Δευτέρα 2 Απριλίου 2012

Tα σπίτια του μέλλοντος

Τα «ηλιακά» ή «πράσινα σπίτια»: Tα σπίτια του μέλλοντος
Κάντε ένα όνειρο! Tι θα λέγατε αν μπορούσατε να έχετε ζεστό νερό στο μπάνιο σας, θέρμανση και φωτισμό, αν μπορούσε να λειτουργεί το πλυντήριο, η καφετιέρα σας, ο υπολογιστής σας, η τηλεόραση, το στερεοφωνικό σας, χωρίς να χρειάζεστε καθόλου ηλεκτρικό ρεύμα? Και ακόμη, αν μπορούσατε να φορτίσετε το ηλεκτρικό σας αυτοκίνητο? Κι αυτό, μόνο με την ενέργεια του ήλιου! Κι όμως, δεν είναι όνειρο. Τα λεγόμενα «ηλιακά» ή «πράσινα σπίτια» είναι πια πραγματικότητα σε πολλά μέρη του κόσμου, στην Ευρώπη αλλά και την Ελλάδα τα τελευταία χρόνια. Τίποτα δεν είναι πιο όμορφο και χαλαρωτικό για το σώμα και το μυαλό από το να ζεις σε ένα ηλιακό σπίτι!
Εκμετάλλευση ηλιακής ενέργειας
Αν προς το παρόν μόνο ένα ελάχιστο μέρος του φωτεινού χειμάρρου μετατρέπουμε για πρακτικούς σκοπούς, υπάρχει στη διάθεσή μας ένας απέραντος πλούτος ενέργειας σε λανθάνουσα μορφή και θα έρθει μια μέρα που θα είμαστε ικανοί να τη δεσμεύσουμε και να τη μεταχειριστούμε όπως θέλουμε. Αυτό το γεγονός θα σημάνει ίσως όχι μόνο το τέλος της ενεργειακής κρίσης αλλά και το τέλος της ρύπανσης της ατμόσφαιρας με όλα τα επακόλουθά της. Μακροπρόθεσμη, λοιπόν, λύση όλων των ενεργειακών προβλημάτων ή μετριόφρον συμπλήρωμα των παραδοσιακών ενεργειακών πηγών, που φυλάγεται για μερικές ιδιόμορφες εφαρμογές, η ηλιακή ενέργεια είναι εικόνα της οικολογικής λύσης που στην εποχή της πετρελαϊκής κρίσης συνοδεύεται από σημαντικές ερευνιτικές προσπάθειες.
Αν σκεφτεί κανείς ότι το 90% του χρόνου μας το περνάμε μέσα σε κτίρια –εκεί όπου μένουμε, σπουδάζουμε, διασκεδάζουμε ή εργαζόμαστε- και ότι η λειτουργία αυτών των κτιρίων καταναλώνει σχεδόν τη μισή ενέργεια που παράγεται καθημερινά, καταλαβαίνουμε ότι η ενέργεια που θα μπορούσε να παραχθεί από τον ήλιο θα έλυνε πρώτα απ’ όλα ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα που αφορά όχι μόνο το σήμερα, αλλά και το μέλλον μας: το πρόβλημα της μείωσης των φυσικών πόρων, που οδηγεί στην καταστροφή του φυσικού μας περιβάλλοντος.
Ποιοτικά η ηλιακή ενέργεια είναι μια διαφορετική μορφή ενέργειας που δεν προσφέρεται εξαιρετικά για μια συγκεντρωτική παραγωγή η οποία απαιτεί βαριές υποδομές διανομής, όπως το αέριο και ο ηλεκτρισμός, αλλά θα μπορούσε να αποτελέσει αισθητή αλλαγή του τρίτου κόσμου όπου το πρόβλημα είναι συνήθως η εξασφάλιση όσο το δυνατό γρηγορότερα μιας παραγωγής ενέργειας, μικρής σε απόλυτη αξία, αρκετής όμως για να βελτιώσει αισθητά το βιοτικό επίπεδο.
Ο ήλιος παραχωρεί στη Γη μια ροή ενέργειας 1,4 ΚW/m στη 2α. Η γήινη ατμόσφαιρα αντανακλά ένα μέρος από αυτή , απορροφά ένα μέρος και αφήνει τελικά να φτάσει στο έδαφος των περιοχών μας 1 KW/m στη 2α. Σημειώνουμε ακόμα ότι το καλοκαίρι κατά τη διάρκεια του μεσημεριού ένα τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης δέχεται καθημερινά 4,3 κιλοβατώρες.
Παρ’όλα αυτά μεγάλοι ηλιακοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ακόμα. Αν και το καύσιμο είναι δωρεάν, η εγκατάσταση κοστίζει και ο σταθμός δε λειτουργεί όλες τις ώρες του εικοσιτετραώρου. Ο ήλιος εξαφανίζεται τη
νύχτα και πολλές φορές την ημέρα. Για τους λόγους αυτούς θα έπρεπε να είναι δυνατή η εναποθήκευση της ηλιακής ενέργειας για να διατίθεται όταν είναι επιθυμητή.
Τα «ηλιακά σπίτια» είναι φτιαγμένα από φυσικά υλικά, απαλλαγμένα από τoξικές ουσίες, ανακυκλωμένα, φιλικά προς το περιβάλλον αλλά και προς την υγεία μας (π.χ. πατώματα από φελλό ή μπαμπού, πλακάκια από ανακυκλωμένο αλουμίνιο και γυαλί). Στις οροφές και στις προσόψεις τους υπάρχουν φωτοβολταϊκά συστήματα που συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια, την μετατρέπουν σε ηλεκτρική και την αποθηκεύουν σε μπαταρίες. Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτρέπει κάθε χρόνο την απελευθέρωση περίπου 1450 κιλών διοξειδίου του άνθρακα – όσο δηλαδή θα απορροφούσαν δύο στρέμματα δάσους! Δεν παράγουν καθόλου ρυπογόνες ουσίες, λειτουργούν αθόρυβα, έχουν αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής, και χρειάζονται ελάχιστη συντήρηση.
Για την ηλιακή ενέργεια, η μετατροπή σε θερμότητα είναι εύκολη. Η επιτυγχανόμενη θερμοκρασία παραμένει χαμηλή, μικρότερη από τους 100ο C γιατί οι απώλειες από την ακτινοβολία και τη διάδοση της θερμότητας περιορίζουν το ζέσταμα. Η μετατροπή σε χαμηλή θερμότητα (30ο C έως 70ο C) αντιστοιχεί πολύ καλά στις ανάγκες της κατοικίας, θέρμανση και ζεστό νερό για χρήσεις υγιεινής. Δεν είναι απαραίτητες παρά απλές τεχνικές συνδυασμένες κατάλληλα με τη λειτουργεία της οικοδομής.
Γιατί λοιπόν η ηλιακή κατοικία δεν είναι περισσότερο διαδεδομένη?
Μια βασική δυσκολία προέρχεται από τη μετατόπιση ανάμεσα στις περιόδους διαθεσιμότητας ηλιακής ενέργειας και των αναγκών. Η μετατόπιση αυξάνεται όταν το γεωγραφικό πλάτος αυξάνεται. Στα εύκρατα κλίματα, η ηλιακή ενέργεια η οποία γίνεται καθημερινά δεκτή από ένα τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης που είναι εκτεθειμένη στο νότο είναι΄΄ ένα κιλοβατώρα το μήνα Ιανουάριο και 4,3 κιλοβατώρες τους καλοκαιρινούς μήνες.
Εδώ και μια εικοσαετία περίπου, οι Έλληνες έχουμε εξοικειωθεί με τους ηλιακούς θερμοσίφωνες για την παραγωγή ζεστού νερού. Εκείνο όμως που δεν γνωρίζουμε είναι οι υπόλοιπες χρήσεις των ηλιοθερμικών τεχνολογιών, όπως η θέρμανση χώρων, η τηλεθέρμανση οικισμών, ο ηλιακός κλιματισμός και η ηλιοθερμική παραγωγή ηλεκτρισμού. Στο εξωτερικό έχει ήδη ξεκινήσει η βιομηχανική παραγωγή προκατασκευασμένων προσόψεων κτιρίων που συνδυάζουν συστήματα αερισμού, φωτισμού, θέρμανσης και ψύξης. Στην Ελλάδα –παρά την μεγάλη ηλιοφάνεια που μας χαρίζει το εξαιρετικό μας κλίμα– επικρατεί ακόμη αμηχανία και ελλιπής ενημέρωση γύρω από το θέμα της κατασκευής σπιτιών με οικολογικό τρόπο. Η χώρα μας μένει πίσω στις εξελίξεις, τη στιγμή που θα μπορούσε να είναι πρώτη στην εκμετάλλευση των ήπιων μορφών ενέργειας, του ήλιου και του αέρα. Ας ελπίσουμε πως σύντομα αυτό θα γίνει…
Ένα ηλιακό σπίτι
Στο σπίτι της παραπάνω εικόνας, δυο διαφανείς πλαστικές γωνίες λειτουργούν ως προστατευτικά μέσα, ενώ ανάμεσα τους αποθηκεύεται νερό και ένα ειδικό μονωτικό υλικό. Το μονωτικό αυτό υλικό μεταφέρει την θερμότητα του ήλιου από το εξωτερικό μέρος του τοίχου, μέσω του νερού στο εσωτερικό του. Για την διατήρηση της θερμοκρασίας στα επιθυμητά επίπεδα, τα παράθυρα του σπιτιού αποτελούνται από ειδικά μονωτικά υλικά γυαλιού και κρυπτού που λειτουργούν ως θερμομονωτικά. Το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας που χρησιμοποιείται από τα «σπίτια του ήλιου» προέρχονται από φωτοβολταϊκά κύτταρα τα οποία καλύπτουν το βόρειο μέρος της οροφής του. Ο ηλεκτρισμός που παράγεται αποθηκεύεται σε 24 μπαταρίες οι οποίες όλες μαζί είναι 70 kilowatts και μπορούν να παρέχουν ενέργεια στο σπίτι για περίπου 48 ώρες. Μια πρόσοψη που περιλαμβάνει 20 m στη 2α τζαμαρίας δε συλλαμβάνει παρά 20 κιλοβατώρες την ημέρα, κάτι που είναι λίγο, σύμφωνα με τις ανάγκες οι οποίες για ένα φυσιολογικό μονωμένο σπίτι φτάνουν σε περισσότερο από 100 κιλοβατώρες για 300 m στην 3η θερμαινόμενα. Με αυτά τα δεδομένα είναι φανερό πως μια καλή μόνωση είναι απαραίτητη.
Σήμερα ανακαλύψαμε τα «πράσινα σπίτια»?
Χιλιάδες χρόνια πριν οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν την ηλιακή ενέργεια για να θερμαίνουν τα σπίτια τους. Οι αρχαίοι Ελληνες σχεδίαζαν ολόκληρες πόλεις στην Ελλάδα και τη Μικρά Ασία, έτσι ώστε κάθε σπίτι να είχε τη δυνατότητα να δέχεται το ηλιακό φως. Σχεδιάζοντας ένα πλέγμα καθέτων δρόμων με κατεύθυνση Ανατολή-Δύση και Βορράς-Νότος επέτρεπαν σε κάθε κατοικία να έχει ένα νότια προσανατολισμένο τοίχο από τα ανοίγματα του οποίου ο ήλιος κατέκλυζε το σπίτι κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο Αριστοτέλης συμβούλευε τους κατασκευαστές να προστατεύουν τους βόρειους τοίχους των κτισμάτων ώστε να προφυλάσσονται από τους κρύους ανέμους του χειμώνα. Ο Σωκράτης παρατηρούσε ότι σε κατοικίες που βλέπουν τον νοτιά ο ήλιος εισχωρεί από τα ανοίγματα και κρατά το σπίτι ζεστό το χειμώνα..
Οι Ρωμαίοι βελτίωσαν τις κατασκευές των Ελλήνων, κατασκευάζοντας την «ηλιοκάμινο» που δεν ήταν τίποτα άλλο από τα νότια προσανατολισμένα δωμάτια των ελλήνων με τη διαφορά ότι τα ανοίγματά τους προστατεύονταν από τον εξωτερικό περιβάλλοντα χώρο με γυαλί. Το διαφανές αυτό υλικό δρα σαν μια παγίδα θερμότητας επιτρέποντας στην ηλιακή θερμότητα να διεισδύει στο εσωτερικό χωρίς να επιτρέπουν την ταχεία διαφυγή της προς τα έξω κρατώντας έτσι τον χώρο θερμό. Ο Βιτρούβιους, ρωμαίος αρχιτέκτονας του 1ου π.Χ. αιώνα, συμβούλευε τους κατασκευαστές, « Τα κτίρια πρέπει να είναι τελείως κλειστά στους βόρειους τοίχους ενώ η κυρία είσοδος και το αίθριο να βλέπουν στο ζεστό νοτιά.». Οι Ρωμαίοι είχαν ψηφίσει νόμο που απαγόρευε στους κατασκευαστές να κτίζουν κτίρια που εμποδίζουν τον ήλιο να πέφτει στα αίθρια των γειτονικών κτισμάτων..
Οπως οι αρχαίοι Ρωμαίοι, οι Ολλανδοί του 18 μΧ αιώνα. κατασκεύαζαν τους νότιους χώρους με μεγάλα παράθυρα σκεπασμένα με γιαλί με την προσθήκη παραπετασμάτων που έκλειναν το βράδυ ώστε να μονώσουν ακόμα περισσότερο τους χώρους και να διατηρηθούν ζεστοί..
Υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν ότι οι Ινδιάνοι της Αμερικής έκτιζαν τις κατοικίες τους με ευαισθησία προς το περιβάλλον και την ηλιακή τους θέρμανση Οι αρχιτέκτονες του 19ου αιώνα έφεραν στη Β. Ευρώπη και κυρίως στην Αγγλία την μόδα του θερμοκηπίου, του προσκολλημένου στο νότιο τοίχο της κατοικίας όπου βρισκόταν το καθημερινό ή η βιβλιοθήκη. Έτσι, στις ηλιόλουστες μέρες του χειμώνα, άνοιγαν τις πόρτες που χώριζαν το εσωτερικό από το θερμοκήπιο και επέτρεπαν στον υγρό και ζεστό από το ήλιο αέρα να κυκλοφορήσει στους έτσι και αλλιώς μελαγχολικούς και κρύους χώρους.
Ο ήλιος είναι μια γιγαντιαία πηγή θερμότητας που επί δισεκατομμύρια χρόνια στέλνει και θα στέλνει τη θερμότητά του στη γη. Δεν έχουμε παρά να την συλλάβουμε και να την χρησιμοποιήσουμε….
πηγή:users.sch.gr

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου