ΠΕΡΛΙΤΗΣ - ΕΝΑ ΥΛΙΚΟ ΜΕ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ

Ο περλίτης είναι ένα άμορφο ηφαιστειακό γυαλί με σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, το οποίο σχηματίζεται, συνήθως, από την ενυδάτωση του οψιανού [ηφαιστειακό πέτρωμα]. Παράγεται με φυσικό τρόπο, ενώ, έχει την ασυνήθιστη ιδιότητα να διογκώνεται σημαντικά όταν θερμαίνεται. Όσο η θερμοκρασία αυξάνεται το νερό που εμπεριέχει εξατμίζεται, ωστόσο, η δομή του υλικού εμποδίζει τη διαφυγή του ατμού που δημιουργείται στο περιβάλλον. Αυτό, έχει ως αποτέλεσμα τον εγκλωβισμό του εντός της δομής του υλικού, το οποίο αυξάνει κατά συνέπεια τον αρχικό του όγκο κατά 7-16 φορές. Η πυκνότητα του μη διογκωμένου περλίτη είναι περίπου 1.100 κιλά/κυβικό μέτρο, ενώ του διογκωμένου περλίτη 30-150 κιλά/κυβικό μέτρο. Το χρώμα του υλικού όταν διογκώνεται, εξαιτίας της ανακλαστικότητας των εγκλωβισμένων φυσαλίδων αέρα, είναι γυαλιστερό λευκό [εικόνα 1].

ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΠΑΝΕΛ

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ
Μία καλά σχεδιασμένη ανεμογεννήτρια έχει αντίστοιχα πλεονεκτήματα με ένα σύστημα φωτοβολταϊκών ηλιακών συλλεκτών, όπως:
- Παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές.
- Ελαχιστοποίηση των απωλειών μετάδοσης.
- Παραγωγή σημαντικών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας
Ωστόσο, η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας έχει και ορισμένα επιπλέον πλεονεκτήματα σε σύγκριση με ένα σύστημα φωτοβολταϊκών. Τα βασικότερα από αυτά είναι:
- Μειωμένο κόστος ανά μονάδα παραγόμενης ενέργειας.
- Δυνατότητα παραγωγής μεγαλύτερων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας σε κατασκευές που η στέγη ή το δώμα τους είναι μικρής έκτασης και δεν ευνοεί την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ, ενώ ούτε το κέλυφός τους είναι κατάλληλο για την τοποθέτησή τους.
- Σχετικά απλή μέθοδος εγκατάστασής των οικιακών συστημάτων εκμετάλλευσης της αιολικής ενέργειας, κάτι το οποίο τα έχει κάνει αρκετά δημοφιλή τα τελευταία χρόνια [εικόνα 1].

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΑΙΟΛΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Σκοπός της εγκατάστασης ενός αιολικού συστήματος είναι η παραγωγή της απαραίτητης ενέργειας ώστε να καλύπτει τις ανάγκες με βάση τις οποίες σχεδιάστηκε. Η επίτευξη κάτι τέτοιου προϋποθέτει μία σειρά από βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν. Ο υπολογισμός της ελάχιστης απαιτούμενης ενέργειας που θα πρέπει να παραχθεί από το σύστημα αποτελεί το αρχικό και ταυτόχρονα το σημαντικότερο σημείο της μελέτης. Ο υπολογισμός ακολουθεί αντίστοιχη διαδικασία με αυτή των συστημάτων εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. Στη συνέχεια, θα παρουσιαστούν τα βασικά βήματα που θα πρέπει να ακολουθηθούν για τον αποτελεσματικό σχεδιασμό ενός αιολικού συστήματος.

ΚΟΣΤΟΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΜΙΚΡΟΥ ΜΕΓΕΘΟΥΣ

Η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας θεωρείται, ήδη, μία ώριμη τεχνολογία. Για το λόγο αυτό οι δυνατότητες αλλά και οι πιθανότητες γαι μελλοντικής μείωση του κόστους εγκατάστασης των συστημάτων είναι, μάλλον, περιορισμένες. Αντίθετα, το κόστος των φωτοβολταϊκών ηλιακών συλλεκτών σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό από την αξιοποίηση συγκεκριμένων υλικών και τεχνολογιών, με αποτέλεσμα να αναμένονται συνεχείς μειώσεις των τιμών τους τα επόμενα χρόνια. Το κόστος εγκατάστασης αιολικών συστημάτων εξαρτάται κυρίως από το μεγεθός τους και κατά συνέπεια τη δυνατότητά τους να παράξουν ενέργεια. Για παράδειγμα, το συνολικό κόστος εγκατάστασης ενός συστήματος ισχύος 2,5 kW, συνδεδεμένο στο κεντρικό δίκτυο ηλεκτρικού ρεύματος, ανέρχεται σε περίπου 15.000 ευρώ. Το ποσό αυτό αφορά ένα πλήθος στοιχείων και εξαρτημάτων τα οποία παρουσιάζονται αναλυτικότερα παρακάτω.

ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΚΑΘΕΤΟΥ [ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟΥ] ΑΞΟΝΑ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗΣ

Οι ανεμογεννήτριες κάθετου άξονα περιστροφής έχουν, συνήθως, χαμηλότερη απόδοση σχετικά με τις ανεμογεννήτριες οριζόντιου άξονα, γι' αυτό δεν είναι και ιδιαίτερα διαδεδομένες. Ωστόσο, παρουσιάζουν μεγαλύτερο αρχιτεκτονικό ενδιαφέρον, ενώ είναι πιθανό να είναι πιο αποτελεσματικές στο αστικό περιβάλλον, καθώς έχουν τη δυνατότητα να εκμεταλλεύονται τους ανέμους διαφορετικών κατευθύνσεων. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι κατασκευής ανεμογεννητριών κατακόρυφου άξονα, η Savonius [εικόνα 1] και η Darrieus [εικόνες 2, 3, 4]. Η Savonius έχει σχήμα S στην κάτοψη, ενώ η Darrieus είναι σαν καλάθι. Ωστόσο, υπάρχουν και ανεμογεννήτριες που είναι συνδυασμός των δύο αυτών τύπων [εικόνα 5]. 

ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΤΟ ΚΕΛΥΦΟΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ

Η ενέργεια που προέρχεται από τους ανέμους έχει πολύ μεγάλη ισχύ. Από την αρχαιότητα, ήδη, οι άνθρωποι την εκμεταλλεύονται για διάφορους λόγους. Η δύναμή της οφείλεται στις διακυμάνσεις των ατμοσφαιρικών πιέσεων εξαιτίας της θερμότητας του αέρα από την ηλιακή ακτινοβολία. Η ενέργεια που έχει τη δυνατότητα να παράξει μια ανεμογεννήτρια εξαρτάται σε πολύ μεγάλο βαθμό από την ταχύτητα του ανέμου. Για το λόγο αυτό μικρές διαφορές στην ταχύτητα των ανέμων επηρεάζουν σημαντικά την παραγόμενη ενέργεια. Εμπόδια, όπως, δένδρα και κτίρια μπορούν να μεταβάλλουν σημαντικά τη ροή του αέρα και συνεπώς την απόδοση μιας ανεμογεννήτριας. Στα κτίρια μπορούν να εγκατασταθούν αιολικά συστήματα μικρού μεγέθους, δηλαδή ανεμογεννήτριες με μικρή διάμετρο περιστροφής, οι οποίες, όμως, παράγουν και σχετικά μειωμένα ποσά ενέργειας [εικόνα 1]. Ανεμογεννήτριες με μεγαλύτερη διάμετρο περιστροφής παράγουν κατά κανόνα περισσότερη ενέργεια.