ΗΛΙΟΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΑΝΣΗ

ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ

Η αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας για τη θέρμανση των κτηρίων προϋποθέτει την εξασφάλιση τριών βασικών όρων:

  • Νότιο ηλιασμό
  • Άρτια εξωτερική θερμομόνωση
  • Επαρκή εσωτερική θερμική μάζα

Νότιος ηλιασμός

Στο βιοκλιματικό κτήριο η νότια όψη είναι το χειμώνα πλήρως εκτεθειμένη στον ήλιο. Όσο περισσότερα και μεγαλύτερα είναι τα νότια ανοίγματα του κτηρίου, τόσο περισσότερη ηλιακή ενέργεια δέχεται το εσωτερικό του.

5 ab
Χειμερινός νότιος ηλιασμός
Model
Είσοδος ηλιακής ακτινοβολίας στο κτήριο

Τα νότια  υαλοστάσια αποτελούν εισόδους της ηλιακής ακτινοβολίας, παρέχουν άμεσα ηλιακά κέρδη και λειτουργούν ως «παγίδες θερμότητας».

Η ηλιακή ακτινοβολία έχει μικρό μήκος κύματος γιατί προέρχεται από μια πολύ θερμή πηγή, τον ήλιο. Το γυαλί είναι διαπερατό μόνο  από ακτινοβολία μικρού μήκους κύματος. Αφήνει λοιπόν την ηλιακή ακτινοβολία να το διαπερνά.

Στο εσωτερικό του κτηρίου η ηλιακή ακτινοβολία θερμαίνει τα δάπεδα, τον εσωτερικό αέρα και τα υπόλοιπα δομικά στοιχεία. Τα θερμά δομικά στοιχεία ακτινοβολούν θερμική ενέργεια. Η θερμική τους ακτινοβολία έχει μεγάλο μήκος κύματος, δε διαπερνά το γυαλί και δε διαφεύγει προς τα έξω. Παγιδεύεται στον εσωτερικό χώρο.

Μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας  σε θερμική ενέργεια 
 Είσοδος ακτινοβολίας και παγίδευση θερμότητας   

Τα νότια υαλοστάσια αποτελούν είσοδο και παγίδα της ηλιακής ενέργειας μόνο κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Τις υπόλοιπες ώρες αποτελούν επιφάνειες απώλειας θερμότητας. Το διπλό τζάμι εξασφαλίζει ένα θερμομονωτικό διάκενο ακίνητου αέρα μεταξύ των δυο γυάλινων επιφανειών του, που περιορίζει σημαντικά τις απώλειες θερμότητας. Είναι απαραίτητο για το ελληνικό κλίμα.

Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια των νότιων υαλοστασίων, τόσο αυξάνεται η συνεισφορά της ηλιακής ενέργειας στη θέρμανση των κτηρίων. Ακόμα και στη Β. Ελλάδα μπορεί να προσεγγίσει το 70%.

Ενδεικτικός πίνακας απαιτούμενης επιφάνειας νότιων ανοιγμάτων, ανά επιφάνεια θερμαινόμενου χώρου (αναπροσαρμογή από Mazria E., 1979)

πίνακες βιοκλιματικού

Ο ρόλος της θερμομόνωσης

Η πλήρης εξωτερική θερμομόνωση του κτηρίου είναι απαραίτητος όρος για την αποδοτική βιοκλιματική του λειτουργία.

Η θερμομόνωση είναι το απαραίτητο εξωτερικό περίβλημα θερμικής προστασίας του κτηρίου. Χωρίς αυτό, τα εσωτερικά θερμικά κέρδη του κτηρίου διαφεύγουν προς τον εξωτερικό χώρο.

Ρόλος θερμικής μάζας

Η ηλιακή ενέργεια που εισέρχεται από τα νότια υαλοστάσια μπορεί να αξιοποιηθεί σωστά, μόνο όταν το κτήριο διαθέτει θερμική μάζα.

Τα θερμοχωρητικά υλικά κατασκευής του κτηρίου, αποτελούν τη θερμική του μάζα. Χωρίς αυτήν υποβαθμίζεται ή και ακυρώνεται η βιοκλιματική του λειτουργία.

Αναγκαίοι υπολογισμοί

Ο σχεδιασμός του κελύφους του κτηρίου, η διάταξη των εσωτερικών του χώρων και η κατασκευαστική του δομή επηρεάζουν καθοριστικά τη δυνατότητα φυσικής του θέρμανσης. Για το σωστό και αποτελεσματικό σχεδιασμό του βιοκλιματικού κτηρίου, πέρα από την κατανόηση βασικών αρχών φυσικής (θερμοδυναμικής και ρευστομηχανικής), υπάρχει ανάγκη προσδιορισμού συγκεκριμένων μεγεθών. Ειδικότερα απαιτούνται:

  • Υπολογισμός της ποσότητας θερμικής μάζας που απαιτείται και σωστή κατανομή της για τη διατήρηση εσωτερικής θερμικής άνεσης.
  • Υπολογισμός της ποσότητας θερμομόνωσης που επαρκεί για την ελαχιστοποίηση των θερμικών απωλειών.
  • Σωστή κατανομή και διαστασιολόγηση των ανοιγμάτων, ανάλογα με τον προσανατολισμό τους.
  • Προσδιορισμός της βέλτιστης σχέσης ύψους και εμβαδού των χώρων.

Τα μεγέθη αυτά υπολογίζονται και διαφοροποιούνται σε άμεση συνάρτηση με τις ιδιαιτερότητες και τα χαρακτηριστικά  του μικροκλίματος κάθε τόπου και μπορούν να προσδιοριστούν με υπολογιστικά εργαλεία, που προσομοιώνουν τη θερμική συμπεριφορά του κτηρίου (πολυζωνικά μοντέλα).

ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (Π.Η.Σ.)

Τα παθητικά ηλιακά συστήματα είναι κατασκευές ή διαμορφώσεις στη νότια όψη των κτηρίων που βελτιστοποιούν την αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας. Ονομάζονται παθητικά διότι η λειτουργία τους στηρίζεται στους φυσικούς νόμους της μετάδοσης θερμότητας, της θερμικής διαστρωμάτωσης και της φυσικής ροής του αέρα, χωρίς τη χρήση πρόσθετων συσκευών και μηχανολογικών συστημάτων. Τα Π.Η.Σ. δίνουν συχνά λύση σε περιπτώσεις όπου δεν είναι εφικτή ή επιθυμητή η δημιουργία μεγάλων νότιων ανοιγμάτων. Είναι πολύ χρήσιμα σε κρύα κλίματα, όπου η ανάγκη θέρμανσης όλο το έτος είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την ανάγκη ψύξης.

Τα πιο διαδεδομένα παθητικά ηλιακά συστήματα είναι: Το θερμοκήπιο, οι θερμικοί τοίχοι και οι αεροσυλλέκτες.

Α. ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ

Το θερμοκήπιο είναι ένας υαλόφρακτος χώρος προσαρτημένος στη νότια όψη του κτηρίου. Σε κλίματα όπως το ελληνικό, το θερμοκήπιο είναι κλειστός χώρος μόνο για την περίοδο του χειμώνα. Το καλοκαίρι μετατρέπεται σε υπαίθριο χώρο.

Λειτουργία

Η χειμερινή ηλιακή ακτινοβολία διαπερνά το υαλοστάσιο του θερμοκηπίου, θερμαίνει τον αέρα στο εσωτερικό του και τα δομικά στοιχεία, που το διαχωρίζουν από το υπόλοιπο κτήριο (δάπεδο, ενδιάμεσοι τοίχοι) και αυτά με τη σειρά τους, μεταδίδουν θερμότητα στους εσωτερικούς χώρους.

ηλαικό θερμοκήπιο
Σχηματική παράσταση λειτουργίας θερμοκηπίου

Η λειτουργία του θερμοκηπίου στηρίζεται κυρίως στη διοχέτευση θερμού αέρα προς το εσωτερικό του κτηρίου.

Ο αέρας του θερμοκηπίου θερμαινόμενος γίνεται ελαφρύτερος και ανεβαίνει προς τα πάνω. Ο θερμότερος αέρας συγκεντρώνεται στην υψηλότερη περιοχή του θερμοκηπίου. Μια σειρά θυρίδων σε όλο το μήκος της ανώτερης ζώνης του διαχωριστικού τοίχου, μεταξύ θερμοκηπίου και εσωτερικού χώρου, εισάγει το θερμό αέρα στο κτήριο. Η δημιουργία μιας αντίστοιχης σειράς θυρίδων στην κατώτερη ζώνη του διαχωριστικού τοίχου επιτρέπει την έξοδο του ψυχρότερου αέρα του εσωτερικού χώρου (που είναι συγκεντρωμένος στο δάπεδο του), προς το θερμοκήπιο. Ο ψυχρός αυτός αέρας θερμαίνεται στο χώρο του θερμοκηπίου, ανεβαίνει προς τα πάνω και εισέρχεται πάλι στο κτήριο θερμός. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται συνεχές κύκλωμα παροχής θερμού αέρα από το θερμοκήπιο προς το εσωτερικό του κτηρίου, κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας.

Τη νύχτα όλες οι θυρίδες πρέπει να κλείνουν διακόπτοντας την κυκλοφορία του αέρα. Διαφορετικά, το κύκλωμα παροχής θερμού αέρα αντιστρέφεται, δηλαδή θερμαίνεται το θερμοκήπιο σε βάρος του κτηρίου.

Η διοχέτευση του θερμού αέρα στο εσωτερικό του κτηρίου μπορεί να γίνει και από ανοίγματα (κουφώματα) στο διαχωριστικό τοίχο μεταξύ θερμοκηπίου και εσωτερικού χώρου, αρκεί αυτά να είναι επαρκή και σωστά κατανεμημένα στην επιφάνεια του τοίχου.

Μέγεθος και σχήμα

Η μορφή και η διαστασιολόγηση του θερμοκηπίου είναι βασικοί παράγοντες για την αποτελεσματικότητά του.

  • Το μέγεθος κάθε θερμοκηπίου υπολογίζεται σε σχέση με τον εσωτερικό χώρο που πρέπει να θερμάνει. Το σχήμα του πρέπει να είναι επίμηκες με τη μεγαλύτερη πλευρά του στραμμένη προς το Νότο.
  • Όσο μεγαλύτερη είναι η νότια επιφάνεια του θερμοκηπίου και όσο μικρότερο το βάθος του, τόσο αυξάνεται η απόδοσή του.
  • Το μεγαλύτερο τμήμα του υαλοστασίου πρέπει να σχεδιάζεται όσο το δυνατόν πιο κάθετα στην ηλιακή ακτινοβολία τους χειμερινούς μήνες, κατά τις ώρες αιχμής (μεσημέρι), ώστε να αποφεύγονται οι ανακλάσεις και να αυξάνονται τα ηλιακά κέρδη.
  • Για την καλύτερη απόδοση του θερμοκηπίου ο διαχωριστικός τοίχος δεν πρέπει να φέρει θερμομόνωση. Το υαλοστάσιο του θερμοκηπίου συνιστάται να είναι διπλό, ώστε να μειώνει τις αυξημένες νυχτερινές απώλειες θερμότητας.
  • Κατά το σχεδιασμό, είναι χρήσιμο να προβλέπεται, μέσα ή κοντά στο θερμοκήπιο, ένας χώρος αποθήκευσης των αφαιρούμενων, κατά τη θερινή περίοδο, υαλοστασίων.

Ενδεικτικός πίνακας απαιτούμενης επιφάνειας υαλοστασίου θερμοκηπίου, ανά επιφάνεια θερμαινόμενου χώρου (αναπροσαρμογή από Mazria E., 1979)

πίνακες βιοκλιματικού 3-1

Κουφώματα: πλαίσια και υαλοπίνακες

  • Η επιλογή μονού ή διπλού τζαμιού εξαρτάται από τη σχέση κόστους – οφέλους. Για τις κλιματικές συνθήκες της Ελλάδας η τοποθέτηση διπλού τζαμιού είναι, από θερμική άποψη, κατά κανόνα συμφέρουσα.
  • Στο ελληνικό κλίμα, η οροφή του θερμοκηπίου δεν είναι απαραίτητο να είναι γυάλινη, επειδή συνήθως επαρκούν τα ηλιακά οφέλη των κατακόρυφων υαλοστασίων του. Οι γυάλινες οροφές πιθανόν να δημιουργήσουν προβλήματα υπερθέρμανσης. Επίσης, αυξάνουν το κόστος της κατασκευής γιατί απαιτούν  άθραυστα τζάμια και πρόσθετα συστήματα ηλιοπροστασίας.
  • Τα υαλοστάσια στην ανατολική και δυτική όψη του θερμοκηπίου προσφέρουν μικρά θερμικά κέρδη το χειμώνα, ενώ αυξάνουν τις επιφάνειες που πρέπει να απομακρύνονται το καλοκαίρι.
  • Όσο πιο μικρή είναι η επιφάνεια των πλαισίων σε σχέση με τη συνολική επιφάνεια των υαλοπινάκων του θερμοκηπίου, τόσο καλύτερη είναι η απόδοσή του.
  • Η καλή αποσφράγιση των αρμών στα κουφώματα του θερμοκηπίου, είναι καθοριστικός παράγοντας για την απόδοση του.
  • Τα πλαίσια των κουφωμάτων του θερμοκηπίου πρέπει να κατασκευάζονται από υλικά που δημιουργούν τις μικρότερες δυνατές θερμογέφυρες και δεν προσβάλλονται εύκολα από την ηλιακή ακτινοβολία.

Ηλιοπροστασία και αερισμός

Ένα θερμοκήπιο μπορεί να επιβαρύνει εξαιρετικά την καλοκαιρινή θερμική λειτουργία του κτηρίου, στα ελληνικά κλιματικά δεδομένα. Γιαυτό, είναι απαραίτητο τη θερινή περίοδο να απομακρύνεται όλο το υαλοστάσιό του και το θερμοκήπιο να μετατρέπεται σε υπαίθριο στεγασμένο χώρο.

  • Όταν το θερμοκήπιο είναι ενσωματωμένο στο κτήριο και έχει μόνο τη νότια όψη ελεύθερη, απαιτείται, εκτός από απομάκρυνση του συνόλου του νότιου υαλοστασίου, η ύπαρξη μιας ζώνης αερισμού σε όλο το μήκος επαφής της οροφής του με το κτήριο.
  • Όταν το θερμοκήπιο φέρει γυάλινη οροφή, απαιτείται η πλήρης εξωτερική της ηλιοπροστασία.
αερισμός
Τρόποι αερισμού θερμοκηπίου
αερισμός θερμοκηπίου
Τρόποι αερισμού θερμοκηπίου(2)
Σκιασμός οροφής θερμοκηπίου

Β. ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΤΟΙΧΟΙ

Οι θερμικοί τοίχοι είναι νότιοι τοίχοι που αποτελούνται από θερμοχωρητικά υλικά και φέρουν εξωτερικά σε μικρή απόσταση υαλοστάσιο. Θερμαίνουν τον εσωτερικό χώρο είτε με θερμική ακτινοβολία, είτε με κύκλωμα παροχής θερμού αέρα.

Όταν δεν είναι εφικτή ή επιθυμητή η δημιουργία μεγάλων νότιων ανοιγμάτων, τότε η αξιοποίηση της νότιας ηλιακής ακτινοβολίας μπορεί να γίνεται με θερμικούς τοίχους.

Μπορούν να υπάρξουν πολλές μορφές θερμικών τοίχων, ανάλογα με τον συνδυασμό των στοιχείων που τους συνθέτουν. Τα επικρατέστερα είδη τους είναι: ο τοίχος μάζας, ο τοίχος Trombe και ο τοίχος νερού.

  • Τοίχος μάζας

Τοίχος μάζας είναι νότιος τοίχος, κατασκευασμένος από υλικά μεγάλης θερμοχωρητικότητας (σκυρόδεμα, συμπαγή τούβλα, πέτρα), αδρής επιφάνειας και σκούρου (θερμοαπορροφητικού) χρώματος, χωρίς εξωτερική θερμομόνωση. Σε μικρή απόσταση (10 – 15 cm) από την εξωτερική του επιφάνεια φέρει υαλοστάσιο, για τη συλλογή της ηλιακής ακτινοβολίας.

Θερμοαπορροφητικότητα χρωμάτων και υλικών
(αναπροσαρμογή από Ανδρεαδάκη – Χρονάκη Ε., 1985)

θερμοαποροφητικότητα

Το υαλοστάσιο του τοίχου μάζας παγιδεύει την ηλιακή ακτινοβολία, κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Αυτή θερμαίνει τον αέρα στο διάκενο μεταξύ υαλοστασίου και τοίχου, καθώς και τον τοίχο. Ο θερμός τοίχος ακτινοβολεί θερμότητα στον εσωτερικό χώρο. Λειτουργεί δηλαδή ως θερμάστρα χαμηλής ενθαλπίας.

τοίχος μάζας
Τοίχος μάζας     
τοίχος tromb
Τοίχος Trombe
  • Τοίχος Trombe

Τοίχος Trombe είναι παραλλαγή του τοίχου μάζας και πήρε το όνομά του από τον καθηγητή F. Trombe, που τον κατασκεύασε πρώτος. Πρόκειται για τοίχο μάζας με δύο σειρές θυρίδων κατανεμημένων σε όλο το μήκος της ανώτερης και της  κατώτερης ζώνης του.

Το υαλοστάσιο του τοίχου Trombe παγιδεύει την ηλιακή ακτινοβολία, κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Αυτή θερμαίνει τον αέρα στο διάκενο μεταξύ υαλοστασίου και τοίχου καθώς και τον ίδιο τον τοίχο. Ο θερμός τοίχος ακτινοβολεί, όπως στον τοίχο μάζας, θερμότητα στον εσωτερικό χώρο. Η λειτουργία όμως του τοίχου Trombe στηρίζεται κυρίως στη διοχέτευση θερμού αέρα στο εσωτερικό του κτηρίου, όπως και στο θερμοκήπιο.

Ο αέρας στο διάκενο του τοίχου Trombe, θερμαινόμενος γίνεται ελαφρύτερος, ανεβαίνει προς τα πάνω και συγκεντρώνεται στην υψηλότερη περιοχή του διάκενου. Οι θυρίδες της ανώτερης ζώνης του τοίχου εισάγουν το θερμό αέρα στο κτήριο. Οι αντίστοιχες θυρίδες της κατώτερης ζώνης του επιτρέπουν την έξοδο του ψυχρότερου αέρα του χώρου (που είναι συγκεντρωμένος στο δάπεδο του), προς το διάκενο του τοίχου Trombe. Ο ψυχρός αυτός αέρας θερμαίνεται, ανεβαίνει προς τα πάνω και εισέρχεται πάλι θερμός στο κτήριο. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται ένα συνεχές κύκλωμα παροχής θερμού αέρα από τον τοίχο Trombe προς το εσωτερικό του κτηρίου. Τη νύχτα όλες οι θυρίδες πρέπει να κλείνουν, διακόπτοντας το κύκλωμα.

  • Τοίχος νερού

Εκτός από τα θερμοχωρητικά οικοδομικά υλικά υπάρχει η δυνατότητα κατασκευής θερμικών τοίχων από νερό, καθώς είναι το υλικό με την μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα και με ικανοποιητική θερμική αγωγιμότητα. Ο θερμικός τοίχος νερού θερμαίνεται γρηγορότερα σε όλο το πάχος του και αποθηκεύει μεγαλύτερα ποσά θερμότητας απ’ ότι  ένας τοίχος άλλων υλικών. Ταυτόχρονα, όμως  ο τοίχος νερού ψύχεται γρηγορότερα και απαιτεί εσωτερική θερμοπροστασία τη νύχτα.

Μορφές τοίχου νερού

τοίχος νερού
παθητικό ηλιακό σύστημα

Χαρακτηριστικά θερμικών τοίχων

Οι βασικοί παράγοντες που υπεισέρχονται στο σχεδιασμό και τον υπολογισμό της απόδοσης των θερμικών τοίχων είναι τα κλιματικά δεδομένα, το μέγεθος του θερμαινόμενου χώρου, η θερμοχωρητικότητα και η θερμική αγωγιμότητα του υλικού κατασκευής, το πάχος του, το βάθος του διάκενου μεταξύ τοίχου και υαλοστασίου, η ποιότητα του υαλοστασίου, η συνολική επιφάνεια και η κατανομή των θυρίδων (στον τοίχοTrombe).

  • Το μέγεθος του θερμικού τοίχου εξαρτάται από το μέγεθος του χώρου που πρέπει να θερμάνει. Υπάρχουν πίνακες που δίνουν ενδεικτικές τιμές της απαιτούμενης επιφάνειας κάθε είδους τοίχου ανάλογα με τα τετραγωνικά της κάτοψης του εσωτερικού χώρου, για κάθε κλίμα. Οι τιμές αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αφετηρία σχεδιασμού, καθώς το ύψος και ο όγκος του θερμαινόμενου χώρου επηρεάζουν τελικά το μέγεθος του τοίχου.
  • Όταν είναι αναγκαία η κατάτμηση ενός ενιαίου θερμικού τοίχου, είναι προτιμότερο αυτή να γίνεται σε οριζόντια τμήματα, στην περίπτωση του τοίχου μάζας, και σε κατακόρυφα τμήματα, στην περίπτωση του τοίχουTrombe.
  • Οι θυρίδες του τοίχου Trombe πρέπει  να κατανέμονται σε όλο το μήκος του και να τοποθετούνται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην οροφή και στο δάπεδο του εσωτερικού χώρου.
  • Η ηλιοπροστασία και ο αερισμός των θερμικών τοίχων είναι απαραίτητα, κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Για την ηλιοπροστασία τους πρέπει να προβλέπονται οπωσδήποτε οριζόντια σκίαστρα. Για την πληρέστερη ηλιοπροστασία τους είναι αποδοτική η πρόσθετη κάλυψη της γυάλινης εξωτερικής, κατακόρυφης παρειάς τους με ανοιχτόχρωμο ύφασμα. Για τον αερισμό τους πρέπει να κατασκευάζονται φεγγίτες στην ανώτερη και κατώτερη ζώνη του υαλοστασίου τους, που πρέπει να παραμένουν ανοιχτοί όλη τη διάρκεια του καλοκαιριού, επιτρέποντας την εκτόνωση του θερμού αέρα του προς τα έξω.


Ενδεικτικός πίνακας απαιτούμενης επιφάνειας θερμικών τοίχων, ανά επιφάνεια θερμαινόμενου χώρου
(αναπροσαρμογή από Mazria E., 1979)

θερμική μάζα

Γ. ΑΕΡΟΣΥΛΛΕΚΤΗΣ

Ο αεροσυλλέκτης είναι μία θερμοαπορροφητική επιφάνεια, συνήθως μεταλλική, σκούρου χρώματος καλυμμένη με υαλοστάσιο σε μικρή απόσταση (2 – 5 cm) από αυτή, τοποθετημένη στη νότια πλευρά του κτηρίου. Πρόκειται για σύστημα που δεν προϋποθέτει θερμική μάζα για τη λειτουργία του και που μπορεί να προσαρτηθεί εύκολα σε υφιστάμενο κτήριο. Η λειτουργία του προσομοιάζει τον ηλιακό θερμοσίφωνα με τη διαφορά ότι θερμαίνει αέρα και όχι νερό.

Τύποι αεροσυλλεκτών

Αεροσυλλέκτης
ΠΗΣ

Η θερμοαπορροφητική επιφάνεια του αεροσυλλέκτη συλλέγει την ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπει σε θερμική ενέργεια θερμαίνοντας τον αέρα που βρίσκεται στο διάκενο ανάμεσα στην επιφάνεια και το υαλοστάσιο. Προϋπόθεση είναι η επιφάνεια να είναι πολύ καλά μονωμένη από την πίσω πλευρά. Ο αεροσυλλέκτης παρέχει, όπως το θερμοκήπιο και ο τοίχος Trombe, κύκλωμα θερμού αέρα στον εσωτερικό χώρο. Όταν προσαρτάται στο κτήριο, πρέπει να κατασκευάζονται οι κατάλληλες θυρίδες στον ενδιάμεσο τοίχο. Όταν είναι ανεξάρτητος από το κτήριο, ο αέρας μεταφέρεται σε αυτό με καλά μονωμένους αγωγούς.

Ο αεροσυλλέκτης έχει καλύτερη απόδοση, όταν τοποθετείται κάθετα στην χειμερινή ηλιακή ακτινοβολία, τις ώρες αιχμής της, δηλαδή με κλίση 45ο – 60ο ως προς το οριζόντιο επίπεδο.

Το καλοκαίρι, ο αεροσυλλέκτης είναι ανάγκη να σκιάζεται και να αερίζεται με ανοίγματα στο επάνω και κάτω μέρος του υαλοστασίου του. Οι θυρίδες και οι αγωγοί μεταφοράς αέρα πρέπει να κλείνουν, διακόπτοντας εντελώς τη ροή από και προς τον αεροσυλλέκτη.

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΧΡΗΣΤΗ ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ Π.Η.Σ.

Η απόδοση των Π.Η.Σ. στηρίζεται καθοριστικά στην σωστή τους λειτουργία:

  • Κατά την περίοδο  θέρμανσης  απαιτείται καθημερινή μέριμνα. Κάθε πρωί πρέπει να ανοίγουν όλες οι θυρίδες παροχής θερμού αέρα, ενώ κάθε βράδυ πρέπει να κλείνουν.
  • Κατά τις ενδιάμεσες εποχές (άνοιξη – φθινόπωρο) πρέπει να ενεργοποιείται ή να απενεργοποιείται σταδιακά ο αερισμός και η ηλιοπροστασία των Π.Η.Σ..
  • Στην αρχή του καλοκαιριού απαιτείται η αφαίρεση και αποθήκευση των υαλοστασίων. Η αντίστροφη δουλειά απαιτείται την αρχή του χειμώνα.
  • Η χρήση απλών αυτοματισμών με αισθητήρες θερμοκρασίας μπορεί να ελαχιστοποιήσει τους χειρισμούς που απαιτούνται καθημερινά. Η μόνη εργασία που απαιτείται τότε, είναι η προσθαφαίρεση των υαλοστασίων δύο φορές το χρόνο.

ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΤΩΝ Π.Η.Σ.

Ο σχεδιασμός των Π.Η.Σ. είναι σχεδιασμός λεπτών ισορροπιών. Η εμπειρία της βιοκλιματικής κατασκευής στην Ελλάδα έχει δείξει ήδη, σε αρκετές περιπτώσεις, πόσο εύκολες είναι οι αστοχίες στο σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία τους, με σοβαρότατες επιπτώσεις στο κόστος και στη θερμική λειτουργία των κτηρίων.

  • Η προσθήκη Π.Η.Σ στα κτήρια δεν είναι πάντα αναγκαία, ακόμη και στη Β. Ελλάδα, όταν έχουν εφαρμοστεί ολοκληρωμένα οι αρχές βιοκλιματικού σχεδιασμού. Η ανάγκη ύπαρξής τους είναι καλό να τεκμηριώνεται από την ενεργειακή μελέτη του κτηρίου. Η χωρίς λόγο προσθήκη τους αυξάνει το κόστος και την περιπλοκότητα της κατασκευής και οδηγεί σε ασύμφορη σχέση κόστους – οφέλους.
  • Ο σχεδιασμός και η κατασκευή των Π.Η.Σ. πρέπει να είναι μελετημένη προσεκτικά, γιατί τυχόν αστοχίες μπορούν εύκολα να μειώσουν σημαντικά την απόδοσή τους ή να προκαλέσουν υπερθέρμανση, ακόμη και το χειμώνα. Είναι λοιπόν αναγκαία η μελέτη θερμικής προσομοίωσης για τον προσδιορισμό των μεγεθών, των χαρακτηριστικών και της απόδοσής τους, καθώς και η επιμελημένη εφαρμογή της μελέτης.
  • Τα ΠΗΣ απαιτούν πρόσθετη δουλειά συντήρησης και καθημερινών λειτουργικών χειρισμών. Ο σχεδιασμός τους πρέπει να εξασφαλίζει απλούς, κατανοητούς και εύκολους χειρισμούς που δεν επιβαρύνουν σημαντικά την καθημερινότητα του χρήστη με κίνδυνο να παραμεληθούν ή να εγκαταλειφθούν. Η εγκατάσταση αυτοματισμών μπορεί να αντιμετωπίσει σε μεγάλο βαθμό προβλήματα τέτοιου είδους.

ΠΡΟΣΘΕΤΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ

Τις νεφοσκεπείς μέρες και τα κρύα βράδια του χειμώνα είναι αναγκαία συμπληρωματική θέρμανση των κτηρίων.

Σχετικά άρθρα
ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΑ ΑΒΔΗΡΑ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη Δελιούση Κυριακή, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Καρβέλης Γιάννης, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική Read more

ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ & ΘΕΡΜΙΚΗ ΜΑΖΑ

Στο κλίμα της Ελλάδας τα κτήρια πρέπει να διαθέτουν εξίσου δύο στοιχεία: αναγκαία και επαρκή θερμομόνωση και αναγκαία και επαρκή Read more

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΤΗΡΙΩΝ – ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΟ ΕΛΑΙΟΡΕΜΑ, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
ΚΥΡΙΑ ΟΨΗ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη, κατασκευή Ζήσης Ξενοφών, Μηχανολόγος – Ηλεκτρολόγος Μηχανικός: Θερμικές προσομοιώσεις Παπαδόπουλος Πανίκος, Read more

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΟΝ ΗΛΙΟ Στο βόρειο ημισφαίριο, η μεγαλύτερη πλευρά των κτηρίων πρέπει να είναι στραμμένη προς Read more

ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΟ ΝΑΥΠΛΙΟ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικος: Αρχιτεκτονική μελέτη Πρωτόγερος Νίκος, Πολιτικός μηχανικός: Αρχιτεκτονική μελέτη Τσίτση Μαρία, Πολιτικός μηχανικός: στατική Read more

ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΣΤΗΝ ΚΑΛΑΜΑΤΑ

Μελέτες – κατασκευή Γεωργακοπούλου Όλγα, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Γεωργιάδου Έλλη, Αρχιτέκτων Μηχανικός: αρχιτεκτονική μελέτη Στεφανίδης Αλέξης, Μηχανικός Ανακαίνισης και Read more