Το ιδανικό ενεργειακό σπίτι

Ένα σπίτι είναι ενεργειακά ιδανικό όταν αυτό συνδυάζει τις αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού και την εκμετάλλευση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Γενικά το ιδανικό ενεργειακό σπίτι είναι εκείνο που έχει υψηλή ενεργειακή απόδοση. Με άλλα λόγια, το ενεργειακά ιδανικό σπίτι χρειάζεται να καταναλώνει λιγότερη ενέργεια για να θερμανθεί αλλά και για να ψυχθεί.

Ένα βιοκλιματικό σπίτι έχει εκτεταμένο ενεργειακό πλεονέκτημα έναντι της κοινής δόμησης, όχι μόνο διότι καταναλώνει λιγότερη ενέργεια, αλλά διότι κατ’ ακριβολογία χρειάζεται λιγότερη ενέργεια. Αυτό οφείλεται στον έξυπνο και πράσινο αρχιτεκτονικό σχεδιασμό του, ο οποίος έχει ως αποτέλεσμα το ίδιο το κτίριο να “προσπαθεί λιγότερο” (εξ ου και ο όρος έξυπνο σπίτι) για να επιτευχθούν οι επιθυμητές συνθήκες και τα κατάλληλα ενεργειακά επίπεδα.

Αυτό επιτυγχάνεται με φυσική δόμηση, προσαρμοσμένο και προσανατολισμένο στο μικροκλίμα της περιοχής, αξιοποιώντας τόσο την ηλιακή ακτινοβολία, όσο και τις υπόλοιπες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (π.χ. το γεωθερμικό δυναμικό της περιοχής, τον άνεμο κλπ). Στη γλώσσα του βιοκλιματικού σχεδιασμού, θα λέγαμε δηλαδή ότι το ιδανικό ενεργειακό σπίτι έχει βέλτιστη θερμική άνεση.

Ένα παράδειγμα παθητικής θέρμανσης είναι η χρησιμοποίηση και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας, έτσι ώστε αυτή να αξιοποιείται και για περισσότερες ώρες μέσα στη μέρα (κυρίως το βράδυ) αλλά και για καλύτερη διανομή της στους χώρους του σπιτιού.

Αντίστοιχα, η παθητική ψύξη μπορεί να επιτευχθεί μέσω αξιοποίησης διάφορων μορφών ενέργειας όπως ο αέρας (ανοίγματα σπιτιού, ανεμοφράκτες κλπ), η χρησιμοποίηση κατάλληλης βλάστησης ακόμα και ο προσανατολισμός του κτηρίου.

Γενικά, ο νότιος προσανατολισμός του σπιτιού είναι ο ιδανικός, επίσης τα σκίαστρα στα κουφώματα και οι πέργκολες αποτελούν ιδανικά στοιχεία για την βέλτιστη ενεργειακή απόδοση του σπιτιού.

Μέχρι στιγμής γίνεται αναφορά στο κέλυφος του σπιτιού από πλευράς παθητικής αντιμετώπισης της ενεργειακής συμπεριφοράς του. Αυτό  συνίσταται στην πολύ καλή θερμική μόνωση τοίχων, δαπέδων, οροφών, στην εγκατάσταση θερμοδιακοπτόμενων κουφώματων με ενεργειακούς υαλοπίνακες, στην εγκατάσταση -κατά προτίμηση- σταθερών σκιάστρων, στη σωστή χωροθέτηση του εντός του οικοπέδου, δηλ. του προσανατολισμού του, στην κατάλληλη βλάστηση ή φύτευση του περιβάλλοντος χώρου κλπ.

Όλα τα παραπάνω μπορούν πολύ εύκολα να καταλήξουν στη μείωση κατανάλωσης των συμβατικών ενεργειακών μορφών (πετρέλαιο, ηλεκτρισμός) στο 40%-50%.

Όσον αφορά στο υπόλοιπο 50%-60% που απαιτείται για την σχεδόν πλήρη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του ιδανικού σπιτιού, αυτό αντιμετωπίζεται πλέον ενεργητικά με τα ηλεκτρομηχανολογικά του συστήματα. Η θέρμανση των χώρων, ο ηλεκτροφωτισμός, η ψύξη των χώρων, η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και πλυντηρίων κλπ γίνεται με την κατανάλωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ήλιος, άνεμος, γεωθερμία, βιομάζα κ.ά.).

Συγκεκριμένα σε ένα βιοκλιματικό σπίτι 120-150 τ.μ. χώρων κυρίας χρήσης, για να καλύψουμε πλήρως στο 85%-90% όλες τις ενεργειακές ανάγκες μας με την μέγιστη εξοικονόμηση ενέργειας η πιο φθηνή και γρήγορη ενδεδειγμένη λύση είναι η παρακάτω:

– Αντικαθιστούμε τον λέβητα πετρελαίου με μία inverter αντλία θερμότητας αέρα-νερού ψύξης-θέρμανσης, υψηλής απόδοσης, δηλαδή με βαθμό απόδοσης πάνω από 4.00. Η εν λόγω αντλία θα συνδέεται με 4-6 ηλιακούς συλλέκτες περίπου 8-10 τ.μ. συνολικής συλλεκτικής επιφάνειας. Το θερμό νερό από τους ηλιακούς συλλέκτες συλλέγεται σε ένα θερμοδοχείο και χρησιμοποιείται για λόγους θερμικής αδράνειας όταν η ζήτηση για θέρμανση είναι υψηλή.

Οι ίδιοι οι ηλιακοί συλλέκτες χρησιμοποιούνται και για την αποθήκη ζεστού νερού χρήσης. Γενικά, όταν υπάρξει αυξημένη ζήτηση και εξαντληθεί η θερμική ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο, τότε μπαίνει επικουρικά σε λειτουργία και η ηλεκτροκίνητη αντλία θερμότητας, για να συνεισφέρει και στην θέρμανση των χώρων, αλλά και στο ζεστό νερό χρήσης.

– Αντικαθιστούμε τα θερμαντικά σώματα με fan coil (αέρα-νερού) για να λειτουργούν και σε θέρμανση και σε ψύξη από την ίδια αντλία θερμότητας. Το ιδανικότερο θα ήταν να έχουμε εγκαταστήσει ενδοδαπέδια θέρμανση, όπου στις ίδιες σωληνώσεις κάτω από το δάπεδο το καλοκαίρι θα ρέει ψυχρό νερό, οπότε καλύπτουμε και τις ανάγκες του δροσισμού.

– Τοποθετούμε φωτοβολταϊκά πάνελ σε κατάλληλη θέση, κλίση και προσανατολισμό με συνολική επιφάνεια στρώσης γύρω στα 80 τμ (40-42 πανέλα των 235W έκαστο) για να αποδώσουν περίπου 10KW ηλεκτρική ισχύ, συνδεδεμένα με κατάλληλο σύστημα αυτονομίας (μετατροπέα, συσσωρευτές, φορτιστές κλπ).

– Αντικαθιστούμε όλους τους συμβατικούς λαμπτήρες με αντίστοιχους τεχνολογίας LED αντίστοιχης φωτεινής δραστικότητας.

– Συνδέουμε όλες τις πλυστικές συσκευές του σπιτιού (πλυντήρια ρούχων, πιάτων κλπ) με το δίκτυο του ζεστού νερού χρήσης.

– Σε περίπτωση που υπάρχει δίκτυο φυσικού αερίου στην περιοχή προβαίνουμε στην σύνδεση του για να παροχετεύσουμε μια μαγειρική συσκευή αερίου και μόνο αυτή.

Το κόστος όλων των παραπάνω ενεργειακών επεμβάσεων ανέρχεται περίπου στα 25.000-27.000 ευρώ. Το κόστος της συμβατικής κατανάλωσης ενέργειας (ρεύμα, πετρέλαιο, κλπ) για τις ανάγκες αυτού του σπιτιού ανέρχεται περίπου 2.500-2.700 ευρώ ετησίως.

Επομένως, σε 10 έτη έχουμε κάνει πλήρη απόσβεση. Προϋπόθεση για να πετύχουμε 85-90% εξοικονόμηση ενέργειας, είναι το σπίτι να έχει κατασκευασθεί με βάση τις αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού.

* Ο Μιχάλης Χριστοδουλίδης είναι Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός – Ενεργειακός Επιθεωρητής.