Ηλιακή ενέργεια

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

  Ηλιακή ενέργεια χαρακτηρίζεται το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Τέτοιες είναι το φως ή φωτεινή ενέργεια, η θερμότητα ή θερμική ενέργεια καθώς και διάφορες ακτινοβολίες ή ενέργεια ακτινοβολίας.

   Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού προέρχεται από τον ήλιο, και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της.

Πλεονεκτήματα ηλιακής ενέργειας
   Κατά την αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων της ηλιακής ενέργειας, θα πρέπει να εξετάσουμε τη δυνατότητα χρήσης της ηλιακής ενέργειας από τη σκοπιά των απαιτήσεων της βιομηχανίας καθώς και των απαιτήσεων στο σπίτι. Κρατώντας αυτό κατά νου, ας δούμε τα διαφορετικά οφέλη και τα μειονεκτήματα που συνδέονται με ηλιακή ενέργεια.

• Πρώτον και κύριο, η ηλιακή ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας με την κυριολεκτική έννοια του όρου. Όσο ο ήλιος εξακολουθεί να υφίσταται, θα υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια.
• Δεύτερον, ηλιακή ενέργεια δεν είναι σε ένα συγκεκριμένο τόπο σε αντίθεση με ορισμένες άλλες μορφές ενέργειας. Ανεξάρτητα από το αν ένα άτομο είναι σε ένα μία πόλη ή σε ένα απομακρυσμένο χωριό, σε μια άνυνδρη έρημο ή μέσα σε ένα καταπράσινο δάσος, στη θάλασσα ή στα βουνά η ηλιακή ενέργεια είναι διαθέσιμη παντού.
• Για τις άλλες πηγές ενέργειας χρειάζονται  Massive αντλιοστάσια και δίκτυα γεωτρήσεων για την εξόρυξη των ορυκτών καυσίμων κάτω από την επιφάνεια της γης,. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα τεράστιο κόστος εγκατάστασης και ένα  εξίσου υψηλό κόστος λειτουργίας τους . Κάτι τέτοιο πράγμα δεν είναι απαραίτητο στην περίπτωση της ηλιακής ενέργειας. Η ηλιακή ενέργεια είναι απανταχού παρούσα. Το μόνο που απαιτείται είναι ένα ηλιακός συλλέκτης.
• Οι τιμές των ορυκτών καυσίμων συνεχώς παρουσιάζει διακυμάνσεις, δεδομένου ότι εξαρτώνται από ορισμένους παράγοντες παγκόσμιας προσφοράς και ζήτησης. Η ηλιακή ενέργεια είναι δωρεάν!
• Με την καύση των ορυκτών καυσίμων έχουμε απελευθέρωση των επιβλαβών αερίων και άλλων υποπροϊόντων με αποτέλεσμα της καταστροφής της στιβάδας του όζοντος. Ταυτόχρονα, προκαλούν επίσης πρόσθετη ζημία στο περιβάλλον. Στην περίπτωση της ηλιακής ενέργειας δεν τίθεται  τέτοιο θέμα Προκαλεί μηδενική ρύπανση και είναι εκατό τοις εκατό μια καθαρή και φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας.

Ενεργητικά Ηλιακά Συστήματα

   Τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα αποτελούν μηχανικές κατασκευές ικανές να συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια, να τη μετατρέπουν σε αξιοποιήσιμη (θερμική, ψυκτική ή ηλεκτρική), να αποθηκεύουν τμήμα αυτής και να τη διανέμουν προς χρήση.

   Τα πλέον διαδεδομένα ενεργητικά ηλιακά συστήματα είναι οι Ηλιακοί Συλλέκτες για παραγωγή θερμού νερού χρήσης και τα Φωτοβολταϊκά πλαίσια για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μικρής ισχύος. Επίσης, στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται οι Ηλιακοί Συλλέκτες Κενού, ο  συνδυασμός τους με ψύκτες Προσρόφησης (Adsorption Chillers) για κάλυψη ψυκτικών αναγκών και τα Ηλιακά Υψηλής Ενθαλπίας για άμεση παραγωγή Ηλεκτρικής ενέργειας με χρήση ατμοστροβίλων ή Οργανικών Κύκλων. 

   Η "καρδιά" ενός ενεργητικού ηλιακού συστήματος είναι ο ηλιακός συλλέκτης που είναι συνήθως τοποθετημένος στην ταράτσα ή στη στέγη ενός σπιτιού. Ο συλλέκτης αυτός περιλαμβάνει μια μαύρη, συνήθως επίπεδη μεταλλική επιφάνεια, η οποία απορροφά την ακτινοβολία και θερμαίνεται. Πάνω από την απορροφητική επιφάνεια βρίσκεται ένα διαφανές κάλυμμα (συνήθως από γυαλί ή πλαστικό) που παγιδεύει τη θερμότητα (φαινόμενο θερμοκηπίου). Σε επαφή με την απορροφητική επιφάνεια τοποθετούνται λεπτοί σωλήνες μέσα στους οποίους διοχετεύεται κάποιο υγρό, που απάγει την θερμότητα και τη μεταφέρει, με τη βοήθεια μικρών αντλιών (κυκλοφορητές), σε μια μεμονωμένη δεξαμενή αποθήκευσης. Το πιο απλό και διαδεδομένο σήμερα ενεργητικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης νερού είναι ο γνωστός μας ηλιακός θερμοσίφωνας. 

   Το θερμό νερό που μας δίνει ένα ενεργητικό ηλιακό σύστημα μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε στη συνέχεια για τις καθημερινές μας ανάγκες, τη θέρμανση των χώρων στις κατοικίες ή στην εργασία, τη θέρμανση κολυμβητικών δεξαμενών, γεωργικών εγκαταστάσεων κ.λπ.

   Το πιο απλό και διαδεδομένο, σήμερα, ενεργητικό ηλιακό σύστημα είναι ο γνωστός μας ηλιακός θερμοσίφωνας, που βρίσκεται ήδη στα περισσότερα ελληνικά σπίτια, μια και η χώρα μας έχει το πλεονέκτημα να έχει ηλιοφάνεια τις περισσότερες ημέρες του χρόνου.

   Οι ηλιακοί συλλέκτες των θερμοσιφώνων έχουν πάντα νότιο προσανατολισμό και κλίση 20 ^ο  – 50 ^ο , γιατί έτσι συλλέγουν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στη διάρκεια της ημέρας και στη διάρκεια του έτους.

   Ένας ηλιακός θερμοσίφωνας μπορεί να δώσει όσο ζεστό νερό χρειάζεται καθημερινά μια οικογένεια, με την προϋπόθεση, βέβαια, ότι έχουμε μια μέρα με ήλιο. Μπορούμε, όμως, να παράγουμε μεγάλη ποσότητα ζεστού νερού αν συνδέσουμε μεταξύ τους πολλούς ηλιακούς συλλέκτες και αποθηκεύσουμε το ζεστό νερό σε μεγάλες μεμονωμένες δεξαμενές.
Η χώρα μας είναι η πρώτη χώρα στην Ευρώπη (με εξαίρεση την Κύπρο) σε εγκατεστημένους ηλιακούς συλλέκτες ανά κάτοικο.

   Μερικά από τα πλεονεκτήματα των ενεργητικών ηλιακών συστημάτων είναι η απλότητα της κατασκευής και εγκατάστασής τους, τα σχετικά φτηνά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους και η αποδοτική μετατροπή της ενέργειας.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

1. Είναι μια καθόλα ώριμη και δοκιμασμένη τεχνολογία.
2. Η θερμική ενέργεια παράγεται στα σημεία ζήτησής της. Αποφεύγονται έτσι οι τεράστιες απώλειες μεταφοράς ενέργειας μέσω του ηλεκτρικού δικτύου.
3. Αποτρέπονται οι τεράστιες δαπάνες για εισαγωγή ενέργειας και η ανασφάλεια λόγω εξάρτησης από εισαγόμενους ενεργειακούς πόρους, τη στιγμή που ο ήλιος είναι δωρεάν και υπάρχει παντού.
4. Η ενίσχυση της εγχώριας αγοράς θα αυξήσει την ποιότητα των ελληνικών προϊόντων προκειμένου να αντιμετωπίσουν το ανταγωνιστικότερο περιβάλλον των εξαγωγών.
5. Ήδη πάνω από 3.500 άτομα απασχολούνται στη βιομηχανία ηλιοθερμικών συστημάτων στην Ελλάδα. Η περαιτέρω ανάπτυξη της αγοράς συνεπάγεται νέες θέσεις εργασίας σε μια καθαρή τεχνολογία.
6. Η τοποθέτηση ενός ηλιακού συλλέκτη είναι απλή. Η δε συντήρηση που απαιτεί είναι ελάχιστη.
7. Για τον απλό καταναλωτή, ο ηλιακός θερμοσίφωνας είναι η πιο απλή και συμφέρουσα λύση για να περικόψει τους λογαριασμούς ρεύματος. Το μέσο ετήσιο κέρδος του μπορεί να ξεπεράσει τα 100 ευρώ.
8. Για την Ελλάδα, η εξοικονόμηση που ήδη συντελείται είναι πολύ σημαντική. Οι εγκατεστημένοι ηλιακοί θερμοσίφωνες εξοικονομούν ήδη 1,1 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες το χρόνο, όση ενέργεια παράγει δηλαδή ένας συμβατικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής, ισχύος 200 μεγαβάτ. Χωρίς τους ηλιακούς θερμοσίφωνες θα υπήρχε ένα σημαντικό έλλειμμα ισχύος, ιδιαίτερα στα απομονωμένα ηλεκτρικά δίκτυα των νησιών που θα αντιμετώπιζαν έτσι συχνές διακοπές ρεύματος, ιδίως κατά την καλοκαιρινή τουριστική περίοδο.
9. Αποτρέπεται η έκλυση μεγάλων ποσοτήτων ρύπων που επιβαρύνουν το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία.
10. Αποτρέπεται η κατανάλωση ενέργειας από ορυκτά καύσιμα και κατά συνέπεια οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που προκαλούν τις παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές. Ένα τυπικό θερμοσιφωνικό σύστημα για οικιακή χρήση παράγει στην Ελλάδα ετησίως 840-1.080 κιλοβατώρες και αποσοβεί την έκλυση 925-1.200 κιλών CO2 το χρόνο, όσο δηλαδή θα απορροφούσε 1,5 στρέμμα δάσους.