+30 211 7109383

Τι είναι οι ηλιακοί θερμοσίφωνες;

Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες είναι συσκευές που αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια για να παρέχουν ζεστό νερό. Αποτελούνται από έναν ή περισσότερους ηλιακούς συλλέκτες και η εγκατάστασή τους γίνεται συνήθως στην ταράτσα των κτηρίων ή στις κεραμοσκεπές.

Το νερό ζεσταίνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και η μεταφορά του γίνεται σε μία μονωμένη συσκευή αποθήκευσης (boiler), είτε μέσω φυσικής ροής είτε μέσω συστήματος κυκλοφορητή, ώστε να μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί.

Ποια είδη – τύποι ηλιακού θερμοσίφωνα υπάρχουν;

Υπάρχουν δύο βασικά είδη ηλιακού θερμοσίφωνα, τα οποία εμπεριέχουν και αρκετές υποκατηγορίες.

Το ένα είδος ηλιακού θερμοσίφωνα βασίζεται σε επίπεδους επιλεκτικούς ηλιακούς συλλέκτες, ενώ το άλλο είδος χρησιμοποιεί ηλιακούς συλλέκτες σωλήνων κενού (τους οποίους και προτείνει η Apolloteck).

Οι υποκατηγορίες τους διαμορφώνονται από διάφορα κριτήρια, όπως για παράδειγμα το αν η δεξαμενή αποθήκευσης είναι ενσωματωμένη με το σύστημα των συλλεκτών ή όχι (καθώς αυτό συνεπάγεται και διαφορετική φιλοσοφία στη λειτουργία κυκλοφορίας του νερού). Στην πρώτη περίπτωση έχουμε τα compact συστήματα, χωρίς κυκλοφορητή, που ονομάζονται και θερμοσιφωνικά συστήματα, ενώ στη δεύτερη περίπτωση τα συστήματα split εξαναγκασμένης ροής με κυκλοφορητή.

Άλλη κατηγοριοποίηση των ηλιακών θερμοσιφώνων μπορεί να γίνει ανάλογα με τον αριθμό των ενεργειακών πηγών που μπορούν να εκμεταλλευτούν:

  • Ο θερμοσίφωνας διπλής ενέργειας λειτουργεί αξιοποιώντας το ηλεκτρικό ρεύμα ή την ηλιακή ενέργεια.
  • Ο θερμοσίφωνας τριπλής ενέργειας λειτουργεί όπως και ο διπλής ενέργειας, αλλά επιπλέον έχει έναν εναλλάκτη για να εκμεταλλεύεται ως θερμαντικό μέσο το ζεστό νερό που παράγεται από μία πηγή θέρμανσης (αντλία θερμότητας, λέβητα κ.α.).

Ηλιακοί θερμοσίφωνες με σωλήνες κενού: τι είναι;

Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες κενού φέρουν σωλήνες κενού (που περιέχουν ράβδους θέρμανσης από χαλκό) για την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας (ενώ οι κλασικοί ηλιακοί θερμοσίφωνες φέρουν επίπεδες πλάκες).

Ποια τα βασικά χαρακτηριστικά των ηλιακών θερμοσιφώνων κενού της Apolloteck;

  • Έχουν διπλό τοίχωμα από γυαλί υψηλής αντοχής.
  • Ο εξωτερικός σωλήνας είναι διαφανής με αποτέλεσμα να επιτρέπει στις ακτίνες του ηλίου να τον διαπερνούν με ελάχιστη αντανάκλαση.
  • Ο εσωτερικός σωλήνας φέρει μια ειδική επίστρωση υλικού ALN/ALN-SS/CU, εξαιρετικής θερμοαπορροφητικότητας & χαμηλής αντανάκλασης.
  • Το κενό που δημιουργείται ανάμεσα στον εξωτερικό και τον εσωτερικό σωλήνα μειώνει σημαντικά τις απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον, επιτυγχάνοντας κατ΄αυτόν τον τρόπο πολύ μεγαλύτερη απόδοση (έως και τέσσερις φορές περισσότερο) από ότι οι κλασικοί ηλιακοί θερμοσίφωνες (ιδιαίτερα σε ψυχρότερες συνθήκες).

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των ηλιακών θερμοσιφώνων κενού σε σχέση με τους κλασικούς ηλιακούς θερμοσίφωνες;

  • Μηδαμινές θερμικές απώλειες λόγω του κενού αέρος και κατά συνέπεια εξαιρετικά υψηλή απόδοση.
  • Δυνατότητα παραγωγής ζεστού νερού ακόμα και σε ημέρες χαμηλής ηλιοφάνειας.
  • Ταχύτατη θέρμανση του νερού.
  • Ηλιακή κάλυψη 360° λόγω της κυλινδρικής μορφής των σωλήνων, που δίδουν τη δυνατότητα τοποθέτησης του συλλέκτη σε οποιαδήποτε γωνία κλίσης.
  • Ειδικά οι ηλιακοί θερμοσίφωνες με σωλήνες κενού & χάλκινους αγωγούς θέρμανσης (υψηλής πίεσης) έχουν εξαιρετική αντιψυκτική προστασία με αποτέλεσμα να εμφανίζουν υψηλότατη αντοχή σε θερμοκρασίες ως -50°C λόγω της μη κυκλοφορίας νερού στους σωλήνες.
  • Μηδενικές ανάγκες συντήρησης, καθώς με την τεχνολογία κενού δεν περιέρχονται υγρά ώστε να χρειάζονται αντικατάσταση ή συμπλήρωση.
  • Μεγάλη αντοχή στις δύσκολες καιρικές συνθήκες (αντέχουν σε χαλάζι διαμέτρου ως 25mm) & μηδενική αντίσταση στον αέρα (καθώς διαφεύγει ανάμεσα στους σωλήνες).
  • Απαίτηση έως και 40% λιγότερου χώρου εγκατάστασης σε σχέση με τους συμβατικούς ηλιακούς συλλέκτες.
  • Δεν χρειάζονται καθαρισμό ή τακτικό έλεγχο, καθώς οι σωλήνες είναι κατασκευασμένοι από μη πορώδες βοριοπυριτικό γυαλί.
  • Τυχόν φθορά ή βλάβη σε ένα σωλήνα κενού με χάλκινη ράβδο θέρμανσης δεν επηρεάζει τη συνολική λειτουργία (καθώς κάθε σωλήνας αποτελεί ένα κλειστό σύστημα που λειτουργεί ανεξάρτητα) και επομένως ο ηλιακός θερμοσίφωνας συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά.
  • Μικρότερο κόστος εγκατάστασης, λόγω της πιο ελαφριάς κατασκευής και της απλότητας στη συναρμολόγηση.
  • Εύκολη μεταφορά λόγω του μικρού όγκου & βάρους των σωλήνων.
  • Εύκολη συναρμολόγηση και τοποθέτηση στο χώρο εγκατάστασης.
  • Μεγάλη διάρκεια ζωής.

Σωλήνες κενού: πώς λειτουργούν;

Η υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας και οι πολύ χαμηλές απώλειες θερμότητας των σωλήνων κενού, τους καθιστούν ιδανικούς για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Η ηλιακή ενέργεια απορροφάται από τους σωλήνες κενού και μετατρέπεται σε θερμότητα για τη θέρμανση του νερού. Κάθε σωλήνας κενού αποτελείται από δύο σωλήνες που έχουν κατασκευαστεί από βοριοπυριτικό γυαλί υψηλής αντοχής.

Ο εξωτερικός σωλήνας είναι διαφανής και επιτρέπει στις ακτίνες του ήλιου να τον διαπερνούν με την ελάχιστη αντανάκλαση. Ο εσωτερικός σωλήνας έχει μια ειδική επιλεκτική επίστρωση (ALN/ALN-SS/CU), που του προσδίδει εξαιρετικά χαρακτηριστικά απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας (που ξεπερνά το 96%) και πολύ μικρής αντανάκλασης. Οι δύο σωλήνες ενώνονται στην κορυφή τους κι ο αέρας που εμπεριέχεται στο μεταξύ τους διάστημα αντλείται εκτός τους. Η διαδικασία για την απομάκρυνση του αέρα δημιουργεί κενό, το οποίο έχει άριστες θερμομονωτικές ιδιότητες. Αυτό είναι σημαντικό γιατί η απορροφούμενη θερμότητα εγκλωβίζεται και δεν διαχέεται πάλι στο περιβάλλον.

Η συλλεγόμενη θερμότητα μεταφέρεται μέσω φύλλων αλουμινίου σε μια χάλκινη ράβδο (heat pipe) που βρίσκεται στο κέντρο των σωλήνων. Η διαμόρφωση των φύλλων είναι σχεδιασμένη με τρόπο ώστε να μεγιστοποιούν την επιφάνεια επαφής τόσο με τη χάλκινη ράβδο όσο και με την επιφάνεια του εσωτερικού του σωλήνα κενού. Οι σωλήνες κενού τοποθετούνται παράλληλα ο ένας στον άλλο και με κλίση ίση με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής εγκατάστασης για μέγιστη απόδοση σε όλη τη διάρκεια του έτους.

Τι είναι η ράβδος θέρμανσης (heat – pipe) των ηλιακών θερμοσιφώνων κενού;

Η ράβδος θέρμανσης είναι ένας μακρύς κοίλος σωλήνας χαλκού που έχει μεγαλύτερη διάμετρο στη μία του απόληξη και περιέχει ένα μη τοξικό υγρό που έχει ως βάση του νερό υψηλής καθαρότητας. Από το εσωτερικό του έχει αφαιρεθεί ο αέρας ώστε να δημιουργηθεί κενό αντίστοιχο με εκείνο των σωλήνων κενού (ο στόχος είναι η διαφοροποίηση της συμπεριφοράς του υγρού που βρίσκεται εντός του σωλήνα). Στο επίπεδο της θάλασσας το νερό βράζει στους 100 °C, ενώ σε σημεία με μεγαλύτερο υψόμετρο η θερμοκρασία βρασμού είναι χαμηλότερη (λόγω της διαφοράς της ατμοσφαιρικής πίεσης). Συνεπώς, με τη δημιουργία κενού εντός της ράβδου επιτυγχάνεται μία κατάσταση πολύ χαμηλής πίεσης, στην οποία το σημείο βρασμού του περιεχόμενου υγρού πέφτει σε πολύ χαμηλά επίπεδα, της τάξης των 25-30 °C.

Ως αποτέλεσμα, το υγρό εξατμίζεται όταν η ράβδος θερμανθεί πέραν του σημείου βρασμού του και ο υψηλής θερμοκρασίας ατμός που δημιουργείται ανεβαίνει στην κορυφή της ράβδου όπου και γίνεται μεταφορά της θερμότητας στο νερό του θερμοσίφωνα ή του συλλέκτη. Χάνοντας τη θερμότητα που διέθετε, ο ατμός μετατρέπεται ξανά σε υγρό και επανέρχεται στη χαμηλότερη στάθμη της ράβδου.

Με την επανάληψη της παραπάνω διαδικασίας δημιουργείται ένας συνεχής κύκλος του υγρού εντός της ράβδου θέρμανσης. Οι ράβδοι “κουμπώνουν” στο σύστημα των σωληνώσεων σε ειδικές εσοχές (χωρίς όμως να έρχονται σε άμεση επαφή με το νερό χρήσης), θερμαίνοντας με αυτόν τον τρόπο τη δεξαμενή του νερού.

Δεξαμενή αποθήκευσης νερού (boiler): τι είναι;

Η χωρητικότητα της δεξαμενής αποθήκευσης του νερού χρήσης για συνήθεις οικιακές εφαρμογές κυμαίνεται από 120 έως 300 λίτρα και επιλέγεται σύμφωνα με τη συλλεκτική ικανότητα που διαθέτει το κάθε ηλιακό σύστημα ή αντίστροφα. Η δεξαμενή είναι χαλύβδινη ή ανοξείδωτη, με εσωτερική επίστρωση (από ειδικό υαλόκραμα) για προστασία από τη διάβρωση. Έχει πολύ καλή μόνωση εξωτερικά, συνήθως από πολυουρεθάνη υψηλής πυκνότητας ή υαλοβάμβακα. Μπορεί να περιέχει εσωτερικούς εναλλάκτες θερμότητας για σύνδεση με επιπλέον πηγές θερμότητας (αντλία θερμότητας, λέβητα κ.α.) ή ακόμα και για ταχεία θέρμανση νερού χρήσης (ανοξείδωτοι εσωτερικοί εναλλάκτες). Επιπλέον, στις περισσότερες περιπτώσεις διαθέτει και ενσωματωμένη ηλεκτρική αντίσταση για κάλυψη τυχόν έξτρα αναγκών.

Ποια άλλα εξαρτήματα (παρελκόμενα) περιλαμβάνει η ηλιακή εγκατάσταση;

Ανάλογα με την κατηγορία του ηλιακού συστήματος σωλήνων κενού, η εγκατάσταση συμπληρώνεται από παρελκόμενα εξαρτήματα:

Ηλιακός σταθμός: τοποθετείται στα συστήματα εξαναγκασμένης ροής και περιέχει κυκλοφορητή, ρυθμιστή κυκλωμάτων, θερμοδιαφορικό θερμοστάτη, οθόνη υγρών κρυστάλλων ρύθμισης και παρακολούθησης συστήματος, εξαρτήματα σύνδεσης, όργανα μέτρησης λειτουργίας κ.α.

Δοχείο διαστολής: τοποθετείται επίσης στα συστήματα εξαναγκασμένης ροής.

Βαλβίδα ασφαλείας.

Προστασία - ανοδίωση (ράβδος μαγνησίου).

Αισθητήρια ένδειξης θερμοκρασίας.

Πώς πρέπει να γίνεται η τοποθέτηση ηλιακού θερμοσίφωνα κενού για μεγαλύτερη απόδοση;

Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες σωλήνων κενού μπορούν να τοποθετηθούν σε κεκλιμένη σκεπή και σε οριζόντια επιφάνεια (έδαφος, ταράτσα κλπ), ακόμα και σε τοίχο. Ο καλύτερος προσανατολισμός για την τοποθέτηση των ηλιακών συλλεκτών είναι ο νότιος ώστε να εκμεταλλεύονται όσο το δυνατόν περισσότερες ώρες ηλιοφάνειας. Η κλίση του ηλιακού συλλέκτη κενού μπορεί να είναι 15-90°. Λόγω του ότι η επιφάνεια απορρόφησης είναι 360°, οι σωλήνες κενού απάγουν τη μέγιστη ενέργεια από τον ήλιο κατά τη διάρκεια της ημέρας, σε αντίθεση με τους ηλιακούς συμβατικού τύπου που λειτουργούν με μεγάλο βαθμό απόδοσης μόνο τις ώρες κοντά στο μεσημέρι.

Greek