Μελέτη, εγκατάσταση και αξιολόγηση ηλιακών συλλεκτών θέρμανσης νερού

Abstract

Στην παρούσα εργασία γίνεται αρχικά μια προσπάθεια σκιαγράφησης των σημαντικότερων παραμέτρων που θα έπρεπε να αξιολογηθούν στα πλαίσια της επεξεργασίας μιας εθνικής στρατηγικής στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γενικά και της θερμικής ηλιακής ενέργειας ειδικότερα. Εξετάζεται η κατάσταση στην αγορά των θερμικών ηλιακών σε εθνικό, περιφερειακό και παγκόσμιο επίπεδο και αξιολογούνται οι τάσεις και οι προβλέψεις για το μέλλον, σε συνάρτηση βέβαια με τις επικρατούσες αντιλήψεις σχετικά με το ποιες θα μπορούσαν να είναι οι πολιτικές υποστήριξης των καθαρών μορφών ενέργειας. Στη συνέχεια αξιολογούνται οι σύγχρονες τάσεις σε τεχνολογικό επίπεδο, με αναφορά στις δυνητικές εφαρμογές αξιοποίησης της θερμικής ηλιακής ενέργειας. Η παρούσα εργασία διαπραγματεύεται επιπλέον τη χρησιμοποίηση μιας μορφής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και πιο συγκεκριμένα τον ηλιακό θερμοσίφωνα για θέρμανση νερού. Παρά τις όποιες προσπάθειες ανάπτυξης νέων τύπων, ο επίπεδος ηλιακός συλλέκτης εξακολουθεί να κυριαρχεί στην αγορά. Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να μας δώσει ζεστό νερό, θέρμανση και ψύξη χώρου. Συγκεκριμένα εξετάζονται οι φοροελαφρύνσεις από το κράτος, το κόστος εγκατάστασης για έναν ηλιακό θερμοσίφωνα και τα είδη ηλιακών θερμοσιφώνων ανάλογα με το κύκλωμα κυκλοφορίας του θερμαινόμενου μέσου. Γίνεται αναλυτική τεχνική αναφορά στην λειτουργία, την τοποθέτηση, τις επιμέρους σωληνώσεις και την προστασία ενός επίπεδου ηλιακού συλλέκτη. Αναφορά γίνεται και στην θέρμανση πισίνας με ηλιακούς συλλέκτες και στους σωλήνες κενού. Επίσης, στην παρούσα εργασία μελετώνται τρεις περιπτώσεις ανάλυσης έργων με ηλιακή θέρμανση νερού με το πρόγραμμα RETSCEEN. 1. Θέρμανση νερού με σωλήνες κενού (κατοικία) 2. Θέρμανση νερού με ηλιακό συλλέκτη-υαλοκάλυπτου (κατοικία) 3. Θέρμανση νερού με ηλιακό συλλέκτη-χωρίς υαλοκάλυψη (πισίνα)

This thesis presents an effort of analyzing the most important parameters that should be evaluated in the national strategy of renewable energy sources in general, and more specifically with solar thermal energy. Initially, the state of the solar thermal market in the national, regional and worldwide level is examined, and the tendencies and forecasts for the future are evaluated, in interelation with the kind of support policies of renewable sources of energy that can be applied. Moreover, the new tendencies in a technological level are evaluated, in relation to the potential applications of solar thermal energy. Additionaly, in this thesis, the utilization of renewable sources technologies, and more specifically of solar heaters, is analyzed. Despite the efforts of developing new types of solar heaters, the flat plate solar collector continues to dominate in the market. In general, solar energy can give hot water, heating and refrigeration of space, as well as electricity. This thesis also examines the incentives and grants that are provided, the cost of installation for a solar heater, as well as the types of solar heaters according to the circulation circuit of the heated mean. Moreover, an analytical technical report for the operation, the placement, the installation of the piping system and the protection of the solar collector is presented. Finally, the swimming-pool heating by solar collectors and the technology of evacuated tube solar collectors is also examined. Also, in this thesis are studied three cases of project analysis with solar collectors are examined with the help of RETSCEEN software: 1. Heating of water by evacuated tubes (residential) 2. Heating of water by glazed solar collectors (residential) 3. Heating of water by unglazed solar collectors (hotel swimming-pool)