει ματιά στο Task26 του ΙΕΑ (International Energy Agency). Απόσπασμα αυτού είχε ανεβάσει κάποια στιγμή και ο panos09 αν δεν κάνω λάθος.quote:Originally posted by dimis
τι απόδοση έχει ένα συλλέκτης σε KWh/m2
To site είναι http://www.iea-shc.org/task26
Επίσης σε αυτό το site μπορεί κανείς να κατεβάσει εργαλείο υπολογισμού και διαστασιολόγισης τέτοιων συστημάτων.
http://www.elle-kilde.dk/altener-combi/dwload.html
Αφού ξεχάσω εντελώς την λέξη απόσβεση τότε η άποψή μου για το θέμα είναι η εξής:
Δεν νομίζω ότι μπορεί κάποιος να στηριχθεί στην θέρμανση με μόνη πηγή ενέργειας τον ήλιο. Μόνο υποστηρικτικά μπορεί να λειτουργήσει καλύπτοντας κομματάκι του συνόλου των αναγκών του. Αυτό με τα υπάρχοντα γνωστά συστήματα, με άνετη ταράτσα, με καλό προσανατολισμό κλπ.
Για το ζνχ μπορεί να φτάσει πολύ κοντά στο 100% των αναγκών του, κυρίως για τον λόγο ότι μπορούμε να αποθηκεύσουμε ενέργεια στα 150 λίτρα που θα χρησιμοποιήσουμε όταν τα χρειαστούμε ( όχι μετά από 2 μέρες βέβαια ).
Αντίστοιχα για θέρμανση θα χρειαζόταν απ΄ότι φαντάζομαι δοχείο 2000-3000 λίτρων. Θεωρώ ότι μια μέση εγκατάσταση έχει στα σώματα περίπου 120 λίτρα και Δt με 10-13 βαθμών θα μπορεί να γυρίσει τα νερά καμιά 10αριά φορές.
Ίσως να το σκεφτόμουν σε εξοχικό. Προκειμένου να δίνω εντολές από μακριά με LOGO [}] πριν φτάσω για να είναι ζεστό το σπίτι, τότε μπορεί να έβαζα ένα δοχείο καμιά 500σαριά λίτρα και 10-12τμ συλλέκτες ώστε μέσα στην εβδομάδα που είχε 3-4 φορές ήλιο να παίρνει μπροστά το σύστημα και να φεύγουν οι υγρασίες.
Αυτά χωρίς να σκεφτόμαστε "αποσβέσεις" αλλά με έντονη οικολογική συνείδηση. Το οικολογικό σκέλος πάντως είναι και αυτό υπό συζήτηση. Τα φουγάρα των εργοστασίων που θα τα φτιάξουν αυτά δεν θα μολύνουν το περιβάλλον;
Υ.Γ. Το μάρκετινγκ ψάχνει διέξοδο. Η παρούσα γενιά συστημάτων δεν μπορεί να δώσει λύση στο λαϊκό σπίτι για εκτεταμένη χρήση. Εκτός εάν το πετρέλαιο ξεπεράσει τα 3-4 ευρώ ή εάν προκύψουν συστήματα που με το φεγγαρόφωτο θα αποδίδουν.
Πάντως τα links που έδωσε ο DDD, μιλάνε για έννοιες όπως:
Ετήσια απαίτηση θέρμανσης. Φαντάσου όταν ετησίως θέλεις θέρμανση τι συμβαίνει με το ζνχ; Μήπως οι ποσοστιαίες οικονομίες αφορούν περισσότερο την οικονομία που προέκυψε από το ζνχ;
Με εκτίμηση.
Κώστας.
Να πάμε λίγο πίσω στα βασικά... όσο λιγότερη ηλιοφάνεια έχω, τόσο περισσότερη θέρμανση χρειάζομαι, και το αντίστροφο. Αρα, για να μπορέσω να καλύψω τις ανάγκες μου σε θέρμανση από τον ήλιο, χρειάζομαι κάποιο τρόπο να αποθηκεύσω την ενέργεια που παίρνω από τον ήλιο (όταν έχω), για να τη χρησιμοποιήσω (όταν δεν έχω ήλιο). Ο ετεροχρονισμός είναι η λέξη-κλειδί.
Το πρόβλημα με τη θερμότητα είναι ότι είναι δύσκολα αποθηκεύσιμη μορφή ενέργειας. Για να είναι εφικτό λοιπόν ένα σύστημα ηλιακής θέρμανσης (και όχι ηλιακής υποβοήθησης θέρμανσης, όπως εφαρμόζεται στην πράξη), χρειάζεται ενδιάμεση μετατροπή σε άλλη μορφή ενέργειας που αποθηκεύεται ευκολότερα. Τέτοιες μορφές πρακτικά εφαρμόσιμες σήμερα είναι η ηλεκτρική και η δυναμική.
Με ενδιάμεση μορφή την ηλεκτρική ενέργεια, έχουμε σαν μειονεκτήματα το υψηλό κόστος των συσσωρευτών, την περιορισμένη διάρκεια ζωής τους, το υψηλό κόστος και τη χαμηλή απόδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων. Οικονομικά ασύμφορο με τα σημερινά δεδομένα.
Με ενδιάμεση μορφή τη δυναμική ενέργεια, θα έπρεπε να διαθέτουμε μία δεξαμενή ικανού μεγέθους σε υψηλό επίπεδο και άλλη μία σε χαμηλό, να ανεβάζουμε νερό από τη χαμηλή στην ψηλή όταν έχουμε περίσσεια ενέργειας, και όταν χρειαζόμαστε να αντλήσουμε ενέργεια να περνάμε το νερό από τουρμπίνα από την πάνω δεξαμενή στην κάτω. Εφαρμόσιμο στην πράξη σε υδροηλεκτρικά εργοστάσια, αλλά όχι στο σπίτι μου...
Ετσι, μας μένουν οι συμβιβασμοί: βραχυπρόθεσμη αποθήκευση χωρίς μετατροπή μορφής ενέργειας, για υποβοήθηση σε μέσες συνθήκες ηλιοφάνειας και ψύχους. Το ζητούμενο λοιπόν είναι ο βέλτιστος συμβιβασμός μεταξύ κόστους εγκατάστασης και απόδοσης
Νίκος
Αντικαθιστώ λοιπόν το 100% ανάγκες σε θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης με το 35% Χρησιμοποιώντας λοιπόν ΟΧΙ μόνο τον ήλιο πόσα m2 συλλεκτών θα έπρεπε να τοποθετήσει για να καλύψει τις παραπάνω ανάγκες κατά 35%?
http://levitostasia.net
Δικαιώματα απάντησης
