ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΒΙΟΜΑΖΑ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΒΙΟΜΑΖΑ Του Δ.Δ. Αγραπιδιάς του Δήμου Αμυνταίου

2 1.1 Χαρακτηριστικά θέρμανσης οικισμού. Στα πλαίσια διερεύνησης κατασκευής συστήματος τηλεθέρμανσης μικρής κλίμακας με καύσιμο βιομάζα του οικισμού Αγραπιδιά πραγματοποιήθηκε επί τόπου επίσκεψη στον οικισμό τον Ιούνιο Προέκυψε σχετική έκθεση που αναρτήθηκε στον ιστότοπο του έργου BIOFOSS ( Στις επόμενες παραγράφους παρουσιάζονται τα συλλεχθέντα στοιχεία λειτουργίας θέρμανσης όσων εμφανίζονται ως δυνητικοί καταναλωτές συστήματος τηλεθέρμανσης μικρής κλίμακας. Τα στοιχεία αφορούν σε χαρακτηριστικά του κελύφους των κτιρίων, του συστήματος θέρμανσης και καταναλώσεις θερμικής ενέργειας, ώστε να γίνει μία αρχική εκτίμηση σε επίπεδο πρότασης, του φυσικού και οικονομικού μεγέθους του έργου. Για τις εκτιμήσεις των μεγεθών χρησιμοποιήθηκαν ενεργειακοί και οικονομικοί δείκτες από τη λειτουργία των συστημάτων τηλεθέρμανσης της ευρύτερης περιοχής της Δυτικής Μακεδονίας. Εικόνα 1. Στιγμιότυπο από την επίσκεψη στον οικισμό Αγραπιδιά. Εικόνα 2. Κάτοψη του οικισμού Αγραπιδιά.

3 Όπως φαίνεται και από τα παρακάτω διαγράμματα, οι κατοικίες που κατοικούνται τη χειμερινή περίοδο είναι 28. Οι περισσότερες είναι χτισμένες με πέτρα ως κύριο δομικό υλικό και περίοδο κατασκευής πριν το Όλες είναι μονοκατοικίες με μέγιστο αριθμό ενοίκων 2. Η κυριότερη μέθοδος θέρμανσης είναι η ξυλόσομπα και οι ξυλολέβητες. Μετά το 1980 Μεταξύ 1960 και Εικόνα 3: Χρονολογίες κατασκευής κατοικιών Αριθμός κατοικιών Κλιματιστικό Ξυλοσομπα με μικρή συμμετοχή πετρελαίου Ενεργειακή σόμπα Ξυλολέβητες Ξυλόσομπες Εικόνα 4: Μέθοδοι θέρμανσης ανά κατοικία.

4 Έκταση θερμαινόμενων χώρων (σε m^2) Κλιματιστικό Ξυλοσομπα με μικρή συμμετοχή πετρελαίου Ενεργειακή σόμπα Ξυλολέβητες Ξυλόσομπες Εικόνα 5: Μέθοδος θέρμανσης ανά έκταση Η συνολική έκταση θερμαινόμενων χώρων είναι περίπου 2100 m 2. Σύμφωνα με τα στοιχεία που συλλέχθηκαν από τους κατοίκους, η ετήσια κατανάλωση καυσόξυλων ανέρχεται σε 450 τόνους. Από αυτούς, οι 240 τόνοι περίπου προέρχονται από τα δικαιώματα καυσοξύλου του οικισμού που προμηθεύονται οι κάτοικοι στην τιμή των 50 /tn (άκοπα) από τον τοπικό συνεταιρισμό. Οι υπόλοιποι προέρχονται από τα καυσόξυλα του εμπορίου. Κανείς δεν προμηθεύεται pellet, καθώς το θεωρούν ασύμφορο συγκριτικά με το καυσόξυλο, τόσο στην εγκατάσταση όσο και στο κόστος του καυσίμου. 1.2 Ενεργειακή αξιολόγηση κτιρίων και εκτίμηση θερμικών αναγκών οικισμού Με βάση τα χαρακτηριστικά της πλειονότητας των κτιρίων και συγκρίνοντας με παρόμοιους οικισμούς της περιφέρειας Δυτικής Μακεδονίας, προκύπτει ειδική θερμική απαίτηση 90 [Kcal/h,m 2 ], [ 30 Kcal/h,m 3 ]. Λαμβάνοντας υπόψη τη συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια και υποθέτοντας μέσο ύψος ορόφου 3 m, η συνολική θερμική απαίτηση των κτιρίων ανέρχεται στις 190 Mcal/h (222 kw). Λαμβάνοντας υπόψη τις θερμικές απώλειες του προτεινόμενου δικτύου και βαθμό απόδοσης λέβητα βιομάζας προεκτιμάται η ονομαστική θερμική ισχύς του συστήματος κατ ελάχιστον σε 320 kw. Συνεπώς η ονομαστική ισχύς του λέβητα βιομάζας προεκτιμάται σε 320 kw. 1.3 Κύρια χαρακτηριστικά συστήματος Αγωγοί Προτείνεται η εγκατάσταση δισωλήνιου συστήματος υπογείων προμονωμένων αγωγών κατά ΕΝ253, όμοιο με τα υφιστάμενα συστήματα ΤΘ της ευρύτερης περιοχής. Κλάση μόνωσης Προτείνεται κλάση μόνωσης των προμονωμένων αγωγών τουλάχιστον 2.

5 Σύνδεση καταναλωτών Προτείνεται η σύνδεση των κτιρίων στο δίκτυο με την παρεμβολή θερμικού εναλλάκτη/ υποσταθμού. Θερμοκρασίες μέσου Προτείνεται ως θερμοκρασία προσαγωγής αυτή των 90 ο C και επιστροφής αυτή των 75 ο C (πρωτεύον κύκλωμα). Καύσιμο Όπως έχει προκύψει και από την ως τώρα έρευνα, ήδη όλοι σχεδόν οι κάτοικοι χρησιμοποιούν καυσόξυλα ως καύσιμο, που προέρχεται από την τοπική βιομάζα και από το εμπόριο καυσοξύλων. Η προμήθεια μάλιστα των καυσοξύλων σε μεγαλύτερη ποσότητα και σε κεντρικό σημείο συγκέντρωσης, αναμένεται να μειώσει το κόστος προμήθειας, τόσο όσο αφορά στην τοπική βιομάζα, όσο και στα καυσόξυλα του εμπορίου. 1.4 Εκτίμηση προϋπολογισμού Εκτιμάται ότι το δίκτυο αγωγών (1000 μέτρα ορύγματος, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα) θα κοστίσει περί τις Στην τιμή αυτή περιλαμβάνεται η προμήθεια και πλήρης εγκατάσταση του δικτύου, χωρίς εργολαβικό όφελος και ΦΠΑ. Με την τιμή αυτή υπάρχει και το περιθώριο για αγωγούς με καλύτερη μόνωση (κλάσης 2). Θερμικοί υποσταθμοί- προμήθεια εγκατάσταση περί τις προ ΦΠΑ, για σύνδεση 20 καταναλωτών. Λεβητοστάσιο με καύσιμο ξύλο (οικίσκος, λέβητας, κυκλοφορητές, δοχείο αδρανείας, κλπ) προ ΦΠΑ. Σύστημα επεξεργασίας της δασικής βιομάζας δεν θα απαιτηθεί, εφόσον τόσο ο συνεταιρισμός, όσο και οι προμηθευτές καυσοξύλου του εμπορίου έχουν τη δυνατότητα προμήθειας καυσοξύλων καταλλήλων διαστάσεων. Όμως, για λόγους αυτόματης τροφοδοσίας του συστήματος και ευκολότερης διαχείρισης, θα πρέπει να προβλεφθεί σιλό αποθήκευσης ικανού όγκου, έκταση αποθήκευσης λοιπής ποσότητας καυσοξύλων και σύστημα αυτόματης τροφοδοσίας. Επίσης, για περιβαλλοντικούς λόγους, προτείνεται και η προσθήκη φίλτρου συστήματος συγκράτησης ιπτάμενης τέφρας. Το κόστος των παραπάνω ανέρχεται περίπου στα Επίσης, οι παραπάνω εκτιμήσεις ισχύουν για χρονικό ορίζονται 20-ετίας, καθώς δεν αναμένεται αύξηση του πληθυσμού για το προσεχές διάστημα. Σύνολο: ~ προ ΦΠΑ, ~ με ΦΠΑ.

6 Εικόνα 6. Προτεινόμενη όδευση. 1.5 Οφέλη από την εγκατάσταση τοπικού δικτύου ΤΘ και λέβητα βιομάζας Η εγκατάσταση ενός συστήματος ΤΘ στον οικισμό θα επιφέρει τα ακόλουθα οφέλη: 1) Η προμήθεια των καυσοξύλων σε μεγαλύτερη ποσότητα και σε κεντρικό σημείο συγκέντρωσης, αναμένεται να μειώσει το κόστος προμήθειας, τόσο όσο αφορά στην τοπική βιομάζα, όσο και στα καυσόξυλα του εμπορίου. 2) Ελέγχεται πολύ πιο εύκολα η απόδοση του συστήματος καύσης-λέβητα, εξοικονομώντας ακόμη περισσότερους οικονομικούς και ενεργειακούς πόρους. 3) Ελέγχονται πολύ πιο εύκολα οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της καύσης, με την προσθήκη των κατάλληλων φίλτρων. 4) Εξοικονόμηση χρόνου και βελτίωση του δείκτη άνεσης των κατοίκων. Σύμφωνα με την έκθεση του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας για το χωριό Αγραπιδιά, οι κάτοικοι του οικισμού είναι εξαιρετικά θετικοί στο ενδεχόμενο εγκατάστασης συστήματος ΤΘ: 1) Λόγω άνεσης. 2) Λόγω εξοικονόμησης πόρων, καθώς βελτιώνεται η τιμή προμήθειας καυσίμου και ελέγχεται και βελτιώνεται η απόδοση του συστήματος. 3) Λόγω της βελτίωσης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.