Οι μοντέρνες συσκευές ηλεκτρικής θέρμανσης είναι ιδιαίτερα κομψές σε μοντέρνες γραμμές και απόλυτα ασφαλείς αφού διαθέτουν σύγχρονα συστήματα ασφαλείας.
Του Ανδρέα Γαβριελάτου*
Τα συστήματα ηλεκτρικής θέρμανσης χρησιμοποιούνται εδώ και πολλές δεκαετίες, τόσο στην Ελλάδα όσο και στον υπόλοιπο κόσμο. Πέρασαν μια άνθιση στις δεκαετίες του 60’ και 70’, περιορίστηκαν αρκετά τις επόμενες δεκαετίες και ξαναεμφανίστηκαν δυναμικά τα τελευταία χρόνια κυρίως λόγω της μεγάλης αύξησης της τιμής του πετρελαίου.
Η ηλεκτρική θέρμανση μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως κύρια όσο και ως συμπληρωματική θέρμανση σε νέες ή υπάρχουσες κατοικίες, αλλά και σε επαγγελματικούς χώρους ανοικτούς ή κλειστούς.
Οι συσκευές ηλεκτρικής θέρμανσης δεν χρειάζονται λεβητοστάσιο, δεξαμενή καύσιμων και καμινάδα και έτσι μπορούν να εγκατασταθούν για αυτονόμηση διαμερισμάτων, σε διαμερίσματα παλιών πολυκατοικιών χωρίς υπάρχουσα θέρμανση, σε μικρές εξοχικές κατοικίες, σε επαγγελματικούς χώρους και σε οποιαδήποτε άλλη περίπτωση δεν είναι δυνατή λόγω διαθέσιμου χώρου ή άλλων προβλημάτων η κατασκευή συμβατικού λεβητοστασίου ή ακόμα και η τοποθέτηση καμινάδων.
Με τον όρο «συσκευές ηλεκτρικής θέρμανση» έρχεται στο νου μας η εικόνα κάποιον πολύ παλιών αντιαισθητικών, δύσχρηστων και επικίνδυνων πολλές φορές συσκευών όπως κάποιες τσίγκινες θερμάστρες πυράκτωσης ή κάποια ογκώδη και ασήκωτα σώματα λαδιού. Η σύγχρονη πραγματικότητα όμως είναι τέλειος διαφορετική. Οι μοντέρνες συσκευές ηλεκτρικής θέρμανσης είναι ιδιαίτερα κομψές σε μοντέρνες γραμμές και απόλυτα ασφαλείς αφού διαθέτουν σύγχρονα συστήματα ασφαλείας.
Ηλεκτρικοί λέβητες
Οι ηλεκτρικοί λέβητες αποτελούν ιδανική λύση για μονοκατοικίες, αυτονόμηση διαμερισμάτων, εξοχικές κατοικίες, γραφεία, καταστήματα και γενικά σε οποιονδήποτε χώρο δεν μπορεί να γίνει εγκατάσταση λεβητοστασίου πετρελαίου.
Οι ηλεκτρικοί λέβητες είναι ολοκληρωμένες μονάδες που περιλαμβάνουν: το σώμα του λέβητα (χάλκινο, μαντεμένιο ή σιδερένιο), ηλεκτρικές αντιστάσεις (συνήθως από ανοξείδωτο 316L), κυκλοφορητή, θερμοστάτη ασφαλείας, πίνακα ελέγχου, μανόμετρο, θερμόμετρο, κλειστό δοχείο διαστολής, βαλβίδα ασφαλείας και θερμοστάτη υπερθέρμανσης.
Οι ηλεκτρικοί λέβητες χάρη στην δυνατότητα ρύθμισης της μέγιστης θερμοκρασίας λειτουργίας τους (21°C – 80°C) μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε κλασικά συστήματα θέρμανσης µε θερμαντικά σώματα, όσο και σε συστήματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης.
SeparatorBetweenMainTextsΤα κυριότερα πλεονεκτήματα των ηλεκτρικών λεβήτων είναι :
- Χαμηλό κόστος αγοράς και εγκατάστασης.
- Δεν χρειάζεται λεβητοστάσιο, δεξαμενή καύσιμου και καμινάδα.
- Έχουν πολύ μικρό μέγεθος σε σχέση με την ισχύ τους και μπορούν να τοποθετηθούν σε οποιαδήποτε σημείο ακόμα και μέσα στο σπίτι, καταργώντας το λεβητοστάσιο και αυξάνοντας έτσι τον ωφέλιμο χώρο της κατοικίας.
- Απαιτούν ελάχιστη συντήρηση, (δεν υπάρχουν κατάλοιπα καύσης) και δεν δημιουργούν καυσαέρια ή οσμές.
- Σχεδόν αθόρυβη λειτουργία
- Μπορούν να αντικαταστήσουν εύκολα συμβατικές συσκευές σε υπάρχοντα συστήματα θέρμανσης.
- Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αυτονόμηση διαμερισμάτων ή σε διαμερίσματα παλιών πολυκατοικιών χωρίς υπάρχουσα θέρμανση.
- Αποτελούν ιδιαίτερα συμφέρουσα λύση θέρμανσης για οικίες που έχουν μειωμένα τιμολόγια ρεύματος (πολύτεκνοι, υπάλληλη ΔΕΗ).
Θερμοσυσσωρευτές
Οι θερμοσυσσωρευτές εκμεταλλεύεται την παροχή φθηνότερου νυχτερινού ρεύματος από την ΔΕΗ. Η αρχή λειτουργίας τους στηρίζεται στην αποθήκευση θερμικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της νύχτα και την απόδοση της ενέργειας αυτής κατά την διάρκεια της μέρας.
Οι θερμοσυσσωρευτές αποτελούνται από πυρίμαχα τούβλα και ηλεκτρικές αντιστάσεις. Το ηλεκτρικό ρεύμα διαβιβάζεται στις αντιστάσεις κατά την διάρκεια της νύχτας, οπότε και ισχύει το φθηνότερο νυχτερινό τιμολόγιο ρεύματος, παράγεται έτσι θερμότητα, η οποία αποθηκεύεται στα πυρότούβλα, τα οποία έχουν ιδιαίτερα μεγάλη θερμοχωρητικότητα. Η θερμότητα αυτή, ανάλογα με τον τύπο του θερμοσυσσωρευτή, αποδίδεται στο περιβάλλον κατά την διάρκεια όλου του 24ώρου.
Οι θερμοσυσσωρευτές είναι κυρίως δύο τύπων: Στατικοί και Δυναμικοί.
Στους θερμοσυσσωρευτές χωρίς ρυθμιζόμενη εκφόρτιση, γνωστούς και ως στατικούς θερμοσυσσωρευτές, η θερμότητα εκφορτίζεται με φυσική μεταφορά και με ακτινοβολία, η δε θερμική τους ροή δεν είναι δυνατόν να μεταβάλλεται από τον χρήστη, παρά μόνο με ρύθμιση εκ των προτέρων της απορροφούμενης ηλεκτρικής ενέργειας.
Στους θερμοσυσσωρευτές με ρυθμιζόμενη εκφόρτιση, γνωστούς και ως δυναμικούς θερμοσυσσωρευτές, η θερμική ροή είναι δυνατό να μεταβάλλεται από το χρήστη με την βοήθεια ανεμιστήρων, διαφραγμάτων, περσίδων ή άλλων διατάξεων ενσωματωμένων στην συσκευή, ώστε να ρυθμίζεται η θερμοκρασία του χώρου στον οποίο είναι εγκατεστημένοι. Οι δυναμικοί θερμοσυσσωρευτές διαθέτουν ισχυρή μόνωση, για να εξασφαλίζεται η μείωση της θερμοκρασίας των εξωτερικών επιφανειών τους στο ελάχιστο, ώστε η απόδοση μέσω του ανεμιστήρα να καλύπτει όσο το δυνατό μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής απόδοσής τους, δηλαδή να περιοριστεί στο ελάχιστο η στατική εκφόρτιση. Η στατική εκφόρτιση ενός δυναμικού θερμοσυσσωρευτή εξαρτάται κυρίως από τις μονώσεις, από την ποιότητα των πυρίμαχων υλικών και από τις εξωτερικές διαστάσεις της συσκευής.
Ηλεκτρικοί θερμοπομποί
Οι ηλεκτρικοί θερμοπομποί είναι σύγχρονες αυτόνομες ηλεκτρικές συσκευές τοπικής θέρμανσης. Αποτελούνται από ένα θερμαντικό στοιχείο (ηλεκτρική αντίσταση), ένα όργανο ελέγχου (μηχανικό ή ηλεκτρονικό θερμοστάτη) και ένα μεταλλικό περίβλημα, που αποτελεί το σώμα του θερμοπομπού.
Οι ηλεκτρικοί θερμοπομποί (convectors) λειτουργούν κύριος με το φαινόμενο της μεταφοράς (convection) και πολύ λιγότερο με το φαινόμενο της ακτινοβολίας.
Ο ψυχρός αέρας του χώρου, που βρίσκεται στα χαμηλότερα στρώματα του δωματίου, εισέρχεται στο κάτω μέρος του θερμοπομπού (φυσικός ελκυσμός) και θερμαίνεται από το ειδικό θερμαντικό στοιχείο που βρίσκεται εκεί. Ο θερμός πια αέρας ανυψώνετε και εξέρχεται από τον θερμοπομπό προς το δωμάτιο με φυσική κυκλοφορία, ανεβάζοντας γρήγορα την θερμοκρασία του χώρου.
SeparatorBetweenMainTexts
Ο ψυχρός αέρας του χώρου, που βρίσκεται στα χαμηλότερα στρώματα του δωματίου, εισέρχεται στο κάτω μέρος του θερμοπομπού (φυσικός ελκυσμός) και θερμαίνεται από το ειδικό θερμαντικό στοιχείο που βρίσκεται εκεί. Ο θερμός πια αέρας ανυψώνετε και εξέρχεται από τον θερμοπομπό προς το δωμάτιο με φυσική κυκλοφορία, ανεβάζοντας γρήγορα την θερμοκρασία του χώρου.
Η φυσική αυτή κίνηση του αέρα είναι αποτέλεσμα των αγνωστικών δυνάμεων που δημιουργούνται λόγω διαφοράς πυκνότητας, η οποία οφείλεται στην αύξηση της θερμοκρασίας του. Το φαινόμενο αυτό ονομάζετε ελεύθερη μεταφορά (Free Convection).
Ο θερμός αέρας, λόγω της κατασκευής του θερμοπομπού δεν εξέρχεται αμέσως, αλλά εγκλωβίζετε μέσα σε αυτόν για μικρό χρονικό διάστημα με αποτέλεσμα να αυξάνεται η θερμοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας του θερμοπομπού. Έτσι ο θερμοπομπός μεταφέρει την θερμότητα στον χώρο εκμεταλλευόμενος κατά ένα μικρό ποσοστό και το φαινόμενο της ακτινοβολίας.
Η έξοδος του αέρα γίνετε από ειδικά σχεδιασμένα πτερύγια, τα οποία έχουν μια μικρή κλίση προς τα κάτω, τόσο για αποδοτική και ομοιόμορφη διάχυση του αέρα στο χώρο, όσο και για να εμποδίζετε η εισροή σκόνης στη συσκευή.
Το θερμαντικό στοιχείο των θερμοπομπών είναι μια ειδικά διαμορφωμένη ηλεκτρική αντίσταση υψηλής απόδοσης εξοπλισμένη με ειδικά πτερύγια για γρήγορη απόδοση της θερμότητας. Για αθόρυβη λειτουργία της συσκευής, το θερμαντικό στοιχείο πρέπει να κατασκευάζετε εξολοκλήρου από ένα και μόνο υλικό, συνήθως αλουμίνιο (μόνο ένα υλικό άρα ένας μόνο συντελεστής διαστολής).
Οι θερμοπομποί εξασφαλίζουν άμεση θέρμανση των χώρων και επειδή λειτουργούν με φυσική κυκλοφορία του αέρα δεν ξηραίνουν την ατμόσφαιρα. Τοποθετούνται σε σταθερό τοίχο με ειδική βάση στήριξης. Ο κάθε θερμοπομπός λειτουργεί αυτόνομα, αφού διαθέτει τον δικό του θερμοστάτη.
Οι σύγχρονοι θερμοπομποί είναι υψηλής ποιότητας κατασκευής, ιδιαίτερα κομψοί σε εμφάνιση και απόλυτα ασφαλείς. Μπορούν να τοποθετηθούν σε όλους τους χώρους του σπιτιού ακόμα και σε υπάρχουσες κατοικίες αφού η εγκατάστασή τους είναι εξαιρετικά απλή και για την λειτουργία τους αρκεί μία κοινή πρίζα (2,5 mm καλώδιο και 16 Α ασφάλεια).
Αερόθερμα λουτρού
Τα αερόθερμα είναι συσκευές τοπικής θέρμανσης και αποτελούνται από έναν ανεμιστήρα (αξονικό ή φυγοκεντρικό), ένα θερμαντικό στοιχείο (ηλεκτρική αντίσταση) και ένα μεταλλικό ή πλαστικό περίβλημα. Λειτουργούν με βάση το φαινόμενο της εξαναγκασμένης μεταφοράς. Τα αερόθερμα έχουν το πλεονέκτημα να έχουν μεγάλη θερμαντική ικανότητα σε σχέση με τις διαστάσεις τους και λόγω της βεβιασμένης κίνησης του αέρα μπορούν να θερμάνουν ταχύτερα ένα χώρο. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε χώρους λουτρού. Τοποθετούνται σε υψηλό σημείο στο λουτρό και έτσι δεν δεσμεύουν πολύτιμο χώρο και μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για τη θέρμανση του λουτρού, όσο και για το στέγνωμά του από τους υδρατμούς.
Σώματα υπέρυθρης ακτινοβολίας
Τα θερμαντικά σώματα υπέρυθρης ακτινοβολίας εκπέμπουν ενέργεια με την μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η θέρμανση με ακτινοβολία δεν απαιτεί ενδιάμεσο μέσο. Η ενέργεια απορροφάται απευθείας από τις κρύες επιφάνειες (δάπεδο, εξοπλισμός, άτομα). Ο αέρας δεν θερμαίνεται απ´ ευθείας από την ακτινοβολία, αλλά με
συναγωγή λόγω της επαφής του με το δάπεδο, τους τοίχους και τα υπόλοιπα αντικείμενα του χώρου που θερμαίνονται άμεσα.
Στα θερμαντικά σώματα υπέρυθρης ακτινοβολίας η θερμική ακτινοβολία παράγεται από ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει σε ένα σύρμα μεγάλης αντιστάσεως. To θερμαντικό στοιχείο μπορεί να είναι μια γυμνή αντίσταση μεγάλης θερμοκρασίας (2000oC), ή μια αντίστασή τοποθετημένη μέσα σε σωλήνα χαλαζία (Quartz heaters) ή κάποιο άλλο κεραμικό υλικό. Διαθέτουν επίσης ειδικούς μεταλλικούς ανακλαστήρες, ώστε η θερμικές ακτίνες να συγκεντρώνονται σε συγκεκριμένη διεύθυνση. Τα σώματα υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι ιδανική λύση για άμεση θέρμανση σε χώρους που δεν χρησιμοποιούνται συνεχώς (π.χ λουτρό), για μεγάλους ψηλοτάβανους χώρους χωρίς καλή μόνωση (π.χ γυμναστήρια, εκκλησίες, βιομηχανικους χώρους, αποθήκες, κ.α) αλλά και για ανοικτούς χώρους (π.χ αυλές εστιατορίων, κερκίδες γηπέδων, σταθμοί τρένων).
* Ο κ. Ανδρέας Γαβριελάτος είναι Μηχανολόγος και Αεροναυπηγός Μηχανικός Πανεπιστημίου Πατρών, MSc «Παραγωγή & Διαχείριση Ενέργειας» (ΕΜΠ).
