Ένα ηλιοθερμικό σύστημα εκμεταλλεύεται την δωρεάν ενέργεια του ήλιου για να θερμάνει το νερό που χρησιμοποιούμε είτε για καθημερινή χρήση είτε για θέρμανση.
Τις τελευταίες δεκαετίες η τεχνολογική πρόοδος στον τομέα των υλικών επέτρεψε την ανάπτυξη αποδοτικών συστημάτων για την εκμετάλλευση της δωρεάν ηλιακής ενέργειας, τόσο με τη μορφή των φωτοβολταϊκών, όσο και με τη μορφή της ηλιοθερμίας. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι οτι τα μεν πρώτα μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια, ενώ τα δεύτερα σε θερμική. Η θερμική ενέργεια παράγεται ζεσταίνοντας ένα μέσο μεταφοράς (συνήθως νερό ή άλλο ρευστό) σε ειδικές επιφάνειες (πλάκες), που αποτελούν τους ηλιακούς συλλέκτες. Στη συνέχεια το νερό διοχετεύεται σε μια δεξαμενή αποθήκευσης και από εκεί μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για τις καθημερινές ανάγκες. Τα κοινά χαρακτηριστικά που μοιράζονται όλα τα ηλιοθερμικά συστήματα είναι οι ηλιακοί συλλέκτες και η δεξαμενή αποθήκευσης (boiler).
Υπάρχουν 3 τρόποι να διαχωριστούν τα ηλιοθερμικά συστήματα, με το πρώτο να αποτελεί το θερμαντικό μέσο:
- Ηλιακός Ανοιχτού Κυκλώματος
Είναι ο πιο απλός και φθηνός στη κατασκευή και λειτουργία του, καθώς το ίδιο το νερό χρήσης αποτελεί το θερμαινόμενο μέσο και θερμαίνεται απευθείας απο τους συλλέκτες. Το μειονέκτημα του είναι ότι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες δριμύ ψύχους.
- Ηλιακός Κλειστού Κυκλώματος
Ο δεύτερος και πιο εξελιγμένος τύπος, χρησιμοποιεί ξεχωριστό θερμαινόμενο μέσο που αποτελείται από ένα άλλο ρευστό (π.χ. λάδι), το οποίο κυκλοφορεί σε ανεξάρτητο κύκλωμα χωρίς να έρχεται σε άμεση επαφή με το νερό χρήσης. Έτσι με τη βοήθεια ενός εναλλάκτη θερμότητας ζεσταίνει το νερό χωρίς να γίνεται ανάμιξη τους. Το πλεονέκτημα του δεύτερου τύπου είναι ότι παρέχει αυξημένη προστασία σε συνθήκες παγετού.
Μια δεύτερη κατηγοριοποίηση μπορεί να γίνει με βάση τις δυνατότητες του δοχείου αποθήκευσης.
- Διπλής Ενέργειας
Η λειτουργία τους πραγματοποιείται με παράλληλη εκμετάλλευση είτε της ηλιακής είτε της ηλεκτρικής ενέργειας. Σε περιπτώσεις όπου η ηλιακή ακτινοβολία δεν ειναι επαρκής, (π.χ. συννεφιά) χρησιμοποιεί το ηλεκτρικό ρεύμα για να επιτύχει την επιθυμητή θερμοκρασία νερού. Για το σκοπό αυτό έχει τοποθετημένη μια ηλεκτρική αντίσταση με θερμοστάτη στο εσωτερικό του.
- Τριπλής Ενέργειας
Είναι ίδιος με αυτόν της διπλής ενέργειας, αλλά έχει επιπροσθέτως μια ακόμα είσοδο για να εκμεταλλευτεί το ζεστό νερό του καλοριφέρ που παράγεται κατά τη λειτουργία του κεντρικού λέβητα θέρμανσης. Η αποθήκευση του νερού στη δεξαμενή μπορεί να γίνει με δυο τρόπους, είτε με φυσική κυκλοφορία είτε με εξαναγκασμένη.
- Φυσική κυκλοφορία
Σε αυτή τη περίπτωση, ο ηλιακός θερμοσίφωνας εκμεταλλεύεται το φαινόμενο της ροής των ρευστών λόγω διαφοράς θερμοκρασίας (άρα και διαφοράς πυκνότητας).
- Εξαναγκασμένη κυκλοφορία
Αντιθέτως εδώ η κυκλοφορία του θερμαντικού μέσου μέσα στο σύστημα πραγματοποιείται μέσω κυκλοφορητών, βαλβίδων και άλλων συστημάτων ελέγχου.
Συμπέρασμα
Η προσφορά των ηλιοθερμικών συστημάτων στην προστασία του περιβάλλοντος είναι ανεκτίμητη καθώς έτσι μειώνονται κατά πολύ οι αέριες εκπομπές ρύπων στην ατμόσφαιρα. Ταυτόχρονα προσφέρουν σημαντική εξοικονόμηση χρημάτων στη τσέπη μας. Ειδικά αν σκεφτούμε ότι ένα απλός ηλιακός μπορεί να κοστίζει από 500 έως 1000 ευρώ και έχει τη δυνατότητα να μας παρέχει δωρεάν ζεστό νερό για τα επόμενα 20 με 30 χρόνια, είναι εύκολο να αναλογιστούμε τα πολλαπλά οφέλη από την τοποθέτηση του.