Ηλιακή ενέργεια και ελαχιστοποίηση ενεργειακής κατανάλωσης στα κτήρια (B’)

Τα κτήρια πρέπει να σχεδιάζονται σύμφωνα με τις αρχές τις βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής για την ελαχιστοποίηση των ενεργειακών τους αναγκών και την προσαρμογή τους στις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Στο δεύτερο μέρος του αφιερώματος συνεχίσουμε με την συνεισφορά της αιολικής ενεργειας.

Ι. Τρυπαναγνωστόπουλος², Α. Σακκά¹, Δ. Συγκρίδου 

Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Πατρών

Η αιολική ενέργεια είναι σήμερα η πιο εφαρμοσμένη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, που εκτιμάται ότι θα καλύπτει το 20% της παγκόσμιας ζήτησης σε ηλεκτρική ενέργεια το 2020.

Η εφαρμογή ανεμογεννητριών (Α/Γ) μεσαίας ή μεγάλης ισχύος στα κτήρια δεν είναι πρακτική και γι’ αυτό προτείνεται η χρήση των μικρών Α/Γ. Οι προσόψεις και οι οριζόντιες ή κεκλιμένες στέγες των κτηρίων είναι κατάλληλες επιφάνειες όχι μόνο για την εφαρμογή ΦΒ πλαισίων, θερμικών συλλεκτών ή φωτοβολταϊκών/θερμικών ηλιακών συλλεκτών αλλά και μικρών Α/Γ, κυρίως σε περιοχές με ικανοποιητικό αιολικό δυναμικό, είτε ως αυτόνομες μονάδες είτε συνδεδεμένες στο δίκτυο.

Όσον αφορά την ενσωμάτωση των Α/Γ στα κτήρια (BIWT), το βάρος και οι διαστάσεις τους είναι δυο σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη και γι’ αυτό είναι κατάλληλα κυρίως τα μικρού μεγέθους συστήματα.

Οι Α/Γ κάθετου άξονα είναι ίσως η καλύτερη επιλογή για αστική χρήση, καθώς είναι λιγότερο ευαίσθητες σε φαινόμενα στροβιλισμού και αλλαγές της διεύθυνσης του ανέμου, σε σχέση με τις οριζοντίου άξονα και επίσης έχουν μικρότερο βάρος σε σχέση με την ισχύ τους. Επιπλέον, το γεγονός ότι διαθέτουν γεννήτρια που είναι τοποθετημένη στη βάση τους, τις κάνει πολύ πιο πρακτικές ως προς την τοποθέτησή τους στις στέγες των κτηρίων και ως προς την συντήρηση και την επισκευή τους. Εξάλλου, οι μικρές Α/Γ καθέτου άξονα είναι λιγότερο ενοχλητικές οπτικά από τις οριζοντίου άξονα Α/Γ.

Σε σχέση με τους κτηριακούς κανονισμούς, η όψη, η ασφάλεια των κατοίκων, ο θόρυβος και οι μέθοδοι εγκατάστασης και συντήρησης αποτελούν ακόμη αντικείμενα για συζήτηση και περαιτέρω έρευνα.

Γενικά τρεις βασικοί τύποι ενσωμάτωσης των Α/Γ έχουν προταθεί για το αστικό περιβάλλον: (i) η κατασκευή συγκεντρωτή αιολικής ενέργειας μεταξύ των κτηρίων, (ii) η τοποθέτηση των Α/Γ σε αεραγωγό διαμέσου του κτηρίου και (iii) η τοποθέτηση των Α/Γ στην κορυφή ή παραπλεύρως του κτηρίου. Η αεροδυναμική απόδοση των κτηρίων, η διαφορά πίεσης μεταξύ της προσήνεμης και της απάνεμης πλευράς του κτηρίου καθώς και φαινόμενα ροής γύρω και πάνω από αστικές κατασκευές είναι ζητήματα κλειδιά που μπορούν να καθορίσουν ποιος τύπος ενσωμάτωσης είναι κατάλληλος για κάθε μελλοντική εφαρμογή (Mertens, 2002).

Παρατήρηση: το παρόν άρθρο αποτελεί τμήμα της εργασίας “ΒΕΛΤΙΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΤΟΥΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ”  και δημοσιεύεται σε συνεργασία με την Ένωση Ελλήνων Φυσικών (www.eef.gr – πρακτικά του 14ου Πανελληνίου Συνεδρίου της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών). Παρουσιάζονται τα θέματα εξοικονόμησης ενέργειας στα κτήρια και η επίτευξη κτηρίων σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης συμβατικής ενέργειας. Δίνονται νέες τεχνολογικές λύσεις που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο Πατρών, με σκοπό την βέλτιστη αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας σε συνδυασμό με τις άλλες ΑΠΕ, για εναρμόνιση με το στόχο της Ε.Ε. για το 2020.