Η άφθονη ηλιακή ενέργεια και οι μειωμένες απαιτήσεις της ενδοδαπέδιας θέρμανσης μας καλούν να βασιστούμε στον ήλιο όχι μόνο για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ), αλλά και για τη θέρμανση της κατοικίας.
Του Δημήτρη Τσιάτσιου*
Η ενδοδαπέδια θέρμανση είναι μια αξιόπιστη και αποτελεσματική μορφή θέρμανσης, που συνδυάζει συνθήκες θερμικής άνεσης και οικονομικής λειτουργίας. Στο σύστημα αυτό, ζεστό νερό θερμοκρασίας 35-45 °C κυκλοφορεί μέσα σε κύκλωμα σωληνώσεων που είναι ενσωματωμένο στο δάπεδο του χώρου, μετατρέποντας το ίδιο το δάπεδο σε θερμαντικό σώμα, μέγιστης θερμοκρασίας επιφάνειας 29°C (σε συνήθεις χώρους παραμονής).
Η μεταφορά της θερμότητας από το δάπεδο προς τον θερμαινόμενο χώρο πραγματοποιείται από τα χαμηλότερα στρώματα προς τα υψηλότερα σε όλη την επιφάνεια του χώρου, χωρίς ισχυρά ρεύματα, επιτυγχάνοντας με αυτό τον τρόπο σχεδόν την επιθυμητή διαστρωμάτωση της θερμοκρασίας, δηλαδή στο ύψος της κεφαλής τους 18-20°C. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με τη μειωμένη μεταφορά θερμότητας από τα άκρα του ανθρώπινου σώματος προς το θερμό δάπεδο, καθιστούν την ενδοδαπέδια θέρμανση ένα σύστημα θερμικής άνεσης.
Το σύστημα αποτελεί τη πλέον σύγχρονη λύση όχι μόνο για τις κατοικίες αλλά και για επαγγελματικούς χώρους, σχολεία, εκκλησίες, νηπιαγωγεία, γυμναστήρια, επιστημονικά εργαστήρια, αναπαλαιούμενες κατοικίες και λειτουργεί απλά: Κάτω από το τελικό δάπεδο της επιλογής σας είναι τοποθετημένη η μορφοπλάκα, πάνω στην οποία στηρίζονται οι σωλήνες δημιουργώντας τα αντίστοιχα κυκλώματα. Αυτό επιτυγχάνει αρμονική ροή του νερού σε όλη την επιφάνεια του δαπέδου και ομοιόμορφη θέρμανσή του. Το δάπεδο λειτουργεί έτσι ως ένα μεγάλο θερμαντικό σώμα για το χώρο.
Η εγκατάσταση
Για την εγκατάσταση ενός συστήματος ενδοδαπέδιας θέρμανσης είναι απαραίτητη αρχικά η μελέτη της εγκατάστασης από μηχανολόγο μηχανικό, και στη συνέχεια η προσεκτική επιλογή των απαραίτητων υλικών και του εξειδικευμένου συνεργείου εγκατάστασης.
Μια τυπική εγκατάσταση ενδοδαπέδιας θέρμανσης, ξεκινώντας από την πλάκα του δαπέδου, απαιτεί τα παρακάτω υλικά: μονωτικό υλικό που ικανοποιεί τη θερμομόνωση του συστήματος, φραγή υδρατμών, στηρίγματα του σωλήνα, το σωλήνα, το λεγόμενο θερμομπετόν και, τέλος, την τελική επίστρωση. Επίσης είναι απαραίτητη η τοποθέτηση ενός συλλέκτη προσαγωγής και επιστροφής των κυκλωμάτων σε κάποιο εσωτερικό τοίχο της οικίας και σε θέση που να ικανοποιεί τη συμμετρική φόρτιση του συστήματος (όμοια κατά το δυνατόν κυκλώματα), σε συνδυασμό με τον περιορισμό του μέγιστου μήκους κυκλώματος (80-100m για διατομή σωλήνα Φ17×2).
SeparatorBetweenMainTextsΜε την προσθήκη ενός μηχανισμού παραγωγής ψύξης, το ίδιο το σύστημα μετατρέπεται το καλοκαίρι και σε σύστημα δροσισμού. Η τροφοδοσία νερού 16-18°C στους σωλήνες του δαπέδου, το μετατρέπει σε μια επιφάνεια απορρόφησης θερμότητας, και όταν επέλθει ισορροπία στο χώρο ο ανθρώπινος οργανισμός αποβάλλει σημαντικά ποσά θερμότητας, αισθανόμενος έτσι μια ευχάριστη δροσιά. Ο ενδοδαπέδιος δροσισμός πλεονεκτεί γιατί επιτυγχάνεται χωρίς ισχυρά ρεύματα και με μειωμένη κατανάλωση ενέργειας. Ωστόσο, κατά τη λειτουργία του συστήματος ψύξης πέρα από τη θερμοκρασία πρέπει να ελέγχουμε και τη σχετική υγρασία, και τελικά δημιουργούμε συνθήκες πολύ κοντά στο ιδανικό. Για παράδειγμα, σε ένα χώρο με εσωτερική θερμοκρασία 20°C και σχετική υγρασία 70% ο ανθρώπινος οργανισμός δυσφορεί, ενώ αντίθετα με θερμοκρασία χώρου 24οC και σχετική υγρασία 50-55% λαμβάνουμε την αίσθηση του ιδανικού. Το πιο πάνω παράδειγμα αναφέρεται σε εξωτερική θερμοκρασία 37°C.
Όσον αφορά το είδος της επίστρωσης, θα πρέπει να αναφέρουμε ότι το πλακάκι και το μάρμαρο έχουν τους καλύτερους συντελεστές αντίστασης θερμικής αγωγιμότητας, ενώ χρησιμοποιώντας ξύλο θα έχουμε μείωση της απόδοσης της ψύξης περίπου 5%.
Ηλιοθερμικά συστήματα
Η άφθονη ηλιακή ενέργεια και οι μειωμένες απαιτήσεις της ενδοδαπέδιας θέρμανσης μάς καλούν να βασιστούμε στον ήλιο όχι μόνο για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) αλλά και για τη θέρμανση της κατοικίας. Tα ηλιοθερμικά συστήματα συνδυασμένης λειτουργίας για παραγωγή ΖΝΧ και θέρμανση χώρων μπορούν να καλύψουν τις ετήσιες ανάγκες μιας κατοικίας σε θέρμανση και σε ζεστό νερό χρήσης κατά 10% – 50%, ανάλογα με το μέγεθος της συλλεκτικής επιφάνειας που θα εγκατασταθεί, τον όγκο του θερμοδοχείου, τα μετεωρολογικά δεδομένα της περιοχής και τα χαρακτηριστικά της κατοικίας (μέγεθος, ποιότητα μόνωσης, θερμικές ανάγκες). Η ιδανική εφαρμογή του συστήματος είναι σε κατοικίες με καλή μόνωση και σε θέρμανση χαμηλών θερμοκρασιών (ενδοδαπέδια).
Γενικά τα συστήματα αυτά αποτελούνται από το κύκλωμα των ηλιακών συλλεκτών (για παραγωγή ενέργειας), το θερμοδοχείο αδρανείας (για αποθήκευση ενέργειας), ένα σύστημα βοηθητικής ενέργειας (ηλεκτρικό λέβητα, λέβητα πετρελαίου, λέβητα βιομάζας, αντλία θερμότητας), ένα σύστημα θέρμανσης (βασικά ενδοδαπέδια) και ένα σύστημα ελέγχου. Η αρχή λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος είναι ιδιαίτερα απλή και παρόμοια με αυτή ενός κεντρικού συστήματος ηλιακών για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
SeparatorBetweenMainTextsΗ ηλιακή ενέργεια που συλλέγεται στους ηλιακούς συλλέκτες μετατρέπεται σε θερμική και μεταφέρεται σε ένα ειδικά μελετημένο και κατασκευασμένο για το σκοπό αυτό θερμοδοχείο, όπου θερμαίνει αρχικά το νερό της κεντρικής θέρμανσης και στη συνέχεια το ζεστό νερό χρήσης. Η βοηθητική πηγή ενέργειας τίθεται σε λειτουργία μόνο εάν δεν επαρκεί η ηλιακή ενέργεια, και συμπληρώνει την απαιτούμενη ενέργεια. Με τη μέθοδο αυτή επιτυγχάνεται μεγάλη εξοικονόμηση καυσίμων, καθώς επίσης θέρμανση χώρων και νερού χρήσης με τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον, ιδιαίτερα σε μια χώρα όπως η Ελλάδα, όπου η ανάγκη εξοικονόμησης ενέργειας και περιορισμού των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου γίνεται ολοένα και πιο επιτακτική.
Ο γεωθερμικός κλιματισμός
Η ενδοδαπέδια θέρμανση και ο ενδοδαπέδιος δροσισμός μπορούν να τροφοδοτηθούν από την αποθηκευμένη στη γη ενέργεια. Ο γεωθερμικός κλιματισμός βασίζεται σε μια απλή αρχή σύμφωνα με την οποία λίγα μέτρα κάτω από την επιφάνεια της γης η θερμοκρασία του εδάφους είναι σταθερή. Συνεπώς, αν εκμεταλλευτούμε τη διαφορά θερμοκρασίας εδάφους – επιφανείας, μπορούμε να θερμάνουμε χώρους το χειμώνα και να τους δροσίσουμε το καλοκαίρι. Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί με την τοποθέτηση μιας αντλίας θερμότητας και ενός δικτύου σωληνώσεων.
Οι μέθοδοι εγκατάστασης ενός γεωθερμικού συστήματος ποικίλλουν, ανάλογα με τη μορφολογία του εδάφους, το διαθέσιμο χώρο του οικοπέδου, την ύπαρξη ή όχι υπογείων υδάτων, τις απαιτήσεις των χώρων κλιματισμού και άλλων παραγόντων. Για το λόγο αυτό κάθε εγκατάσταση θα πρέπει να μελετάται και να σχεδιάζεται ξεχωριστά. Ο βασικός διαχωρισμός των γεωθερμικών συστημάτων γίνεται σε γεωθερμικά συστήματα κλειστού τύπου (οριζόντιο σύστημα χαμηλού βάθους ή κατακόρυφο σύστημα με τη βοήθεια γεωτρήσεων) και σε γεωθερμικά συστήματα ανοιχτού τύπου (άντληση και επαναφορά υπογείων υδάτων με τη βοήθεια γεωτρήσεων).
* Ο κ. Δημήτρης Τσιάτσιος είναι Χημικός Μηχανικός ΕΜΠ και ιδιοκτήτης της τεχνικής – κατασκευαστικής εταιρείας ΥΔΡΟΕΝΕΡΓΕΙΑ, που εδρεύει στην Κέρκυρα.
