ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ

Transcript

1 Π ρ ό γ ρ α μ μ α Τ ε χ ν ι κ ή ς Ε π α γ γ ε λ μ α τ ι κ ή ς Κ α τ ά ρ τ ι σ η ς B U I L D UP S k i l l s U P S W I N G Ε ν ε ρ γ ε ι α κ ή Αποδοτικότητα και Εξοικονόμηση Ε ν έ ρ γ ε ι α ς σ τις Εγκαταστάσεις Καύσης ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ w w w. s k i l l s - u p s w i n g. e u

2 ISBN: ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΔΙΚΑΙΩΜΑΤΑ: Το περιεχόμενο αυτής της έκδοσης είναι αποκλειστικά προορισμένο για το(α) άτομο(α) ή νομικό(α) πρόσωπο(α) στο(α) οποίο(α) διανέμεται. Όλα τα δικαιώματα είναι κατοχυρωμένα και ανήκουν στο εταιρικό σχήμα συνεργατών του ευρωπαϊκού έργου BUILD UP Skills UPSWING. Απαγορεύεται η ανατύπωση μέρους ή του συνόλου αυτής καθώς και η διανομή, αντιγραφή ή κοινοποίησή του σε οιοδήποτε άλλο πρόσωπο χωρίς την έγγραφη έγκριση του ΚΑΠΕ, ως συντονιστή του ευρωπαϊκού έργου BUILD UP Skills UPSWING. Τα πνευματικά δικαιώματα για την έκδοση αυτή ανήκουν στους συγγραφείς της. ΑΠΟΚΗΡΥΞΗ ΕΥΘΥΝΩΝ: Παρ όλα τα μέτρα που έχουν ληφθεί από τo εταιρικό σχήμα του έργου BUILD UP Skills UPSWING και τους συγγραφείς για την προετοιμασία αυτής της έκδοσης, καμία εγγύηση δεν παρέχεται για την πληρότητα των πληροφοριών που περιέχονται εντός αυτής. Επίσης, ούτε το ΚΑΠΕ, ούτε οι συνεργάτες του εταιρικού σχήματος του έργου BUILD UP Skills UPSWING δεν είναι υπεύθυνοι ή υπόχρεοι για οποιαδήποτε απώλεια, βλάβη, φθορά, οποιουδήποτε μεγέθους προκύψει λόγω πληροφοριών, οδηγιών ή συμβουλών που περιέχονται σ αυτή την έκδοση. NOΜΙΚΟ ΚΕΙΜΕΝΟ: Το έργο BUILD UP Skills UPSWING υποστηρίζεται από το πρόγραμμα Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη, της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Την αποκλειστική ευθύνη για το περιεχόμενο της έκδοσης αυτής φέρουν οι συγγραφείς της. Οι απόψεις που εκφράζονται σε αυτή δεν απηχούν κατ ανάγκη τις απόψεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δεν αναλαμβάνει οποιαδήποτε ευθύνη όσον αφορά τη χρήση ή την όποια βλάβη μπορεί να προκύψει ως αποτέλεσμα της χρήσης των πληροφοριών που περιλαμβάνονται σε αυτή.

3 ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ για τους Εγκαταστάτες Συντηρητές Καυστήρα στα θέματα της Ενεργειακής Αποδοτικότητας και Εξοικονόμησης Ενέργειας Τίτλος προγράμματος: Σχετιζόμενο επάγγελμα: Ενεργειακή Αποδοτικότητα και Εξοικονόμηση Ενέργειας στις Εγκαταστάσεις Καύσης Εγκαταστάτης Συντηρητής Καυστήρα ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ / ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ: Δρ. Γιώργος Αναστασόπουλος, Λευτέρης Σίσκος, Δρ. Χάρης Δούκας Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων και Διοίκησης, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών του ΕΜΠ (Κεφάλαιο «Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια») Γεωργία Βεζυργιάννη, Λευτέρης Γιακουμέλος Τμήμα Εκπαίδευσης ΚΑΠΕ (Κεφάλαια 1: «Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις» και 2: «Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων θέρμανσης») ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΕΚΔΟΣΗΣ Δρ. Χαράλαμπος Μαλαματένιος Τμήμα Εκπαίδευσης του ΚΑΠΕ

4 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Το Εγχειρίδιο Κατάρτισης των Εγκαταστατών Συντηρητών Καυστήρα στα θέματα της Ενεργειακής Αποδοτικότητας και Εξοικονόμησης Ενέργειας εκδόθηκε στο πλαίσιο του έργου BUILD UP Skills UPSWING, που υποστηρίζεται από το πρόγραμμα «Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη» (ΕEE). Το έργο BUILD UP Skills UPSWING στοχεύει στην ανάπτυξη και την πιλοτική εφαρμογή σχημάτων πιστοποίησης προσόντων και προγραμμάτων επαγγελματικής κατάρτισης και, στη συνέχεια, στην αναγνώριση και εφαρμογή τους σε μεγάλη κλίμακα για τους: i. Τεχνικούς μόνωσης, ii. Αλουμινοσιδηροκατασκευαστές, iii. Εγκαταστάτες - συντηρητές καυστήρων, σύμφωνα με τις προτεραιότητες και συστάσεις του Εθνικού Οδικού Χάρτη Προσόντων για την Ελλάδα, ο οποίος αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του Πυλώνα I της Πρωτοβουλίας BUILD UP Skills. Η Ευρωπαϊκή Πρωτοβουλία BUILD UP Skills: Αποτελεί στρατηγική Πρωτοβουλία της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για την αναβάθμιση των επαγγελματικών προσόντων και δεξιοτήτων των εργατών και τεχνιτών του κατασκευαστικού κλάδου. Στόχος της είναι η επάρκεια το 2020 εξειδικευμένου εργατικού δυναμικού, ικανό να υλοποιεί ανακαινίσεις υψηλής ενεργειακής απόδοσης και νέα σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας κτίρια, ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι Αρχικά, στον Πυλώνα Ι, αναπτύχθηκαν οι Εθνικοί Οδικοί Χάρτες Προσόντων (ΕΟΧΠ) για το 2020 σε 30 Ευρωπαϊκές χώρες και στην Ελλάδα (έργο BUS-GR) στους οποίους προσδιορίζονται μέτρα και δράσεις για την ενίσχυση της συνεχιζόμενης τεχνικής κατάρτισης και του πλαισίου για τα επαγγελματικά προσόντα των εργαζομένων στον κατασκευαστικό κλάδο στα θέματα ΕΞΕ και ΑΠΕ. Βασιζόμενος στους ΕΟΧΠ, ο Πυλώνας ΙΙ της Πρωτοβουλίας BUILD UP Skills υποστηρίζει δράσεις για την ανάπτυξη νέων ή την αναβάθμιση υφιστάμενων σχημάτων κατάρτισης και πιστοποίησης επαγγελματικών προσόντων. Τα μέλη της συντονιστικής επιτροπής του έργου είναι: Δρ. Χαράλαμπος Μαλαματένιος (Τμήμα Εκπαίδευσης, ΚΑΠΕ), Καθ. Ιωάννης Ψαρράς (ΕΣΑΔ, ΕΜΠ), Καθ. Θεοχάρης Τσούτσος (ReSEL, Πολυτεχνείο Kρήτης), Παρασκευάς Λιντζέρης (ΙΜΕ ΓΣΕΒΕΕ), Ιάκωβος Καρατράσογλου (ΙΝΕ/ΓΣΕΕ), Δρ. Γεώργιος Παπαδάκος (TΕΕ), Δρ. Ιωάννα Δέδε (ΕΟΠΠΕΠ). Οι συγγραφείς και ολόκληρη η κοινοπραξία του έργου είναι βαθιά ευγνώμονες σε όλους εκείνους που συνέβαλαν με την εργασία τους στην προετοιμασία, τη σύνταξη και την αναθεώρηση αυτής της έκδοσης. Επιπλέον, όλοι οι συντελεστές επιθυμούν να εκφράσουν τις ευχαριστίες τους προς τον Ευρωπαϊκό Εκτελεστικό Οργανισμό για τις Μικρομεσαίες Επιχειρήσεις (EASME) για την υποστήριξή του. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ στους: ΑΦΟΙ ΜΑΡΗ Ο.Ε. ( Τυχόντα σχόλια γι αυτήν την έκδοση είναι ευπρόσδεκτα. Εάν υπάρχουν παρατηρήσεις ή ερωτήσεις παρακαλούμε επικοινωνήστε με τον συντονιστή του έργου. Περισσότερες πληροφορίες: Για το έργο BUILD UP Skills UPWSING στη διεύθυνση: Για την Πρωτοβουλία BUILD UP Skills στην ιστοσελίδα: Για το Πρόγραμμα ΕΕΕ στην ιστοσελίδα:

5 Περιεχόμενα Περιεχόμενα 0. Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Κανονισμοί και νομοθετικές απαιτήσεις που σχετίζονται με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων Νομικό πλαίσιο στην Ευρώπη Εθνική πολιτική για την ενεργειακή αποδοτικότητα Εθνικό νομικό πλαίσιο και κανονισμοί για τα κτίρια Βασικά ενεργειακά μεγέθη και θερμοφυσικά χαρακτηριστικά σχετικά με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων Εισαγωγικές έννοιες Θερμοφυσικές ιδιότητες των δομικών υλικών - Βασική ορολογία Συστήματα θέρμανσης / ψύξης / αερισμού - Βασική ορολογία Υπολογισμός της Ενεργειακής Απόδοσης των κτιρίων Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης κτιρίων Ολοκληρωμένες και οικονομικά βέλτιστες παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια - Συνεργασία μεταξύ των εμπλεκόμενων ειδικοτήτων Ενεργειακή αναβάθμιση του Κτιρίου Διοίκησης του ΚΑΠΕ Ενεργειακές επεμβάσεις στο κτίριο γραφείων της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας Το αυτόνομο ενεργειακά κτίριο "Προμηθεύς Πυρφόρος" Συντήρηση και παρακολούθηση εγκαταστάσεων και εξοπλισμού σε όλο τον κύκλο ζωής των έργων εξοικονόμησης ενέργειας και επικοινωνία με τον πελάτη Δέσμες καλών πρακτικών κατά τη λειτουργία και συντήρηση των εγκαταστάσεων Λειτουργική παραλαβή ενεργειακού έργου / κτιρίου Διαχείριση πελατών Αναφορές Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Υφιστάμενοι Κανονισμοί και Τεχνικές Οδηγίες Εθνική νομοθεσία και Τεχνικές Οδηγίες Ευρωπαϊκές Οδηγίες και Πρότυπα Υπολογισμός της ετήσιας ζήτησης ενέργειας για τη θέρμανση κτιρίων Έλεγχος ισχύος λέβητα Βασική ορολογία χρησιμοποιούμενη για τα συστήματα θέρμανσης Μεθοδολογία υπολογισμού των θερμικών αναγκών κτιρίων Τύποι ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων θέρμανσης και συσκευών Σελίδα I

6 1.3.1 Τύποι συστημάτων Τύποι συσκευών και βαθμίδες ενεργειακής διαβάθμισης Επιλογή νέου ενεργειακά αποδοτικού συστήματος θέρμανσης - Αρχικές θεωρήσεις και εξοικονόμηση Αρχικές θεωρήσεις για την επιλογή ενός νέου ενεργειακά αποδοτικού συστήματος θέρμανσης Εκτίμηση της εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνεται από το νέο ενεργειακά αποδοτικό σύστημα θέρμανσης Ορθές πρακτικές κατά την συντήρηση και αναγκαίες ρυθμίσεις για την αύξηση της αποδοτικότητας Διορθωτικές ενέργειες για την επανάκτηση της ωφέλιμης ισχύος του λέβητα Ανάλυση καυσαερίων και ρύθμιση της καύσης για βελτιστοποίηση της απόδοσης Επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις θέρμανσης Μέτρα χαμηλού / μεσαίου κόστους Αυτοματισμοί εξοικονόμησης ενέργειας Ανάκτηση θερμότητας και εξοικονόμηση ενέργειας Συμβουλές για την αποδοτική, οικονομική και ασφαλή χρήση της εγκατάστασης θέρμανσης Τεχνικές προσέγγισης των πελατών/χρηστών Συμβουλές για τη σωστή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης Αναφορές Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων θέρμανσης Τεχνικές αυτομάτου ελέγχου και άλλες τεχνικές που εφαρμόζονται για τη βελτίωση της αποδοτικότητας του συστήματος θέρμανσης Θερμοστατικός έλεγχος κατά ζώνη και αυτονομία κατά ζώνη Καιρική Αντιστάθμιση της Θερμοκρασίας του Νερού θέρμανσης (ΚΑΘΝ) Υδραυλική εξισορρόπηση των δικτύων θέρμανσης Τεχνικές διαχείρισης των αποβλήτων της καύσης Διαχείριση και ουδετεροποίηση των συμπυκνωμάτων της καύσης Εγκατάσταση και ρύθμιση των ρυθμιστικών διατάξεων του ελκυσμού της καμινάδας Διαθέσιμα εξαρτήματα και συστήματα ελέγχου για τα συστήματα θέρμανσης Χρονοδιακόπτες Θερμοστάτες θερμοστατικοί διακόπτες Ηλεκτροβάνες ON/OFF Αναμεικτικές βάνες Συστήματα αντιστάθμισης της εξωτερικής θερμοκρασίας Νέοι ρυθμιστές αναλογικού ελέγχου θερμοκρασίας Σελίδα II

7 Περιεχόμενα 2.4 Εφαρμογή και θέση σε λειτουργία αυτοματισμών για εξοικονόμηση ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης Εγκατάσταση συστήματος αυτονομίας με αντιστάθμιση εξωτερικής θερμοκρασίας Εγκατάσταση αυτοματισμού αλληλουχίας Εγκατάσταση διατάξεων διαχείρισης και ουδετεροποίησης των συμπυκνωμάτων της καύσης Εξουδετέρωση του συμπυκνώματος Ουδετεροποιητής Ενεργειακές βελτιώσεις της εγκατάστασης ΖΝΧ Έλεγχοι και ρυθμίσεις της εγκατάστασης ΖΝΧ Προσθήκη ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ - Τεχνικές απαιτήσεις, αυτοματισμός λειτουργίας Θερμική φόρτιση του δοχείου αδρανείας και ηλεκτρική σύζευξη των πηγών θερμότητας Ο ρόλος του δοχείου αδρανείας Ηλεκτρική σύζευξη των συσκευών πηγών θερμότητας και αυτοματοποίηση της θερμικής φόρτισης του δοχείου αδρανείας για πάνω από μία πηγές θερμότητας Αναφορές Παράρτημα Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο Κατάλογος εικόνων Εικόνα 0.1: Το κτίριο του ΚΑΠΕ Εικόνα 0.2: Οι κυριότερες επεμβάσεις στο κτίριο του ΚΑΠΕ Εικόνα 0.3: Θερμογραφήσεις βόρειας όψης πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Εικόνα 0.4: Θερμογραφήσεις δώματος 2ου ορόφου πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Εικόνα 0.5: Θερμογραφήσεις δυτικής όψης πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Εικόνα 0.6: Το κτίριο της ΡΑΕ Εικόνα 0.7: Το κτίριο «Προμηθεύς Πυρφόρος» Σελίδα III

8 Εικόνα 2.1: Συσκευή εξουδετέρωσης συμπυκνωμάτων Εικόνα 2.2: Αποφρακτική διάταξη καυσαερίων Εικόνα 2.3: Αναλογικός και ηλεκτρονικός χρονοδιακόπτης Εικόνα 2.4: Θερμοστατικός διακόπτης (με εμφανή τη θερμοστατική κεφαλή) Εικόνα 2.5: Ηλεκτροβάνες ON/OFF δίοδη (αριστερά) και τρίοδη (δεξιά) Εικόνα 2.6: Τα μέρη ενός συστήματος ψηφιακής αντιστάθμισης Εικόνα 2.7: Μονάδα αντιστάθμισης το χειριστήριο ρύθμισης Εικόνα 2.8: Μονάδα ανύψωσης συμπυκνωμάτων Εικόνα 2.9: Ουδετεροποιητής Εικόνα 2.10: Το σιφόνι στο οποίο καταλήγουν τα υγρά της συσκευής εξουδετέρωσης Εικόνα 2.11: Ανταλλακτική συσκευασία για τον ουδετεροποιητή Εικόνα 2.12: Διαφορικός θερμοστάτης ηλιακού Εικόνα 2.13: Ηλεκτρονικός ελεγκτής Κατάλογος σχημάτων Σχήμα 0.1: Θεσμικό πλαίσιο για την ενεργειακή απόδοση στην Ελλάδα Εναρμόνιση με την Ευρωπαϊκή νομοθεσία... 8 Σχήμα 0.2: Τυπική αλυσίδα μετατροπών ενέργειας σε κτιριακό συγκρότημα Σχήμα 0.3: Μετάδοση θερμότητας (α) με αγωγή, (β) με συναγωγή, (γ) με ακτινοβολία Σχήμα 0.4: Χαρακτηριστικά των ψυχρών υλικών Σχήμα 0.5: Ηλιακή ακτινοβολία και θερμότητα που ανακλάται και εκπέμπεται ανάλογα με την τελική επίστρωση της στέγης ενός κτιρίου Σχήμα 0.6: Μορφή και περιεχόμενα ενεργειακού πιστοποιητικού Σχήμα 0.7: Εγκάρσια τομή του κτιρίου και συστήματα/τεχνολογίες που εφαρμόστηκαν σε αυτό Σχήμα 1.1: Εκτίμηση των θερμικών απωλειών, με συνθήκες σχεδιασμού: Τ εξ = 0 ο C, Τ εσ = 20 o C Σχήμα 1.2: Διαδικασία υπολογισμού των ενεργειακών αναγκών θέρμανσης ενός κτιρίου κατοικίας συναρτήσει της θερμοκρασίας εξωτερικού περιβάλλοντος (για Τ εσ = 20 o C) Σχήμα 1.3: Θερμική ισχύς και υπερδιαστασιολόγηση λέβητα Σχήμα 1.4: Σχηματική παρουσίαση δισωλήνιων (αριστερά) και μονοσωλήνιου (δεξιά) συστημάτων θέρμανσης Σχήμα 1.5: Σχηματική παρουσίαση του λέβητα συμπύκνωσης Σχήμα 1.6: Τυπικοί βαθμοί απόδοσης συμβατικών και νέων τεχνολογιών λεβήτων Σχήμα 1.7: Κόστος ωφέλιμης θερμικής ενέργειας ανά είδος θερμικού συγκροτήματος Σχήμα 1.8: Αποτελέσματα υπολογισμών κόστους θερμικής ενέργειας σε /kwh th και σύγκριση κόστους θερμικής ενέργειας σε % με συγκρότημα συνήθη λέβητα καυστήρα πετρελαίου Σχήμα 1.9: Αυξημένες επικαθίσεις στο εσωτερικό λέβητα (αριστερά), επικαθίσεις σε εναλλάκτη θερμαντήρα νερού (κέντρο), προβλήματα από ακαθαρσίες (δεξιά) Σχήμα 1.10: Εσωτερικό ατμολέβητα κατά τον χημικό καθαρισμό (διακρίνεται η μεγάλη ποσότητα λάσπης που δημιουργήθηκε μετά το χημικό καθαρισμό και την ιζηματοποίηση των σκληρών καθαλατώσεων που είχαν επικαθήσει στις επιφάνειες του λέβητα) (αριστερά), κατακόρυφος θερμαντήρας 1500 l, μετά την εκκένωσή του από το διάλυμα οξέος (κέντρο), εναλλάκτης τύπου Σελίδα IV

9 Περιεχόμενα U κατακόρυφου θερμαντήρα νερού χρήσης 1500 l (η ηλεκτρόλυση έχει καταστρέψει μεγάλο μέρος της πλάκας συγκράτησης των φουρκετών) (δεξιά) Σχήμα 1.11: Τα τρία προαναφερθέντα συστήματα (Α, Β και Γ) για την παραγωγή ΖΝΧ Σχήμα 2.1: Κεντρική θέρμανση με ζώνες Σχήμα 2.2: Σύστημα αντιστάθμισης Σχήμα 2.3: Η αρχή της αντιστάθμισης Σχήμα 2.4: Ένα τυπικό διάγραμμα καμπύλης θέρμανσης αντιστάθμισης Σχήμα 2.5 : Κεντρική θέρμανση χωρίς υδραυλική εξισορρόπηση Σχήμα 2.6: Διάταξη δευτερεύοντος αέρα (τάμπερ) Σχήμα 2.7: Κλαπέ καυσαερίων (ανοικτό αριστερά κλειστό δεξιά) Σχήμα 2.8: Σχηματικό διάγραμμα συστήματος αντιστάθμισης με έλεγχο της θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής (αριστερά) και της παροχής του νερού (δεξιά) Σχήμα 2.9: Σχηματικό διάγραμμα συστήματος αντιστάθμισης με έλεγχο της λειτουργίας του καυστήρα Σχήμα 2.10: Φυγοκεντρικός ρυθμιστής ταχύτητας (αριστερά) και θερμοστάτης με αναλογική ρύθμιση (δεξιά) Σχήμα 2.11: Πολυκατοικία με σύστημα αντιστάθμισης με τετράοδη βάνα και έλεγχο της θερμοκρασίας του νερού Σχήμα 2.12: Σύστημα αυτονομίας με αντιστάθμιση εξωτερικής θερμοκρασίας σε παλαιά πολυκατοικία Σχήμα 2.13: Σύνδεση λεβήτων εν παραλλήλω (αριστερά) και σε σειρά (δεξιά) Σχήμα 2.14: Τιμές του ph Σχήμα 2.15: Συστήματα αποθήκευσης ΖΝΧ βρώμικου νερού (αριστερά) και καθαρού νερού (δεξιά) Σχήμα 2.16: Παραγωγή ΖΝΧ από δύο πηγές (ηλιακοί συλλέκτες και λέβητας) Σχήμα 2.17: Σύστημα ΖΝΧ χωρίς ανακυκλοφορία (αριστερά) με ανακυκλοφορία (δεξιά) Σχήμα 2.18: Τυπικό διάγραμμα ανακυκλοφορίας, με τον κυκλοφορητή και τους απαραίτητους ελέγχους Σχήμα 2.19: Το δοχείο αδρανείας ως αποθήκη θερμότητας Σχήμα 2.20: Συνήθης διάταξη του δοχείου αδρανείας Σχήμα 2.21: Επιδεικτική μονάδα ηλιακής υποβοήθησης της θέρμανσης που είναι εγκατεστημένη σε κτίριο γραφείων στο ΚΑΠΕ (υλοποιήθηκε στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού έργου Sollet) Σχήμα 2.22: Φόρτιση δοχείου αδρανείας από ηλιακό σύστημα και συμβατικό λέβητα Κατάλογος πινάκων Πίνακας 0.1: Εκτιμώμενο μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κτιριακό τομέα... 7 Πίνακας 0.2: Συντελεστές μετατροπής σε πρωτογενή ενέργεια ανά πηγή ενέργειας Πίνακας 0.3: Κατηγορίες ενεργειακής απόδοσης κτιρίων Πίνακας 1.1: Τυπικές τιμές για τη θερμογόνο δύναμη διαφόρων καυσίμων Πίνακας 1.2: Ο ρόλος της αιθάλης στην απόδοση του λέβητα Πίνακας 1.3: Ο ρόλος των αλάτων στην απόδοση του λέβητα Πίνακας 1.4: Μεγέθη που εξετάζονται κατά την διαδικασία της ανάλυσης των καυσαερίων Πίνακας 1.5: Οριακές τιμές παραμέτρων καυσαερίου λεβήτων σταθερών εστιών καύσης Σελίδα V

10 Πίνακας 2.1: Τυπικό ωράριο λειτουργίας κτιρίων ανά χρήση κτιρίου ή χρήση θερμικής ζώνης Πίνακας 2.2: Καθοριζόμενες τιμές της θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας εσωτερικών χώρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων Πίνακας 2.3: Πώς μπορεί να επιτευχθεί η υδραυλική εξισορρόπηση σε νέες και σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Πίνακας 2.4: Μέση εξοικονόμηση με βελτιωμένα συστήματα ελέγχου που εφαρμόζονται σε συστήματα θέρμανσης παλαιότερου τύπου [7] Πίνακας 2.5: Χρόνος που απαιτείται (κατά προσέγγιση) ώστε να φτάσει το ζεστό νερό σε μία βρύση Πίνακας 2.6: Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συστημάτων ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ Πίνακας 2.7: Κοινά συστήματα διανομής και οι θερμοκρασίες τους Σελίδα VI

11 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια 0. Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Γενική εισαγωγική περιγραφή του Εκπαιδευτικού Αντικειμένου Το Κεφάλαιο αυτό προορίζεται για την κάλυψη των γνώσεων που προβλέπονται στην εισαγωγική διεπαγγελματική εκπαιδευτική ενότητα με τίτλο Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια, η οποία έχει ως σκοπό την εξοικείωση των εκπαιδευομένων με τις βασικές έννοιες της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων μέσα από συγκεκριμένα παραδείγματα. Στην αρχή γίνεται αναφορά και επεξήγηση των κυριότερων νομοθετικών και κανονιστικών απαιτήσεων σχετικά με την ενέργεια και το περιβάλλον, τόσο σε ευρωπαϊκό όσο και στο εθνικό πλαίσιο (εναρμόνιση της εθνικής νομοθεσίας με τις Κοινοτικές Οδηγίες). Κατόπιν, δίνεται ο ορισμός και μια σύντομη περιγραφή των βασικών ενεργειακών μεγεθών και θερμοφυσικών χαρακτηριστικών σχετικά με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, για την κατανόηση της αλληλένδετης σχέσης μεταξύ όλων των επιμέρους συστημάτων ενός κτιρίου και της επίδρασής τους στην τελική ενεργειακή απόδοση αυτού. Παρουσιάζονται επίσης μελέτες περιπτώσεων με αναφορά σε ολοκληρωμένα πακέτα δράσεων για την εξοικονόμηση ενέργειας (ΕΞΕ) σε όλους τους τομείς ενός κτιρίου, από το κέλυφος και τα συστήματα HVAC, μέχρι τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Καθώς είναι πολλά τα επαγγέλματα που εμπλέκονται και συμμετέχουν στην εκτέλεση εργασιών ΕΞΕ στα κτίρια και στην κατασκευή νέων «μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας», γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στο διαχωρισμό των αρμοδιοτήτων των επαγγελμάτων αυτών. Επίσης, αναπτύσσονται οι ενέργειες εκείνες που συμβάλλουν στην επίτευξη και τη διατήρηση, κατά την λειτουργία, των αρχικών στόχων ΕΞΕ. Συγκεκριμένα, τονίζεται η σημασία εφαρμογής καλών πρακτικών διαχείρισης του πελάτη καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής των έργων ΕΞΕ. Τέλος, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και διαδικασίες επικοινωνίας με τους πελάτες, καθώς και κάποιες βασικές αρχές ορθής διαχείρισης έργων. Σκοπός Αναμενόμενα Αποτελέσματα Με την ολοκλήρωση του συγκεκριμένου σπονδύλου οι εκπαιδευόμενοι θα έχουν την ικανότητα αντίληψης των βασικών εννοιών εξοικονόμησης ενέργειας, θα γνωρίζουν τις βασικές νομοθετικές απαιτήσεις και θα είναι εξοικειωμένοι με τις ολοκληρωμένες δράσεις ενεργειακής αναβάθμισης κτιρίων. Επίσης, θα είναι σε θέση να χρησιμοποιούν τα βασικά ενεργειακά μεγέθη για τον υπολογισμό της αποδοτικότητας των ενεργειακών συστημάτων και να εφαρμόζουν τις βέλτιστες πρακτικές εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια. Οι εκπαιδευόμενοι με το πέρας της εκπαίδευσης θα είναι σε θέση να εκτελούν τις επιμέρους εργασίες εξοικονόμησης ενέργειας με βέλτιστο τρόπο και θα γνωρίζουν τις διαδικασίες διαχείρισης ενός έργου και επικοινωνίας με τον πελάτη καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός έργου εξοικονόμησης ενέργειας. Έννοιες κλειδιά / βασική ορολογία Κτίριο με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας, Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας, Ενεργειακή απόδοση κτιρίου, Τελική κατανάλωση ενέργειας, Εξοικονόμηση ενέργειας, Κέλυφος κτιρίου, Δομικό στοιχείο, Απόδοση συστήματος ή συντελεστής απόδοσης, Πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης. Σελίδα 1

12 0.1 Κανονισμοί και νομοθετικές απαιτήσεις που σχετίζονται με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων Νομικό πλαίσιο στην Ευρώπη Τα κτίρια είναι υπεύθυνα για το 40% της ενεργειακής κατανάλωσης και το 36% των εκπομπών αερίου θερμοκηπίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) [1]. Ενώ τα νέα κτίρια γενικά απαιτούν λιγότερο από 3-5 λίτρα πετρελαίου θέρμανσης ανά τετραγωνικό μέτρο το έτος, τα παλιότερα κτίρια κατά μέσο όρο απαιτούν 25 λίτρα κατά μέσο όρο. Κάποια κτίρια απαιτούν ακόμη και 60 λίτρα/m 2 /έτος. Επίσης, περίπου το 35% των κτιρίων της ΕΕ έχουν ηλικία μεγαλύτερη των 50 ετών. Με τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων είναι δυνατή η μείωση της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης της ΕΕ κατά 5 έως 6%, με παράλληλη μείωση των εκπομπών CO 2 κατά περίπου 5%. Έχοντας όλα αυτά υπόψη, η ΕΕ έχει θεσπίσει μία σειρά νομοθετημάτων (κατά βάση Οδηγιών) με στόχο τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων, από τα οποία η Οδηγία για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (2010/31/ΕΕ) [2] και η Οδηγία του 2012 για την ενεργειακή απόδοση (2012/27/ΕΕ) [3] είναι τα βασικότερα σε ισχύ σήμερα. Στη συνέχεια παρουσιάζεται συνοπτικά το ευρωπαϊκό θεσμικό πλαίσιο σχετικά με την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτιρίων. 1. Κοινοτική Οδηγία 2002/91/EK [Ενεργειακή απόδοση κτιρίων EPBD] Η Οδηγία αυτή αφορά στην ενεργειακή απόδοση του κτιριακού τομέα. Οι διατάξεις της καλύπτουν τις ενεργειακές ανάγκες για θέρμανση χώρων, παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, ψύξη, αερισμό και φωτισμό για νεόδμητα αλλά και υφιστάμενα κτίρια. Αποτελεί το νομικό εργαλείο της Ευρωπαϊκής Κοινότητας με στόχο την ορθολογική χρήση της ενέργειας στον κτιριακό τομέα. Η Οδηγία συνδυάζει διάφορα μέσα κανονιστικής και πληροφοριακής φύσης. Σημαντικό είναι να αναφερθεί ότι η EPBD δεν καθορίζει τα επίπεδα των αναγκών και τη νομοθεσία για το κάθε μέλος της, αλλά τα μέλη πρέπει να θεσπίσουν τους αντίστοιχους μηχανισμούς και τις απαιτήσεις λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές κλιματολογικές, οικονομικές και κοινωνικές συνθήκες. Το θετικό είναι ότι η ΕPBD έχει ενσωματωθεί στο πολιτικό θεματολόγιο, στους πολεοδομικούς νόμους στην πλειοψηφία των κρατών μελών της ΕΕ. Επίσης, θετική είναι και η ανταπόκριση που υπάρχει από τους πολίτες της ΕΕ. Τα σημεία στα οποία εστιάζει η EPBD είναι: Μια κοινή μεθοδολογία για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου. Θέσπιση ελάχιστων ορίων για την ενεργειακή απόδοση των νέων κτιρίων, αλλά και αυτών που πρόκειται να υποστούν σημαντική ανακαίνιση (πάνω από το 25% της αξίας τους ή/και πάνω από 25% της συνολικής έκτασης τους). Θέσπιση κανονισμών όσον αφορά στα πιστοποιητικά ενεργειακής απόδοσης των νέων και υφιστάμενων κτιρίων καθώς και τη δημοσιοποίηση αυτών των πιστοποιητικών στα δημόσια κτίρια. Τα πιστοποιητικά αυτά ισχύουν για 5 χρόνια. Τακτικές επιθεωρήσεις στους λέβητες και στην κεντρική κλιματιστική μονάδα στα νέα και υφιστάμενα κτίρια, καθώς και αξιολόγηση για τις εγκαταστάσεις θέρμανσης σε κτίρια που το σύστημα τους είναι περισσότερο από 15 χρόνια. Σελίδα 2

13 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Το πεδίο δράσης της Οδηγίας Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων είναι οι κατοικίες, καθώς και ο τριτογενής τομέας (γραφεία, δημόσια κτίρια κλπ). Στην κατηγορία αυτή δεν περιλαμβάνονται τα κτίρια με ιστορική σημασία, κτίρια μικρότερα από 50 m 2, κτίρια που δεν είναι μόνιμες κατοικίες και έχουν μικρή κατανάλωση ενέργειας και εργοτάξια. Τα πιστοποιητικά ενεργειακής απόδοσης πρέπει να είναι διαθέσιμα όταν τα κτίρια κατασκευαστούν, πουληθούν ή νοικιαστούν. Επίσης, η Οδηγία αναφέρει ότι οι χρήστες των κτιρίων πρέπει να είναι ικανοί, ώστε να μπορούν να ρυθμίσουν την κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ΖΝΧ, σε τέτοιο βαθμό ώστε να είναι οικονομικά συμφέρουσα. 2. Κοινοτική Οδηγία 2010/31/EΕ [Ενεργειακή απόδοση κτιρίων - Αναδιατύπωση] H Οδηγία αυτή είναι αναδιατύπωση της προηγούμενης και εισάγει: α) την έννοια του κτιρίου μηδενικής κατανάλωσης ή σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, β) την οικονομοτεχνική σκοπιμότητα στην κατασκευή κτιρίων και γ) νέους, δεσμευτικούς στόχους. Σύμφωνα με την εν λόγω Οδηγία, τα κράτη μέλη πρέπει να ορίσουν τις ελάχιστες ενεργειακές απαιτήσεις που πρέπει να εμφανίζει ένα κτίριο καθώς και μεθοδολογία όπου να θέτει την οικονομικά βέλτιστη λύση για την εφαρμογή της οδηγίας. Επίσης, έχουν το δικαίωμα να διαφοροποιούν αυτά τα όρια ανάλογα με το εάν τα κτίρια είναι υφιστάμενα ή νέα, καθώς και ανάλογα με την λειτουργία του κτιρίου (γραφεία, εργοστάσια, νοσοκομεία κλπ.). Η Οδηγία προτείνει και την εγκατάσταση έξυπνων μετρητικών διατάξεων σε νέα και υφιστάμενα κτίρια, ενώ ένα πολύ ουσιαστικό σημείο που αναφέρεται σε αυτήν είναι τα κτίρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης (near Zero Energy Buildings). Έτσι, έως την 31 η Δεκεμβρίου του 2020 όλα τα νέα κτίρια θα πρέπει να είναι κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης, ενώ τα κτίρια που στεγάζουν δημόσιες αρχές ή είναι ιδιοκτησίας τους να αποτελούν κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. Τα κράτη μέλη πρέπει να εφαρμόσουν εθνικά σχέδια με σκοπό: Την εφαρμογή καθώς και τον ακριβή ορισμό του όρου Zero Energy Building. Την δημιουργία ενδιάμεσων στόχων για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των νέων κτιρίων ως το Την παροχή πληροφοριών για τις πολιτικές καθώς και για τα οικονομικά μέτρα που πρέπει να παρθούν. Τα κράτη μέλη πρέπει να θεσπίσουν μια λίστα με ήδη υπάρχοντες οργανισμούς που να προωθούν την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Αυτή η λίστα πρέπει να ανανεώνεται κάθε τρία χρόνια. 3. Κοινοτική Οδηγία 2006/32/EK [Ενεργειακή απόδοση κατά την τελική χρήση και τις ενεργειακές υπηρεσίες - ESD] Αυτή η Οδηγία της ΕΕ ακυρώνει την προκάτοχο της (Κοινοτική Οδηγία 93/76/EK) και θέτει ενδεικτικά μέτρα, κίνητρα καθώς και οικονομικά και νομικά πλαίσια έτσι ώστε να αρθούν τα εμπόδια καθώς και οι ατέλειες της αγοράς που παρεμποδίζουν την αποτελεσματική χρήση της ενέργειας. Επίσης, δημιουργεί συνθήκες για την ανάπτυξη και την προώθηση μιας αγοράς προσανατολισμένης προς τις υπηρεσίες ενέργειας, ώστε να μπορούν να εφαρμοστούν προγράμματα εξοικονόμησης ενέργειας και άλλα μέτρα που συντελούν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης. Σελίδα 3

14 Σύμφωνα με την Οδηγία αυτή, τα κράτη μέλη όφειλαν να υιοθετήσουν και να επιτύχουν 9% μείωση στην καταναλισκόμενη ενέργεια μέσα στο πλαίσιο του εθνικού σχεδίου για την ενεργειακή απόδοση (ΣΔΕΑ). Επίσης, είναι υπεύθυνα για τη σύσταση ανεξάρτητων δημόσιων οργανισμών, οι οποίοι θα είναι υπεύθυνοι για την παρακολούθηση της προόδου. Ο δημόσιος τομέας επίσης πρέπει να πάρει μέτρα έτσι ώστε να επιτευχθεί η αγορά συσκευών και οχημάτων που καταναλώνουν χαμηλά ποσά ενέργειας καθώς και την σύσταση οργάνων οικονομικής υποστήριξης. Ένα άλλο σημαντικό σημείο της οδηγίας αυτής αφορά τους λογαριασμούς για την αγορά ενέργειας που πληρώνουν οι κάτοικοι του κράτους μέλους, οι οποίοι πρέπει να βασίζονται μόνο στην εκάστοτε κατανάλωση. Επίσης, πρέπει να εγκαθίστανται σε κάθε καταναλωτή προσωπικοί μετρητές που να δείχνουν το ποσό της ενέργειας που καταναλώθηκε από τον κάθε χρήστη. 4. Κοινοτική Οδηγία 2012/27/EΕ [Οδηγία για την ενεργειακή απόδοση] Η εν λόγω Οδηγία του Ευρωπαϊκού κοινοβουλίου και του Συμβουλίου αναφέρεται στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, καταγράφει κάποιες τροποποιήσεις των οδηγιών 2009/125/EK και 2010/30/EΕ και καταργεί τις οδηγίες 2004/8/EK και 2006/32/EK. Το κύριο αντικείμενο που πραγματεύεται η Oδηγία αυτή είναι η θέσπιση ενός κοινού πλαισίου μέτρων για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων επιτυγχάνοντας αρχικών τον στόχο του 2020 αλλά και την προετοιμασία των χωρών για περαιτέρω βελτιώσεις πέραν του 20%. Οι στόχοι που θεσπίζονται μέσω της Οδηγίας αυτής είναι: Η θέσπιση από το κάθε κράτος μέλος ενός ενδεικτικού εθνικού στόχου ενεργειακής κατανάλωσης είτε στην πρωτογενή ή τελική κατανάλωση ενέργειας, είτε στην εξοικονόμηση πρωτογενούς ή τελικής ενέργειας, είτε στην ενεργειακή ένταση. Ακολούθως αναμένεται η κοινοποίηση των στοιχείων αυτών σε μορφή απόλυτων επιπέδων κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας και τελικής κατανάλωσης ενέργειας το 2020 αναφέροντας τους τρόπους επίτευξης αυτών των τιμών. Η εκτίμηση της προόδου των κρατών μελών αλλά και ο προσδιορισμός των πιθανοτήτων επίτευξης επιπέδων κατανάλωσης ενέργειας που δεν θα ξεπερνούν τους εκατ. τόνους ισοδύναμου πετρελαίου (ΤΙΠ) πρωτογενούς ενέργειας ή/και τους εκατ. ΤΙΠ τελικής ενέργειας το 2020 στην ΕΕ θα πραγματοποιούνταν από την Επιτροπή τον Ιούνιο του Σημειώνεται ότι έχει ψηφιστεί και η Οδηγία 2013/12/EΕ, η οποία ουσιαστικό στόχο έχει την προσαρμογή της Οδηγίας 2012/27/ΕE λόγω της προσχώρησης στην ΕΕ της Δημοκρατίας της Κροατίας. Οι τροποποιήσεις σχετικά με την Οδηγία 2012/27/ΕE αναφέρονται στις τιμές της πρωτογενούς και τελικής κατανάλωσης ενέργειας οι οποίες τώρα είναι εκ. ΤΙΠ και εκ. ΤΙΠ αντίστοιχα. 5. Κοινοτική Οδηγία 2009/125/EK [Οδηγία για την θέσπιση πλαισίου για τον καθορισμό απαιτήσεων οικολογικού σχεδιασμού όσον αφορά τα συνδεόμενα με την ενέργεια προϊόντα] Οικολογικός Σχεδιασμός ορίζεται ως η "ένταξη περιβαλλοντικών πτυχών στο σχεδιασμό του προϊόντος με στόχο τη βελτίωση των περιβαλλοντικών επιδόσεων του, καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του". Οι παράγοντες που σχετίζονται με το κατά πόσο ένα προϊόν είναι ενεργειακά φιλικό προς το περιβάλλον εξαρτάται από όλες τις φάσεις της σχεδίασης του (εξόρυξη πρώτων υλών, κατασκευή, διανομή και μεταφορά, εγκατάσταση και συντήρηση, χρήση, ανακύκλωση). Έτσι, η ΕΕ υποχρεώνει πριν από τη διάθεση στην αγορά ή /και την θέση σε λειτουργία ενός προϊόντος που καλύπτεται από μέτρα εφαρμογής, να Σελίδα 4

15 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια τοποθετείται στο προϊόν η σήμανση συμμόρφωσης και να εκδίδεται δήλωση συμμόρφωσης, με την όποια ο κατασκευαστής ή ο εξουσιοδοτημένος αντιπρόσωπος του διασφαλίζει και δηλώνει ότι το προϊόν έχει συμμορφωθεί με όλες τις σχετικές διατάξεις της Οδηγίας και του σχετικού κανονισμού. Η σήμανση συμμόρφωσης αποτελείται από τα αρχικά CE. Εάν το προϊόν δεν ικανοποιεί τα κριτήρια που θέτει το κάθε κράτος μέλος, πρέπει να απαγορεύσει την είσοδο του στην αγορά. 6. Κοινοτική Οδηγία 2010/30/EΕ [Οδηγία για την ένδειξη της κατανάλωσης ενέργειας και λοιπών πόρων των οικιακών συσκευών με την επισήμανση και την παροχή ομοιόμορφων πληροφοριών σχετικά με τα προϊόντα] Η Οδηγία αυτή αναφέρεται σε προϊόντα που έχουν άμεση ή έμμεση επίδραση στην κατανάλωση της ενέργειας και καταργεί την Κοινοτική Οδηγία 92/75/EK. Οι προμηθευτές αυτών των προϊόντων πρέπει να τοποθετήσουν ετικέτες στα προϊόντα που παράγουν, στην οποία να αναγράφεται η ενεργειακή κατανάλωση του προϊόντος ( A-G με την G να είναι το χειρότερο αποδοτικά), μια σύντομη περιγραφή του, τα αποτελέσματα από τους υπολογισμούς κατά την διάρκεια της σχεδίασης του προϊόντος και σχετικές αναφορές που να επιτρέπουν την παρουσίαση άλλων προϊόντων. Επίσης πρέπει να περιέχει την ενεργειακή κατάταξη του προϊόντος. Το πιο ενεργειακά αποδοτικό σύμβολο είναι το Α+++. Τα κράτη μέλη πρέπει να θέσουν την Οδηγία 2010/30/EΕ σε εφαρμογή από τις 20 Ιουλίου Δύο άλλες Οδηγίες του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, οι οποίες θωρείται ότι μπορούν να συνδράμουν σημαντικά στην βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας του κτιριακού τομέα (αν και όχι άμεσα συνυφασμένες με την εφαρμογή μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας ή ορθολογικής χρήσης της ενέργειας στα κτίρια), είναι: 1. Η Κοινοτική Οδηγία 2004/8/EK για την Προώθηση της συμπαραγωγής ενέργειας βάσει της ζήτησης για χρήσιμη θερμότητα στην εσωτερική αγορά ενέργειας, με τη λογική ότι η συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας (Συμπαραγωγή ΣΗΘ) συμβάλλει τα μέγιστα στον τελικό στόχο που είναι η εξοικονόμηση ενέργειας (οι μονάδες ΣΗΘ μπορούν να επιτύχουν ενεργειακές αποδόσεις ως και 90%, πολύ μεγαλύτερες δηλαδή από τις χωριστές αποδόσεις παραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας με τις κλασικές μεθόδους), 2. Η Οδηγία 2009/28/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 23ης Απριλίου 2009, σχετικά με την προώθηση της χρήσης ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, η γνωστή ως RED, καθώς η όσο το δυνατόν ευρύτερη αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) στις κτιριακές εφαρμογές μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας από αυτές, συνδράμοντας με τον τρόπο αυτό στη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητάς τους Εθνική πολιτική για την ενεργειακή αποδοτικότητα Πριν από την Οδηγία 2006/32/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 5 ης Απριλίου 2006 για την ενεργειακή απόδοση κατά την τελική χρήση και τη διαδικασία των ενεργειακών υπηρεσιών (ESD), η Ελλάδα δεν είχε συγκεκριμένο ποσοτικό στόχο για την εξοικονόμηση ενέργειας. Η ESD, αλλά και η Οδηγία για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων (EPBD), έχουν συντελέσει αποφασιστικά στην αλλαγή αυτή. Ο στόχος που τέθηκε στο 1 ο Εθνικό Σχέδιο Δράσης Ενεργειακής Απόδοσης (ΣΔΕΑ) ανέρχεται στο 9% μέχρι το 2016 και αντιστοιχεί σε 18,6 TWh, με την ανάλυση κατά τομέα να έχει ως εξής: οικιακός 5,5 TWh, τριτογενής 5,7 TWh, βιομηχανικός 0,7 TWh και μεταφορές 6,7 TWh. Αυτά έχουν ενσωματωθεί στο εθνικό δίκαιο, αν και οι κατανομές κατά τομείς είναι μη δεσμευτικές. Σελίδα 5

16 Ο στόχος αυτός τέθηκε μετά από ανάλυση των οικονομικών δυνατοτήτων για βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας. Ένας άλλος στόχος που έχει τεθεί και που βασίζεται στην υλοποίηση μέτρων βάσει του στόχου, αφορά όλα τα φωτιστικά σώματα στα δημόσια κτίρια, τα οποία θα πρέπει να κατατάσσονται τουλάχιστον στην κατηγορία Β όσον αφορά την ενεργειακή τους απόδοση. Ο στόχος είναι δεσμευτικός βάσει νόμου και αναμένεται εξοικονόμηση 0,3 TWh μέχρι το Οι νομικά δεσμευτικοί στόχοι για τα νέα κτίρια εξασφαλίζουν ότι τα νέα δημόσια κτίρια από το 2014, καθώς και όλα τα νέα κτίρια από το 2019, θα πρέπει να καλύπτουν όλες τις ανάγκες τους σε πρωτογενή ενέργεια με τη χρήση ΑΠΕ, συστημάτων συμπαραγωγής, συστημάτων τηλεθέρμανσης ή αντλιών θερμότητας υψηλής απόδοσης. Οι πιο αποτελεσματικοί στόχοι είναι αυτοί που συνδέονται με την Οδηγία EPBD (και την αναδιατύπωσή της, δηλ. την Οδηγία 2010/31/ΕΕ [2]), δηλαδή οι στόχοι που αφορούν τον κτιριακό τομέα, καθώς αυτοί υποστηρίζονται από νομοθετικές πράξεις και υποχρεωτικά μέτρα. Πράγματι, η υπόθεση της ενεργειακής αποδοτικότητας στον τομέα των κτιρίων θεωρείται αρκετά επιτυχημένη, με ειδικά κίνητρα και νέους κανονισμούς. Ο τομέας των μεταφορών θεωρείται ότι είναι αυτός με τις μεγαλύτερες προκλήσεις καθώς γι αυτόν οι στόχοι είναι λιγότερο αποτελεσματικοί, λόγω της μεγάλης εξάρτησης από τις οδικές μεταφορές. Το 2 ο ΣΔΕΑ, το οποίο υποβλήθηκε στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή τον Σεπτέμβριο του 2011, παρουσιάζει τα συγκεντρωτικά στοιχεία της εθνικής στρατηγικής για την εξοικονόμηση ενέργειας σε όλους τους τομείς της τελικής κατανάλωσης ενέργειας. Περιγράφει και αξιολογεί όλα τα μέτρα που έχουν ήδη υλοποιηθεί, υλοποιούνται ή προγραμματίζεται να υλοποιηθούν στους ενεργειακούς τομείς τελικής χρήσης στην Ελλάδα και περιλαμβάνει μια εκτενή περιγραφή της εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνεται με τη λήψη μέτρων βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης με άμεση αναφορά στο 1 ο ΣΔΕΑ. Παρουσιάζει επίσης την πρόοδο στην επίτευξη του ενδιάμεσου στόχου για εξοικονόμηση ενέργειας το 2010, με βάση τα στοιχεία και εκτιμήσεις, και κάνει μια πρόβλεψη σχετικά με την εξοικονόμηση ενέργειας για το Σύμφωνα με το 2 ο ΣΔΕΑ [4], ο ενδιάμεσος στόχος που είχε τεθεί για την εξοικονόμηση ενέργειας - δηλαδή 5,1 TWh στην τελική χρήση ενέργειας για το επιτεύχθηκε (και μάλιστα ξεπεράστηκε). Ωστόσο, η εξοικονόμηση ενέργειας δεν μπορεί να αποδοθεί σε μεγάλο βαθμό στην ενεργοποίηση των μέτρων ενεργειακής απόδοσης που αναφέρονται στο 1 ο ΣΔΕΑ. Η επίτευξη του ενδιάμεσου στόχου (για το 2010) οφείλεται κυρίως στις επιπτώσεις της οικονομικής ύφεσης στην τελική κατανάλωση ενέργειας, η οποία ειδικά στον οικιακό και τον βιομηχανικό τομέα έχει ενταθεί από το 2009, ενώ στον τομέα των μεταφορών η επίδραση έχει παρατηρηθεί κυρίως από το 2010 και μετά. Υπενθυμίζεται εξάλλου ότι, στο Άρθρο 3 της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ απαιτείται από τα κράτη μέλη της ΕΕ η υιοθέτηση νέου ενδεικτικού στόχου για την ενεργειακή αποδοτικότητα, ο υπολογισμός του οποίου θα βασιστεί είτε στην πρωτογενή ή στην τελική κατανάλωση ενέργειας, είτε στην εξοικονόμηση πρωτογενούς ή τελικής ενέργειας, είτε στην ενεργειακή ένταση. Έτσι, αναζητήθηκαν στόχοι σχετικοί με την ενεργειακή ένταση, καθώς θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι αλλαγές στην οικονομική δραστηριότητα μαζί με αυτές στην κατανάλωση ενέργειας, και ως εφικτός θεωρείται ο στόχος για βελτίωση της έντασης πρωτογενούς ενέργειας κατά 15% μέχρι το Όσον αφορά τις ΑΠΕ, πρέπει να αναφερθεί ότι ο αρχικός στόχος του 18% που τέθηκε με την Οδηγία 2009/28/ΕΚ (RED), έχει αλλάξει με την υιοθέτηση από το Ελληνικό Κοινοβούλιο του νόμου 3851/2010, στον οποίο καθορίζεται ο φιλόδοξος εθνικός στόχος συμβολής των ΑΠΕ κατά 20% στην τελική κατανάλωση Σελίδα 6

17 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια ενέργειας. Στον ίδιο νόμο τίθενται συγκεκριμένοι στόχοι για το μερίδιο της ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ (40%), για το μερίδιο των ΑΠΕ στη θέρμανση και ψύξη (20%), και στις μεταφορές (10%), προκειμένου να επιτευχθεί ο εθνικός στόχος της κατά 20% συμβολής της ενέργειας που παράγεται από τις ΑΠΕ στην τελική ακαθάριστη κατανάλωση ενέργειας. Σύμφωνα με το Εθνικό Σχέδιο Δράσης για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΕΣΔΑΠΕ) που υποβλήθηκε από το ΥΠΕΚΑ στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή τον Ιούνιο του 2010, ο στόχος των ΑΠΕ για θέρμανση/ψύξη θα επιτευχθεί κυρίως μέσα από τη συνεχή ανάπτυξη των θερμικών ηλιακών εγκαταστάσεων στον οικιακό και τριτογενή τομέα, τη σταθεροποίηση του μεριδίου της βιομάζας στον οικιακό τομέα, καθώς και τη σταδιακή διείσδυση των αντλιών θερμότητας. Για το σκοπό αυτό, έχουν τεθεί σε εφαρμογή ή έχουν προγραμματιστεί νέα οικονομικά κίνητρα για την υποστήριξη της παραγωγής θερμότητας από βιομάζα και γεωθερμική ενέργεια. Επίσης, σύμφωνα με το ΕΣΔΑΠΕ, η προβλεπόμενη αύξηση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε κτίρια μέχρι το 2020 προβλέπεται να εξελιχθεί όπως φαίνεται στον Πίνακα 0.1. Στον εν λόγω Πίνακα παρουσιάζεται η διαφοροποίηση που έχει γίνει μεταξύ των οικιστικών και εμπορικών χρήσεων, καθώς και του δημόσιου και ιδιωτικού τομέα, συμπεριλαμβανομένων των εφαρμογών θέρμανσης και ψύξης και της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ. Πίνακας 0.1: Εκτιμώμενο μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κτιριακό τομέα Τομέας Οικιακός 15% 17% 22% 27% Εμπορικός 10% 14% 27% 39% ΣΥΝΟΛΟ 14% 16% 24% 30% Εθνικό νομικό πλαίσιο και κανονισμοί για τα κτίρια Ιστορική αναδρομή Η Ελλάδα, ως μέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης, συμμετέχει στην αναβάθμιση του κτιριακού τομέα με σκοπό την μείωση της ενεργειακής κατανάλωσής του, είτε με την εφαρμογή μέτρων / παρεμβάσεων για την εξοικονόμηση ενέργειας, είτε με την όσο το δυνατόν μεγαλύτερη χρήση των ΑΠΕ σε αυτόν. Από την άλλη, υποχρέωση όλων των Κρατών Μελών της ΕΕ είναι να προσαρμόσουν τις Οδηγίες που αναφέρθηκαν στην Ενότητα στην νομοθεσία τους. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει κάνει σαφές ότι τα κράτη μέλη οφείλουν να θεσπίσουν τις δικές τους «οδηγίες» (δηλ. νομοθετικό-ρυθμιστικό πλαίσιο), λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές κλιματολογικές, οικονομικές και κοινωνικές συνθήκες. Στο πλαίσιο αυτό ενσωματώθηκαν οι Κοινοτικές Οδηγίες στην εθνική νομοθεσία για την ενεργειακή απόδοση στα κτίρια, η οποία αποτυπώνεται συνοπτικά στο Σχήμα 0.1. Το νομοθετικό πλαίσιο για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων ξεκινά ουσιαστικά με το Προεδρικό Διάταγμα (ΠΔ) 1.6/ (ΦΕΚ Δ 362), που αποτελεί τον Κανονισμό Θερμομόνωσης των Κτιρίων (ΚΘΚ). Ο (τότε) Κανονισμός θερμομόνωσης κτιρίων είχε κύριο στόχο τη μείωση των απωλειών θερμότητας από το κτιριακό κέλυφος, έτσι ώστε οι απαιτήσεις θέρμανσης του κτιρίου να ελαχιστοποιούνται, ενώ δεν διατύπωνε απαιτήσεις για τα υφιστάμενα κτίρια. Για τους υπολογισμούς που πραγματοποιούνταν λαμβάνονταν υπόψη τρία στοιχεία (α) η κλιματική ζώνη, καθώς η χώρα χωριζόταν σε 3 κλιματικές ζώνες, Σελίδα 7

18 (β) η εφαρμογή πινάκων θερμικής αγωγιμότητας των υλικών, και (γ) η χρήση πίνακα κατηγοριών θερμοπερατότητας των κουφωμάτων. Σχήμα 0.1: Θεσμικό πλαίσιο για την ενεργειακή απόδοση στην Ελλάδα Εναρμόνιση με την Ευρωπαϊκή νομοθεσία Συνέχεια του εν λόγω Προεδρικού Διατάγματος αποτελεί η Κοινή Υπουργική Απόφαση (ΚΥΑ) 21475/1998 αναφορικά με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, η οποία αποτελεί την εισαγωγή του Κανονισμού Ορθολογικής Χρήσης και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΟΧΕΕ). Κύριος προσανατολισμός του κανονισμού αυτού ήταν ο περιορισμός των εκπομπών CO 2 με τον καθορισμό μέτρων και όρων για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Επιπλέον περιείχε μέτρα πολιτικής για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και του μικροκλίματος. Ο κανονισμός αυτό εισήγαγε έννοιες και θεσμούς για την προαγωγή της ορθολογικής χρήσης και διαχείρισης των ενεργειακών πόρων και της χρήσης των ΑΠΕ, τη βελτίωση της ποιότητας κατασκευής κλπ., που εντάσσονται στις αρχές του αειφόρου σχεδιασμού και της οικολογικής δόμησης. Δέκα χρόνια μετά, με το Νόμο 3661/2008 έγινε η εναρμόνιση με την Οδηγία 2002/91/ΕΚ (με καθυστέρηση έξι ετών). Σε συνέχεια αυτού του νόμου ψηφίστηκε η ΚΥΑ 5825/2010, με αντικείμενο την έγκριση του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης των Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ). Σκοπός του κανονισμού αυτού είναι η διαμόρφωση του πλαισίου και ο καθορισμός των ελάχιστων απαιτήσεων για την αναβάθμιση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Ο ΚΕΝΑΚ είναι η πρώτη ολοκληρωμένη προσπάθεια από ελληνικής πλευράς όσον αφορά τον καθορισμό όλων των παραμέτρων που επιδρούν στην ενεργειακή απόδοση ενός κτιρίου. Ειδικότερα εστιάζει στη μείωση της κατανάλωσης συμβατικής ενέργειας για Θέρμανση, Ψύξη, Κλιματισμό, Φωτισμό και Παραγωγή Ζεστού Νερού Χρήσης (ΖΝΧ). Αναφέρεται σε τεχνικές όπως ο Ενεργειακός Σχεδιασμός του Κελύφους, τα αποδοτικά δομικά υλικά που πρέπει να χρησιμοποιούνται, οι ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις, οι ΑΠΕ και η συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας (ΣΗΘ). Συνέχεια αυτής της κοινής υπουργικής απόφασης αποτελεί η Υπουργική Απόφαση 17178/2010, η οποία έχει στόχο την έγκριση και εφαρμογή των Τεχνικών Οδηγιών του ΤΕΕ (ΤΟΤΕΕ) για την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων. Πιο αναλυτικά, οι ΤΟΤΕΕ περιλαμβάνουν τα εξής: ΤΟΤΕΕ /2010 (2010α): αναφέρεται στις αναλυτικές εθνικές προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και την έκδοση του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης. ΤΟΤEΕ /2010 (2010β): αναφέρεται στις θερμοφυσικές ιδιότητες των δομικών υλικών και Σελίδα 8

19 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια στον έλεγχο της θερμομονωτικής επάρκειας των κτιρίων. ΤΟΤEΕ /2010 (2010γ): περιλαμβάνονται τα κλιματικά δεδομένα των ελληνικών περιοχών. ΤΟΤEΕ /2010 (2010δ): περιλαμβάνονται οδηγίες και έντυπα ενεργειακών επιθεωρήσεων κτιρίων, λεβήτων και εγκαταστάσεων κλιματισμού. ΤΟΤΕΕ /2012: αναφέρεται στη «Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού, Θερμότητας και Ψύξης», όπως μπορεί να εφαρμοστεί σε κτιριακές εγκαταστάσεις. Αυτό που πρέπει να αναφερθεί εδώ είναι ότι η Ελλάδα δεν έχει προσαρμόσει ακόμη πλήρως την Οδηγία 2010/31/ΕΕ στην νομοθεσία της. Μία από τις τελευταίες αποφάσεις για την εναρμόνιση της οδηγίας αυτής με την ελληνική νομοθεσία αποτελεί το ΦΕΚ 42Α /2013, όπου αναφέρονται οι υποχρεώσεις της Ελλάδας σχετικά με τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης αλλά και των ελάχιστων απαιτήσεων κατανάλωσης από τις κατασκευές. Ακόμα αναγράφεται ότι από όλα τα νέα κτίρια που κατασκευάζονται να είναι σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας. Στην περίπτωση των νέων κτιρίων που στεγάζουν δημόσιες υπηρεσίες η υποχρέωση αυτή ορίζεται δύο έτη νωρίτερα, δηλ. για την Η Επιτροπή έχει ζητήσει επίσημα από την Ελλάδα να λάβει μέτρα για να συμμορφωθεί πλήρως με τις υποχρεώσεις που υπέχει δυνάμει της Οδηγίας 2010/31/ΕΕ. Για παράδειγμα, στο πλαίσιο της Οδηγίας αυτής, τα κράτη μέλη πρέπει να καθορίζουν τις ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και των δομικών στοιχείων, να υπολογίζουν το επίπεδο βέλτιστου κόστους για την επίτευξη του στόχου και να κοινοποιούν τις πληροφορίες αυτές στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Αυτή είναι κρίσιμης σημασίας πτυχή της Οδηγίας, δεδομένου ότι καθορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης που πρέπει να πληρούν τα νέα και τα ανακαινισμένα κτίρια. Η σχετική έκθεση δεν έχει κοινοποιηθεί ακόμα στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή, η οποία και αποφάσισε να παραπέμψει την Ελλάδα στο Δικαστήριο της ΕΕ. Υφιστάμενο θεσμικό πλαίσιο σχετικά με την ενεργειακή αποδοτικότητα στα κτίρια Εν κατακλείδι, το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο (υπό τη μορφή Νόμων, ΥΑ, ΠΔ, και Ρυθμιστικών Πράξεων) που έχει υιοθετηθεί για την εισαγωγή της ενεργειακής αποδοτικότητας και της ορθολογικής χρήσης της ενέργειας στα κτίρια στην Ελλάδα, αλλά και για την αύξηση του μεριδίου της ενέργειας από ΑΠΕ στον κτιριακό τομέα, είναι το εξής (κατά χρονολογική σειρά): "Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων και άλλες διατάξεις" (Ν. 3661/2008) Τα κύρια άρθρα αυτού του νόμου, ο οποίος ενσωματώνει την Οδηγία 2002/91/ΕΚ στο εθνικό δίκαιο, αφορούν κτιριακούς κώδικες και τις ελάχιστες απαιτήσεις για την ενεργειακή απόδοση των νέων και υφιστάμενων κτιρίων (πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης σε όλα τα υφιστάμενα κτίρια, ενεργειακό έλεγχο κελύφους του κτιρίου, επιθεώρηση των λεβήτων και συστημάτων κλιματισμού). Επιπλέον, ο νόμος ορίζει ότι στην μελέτη προδιαγραφών θέρμανσης/κλιματισμού που υποβάλλεται κατά τη διαδικασία αδειοδότησης των κτιρίων θα πρέπει να εξετάζονται τα παθητικά ηλιακά συστήματα, καθώς και τα συστήματα παραγωγής θέρμανσης / ψύξης / ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούν ΑΠΕ και ΣΗΘ, προωθώντας έτσι την εγκατάσταση των μικρής κλίμακας τεχνολογιών ΑΠΕ. Οι Αποφάσεις 16094/ (ΦΕΚ Β 917) και 16095/ (ΦΕΚ Β 925) του Υφυπουργού Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων, με τις οποίες ενσωματώνονται τα φωτοβολταϊκά συστήματα στις διατάξεις που ήδη ισχύουν για τους ηλιακούς συλλέκτες. "Μέτρα για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και την εξοικονόμηση ενέργειας στο δημόσιο και Σελίδα 9

20 ευρύτερο δημόσιο τομέα" (ΥΑ Α6/Β/14826/ ), όπου γίνεται υποχρεωτική η σύνδεση με το δίκτυο φυσικού αερίου. Υπουργική απόφαση Δ9Β,Δ/Φ166/οικ.13068/ (ΦΕΚ 1249/B/2009) που καθορίζει, απλοποιεί και διευκολύνει τη διαδικασία αδειοδότησης και το πλαίσιο για την αξιοποίηση των γεωθερμικών πόρων για ιδία χρήση μέσω ενεργειακών συστημάτων (γεωθερμικών αντλιών θερμότητας) για τη θέρμανση και ψύξη των χώρων ενός κτιρίου. "Καθορισμός εναρμονισμένων τιμών αναφοράς των βαθμών απόδοσης για τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής Ενέργειας" και "Καθορισμός λεπτομερειών της μεθόδου υπολογισμού της ηλεκτρικής ενέργειας από συμπαραγωγή και της αποδοτικότητας συμπαραγωγής" (ΥΑ ΥΠΑΝ/Δ5- ΗΛ/Γ/Φ1/οικ & 15641/ ). "Έγκριση Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης των Κτιρίων" (ΚΥΑ Δ6/Β/οικ.5825/ ) - Ο ΚΕΝΑΚ, μεταξύ όλων των άλλων, επιτάσσει την υποχρέωση για τα νέα ή ανακαινισμένα κτίρια να καλύπτουν το 60% των αναγκών τους για ζεστό νερό μέσω θερμικών ηλιακών συστημάτων. Για την ορθή εφαρμογή του εν λόγω κανονισμού, σε σχέση με τα οικιακά συστήματα ΑΠΕ, το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας θα εκδώσει έναν οδηγό με τεχνικές οδηγίες για τις εγκαταστάσεις ΑΠΕ σε κτίρια (πέρα από τις άλλες ΤΟΤΕΕ που έχουν ήδη εκδοθεί σχετικά με την υλοποίηση του ΚΕΝΑΚ). "Επιτάχυνση της ανάπτυξης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και άλλες διατάξεις σε θέματα αρμοδιότητας του ΥΠΕΚΑ (Ν. 3851/2010) - Ο νόμος αυτός συμπληρώνει τον Ν. 3661/2008, με τον καθορισμό νέων απαιτήσεων που προβλέπουν την κάλυψη του 60% των αναγκών των νέων κτιρίων για ζεστό νερό από θερμικά ηλιακά συστήματα μετά την 1 η Ιανουαρίου Επιπλέον, όλες οι νέες κατασκευές ή σημαντικές ανακαινίσεις κτιρίων απαιτούν πλέον μια πλήρη μελέτη ενεργειακής ανάλυσης που περιλαμβάνει την εξοικονόμηση ενέργειας και την ανάλυση κόστους / οφέλους από τη χρήση συστημάτων ΑΠΕ, συμπαραγωγής, τηλεθέρμανσης, και αντλιών θερμότητας. Επιπλέον, ο Νόμος ορίζει ότι από την , όλα τα νέα κτίρια πρέπει να καλύπτουν το σύνολο της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας με ΑΠΕ, ΣΗΘ, τηλεθέρμανση σε κλίμακα μεγάλης περιοχής / οικοδομικού τετραγώνου, καθώς και αντλίες θερμότητας. Η απαίτηση αυτή επεκτείνεται σε όλα τα νέα δημόσια κτίρια το αργότερο από "Μέτρα για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης κατά την τελική χρήση, ενεργειακές υπηρεσίες και άλλες διατάξεις" (Ν. 3855/2010), και ιδίως το Άρθρο 8 για τα μέτρα ενεργειακής αποδοτικότητας στο δημόσιο τομέα και το Άρθρο 16 σχετικά με το πλαίσιο των Συμβάσεων Ενεργειακής Απόδοσης (ΣΕΑ). Ο νόμος αυτός, ο οποίος μεταφέρει την Οδηγία 2006/32 ΕΚ στο εθνικό δίκαιο, προβλέπει ειδικά μέτρα για τα κτίρια του δημόσιου τομέα ώστε να βελτιωθεί η ενεργειακή τους απόδοση και να επιτευχθεί εξοικονόμηση ενέργειας. Επιπλέον, θέτει το πλαίσιο για τη δημιουργία αγοράς ΕΕΥ στην Ελλάδα μέσω των ΣΕΑ, καθώς και την προώθηση της χρήσης των οικιακών συστημάτων ΑΠΕ. "Ενεργειακοί Επιθεωρητές κτιρίων, λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης και εγκαταστάσεων κλιματισμού" (Π.Δ. 100 / 2010 ΦΕΚ A 177 / ). "Χρηματοδότηση Περιβαλλοντικών Παρεμβάσεων, Πράσινο Ταμείο, Κύρωση Δασικών Χαρτών και άλλες διατάξεις" (Ν. 3889/2010). "Επιχειρήσεις Ενεργειακών Υπηρεσιών. Λειτουργία, Μητρώο, Κώδικας Δεοντολογίας και συναφείς διατάξεις" (ΥΑ Δ6/13280/ ). "Πλαίσιο μεθοδολογίας μέτρησης και επαλήθευσης της εξοικονομούμενης ενέργειας για την επίτευξη του ενδεικτικού εθνικού στόχου εξοικονόμησης ενέργειας στην τελική χρήση - Κατάλογος ενδεικτικών Σελίδα 10

21 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια επιλέξιμων μέτρων βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης-ενεργειακό περιεχόμενο καυσίμων για τελική χρήση" (ΥΑ Δ6/7094/ ). Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων-Εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου και λοιπές διατάξεις (Ν. 4122/2013): Με το νόμο αυτό επαναπροσδιορίζονται οι ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης που υπάρχουν στον ΚΕΝΑΚ, αλλά και για τα νέα κτίρια και για όσα υπάρχουν και ανακαινίζονται ριζικά, ορίζεται ότι από το 2021 και έπειτα, όλα τα νέα κτίρια θα πρέπει να είναι κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση. Ν. 4342/2015 (ΦΕΚ Α143/ ) Μέρος Β, περί ενσωμάτωσης στο Ελληνικό Δίκαιο της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 25ης Οκτωβρίου 2012 «Για την ενεργειακή απόδοση, την τροποποίηση των Οδηγιών 2009/125/ΕΚ και 2010/30/ΕΕ και την κατάργηση των Οδηγιών 2004/8/ΕΚ και 2006/32/ΕΚ», όπως τροποποιήθηκε από την Οδηγία 2013/12/ΕΕ του Συμβουλίου της 13ης Μαΐου 2013 «Για την προσαρμογή της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου για την ενεργειακή απόδοση, λόγω της προσχώρησης της Δημοκρατίας της Κροατίας» και άλλες διατάξεις. Επιπλέον, και σύμφωνα με τον Κώδικα Φορολογίας Εισοδήματος (όπως τροποποιήθηκε από το νόμο 3943/2011), έχει προβλεφθεί η έκπτωση από το φορολογητέο εισόδημα του 20% των δαπανών για ποσά έως 3000 και του 10% των δαπανών για ποσά μεταξύ 3001 και 6000, για παρεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης που περιλαμβάνονται σε έργα στο πλαίσιο του ΕΠ «Περιβάλλον - Αειφόρος Ανάπτυξη» του ΕΣΠΑ ή για επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης σε ακίνητα, οι οποίες μπορεί να απαιτούνται μετά από μια ενεργειακή επιθεώρηση. Επίσης, σύμφωνα με τον Γενικό Οικοδομικό Κανονισμό (ΓΟΚ), για κτίρια με μέγιστο ύψος 8,50 μ. και για βιοκλιματικά κτίρια ανεξάρτητα από το ύψος, παρέχεται επιπλέον αύξηση του επιτρεπόμενου συντελεστή όγκου, εάν μια ενεργειακή μελέτη προβλέπει τέτοια ανάγκη. Πρέπει, τέλος, να σημειωθεί ότι, επί του παρόντος, οι ενεργειακά αποδοτικές τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε κτίρια προωθούνται μέσω: Του καθεστώτος φοροαπαλλαγής, όπως έχει τεθεί από το Ν. 3522/2006, όπου θεωρείται ότι όλα τα μικρά οικιακά συστήματα ΑΠΕ είναι κατάλληλα για έκπτωση φόρου 20%, με ανώτατο όριο τα 700 ανά σύστημα. Των απαιτήσεων του προγράμματος για την ανάπτυξη των Φ/Β στις στέγες κτιρίων (ΚΥΑ ΦΕΚ B1079/ ) όπου, για να είναι μια κατοικία επιλέξιμη για την πολύ ευνοϊκή εγγυημένη τιμή της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, οφείλει να καλύπτει μέρος των αναγκών της σε ζεστό νερό με κάποιο άλλο σύστημα ΑΠΕ (π.χ. θερμικό ηλιακό). Του εθνικού προγράμματος Εξοικονόμηση κατ οίκον, μέσω της επιδότησης της εγκατάστασης συστημάτων ΑΠΕ και της υλοποίησης μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια κατοικιών. Σελίδα 11

22 0.2 Βασικά ενεργειακά μεγέθη και θερμοφυσικά χαρακτηριστικά σχετικά με την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων Εισαγωγικές έννοιες Ενέργεια - Ορολογία [5] Ενέργεια: Ενέργεια είναι η ικανότητα της ύλης για παραγωγή έργου. Οι κύριες πηγές της ενέργειας περιλαμβάνουν: (α) τα καύσιμα, των οποίων η θερμική αξία δύναται να παράγει θερμά αέρια, ατμό, θερμό νερό, ηλεκτρισμό (β) εμπορικά διαθέσιμες μορφές ενέργειας όπως ο ηλεκτρισμός ή ο ατμός, (γ) ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ή παραπροϊόντα όπως καύσιμα, απορριπτόμενη θερμότητα ή ηλεκτρισμός που εξάγονται από πηγές διάφορες από τις α και β ανωτέρω. Μορφή ενέργειας (energy form): Ενέργεια σε οποιοδήποτε στάδιο μετατροπής όπως ηλεκτρισμός, ατμός, θερμό ή ψυχρό νερό, φυσικό αέριο, βαρύ ή ελαφρύ πετρέλαιο, υγραέριο, λιγνίτης, άνθρακας, πετρέλαιο σχάσης, ξύλο, ελαιοπυρήνας, γεωργικά υπολείμματα και κάθε άλλο καύσιμο υλικό. Μετατροπή ενέργειας (energy conversion): Διαδικασία παραγωγής νέας μορφής ενέργειας, η οποία συντελείται με αλλαγή της κατάστασης της αρχικής μορφής ενέργειας. Πρωτογενής μορφή ενέργειας ή πρωτογενής ενέργεια (primary energy): Ενέργεια που δεν έχει υποστεί ουδεμία μετατροπή. Δευτερογενής μορφή ενέργειας ή δευτερογενής ενέργεια (secondary energy): Ενέργεια που έχει υποστεί κάποιου είδους μετατροπή όπως η ενέργεια που περιέχεται στο πετρέλαιο ντίζελ ή στον ατμό ή η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στους ακροδέκτες μιας γεννήτριας. Τελική ενέργεια ή τερματική ενέργεια (final energy): Ενέργεια που προσφέρεται στον καταναλωτή, είτε ως τελικό προϊόν της αλυσίδας παραγωγής εμπορίας ενεργειακών προϊόντων (π.χ. πετρέλαιο ντίζελ, ηλεκτρική ενέργεια), είτε εξ ιδίων πόρων για επιτόπια χρήση (π.χ. ξύλα, γεωργικά υπολείμματα). Ενέργεια τελικής χρήσης ή χρήσιμη ενέργεια (end use energy): Ενέργεια σε μη καύσιμη μορφή (π.χ. ηλεκτρισμός, ατμός, θερμό νερό) η οποία είναι κατάλληλη για τελική χρήση. Τελική ή λειτουργική χρήση ενέργειας: Οι επιμέρους διεργασίες που χρειάζονται ενέργεια όπως (α) θέρμανση υλικών, τήξη/φρύξη, ξήρανση, εξάτμιση, απόσταξη, ψύξη, συμπίεση αερίων, άντληση, θραύση/ κονιορτοποίηση, κίνηση/μεταφορά υλικών στην βιομηχανία και (β) θέρμανση χώρων, θέρμανση νερού, ψύξη, αερισμός, φωτισμός, άντληση, ανέλκυση στα κτίρια. Ωφέλιμη ενέργεια: Η ποσότητα ενέργειας που αξιοποιείται για την ικανοποίηση των ενεργειακών απαιτήσεων μιας διεργασίας, π.χ. η θερμότητα που απαιτείται για την ξήρανση μιας παρτίδας αγροτικών προϊόντων ή για την διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σε ένα χώρο (η οποία ισούται με τις απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον μείον τα εσωτερικά θερμικά κέρδη). Διάχυτες απώλειες ενέργειας: Οι απώλειες κατά την μετατροπή, μεταφορά ή τελική χρήση της ενέργειας, Σελίδα 12

23 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια οι οποίες εκλύονται προς το περιβάλλον μέσω συναγωγής (convection) θερμότητας ή ακτινοβολίας και οφείλονται σε τριβές ή σε υψηλότερες θερμοκρασίες τοιχωμάτων. Συγκεντρωμένες απώλειες ενέργειας: Οι απώλειες κατά την μετατροπή, διανομή ή τελική χρήση της ενέργειας οι οποίες εκλύονται ως θερμό ρεύμα προς το περιβάλλον και παρέχουν την δυνατότητα ανάκτησης θερμότητας (π.χ. απώλειες καυσαερίων). Απώλειες χρήσης λόγω μη προσαρμογής: Η πρόσθετη κατανάλωση ενέργειας από μία διεργασία η οποία οφείλεται στην πλημμελή χρονική ή ποιοτική προσαρμογή της παρεχόμενης χρήσιμης ενέργειας επί των πραγματικών απαιτήσεων μίας διεργασίας. Π.χ. η υπερθέρμανση των υλικών κατεργασίας ή του χώρου ενός κτιρίου, με αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας υλικών πάνω από την απαιτούμενη και την αύξηση των απωλειών, ή η θέρμανση χώρων ή υλικών σε χρόνους που δεν χρειάζεται. Σταθερή κατανάλωση ενέργειας: Το μέρος εκείνο της καταναλισκόμενης ενέργειας το οποίο είναι ανεξάρτητο από το μέγεθος της παραγωγικής δραστηριότητας την οποία εξυπηρετεί. Μεταβλητή κατανάλωση ενέργειας: Το μέρος εκείνο της καταναλισκόμενης ενέργειας το οποίο εξαρτάται από το μέγεθος της παραγωγικής δραστηριότητας την οποία εξυπηρετεί. Βαθμός απόδοσης ενέργειας (energy efficiency) (ενεργειακή αποδοτικότητα): Ο λόγος της ενέργειας που αποδίδεται στην έξοδο μιας συσκευής, μηχανήματος ή εγκατάστασης (π.χ. ωφέλιμη ενέργεια) προς την προδιδόμενη μορφή ενέργειας (π.χ. τελική ενέργεια). Ειδική κατανάλωση ενέργειας: Ο λόγος της καταναλισκόμενης ενέργειας (τελικής ή ωφέλιμης) προς το μέγεθος της δραστηριότητας (ή χώρου) που εξυπηρετεί. Ισοζύγιο ενέργειας (energy balance): Ο ισολογισμός όλων των εισροών και εκροών ενέργειας σε ένα σύστημα (συσκευή, εγκατάσταση, συγκρότημα) με βάση την αρχή της διατήρησης ενέργειας (energy conservation). Εξοικονόμηση ενέργειας (energy saving): Η μείωση της ειδικής κατανάλωσης ενέργειας σε ένα συγκρότημα ή μία μονάδα μέσω της μείωσης της σπατάλης, του περιορισμού των απωλειών ή και άλλων μέτρων βελτίωσης του βαθμού απόδοσης ενέργειας. Ενεργειακός σχεδιασμός (energy planning): Η μελέτη για (α) τον ακριβή προσδιορισμό των ενεργειακών αναγκών (χωρίς υπερβάσεις υπερδιαστασιολογήσεις) μίας δραστηριότητας με την βοήθεια τεχνικών και λειτουργικών προτύπων, (β) την επιλογή και την ακριβή διαστασιολόγηση της κατάλληλης ενεργειακής τεχνολογίας και (γ) τον καθορισμό των διαδικασιών λειτουργίας και συντήρησης, με σκοπό την μείωση της κεφαλαιουχικής και λειτουργικής δαπάνης των ενεργειακών εγκαταστάσεων. Ενεργειακή επιθεώρηση ή ενεργειακή αυτοψία ή ενεργειακός έλεγχος ή ενεργειακή διάγνωση (energy audit): Η διαδικασία εκτίμησης των πραγματικών καταναλώσεων ενέργειας, των παραγόντων που τις επηρεάζουν καθώς και των δυνατοτήτων για εξοικονόμηση ενέργειας. Διαχείριση ενέργειας (energy management): Διαδικασίες, μέτρα και οργάνωση για την υλοποίηση και την συνεχή παρακολούθηση προγραμμάτων εξοικονόμησης ενέργειας. Σελίδα 13

24 Για την κατανόηση της παραπάνω ενεργειακής αλυσίδας, παρατίθεται το παράδειγμα τη διαδικασίας θέρμανσης ενός κτιρίου με κεντρικό σύστημα θέρμανσης. Έτσι, η πρωτογενής ενέργεια (δηλ. η ενέργεια από ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές που δεν έχει υποστεί μετατροπή ή μετασχηματισμό) υφίσταται μετατροπή στις ενεργειακές μονάδες (π.χ. διυλιστήριο) και έτσι προκύπτει η τελική ενέργεια, που στην προκειμένη περίπτωση είναι το ενεργειακό περιεχόμενο του πετρελαίου θέρμανσης. Λόγω του βαθμού απόδοσης του λέβητα προκύπτουν οι απώλειες κατά τη διαδικασία μετατροπής και παραγωγής του ζεστού νερού, το ενεργειακό περιεχόμενο του οποίου αποτελεί την ενέργεια τελικής χρήσης. Το νερό αυτό μέσω των σωληνώσεων κατανέμεται στα διάφορα σημεία του κτιρίου (απώλειες διανομής) για να καταλήξει στα θερμαντικά σώματα (απώλειες χρήσης) και να προκύψει η ωφέλιμη ενέργεια. Πρόκειται για την τελική μορφή ενέργειας (θερμότητα), η οποία χρησιμοποιείται από τον καταναλωτή. Σχήμα 0.2: Τυπική αλυσίδα μετατροπών ενέργειας σε κτιριακό συγκρότημα Πηγή: αναπαραγωγή από το ΦΕΚ 1526/1999 «Διαδικασίες, απαιτήσεις και κατευθύνσεις για τη διεξαγωγή ενεργειακών επιθεωρήσεων» Μετάδοση θερμότητας [6] Μετάδοση θερμότητας είναι η μεταφορά ενέργειας λόγω θερμοκρασιακής διαφοράς. Έτσι, όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο μέσων ή συστημάτων, πραγματοποιείται μετάδοση θερμότητας από το θερμότερο προς το ψυχρότερο. Στις επόμενες παραγράφους περιγράφονται οι τρεις κύριοι μηχανισμοί με τους οποίους πραγματοποιείται αυτή η μεταφορά ενέργειας, ενώ στο Σχήμα 0.3 δίνεται η γραφική απεικόνιση των τριών αυτών μηχανισμών. - Μετάδοση θερµότητας µε αγωγή: Λαμβάνει χώρα μέσα σε ένα σώμα (στερεό, υγρό ή αέριο), χωρίς να συνοδεύεται από αλλαγή φάσης, καθώς και στην περίπτωση σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή. Οφείλεται σε θερμοκρασιακή διαφορά και συμβαίνει από μια μάζα υψηλής θερμοκρασίας σε μια μάζα χαμηλής θερμοκρασίας. Η ροή θερμότητας q (W/m 2 ) μέσω μίας πλάκας, γίνεται σύμφωνα με τον νόμο του Σελίδα 14

25 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Φουριέ, δηλαδή η ροή της θερμότητας είναι ανάλογη προς την θερμική αγωγιμότητα του υλικού λ (σε W/m.Κ) και αντιστρόφως ανάλογη με το πάχος της οριζόντιας πλάκας Δx (σε m). (α) (β) (γ) Σχήμα 0.3: Μετάδοση θερμότητας (α) με αγωγή, (β) με συναγωγή, (γ) με ακτινοβολία Πηγή: (1).pdf - Μετάδοση θερµότητας µε συναγωγή: Αυτή συμβαίνει μεταξύ της επιφάνειας ενός στερεού σώματος και ενός ρευστού (υγρού ή αέριου σώματος) που έρχονται σε επαφή και έχουν διαφορετική θερμοκρασία. Ανάλογα με το αίτιο που προκαλεί την κίνηση του ρευστού η συναγωγή διακρίνεται σε: 1. Εξαναγκασμένη: Οφείλεται σε εξωτερικά αίτια (π.χ. έναν ανεμιστήρα) 2. Ελεύθερη: Οφείλεται σε διαφορές πυκνοτήτων μέσα στο ρευστό λόγω θερμοκρασιακών διαφορών (π.χ. ο αέρας ενός δωματίου στο οποίο λειτουργεί ένα θερμαντικό σώμα) - Μετάδοση θερμότητας µε ακτινοβολία: Στηρίζεται στο γεγονός ότι κάθε σώμα πεπερασμένης θερμοκρασίας ακτινοβολεί θερμότητα, η οποία μεταδίδεται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αλλά και στην ικανότητα αρκετών σωμάτων να απορροφούν μέρος της ακτινοβολίας που δέχονται και να την επανεκπέμπουν. Έτσι, σε αντίθεση με τους δύο προαναφερθέντες μηχανισμούς, μεταξύ δύο σωμάτων διαφορετικής θερμοκρασίας θα υπάρχει μετάδοση θερμοκρασίας (η οποία ενισχύεται στο κενό), χωρίς την ανάγκη ύπαρξης κάποιου υλικού μέσου Θερμοφυσικές ιδιότητες των δομικών υλικών - Βασική ορολογία Οι βασικές θερμοφυσικές ιδιότητες των δομικών στοιχείων που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της ενεργειακής ζήτησης είναι: 1. Συντελεστής θερμοπερατότητας (U): Είναι η ποσότητα θερμότητας ανά μονάδα χρόνου που περνά μέσα από 1m 2 στοιχείου κατασκευής µε πάχος d (m) όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών αυτών είναι ίση µε 1 C (μονάδες: W/m 2. C). 2. Θερμοχωρητικότητα (C): Είναι η ποσότητα θερμότητας που αποθηκεύει ένα στοιχείο κατασκευής ενός χώρου που θερμαίνεται (ή κλιματίζεται) όταν η διαφορά θεοκρασίας µμεταξύ των επιφανειών του είναι πάντα ίση µε 1 C (μονάδες: KJ/ C). 3. Συντελεστής εκπομπής θερμικής ακτινοβολίας (ε): Είναι η αναλογία εκπομπής θερμικής ακτινοβολίας ενός σώματος προς την θερμική ακτινοβολία μελανού σώματος (τιμές: 0-1). Σελίδα 15

26 4. Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ): Είναι η ποσότητα θερμότητας ανά µμονάδα χρόνου που περνά μέσα από τις απέναντι πλευρές ομοιογενούς υλικού πάχους 1m όταν η διαφορά θερμοκρασίας µμεταξύ των επιφανειών αυτών είναι ίση µε 1 C (μονάδες: W/m. C). 5. Θερμική αντίσταση (R): Είναι η αντίσταση των στοιχείων στη ροή θερμότητας διαμέσου ομοιογενούς υλικού για διαφορά θεοκρασίας στις δυο πλευρές του στοιχείου 1 C (μονάδες: m 2. C /W). Η θερμική αγωγιμότητα είναι υψηλή στα υλικά τα οποία αποκαλούνται «θερμικά αγώγιμα», όπως είναι τα μέταλλα, και είναι χαμηλή στα υλικά που αποκαλούνται «θερμομονωτικά». Τέλος, ως θερμογέφυρα αναφέρεται το τμήμα εκείνο ενός κατασκευαστικού στοιχείου που ο βαθμός θερμομόνωσής του υπολείπεται σημαντικά της μέσης συνολικής τιμής του στοιχείου. Ψυχρά υλικά Ψυχρά ονομάζονται τα υλικά που χαρακτηρίζονται από: α) Υψηλή ανακλαστικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία (στο φάσμα nm) (total solar reflectance). Η ανακλαστικότητα είναι η ικανότητα μιας επιφάνειας να εκτρέπει (ανακλά) την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία και περιλαμβάνει τόσο την ακτινοβολία στο ορατό φάσμα, όσο και την υπέρυθρη και την υπεριώδη ακτινοβολία που περιλαμβάνονται στο φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας. [7] β) Υψηλό συντελεστή εκπομπής υπέρυθρης ακτινοβολίας (infrared emittance). Ο συντελεστής εκπομπής είναι μια παράμετρος, που προσδιορίζει την ικανότητα ενός υλικού να αποβάλλει ποσά θερμότητας, υπό μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Σχήμα 0.4: Χαρακτηριστικά των ψυχρών υλικών Πηγή: Τα παραπάνω χαρακτηριστικά εκφράζονται σε τιμές οι οποίες κυμαίνονται από 0 έως 1 (0% - 100%), και όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή τους, τόσο πιο ψυχρή είναι η επιφάνεια, δηλαδή τόσο πιο χαμηλή είναι η επιφανειακή θερμοκρασία που αναπτύσσεται σε αυτήν. Έτσι: 100%= ολική ανάκλαση, 0%= μηδενική ανάκλαση (δηλ. 100% απορρόφηση). Σελίδα 16

27 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Ο δείκτης ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία SRI (solar reflectance index) ενσωματώνει σε μία τιμή και τις δύο αυτές ιδιότητες, προσδιορίζοντας την ικανότητα μιας επιφάνειας να ανακλά την ηλιακή ακτινοβολία και να αποβάλλει υπό μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας, την ενέργεια που έχει απορροφήσει. Είναι συνάρτηση της αύξησης που παρουσιάζει η θερμοκρασία της σε σύγκριση με μία πρότυπη λευκή και μαύρη επιφάνεια. Ουσιαστικά, ο συντελεστής SRI χαρακτηρίζει «πόσο ψυχρό» είναι ένα υλικό. Ένα παράδειγμα ψυχρής οροφής είναι μια ταράτσα με επικάλυψη λευκού ελαστομερούς χρώματος με ανακλαστικότητα 85%, συντελεστή εκπομπής 90% και δείκτη ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία 107. Η θερμοκρασία αυτής της ταράτσας κάτω από τον ήλιο θα είναι 42 C. Συγκριτικά, μία συμβατική στέγη (γκρι τσιμέντο) με ανακλαστικότητα 20%, συντελεστή εκπομπής 90% και δείκτη ανακλαστικότητας στην ηλιακή ακτινοβολία μόνο 19. Η θερμοκρασία αυτής της ταράτσας κάτω από τον ήλιο θα είναι 75 C. Στο Σχήμα 0.5 δίνεται παραστατικά η ηλιακή ακτινοβολία που ανακλάται και η θερμότητα που εκπέμπεται αντίστοιχα, ανάλογα με την τελική επίστρωση της στέγης ενός κτιρίου. Είναι προφανές, ότι η θερμότητα που διαπερνά την στέγη καθορίζει τη θερμοκρασία που αναπτύσσεται στα δομικά στοιχεία του κτιρίου αλλά και στον εσωτερικό του χώρο. Σχήμα 0.5: Ηλιακή ακτινοβολία και θερμότητα που ανακλάται και εκπέμπεται ανάλογα με την τελική επίστρωση της στέγης ενός κτιρίου Θερμομονωτική προστασία κτιρίου Πηγή: Η θερμομονωτική προστασία ενός κτιρίου αναφέρεται στην ελάχιστη δυνατή ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος, με στόχο την επίτευξη ευχάριστου μεσοκλίματος στο εσωτερικό του κτιρίου και την ελάχιστη δυνατή κατανάλωση ενέργειας από αυτό. Ταυτόχρονα, η θερμομονωτική προστασία του κτιρίου ελαχιστοποιεί το φαινόμενο της επιφανειακής συμπύκνωσης των υδρατμών, προστατεύοντας τις κατασκευές από φαινόμενα υγρασίας. Η αξιολόγησή της γίνεται σε δύο στάδια: Σελίδα 17

28 1. Έλεγχος (μέσω του συντελεστή θερμοπερατότητας) της θερμομονωτικής επάρκειας των επιμέρους δομικών στοιχείων του κτιρίου 2. Έλεγχος (μέσω του συντελεστή θερμοπερατότητας) της θερμομονωτικής επάρκειας του κτιριακού κελύφους στο σύνολό του Συστήματα θέρμανσης / ψύξης / αερισμού - Βασική ορολογία Θερμική άνεση Ορισμός 1: Η θερμική άνεση ορίζεται ως «η κατάσταση στην οποία το άτομο εκφράζει ικανοποίηση για το θερμικό περιβάλλον». [8] Ορισμός 2: Κατά την ASHRAE (Αμερικανική Επιστημονική Εταιρία Θέρμανσης, Ψύξης & Κλιματισμού), ως θερμική άνεση ορίζεται η κατάσταση κατά την οποία ένα άτομο δεν επιθυμεί καμία θερμική αλλαγή του εσωτερικού περιβάλλοντος και εκφράζει ικανοποίηση με τις επικρατούσες θερμικές συνθήκες. Οι παράμετροι που επηρεάζουν την θερμική άνεση, είναι οι εξής: α) Περιβαλλοντικές παράμετροι: Θερμοκρασία Σχετική υγρασία Μέση ακτινοβολούμενη θερμοκρασία (στον υπαίθριο χώρο επηρεάζεται ιδιαίτερα από την ηλιακή ακτινοβολία) Ταχύτητα αέρα β) Παράμετροι που αφορούν στο άτομο: Δραστηριότητα Ένδυση Σημειώνεται ότι τα όρια θερμικής άνεσης στους υπαίθριους χώρους της πόλης δεν είναι τόσο στενά, όσο είναι στο εσωτερικό των κτιρίων. Βασικές έννοιες σχετικές με τα συστήματα θέρμανσης / ψύξης / αερισμού Η ρύθμιση των απαιτούμενων συνθηκών θερμοκρασίας, υγρασίας, κίνησης και καθαρότητας του αέρα επιτυγχάνεται με τη χρήση κατάλληλων συστημάτων ψύξης, ύγρανσης, αερισμού και καθαρισμού του αέρα [9]. Η λειτουργία κάθε συστήματος, αλλά και η επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος, βασίζεται σε μία σειρά διεργασιών που είναι: Η ψύξη: η διεργασία με την οποία αφαιρείται θερμική ενέργεια (θερμότητα) από τον αέρα και στις επιφάνειες του χώρου με σκοπό τη μείωση και τη διατήρηση της θερμοκρασίας του χώρου στα επιθυμητά όρια. Η ύγρανση: η διεργασία με την οποία προστίθεται υγρασία (υδρατμός) στον αέρα του χώρου με σκοπό την αύξηση και διατήρηση της σχετικής υγρασίας του χώρου σε επιθυμητές τιμές. Η αφύγρανση: η διεργασία με την οποία αφαιρείται υγρασία (υδρατμός) από τον αέρα του χώρου με σκοπό τη μείωση και διατήρηση της σχετικής υγρασίας του χώρου σε επιθυμητά επίπεδα. Σελίδα 18

29 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Ο αερισμός: η διεργασία με την οποία προστίθεται φρέσκος εξωτερικός αέρας (αέρας του φυσικού περιβάλλοντος) στον αέρα του χώρου με σκοπό τη διατήρηση της ποιότητας του εσωτερικού αέρα στα επιθυμητά όρια. Ο εξαερισμός: η διεργασία με την οποία αφαιρείται ποσότητα εσωτερικού αέρα με σκοπό την απομάκρυνση σωματιδίων, οσμών και ρύπων. Η ποσότητα αυτή αναπληρώνεται από το σύστημα αερισμού. Ο καθαρισμός: η διεργασία με την οποία ο εσωτερικός αέρας διέρχεται από διατάξεις φίλτρων και φιλτράρεται (καθαρίζεται). Τα φίλτρα συγκρατούν ποσότητες σωματιδίων και οσμών και στη συνέχεια ο αέρας επανακυκλοφορεί στους εσωτερικούς χώρους με σκοπό τη διατήρηση της ποιότητάς του στα επιθυμητά όρια. Ο κλιματισμός: σύνθετη διεργασία η οποία αποτελείται από το σύνολο ή το συνδυασμό των διεργασιών που αναφέρθηκαν προηγουμένως. Με τη διεργασία αυτή είναι δυνατή η ολοκληρωμένη ρύθμιση των απαιτούμενων εσωτερικών συνθηκών, γεγονός που κατατάσσει τα συστήματα κλιματισμού στα ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης του εσωκλίματος των κτιρίων. Τα συστήματα θέρμανσης, τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στην οικιακή κατανάλωση ενέργειας καθώς έχουν το μεγαλύτερο και πιο άμεσο αποτέλεσμα στη διαμόρφωση αποδεκτών συνθηκών «θερμικής άνεσης», σχεδιάζονται και διαστασιολογούνται ώστε να καλύπτουν τις απαιτήσεις θέρμανσης στις δυσμενέστερες εξωτερικές συνθήκες περιβάλλοντος (συνθήκες σχεδιασμού χειμώνα). Τα συστήματα αυτά αποτελούνται από: το σύστημα παραγωγής της θερμότητας (οι περισσότερο διαδεδομένες μονάδες παραγωγής θερμότητας για θέρμανση χώρων που εφαρμόζονται στα ελληνικά κτίρια είναι λέβητες θερμού νερού πετρελαίου, φυσικού αερίου, σπανιότερα υγραερίου ή ηλεκτρικοί, και ακόμα πιο σπάνια λέβητες βιομάζας κ.ά.), το σύστημα διανομής της θερμότητας, στο οποίο περιλαμβάνονται το δίκτυο διανομής και οι τερματικές μονάδες εκπομπής (απόδοσης) της θερμότητας (σωλήνες, σώματα, κλπ.), το υποσύστημα ελέγχου. Στα συστήματα αυτά ιδιαίτερη σημασία έχει η «θερμογόνος δύναμη» του καυσίμου, δηλ. το μέγεθος που μετρά την ικανότητα παραγωγής θερμικής ενέργειας ενός υλικού που μπορεί να καεί (του καυσίμου) κατά την καύση του. Είναι η θερμική ενέργεια που εκλύεται κατά την καύση ενός κιλού στερεού ή υγρού καυσίμου ή ενός κυβικού μέτρου αερίου καυσίμου που βρίσκεται σε κανονικές συνθήκες. Διακρίνεται σε κατωτέρα και ανωτέρα θερμογόνο δύναμη: Όταν στα προϊόντα καύσης το νερό βρίσκεται σε υγρή κατάσταση, δεν έχει απορροφήσει δηλαδή ενέργεια, η θερμογόνος δύναμη ονομάζεται Ανωτέρα (ΑΘΔ). Όταν στα προϊόντα καύσης το νερό βρίσκεται σε αέρια κατάσταση (υδρατμοί), το νερό τότε έχει απορροφήσει ενέργεια και η θερμογόνος δύναμη, που έχει κατά συνέπεια μικρότερη τιμή από της ανωτέρας, ονομάζεται Κατωτέρα Θερμογόνος Δύναμη (ΚΘΔ). Η διαφορά μεταξύ ΑΘΔ και ΚΘΔ εξαρτάται από την περιεκτικότητα του καυσίμου σε υδρογόνο. Δεδομένου ότι οι μηχανές εσωτερικής καύσης αποβάλλουν το νερό με τη μορφή ατμού στα καυσαέρια, η τιμή της Κατώτερης θερμογόνου δύναμης είναι η κατάλληλη για αναφορά κατά τη σύγκριση καυσίμων. Σελίδα 19

30 0.2.4 Υπολογισμός της Ενεργειακής Απόδοσης των κτιρίων Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης κτιρίων Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2002/91/EK εισήγαγε την «Ενεργειακή Πιστοποίηση», με στόχο τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων λαμβάνοντας υπόψη τις εξωτερικές κλιματολογικές και τις τοπικές συνθήκες, καθώς και τις κλιματικές απαιτήσεις των εσωτερικών χώρων και τη σχέση κόστους / οφέλους. Στην Ελλάδα, η Οδηγία αυτή υιοθετήθηκε με τον Ν. 3661/2008, ενώ τον Απρίλιο του 2010 εγκρίθηκε ο Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ) που καθορίζει τη μεθοδολογία διεξαγωγής της ενεργειακής επιθεώρησης και πιστοποίησης των νέων και υφισταμένων κτιρίων. Η ενεργειακή πιστοποίηση αποσκοπεί αφενός στη μείωση της ενέργειας που καταναλώνεται στα κτίρια και αφετέρου στη δημιουργία ενός μηχανισμού αγοράς και ζήτησης για όλο και πιο αποδοτικά από ενεργειακής πλευράς κτίρια. Το Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης αποτελεί ένα έγγραφο που αναγνωρίζεται από όλα τα κράτη-μέλη της ΕΕ και αναγράφει την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται ετησίως για ένα συγκεκριμένο κτίριο, καθώς και την αντίστοιχη Ενεργειακή Κατηγορία του κτιρίου. Για τα νέα κτίρια και τις εκτενείς ανακαινίσεις υφιστάμενων κτιρίων η Οδηγία ζητά τη συμμόρφωση με συγκεκριμένα κριτήρια ενεργειακής απόδοσης και ορίζει ως απαραίτητη την διαδικασία ενεργειακής πιστοποίησης προκειμένου να αποδεικνύεται η ενεργειακή απόδοση του κτιρίου. Για τα υφιστάμενα κτίρια, η ενεργειακή πιστοποίηση είναι απαραίτητη σε περιπτώσεις που μία ιδιοκτησία πωλείται ή ενοικιάζεται. Σε αυτήν την περίπτωση, εκτός της ενέργειας που καταναλώνεται ετησίως από το κτίριο, το πιστοποιητικό πρέπει να περιέχει προτάσεις για παρεμβάσεις που μπορούν να γίνουν προκειμένου να βελτιωθεί η ενεργειακή απόδοση του κτιρίου. Για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης και της ενεργειακής κατάταξης των κτιρίων εφαρμόζεται η μέθοδος ημι-σταθερής κατάστασης μηνιαίου βήματος του Ευρωπαϊκού Προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ ISO [10]. Για τους υπολογισμούς χρησιμοποιούνται κατάλληλα πιστοποιημένα λογισμικά. Οι παράμετροι υπολογισμού καθορίζονται από τα στοιχεία της αρχιτεκτονικής και ηλεκτρομηχανολογικής μελέτης του κτιρίου. Οι πρότυπες εσωτερικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, αερισμός εσωτερικών χώρων, φωτισμός κλπ.) των κτιρίων προσδιορίζονται με σχετικές ΤΟΤΕΕ, κατόπιν έγκρισής τους με απόφαση του ΥΠΕΝ, οι οποίες επικαιροποιούνται, κατά περίπτωση, σύμφωνα με τις εθνικές απαιτήσεις και εξελίξεις λαμβάνοντας υπόψη τα κλιματικά δεδομένα που επίσης προσδιορίζονται στις τεχνικές οδηγίες. Η ενεργειακή απόδοση των κτιρίων προσδιορίζεται με βάση τη συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας. Η μεθοδολογία υπολογισμού θα πρέπει να περιλαμβάνει κατ ελάχιστον τα παρακάτω στοιχεία: Τη χρήση του κτιρίου, τις επιθυμητές συνθήκες εσωτερικού περιβάλλοντος (θερμοκρασία και σχετική υγρασία αέρα, αερισμό), τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και τον αριθμό χρηστών. Τα κλιματικά δεδομένα της περιοχής του κτιρίου (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ταχύτητα ανέμου και ηλιακή ακτινοβολία). Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων του κτιριακού κελύφους (σχήμα και μορφή κτιρίου, διαφανείς και μη διαφανείς επιφάνειες, σκίαστρα κ.ά.) σε σχέση με τον προσανατολισμό και τα χαρακτηριστικά των εσωτερικών δομικών στοιχείων (χωρίσματα κ.ά.). Τα θερμικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων και υλικών του κτιριακού κελύφους (θερμοπερατότητα, θερμική μάζα, απορροφητικότητα ηλιακής ακτινοβολίας κ.ά.). Σελίδα 20

31 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης θέρμανσης χώρων (τύπο συστημάτων, δίκτυο διανομής, απόδοση συστημάτων κ.ά.). Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης ψύξης / κλιματισμού χώρων (τύπο συστημάτων, δίκτυο διανομής, απόδοση συστημάτων κ.ά.). Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης μηχανικού αερισμού (τύπο συστημάτων, δίκτυο διανομής, απόδοση συστημάτων κ.ά.). Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (τύπο συστημάτων, δίκτυο διανομής, απόδοση συστημάτων κ.ά.). Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης φωτισμού για τα κτίρια του τριτογενούς τομέα. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα, εάν υπάρχουν στο κτίριο. Στη μεθοδολογία υπολογισμού συνεκτιμάται, κατά περίπτωση, η θετική επίδραση των ακόλουθων συστημάτων: Ενεργητικών ηλιακών συστημάτων και άλλων συστημάτων παραγωγής θερμότητας, ψύξης και ηλεκτρισμού με τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Ενέργεια παραγόμενη με τεχνολογίες συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (ΣΗΘ). Κεντρικά συστήματα θέρμανσης και ψύξης σε κλίμακα περιοχής ή οικοδομικού τετραγώνου (τηλεθέρμανση). Φυσικός φωτισμός. Για τον υπολογισμό της συνολικής κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας εφαρμόζεται η ίδια μεθοδολογία τόσο στο υπό μελέτη κτίριο, όσο και στο αντίστοιχο κτίριο αναφοράς. Η αναγωγή της υπολογιζόμενης τελικής κατανάλωσης καυσίμου σε πρωτογενή γίνεται με τη χρήση των συντελεστών μετατροπής του Πίνακα 0.2. Πίνακας 0.2: Συντελεστές μετατροπής σε πρωτογενή ενέργεια ανά πηγή ενέργειας Πηγή ενέργειας Συντελεστής μετατροπής σε πρωτογενή ενέργεια Εκλυόμενοι ρύποι ανά μονάδα ενέργειας (kgco 2 /kwh) Φυσικό αέριο 1,05 0,196 Πετρέλαιο θέρμανσης 1,10 0,264 Ηλεκτρική ενέργεια 2,90 0,989 Υγραέριο 1,05 0,238 Βιομάζα 1, Τηλεθέρμανση από Δ.Ε.Η. 0,70 0,347 Τηλεθέρμανση από Α.Π.Ε. 0, Με βάση την τελική ανηγμένη σε πρωτογενή ενέργεια κατανάλωσης του κτιρίου, καθορίζεται και η κατηγορία της ενεργειακής απόδοσής του (δηλ. η ενεργειακή κλάση του) και εκδίδεται το «πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης κτιρίου - ΠΕΑ» (Σχήμα 0.6). Σελίδα 21

32 Σχήμα 0.6: Μορφή και περιεχόμενα ενεργειακού πιστοποιητικού Πηγή: Οι κατηγορίες ενεργειακής ταξινόμησης των κτιρίων δίνονται στον Πίνακα 0.3. Για την ανάγνωση του εν λόγω Πίνακα, επισημαίνεται ότι ο δείκτης RR είναι ίσος με την υπολογιζόμενη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς, ενώ ο λόγος Τ είναι το πηλίκο της υπολογιζόμενης κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας του εξεταζόμενου κτιρίου (ΕΡ) προς την υπολογιζόμενη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς (RR) και αποτελεί το κριτήριο για την κατάταξη του κτιρίου στην αντίστοιχη κατηγορία ενεργειακής απόδοσης. Πίνακας 0.3: Κατηγορίες ενεργειακής απόδοσης κτιρίων Κατηγορία Όρια κατηγορίας Όρια κατηγορίας Α+ ΕΡ 0,33R R T 0,33 A 0,33R R < ΕΡ 0,50R R 0,33 < T 0,50 Β+ 0,50R R < ΕΡ 0,75R R 0,50 < T 0,75 Β 0,75R R < ΕΡ 1,00R R 0,75 < T 1,00 Γ 1,00R R < EP 1,41 R R 1,00 < T 1,41 Δ 1,41R R < EP 1,82R R 1,41 < T 1,82 Ε 1,82R R < EP 2,27R R 1,82 < T 2,27 Ζ 2,27R R < EP 2,73R R 2,27 < T 2,73 Η 2,73R R < EP 2,73 < T Η ετήσια συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς αντιστοιχεί στο άνω όριο της κατηγορίας ενεργειακής απόδοσης Β. Κτίρια με χαμηλότερη ή υψηλότερη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κατατάσσονται στην αντίστοιχη ενεργειακή κατηγορία. Όταν ένα κτίριο είναι μεικτής χρήσης, δηλαδή διαθέτει περισσότερα από ένα τμήματα που ανήκουν σε διαφορετικές βασικές κατηγορίες κύριας Σελίδα 22

33 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια χρήσης, τότε κάθε τμήμα από αυτά εξετάζεται μεμονωμένα και, αντίστοιχα, εκδίδεται πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης για κάθε βασική κατηγορία κύριας χρήσης του κτιρίου ξεχωριστά. Έτσι, κατά την επιλογή ενός κτιρίου για αγορά ή ενοικίαση, οι πολίτες θα πρέπει να μην περιορίσουν το ενδιαφέρον τους στην αισθητική, τα υλικά κατασκευής και τις ανέσεις που παρέχει το κτίριο, αλλά και στην κατανάλωση ενέργειας που συνεπάγεται ο τρόπος κατασκευής και τα υλικά του κελύφους, τα συστήματα θέρμανσης / κλιματισμού / αερισμού που έχουν εγκατασταθεί, κλπ. Ένα κτίριο που δεν πληροί τα κριτήρια σημαίνει μεγαλύτερα λειτουργικά έξοδα και μειωμένα επίπεδα άνεσης. Όντας ευαισθητοποιημένοι και έχοντας αντιληφθεί τη σημασία της ενεργειακής πιστοποίησης, οι πολίτες θα πρέπει να ζητούν να μάθουν την ενεργειακή απόδοση ενός ακινήτου πριν αποφασίσουν εάν θα το αγοράσουν ή ενοικιάσουν, ενσωματώνοντας έτσι στην απόφαση ή στο τίμημα της συναλλαγής τα ετήσια λειτουργικά έξοδα. Τέλος, το ενεργειακό πιστοποιητικό, περιλαμβάνοντας προτάσεις επεμβάσεων για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του υφιστάμενου κτιρίου, ενθαρρύνει τους χρήστες να υλοποιήσουν τις πλέον αποδοτικές επεμβάσεις μειώνοντας το συνολικό ποσό ενέργειας που καταναλώνεται από τον κτιριακό τομέα. Σελίδα 23

34 0.3 Ολοκληρωμένες και οικονομικά βέλτιστες παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια - Συνεργασία μεταξύ των εμπλεκόμενων ειδικοτήτων Λαμβάνοντας υπόψη τη σπουδαιότητα των ολοκληρωμένων παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας στον κτιριακό τομέα όσον αφορά τη μείωση των ενεργειακών αναγκών των κτιρίων, των εκπομπών ρύπων που συμβάλλουν στην επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου και - εν τέλει - την επίτευξη καθαρότερου περιβάλλοντος, η Πολιτεία έχει προχωρήσει στο σχεδιασμό (αλλά και την υλοποίηση) μιας σειράς Προγραμμάτων που χρηματοδοτούν την υλοποίηση τέτοιων Δράσεων. Ενδεικτικά αναφέρονται: Το πρόγραμμα Εξοικονόμηση κατ οίκον για τη μόνωση των εξωτερικών δομικών στοιχείων, την αντικατάσταση των κουφωμάτων (πλαίσια / υαλοπίνακες) και την αναβάθμιση των συστημάτων θέρμανσης και παροχής ζεστού νερού σε κτίρια κατοικιών. Το πρόγραμμα EΞΟΙΚΟΝΟΜΩ" που στοχεύει στην εφαρμογή δράσεων και αποδεδειγμένων καλών πρακτικών για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης στο αστικό περιβάλλον με έμφαση στον κτιριακό τομέα (δημοτικά κτίρια των ΟΤΑ 1 ου βαθμού) και την αναβάθμιση των κοινόχρηστων χώρων και, δευτερευόντως, στον τομέα των δημοτικών και ιδιωτικών μεταφορών και στις ενεργοβόρες δημοτικές εγκαταστάσεις, μέσω της υλοποίησης τεχνικών παρεμβάσεων και δράσεων για την ευαισθητοποίηση και κινητοποίηση των πολιτών, της τοπικής αυτοδιοίκησης, εταιρειών και φορέων. Υπάρχει και η επέκταση του εν λόγω Προγράμματος, το «Εξοικονομώ ΙΙ», όπου χρηματοδοτείται η υλοποίηση παρεμβάσεων εξοικονόμησης εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενα δημοτικά κτίρια και υποδομές των ΟΤΑ Α βαθμού, συμπεριλαμβανομένων των ανοικτών κτιριακών υποδομών (κολυμβητηρίων, αθλητικών εγκαταστάσεων κλπ.). Το Πρόγραμμα «Επιδεικτικά Βιοκλιματικά Σχολεία», που αφορά συγκεκριμένες επεμβάσεις σε υφιστάμενα και νεόδμητα ή υπό ανέγερση σχολικά κτίρια (σε εθνικό επίπεδο) με σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας (έχουν ενταχθεί μέχρι τώρα 5 σχολεία με επιλέξιμο συνολικό προϋπολογισμό 17 εκ. ). Το Πρόγραμμα «Πρότυπα επιδεικτικά έργα αξιοποίησης ΑΠΕ ή/και ΕΞΕ σε υφιστάμενα δημόσια σχολικά κτίρια πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης», στο πλαίσιο του οποίου έχουν δρομολογηθεί έργα με στόχο την αύξηση της θερμικής ή/και ψυκτικής ενέργειας από ΑΠΕ και την εξοικονόμηση ενέργειας μέσω του περιορισμού των ενεργειακών απαιτήσεων για θέρμανση, ψύξη, φωτισμό και ζεστό νερό χρήσης (έχουν ενταχθεί 73 σχολεία με συνολικό προϋπολογισμό 46 εκ. ). Το Πρόγραμμα «Πρότυπα επιδεικτικά έργα αξιοποίησης ΑΠΕ ή/και ΕΞΕ σε δημόσια κτίρια», μέσω του οποίου θα χρηματοδοτηθούν (μέσω επιδότησης) έργα παραγωγής θερμικής ή/και ψυκτικής ενέργειας από ΑΠΕ και έργα εξοικονόμησης ενέργειας (προσθήκη θερμομόνωσης, αντικατάσταση κουφωμάτων και υαλοπινάκων, συστήματα φυσικού και τεχνητού φωτισμού, συστήματα μηχανικού δροσισμού αερισμού, αντικατάσταση συστήματος καυστήρα/λέβητα με σύστημα που χρησιμοποιεί ΑΠΕ ή φυσικό αέριο ή υγραέριο, κλπ.) προκειμένου να περιοριστούν οι ενεργειακές απαιτήσεις για θέρμανση, Ψύξη, φωτισμό και ζεστό νερό χρήσης (ΖΝΧ). Το Πρόγραμμα «Υποστήριξη και παρακολούθηση της πολιτικής υπηρεσιών εφαρμογής έργων βελτίωσης απόδοσης σε δημόσια κτίρια από ΕΕΥ», που υλοποιείται (μέσω επιλεγμένων πιλοτικών εφαρμογών) με στόχο την τυποποίηση των διαδικασιών και την άρση των ρυθμιστικών εμποδίων για την υλοποίηση μέτρων βελτίωσης της ενεργειακής αποδοτικότητας σε κτίρια του δημοσίου τομέα (σε εθνικό επίπεδο) από ΕΕΥ μέσω Συμβάσεων Ενεργειακής Απόδοσης (ΣΕΑ). Σελίδα 24

35 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Το επιδεικτικό έργο με τίτλο "Πράσινη Γειτονιά", προϋπολογισμού 7 εκ., που αφορά την ενεργειακή αναβάθμιση τεσσάρων πολυκατοικιών σε κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, καθώς και τη βελτιστοποίηση του τοπικού μικροκλίματος. Το έργο είναι σε φάση εφαρμογής και περιλαμβάνει την ενσωμάτωση σύγχρονων τεχνολογιών εξοικονόμησης ενέργειας και των ΑΠΕ για να επιτευχθεί το μέγιστο δυνατό όφελος με το ελάχιστο κόστος. Παράλληλα, υποστηρίζεται και προωθείται, τόσο σε κεντρικό όσο και σε περιφερειακό επίπεδο, η συμμετοχή ελληνικών δήμων στην ευρωπαϊκή πρωτοβουλία «Σύμφωνο των Δημάρχων» που έχει ως στόχο τον ολοκληρωμένο ενεργειακό σχεδιασμό σε τοπικό επίπεδο και την επίτευξη συγκεκριμένων περιβαλλοντικών στόχων. Όσοι Δήμοι συμμετέχουν στο εν λόγω «Σύμφωνο» οφείλουν να ετοιμάζουν και να προτείνουν Σχέδια Δράσης για την Αειφόρο Ενέργεια (ΣΔΑΕ), τα οποία εν γένει αφορούν την ανάπτυξη προγράμματος δράσεων για Εξοικονόμηση Ενέργειας και την υλοποίηση πιλοτικών προγραμμάτων με παρεμβάσεις σε δημοτικά κτίρια. Ο βασικός στόχος είναι η εγκατάσταση ενεργειακά και περιβαλλοντικά αποδοτικότερων συστημάτων, με τελικό σκοπό την επίτευξη μείωσης των εκπομπών CO 2 κατά το συγκεκριμένο ποσοστό που ο εκάστοτε Δήμος έχει θέσει ως στόχο. Πέρα από τις διάφορες ολοκληρωμένες και οικονομικά βέλτιστες παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια που έχουν υλοποιηθεί ή υλοποιούνται στο πλαίσιο των προαναφερθέντων Προγραμμάτων, υπάρχουν και άλλες εφαρμογές τέτοιων παρεμβάσεων που έχουν υλοποιηθεί σε υφιστάμενα κτίρια, με επιτυχία, όπως έχει προκύψει από τον έλεγχο και την αξιολόγηση των επιπτώσεων των παρεμβάσεων αυτών τόσο στην «άνεση» (θερμική ή / και οπτική) των ενοίκων, όσο και πολύ περισσότερο στην κατανάλωση ενέργειας ή / και στην ενεργειακή αποδοτικότητα των εν λόγω κτιρίων. Στη συνέχεια δίνεται η περιγραφή ορισμένων χαρακτηριστικών ολοκληρωμένων παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε επιλεγμένες κτιριακές εφαρμογές προκειμένου να γίνει αντιληπτό το «δυναμικό» των παρεμβάσεων αυτού του είδους Ενεργειακή αναβάθμιση του Κτιρίου Διοίκησης του ΚΑΠΕ Το Κτίριο Διοίκησης του ΚΑΠΕ κατασκευάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 80, είναι πανταχόθεν ελεύθερο, ενώ ακολουθεί τυπική μέθοδο κατασκευής με φέροντα οργανισμό από οπλισμένο σκυρόδεμα και εξωτερικούς τοίχους από διπλή δρομική οπτοπλινθοδομή. Η αρχική χρήση του ήταν κατοικία, ενώ σήμερα περιλαμβάνει γραφεία και βοηθητικούς χώρους. Αποτελείται από ισόγειο και δύο ορόφους, με συνολική επιφάνεια 1400 m 2. Το ωράριο του κτιρίου είναι 8:00 20:00 καθημερινά (εκτός Σαββάτου και Κυριακής), ενώ φιλοξενεί κατά τις ώρες λειτουργίας του περίπου 100 εργαζόμενους και επισκέπτες. Τα φέροντα στοιχεία, τα δώματα και η κεραμοσκεπή του κτιρίου ήταν αμόνωτα, ενώ θερμομόνωση 2 εκ. είχε χρησιμοποιηθεί μόνο σε κάποιους τοίχους πλήρωσης. Το 2003 έγινε αντικατάσταση των συρόμενων εξωτερικών κουφωμάτων από μονούς υαλοπίνακες με ξύλινο πλαίσιο σε διπλούς με πλαίσιο αλουμινίου χωρίς θερμοδιακοπή. Θερμογραφήσεις που έγιναν από ειδικούς του ΚΑΠΕ έδειξαν λόγω της ελλιπούς θερμομόνωσης - έντονες θερμογέφυρες σε δώματα, στέγη και εξωτερικούς τοίχους. Εξάλλου, το κτίριο έχει πολύ υψηλά εσωτερικά θερμικά φορτία, λόγω της μεγάλης πυκνότητας χρηστών και του σημαντικού ηλεκτρικού - ηλεκτρονικού εξοπλισμού (Η/Υ, εκτυπωτές, ψυγεία, φωτιστικά σώματα). Όλα τα παραπάνω είχαν ως αποτέλεσμα: πολύ υψηλές καταναλώσεις για θέρμανση και δροσισμό, Σελίδα 25

36 προβλήματα θερμικής άνεσης όλο το χρόνο, όπου θα πρέπει να αναφερθεί ότι οι αντιδράσεις των χρηστών αύξαναν περαιτέρω την ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου (π.χ. με τη χρήση μικρών θερμαντικών σωμάτων το χειμώνα - το κλείσιμο των παντζουριών το καλοκαίρι). Εικόνα 0.1: Το κτίριο του ΚΑΠΕ Πηγή: φωτογραφικό υλικό από αρχείο ΚΑΠΕ Έχοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, αποφασίστηκε το 2009 να γίνει μια ολοκληρωμένη παρέμβαση για την ενεργειακή αναβάθμιση του Κτιρίου Διοίκησης του ΚΑΠΕ. Το έργο υλοποιήθηκε σε 4 φάσεις: 1) Διεξήχθη ενεργειακή επιθεώρηση του κελύφους και των συστημάτων του κτιρίου (αποτύπωση των χαρακτηριστικών που καθορίζουν την ενεργειακή συμπεριφορά του κτιρίου, επισήμανση προβληματικών σημείων) 2) Εκπονήθηκε ενεργειακή μελέτη για την επιλογή των βέλτιστων παρεμβάσεων στα υπάρχοντα στοιχεία του κτιρίου, κατά την οποία εξετάστηκαν ώριμες τεχνικές και τεχνολογίες, ευρέως διαθέσιμες στην αγορά. 3) Στη συνέχεια έγινε η Μελέτη Εφαρμογής, οπότε ξεκίνησε και η κατασκευαστική φάση, η οποία ολοκληρώθηκε τον Νοέμβριο του ) Τέλος, υπήρξε και φάση μέτρησης των αποτελεσμάτων (θερμογραφήσεις κελύφους/ κατανάλωση ενέργειας), με την πρώτη εκτίμηση των αποτελεσμάτων να γίνεται το Από την ενεργειακή επιθεώρηση που προηγήθηκε κάθε άλλης δραστηριότητας, προέκυψε ότι η ετήσια κατανάλωση του Κτιρίου Διοίκησης του ΚΑΠΕ (προ οποιασδήποτε επέμβασης) ήταν: Για θέρμανση: 80 kwh/m 2 από πετρέλαιο + 10 kwh/m 2 από ηλεκτρικό ρεύμα, Για ψύξη: 18 kwh/m 2 (ηλεκτρικό ρεύμα). Με άλλα λόγια, προέκυψαν υψηλές καταναλώσεις ενέργειας για θέρμανση και δροσισμό, αλλά και ότι η θερμομόνωση του κτιριακού κελύφους ήταν ανεπαρκής, ότι υπήρχε ανάγκη για εκσυγχρονισμό του λέβητα και των κυκλοφορητών, καθώς και τα ήδη αναφερθέντα προβλήματα θερμικής άνεσης όλο το Σελίδα 26

37 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια χρόνο, καθώς εντοπίστηκε αδυναμία των συστημάτων ψύξης και θέρμανσης να καλύψουν τα απαραίτητα φορτία. Έτσι, και σύμφωνα με την Ενεργειακή Μελέτη που εκπονήθηκε, υλοποιήθηκαν τα εξής: Τοποθέτηση συστήματος εξωτερικής θερμομόνωσης με 6 cm εξηλασμένης πολυστερίνης στους εξωτερικούς τοίχους, λ=0,035 W/(mK), λ=0,031 W/(mK) Τοποθέτηση θερμομονωτικών πλακών εξηλασμένης πολυστερίνης 10cm με προστατευτικό ανόργανο κονίαμα πάχους 2 cm στα δώματα άνωθεν κλιματιζόμενων χώρων, Προσθήκη 10 cm εξηλασμένης πολυστερίνης στις πλάκες οροφής που καλύπτονται με κεραμοσκεπή, λ=0,035 W/(mK) Αντικατάσταση κουφωμάτων - Πλαίσιο με θερμοδιακοπή, Uf=4.22 W/(m2K) - Επιλεκτικοί θερμομονωτικοί υαλοπίνακες ηλιοπροστασίας, Ug=1,1 W/(m2K), g-value= 40% Επιδεικτική εφαρμογή φυτεμένου δώματος. Εικόνα 0.2: Οι κυριότερες επεμβάσεις στο κτίριο του ΚΑΠΕ Πηγή: Τα (ομολογουμένως εντυπωσιακά) αποτελέσματα από τις εν λόγω παρεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας παρουσιάζονται με τις «χαρακτηριστικές» συγκρίσεις θερμογραφημάτων που ελήφθησαν πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης που παρατίθενται στη συνέχεια. [11] Σελίδα 27

38 Εικόνα 0.3: Θερμογραφήσεις βόρειας όψης πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Πηγή: Εικόνα 0.4: Θερμογραφήσεις δώματος 2ου ορόφου πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Πηγή: Σελίδα 28

39 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Εικόνα 0.5: Θερμογραφήσεις δυτικής όψης πριν και μετά τις επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης Πηγή: Επίσης, αξίζει να επισημανθούν τα εξής: Υπήρξε μία μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύματος της τάξης του 15%, λόγω της μείωσης χρήσης του τεχνητού φωτισμού, του συστήματος ψύξης, των ανεμιστήρων στις μονάδες FCU, καθώς και των θερμαντικών σωμάτων, Εντοπίστηκε μία δραστική μείωση της κατανάλωσης πετρελαίου θέρμανσης για τους μήνες Δεκέμβριο 2009 Μάρτιο 2010, της τάξης του 24% σε σχέση με τους μήνες Δεκέμβριος 2008 Μάρτιος Σύμφωνα με ένα σχετικό ερωτηματολόγιο που συμπλήρωσαν οι εργαζόμενοι, υπήρξε βελτίωση των συνθηκών θερμικής άνεσης στους χώρους του κτιρίου, καθώς το 70% αυτών ανέφεραν ότι οι συνθήκες είχαν βελτιωθεί στους χώρους εργασίας τους τόσο κατά τους χειμερινούς όσο και κατά τους θερινούς μήνες Ενεργειακές επεμβάσεις στο κτίριο γραφείων της Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας Το 2008 η Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ) μεταστεγάσθηκε σε ένα νεόδμητο επταώροφο κτίριο με υπόγειους χώρους στάθμευσης, εμβαδού τ.μ., το οποίο βρίσκεται επί της οδού Πειραιώς 132, στο Γκάζι. Η Οριστική Αρχιτεκτονική Μελέτη του κτιρίου συντάχθηκε από εξειδικευμένο Τεχνικό Σύμβουλο της ΡΑΕ, με γνώμονα την εξασφάλιση των βέλτιστων συνθηκών εργασίας για το σύνολο του επιστημονικού και διοικητικού προσωπικού της, και κατά τρόπο που να συνάδει με το κύρος της Αρχής. Ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε στην υλοποίηση της Ενεργειακής Μελέτης του νέου κτιρίου, η οποία εκπονήθηκε από το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ), στοχεύοντας στην ελάχιστη ενεργειακή κατανάλωση. Στόχος ήταν το κτίριο της ΡΑΕ να αποτελέσει πρότυπο εφαρμογής των αρχών βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής και παραγωγής καθαρής ενέργειας για την ικανοποίηση των καθημερινών λειτουργικών Σελίδα 29

40 απαιτήσεων. Στη Μελέτη αυτή αναλύονται οι ενεργειακές ανάγκες του κτιρίου και διατυπώνονται με κριτήρια βιοκλιματικού σχεδιασμού, συγκεκριμένες αρχιτεκτονικές προτάσεις για την εξοικονόμηση ενέργειας στη θέρμανση, την ψύξη και το φωτισμό. Επιπλέον, προβλέπεται η ενσωμάτωση συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, και ειδικότερα φωτοβολταϊκών πλαισίων. Εικόνα 0.6: Το κτίριο της ΡΑΕ Πηγή: Από εκεί και πέρα, εφαρμόζεται μια συνεχής και συστηματική προσπάθεια διαχείρισης της κατανάλωσης ενέργειας στο εν λόγω κτίριο. Έτσι, το Δεκέμβριο του 2012, η Ολομέλεια της ΡΑΕ αποφάσισε την ανάπτυξη Συστήματος Ενεργειακής Διαχείρισης (ΣΕΔ) κατά EN ISO 50001:2011 στο κτίριο της Αρχής, σύμφωνα με το πνεύμα της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 2012/27/ΕΕ. Μάλιστα, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πιστοποίησης της Αρχής κατά ISO 50001:2011, ανασκοπήθηκαν και αποτυπώθηκαν τα αποτελέσματα των ενεργειακών παρεμβάσεων στις κτιριακές εγκαταστάσεις της ΡΑΕ για την ετήσια περίοδο 10/2012-9/2013, σε σχέση με την αντίστοιχη ετήσια περίοδο αναφοράς 10/2011-9/2012. Τα πρώτα αποτελέσματα της πρωτοβουλίας αυτής της ΡΑΕ είναι ιδιαίτερα ικανοποιητικά, καθώς με βάση την προαναφερθείσα αποτύπωση των αποτελεσμάτων των ενεργειακών παρεμβάσεων προέκυψαν τα ακόλουθα επίπεδα εξοικονόμησης ενέργειας, ανά ενεργειακό πόρο: 1. Για το φυσικό αέριο, σε σχέση με την περίοδο αναφοράς, καταγράφηκε ονομαστική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 55% και πραγματική μείωση κατά 40%. 2. Για τον ηλεκτρισμό, σε σχέση με την περίοδο αναφοράς, καταγράφηκε ονομαστική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 12% και πραγματική μείωση κατά 11,2%. Η παραπάνω εξοικονόμηση ενέργειας για την εν λόγω περίοδο, επιτεύχθηκε από τη ΡΑΕ με διαχειριστικές παρεμβάσεις και έργα χαμηλού κόστους. Πιο συγκεκριμένα, υλοποιήθηκαν οι εξής παρεμβάσεις [12]: Για μείωση του φυσικού αερίου: Επανασχεδιασμός συστήματος εξαερισμού (των 2 fresh air handlers), Βελτίωση στο σύστημα αυτοματισμού των καυστήρων και των ψυκτών. Σελίδα 30

41 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Για μείωση του ηλεκτρισμού: Αλλαγή στο πρόγραμμα λειτουργίας των εγκαταστάσεων (φωτισμός, εξαερισμός, air handlers), Επέμβαση στην μονάδα closed control unit της αίθουσας συναντήσεων, Επέμβαση στους ηλεκτρικούς πίνακες των κλιμακοστασίων, Επέμβαση στο σύστημα φωτισμού του γκαράζ στο -5 υπόγειο με έλεγχο μέσω αισθητήρων κίνησης, Επανασχεδιασμός συστήματος εξαερισμού (των 2 fresh air handlers) Το αυτόνομο ενεργειακά κτίριο "Προμηθεύς Πυρφόρος" Το ενεργειακά αυτόνομο κτίριο "Προμηθεύς Πυρφόρος" είναι το κτίριο που στεγάζει την εταιρία Global Sol Energy (GSE) και κατασκευάστηκε στο πλαίσιο επιδοτούμενου ερευνητικού προγράμματος της Γενικής Γραμματείας Έρευνας και Τεχνολογίας του Υπουργείου Ανάπτυξης, στο οποίο συμμετείχαν οι Sol Energy Hellas ΑΕ, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, ΑΠΘ και ΕΜΠ [13]. Το κτίριο βρίσκεται στο Παλαιό Φάληρο, σε μικρή απόσταση από το κέντρο της Αθήνας, όπου ενταγμένο στο φυσικό του χώρο, αλλά με ιδιαίτερο σεβασμό στην προστασία του περιβάλλοντος, δηλώνει με την παρουσία του ότι ένα συμβατικό αρχιτεκτονικά κτίριο μπορεί να λειτουργεί με μη συμβατικές και κυρίως με ήπιες μορφές ενέργειας, απαλλαγμένο από οποιαδήποτε εξάρτηση αγοράς ισχύος, διασφαλίζοντας την ποιότητα ζωής που όλοι δικαιούνται. Εικόνα 0.7: Το κτίριο «Προμηθεύς Πυρφόρος» Πηγή: φωτογραφικό υλικό από αρχείο της Sol Energy Hellas AE Στο κτίριο ενσωματώθηκαν και αναπτύχθηκαν οι παρακάτω τεχνολογίες (στο Σχήμα 0.7 παρέχεται μια εγκάρσια τομή του κτιρίου, όπου εμφανίζονται τα περισσότερα από τα συστήματα / τις τεχνολογίες που εφαρμόστηκαν σε αυτό): Σελίδα 31

42 Παθητικός ενεργειακός σχεδιασμός (ειδικού τύπου θερμομόνωση, προσανατολισμός, διπλοί υαλοπίνακες χαμηλής εκπομπής και διπλής ανακλαστικότητας, αλουμίνια με θερμοδιακοπή, φωτισμός χαμηλής κατανάλωσης). Επιτοίχια και ενδοδαπέδια θέρμανση και δροσισμός. Προκλιματισμός νωπού αέρα μέσω κεντρικών κλιματιστικών μονάδων διπλού στοιχείου. Συστήματα αυτοματισμών με εξελιγμένη στρατηγική ελέγχου για βέλτιστη ενεργειακή διαχείριση. Παραγωγή ζεστού νερού από επίπεδους συλλέκτες υψηλής απόδοσης για θέρμανση και κλιματισμό. Εποχιακή αποθήκευση θερμότητας σε μη μεταλλικές δεξαμενές. Ηλιακή ψύξη με κύκλο απορρόφησης (τεχνολογία absorption). Ηλιακά υποβοηθούμενη αφύγρανση με στερεά υλικά (τεχνολογία desiccant). Αβαθής γεωθερμία - γεωθερμικές αντλίες θερμότητας. Φωτοβολταϊκοί συλλέκτες. 1. Εξωτερική θερμομόνωση κτιρίου 2. Ηλιακοί συλλέκτες υψηλής απόδοσης 5. Φωτοβολταϊκοί συλλέκτες 3. Σύστημα ελέγχου 6. Συστήματα κλιματισμού εξαερισμού 4. Άλλες βιοκλιματικές επιλογές 7. Επιτοίχιο/ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης ψύξης 8. Σύστημα αφύγρανσης 11. Δεξαμενές εποχικής αποθήκευσης 9. Ψύκτης απορρόφησης 10. Γεωθερμική αντλία θερμότητας Σχήμα 0.7: Εγκάρσια τομή του κτιρίου και συστήματα/τεχνολογίες που εφαρμόστηκαν σε αυτό Πηγή: αρχειακό υλικό της Sol Energy Hellas AE Αξίζει εδώ να αναφερθεί ότι, στην ενεργειακή μελέτη που προηγήθηκε της κατασκευής του κτιρίου προκειμένου να υπολογιστούν οι ενεργειακές επιδόσεις του, ως μέτρο σύγκρισης θεωρήθηκε ένα συμβατικό κτίριο όμοιο με το πιλοτικό, με ίδιες χρήσεις, αλλά διαφορετικό όσον αφορά τα υλικά κατασκευής, τα οποία σε κάθε περίπτωση ακολουθούν όσα ορίζει ο κτιριοδομικός κανονισμός και ο Σελίδα 32

43 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια κανονισμός θερμομόνωσης. Επίσης, θεωρήθηκε ότι στο συμβατικό κτίριο η κάλυψη της θέρμανσης και του κλιματισμού γίνεται με χρήση λέβητα πετρελαίου και split units αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα των «εκτιμήσεων» - τα οποία βεβαίως επιβεβαιώθηκαν στη συνέχεια με σχετικές μετρήσεις όσον αφορά τα άμεσα «ιδιωτικά» οφέλη, σε σύγκριση πάντοτε με το συμβατικό κτίριο αναφοράς, ήταν τα εξής: εξοικονόμηση 92,5 ΜWh ηλεκτρικής ενέργειας για κάλυψη των ψυκτικών φορτίων, που αντιστοιχεί σε κέρδος (τιμές 2008), και εξοικονόμηση 131 ΜWh θερμικής ενέργειας, που αντιστοιχεί σε κέρδος της τάξης των (τιμές 2008). Σελίδα 33

44 0.4 Συντήρηση και παρακολούθηση εγκαταστάσεων και εξοπλισμού σε όλο τον κύκλο ζωής των έργων εξοικονόμησης ενέργειας και επικοινωνία με τον πελάτη Δέσμες καλών πρακτικών κατά τη λειτουργία και συντήρηση των εγκαταστάσεων Στις επόμενες παραγράφους παρουσιάζεται μία σειρά από καλές πρακτικές όσον αφορά τη λήψη μέτρων ή την υλοποίηση παρεμβάσεων (εν γένει μηδενικού ή και χαμηλού κόστους) σε κτίρια (μάλιστα ανά υποσύστημα του εκάστοτε κτιρίου) με στόχο την εξοικονόμηση ενέργειας και την κατ επέκταση βελτίωση της αποδοτικότητας του κτιρίου και των ενεργειακών συστημάτων του [14]. Τα μέτρα αυτά προκύπτουν κατά την παρακολούθηση των εγκαταστάσεων και του εξοπλισμού από τους αρμόδιους τεχνίτες σε όλο τον κύκλο ζωής των έργων εξοικονόμησης ενέργειας, καθώς επίσης και κατά τη φάση της συντήρησης αυτών, οπότε οι τεχνικοί θα πρέπει να είναι ενήμεροι σχετικά ώστε να μπορούν να ανιχνεύουν τις δυνατότητες από τα πρώτα σημάδια που θα παρατηρήσουν. Κτιριακό κέλυφος 1. Πρέπει να ελέγχονται οι τοίχοι ή οροφές για ύπαρξη υγρασίας. Η υγρασία φθείρει το κτιριακό κέλυφος και αλλοιώνει τις μονωτικές ιδιότητες των υλικών κατασκευής. Θα πρέπει να καθιερωθεί ένα πρόγραμμα τακτικών ελέγχων για υγρασία, συμπεριλαμβανομένων ελέγχων για διαρροές και προβλήματα στα δίκτυα νερού, αποβλήτων και απορροής όμβριων του κτιρίου. 2. Είναι σημαντικό οι χρήστες του κτιρίου να κλείνουν τα κουφώματα (πόρτες και παράθυρα) όταν λειτουργεί το σύστημα θέρμανσης/κλιματισμού. Έχει παρατηρηθεί ότι μπορεί να επιτευχθεί έως και 30% εξοικονόμηση ενέργειας από την θέρμανση / κλιματισμό με το κλείσιμο των ανοιγμάτων σε όλο το κτίριο. Χρησιμοποιείστε αφίσες και αυτοκόλλητα για την ενημέρωση των χρηστών / προσωπικό του κτιρίου για την ανάγκη να κλείνουν τα παράθυρα του κτιρίου όταν είναι σε λειτουργία το σύστημα θέρμανσης / κλιματισμού. 3. Οι χρήστες του κτιρίου πρέπει να κλείνουν τις κουρτίνες στα παράθυρα ή τα σκίαστρα της νότιας πρόσοψης του κτιρίου κατά τους θερινούς μήνες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αφίσες και αυτοκόλλητα προς ενημέρωση των χρηστών και του προσωπικού του κτιρίου για την ανάγκη της σκίασης του κτιρίου και των παραθύρων του κατά τους θερινούς μήνες. 4. Υφίσταται ανάγκη για προγραμματισμό ελέγχου των ανοιγμάτων του κτιρίου (πόρτες, παράθυρα κτλ). Προβλήματα εφαρμογής και αεροστεγανότητας μπορεί να οδηγούν σε μεγάλες απώλειες ενέργειας κατά τις περιόδους θέρμανσης και κλιματισμού του κτιρίου. Ελέγξτε και σημειώστε ποια παράθυρα, εξωτερικές πόρτες, θυρίδες αερισμού, κτλ παρουσιάζουν προβλήματα αεροστεγανότητας. Μονώστε καταλλήλως για να αποφύγετε την σπατάλη ενέργειας. 5. Όλοι οι εξωτερικοί τοίχοι και οι μεσοτοιχίες πρέπει να είναι επαρκώς μονωμένες. Η απώλεια θερμότητας μέσω των εξωτερικών τοίχων μπορεί να μειωθεί έως και 65% με την χρήση κατάλληλων μονωτικών υλικών. 6. Η ύπαρξη εμφανών θερμικών γεφυρών στην πρόσοψη του κτιρίου πρέπει να επισημανθεί. Οι θερμικές Σελίδα 34

45 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια γέφυρες (απολήξεις δοκαριών, κολώνων, σινάζια, κτλ) αποτελούν μία μόνιμη πηγή διαρροής θερμικής ενέργειας από το κτίριο στο περιβάλλον. Επίσης, συντελούν στην εμφάνιση υγρασίας σε εσωτερικούς τοίχους και τα ταβάνια του κτιρίου. 7. Τα ταβάνια και η σκεπή πρέπει να είναι επαρκώς μονωμένα. Η απώλεια θερμότητας μέσω της οροφής μπορεί να μειωθεί έως και 80% με την χρήση κατάλληλων μονωτικών υλικών. 8. Πρέπει όλα τα παράθυρα να έχουν τοποθετημένα διπλά τζάμια. Αντικαταστήστε τα τζάμια στα παράθυρα ή ολόκληρα τα κουφώματα ώστε να υπάρχουν διπλά τζάμια σε όλα τα ανοίγματα. 9. Πρέπει τα παράθυρα να έχουν τοποθετημένα τζάμια με ανακλαστική μεμβράνη. Αντικαταστήστε τα τζάμια στα παράθυρα ή τοποθετήστε αυτοκόλλητα ανακλαστικά φύλλα, τουλάχιστον στα παράθυρα με νότιο προσανατολισμό. Προμήθεια Ενέργειας 10. Εάν δεν έχει οριστεί ένας υπεύθυνος για τον έλεγχο τιμολογίων νερού και ενέργειας πρέπει να οριστεί. Ορίστε έναν ενεργειακό υπεύθυνο και απευθυνθείτε στις εταιρείες παροχής ενέργειας για όποια απορία μπορεί να προκύπτει από τα τιμολόγια ενέργειας. 11. Πρέπει να ελέγχεται η ορθότητα των χρεώσεων από τις εταιρείες παροχής. Ελέγξτε τους μετρητές νερού και ενέργειας για να επαληθεύσετε την ακρίβεια των χρεώσεων από τις εταιρείες παροχής. 12. Πρέπει να ελέγχετε το συμβόλαιο παροχής ενέργειας που έχετε συνάψει. Πραγματοποιήστε έναν ετήσιο έλεγχο του συμβολαίου με την εταιρεία παροχής και τις χρεώσεις που προκύπτουν από αυτό. Προσαρμόστε το συμβόλαιο στις τρέχουσες ανάγκες σας και ζητήστε από την εταιρεία συμβουλές για την μείωση των λογαριασμών σας. 13. Πρέπει να ελέγχετε το συνημίτονο του ρεύματος στην παροχή σας. Τα συμβόλαια παροχής για επαγγελματικούς σκοπούς ενδέχεται να τιμωρούν το χαμηλό συνημίτονο με συνεπακόλουθες ακριβότερες χρεώσεις. Χρησιμοποιήστε ειδικές διατάξεις για την διόρθωση (αύξηση) του συνημίτονου. Ενδεικτικά, είναι επιθυμητή μια τιμή μεγαλύτερη του 0, Οι τιμές του συμβολαίου σας πρέπει να είναι οι καλύτερες δυνατές. Αναζητήστε, όπου αυτό είναι εφικτό, τιμές παροχής ενέργειας (ηλεκτρική ενέργεια, φυσικό αέριο, LPG, κτλ) από περισσότερους παρόχους και επιλέξτε την καλύτερη και συμφερότερη τιμή. Φωτισμός 15. Πρέπει να πραγματοποιηθούν μετρήσεις φωτεινότητας στους χώρους του κτιρίου. Πολλές φορές, οι χώροι ενός κτιρίου, ειδικά οι κοινόχρηστοι, είναι υπερφωτισμένοι. Πραγματοποιήστε μετρήσεις του επίπεδου φωτισμού σε όλους τους χώρους του κτιρίου και συγκρίνετε με τις αντίστοιχες Ευρωπαϊκές προδιαγραφές. 16. Πρέπει να εκμεταλλεύεστε όσο το δυνατόν καλύτερα τον φυσικό φωτισμό. Ανοίξτε τις κουρτίνες ή άλλα σκίαστρα (όταν δεν υπάρχει άμεση πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας) και απομακρύνετε Σελίδα 35

46 αντικείμενα τα οποία εμποδίζουν το φυσικό φως. 17. Δεν πρέπει να γίνεται χρήση λαμπτήρων πυρακτώσεως για τον φωτισμό των χώρων. Οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας καταναλώνουν 75% λιγότερη ενέργεια και έχουν 8 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους πυρακτώσεως. Επομένως πρέπει να αντικαταστήσετε τους λαμπτήρες πυρακτώσεως με λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας 18. Πρέπει να εξετάζεται εάν οι λαμπτήρες έχουν ηλεκτρονικό σύστημα εκκίνησης. Η εξοικονόμηση ενέργειας σε σχέση με ένα ηλεκτρομαγνητικό σύστημα εκκίνησης φτάνει το 25%. Μελετήστε το κόστος που συνεπάγεται η προτεινόμενη αντικατάσταση. Συνήθως είναι ελκυστική σε περιπτώσεις αντικατάστασης των φωτιστικών σωμάτων. 19. Τα φωτιστικά πρέπει να διαθέτουν ανακλαστήρες-καθρέπτες. Η χρήση σωστών ανακλαστήρων μπορεί να επιφέρει βελτίωση στην λειτουργία των φωτιστικών που ισοδυναμεί με εξοικονόμηση 50% στην συνολική ενέργεια για φωτισμό. Ελέγξτε αν έχουν τοποθετηθεί ανακλαστήρες στα φωτιστικά. 20. Πρέπει να υπάρχουν αισθητήρες για την απενεργοποίηση του φωτισμού. Εγκαταστήστε αισθητήρες παρουσίας ή χρονοδιακόπτες σε κοινόχρηστους χώρους που δεν χρησιμοποιούνται συνεχώς. 21. Πρέπει να εκμεταλλεύεστε τον φυσικό φωτισμό. Αντίστοιχοι αισθητήρες μπορούν να μειώνουν ή απενεργοποιούν τον φωτισμό όταν υπάρχει επαρκής φυσικός φωτισμός. Εγκαταστήστε αισθητήρες για να μειώνεται ή να απενεργοποιείται ο φωτισμός όταν υπάρχει επαρκής φυσικός φωτισμός. 22.Οι εσωτερικοί χώροι πρέπει να είναι βαμμένοι με ανοιχτά χρώματα. Τα ανοιχτά χρώματα βοηθούν στην εξοικονόμηση ενέργειας από τον φωτισμό. Χρησιμοποιείστε ανοιχτά χρώματα σε τοίχους και ταβάνια, ακόμη και στα υλικά του πατώματος. Συστήματα θέρμανσης/ψύξης/κλιματισμού/ζεστό Νερό Χρήσης (ΖΝΧ) 23. Τα θερμαντικά σώματα και η έξοδος των καυσαερίων πρέπει να είναι ελεύθερα από εμπόδια. Αντικείμενα που σκεπάζουν τα σώματα ή εμποδίζουν την έξοδο των καυσαερίων από τον καυστήρα επιβαρύνουν την λειτουργία του συστήματος και αυξάνουν τις ώρες λειτουργίας του καυστήρα. Ελέγξτε τακτικά ότι δεν υπάρχουν αντικείμενα ή εμπόδια πάνω στα θερμαντικά σώματα ή την έξοδο καυσαερίων του καυστήρα. 24. Ελέγξτε εάν χρησιμοποιούνται φορητά μέσα θέρμανσης. Σόμπες, αερόθερμα, κλπ. έχουν μικρό συντελεστή απόδοσης και επομένως μεγάλη ηλεκτρική κατανάλωση. Αποτρέψτε τη χρήση φορητών μέσων θέρμανσης εκτός από περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. 25. Πρέπει να γνωρίζετε την πραγματική απόδοση του συστήματος θέρμανσης. Ένας καυστήρας νέας τεχνολογίας μπορεί να είναι 10 30% πιο αποδοτικός από έναν αντίστοιχο παλαιότερο. 26. Οι εσωτερικές μονάδες κλιματισμού και οι αεραγωγοί πρέπει να είναι ελεύθεροι από εμπόδια. Ελέγξτε ότι οι επιφάνειες των μονάδων κλιματισμού και οι έξοδοι των αεραγωγών δεν εμποδίζονται από αντικείμενα. Σελίδα 36

47 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια 27. Πρέπει να υπάρχει πρόγραμμα συντήρησης και καθαρισμού των μονάδων και των φίλτρων του συστήματος κλιματισμού. Σιγουρευτείτε ότι πραγματοποιείται, το λιγότερο, ετήσιος καθαρισμός και συντήρηση του συστήματος κλιματισμού (και τεχνητού αερισμού) και των αντίστοιχων μονάδων και φίλτρων. 28. Πρέπει να υπάρχει πρόγραμμα καθαρισμού και συντήρησης των ηλιακών συλλεκτών. Σε πολλές περιπτώσεις, λόγω π.χ. δύσκολης πρόσβασης, δεν πραγματοποιείται καθαρισμός των συλλεκτών με συνεπακόλουθη μείωση της απόδοσης των ηλιακών θερμικών. Σιγουρευτείτε ότι οι συλλέκτες καθαρίζονται τουλάχιστον κάθε 6 μήνες. 29. Πρέπει να ελέγχεται εάν υπάρχουν ενδείξεις φθοράς της μόνωσης του συλλέκτη ή των σωλήνων διανομής του ζεστού νερού. Η φθορά των μονώσεων οδηγεί στην μείωση της απόδοσης των ηλιακών θερμικών. Επιθεωρείτε τακτικά τους συλλέκτες και προγραμματίστε σχετική συντήρηση αν χρειαστεί. 30. Σε σύστημα κλειστού κυκλώματος πρέπει να ελέγχεται τακτικά η πλήρωση του συστήματος με θερμαινόμενο υγρό. Ελέγξτε τακτικά την στάθμη του θερμαινόμενου υγρού και συμπληρώστε αν χρειαστεί. 31. Πρέπει να ελέγχεται εάν υπάρχει περίοδος του έτους που ελαχιστοποιείται η ζήτηση για ζεστό νερό χρήσης. Εγκαταστήστε μια διάταξη που σκεπάζει τους συλλέκτες κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου. Μελετήστε την δυνατότητα τροφοδοσίας άλλων δραστηριοτήτων με το πλεονάζων ζεστό νερό (πλυντήρια, πισίνες, κλπ.). 32. Οι ηλιακοί συλλέκτες πρέπει να είναι σωστά τοποθετημένοι. Ο βαθμός απόδοσής τους μπορεί να μειωθεί σημαντικά από την μη βέλτιστη τοποθέτηση αν και συνήθως αυτή υπαγορεύεται από την γεωμετρία του κτιρίου. Μελετήστε αν η παρούσα ή προτεινόμενη τοποθέτηση είναι η βέλτιστη. 33. Οι χρήστες /προσωπικό πρέπει να απενεργοποιούν όλον τον μη απαραίτητο εξοπλισμό (υπολογιστές, εκτυπωτές κτλ) όταν αποχωρούν από το κτίριο. Η άσκοπη λειτουργία μηχανημάτων οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας και επιβαρύνει και το σύστημα κλιματισμού με επιπλέον θερμικά φορτία. Εξακριβώστε τον εξοπλισμό που πρέπει να απενεργοποιείται κάθε φορά (π.χ. κάθε απόγευμα, κάθε Σαββατοκύριακο, κτλ). 34. Οι προμήθειες εξοπλισμού πρέπει να γίνονται με βάση την ενεργειακή του κλάση. Συσκευές που ανήκουν στην κλάση Α ή Β χρειάζονται έως και 55% λιγότερη ενέργεια από συσκευές κλάσης Ε ή χειρότερης. Προτείνεται η αγορά μόνο συσκευών ενεργειακής κλάσης Α ή Β. 35. Πρέπει να ελέγχεται μήπως το χειμώνα η εσωτερική θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από o C. Η θερμοκρασία αυτή είναι η μέγιστη προτεινόμενη ώστε να επιτυγχάνονται βέλτιστες συνθήκες άνεσης. Για κάθε βαθμό θερμοκρασίας παραπάνω από αυτήν τη θερμοκρασία, το κόστος ενέργειας αυξάνεται κατά περίπου 7%. Μετρήστε την εσωτερική θερμοκρασία σε όλους τους θερμαινόμενους χώρους και ρυθμίστε τους θερμοστάτες έτσι ώστε αυτή να μην υπερβαίνει το όριο των o C. 36. Πρέπει να ελέγχεται μήπως το καλοκαίρι η εσωτερική θερμοκρασία είναι μικρότερη από 24 o C. Η θερμοκρασία αυτή είναι η ελάχιστη προτεινόμενη ώστε να επιτυγχάνονται βέλτιστες συνθήκες άνεσης. Για κάθε βαθμό θερμοκρασίας παρακάτω, το κόστος ενέργειας αυξάνεται κατά περίπου 8%. Μετρήστε την εσωτερική θερμοκρασία σε όλους τους κλιματιζόμενους χώρους και ρυθμίστε τους θερμοστάτες έτσι ώστε Σελίδα 37

48 αυτή να μην κατεβαίνει κάτω από το όριο των 24 o C που είναι και η βέλτιστη θερμοκρασία για την καλοκαιρινή περίοδο Λειτουργική παραλαβή ενεργειακού έργου / κτιρίου Το πόσο υψηλή είναι η απόδοση ενός κτιρίου δεν επιδρά μόνο στα τιμολόγια καυσίμων και ηλεκτρισμού αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει την αξία της ιδιοκτησίας, την παραγωγικότητα των χρηστών και γενικότερα την λειτουργία μιας επιχείρησης που στεγάζεται στο κτίριο. Αν και η υψηλή κατανάλωση ενέργειας αποτελεί πολλές φορές ένα αναπόφευκτο κόστος λόγω του τρόπου λειτουργίας της εκάστοτε επιχείρησης, μπορεί επίσης να αποτελέσει μία πρώτης τάξης ευκαιρία για μείωση της σπατάλης που σχετίζεται με ζητήματα απόδοσης και με τα κενά στις δραστηριότητες λειτουργίας και συντήρησης που ακολουθούνται. Με την ενεργό ενασχόληση με βελτιώσεις της λειτουργίας των κτιρίων οι ιδιοκτήτες και διαχειριστές τους μπορούν να μειώσουν τα λειτουργικά κόστη, αυξάνοντας έτσι την κερδοφορία τους και αποκτώντας συγκριτικό πλεονέκτημα στον επιχειρηματικό ανταγωνισμό. Παρά την καλή συντήρηση του εξοπλισμού, η μη αποδοτική λειτουργία του ή η λειτουργία του περισσότερο από ότι χρειάζεται συχνά οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας και σε προβλήματα αξιοπιστίας. Επίσης οι χρήσεις του κτιρίου αλλάζουν, οι ένοικοι μετακινούνται, οι χώροι αναδιατάσσονται, νέος εξοπλισμός προστίθεται και έτσι τα προηγούμενα συστήματα και οι ρυθμίσεις πιθανόν να αποδεικνύονται μη αποδοτικά. Τα σύγχρονα κτίρια είναι πολύπλοκα, με συστήματα ελέγχου αλληλεξαρτώμενα πολλές φορές. Επομένως μικρά λειτουργικά προβλήματα μπορεί να έχουν σημαντική επίδραση στην απόδοση. Ακόμη και αν το τεχνικό προσωπικό μπορεί και διορθώνει τα μικρά λειτουργικά σφάλματα, συχνά οι επαγγελματίες αυτοί ωθούνται να επιλύουν καθημερινά προβλήματα υπό την πίεση του χρόνου και χωρίς την απαιτούμενη τεκμηρίωση ή εκπαίδευση πάνω σε θέματα ολοκλήρωσης των συστημάτων. Η επίτευξη της βέλτιστης αποδοτικότητας του κτιρίου απαιτεί μια προσέγγιση η οποία βοηθά στην εξασφάλιση ότι ο εξοπλισμός και τα συστήματα αποδίδουν επαρκώς αποδοτικά ώστε να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις και τις προσδοκίες του ιδιοκτήτη του κτιρίου. Στην περίπτωση που αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα κατά την διάρκεια της κατασκευής του κτιρίου αναφέρεται ως λειτουργική παραλαβή. Οι αλλαγές σε ένα κτίριο συνήθως οδηγούν στη μείωση της αποδοτικότητάς του. Αυτό οδηγεί σε μειωμένη παραγωγικότητα των εργαζομένων, υψηλότερους λογαριασμούς ενέργειας και αυξημένα κόστη συντήρησης. Η διαδικασία της συνεχούς λειτουργικής παραλαβής του κτιρίου μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του 5 έως 15% με τυπικές αποσβέσεις μικρότερες από 2 χρόνια Διαχείριση πελατών Η πελατοκεντρική φιλοσοφία πρέπει να διακατέχει την επιχείρηση και τον επαγγελματία σε όλες τις εκφάνσεις της επαγγελματικής του δραστηριότητας. Συγκεκριμένα πρέπει να εστιάζει στην σωστή διαχείριση του πελάτη πριν, κατά την διάρκεια και μετά την ολοκλήρωση των εργασιών ενεργειακής αναβάθμισης. Όσον αφορά τη «διαχείριση του πελάτη» πριν την υλοποίηση του έργου Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΕΞΕ), θα πρέπει να σημειωθεί ότι το έργο ουσιαστικά ξεκινά με την εκδήλωση ενδιαφέροντος από την πλευρά του πελάτη. Ο επαγγελματίας οφείλει να δώσει Οικονομοτεχνική Πρόταση με αναλυτική περιγραφή τόσο των υλικών όσο και των εργασιών που πρέπει να εκτελεστούν με αναλυτικές πληροφορίες για τον τρόπο Σελίδα 38

49 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια εργασίας κλπ. Σε πολλές περιπτώσεις χρειάζεται μια αρχική αυτοψία/επιμέτρηση των συστημάτων που πρόκειται να αναβαθμιστούν και ο επαγγελματίας οφείλει να έχει συμπληρώσει το Φύλλο Επιμέτρησης. Τόσο η οικονομοτεχνική πρόταση όσο και τα φύλλα επιμέτρησης πρέπει να καταχωρούνται στο αρχείο του επαγγελματία ανά πελάτη ώστε να είναι εύκολα προσβάσιμα, διαχειρίσιμα και διαθέσιμα σε κάθε μελλοντική αναζήτηση. Επίσης πριν την έναρξη του έργου ΕΞΕ ο επαγγελματίας οφείλει να επικοινωνεί στον πελάτη του τα όποια πλεονεκτήματα της τεχνικής λύσης που προτείνει και να είναι σε θέση να τεκμηριώνει με επιχειρήματα τις επιλογές αναφορικά με τα υλικά, τον εξοπλισμό και τις τεχνικές λύσεις που προτίθεται να εφαρμόσει. Εξίσου σημαντική είναι η ενημέρωση του πελάτη αναφορικά με τα οφέλη που έχει να λάβει από το έργο ΕΞΕ, καθώς και των όποιων περιορισμών ή ορίων υπάρχουν στην προτεινόμενη εγκατάσταση. Κατά την διάρκεια του έργου ο επαγγελματίας πρέπει να τηρεί αρχείο καταγραφής των Δελτίων Παραγγελιών ανά προμηθευτή αναφορικά με τα υλικά που πρόκειται να προμηθευτεί για την υλοποίηση του έργου ΕΞΕ. Όλες οι επιμέρους εργασίες, παραγγελίες υλικών, χρονοπρογραμματισμός του έργου κλπ. πρέπει να τηρούνται σε Φάκελο Έργου ο οποίος περιλαμβάνει όλες τις σχετικές πληροφορίες. Κατά την διάρκεια της εκτέλεσης των εργασιών ΕΞΕ ο επαγγελματίας πρέπει να επικοινωνεί με τον πελάτη αναφορικά με την πρόοδο των εργασιών, να συνεργάζεται μαζί του για πρακτικά θέματα με σκοπό την ομαλή υλοποίηση των εργασιών και να εξηγεί στον πελάτη την ροή των εργασιών και την σημαντικότητα της σωστής εφαρμογής των προδιαγραφομένων λύσεων για την επίτευξη εξοικονόμησης ενέργειας. Μετά την ολοκλήρωση του έργου ο επαγγελματίας πρέπει να συντάσσει και να παραδίδει στον πελάτη την εγκατάσταση μετά από λειτουργικό έλεγχο το Δελτίο Παράδοσης-Λειτουργικής παραλαβής του έργου. Όπου είναι απαραίτητο, γίνεται τόσο λειτουργικός έλεγχος κατά την παράδοση όσο και σχετική εκπαίδευση του πελάτη επάνω στην χρήση του επιμέρους συστήματος ή εξοπλισμού. Μετά το πέρας της λειτουργικής παράδοσης του έργου και της ολοκλήρωσης των εργασιών ενεργειακής αναβάθμισης ο επαγγελματίας οφείλει να συνεχίσει να παρακολουθεί το έργο που ολοκληρώθηκε συντάσσοντας το Φύλλο Συντήρησης και Παρακολούθησης του έργου ΕΞΕ. Ο επαγγελματίας οφείλει να βρίσκεται κοντά στην εγκατάσταση ιδίως σε περιπτώσεις συστημάτων τα οποία απαιτούν συντήρηση, αναβάθμιση (π.χ. καυστήρες, λέβητες κλπ) και ρύθμιση ώστε οι λειτουργικές του επιδόσεις να ανταποκρίνονται στις αρχικές προδιαγραφές που έχουν τεθεί κατά τον σχεδιασμό του έργου. Επίσης ο επαγγελματίας οφείλει να απαντά σε ερωτήσεις του πελάτη αναφορικά με τις ρυθμίσεις/βελτιστοποιήσεις που πρέπει να γίνονται ώστε να απολαμβάνει το σύνολο του οφέλους σε εξοικονόμηση ενέργειας. Σελίδα 39

50 0.5 Αναφορές [1] [2] Οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 19ης Μαΐου 2010, για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων. Διαθέσιμη από: EL/TXT/?uri=URISERV%3Aen0021 [3] Οδηγία 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 25ης Οκτωβρίου 2012, για την ενεργειακή απόδοση, την τροποποίηση των οδηγιών 2009/125/ΕΚ και 2010/30/ΕΕ και την κατάργηση των οδηγιών 2004/8/ΕΚ και 2006/32/ΕΚ. Διαθέσιμη από: LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2012:315:0001:0056:EL:PDF [4] 2 ο Εθνικό Σχέδιο Δράσης Ενεργειακής Απόδοσης ΣΔΕΑ, Διαθέσιμο από: minenv/wp-content/plugins/download-monitor/download.php?id=70 [5] ΦΕΚ 1526/1999 «Διαδικασίες, απαιτήσεις και κατευθύνσεις για τη διεξαγωγή ενεργειακών επιθεωρήσεων» [6] Δικτυακός Τόπος Σελίδων Μαθημάτων της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. Μεταφορά Θερμότητας Ι : (1).pdf [7] [8] Δικτυακός Τόπος Μαθημάτων Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών Ε.Μ.Π.: fsr/130226/shmeiwseis_bougiatioti.pdf [9] Arxes_FK.pdf [10] TOTEE /2010 Αναλυτικές Εθνικές Προδιαγραφές Παραμέτρων για τον Υπολογισμό της Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων και την Έκδοση του Πιστοποιητικού Ενεργειακής Απόδοσης. [11] [12] Energy Saving Verification for an ISO in the RAE building, M. Karagiorgas et al, 3rd International Conference ENERGY in BUILDINGS 2014, EinB14, pp , ASHRAE και ΤΕΕ, Athens, Greece, November [13] Το Αυτόνομο Ενεργειακά Κτήριο "Προμηθέας Πυρφόρος": [14] Πρακτικός Οδηγός Εξοικονόμησης Ενέργειας σε Κτίρια, Σελίδα 40

51 Ολοκληρωμένες παρεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτίρια Σύντομες ερωτήσεις ανατροφοδότησης / αυτοαξιολόγησης 1. Τα κτίρια είναι υπεύθυνα για το.. της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης στην Ευρωπαϊκή Ένωση α. 40% β. 10% γ. 20% δ. 80% 2. Σύμφωνα με την οδηγία για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων όλα τα νέα κτίρια πρέπει να είναι κτίρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης έως τις.. α. 1 Ιανουαρίου 2018 β. 31 Δεκεμβρίου 2022 γ. 31 Δεκεμβρίου 2020 δ. 31 Δεκεμβρίου Σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ, υπάρχει η υποχρέωση για τα νέα ή ανακαινισμένα κτίρια να καλύπτουν το.. των αναγκών τους σε ζεστό νερό χρήσης μέσω θερμικών ηλιακών συστημάτων α. 20% β. 10% γ. 30% δ. 60% 4. Για τα υφιστάμενα κτίρια, η ενεργειακή πιστοποίηση δεν είναι απαραίτητη σε περιπτώσεις που μία ιδιοκτησία πωλείται ή ενοικιάζεται. α. Σωστό β. Λάθος 5. Ως σταθερή κατανάλωση ενέργειας ορίζεται το μέρος εκείνο της καταναλισκόμενης ενέργειας το οποίο εξαρτάται από το μέγεθος της παραγωγικής δραστηριότητας την οποία εξυπηρετεί. α. Σωστό β. Λάθος 6. Ως θερμοχωρητικότητα (C) ορίζεται η ποσότητα θερµότητας που αποθηκεύει ένα στοιχείο κατασκευής ενός χώρου που θερµαίνεται όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών του είναι ίση µε... α. 100 o C β. 10 o C γ. 5 o C δ. 1 o C 7. Ο υπολογισμός της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στα ΠΕΑ γίνεται σε: α. Τελική ενέργεια β. Πρωτογενή ενέργεια γ. Θερμική ενέργεια δ. Ηλεκτρική ενέργεια 8. Ο συντελεστής μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε πρωτογενή είναι: α. 8,14 β. 0,35 γ. 1 δ. 2,90 9. Η απώλεια θερμότητας μέσω των εξωτερικών τοίχων μπορεί να μειωθεί έως και. με την χρήση κατάλληλων μονωτικών υλικών. α. 5% β. 15% γ. 10% δ. 65% 10. Οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και έχουν 8 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους πυρακτώσεως α. 10% β. 5% γ. 75% δ. 20% Σελίδα 41

52 Ανακεφαλαίωση Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάστηκαν οι βασικές νομοθετικές απαιτήσεις με αναφορά τόσο στο Ευρωπαϊκό όσο και στο εθνικό νομοθετικό πλαίσιο για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων. Επίσης παρουσιάστηκαν τα βασικά στοιχεία για το Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης των κτιρίων, καθώς και τα βασικά σημεία της μεθοδολογίας υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν οι βασικοί ορισμοί των ενεργειακών εννοιών και των θερμοφυσικών μεγεθών ενώ δίνονται οι βασικές αρχές των συστημάτων θέρμανσης και των συστημάτων ψύξης/αερισμού κλιματισμού. Επίσης, παρουσιάστηκαν συνοπτικά τα προγράμματα οικονομικής ενίσχυσης για την υλοποίηση δράσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε κτίρια. Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν ενδεικτικά κτίρια στα οποία έχουν γίνει δράσεις εξοικονόμησης ενέργειας σαν παραδείγματα της εφαρμογής ολοκληρωμένων δράσεων για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Τέλος, αναφέρθηκαν οι βέλτιστες πρακτικές για την λειτουργία και συντήρηση των ενεργειακών εγκαταστάσεων καθ όλη την διάρκεια ζωής τους, καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργικής παραλαβής ενός κτιρίου ενώ αναλύθηκαν και οι βασικές αρχές της διαχείρισης πελατών καθ όλη την διάρκεια ζωής ενός ενεργειακού έργου. Σελίδα 42

53 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1. Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Γενική εισαγωγική περιγραφή του Εκπαιδευτικού Αντικειμένου Στην αρχή του Κεφαλαίου παρατίθεται το νομοθετικό πλαίσιο που διέπει τις εγκαταστάσεις θέρμανσης (σχετική νομοθεσία, Κανονισμοί, Τεχνικές Οδηγίες και εθνικά πρότυπα για κεντρικές θερμάνσεις), καθώς και οι σχετιζόμενες Ευρωπαϊκές Οδηγίες. Γίνεται αναφορά στον προσδιορισμό των θερμικών αναγκών ενός κτιρίου και παρουσιάζονται οι υφιστάμενοι τύποι των ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων και συσκευών θέρμανσης, με έμφαση στις βαθμίδες ενεργειακής διαβάθμισής τους. Επίσης, παρατίθενται οι θεωρήσεις και τα κριτήρια που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για την επιλογή του καταλληλότερου κάθε φορά συστήματος θέρμανσης στο πλαίσιο της ζητούμενης ενεργειακής αποδοτικότητας, μαζί με ποιοτικές και οικονομικές συγκρίσεις των βασικότερων συστημάτων. Στη συνέχεια, αναλύονται οι ορθές πρακτικές κατά τη συντήρηση των συστημάτων θέρμανσης, με έμφαση στις αναγκαίες ρυθμίσεις και διορθωτικές ενέργειες για την αποκατάσταση της ισχύος του λέβητα. Για να καταστεί δυνατή η διερεύνηση των δυνατοτήτων και η διαμόρφωση προτάσεων για βελτίωση των εγκαταστάσεων θέρμανσης γίνεται εκτενής αναφορά τόσο στις δυνατές παρεμβάσεις για εξοικονόμηση ενέργειας όσο και στις δυνατότητες επιλογής συστημάτων και διατάξεων αυτοματισμού, καθώς και στις βασικότερες μεθόδους ανάκτησης θερμότητας, Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με την παράθεση κάποιων τεχνικών προσέγγισης των πελατών, με στόχο τη διασφάλιση της όσο το δυνατόν αρμονικότερης και ανθεκτικότερης στο χρόνο σχέσης τεχνικού-πελάτη, καθώς και μιας σειράς συμβουλών από τον τεχνικό προς τον πελάτη για την αποδοτική λειτουργία του συστήματος,. Σκοπός Αναμενόμενα Αποτελέσματα Ο καταρτιζόμενος, με την ολοκλήρωση της μελέτης του κεφαλαίου αυτού, θα έχει αποκτήσει επαρκή γνώση των υφιστάμενων κανονισμών και τεχνικών οδηγιών που αφορούν την ειδικότητά του και σφαιρική εικόνα της κατάστασης της αγοράς των νέων ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων θέρμανσης. Επίσης, ο εκπαιδευόμενος αναμένεται να είναι σε θέση να διενεργεί τις απαραίτητες μετρήσεις και ρυθμίσεις στις εγκαταστάσεις θέρμανσης με σκοπό την βελτίωση της απόδοσής τους. Με το πέρας της κατάρτισης θα είναι σε θέση να εφαρμόζει τις κατάλληλες παρεμβάσεις που οδηγούν σε εξοικονόμηση ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης, ενώ θα έχει αποκτήσει το γνωστικό υπόβαθρο ώστε να παρέχει ένα πακέτο επιλογών στους πελάτες του είτε σχετικά με την εγκατάσταση νέων ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων είτε σχετικά με τη λήψη μέτρων για τη βελτίωση της απόδοσης των υφιστάμενων συστημάτων θέρμανσης. Έννοιες κλειδιά / βασική ορολογία Θερμικές ανάγκες κτιρίου, θερμογόνος δύναμη καυσίμου, ωφέλιμη ισχύς λέβητα, τμήμα παραγωγής θερμότητας, σύστημα διανομής της θερμότητας, τμήμα απόδοσης της θερμότητας, σύστημα ρυθμίσεων και ελέγχου, θερμαντικά σώματα, ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης, λέβητας συμπύκνωσης, λέβητας χαμηλών θερμοκρασιών, μονοβάθμιοι-πολυβάθμιοι καυστήρες, ανάλυση καυσαερίων, αυτονομία, αυτοματισμοί εξοικονόμησης ενέργειας, ανάκτηση θερμότητας, εναλλάκτες θερμότητας. Σελίδα 43

54 1.1 Υφιστάμενοι Κανονισμοί και Τεχνικές Οδηγίες Στα επόμενα γίνεται μια σύντομη αναφορά στο νομικό-θεσμικό πλαίσιο που διέπει τις εγκαταστάσεις θέρμανσης, όπως είναι οι ισχύοντες νόμοι, οι απορρέοντες κανονισμοί και οι Τεχνικές Οδηγίες που καταρτίστηκαν από το ΤΕΕ και την Πολιτεία και η συμμόρφωση προς τις οποίες είναι υποχρεωτική. Σκοπός είναι ο εγκαταστάτης-συντηρητής καυστήρων και συστημάτων θέρμανσης να είναι εις θέση να κατανοεί πλήρως και σαφώς τις χρησιμοποιούμενες ορολογίες που περιέχονται στους Κανονισμούς και τις Τεχνικές Οδηγίες σχετικά με τις εγκαταστάσεις θέρμανσης, αλλά και να τους/τις εφαρμόζει στην πράξη κατά τη διεκπεραίωση των επαγγελματικών του δραστηριοτήτων Εθνική νομοθεσία και Τεχνικές Οδηγίες Στα πλαίσια της Κοινοτικής Οδηγίας 91/2002/ΕΚ «για την Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων», η Ελλάδα όφειλε να εναρμονιστεί μέχρι τον Ιανουάριο του 2006 με την έκδοση και την εφαρμογή σχετικών νομοθετικών διατάξεων. Το πρώτο βήμα για την εναρμόνιση της χώρας με την εν λόγω Οδηγία ήταν η έκδοση του Νόμου 3661/2008 (ΦΕΚ Α 89) - «Μέτρα για τη μείωση της Ενεργειακής Κατανάλωσης των Κτιρίων και άλλες διατάξεις». Σύμφωνα με τον νόμο αυτό προέκυπτε η υποχρέωση έκδοσης σχετικού «Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης κτιρίων» (Κ.Εν.Α.Κ.), στον οποίο, μεταξύ των άλλων, θα πρέπει να καθορίζονται οι ελάχιστες τεχνικές προδιαγραφές και οι απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης των νέων και των ριζικά ανακαινιζόμενων κτιρίων, καθώς και η μεθοδολογία υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Η επικαιροποίηση της Οδηγίας 91/2002/ΕΚ οδήγησε στην ισχύουσα πλέον Οδηγία 31/2010/ΕΚ, ενώ η εναρμόνιση της Ελλάδας με αυτήν πραγματοποιήθηκε με την έκδοση του νόμου 4122/2013 (ΦΕΚ Α' 42) «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων - Εναρμόνιση με την οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου και λοιπές διατάξεις».[1] Με την εφαρμογή του Κ.Εν.Α.Κ. προβλέπεται η εφαρμογή του ολοκληρωμένου ενεργειακού σχεδιασμού των κτιρίων με σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής τους απόδοσης, την εξοικονόμηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος, με συγκεκριμένες δράσεις που αφορούν κυρίως στην Εκπόνηση Μελέτης Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων, στην Ενεργειακή Κατάταξη των Κτιρίων (Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης), αλλά και στις Ενεργειακές Επιθεωρήσεις κτιρίων, λεβήτων & εγκαταστάσεων θέρμανσης και εγκαταστάσεων κλιματισμού. Σύμφωνα με το Άρθρο 1 του Κ.Εν.Α.Κ.[2], και ειδικότερα σε ό,τι αφορά στα συστήματα θέρμανσης: Καθορίζονται οι ελάχιστες προδιαγραφές για τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό των κτιρίων, τα θερμικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων του κτιριακού κελύφους και οι προδιαγραφές των Η/Μ εγκαταστάσεων του υπό μελέτη νέου ή ριζικά ανακαινιζόμενου κτιρίου, κατά την έννοια του άρθρου 5 του ν. 3661/2008. Καθορίζεται η διαδικασία των επιθεωρήσεων λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης και κλιματισμού. Η ενεργειακή επιθεώρηση λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης εφαρμόζεται στις περιπτώσεις που ορίζονται στο άρθρο 7 του ν. 3661/08 (με τις εξαιρέσεις του άρθρου 11). Επισημαίνονται χαρακτηριστικά τα εξής: (α) Από την έναρξη ισχύος της παρούσης και εντός διαστήματος τεσσάρων (4) ετών επιβάλλεται η αρχική επιθεώρηση λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης και κλιματισμού. Σελίδα 44

55 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις (β) Η αρχική επιθεώρηση λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης και κλιματισμού προηγείται της αρχικής ενεργειακής επιθεώρησης κτιρίου. Για την υποστήριξη της εφαρμογής του Κ.Εν.Α.Κ εγκρίθηκαν αρχικά από το ΥΠΕΚΑ (με την με υπ αριθ. οικ /ΦΕΚ Β Απόφαση) και παρήχθησαν από το ΤΕΕ, σε συνεργασία με το ΥΠΕΚΑ, ορισμένες «Τεχνικές Οδηγίες ΤΕΕ Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.». Αυτές οι Τεχνικές Οδηγίες στην ουσία εξειδικεύουν τα πρότυπα των μελετών και των επιθεωρήσεων ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων στα ειδικά για την Ελλάδα κλιματικά και κτιριακά δεδομένα. Βέβαια, οι εν λόγω Τεχνικές Οδηγίες δεν είναι κάτι νέο, καθώς ήδη από το 1985 Ομάδες Εργασίας του ΤΕΕ έχουν συντάξει ένα σετ από δέκα (10) ΤΟΤΕΕ που αφορούν στις εγκαταστάσεις (εκτός ηλεκτρολογικών) των κτιριακών έργων. Οι Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. που θα εξετασθούν συνοπτικά στη συνέχεια (λόγω του ενδιαφέροντός τους όσον αφορά τα συστήματα θέρμανσης), και οι οποίες τίθενται σε υποχρεωτική εφαρμογή, είναι οι εξής: α) Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010 «Αναλυτικές εθνικές προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτιρίων και την έκδοση του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης», β) Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010 «Οδηγίες και έντυπα ενεργειακών επιθεωρήσεων κτιρίων, λεβήτων και εγκαταστάσεων θέρμανσης και εγκαταστάσεων κλιματισμού», γ) Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 2421/1986 (Μέρος Α - Εγκαταστάσεις σε κτίρια: Δίκτυα διανομής ζεστού νερού για θέρμανση κτιριακών χώρων & Μέρος Β - «Εγκαταστάσεις Θέρμανσης - Κτιριακών χώρων με ζεστό νερό Λεβητοστάσια»). Έτσι, στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010 [3] καθορίζονται οι εθνικές προδιαγραφές για όλες τις παραμέτρους που απαιτούνται για την εφαρμογή της μεθοδολογίας υπολογισμών της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων (όπως αυτή ορίζεται στον Κ.Εν.Α.Κ). Οι παράμετροι αυτές χρησιμοποιούνται τόσο για την μελέτη της ενεργειακής απόδοσης ενός κτιρίου, όσο και για την ενεργειακή επιθεώρηση αυτού. Οι προδιαγραφές για τις παραμέτρους της μεθοδολογίας ορίζονται σε εθνικό επίπεδο και διαμορφώνονται ανάλογα με τις τεχνολογίες που εφαρμόζονται στην κατασκευή κτιρίων (δομικά υλικά και H/M συστήματα), το προφίλ λειτουργίας των κτιρίων, τις εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας και τις ειδικές κλιματικές συνθήκες για κάθε περιοχή. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχουν οι «Προδιαγραφές των εγκαταστάσεων θέρμανσης, ψύξης, κλιματισμού και ζεστού νερού χρήσης», όπως είναι οι τυπικές αποδόσεις συστημάτων παραγωγής θέρμανσης και ψύξης και Ζ.Ν.Χ., οι απώλειες δικτύων διανομής και εκπομπής, η απόδοση των βοηθητικών συστημάτων Θ.Ψ.Κ. (κυκλοφορητές, αντλίες, θερμοστάτες χώρων, αντιστάθμισης, κλπ.), οι αποδόσεις των συστημάτων ανάκτησης θερμότητας, οι αποδόσεις των τερματικών μονάδων Θ.Ψ.Κ. κλπ. Πιο συγκεκριμένα, και σύμφωνα με την 4.1 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010, ο σχεδιασμός του συστήματος θέρμανσης μίας κτιριακής εγκατάστασης θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις πραγματικές συνθήκες και ως εκ τούτου να προβλέπεται η κάλυψη των μερικών φορτίων με κατά το δυνατόν αυξημένο βαθμό απόδοσης λειτουργίας, ανάλογα με τη χρήση του κτιρίου, το ωράριο λειτουργίας αλλά και τη διακύμανση των θερμικών αναγκών του κτιρίου. Έτσι, σε κάθε σύστημα θέρμανσης ενός κτιρίου ή μίας θερμικής ζώνης αυτού, πρέπει να προσδιορίζονται τα απαραίτητα τεχνικά χαρακτηριστικά που εισάγονται ως δεδομένα κατά τους υπολογισμούς της τελικής κατανάλωσης ενέργειας για τη θέρμανση των χώρων. Οι παράμετροι εκείνες που είναι αναγκαίο να καθοριστούν για το σύστημα θέρμανσης, και που αφορούν κυρίως στα τεχνικά χαρακτηριστικά και στις συνθήκες λειτουργίας των εγκαταστάσεων, είναι οι αποδόσεις των μονάδων παραγωγής θερμότητας, του δικτύου διανομής αλλά και των τερματικών μονάδων εκπομπής (απόδοσης) θερμότητας. Σελίδα 45

56 Κάθε μονάδα παραγωγής θερμότητας χαρακτηρίζεται από μία ονομαστική θερμική απόδοση ανάλογα με τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κατασκευαστή. Επειδή όμως η πραγματική απόδοση λειτουργίας μίας μονάδας θέρμανσης διαφοροποιείται και εξαρτάται από την περίοδο θέρμανσης, το χρόνο λειτουργίας του κτιρίου και της μονάδας, τις διατάξεις αυτοματισμών, κλπ., προκειμένου να προσδιοριστεί η πραγματική ενεργειακή απόδοση ενός κτιρίου πρέπει να προσδιοριστεί ο μέσος βαθμός απόδοσης της μονάδας παραγωγής θέρμανσης. Έτσι, όταν η θερμική απόδοση της μονάδας λέβητα-καυστήρα δεν αναφέρεται στις τεχνικές προδιαγραφές, τότε χρησιμοποιούνται οι σχέσεις που δίδονται στο Π.Δ. 335/1993 (ΦΕΚ 143) και αφορούν στην ελάχιστη απαιτούμενη θερμική απόδοση ανά τύπο λέβητα της αγοράς. Για όλες τις υφιστάμενες μονάδες θέρμανσης χώρων λέβητα-καυστήρα, τόσο ο πραγματικός βαθμός απόδοσης όσο και η πραγματική θερμική ισχύς P m, προσδιορίζονται από την ανάλυση καυσαερίων (υποχρεωτική σύμφωνα με την ΚΥΑ /2011) και αναγράφονται εν συνεχεία στο φύλλο συντήρησης και ρύθμισης. Συνοψίζοντας, στην εν λόγω Οδηγία περιγράφεται αναλυτικά ο τρόπος υπολογισμού της απόδοσης της μονάδας παραγωγής θερμότητας τόσο για την μονάδα λέβητα-καυστήρα, όσο και για τις αντλίες θερμότητας, τις ηλεκτρικές μονάδες, τις μονάδες τηλεθέρμανσης, τις μονάδες σε σύνδεση με ΣΗΘ και τις τοπικές μονάδες αερίων ή υγρών καυσίμων. Στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010 περιγράφονται οι προδιαγραφές που πρέπει να ικανοποιούνται για τη διαδικασία επιθεώρησης των συστημάτων θέρμανσης, με πλήρεις οδηγίες για τη συμπλήρωση αλλά και την ηλεκτρονική καταχώρηση των σχετικών εντύπων. Κατά τη διάρκεια των επιθεωρήσεων πρέπει να καταγράφονται όλες οι παράμετροι που απαιτούνται. Η σύνταξη των οδηγιών και των εντύπων για τις ενεργειακές επιθεωρήσεις βασίστηκε στα ευρωπαϊκά και εθνικά πρότυπα που αναφέρονται στον πίνακα που περιέχεται στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010, καθώς και τα επιπρόσθετα στοιχεία που απαιτούνται από άλλες σχετικές Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.). Το Μέρος Α της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 2421/86 (Εγκαταστάσεις σε κτίρια: Δίκτυα διανομής ζεστού νερού για θέρμανση κτιριακών χώρων) [4] έχει ως στόχο να βοηθήσει όσους ασχολούνται με τη θέρμανση των κτιρίων στο: να διαμορφώσουν ένα δίκτυο, που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της μελέτης των αναγκών σε θέρμανση, να εξασφαλίζουν τις προϋποθέσεις για τη συνεχή, απρόσκοπτη, ήρεμη, ασφαλή και οικονομική λειτουργία του δικτύου, να επιτυγχάνουν τον χρόνο ζωής του, που επιβάλλει η σημερινή στάθμη της τεχνολογίας. Η περιοχή εφαρμογής του Μέρους Α αρχίζει από τους κεντρικούς συλλέκτες προσαγωγής και απαγωγής στο λεβητοστάσιο και τελειώνει στα συστήματα που προσδίδουν τη θερμότητα στους προς θέρμανση χώρους. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και το Μέρος Β της εν λόγω Τ.Ο.Τ.Ε.Ε., με τον τίτλο «Εγκαταστάσεις Θέρμανσης Κτιριακών χώρων με ζεστό νερό Λεβητοστάσια». Σκοπός του 2 ου Μέρους είναι να βοηθήσει ως προς την επιλογή και την εγκατάσταση του εξοπλισμού και των λοιπών στοιχείων που εξασφαλίζουν τη θερμοκρασιακή άνεση σε συνδυασμό με οικονομική και ασφαλή λειτουργία. Πιο συγκεκριμένα, ο σκοπός είναι να καθοριστούν υποχρεώσεις και να δοθούν κατευθύνσεις και υποδείξεις για τη σύνταξη μελέτης, την κατασκευαστική διαμόρφωση, τη συντήρηση και ασφαλή λειτουργία των λεβητοστασίων κεντρικής θέρμανσης. Η Οδηγία αναφέρεται τόσο στα νέα όσο και στα υφιστάμενα λεβητοστάσια (γι αυτά ισχύουν Σελίδα 46

57 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις όσα αναφέρονται σε θέματα ασφάλειας και συντήρησης καθώς και οι συστάσεις για οικονομικότερη λειτουργία). Ένας ακόμη σημαντικός κανονισμός που διέπει τη δόμηση κτιρίων γενικότερα είναι ο Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός (ΓΟΚ). Ο ΓΟΚ περιλαμβάνει ένα σύνολο διατάξεων και μέτρων που σχετίζονται με τη δόμηση αστικών κέντρων και μεμονωμένων κατοικιών ή κτισμάτων. Καταγράφει τους όρους και τις προϋποθέσεις που πρέπει να τηρούνται τόσο στη δομική εκμετάλλευση των δημοσίων ή ιδιωτικών οικοπέδων, όσο και στη διαμόρφωση των κοινόχρηστων χώρων των οικισμών. Το 2012 ψηφίστηκε ο νέος Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός ΝΟΚ (Νόμος 4067/2012) [5], που είναι αυτός που ισχύει πλέον. Ο ΝΟΚ καταργεί ή τροποποιεί άρθρα ή παραγράφους αυτών, ενώ στην προσπάθεια εναρμόνισης με τις Οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης προβλέπει τη χρήση συστημάτων ήπιων μορφών ενέργειας σε δημόσιους ή ιδιωτικούς χώρους κατοικιών. Γεγονός είναι, επίσης, ότι ο Νέος Κανονισμός συμπεριλαμβάνει σε μεγαλύτερο βαθμό διατάξεις που σχετίζονται με τις υπάρχουσες περιβαλλοντικές συνθήκες. Πρέπει εξάλλου να σημειωθεί ότι, αναπόσπαστο κομμάτι κάθε ΓΟΚ αποτελεί ο Κτιριοδομικός Κανονισμός, ο οποίος κατά βάση προδιαγράφει τις απαιτήσεις των Η/Μ εγκαταστάσεων. Στο νέο ΓΟΚ δεν γίνεται τέτοια αναφορά, κάτι που κρίνεται απαραίτητο καθώς ο ισχύων σήμερα Κτιριοδομικός χρήζει αναθεώρησης ως προς τους χώρους εγκαταστάσεων, τις απαιτήσεις σε νέες τεχνολογίες και, βέβαια, ως προς τα θέματα που ανακύπτουν από τον Κ.Εν.Α.Κ. Είναι σαφές λοιπόν ότι ο νέος ΓΟΚ, χωρίς νέο Κτιριοδομικό Κανονισμό, παρουσιάζει σημαντικό έλλειμμα ως προς την «καρδιά» της δόμησης που είναι οι εγκαταστάσεις [6]. Σύμφωνα με τον ΝΟΚ (2012), δεν απαιτείται Άδεια Δόμησης ή έγκριση εργασιών μικρής κλίμακας για την τοποθέτηση κλιματιστικών και επίτοιχων λεβήτων αερίου για θέρμανση και παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) σε υφιστάμενα κτίρια, σύμφωνα με την παράγραφο 10 του άρθρου 16, καθώς και για την εγκατάσταση συστοιχίας επίτοιχων λεβήτων αερίου για θέρμανση ή παραγωγή ζεστού νερού χρήσης σε ισόγειους υπαίθριους χώρους κατοικιών, εγκατάσταση συστημάτων τροφοδοσίας, ρύθμισης και μέτρησης φυσικού αερίου (ρυθμιστές, μετρητές, παροχετευτικοί αγωγοί), εγκατάσταση συστημάτων Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Αποδοτικότητας (ΣΗΘΥΑ), υπέργειων σταθμών διανομής ή μέτρησης και ρύθμισης φυσικού αερίου, σύμφωνα με το άρθρο 17. Επίσης, σύμφωνα με το Άρθρο 16 του ΝΟΚ (Λειτουργικά, ενεργειακά και διακοσμητικά στοιχεία στις όψεις του κτιρίου), κλιματιστικά στοιχεία και επίτοιχοι λέβητες αερίου για θέρμανση ή παραγωγή ζεστού νερού χρήσης στις όψεις των νέων κτιρίων, μετά τη δημοσίευση του ΝΟΚ, οφείλουν να είναι ενσωματωμένα και να μην προεξέχουν από την επιφάνεια των όψεων του κτιρίου. Σε υφιστάμενα κτίρια επιτρέπεται να εξέχουν μέχρι πενήντα (50) εκατοστά και, μόνο όταν δεν μπορούν να τοποθετηθούν επί των εξωστών ή των δωμάτων, να τοποθετούνται σε ύψος μεγαλύτερο των τριών 3,00 μ. από τη στάθμη του πεζοδρομίου, και με πρόβλεψη κατάλληλης απορροής των συμπυκνωμένων υδρατμών, για κτίρια που βρίσκονται στην οικοδομική γραμμή και η λειτουργία τους δεν υπερβαίνει τα επιτρεπόμενα όρια ηχητικής ρύπανσης. Στις όψεις του κτιρίου επιτρέπεται η εγκατάσταση μετρητικών και ρυθμιστικών διατάξεων φυσικού αερίου Ευρωπαϊκές Οδηγίες και Πρότυπα Ένα πλήθος Οδηγιών και Κανονισμών σε Ευρωπαϊκό επίπεδο αλλά και διάφορα πρότυπα διέπουν τις διαδικασίες και τις προδιαγραφές των συστημάτων θέρμανσης και παρουσιάζονται εν συντομία στο παρόν υποκεφάλαιο. Αρχής γενομένης με την Οδηγία 31/2010/ΕΚ, η οποία αποτελεί ένα κοινό πλαίσιο για Σελίδα 47

58 τη μεθοδολογία υπολογισμού της συνολικής ενεργειακής απόδοσης κτιρίων και κτιριακών μονάδων, για την εφαρμογή των ελάχιστων απαιτήσεων για την ενεργειακή απόδοση των νέων αλλά και υφιστάμενων κτιρίων, για τη δημιουργία εθνικών σχεδίων για αύξηση του αριθμού των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας, την ενεργειακή πιστοποίηση των κτιρίων ή κτιριακών μονάδων, την τακτική επιθεώρηση των συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού κτιρίων, αλλά και τη δημιουργία ανεξάρτητων συστημάτων ελέγχου για τα πιστοποιητικά ενεργειακών επιδόσεων και τις εκθέσεις επιθεώρησης. Σύμφωνα με τον Κανονισμό 305/2011 του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, για τη θέσπιση εναρμονισμένων όρων εμπορίας προϊόντων του τομέα των δομικών κατασκευών και για την κατάργηση της Οδηγίας 89/106/ΕΟΚ του Συμβουλίου, και όπως αναφέρεται στο Παράρτημα Ι για την «Εξοικονόμηση ενέργειας και διατήρηση της θερμότητας», οι εγκαταστάσεις θέρμανσης, ψύξης, φωτισμού και αερισμού, πρέπει να σχεδιάζονται και να οικοδομούνται κατά τρόπον ώστε η απαιτούμενη κατανάλωση ενέργειας κατά τη χρησιμοποίηση του έργου να είναι χαμηλή, λαμβανομένων υπόψη των ενοίκων και των κλιματικών δεδομένων του τόπου. Οι συσκευές θέρμανσης χώρων (π.χ. λέβητες θερμού ύδατος με υγρά ή αέρια καύσιμα) υπόκεινται στη Νομοθεσία που προβλέπει σήμανση CE. Με το ΠΔ 335/1993, σε εναρμόνιση με την Οδηγία 89/106/ΕΟΚ, καθιερώθηκε η πιστοποίηση των λεβήτων και η σήμανσή τους με το σήμα CE. Έτσι, όλοι οι πιστοποιημένοι από διαπιστευμένο φορέα πιστοποίησης λέβητες ανεξαιρέτως οφείλουν να φέρουν τη σήμανση CE, η οποία και επιβεβαιώνει την καλή ενεργειακή απόδοση και την ασφαλή λειτουργία του λέβητα, που συνοδεύεται από σχετικό πιστοποιητικό το οποίο χορηγεί στον κατασκευαστή ο φορέας πιστοποίησης. Σημειώνεται ότι η πιστοποίηση γίνεται για τον λέβητα μαζί με τον αντίστοιχο καυστήρα, όπως διατίθεται στο εμπόριο, συνεπώς η αλλαγή καυστήρα με άλλον εκτός αυτού της δοκιμής αποτελεί παράβαση του ΠΔ 335/1993. Μαζί με τη σήμανση CE δηλώνεται και η κλάση της ενεργειακής απόδοσης του λέβητα (βλ. σχετικό υπόδειγμα ). Το πλήθος των αστεριών που αναγράφονται στην ετικέτα υποδηλώνει το επίπεδο της ενεργειακής απόδοσης του λέβητα που την φέρει (ανάλογα με την ενεργειακή απόδοση κατατάσσονται σε τέσσερις κατηγορίες: από ένα αστέρι - χαμηλός βαθμός απόδοσης, μέχρι και τέσσερα αστέρια - υψηλός βαθμός απόδοσης). Απαγορεύεται αυστηρά από το νόμο η εμπορία μη πιστοποιημένων συγκροτημάτων Λεβήτων Καυστήρων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι Οδηγίες 2009/125/ΕΚ για τον "Οικολογικό Σχεδιασμό" (Ecodesign) για προϊόντα που χρησιμοποιούν ή σχετίζονται με την ενέργεια (ErP - "Energy Related Products"), και 2010/30/ΕΕ για την "Ενεργειακή Σήμανση". Σύμφωνα με αυτές, και τους Κανονισμούς ΕΕ 811, 812, 813, 814/2013 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, καθορίζεται ο Οικολογικός Σχεδιασμός και η Ενεργειακή Σήμανση των προϊόντων που καταναλώνουν ενέργεια. Αυτό πραγματοποιείται ταυτόχρονα σε όλη την ΕΕ, ενώ έχει εφαρμοσθεί από την 1 η Αυγούστου 2015 με την αντικατάσταση των ενσωματωμένων κυκλοφορητών των συσκευών από κυκλοφορητές υψηλής ενεργειακής απόδοσης. Από την 26 η Σεπτεμβρίου 2015 τίθεται σε εφαρμογή για τα προϊόντα θέρμανσης και παραγωγής ζεστού νερού. Σελίδα 48

59 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Η Οδηγία ErP αφορά τους λέβητες θέρμανσης και τις αντλίες θερμότητας ισχύος έως και 400 kw, τις μονάδες συμπαραγωγής έως 400 kw παραγωγή θερμότητας και 50 kw ηλεκτρικής ισχύος, τα δοχεία αδρανείας και ζεστού νερού χρήσης έως λίτρα, καθώς και εξαρτήματα εγκατάστασης, όπως συστήματα αυτοματισμού και ηλιακούς σταθμούς. Σημαντικό για τους τελικούς καταναλωτές είναι ότι οι λέβητες θέρμανσης, οι αντλίες θερμότητας, οι μονάδες ΣΗΘ και τα συνδυασμένα συγκροτήματα μέχρι 70 kw, καθώς και τα δοχεία έως 500 λίτρα και τα εξαρτήματα εγκατάστασης που ήδη αναφέρθηκαν, πρέπει να επισημαίνονται με την Ετικέτα Ενεργειακής Απόδοσης. Αυτή η Ετικέτα Ενεργειακής Απόδοσης, που είναι παρόμοια με τις γνωστές Ετικέτες Ενεργειακής Απόδοσης των οικιακών συσκευών, κατηγοριοποιεί την αποδοτικότητα ενός προϊόντος ή συγκροτήματος με τη βοήθεια των διαφόρων τάξεων Ενεργειακής Απόδοσης, από το Α +++ (για συγκροτήματα) ή Α ++ (για προϊόντα) έως το G (η τάξη Α +++ αντιπροσωπεύει ιδιαίτερα υψηλό βαθμό απόδοσης και η G χαμηλή απόδοση). Ανάλογα με τον τύπο του προϊόντος, υπάρχουν διάφορες πρόσθετες πληροφορίες, όπως π.χ. η επωνυμία ή το εμπορικό σήμα του προμηθευτή, η ονομαστική θερμική ισχύς σε kw και η στάθμη ηχητικής ισχύος. Σημειώνεται ότι, ειδικά για τους λέβητες, η Οδηγία ErP προβλέπει βαθμούς απόδοσης που μπορούν να επιτύχουν μόνον οι λέβητες συμπύκνωσης, και συνεπώς με την εφαρμογή της νέας νομοθεσίας στην Ευρωπαϊκή Ένωση θα εισάγονται και θα πωλούνται μόνο λέβητες συμπύκνωσης. Πρέπει επίσης να διευκρινιστεί ότι μόνο τα νέα συστήματα θέρμανσης θα πρέπει να έχουν τουλάχιστον την απόδοση των λεβήτων συμπύκνωσης. Οι συμβατικοί λέβητες, που είναι ήδη εγκατεστημένοι, δεν επηρεάζονται και θα μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν. Σχετική με το θέμα είναι και η Οδηγία 2010/30/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 19 ης Μαΐου 2010, για την ένδειξη της κατανάλωσης ενέργειας και λοιπών πόρων από τα συνδεόμενα με την ενέργεια προϊόντα μέσω της επισήμανσης και της παροχής ομοιόμορφων πληροφοριών σχετικά με αυτά. Σύμφωνα με το άρθρο 14 της εν λόγω Οδηγίας, τα συνδεόμενα με την ενέργεια προϊόντα που έχουν σημαντικό άμεσο ή έμμεσο αντίκτυπο στην κατανάλωση ενέργειας ή, κατά περίπτωση, άλλων βασικών πόρων κατά τη χρήση, και εφόσον υπάρχουν σοβαρά περιθώρια βελτίωσης της αποδοτικότητάς τους, θα πρέπει να διέπονται από κατ εξουσιοδότηση πράξη, όταν η παροχή πληροφοριών μέσω επισήμανσης μπορεί να παροτρύνει τους τελικούς χρήστες να αγοράζουν αποδοτικότερα προϊόντα. Σύμφωνα με το Άρθρο 3 της ίδιας Οδηγίας, κάθε κράτος μέλος οφείλει να διασφαλίσει ότι απαγορεύεται η επίθεση ετικετών, σημάτων, σύμβολων ή επιγραφών στα προϊόντα αυτά που δεν είναι σύμφωνα προς τις απαιτήσεις της Οδηγίας και των αντίστοιχων κατ εξουσιοδότηση πράξεων, εφόσον η τοποθέτησή τους ενδέχεται να παραπλανήσει ή να οδηγήσει σε σύγχυση τους τελικούς χρήστες σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας ή, κατά περίπτωση, άλλων βασικών πόρων κατά τη χρήση. Επίσης, τα κράτη μέλη οφείλουν να διασφαλίζουν ότι οι πληροφορίες για την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, άλλων μορφών ενέργειας και, ανάλογα με την περίπτωση, άλλων βασικών πόρων κατά τη χρήση, καθώς και οι συμπληρωματικές πληροφορίες, παρέχονται στους τελικούς χρήστες σύμφωνα με τις κατ εξουσιοδότηση πράξεις που εκδίδονται δυνάμει της παρούσας οδηγίας, μέσω δελτίου και ετικέτας σχετικών με τα προϊόντα τα οποία προσφέρονται προς πώληση, μίσθωση, μίσθωση-αγορά ή εκτίθενται προοριζόμενα για τελικούς χρήστες, άμεσα ή έμμεσα, με οποιοδήποτε μέσο τηλεπώλησης, συμπεριλαμβανομένου του διαδικτύου (Άρθρο 4). Ορισμένα τυποποιητικά έγγραφα που έχουν εγκριθεί και εκδοθεί προς εφαρμογή από τον Ελληνικό Οργανισμό Τυποποίησης ΕΛΟΤ και τα οποία που αφορούν στις κεντρικές θερμάνσεις είναι τα εξής: Πρότυπα ΕΛΟΤ (Σειρά ΕΛΟΤ ΕΝ 15316) σχετικά με τα «Συστήματα θέρμανσης σε κτίρια - Μέθοδος υπολογισμού των ενεργειακών απαιτήσεων και της επίδοσης των συστημάτων», Σελίδα 49

60 ΕΛΟΤ ΤΠ :2009 «Εγκαταστάσεις χαλύβδινων λεβήτων», Πρότυπα ΕΛΟΤ EN (Διατάξεις ελέγχου για συστήματα θέρμανσης) και ΕΝ (Έλεγχος εφαρμογών για θέρμανση, εξαερισμό και κλιματισμό - Ηλεκτρονικός έλεγχος μεμονωμένος εξοπλισμός ελέγχου ζώνης). Πρότυπο ΕΛΟΤ EN «Συστήματα θέρμανσης σε κτίρια - Έλεγχος λεβήτων και συστήματα θέρμανσης» Τέλος, και για λόγους πληρότητας, παρατίθενται οι Κοινές Υπουργικές Αποφάσεις (ΚΥΑ) και τα Προεδρικά Διατάγματα (ΠΔ) που αφορούν τις απαιτήσεις απόδοσης των λεβήτων, τη ρύθμιση των καυστήρων και τα επιτρεπόμενα όρια εκπομπών, καθώς και την εναρμόνιση της ελληνικής νομοθεσίας με την Οδηγία 2009/142/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 30 ης Νοεμβρίου 2009 σχετικά με τις συσκευές αερίου: ΚΥΑ 11294/93: Όροι και επιτρεπόμενα όρια εκπομπών αερίων αποβλήτων από βιομηχανικούς λέβητες και ατμογεννήτριες, ελαιόθερμα και αερόθερμα που λειτουργούν με καύσιμα μαζούτ, ντίζελ, αέριο. Π.Δ. 335 (ΦΕΚ 143 Α/2.9.93): Απαιτήσεις απόδοσης για τους νέους λέβητες ζεστού νερού που τροφοδοτούνται με υγρά και αέρια καύσιμα σε συμμόρφωση προς την οδηγία 92/42/ΕΟ Κ/ ΚΥΑ 10315/93 (ΦΕΚ 369/Β/ ): Ρύθμιση θεμάτων σχετικών µε τη λειτουργία των σταθερών εστιών καύσης για τη θέρμανση κτιρίων και νερού (καθορισμός της μέγιστης επιτρεπόμενης τιμής του δείκτη αιθάλης και της θερμοκρασίας των καυσαερίων, καθορισμός υπευθύνων για τη συντήρηση της εγκατάστασης θέρμανσης, κλπ.). ΚΥΑ 15233/91 (ΦΕΚ 487 Β/4-7-91) «Συμμόρφωση της Ελληνικής Νομοθεσίας με την Οδηγία 90/396/ΕΟΚ (29/06/1990) σχετικά εμ τις συσκευές αερίου» ΚΥΑ Οικ. Β 3380/737 (ΦΕΚ 134 Β/1-3-95) Τροποποίηση της υπ αριθ /91 ΚΥΑ των Υπ. Εθν. Οικονομίας & Βιομηχανίας Ενέργειας & Τεχνολογίας σχετικά με τις συσκευές αερίου σε συμμόρφωση προς την Οδηγία 93/68/ΕΟΚ (22/07/1993). Σελίδα 50

61 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.2 Υπολογισμός της ετήσιας ζήτησης ενέργειας για τη θέρμανση κτιρίων Έλεγχος ισχύος λέβητα Ο προσδιορισμός των θερμικών αναγκών ενός κτιρίου αποτελεί πολύ σημαντική προϋπόθεση που πρέπει να ληφθεί ως βάση για τον σωστό και ακριβή σχεδιασμό της εγκατάστασης θέρμανσης. Οι θερμικές ανάγκες, που αποτελούν ιδιότητα του χώρου ή του κτιρίου, είναι ανεξάρτητες από το σύστημα θέρμανσης που πρόκειται να εγκατασταθεί. Πιο συγκεκριμένα, εξαρτώνται από το μέγεθος του χώρου, τον τρόπο κατασκευής των τοίχων, το μέγεθος και το υλικό κατασκευής των ανοιγμάτων, από τον αερισμό καθώς και από άλλους παράγοντες. Η μεθοδολογία του υπολογισμού των θερμικών αναγκών βασίζεται στους νόμους της μετάδοσης θερμότητας. Για τον λόγο αυτό στη συνέχεια παρατίθενται κάποιες βασικές έννοιες και η βασική ορολογία που χρησιμοποιούνται για τα συστήματα θέρμανσης. Κατά τους υπολογισμούς πρέπει να καθοριστούν και να εκλεγούν πολλά μεγέθη, όπως π.χ. θερμοκρασίες χώρων διαφόρων χρήσεων, ποσότητες αερισμού κλπ. Μάλιστα, ο υπολογισμός των θερμικών αναγκών γίνεται για κάθε χώρο του κτιρίου ξεχωριστά, ώστε να είναι δυνατόν να προσδιορισθεί το μέγεθος των θερμαντικών σωμάτων του κάθε χώρου. Έτσι, το σύνολο των θερμικών αναγκών του κτιρίου προκύπτει από το άθροισμα των θερμικών αναγκών όλων των χώρων που θερμαίνονται. Οι θερμικές ανάγκες ενός κτιρίου αποτελούν συγχρόνως και τις μέγιστες θερμικές απώλειες του κτιρίου. Οι πραγματικές θερμικές απώλειες ενός κτιρίου είναι μικρότερες από το ποσό θερμότητας που μπορεί να προσδώσει η εγκατάσταση θέρμανσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο σχεδιασμός της εγκατάστασης γίνεται έτσι ώστε να καλύπτει τις απώλειες του κτιρίου ακόμη και στις ελάχιστες πιθανές τιμές της εξωτερικής θερμοκρασίας (μέση ελάχιστη εξωτερική θερμοκρασία της περιοχής). Σημειώνεται εδώ ότι, όσα αναφέρονται στις επόμενες παραγράφους αποσκοπούν στο να δώσουν κάποια βασικά στοιχεία σχετικά με την εκτίμηση της ετήσιας ζήτησης ενέργειας για τη θέρμανση των κτιρίων προκειμένου ο εγκαταστάτης-συντηρητής καυστήρων και συσκευών θέρμανσης να είναι εις θέση να ελέγξει την ωφέλιμη ισχύ του εγκατεστημένου λέβητα σε μια υφιστάμενη εγκατάσταση θέρμανσης. Σε μεγαλύτερο βάθος, δε, ο λεπτομερής υπολογισμός των θερμικών αναγκών των κτιρίων είναι μια σύνθετη εργασία που αποτελεί υποχρέωση του μελετητή μηχανικού Βασική ορολογία χρησιμοποιούμενη για τα συστήματα θέρμανσης Στο παρόν υποκεφάλαιο παρέχονται οι ορισμοί των βασικότερων μεγεθών που αναφέρονται σε και σχετίζονται με τον υπολογισμό της ετήσιας ζήτησης ενέργειας για τη θέρμανση των κτιρίων. Πρόκειται για έννοιες, μεγέθη και παραμέτρους η γνώση των οποίων αποτελεί κύρια προϋπόθεση για την κατανόηση και της διαδικασίας θέρμανσης ενός τυπικού κτιρίου. Η θερμογόνος δύναμη (ή αλλιώς θερμογόνος ικανότητα ή / και θερμαντική ικανότητα) αποτελεί μία εκ των βασικών ιδιοτήτων των καυσίμων, μαζί με την πυκνότητα αλλά και τη θερμοκρασία ανάφλεξης. Μάλιστα, το μέγεθος αυτό αποτελεί και στοιχείο σύγκρισης μεταξύ των διαφόρων ειδών καυσίμων. Η θερμογόνος δύναμη (Η) χαρακτηρίζεται ως η κύρια ενεργειακή ιδιότητα μιας ουσίας και ορίζεται ως η ποσότητα θερμότητας η οποία εκλύεται κατά την πλήρη καύση μίας μονάδας ποσότητας (μάζας ή όγκου) Σελίδα 51

62 της ουσίας αυτής. Η θερμογόνος δύναμη μετράται σε kj/kg ή kwh/kg ή kj/m³ ή kwh/m³ ή kcal/kg ή kcal/m 3, με ειδικές συσκευές που ονομάζονται θερμιδόμετρα [7]. Αναλόγως της φύσης του νερού που παράγεται κατά την αντίδραση της καύσης, η θερμογόνος δύναμη διακρίνεται στην ανώτερη θερμογόνο δύναμη (ΑΘΔ), όπου το νερό βρίσκεται σε υγρή μορφή, και στην κατώτερη θερμογόνο δύναμη (ΚΘΔ), όπου το παραγόμενο νερό απαντάται σε αέρια μορφή (υδρατμοί). Η διαφορά μεταξύ ανώτερης και κατώτερης θερμογόνου δύναμης είναι η λεγόμενη λανθάνουσα θερμότητα συμπύκνωσης των υδρατμών. Ως εκ τούτου, η κατώτερη θερμογόνος δύναμη των καυσίμων υπολογίζεται από την ανώτερη θερμογόνο δύναμη με αφαίρεση της λανθάνουσας θερμότητας των ατμών. Σε όλες τις πρακτικές εφαρμογές η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι υψηλότερη από 100 C, οπότε η κατώτερη θερμογόνος δύναμη ενός καυσίμου είναι αυτή που κατά βάση - προσδιορίζει το θερμικό περιεχόμενο που εκλύεται κατά την καύση ενός καυσίμου. Στον Πίνακα 1.1 παρατίθενται οι τυπικές τιμές για την Θερμογόνο Δύναμη των συνηθέστερων καυσίμων. Πίνακας 1.1: Τυπικές τιμές για τη θερμογόνο δύναμη διαφόρων καυσίμων Καύσιμο Θερμογόνος Δύναμη (kwh/kg) Πετρέλαιο 10,2 Φυσικό Αέριο 11,2 Ξύλο (καυσόξυλα) 4,2 Τύποι Βιομάζας: Πελλέτες Πυρηνόξυλο Θρυμματισμένο ξύλο Άχυρο Κουκούτσι ροδάκινου Καθοριστικές παραμέτρους για την εκτίμηση των θερμικών αναγκών ενός κτιρίου αποτελούν οι έννοιες των θερμικών απωλειών (απωλειών θερμότητας) αλλά και των θερμικών κερδών, αντίστοιχα. Πράγματι, κανένα κτίριο δεν είναι δυνατόν να χαρακτηρίζεται από τέλεια μόνωση, και αυτός εξάλλου είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο η θέρμανση είναι απαραίτητη (προκειμένου δηλαδή να εξισορροπηθούν οι θερμικές απώλειες που παρατηρούνται στα κτίρια). Οι βασικοί παράγοντες που προκαλούν απώλειες θερμότητας στα κτίρια είναι: οι απώλειες θερμοπερατότητας, και, οι απώλειες διείσδυσης αέρα ή αερισμού Ξεκινώντας με την πρώτη κατηγορία απωλειών θερμότητας, οι απώλειες θερμοπερατότητας είναι οι απώλειες θερμότητας που προέρχονται από το κτιριακό κέλυφος (τοιχοποιία, ανοίγματα, δάπεδα, οροφές, κλπ.). Στην ουσία πρόκειται για θερμικές απώλειες λόγω του φαινομένου μετάδοσης της θερμότητας με αγωγιμότητα (αγωγή), καθώς λόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας στο εσωτερικό του κτιρίου (χάριν της θέρμανσης) πραγματοποιείται ροή θερμότητας από τον εσωτερικό χώρο προς το εξωτερικό (ψυχρότερο) περιβάλλον. Για τα δομικά στοιχεία που εφάπτονται με το έδαφος, υπολογίζονται οι απώλειες μέσω του εδάφους προς τον εξωτερικό αέρα και οι απώλειες προς τα υπόγεια ύδατα. 4,72 5,28 4,22 4,00 5,67 Σελίδα 52

63 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Όπως φαίνεται και από την παρακάτω σχέση, οι θερμικές απώλειες λόγω θερμοπερατότητας είναι ανάλογες της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού χώρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος και για ένα δομικό στοιχείο εξαρτώνται άμεσα από αυτή την θερμοκρασιακή διαφορά: Q (W) = A U (Τ εσ Τ εξ ) όπου: Α: το εμβαδόν του εξεταζόμενου δομικού στοιχείου (m 2 ) U: ο συντελεστής θερμοπερατότητας (W/(m 2 C). Τ εσ Τ εξ : η διαφορά εσωτερικής εξωτερικής θερμοκρασίας Ο συντελεστής θερμοπερατότητας (U-value) ορίζεται ως η ποσότητα της θερμότητας που περνά σε ένα δευτερόλεπτο μέσα από τις απέναντι πλευρές ενός κύβου πλευράς 1 m, όταν η διαφορά θερμοκρασιών μεταξύ των δυο επιφανειών του στοιχείου είναι 1 C. Αυτή εξαρτάται από τις ιδιότητες που έχουν τα υλικά που συνθέτουν την κατασκευή ενός δομικού στοιχείου [8], δηλαδή: το συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (συντελεστής λ), την περιεκτικότητά τους σε υγρασία, και το πάχος τους. Όπως είναι προφανές, όσο μεγαλύτερη η τιμή του συντελεστή θερμοπερατότητας και όσο μεγαλύτερη η θερμοκρασιακή διαφορά, τόσο πιο έντονες είναι οι θερμικές απώλειες. Κατά τη μελέτη των θερμικών απωλειών είναι θεμιτό ο U να λαμβάνεται με μεγαλύτερη τιμή από την αντίστοιχη που έχει υπολογιστεί κατά τη μελέτη θερμομόνωσης. Συγκεκριμένα, για τον υπολογισμό των θερμικών (ή ψυκτικών) φορτίων κτιρίων συνιστάται κατά περίπτωση μία προσαύξηση του συντελεστή θερμοπερατότητας από 10% έως 30% για τους εξωτερικούς τοίχους, τα δάπεδα και τις οροφές (κυρίως λόγω αστοχιών στην κατασκευή ή λόγω διείσδυσης υγρασίας μέσα στα υλικά). Ειδικά σε περιπτώσεις που προσδοκάται αυξημένη ποσότητα υγρασίας στο δομικό στοιχείο λόγω καιρικών συνθηκών, η αύξηση του συντελεστή θερμοπερατότητας μπορεί να είναι μέχρι 50%, με γνώμονα την παλαιότητα της μόνωσης με την πάροδο του χρόνου [9], [10]. Οι απώλειες διείσδυσης αέρα ή αερισμού προέρχονται από την εναλλαγή του αέρα με το εξωτερικό περιβάλλον και οφείλονται στη χαμηλότερη θερμοκρασία του εισερχόμενου αέρα. Από την άλλη, βέβαια, η διαδικασία του αερισμού σε ένα κτίριο είναι απαραίτητη (ακόμη και κατά την περίοδο της θέρμανσης), καθώς έτσι ανανεώνεται ο αέρας και περιορίζεται η συγκέντρωση αυτού σε CΟ 2, επανέρχεται η υγρασία στο εσωτερικό σε φυσιολογικά επίπεδα, και απομακρύνονται οι επιβλαβείς ουσίες του εσωτερικού αέρα. Στην περίπτωση μη ύπαρξης εξαερισμού υπολογίζονται οι απώλειες από τις χαραμάδες που οφείλονται στη διαφορά εσωτερικής-εξωτερικής πίεσης, η οποία και προκαλεί τη διείσδυση του αέρα. Αντίθετα, εάν υφίσταται σε ένα κτίριο μηχανισμός εξαερισμού, τότε θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και ο όγκος του εισερχόμενου αέρα. Προκειμένου να υπολογιστεί με σωστό τρόπο η τελική ζήτηση ενέργειας ενός κτιρίου για θέρμανση, δεν αρκεί η εκτίμηση των συνολικών απωλειών θερμότητας από αυτό. Ο λόγος είναι ότι ένα μέρος των προαναφερθεισών απωλειών (λόγω αγωγιμότητας & λόγω αερισμού) καλύπτονται από τα θερμικά κέρδη (κατά βάση τα ηλιακά, αλλά και τα εσωτερικά κέρδη). Σελίδα 53

64 Τα εσωτερικά θερμικά κέρδη περιλαμβάνουν οποιαδήποτε ποσότητα θερμότητας παράγεται εντός του θερμαινόμενου χώρου, εκτός αυτής που προέρχεται φυσικά από τα συστήματα θέρμανσης, δηλ. τη θερμότητα που εκπέμπεται από τον ανθρώπινο οργανισμό, από ηλεκτρικές συσκευές και φωτιστικά, κλπ. Για τον υπολογισμό τους χρησιμοποιούνται μέσες μηνιαίες ή εποχιακές τιμές. Ως ηλιακά κέρδη ορίζονται τα θερμικά κέρδη από την ηλιακή ακτινοβολία η οποία εισέρχεται εντός του κτιρίου μέσω παραθύρων ή άλλων διαφανών υαλοστασίων καθ όλη την διάρκεια της περιόδου θέρμανσης. Τα ηλιακά κέρδη εξαρτώνται από την ηλιοφάνεια της περιοχής, τον προσανατολισμό των επιφανειών που απορροφούν θερμότητα μέσω ηλιακής ακτινοβολίας, τις διατάξεις σκίασης και τα χαρακτηριστικά μετάδοσης και απορρόφησης των υλικών των επιφανειών. Πάντως, τα θερμικά κέρδη συμβάλλουν στη διαδικασία θέρμανσης ενός κτιρίου μόνο κατά ένα μικρό γενικά ποσοστό η Κ, το οποίο ονομάζεται συντελεστής χρησιμοποίησης θερμικών κερδών, διότι τα ηλιακά κέρδη δεν προσλαμβάνονται σε ομαλή βάση και αδιάλειπτα, αλλά μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας (εντούτοις, είναι ιδιαίτερα σημαντικός ο ρόλος και η συμβολή τους στα βιοκλιματικά κτίρια, καθώς στην περίπτωση αυτή καλείται να καλυφθεί ένα μεγάλο μέρος των αναγκών θέρμανσης ενός κτιρίου μέσω αυτών). Αντιθέτως η ανάγκη για θέρμανση υφίσταται σε 24ωρη βάση. Έτσι, συμβαίνει συχνά τα ημερήσια - ηλιακά και εσωτερικά - κέρδη να υπερβαίνουν τις απαιτήσεις θέρμανσης κατά τη διάρκεια της ημέρας, με συνέπεια ένα μέρος τους να απορρίπτεται στο περιβάλλον, και η περίσσεια να αποθηκεύεται ως θερμότητα στην τοιχοποιία και τα δομικά στοιχεία του κτιρίου. Η αποθήκευση αυτή της περισσευούμενης θερμότητας είναι ανάλογη της θερμοχωρητικότητας των δομικών στοιχείων (γνωστή και ως «θερμική αδράνεια» του κτιρίου). Μάλιστα, όσο μεγαλύτερη είναι η θερμική αδράνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα του κτιρίου να αποθηκεύει τα θερμικά κέρδη στα δομικά του στοιχεία [11]. Η τελευταία παράμετρος που αναλύεται εδώ και που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των ενεργειακών αναγκών των κτιρίων - είναι οι βαθμοημέρες θέρμανσης (heating degree days). Αυτές αποτελούν ένα μέτρο του πόσους βαθμούς και για πόσες ημέρες σε ένα έτος η τιμή της θερμοκρασίας περιβάλλοντος είναι χαμηλότερη από μία βασική θερμοκρασία άνεσης (baseline comfort temperature) και το μέτρο αυτό χρησιμοποιείται στους υπολογισμούς για την κατανάλωση ενέργειας που απαιτείται για τη θέρμανση των κτιρίων Μεθοδολογία υπολογισμού των θερμικών αναγκών κτιρίων Στην Ελλάδα δεν υφίσταται κάποιος συγκεκριμένος θεσμοθετημένος κανονισμός για τον υπολογισμό των θερμικών αναγκών των κτιρίων. Εντούτοις, η μέθοδος υπολογισμού που επικράτησε στον ελληνικό χώρο είναι αυτή που αναφέρεται στις δύο εκδόσεις του γερμανικού Κανονισμού DIN 4701, που έχουν διαφοροποιηθεί μεταξύ τους από την επίδραση της ενεργειακής κρίσης και την εξέλιξη των αυτοματισμών. Σε γενικές γραμμές, ο τρόπος υπολογισμού των φορτίων της μεθόδου DIN 4701/1959 διατηρήθηκε και στην καινούργια έκδοση του 1983, η οποία περιέλαβε επιπλέον τις σύγχρονες αντιλήψεις σχετικά με τη διείσδυση του αέρα στα κτίρια, την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, καθώς και τη θερμοχωρητικότητα των κτιρίων. Εκτός αυτού, η χρησιμοποίηση κατάλληλων συστημάτων αυτόματου ελέγχου οδήγησε στην κατάργηση του συντελεστή προσαύξησης λόγω διακοπτόμενης λειτουργίας. Επίσης, καταργήθηκε και ο συντελεστής προσαύξησης λόγω προσανατολισμού. Σελίδα 54

65 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Υπολογισμός θερμικών απωλειών μπορεί να γίνει και με τη μέθοδο της ASHRAE, η οποία δεν προβλέπει γενικά προσαυξήσεις και υπολογίζει με διαφορετικό τρόπο τις απώλειες προς το έδαφος από ότι το DIN Γενικά, η μέθοδος αυτή είναι απλούστερη στην εφαρμογή της και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με τον υπολογισμό των φορτίων ψύξης. Έτσι, προκειμένου να γίνει ένας σωστός υπολογισμός των αναγκών ενός κτιρίου σε θέρμανση, πρέπει καταρχήν να υπολογιστούν οι συντελεστές θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων του κτιρίου βάσει του Κ.Εν.Α.Κ. Στον Κανονισμό αναφέρονται οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας και οι πυκνότητες των πιο συνηθισμένων στον ελληνικό χώρο υλικών, καθώς και ο τρόπος υπολογισμού της θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων που προκύπτουν από συνδυασμό αυτών των υλικών. Μία άλλη παράμετρος που πρέπει να προσδιοριστεί προκειμένου να γίνει ακριβής υπολογισμός των θερμικών αναγκών ενός κτιρίου είναι η πιθανή δυσμενέστερη (δηλ. χαμηλότερη) εξωτερική θερμοκρασία στην περιοχή, που ήδη υπάρχει ή πρόκειται να κατασκευαστεί το κτίριο. Σύμφωνα με τον Κ.Εν.Α.Κ., ως θερμοκρασία υπολογισμού των θερμικών αναγκών ορίζεται η μέση ελάχιστη εξωτερική θερμοκρασία, δηλαδή η ελάχιστη τιμή της θερμοκρασίας που μπορεί να εμφανιστεί μία φορά το χρόνο, για δύο τουλάχιστον συνεχόμενες ημέρες. Επίσης, τόσο στον Κ.Εν.Α.Κ. όσο και στις συνοδευτικές Τεχνικές Οδηγίες παρέχονται οι συνιστώμενες θερμοκρασίες σχεδιασμού για θέρμανση (θερμική άνεση) σε κατοικίες, γραφεία καταστήματα, εκπαιδευτικά κτίρια, νοσοκομεία, ξενοδοχεία κλπ. Οι θερμοκρασίες δίνονται για κάθε χώρο των κτιρίων, και με βάση τις θερμοκρασίες αυτές γίνεται ο υπολογισμός των θερμικών φορτίων σε κάθε θερμαινόμενο χώρο. Ανακεφαλαιώνοντας, προκειμένου να πραγματοποιηθεί ο υπολογισμός των θερμικών αναγκών για ένα κτίριο απαιτούνται τα ακόλουθα δεδομένα: Σχέδιο θέσης του κτιρίου. Στο σχέδιο αυτό πρέπει να φαίνεται ο Βορράς, ενώ απαιτούνται και τα ύψη των γειτονικών κτιρίων. Κατόψεις και τομές. Ο λόγος είναι ότι από τις κατόψεις και τις τομές πρέπει να μπορούν εύκολα να υπολογιστούν οι διαστάσεις των χώρων και των ανοιγμάτων τους, αλλά να είναι εμφανείς και οι χρήσεις όλων των χώρων του κτιρίου. Περιγραφή της κατασκευής του κτιρίου, με λεπτομέρειες όσον αφορά τα πάχη και τα υλικά των δομικών στοιχείων, κλπ. Κλιματικά δεδομένα, και συγκεκριμένα η μέση ελάχιστη εξωτερική θερμοκρασία, η διεύθυνση και η ένταση των επικρατούντων ανέμων. Όπως γίνεται αντιληπτό, η παραπάνω διαδικασία υπολογισμού είναι αρκετά περίπλοκη και δεν θα γίνει περαιτέρω αναφορά σε αυτή (ούτως ή άλλως, οι σχετικές μελέτες γίνονται με τη βοήθεια / χρήση κατάλληλου λογισμικού). Για λόγους πληρότητας, στη συνέχεια παρουσιάζεται συνοπτικά, και με τη βοήθεια ενός «απλού» παραδείγματος, η διαδικασία διαστασιολόγησης ενός λέβητα με βάση την προαναφερθείσα μεθοδολογία, η οποία στην ουσία βασίζεται στην εφαρμογή πολλές φορές όσες και οι θερμαινόμενοι χώροι ενός κτιρίου - του τύπου του κεφ , δηλ. του: Q (W) = A U (Τ εσ Τ εξ ). Έτσι, εάν η εν λόγω σχέση εφαρμοστεί σε μία κατοικία όπως αυτή του Σχήματος 1.1, και λαμβάνοντας υπόψη ότι οι θερμοκρασίες σχεδιασμού είναι για μεν του εξωτερικού περιβάλλοντος Τ εξ = 0 ο C, η δε θερμοκρασία του εσωτερικού χώρου ληφθεί ως Τ εσ = 20 ο C, όπως φαίνεται και από το Σχήμα 1.1 προκύπτουν απώλειες της τάξης του 1 kw από το πάτωμα, 3 kw από τα κουφώματα, πάλι γύρω στα 3 kw Σελίδα 55

66 από τους πλευρικούς τοίχους, αλλά και 3 kw από την οροφή / σκεπή (βέβαια υπάρχουν και άλλες απώλειες, όπως αυτές της καμινάδας, που στην προκειμένη περίπτωση είναι της τάξης του 1 kw). Σύνολο δηλ. για μια τυπική κατοικία όπως αυτή του παρακάτω Σχήματος 10 kw, τα οποία θα πρέπει να καλυφθούν από το σύστημα λέβητα-καυστήρα. Σχήμα 1.1: Εκτίμηση των θερμικών απωλειών, με συνθήκες σχεδιασμού: Τ εξ = 0 ο C, Τ εσ = 20 o C Πηγή: Παρουσίαση Γ.Γ. ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης με Λέβητες και Αντλίες Θερμότητας : Με δεδομένη τη γραμμικότητα της σχέσης από την οποία υπολογίζεται η απαιτούμενη θερμική ισχύς (Q) ως προς τη διαφορά θερμοκρασίας (Τ εσ Τ εξ ), είναι προφανές ότι οι θερμικές απώλειες του κτιρίου για μια συγκεκριμένη τιμή της εσωτερικής θερμοκρασίας (π.χ. Τ εσ = 20 ο C) θα μεταβάλλονται γραμμικά, ξεκινώντας από μία τιμή της τάξης των 10 kw όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι 0 ο C, και όταν η θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος φτάσει και αυτή τους 20 ο C μηδενίζονται [12]. Μία κατανομή της θερμικής ισχύος για ένα κτίριο με τη θερμοκρασία εξωτερικού περιβάλλοντος δίνεται στο Σχήμα 1.2 (πάνω - αριστερά). Εάν τώρα είναι γνωστή η κατανομή των θερμοκρασιών κατά τη διάρκεια του χειμώνα (δηλ. στην περίοδο θέρμανσης) του τόπου όπου πρόκειται να εγκατασταθεί το υπό σχεδιασμό σύστημα θέρμανσης, τότε είναι εύκολο να υπολογιστεί η ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση του κτιρίου, και πιο συγκεκριμένα η κατανομή των ενεργειακών αναγκών για θέρμανση του κτιρίου. Έτσι, εάν για παράδειγμα διατίθεται μια κατανομή θερμοκρασιών χειμώνα, όπως αυτή του Σχήματος 1.2 (πάνω - δεξιά), η οποία στην προκειμένη περίπτωση μάλιστα αφορά την Β Κλιματική Ζώνη της χώρας, τότε πολλαπλασιάζοντας μία προς τις τιμές των δύο παραμέτρων που αντιστοιχούν στην ίδια θερμοκρασία εξωτερικού περιβάλλοντος προκύπτει η κατανομή των ενεργειακών αναγκών για θέρμανση (ως ενέργεια σε kwh ανά βαθμό Κ, συναρτήσει της εξωτερικής θερμοκρασίας), όπως φαίνεται στο επόμενο Σχήμα 1.2. Σελίδα 56

67 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Με τον τρόπο αυτό προσδιορίζονται οι θερμικές ενεργειακές ανάγκες ενός κτιρίου. Η όλη διαδικασία που παρουσιάστηκε χοντρικά βέβαια παραπάνω σχετίζεται άμεσα με τον υπολογισμό της θερμικής ισχύος του λέβητα που θα κληθεί να καλύψει τις θερμικές ανάγκες του κτιρίου, και αυτό καθώς στον λέβητα θα παράγεται η απαιτούμενη θερμότητα για τη θέρμανση του κτιρίου και η οποία στη συνεχεία πρέπει να μεταφερθεί στα θερμαντικά σώματα όλων των θερμαινόμενων χώρων του υπό εξέταση κτιρίου. Στο Σχήμα 1.3 παρουσιάζονται μαζί σε ένα διάγραμμα όλα τα κύρια αποτελέσματα αυτής της διαδικασίας, και πιο συγκεκριμένα η απαιτούμενη θερμική ισχύς του λέβητα και οι ενεργειακές ανάγκες για θέρμανση του εξεταζόμενου κτιρίου ως συνάρτηση της εξωτερικής θερμοκρασίας, μαζί με την ισχύ ενός λέβητα που στην προκειμένη περίπτωση θα μπορούσε να επιλεγεί για την κάλυψη των αναγκών (ισχύος άνω των 20 kw). Απαιτ. θερμική ισχύς (kw) Εξωτερική θερμοκρασία Τ εξ ( ο C) Εξωτερική θερμοκρασία Τ εξ ( ο C) Ενέργεια (kwh ανά βαθμό Κ) Ώρες (hr) Εξωτερική θερμοκρασία Τεξ ( ο C) Σχήμα 1.2: Διαδικασία υπολογισμού των ενεργειακών αναγκών θέρμανσης ενός κτιρίου κατοικίας συναρτήσει της θερμοκρασίας εξωτερικού περιβάλλοντος (για Τ εσ = 20 o C) Πηγή: Παρουσίαση Γ.Γ. ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης με Λέβητες και Αντλίες Θερμότητας : Ο λόγος για τον οποίο γίνεται αυτή η παράθεση είναι για να τονιστεί πόσο προσεκτικός πρέπει να είναι αυτός που θα κάνει την επιλογή του κατάλληλου λέβητα για την εγκατάσταση, καθώς όπως φαίνεται από το Σχήμα 1.3 και παρότι η απαιτούμενη θερμική ισχύς μπορεί να θεωρηθεί ότι μεταβάλλεται γραμμικά με την εξωτερική θερμοκρασία, το 50% περίπου της ενέργειας που απαιτείται για τη θέρμανση των χώρων εντοπίζεται σε ένα πολύ στενό θερμοκρασιακό διάστημα, μεταξύ π.χ. 7 και 12 ο C. Με άλλα Σελίδα 57

68 λόγια, με το ¼ της ισχύος του υπερδιαστασιολογημένου λέβητα του παραδείγματος (βλ. Σχήμα 1.3 κάτω) θα μπορούσε να καλυφθεί παραπάνω από το 50% των αναγκών σε ενέργεια [12]. Αντιλαμβάνεται, λοιπόν, κανείς πόσο περίπλοκη είναι τελικά η διαδικασία επιλογής του κατάλληλου κάθε φορά λέβητα, με κύριο γνώμονα βέβαια την αποφυγή της υπερδιαστασιολόγησής του (που οδηγεί σε περιττή κατανάλωση ενέργειας, λειτουργία σε μερικά φορτία με χαμηλούς βαθμούς απόδοσης, κλπ.). Σχήμα 1.3: Θερμική ισχύς και υπερδιαστασιολόγηση λέβητα Πηγή: Παρουσίαση Γ.Γ. ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης με Λέβητες και Αντλίες Θερμότητας : Μια απλούστερη μέθοδος για τον προσδιορισμό των αναγκών ενός κτιρίου σε θέρμανση σε ετήσια βάση, με σχετικά καλή ακρίβεια, είναι η μέθοδος των «βαθμοημερών θέρμανσης» (DD h ), οι οποίες εν γένει είναι διαθέσιμες από τους πίνακες με τα κλιματολογικά δεδομένα των διάφορων περιοχών πόλεων (στην προκειμένη περίπτωση ως θερμοκρασία βάσης θεωρούνται οι 18 βαθμοί Celsius). Πρέπει να σημειωθεί ότι, η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται κατά βάση στην περίπτωση που το ζητούμενο είναι η αντικατάσταση υφιστάμενου λέβητα, η ισχύς του οποίου (Q max ) μπορεί να υπολογιστεί από την απλή σχέση: F C x (18 T omin ) Σελίδα 58

69 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Q max = 1,5 x 24 x DD h όπου F C είναι η ενέργεια του καταναλισκόμενου καυσίμου και T omin η ελάχιστη θερμοκρασία σχεδιασμού ( C), η οποία επίσης προκύπτει από τους Πίνακες με τα κλιματικά δεδομένα των Ελληνικών πόλεων. Η ενέργεια του καταναλισκόμενου καυσίμου μπορεί να υπολογιστεί από την μέση κατανάλωση καυσίμου για ένα έτος (σε λίτρα πετρελαίου ή Νm 3 φυσικού αερίου) και την (κατώτερη) θερμογόνο δύναμη του καυσίμου (σε kwh/λίτρο ή kwh/ Νm 3 αντίστοιχα), αλλά και με άλλους τρόπους, π.χ. εάν από το ΠΕΑ του κτιρίου είναι γνωστή η ετήσια κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση ανά m 2 θερμαινόμενης επιφάνειας, μπορεί να πολλαπλασιαστεί με τη θερμαινόμενη επιφάνεια του κτιρίου (πάλι από το ΠΕΑ ή από στοιχεία του ιδιοκτήτη) και να προκύψει η ζητούμενη ποσότητα ενέργειας. Το 1,5 αντιστοιχεί σε ένα συντελεστή ασφαλείας 50%. Από όλα τα παραπάνω, γίνεται αντιληπτό ότι είναι πολύ σημαντικό ο τεχνικός /συντηρητής συστημάτων θέρμανσης να είναι σε θέση να εκτιμήσει, μέσω μετρήσεων και υπολογισμών, την πραγματική ισχύ ενός λέβητα που βρίσκεται εγκατεστημένος σε ένα λεβητοστάσιο. Είναι γεγονός ότι η ισχύς ενός λέβητα συνήθως απέχει πολύ από την αναγραφόμενη στην ταμπέλα του εάν βέβαια υπάρχει τέτοια στο λέβητα γι αυτό και ο υπολογισμός της είναι απαραίτητος. Είτε για την εκτίμηση υπερδιαστασιολόγησης του λέβητα, είτε για την συνεργασία του με τον καυστήρα, είτε για την αποφυγή σπατάλης ενέργειας, η διαδικασία αυτή είναι υποχρεωτική και όλοι οι τεχνικοί οφείλουν να την γνωρίζουν (αν και δυστυχώς, η πραγματικότητα είναι διαφορετική). Έτσι, λοιπόν, για τον προσεγγιστικό υπολογισμό της πραγματικής ισχύος του λέβητα προτείνεται η παρακάτω μεθοδολογία: Καυστήρας πετρελαίου: ο τεχνικός με τη βοήθεια ενός αναλυτή καυσαερίων ρυθμίζει τον καυστήρα (παροχή καυσίμου/αέρα) έτσι ώστε η θερμοκρασία των καυσαερίων στην πλήρη φόρτιση του λέβητα να είναι περίπου 180 ο C. Στη συνέχεια, υπολογίζεται η ψεκαζόμενη ποσότητα πετρελαίου στο θάλαμο καύσης, είτε υπολογιστικά με βάση το μπεκ και την πίεση της αντλίας πετρελαίου (V 2 = V 1 (P 2 /P 1 ) ), είτε χρησιμοποιώντας για το σκοπό αυτό έτοιμους πίνακες. Πολλαπλασιάζοντας την ποσότητα αυτή με τη θερμογόνο δύναμη του πετρελαίου (περίπου kcal/kg) είναι δυνατόν να υπολογιστεί η πραγματική ισχύς του λέβητα. Καυστήρας αερίου: ο τεχνικός, με τη βοήθεια αναλυτή καυσαερίων, ρυθμίζει τον καυστήρα (παροχή καυσίμου / αέρα) ώστε η θερμοκρασία καυσαερίων στην πλήρη φόρτιση του λέβητα να είναι περίπου 180 ο C. Ακολούθως, θα πρέπει να γίνει παρακολούθηση των ενδείξεων του μετρητή φυσικού αερίου με διαφορά ενός λεπτού της ώρας. Η διαφορά αυτή πολλαπλασιάζεται με το 60 και με τον τρόπο αυτό γίνεται η εκτίμηση της προσαγόμενης ποσότητας του αερίου (σε m 3 ). Στη συνέχεια, εάν πολλαπλασιαστεί αυτή η τιμή με τη θερμογόνο δύναμη του ΦΑ (~8500 kcal/m 3 ), μπορεί να υπολογιστεί η πραγματική ισχύς του συγκεκριμένου λέβητα. Και στις δύο παραπάνω περιπτώσεις καυστήρων διαφορετικού καυσίμου η τιμή της πραγματικής ισχύος που υπολογίζεται είναι στην ουσία η πραγματική ισχύς εισόδου (Q Input ), από την οποία αφαιρώντας το ποσοστό των απωλειών καύσης μπορεί με καλή προσέγγιση να βρεθεί η ονομαστική /ωφέλιμη ισχύς του λέβητα (Q output ) [13]. Σελίδα 59

70 1.3 Τύποι ενεργειακά αποδοτικών συστημάτων θέρμανσης και συσκευών Οι οικονομικές συνθήκες κάνουν την αναζήτηση οικονομικής θέρμανσης πιο επίκαιρη από ποτέ. Τα κύρια ερωτήματα που ταλανίζουν τους καταναλωτές είναι: Ποια είναι τα πιο αποδοτικά συστήματα θέρμανσης, Ποιες οι εναλλακτικές μορφές θέρμανσης; Ποια τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους; Ποιες είναι οι επιπτώσεις στην υγεία, το περιβάλλον και την οικονομία; Στη συνέχεια παρατίθενται ορισμένα στοιχεία που οφείλουν να γνωρίζουν αφενός οι τεχνικοί (για να μπορούν να διαμορφώσουν προτάσεις προς τους πελάτες τους) και αφετέρου οι καταναλωτές (χρήστες των συστημάτων θέρμανσης) προτού επιλέξουν σύστημα θέρμανσης. Πρέπει βεβαίως να σημειωθεί ότι, ένας πολύ βασικός παράγοντας που θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή είναι, όχι μόνο το αρχικό κόστος της επένδυσης, αλλά πολύ περισσότερο το πόσο θα κοστίσει το εκάστοτε σύστημα θέρμανσης κατά την λειτουργία του (δηλ. όσον αφορά την κατανάλωση καυσίμου και τη συντήρηση του). Στο σημείο αυτό είναι καλό τόσο οι τεχνικοί όσο και οι χρήστες / πελάτες να έχουν υπόψη τους το γεγονός ότι με την πάροδο του χρόνου οι τεχνολογίες θέρμανσης γίνονται όλο και πιο αποδοτικές και οικονομικές, ενώ ταυτόχρονα καινούργιες εναλλακτικές λανσάρονται στην αγορά. Ως εκ τούτου, κάποιοι καταναλωτές μπορεί να παρατείνουν για ένα εύλογο χρονικό διάστημα την πιθανή αντικατάσταση του υφιστάμενου εξοπλισμού του συστήματος θέρμανσής τους μέχρι να προκύψουν καλύτερες οικονομικές συνθήκες αλλά και αποδεδειγμένα βελτιωμένες τεχνολογικά λύσεις, πράγμα που είναι και θεμιτό και λογικό Τύποι συστημάτων Κατηγορίες συστημάτων θέρμανσης Η επιλογή ενός συστήματος θέρμανσης αποτελεί ένα όχι και τόσο εύκολο ζήτημα. Πέραν των κλασσικών συστημάτων ή/και τύπων συστημάτων που περιγράφονται στη συνέχεια, πολλές φορές ο καταναλωτής καταλήγει να επιλέξει μία εναλλακτική μέθοδο θέρμανσης, έχοντας ως γνώμονα πρωτίστως τα οφέλη για την τσέπη του, και δευτερευόντως τις θετικές συνέπειες για την υγεία και το περιβάλλον. Έτσι, ξεκινώντας την περιγραφή των συστημάτων θέρμανσης, θα πρέπει να αναφερθεί ότι υπάρχει μία ποικιλία από «πρώτες ύλες» ή «πηγές», δηλ. καύσιμα, που είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν σε ένα σύστημα θέρμανσης για το επιθυμητό αποτέλεσμα της παραγωγής θερμότητας. Αυτές μπορεί να είναι: η καύση καύσιμων ουσιών (στερεών, όπως ξύλο, pellet, υγρών όπως πετρέλαιο, βιοντίζελ, ή και αερίων όπως φυσικό αέριο, υγραέριο, βιοαέριο), η ηλεκτρική ενέργεια, η ηλιακή ενέργεια, η γεωθερμία (αντλίες θερμότητας). Τα συστήματα θέρμανσης αποτελούν τη βασική πηγή θέρμανσης ενός κτιρίου και μπορεί να είναι κεντρικά ή αυτόνομα. Έτσι, σε ένα δεύτερο επίπεδο, τα συνηθέστερα και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα συστήματα θέρμανσης γενικά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε: Συστήματα θέρμανσης με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, και Συστήματα θέρμανσης με καύση. Σελίδα 60

71 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Στην πρώτη κατηγορία περιλαμβάνονται τα ηλεκτρικά καλοριφέρ, οι θερμοπομποί (γνωστοί ως convectors) και τα θερμαντικά πάνελ. Ο τρόπος λειτουργίας αυτών των συσκευών θέρμανσης είναι με θερμαινόμενες αντιστάσεις. Είναι φτηνά στην απόκτηση, χαρακτηρίζονται όμως από υψηλό κόστος λειτουργίας. Από την άλλη, είναι αθόρυβα κατά τη λειτουργία τους και έχουν άμεση απόδοση. Ως εκ τούτου συνήθως προτείνονται περισσότερο για τοπικού χαρακτήρα θέρμανση και όχι ολόκληρου του σπιτιού. Εξίσου συχνή χρήση για θέρμανση έχουν και οι θερμάστρες κάτοπτρα με λυχνίες αλογόνου, χαλαζία υπέρυθρης κλπ. Οι συσκευές αυτές χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος λειτουργίας, ενώ χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή κατά τη χρήση τους, καθώς αποτελούν κίνδυνο πρόκλησης εγκαυμάτων ή πυρκαγιάς. Επιπλέον, το φως που παράγουν είναι δυνατόν να καταστεί ενοχλητικό για τον άνθρωπο. Μία ακόμη ευρεία κατηγορία θερμαντικών συσκευών που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια είναι τα αερόθερμα, τα κλιματιστικά και τα fancoil, τα οποία όμως εμφανίζουν αρκετά μειονεκτήματα, όπως το ότι παράγουν θερμό και ξηρό αέρα, είναι θορυβώδη, θερμαίνουν ανομοιόμορφα το χώρο (κρύο πάτωμα ζεστή οροφή), ενώ με την διακοπή της λειτουργίας τους η θερμοκρασία του χώρου μειώνεται σύντομα (σε αντίθεση με τα συμβατικά καλοριφέρ). Ειδικά τα κλιματιστικά με inverter χαρακτηρίζονται από μικρότερη κατανάλωση ρεύματος και επιπέδων θορύβου σε σχέση με τα συμβατικά κλιματιστικά. Τέλος, τα fancoil έχουν και αυτά μειωμένη κατανάλωση ενέργειας όταν όμως συνδυάζονται με αντλία θερμότητας. Σε κάθε περίπτωση ο καταναλωτής οφείλει να συντηρεί σε τακτική βάση τα φίλτρα των κλιματιστικών. Μία άλλη περίπτωση εναλλακτικών συσκευών θέρμανσης είναι οι ηλεκτρικοί λέβητες, οι οποίοι περιέχουν ηλεκτρικές αντιστάσεις που θερμαίνουν το νερό τους και, στη συνέχεια, μέσω αυτού θερμαίνονται τα θερμαντικά σώματα. Πλεονεκτήματα των ηλεκτρικών λεβήτων είναι ότι είναι αθόρυβοι, έχουν πολύ μικρό κόστος συντήρησης και δεν καταλαμβάνουν ιδιαίτερο χώρο. Από την άλλη, όμως, χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος λειτουργίας. Μία δεύτερη κατηγορία ηλεκτρικών λεβήτων είναι οι ηλεκτρικοί λέβητες ιόντων ή ιονισμού. Αυτοί καταναλώνουν λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια σε σχέση με τους συμβατικούς ηλεκτρικούς δεδομένου ότι ιονίζουν το νερό και έτσι αυτό θερμαίνεται γρηγορότερα. Παρόλα αυτά, δεν είναι πολύ εύκολη η τοποθέτησή τους. Οι θερμοσυσσωρευτές είναι διατάξεις που εν γένει επωφελούνται του μειωμένου νυχτερινού τιμολογίου ηλεκτρικού ρεύματος φορτίζοντας κατά τη διάρκεια της νύχτας τις αντιστάσεις τους. Στη συνέχεια, θερμαίνονται τα πυρότουβλα που διαθέτουν, τα οποία είναι υλικά μεγάλης θερμικής μάζας, και τα οποία με τη σειρά τους αποδίδουν την συγκεντρωμένη θερμότητα στο χώρο ως υπέρυθρη ακτινοβολία. Το βασικό τους μειονέκτημα είναι ότι, παρά την ευνοϊκή χρήση του νυχτερινού ρεύματος, εξακολουθούν να καταναλώνουν σημαντικές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, ενώ δεν είναι άμεση (χρονικά) η θέρμανση των χώρων. Πρέπει να σημειωθεί ότι, επειδή κατά τις ώρες φόρτισής τους εκπέμπονται τεχνητά ηλεκτρομαγνητικά πεδία ακτινοβολίας, χρειάζεται λίγη προσοχή ως προς το σημείο τοποθέτησής τους. Τα θερμαντικά πάνελ υπέρυθρης ακτινοβολίας λειτουργούν κατά παρόμοιο τρόπο με τους θερμοσυσσωρευτές, αλλά αντιθέτως από τους τελευταίους αποδίδουν άμεσα τη συσσωρευμένη θερμότητα. Επειδή βάσει του τρόπου λειτουργίας τους δεν θερμαίνουν τον αέρα αλλά το σώμα και τα δομικά υλικά, η καλή θερμομόνωση αποτελεί βασική προϋπόθεση για μία ικανοποιητική απόδοση. Στα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνεται το χαμηλότερο κόστος αγοράς και το ότι δεν καταλαμβάνουν μεγάλο ωφέλιμο χώρο σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα πετρελαίου ή φυσικού αερίου. Συγκρινόμενα με τα υπόλοιπα συστήματα θέρμανσης που χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια αυτά χαρακτηρίζονται από την μικρότερη Σελίδα 61

72 κατανάλωση. Επίσης αποδίδουν ομοιόμορφα τη θερμότητα στο χώρο, συμβάλλοντας στη μείωση της υγρασίας στις τοιχοποιίες, η τοποθέτηση τους είναι εύκολη και δεν απαιτούν συντήρηση [14]. Τέλος, έναν ακόμη εναλλακτικό αλλά και αποδοτικό τρόπο θέρμανσης προσφέρουν οι αερόψυκτες και υδρόψυκτες αντλίες θερμότητας. Πρόκειται για αντλίες θερμότητας που λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια και αντλούν στην ουσία ενέργεια από το περιβάλλον για την παραγωγή θερμότητας. Αυτό σημαίνει ότι καταναλώνουν ένα πολύ μικρό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου το 30% της ονομαστικής τους ισχύος) ενώ το υπόλοιπο το αντλούν από το περιβάλλον. Το μειονέκτημά τους είναι ότι, ακριβώς λόγω της συναλλαγής τους με το περιβάλλον, η απόδοσή τους δεν είναι σταθερή αλλά επηρεάζεται από τις θερμοκρασιακές μεταβολές του περιβάλλοντος. Από την άλλη όμως, μια αντλία θερμότητας μπορεί να χαμηλώσει το κόστος σε σχέση με ένα συμβατικό λέβητα πετρελαίου έως και 80%. Τα περισσότερα από τα προαναφερόμενα συστήματα θέρμανσης χώρων με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας είναι τοπικά. Η αλήθεια βέβαια είναι ότι τα πλέον διαδεδομένα συστήματα είναι τα κεντρικά συστήματα θέρμανσης και σε αυτά η παραγωγή θερμότητας πραγματοποιείται με την καύση πετρελαίου ή αερίων καυσίμων (φυσικό αέριο, υγραέριο). Ένα κλασσικό σύστημα κεντρικής θέρμανσης περιλαμβάνει, εκτός του λέβητα, τον καυστήρα, ένα σύστημα διανομής (αντλίες και σωληνώσεις μεταφοράς του ζεστού νερού - φορέα της θερμότητας), θερμαντικά σώματα, κάποιο σύστημα προσαγωγής και αποθήκευσης για το καύσιμο, το δίκτυο απαγωγής του καυσαερίου, τα συστήματα ρύθμισης και αυτοματοποίησης της εγκατάστασης, καθώς και τα συστήματα ασφαλούς λειτουργίας αυτής. Για την εγκατάσταση του βασικού «πυρήνα» του συστήματος θέρμανσης απαιτείται ένας ειδικός χώρος, και συνήθως επιλέγεται το υπόγειο του προς θέρμανση κτιρίου, το οποίο και ονομάζεται λεβητοστάσιο. Στο χώρο του λεβητοστασίου υπάρχει όλος ο απαραίτητος μηχανολογικός εξοπλισμός που περιγράφηκε παραπάνω [15]. Συνοπτικά, τα κύρια μέρη από τα οποία αποτελείται μία εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης με καύση πετρελαίου ή αερίου καυσίμου είναι: το τμήμα παραγωγής της θερμικής ενέργειας, το οποίο περιλαμβάνει τον λέβητα, τον καυστήρα (πετρελαίου ή φυσικού αερίου), τον κυκλοφορητή, τις διατάξεις ασφαλείας (μαζί φυσικά με τον ηλεκτρολογικό πίνακα), στοιχεία προσαγωγής του καυσίμου, το σύστημα απαγωγής των καυσαερίων, το σύστημα πυρανίχνευσης και πυροπροστασίας, το μπόιλερ, καθώς και την διάταξη αποθήκευσης του καυσίμου (στην περίπτωση του πετρελαίου ή καυσίμου βιομάζας), το σύστημα διανομής της θερμικής ενέργειας, που συνίσταται από το δίκτυο σωληνώσεων μέσω των οποίων ρέει το θερμαινόμενο ρευστό, το τμήμα απόδοσης της θερμικής ενέργειας (θερμαντικά σώματα, ενδοδαπέδιο σύστημα σωληνώσεων, κλπ.), και, το σύστημα ρυθμίσεων και ελέγχου (αυτοματισμοί λειτουργίας, κλπ.). Εκ των προαναφερθέντων τα κυριότερα υποσυστήματα είναι τα 3 πρώτα (δηλ. της παραγωγής, διανομής και απόδοσης της θερμότητας), χωρίς σε καμία περίπτωση να υποβαθμίζεται η σημασία του 4 ου εξ αυτών (συνήθως δε, το σύστημα ρυθμίσεων και ελέγχου της λειτουργίας ενός συστήματος συνυπολογίζεται με το σύστημα διανομής ή απόδοσης της θερμικής ενέργειας). Για το λόγο αυτό, στις επόμενες παραγράφους πραγματοποιείται μία περαιτέρω ανάλυση των σημαντικότερων τύπων από τα ανωτέρω υποσυστήματα (αλλά και συσκευών / εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται από αυτά), καθώς και μία σύγκριση των υφιστάμενων εναλλακτικών για καθένα από αυτά. Σελίδα 62

73 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Τα πιο διαδεδομένα συστήματα κεντρικής θέρμανσης στην Ελλάδα είναι αυτά με την κυκλοφορία θερμού νερού χαμηλών θερμοκρασιών (ως εργαζόμενο μέσο ). Σε αυτά η θέρμανση των χώρων πραγματοποιείται με την κυκλική κυκλοφορία του ενδιάμεσου φορέα της θερμότητας. Τα συστήματα θέρμανσης με θερμό νερό βρίσκουν εφαρμογή ως επί το πλείστον στη θέρμανση κατοικιών, αλλά δεν αποκλείεται να εγκαθίσταται και σε κτίρια του τριτογενή τομέα (δημόσια και ιδιωτικά κτίρια, νοσοκομεία, σχολεία, ξενοδοχεία, αθλητικές εγκαταστάσεις κλπ.). Ανάλογα τώρα με τον τρόπο που προσάγεται η θερμότητα στον προς θέρμανση χώρο, τα συστήματα κεντρικής θέρμανσης διακρίνονται σε συστήματα θέρμανσης με τοπικά θερμαντικά σώματα (η συνηθέστερη περίπτωση), σε θέρμανση οροφής, σε θέρμανση δαπέδου (ενδοδαπέδια θέρμανση) και επιτοίχια θέρμανση. Πιο συγκεκριμένα, ορισμένα από τα πιο διαδεδομένα συστήματα θέρμανσης με θερμό νερό είναι τα ακόλουθα: α) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με διάφορους τύπους θερμαντικών σωμάτων. Τα συστήματα αυτά, ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των σωμάτων στο δίκτυο σωληνώσεων, διακρίνονται εν συνεχεία σε μονοσωλήνια και δισωλήνια. β) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με σωληνώσεις ενσωματωμένες στο δάπεδο (δηλ. ενδοδαπέδια θέρμανση). γ) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με τοπικές μονάδες ανεμιστήρα-στοιχείου (fan-coil units). δ) Κεντρική θέρμανση με αντλίες θερμότητας. Ξεκινώντας από το σύστημα διανομής, τα δίκτυα σωληνώσεων/διανομής του θερμού νερού διακρίνονται, όπως προαναφέρθηκε, σε δισωλήνια και μονοσωλήνια. Τα δισωλήνια αποτελούν τον παλαιότερο αλλά και πιο κλασσικό τύπο δικτύου κεντρικής θέρμανσης που συναντάται κυρίως στα κτίρια που έχουν δομηθεί πριν από τη δεκαετία του 80. Στην ουσία, το δισωλήνιο σύστημα αποτελείται από πολλές διπλές στήλες τοποθετημένες σε παράλληλη μεταξύ τους διάταξη, ενώ σε κάθε στήλη βρίσκονται πολλά θερμαντικά σώματα σε παράλληλη και αυτά μεταξύ τους σύνδεση. Τα μονοσωλήνια συστήματα από την άλλη είναι αυτά που έχουν επικρατήσει στις σύγχρονες κατασκευές. Ο χαρακτηρισμός «μονοσωλήνιο» αναφέρεται στον τρόπο με τον οποίο συνδέονται τα θερμαντικά σώματα στους κλάδους προσαγωγής-επιστροφής, καθώς τα δίκτυα αυτά αποτελούνται από μία ή περισσότερες κεντρικές στήλες από ζεύγος σωλήνων. Στο Σχήμα 1.4 απεικονίζονται σχηματικά τα δισωλήνια και μονοσωλήνια συστήματα θέρμανσης. Τα μονοσωλήνια συστήματα έχουν πλέον επικρατήσει καθώς χαρακτηρίζονται από χαμηλό κόστος αλλά και επειδή αποτελούν την μοναδική επιλογή στην περίπτωση που ένας χρήστης επιλέξει την αυτονομία στο σύστημα θέρμανσης. Εντούτοις, στον αντίποδα αυτών των πλεονεκτημάτων, και λόγω της διάταξης που τα χαρακτηρίζει (δηλ. η επιστροφή ενός σώματος αποτελεί την εισαγωγή για το επόμενο, κλπ.), εμφανίζουν ορισμένα προβλήματα: Τα θερμαντικά σώματα χαρακτηρίζονται από διαφορετική μέση θερμοκρασία λόγω σειριακής διάταξης. Πρέπει να αποφεύγεται η τοποθέτηση πολλών σωμάτων σε ένα βρόχο γιατί η απόδοση του τελευταίου δύναται να καταστεί ανεπαρκής. Απαιτούν μεγαλύτερα μήκη δικτύου σε σχέση με τα δισωλήνια δίκτυα. Ως προς τα συστήματα απόδοσης της θερμότητας, τα πλέον γνωστά και επικρατέστερα είναι το κλασσικό σύστημα με τη χρήση θερμαντικών σωμάτων (καλοριφέρ ή ανεμιστήρα-στοιχείου - fancoils) και το ενδοδαπέδιο σύστημα, με τις σωληνώσεις ενσωματωμένες στο δάπεδο (σύστημα ενδοδαπέδιας Σελίδα 63

74 εγκατάστασης)[11]. Σχήμα 1.4: Σχηματική παρουσίαση δισωλήνιων (αριστερά) και μονοσωλήνιου (δεξιά) συστημάτων θέρμανσης Πηγή: «Εναλλακτικές τεχνολογίες θέρμανσης - εξοικονόμηση ενέργειας», Ευθυμιάδης, Γαλάνης, Καλλιακούδη, Ιούνιος 2014 Τα ενδοδαπέδια συστήματα αποτελούνται μόνο από την κεντρική στήλη (διπλή), ενώ στους χώρους που πρόκειται να θερμανθούν τοποθετούνται κάτω από το δάπεδο μονοί εύκαμπτοι σωλήνες σε διάταξη μαιάνδρων ή σαλίγκαρων. Τα συστήματα αυτά αποτελούν μία εξαιρετική λύση καθώς πρόκειται και για συστήματα χαμηλής θερμοκρασίας νερού. Στην περίπτωση αυτή, το πλεονέκτημα έγκειται στη χαμηλή μέση τιμή της θερμοκρασίας του νερού της εγκατάστασης (45 C σε σχέση με τους 80 C της κλασσικής θέρμανσης), η οποία διασφαλίζει μικρότερες θερμικές απώλειες της εγκατάστασης (λέβητα, σωληνώσεων) αλλά μεγαλύτερο συνολικό βαθμό απόδοσης, ειδικά σε συνδυασμό με λέβητα χαμηλών θερμοκρασιών. Επίσης, αποφεύγεται η παρουσία θερμαντικών σωμάτων στο χώρο, γεγονός που εξασφαλίζει περισσότερο ωφέλιμο χώρο αλλά και καλύτερη αισθητική, είναι οικονομικότερο σε σύγκριση με το κλασσικό σύστημα, έχει μεγάλη διάρκεια ζωής κλπ. Με την ενδοδαπέδια θέρμανση, επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό αυτό που ονομάζεται «θερμική άνεση», δηλαδή η ιδανική κατανομή της θερμοκρασίας (η υψηλότερη θερμοκρασία στα πόδια και η ζητούμενη στο ύψος της κεφαλής), ενώ δεν ζεσταίνεται ο αέρας πάνω από το ωφέλιμο ύψος χωρίς λόγο. Τέλος, αποφεύγεται η δημιουργία ρευμάτων αέρα, όπως αυτά που δημιουργούνται από το κλασσικό σύστημα θέρμανσης, με αποτέλεσμα η έλλειψη σκόνης και η διατήρηση της υγρασίας του αέρα στο χώρο να δημιουργεί ακόμα πιο ιδανικές συνθήκες, ειδικά για άτομα με χρόνια προβλήματα αλλεργίας και άσθματος [16]. Στο κλασσικό σύστημα θέρμανσης χρησιμοποιούνται θερμαντικά σώματα τα οποία, ανάλογα με την εγκατάσταση, τροφοδοτούνται με ζεστό νερό ή ατμό και αποδίδουν θερμότητα στον χώρο. Τα θερμαντικά σώματα των κεντρικών θερμάνσεων ζεστού νερού τροφοδοτούνται με θερμό νερό σχετικά υψηλής θερμοκρασίας (70-90 C), ενώ διακρίνονται σε θερμαντικά σώματα ακτινοβολίας και θερμαντικά σώματα επαφής και μεταφοράς (κονβέκτορες). Φυσικά, υπάρχει πάντα η δυνατότητα και ένα κλασσικό σύστημα κεντρικής θέρμανσης να μπορέσει να ρυθμιστεί σε χαμηλότερες θερμοκρασίες θερμού νερού προσαγωγής και επιστροφής (π.χ. 75/65 C), μειώνοντας τη μέση θερμοκρασία του νερού στο δίκτυο διανομής με αντίστοιχη μείωση των θερμικών απωλειών στο δίκτυο κεντρικής θέρμανσης. Το βασικό τους μειονέκτημα Σελίδα 64

75 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις συγκριτικά με τον προηγούμενο τύπο συστήματος απόδοσης είναι ότι τα θερμαντικά σώματα καταλαμβάνουν ωφέλιμο χώρο, ενώ - στη 2 η περίπτωση - απαιτείται η τοποθέτηση θερμαντικών σωμάτων ακόμη μεγαλύτερης επιφάνειας προκειμένου να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία, και αυτό φυσικά επιφέρει και αντίστοιχο αυξημένο κόστος εγκατάστασης. Σε γενικές γραμμές, τα θερμαντικά σώματα (είτε επαφής είτε ακτινοβολίας) κατηγοριοποιούνται με βάση τη θερμοκρασία λειτουργίας τους σε τρεις υποκατηγορίες: α) θερμαντικά σώματα υψηλών θερμοκρασιών (προσαγωγή νερού στους 90 C και επιστροφή στους 70 C), β) θερμαντικά σώματα μεσαίων θερμοκρασιών (προσαγωγή από 60 έως 70 C και επιστροφή 35 έως 55 C) γ) θερμαντικά σώματα χαμηλών θερμοκρασιών (προσαγωγή στους 30 έως 40 C και επιστροφή στους 25 C έως 35 C). Σε ένα κλασσικό σύστημα θέρμανσης εκτός των καλοριφέρ είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν και τοπικές μονάδες ανεμιστήρα-στοιχείου (fan-coils). Οι μονάδες αυτές αποτελούνται από ένα στοιχείο (coil) και ένα ανεμιστήρα (fan) τοποθετημένα μέσα σε ένα ενιαίο κέλυφος. Το βασικό τους πλεονέκτημα σε σύγκριση με τα παραδοσιακά θερμαντικά σώματα φυσικής κυκλοφορίας είναι η μεγάλη θερμική τους απόδοση, που οφείλεται στην εξαναγκασμένη κυκλοφορία του αέρα μέσα από το στοιχείο. Αντίθετα, το βασικό τους μειονέκτημα είναι ο - έστω και μικρός - θόρυβος που δημιουργεί ο αέρας που κυκλοφορεί. Ποιοτική σύγκριση εναλλακτικών / αποδοτικών τρόπων θέρμανσης Πέραν του αρχικού κόστους αλλά και του κόστους σε ετήσια βάση (για λειτουργία και συντήρηση), τα οποία ο καταναλωτής οφείλει και πρέπει να επιδιώκει να γνωρίζει μέσα από μία σωστή και προσεκτική σύγκριση του κόστους των διαφόρων μεθόδων θέρμανσης, είναι πολύ σημαντικό ο χρήστης ενός συστήματος θέρμανσης να μπορεί να διαμορφώσει και μία όσο το δυνατόν πιο ολοκληρωμένη εικόνα μέσα από μία ποιοτική σύγκριση των διάφορων πηγών θέρμανσης, προκειμένου τελικά να οδηγηθεί στη λήψη της ενδεδειγμένης απόφασης. Έτσι, ο ηλεκτρισμός είναι μια ακριβή μορφή ενέργειας και θεωρείται περιβαλλοντικά ανεπίτρεπτο να χρησιμοποιείται για θέρμανση. Το 67% της ενέργειας που ξοδεύεται για τη παραγωγή του χάνεται στην πορεία και μόνο το 33% φθάνει στον καταναλωτή. Τα πάνελ υπέρυθρων, οι θερμοπομποί κλπ. παρέχουν άμεση θέρμανση των επιφανειών και του σώματος μέσω ακτινοβολίας και δίνουν μια άμεση αίσθηση ζεστασιάς, όπως ο ήλιος το χειμώνα. Όταν διακοπεί η λειτουργία τους, όμως, η αίσθηση του κρύου επανέρχεται. Εάν χρησιμοποιηθούν για θέρμανση του χώρου οι μονάδες αυτές έχουν την ίδια απόδοση (μέχρι 100%) με τα ηλεκτρικά καλοριφέρ, άρα και το ίδιο κόστος,. Ενδείκνυνται για εξοχικές κατοικίες και γενικά για προσωρινή διαμονή ή σαν συμπληρωματική της κύριας πηγής θέρμανσης. Για την κάλυψη όλης της κατοικίας θα απαιτηθεί μεγάλη ηλεκτρική ισχύς, τριφασική παροχή και μεγάλο κόστος. Ο λέβητας πετρελαίου, που αποτελεί και τον πλέον παραδοσιακό τρόπο θέρμανσης, είναι γνωστό ότι προκειμένου να λειτουργεί αποδοτικά και οικονομικά αλλά και να μην ρυπαίνει χρειάζεται συντήρηση τουλάχιστον μία φορά το χρόνο. Στα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνεται η ύπαρξη δικτύου διανομής, ενώ στα μειονεκτήματά του περιλαμβάνονται το υψηλό κόστος κτήσης (καυστήρας, λέβητας, σωληνώσεις, καλοριφέρ κλπ.), το γεγονός ότι καταλαμβάνει μεγάλο ωφέλιμο χώρο, το υψηλό κόστος λειτουργίας (δηλ. αυτό του καυσίμου, που συνεχώς μεταβάλλεται), καθώς και η ανάγκη για τακτική συντήρηση. Το φυσικό αέριο, από την άλλη πλευρά, είναι πιο καθαρή πηγή ενέργειας. Πληρώνεται μετά τη χρήση του και είναι Σελίδα 65

76 πάντα διαθέσιμο από το δίκτυο, αφού ο καταναλωτής δεν χρειάζεται να το προμηθευτεί εκ των προτέρων και να το αποθηκεύσει. Επίσης, είναι (τουλάχιστον προς το παρόν) φθηνότερο από το πετρέλαιο. Συνήθως οι λέβητες και οι καυστήρες φυσικού αερίου είναι πιο νέας τεχνολογίας και καλύτερης απόδοσης, ενώ ένα σύστημα θέρμανσης με φυσικό αέριο έχει πιο γρήγορη απόκριση στη ρύθμιση της θερμοκρασίας. Στα μειονεκτήματα του φυσικού αερίου θα πρέπει να συμπεριληφθούν το περιορισμένο δίκτυο διανομής, η ύπαρξη μηνιαίου παγίου και το υψηλό κόστος αγοράς. Η βιομάζα είναι ένα ανερχόμενο καύσιμο που χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για θέρμανση, ειδικά ως συνέπεια της αύξησης της τιμής του πετρελαίου. Δεν πρέπει να λησμονείται ότι πρόκειται για μία ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, με δυνατότητα μάλιστα εγχώριας παραγωγής. Η συνηθέστερη μορφή στερεού καυσίμου βιομάζας είναι τα συσσωματώματα βιομάζας (γνωστά και ως πελέτες ), τα οποία παράγονται από υπολείμματα φυτικών υλών. Το μειονέκτημα αυτών των συστημάτων είναι ότι χρειάζονται συνεχή τροφοδότηση αλλά και το υψηλό κόστος συντήρησής τους. Τα ξύλα (καυσόξυλα), που είναι ο πλέον παλαιός και παραδοσιακός τρόπος θέρμανσης πριν την έναρξη χρήσης του πετρελαίου, έχουν το μειονέκτημα ότι για να χρησιμοποιηθούν θα πρέπει να είναι στεγνά (δηλ. με υγρασία έως 20%), δηλαδή να έχουν κοπεί πριν από μήνες. Απαγορεύεται η καύση επεξεργασμένων ξύλων (παλιά κουφώματα, έπιπλα, κλπ.). Η θέρμανση με χρήση απλού τζακιού στα αστικά κέντρα πρέπει να αποτελεί την έσχατη λύση γιατί δημιουργεί αιθαλομίχλη με οδυνηρές συνέπειες για την υγεία. Ένα απλό τζάκι εκπέμπει 30 φορές περισσότερα αιωρούμενα σωματίδια από ένα λέβητα πετρελαίου πολυκατοικίας (με απόδοση της τάξης του 15%). Το κλιματιστικό, τέλος, ή γενικότερα η αντλία θερμότητας, αντλεί θερμότητα από τον εξωτερικό χώρο και την φέρνει μέσα στην κατοικία. Αποδίδει κατά μέσο όρο 3 φορές περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνει Τύποι συσκευών και βαθμίδες ενεργειακής διαβάθμισης Επανερχόμενοι στα κλασικά συστήματα κεντρικής θέρμανσης, η βασικότερη μονάδα ενός συστήματος αυτού του είδους είναι ο λέβητας, η συσκευή εντός της οποίας πραγματοποιείται η καύση του υγρού ή αέριου καυσίμου. Η πιο διαδεδομένη σχεδίαση είναι ο λέβητας φλογοσωλήνων (ή κυψελωτός), όπου τα καυσαέρια διέρχονται μέσω συστοιχίας σωλήνων προσαρμοσμένων στο κύριο σώμα του λέβητα. Ενίοτε χρησιμοποιούνται πτερυγιοφόροι σωλήνες για την αύξηση της επιφάνειας θερμικής συναλλαγής, οπότε με τον τρόπο αυτό βελτιώνεται η απόδοση και ελαχιστοποιείται το μέγεθος των μονάδων. Αυτός ο τύπος λέβητα περιορίζεται μέχρι μια μέγιστη πίεση 25 bar και μέγιστη θερμοκρασία 300 C.Πέρα από τα όρια αυτά συνηθίζεται να χρησιμοποιούνται μονάδες υδροσωλήνων. Οι λέβητες, ανάλογα με το υλικό κατασκευής τους, διακρίνονται σε χαλύβδινους, χυτοσιδηρούς, χάλκινους ή διμεταλλικούς. Οι χαλύβδινοι κατασκευάζονται από επεξεργασμένο φύλλο απλού ή ανοξείδωτου χάλυβα. Οι χυτοσιδηροί αποτελούνται από ξεχωριστά στοιχεία (φέτες) τα οποία χυτεύονται χωριστά και στη συνέχεια συναρμολογούνται σχηματίζοντας το σώμα του λέβητα. Τέλος, οι Σώμα χυτοσιδηρού λέβητα διμεταλλικοί είναι οι λέβητες νεότερης τεχνολογίας και διαθέτουν διπλή θερμαντική επιφάνεια από μαντέμι και χάλυβα. Σελίδα 66

77 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Συγκριτικά, οι χαλύβδινοι λέβητες έχουν αποδεδειγμένα μεγαλύτερη αντοχή στο λεγόμενο θερμικό σοκ, επιτυγχάνουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης (καλύτερη περιβαλλοντική συμπεριφορά), είναι μικρότερου βάρους, υποστηρίζουν τη δυνατότητα επισκευής με συγκόλληση, χαρακτηρίζονται από λεία επιφάνεια θαλάμου καύσης και αγωγών, γεγονός το οποίο διασφαλίζει πολύ πιο περιορισμένες επικαθίσεις αιθάλης, έχουν μικρότερο όγκο και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ενώ υπάρχει δυνατότητα για την κατασκευή λεβήτων πολύ μεγάλης ισχύος. Από την άλλη πλευρά, όμως, έχουν θεωρητικά μικρότερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τους μαντεμένιους (εφόσον αυτοί δεν είναι ανοξείδωτοι), ενώ δεν υπάρχει δυνατότητα επέκτασής τους με την προσθήκη στοιχείων. Αντίστοιχα, ανάλογα με το μέγεθός τους δηλ. τη θερμική ισχύ τους - κατηγοριοποιούνται σε μικρούς (<60 kw), μεσαίους (μέχρι 400 kw) ή μεγάλους (>400kW), ενώ ανάλογα με το καύσιμο σε πετρελαίου, μαζούτ, ηλεκτρισμού, ξύλου, κλπ., ανάλογα με τον φορέα θερμότητας σε νερού, ατμού, αέρα ή λαδιού, και τέλος ανάλογα με την πίεση του θαλάμου καύσης σε φυσικού ελκυσμού, πιεστικούς ή υπερπιεστικούς. Οι μικροί λέβητες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θέρμανση κατοικιών ή δευτερευόντως σε επαγγελματικές εφαρμογές μικρής κλίμακας, οι μεσαίοι συναντώνται στις κεντρικές θερμάνσεις κτιρίων, ενώ οι μεγάλοι λέβητες χρησιμοποιούνται για καθαρά επαγγελματικές εφαρμογές και την θέρμανση πολύ μεγάλων κτιρίων [12]. Εξάλλου, ένας λέβητας κατά βάση οι φυσικού αερίου - μπορεί να τοποθετηθεί στο δάπεδο (λέβητας δαπέδου) ή σε τοίχο (επιτοίχιος). Πρέπει εξάλλου να σημειωθεί ότι, ως προς τις προδιαγραφές τους, και σύμφωνα με τον Ε.Λ.Ο.Τ., όλοι οι λέβητες οφείλουν να φέρουν πινακίδα σε εμφανές σημείο στην οποία να αναγράφονται τα εξής: Όνομα κατασκευάστριας εταιρίας, Αριθμός και ημερομηνία κατασκευής του λέβητα, Τύπος και ισχύς του λέβητα, Μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας, Μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας, Αντίσταση καυσαερίων (αντίθλιψη), Ονομαστικός βαθμός απόδοσης. Στη συνέχεια, για λόγους πληρότητας, παρατίθενται οι «ορισμοί» διαφόρων μεγεθών που αφορούν τους λέβητες, και που σχετίζονται με όλα όσα αναφέρονται εδώ και που θα πρέπει να γνωρίζουν οι τεχνικοί: Ονομαστική ισχύς λέβητα είναι η θερμική ισχύς που καθορίζει και εγγυάται ο κατασκευαστής ότι μπορεί να αποδίδει ο λέβητας σε συνεχή λειτουργία με συγκεκριμένο καύσιμο, με το βαθμό απόδοσης που καθορίζει ο ίδιος ο κατασκευαστής (σε kw). Βαθμός απόδοσης είναι ο λόγος της θερμότητας που μεταδίδεται στο εργαζόμενο μέσο προς την προσδιδόμενη από το καταναλισκόμενο καύσιμο, ανοιγμένη στην κατώτερη θερμογόνο δύναμη (ή ικανότητα) του καυσίμου (%). Θερμική φόρτιση λέβητα είναι η απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας που προσδίδεται στο λέβητα από το καιγόμενο καύσιμο, ανοιγμένη στην κατώτερη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου στη μονάδα του χρόνου για να αποδοθεί η θερμική ισχύς του λέβητα (σε kgr/h ή m 3 /h). Μερική φόρτιση του λέβητα είναι ο λόγος της θερμικής ισχύος του, όταν λειτουργεί σε ισχύ κατώτερη της ονομαστικής, προς την ονομαστική του ισχύ (%). Εσωτερικός βαθμός απόδοσης είναι ο λόγος της αξιοποιούμενης από τον λέβητα θερμότητας προς Σελίδα 67

78 την προσδιδόμενη από το καταναλισκόμενο καύσιμο, ανοιγμένη στην κατώτερη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου (%). Απώλεια θερμότητας καυσαερίων είναι το ανεκμετάλλευτο ποσό θερμότητας που απάγεται με τα καυσαέρια (εκφράζεται ως ποσοστό - % - της προσδιδόμενης θερμότητας από το καύσιμο). Απώλειες λέβητα είναι η θερμότητα που εκπέμπεται από τον λέβητα στο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του. Απώλειες διακοπής είναι η θερμότητα (ενέργεια) που χάνει ο λέβητας προς το περιβάλλον και την καπνοδόχο όσο ο καυστήρας βρίσκεται εκτός λειτουργίας. Ετήσια απόδοση είναι η ενέργεια που παράγει ο λέβητας μείον τις απώλειες των καυσαερίων, τις απώλειες του λέβητα, και τις απώλειες διακοπής της εγκατάστασης. Πρακτικά αυτή είναι η τελική (ωφέλιμη) θερμότητα που διατίθεται για τη θέρμανση των χώρων ή / και του ζεστού νερού χρήσης. Έχοντας ως γνώμονα πάντα την όσο το δυνατόν μεγαλύτερη εξοικονόμηση καυσίμου, δηλ. ενέργειας, και συνεπώς χρημάτων (ιδιαίτερα εν όψει της συνεχόμενης αύξησης των τιμών τόσο του πετρελαίου όσο και του φυσικού αερίου), οι παλαιοί συμβατικοί λέβητες έχουν αρχίσει να δίνουν τη σκυτάλη σε περισσότερο αποδοτικούς λέβητες πιο προηγμένης τεχνολογίας, οι οποίοι τείνουν να χαρακτηρίζονται από μικρότερες απώλειες είτε από το κέλυφος είτε από την καμινάδα, επιτυγχάνοντας με τον τρόπο αυτό υψηλότερους βαθμούς απόδοσης στην καύση. Στη συνέχεια αναπτύσσονται οι βασικές αρχές δύο από αυτούς, των λεβήτων συμπύκνωσης και των λεβήτων χαμηλών θερμοκρασιών. Οι λέβητες συμπύκνωσης (ή ανωτέρας θερμογόνου δύναμης) διαθέτουν έναν ανοξείδωτο εναλλάκτη. Το βασικό τους χαρακτηριστικό είναι ότι αξιοποιούν τη θερμότητα του ατμού των καυσαερίων, ο οποίος συμπυκνώνεται και αποδίδει την θερμότητά του μόλις η θερμοκρασία των καυσαερίων πέσει κάτω από 52 C. Όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι αρκετά χαμηλή, η συμπύκνωση του ατμού των καυσαερίων δεν είναι πλήρης αλλά κυμαίνεται μεταξύ 50% και 70%, ενώ όταν η θερμοκρασία εξωτερικού περιβάλλοντος υπερβαίνει τους 10 C περίπου, τότε ο λέβητας λειτουργεί σε χαμηλές θερμοκρασίες και η συμπύκνωση είναι σχεδόν πλήρης. Τελικά η απόδοση τους υπερβαίνει το 97-98% (συνήθως ~ 107%). Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι, σε περίπτωση αντικατάστασης ή/και εκσυγχρονισμού ενός συστήματος θέρμανσης απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στη μελέτη της θερμικής εγκατάστασης εάν πρόκειται να τοποθετηθεί λέβητας συμπύκνωσης, καθώς μπορεί να προκύψουν προβλήματα που αφορούν τη διαχείριση των συμπυκνωμάτων (ιδιαίτερα στους λέβητες πετρελαίου) και την απαγωγή των προϊόντων της καύσης. Αντίστοιχα αποδοτικής τεχνολογίας λέβητας είναι και ο λέβητας χαμηλών θερμοκρασιών. Ένας τέτοιου τύπου λέβητας λειτουργεί με χαμηλή μέση θερμοκρασία του νερού της εγκατάστασης (40-45 C) θερμοκρασία νερού προσαγωγής <60 ο C, με αποτέλεσμα οι θερμικές απώλειες του συστήματος θέρμανσης να είναι περιορισμένες και ο συνολικός βαθμός απόδοσης μεγαλύτερος των συμβατικών, χαρακτηρίζεται από θερμοκρασίες εξαγωγής των καυσαερίων γύρω στους 65 C έως 70 C, και από περίσσεια αέρα περί το 1,1. Σημειώνεται ότι, οι λέβητες αυτού του είδους, κάτω από ορισμένες περιστάσεις, επιτρέπουν τη συμπύκνωση των υδρατμών των καυσαερίων. Σελίδα 68

79 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Σχήμα 1.5: Σχηματική παρουσίαση του λέβητα συμπύκνωσης Πηγή: Παρουσίαση Γ.Γ. ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης με Λέβητες και Αντλίες Θερμότητας : Στο παρακάτω διάγραμμα του Σχήματος 1.6 παρουσιάζονται οι τυπικοί βαθμοί απόδοσης όλων των υφιστάμενων τεχνολογιών λεβήτων. Είναι χαρακτηριστικό ότι οι λέβητες συμπύκνωσης νέας τεχνολογίας εμφανίζουν πολύ υψηλή απόδοση ακόμα και σε λειτουργία υπό μερικό φορτίο, ενώ παρόμοια είναι και η συμπεριφορά των λεβήτων χαμηλών θερμοκρασιών. Σχήμα 1.6: Τυπικοί βαθμοί απόδοσης συμβατικών και νέων τεχνολογιών λεβήτων Πηγή: «Εναλλακτικές τεχνολογίες θέρμανσης - εξοικονόμηση ενέργειας», Ευθυμιάδης, Γαλάνης, Καλλιακούδη, Ιούνιος 2014 Σελίδα 69

80 Η «καρδιά» κάθε λεβητοστασίου αποτελείται από το συγκρότημα λέβητα καυστήρα, συνήθως αντιμετωπιζόμενο ως ένα, αφού οι δύο αυτές συνιστώσες οφείλουν να ταιριάζουν και να συνεργάζονται αρμονικά. Ο καυστήρας είναι η συσκευή που προσαρμόζεται πάνω στον λέβητα και ρυθμίζει ποιοτικά και ποσοτικά την καύση του καυσίμου. Εξασφαλίζει την έναυση, την ασφαλή λειτουργία αλλά και τη διακοπή της καύσης. Αναλόγως του χρησιμοποιούμενου καυσίμου οι καυστήρες διακρίνονται σε πετρελαίου, αερίου, μαζούτ ή μικτής καύσης. Ειδικά, ο καυστήρας αερίου έχει τη δυνατότητα να προσαγάγει χωριστά αέρα και καύσιμο ή και έτοιμο μίγμα. Οι καυστήρες, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους διακρίνονται σε τρεις (3) βασικές υποκατηγορίες: Μονοβάθμιοι καυστήρες: σε αυτούς, η παροχή του ατμοσφαιρικού αέρα και του καυσίμου είναι σταθερή κατά τη διάρκεια λειτουργίας τους. Πολυβάθμιοι καυστήρες: η παροχή του ατμοσφαιρικού αέρα και του καυσίμου μεταβάλλεται σε προκαθορισμένα στάδια. Η αλλαγή από το ένα στάδιο στα άλλο γίνεται αυτόματα ή χειροκίνητα. Αυτόματοι καυστήρες: η παροχή του ατμοσφαιρικού αέρα και του καυσίμου ρυθμίζεται κατά τρόπο συνεχή με βάση το φορτίο της εγκατάστασης. Οι σύγχρονοι, πάντως, καυστήρες είναι πιεστικοί, δηλαδή το καύσιμο προσάγεται υπό πίεση στον φλογοθάλαμο όπου και διασκορπίζεται. Στo πλαίσιο της προσπάθειας μείωσης των εκπομπών οξειδίων του αζώτου δημιουργήθηκε μια κατηγορία καυστήρων, τους οποίους οι κατασκευαστές τους ονομάζουν οικολογικούς και χαρακτηρίζονται από διατάξεις αυτομάτων ρυθμίσεων και συστήματα ανακύκλωσης των καυσαερίων. Στους οικολογικούς καυστήρες επιδιώκεται η πλήρης καύση, χαμηλό ποσοστό CO, μικρός δείκτης αιθάλης (<2) και χαμηλή εκπομπή οξειδίων του αζώτου (ΝΟ x ) [17]. Ο κυκλοφορητής είναι η διάταξη εκείνη του συστήματος παραγωγής της θερμικής ενέργειας του οποίου ο ρόλος είναι η κυκλοφορία του νερού μέσα στο κλειστό κύκλωμα σωληνώσεων για τη μεταφορά ζεστού νερού από τον λέβητα προς τα θερμαντικά σώματα. Πρόκειται στην ουσία για μία αντλία φυγοκεντρικού τύπου που λειτουργεί με ηλεκτρικό ρεύμα. Οι κυκλοφορητές που χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης αποτελούνται συνήθως από δύο τμήματα σταθερά συνδεδεμένα, την αντλία και τον ηλεκτροκινητήρα. Ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να είναι σταθερά προσαρμοσμένος στον άξονα της αντλίας (συνήθως στους μικρούς κυκλοφορητές) ή μπορεί να βρίσκεται σε κοινή σταθερή βάση με την αντλία και να συνδέεται με ειδικό ελαστικό σύνδεσμο. Η αντλία αποτελείται από την φτερωτή και το κέλυφος εντός του οποίου κινείται [16]. Η ενεργειακή διαβάθμιση των διαφόρων συσκευών που επανδρώνουν ένα «λεβητοστάσιο» αποτελεί πλέον ένα κοινό παρανομαστή βάσει του οποίου ο καταναλωτής θα διευκολυνθεί ώστε να προβεί στην αγορά ενός όσο το δυνατόν πιο αποδοτικού συστήματος. Την διαδικασία αυτή επισημοποίησε η Οδηγία ErP (Energy Related Products) της ΕΕ περί Οικολογικού Σχεδιασμού, η οποία από την 26 η Σεπτεμβρίου του 2015 τέθηκε σε εφαρμογή για τα προϊόντα θέρμανσης και παραγωγής ζεστού νερού (περιλαμβανομένων των λεβήτων και των αντλιών θερμότητας, των δοχείων αδρανείας και ζεστού νερού χρήσης, καθώς και εξαρτημάτων εγκατάστασης, όπως τα συστήματα αυτοματισμού). Σημαντικό για τους καταναλωτές είναι ότι όλα τα σχετικά με τη θέρμανση προϊόντα που ήδη αναφέρθηκαν, πρέπει να επισημαίνονται με την Ετικέτα Ενεργειακής Απόδοσης, η οποία είναι παρόμοια με τις γνωστές Ετικέτες Ενεργειακής Απόδοσης των οικιακών (λευκών) συσκευών. Σελίδα 70

81 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.4 Επιλογή νέου ενεργειακά αποδοτικού συστήματος θέρμανσης - Αρχικές θεωρήσεις και εξοικονόμηση Αν και για τους περισσότερους καταναλωτές τελευταία το βασικό κριτήριο επιλογής ενός συστήματος (ή τρόπου) θέρμανσης είναι το οικονομικό, θα πρέπει πάντοτε να λαμβάνεται υπόψη δεόντως και το θέμα της ενεργειακής αποδοτικότητας, που είναι το ζητούμενο διεθνώς στο πλαίσιο του περιορισμού των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και της Κλιματικής Αλλαγής. Σημειώνεται εδώ ότι, η ενεργειακή αποδοτικότητα είναι ένας όρος που έχει πλέον αντικαταστήσει και συμπεριλάβει, μεταξύ άλλων, τα θέματα της εξοικονόμησης και ορθολογικής χρήσης της ενέργειας, ως μια νέα απαίτηση της κοινωνίας, στο πλαίσιο της βιώσιμης (αειφορικής) ανάπτυξης. Τα βασικότερα κριτήρια μπορεί να αφορούν την οικονομία, την αποδοτικότητα, την πρακτικότητα σε καθημερινό επίπεδο, αλλά δεν πρέπει να εξαντλούνται εκεί. Η εύκολη εγκατάσταση του συστήματος (εάν πρόκειται για νέο ή για τροποποίηση υφιστάμενου), η αναβάθμιση ή όχι του επιπέδου άνεσης, η πιθανή προοπτική για κρατική χρηματοδότηση, είναι δυνατόν να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό την απόφαση επιλογής συστήματος θέρμανσης. Σίγουρα η διαδικασία αυτή δεν είναι ούτε εύκολη αλλά ούτε και απλή, και χρειάζεται οπωσδήποτε η συνδρομή του εξειδικευμένου τεχνικού ο οποίος διαθέτει τις απαραίτητες γνώσεις και θα προτείνει στον πελάτη το καταλληλότερο και όσο το δυνατόν πιο αποδοτικό (από την άποψη της κατανάλωσης ενέργειας) σύστημα, λαμβάνοντας υπόψη τις οικονομικές δυνατότητές του Αρχικές θεωρήσεις για την επιλογή ενός νέου ενεργειακά αποδοτικού συστήματος θέρμανσης Είναι σαφώς πολλές οι παράμετροι που ο καταναλωτής - και εν δυνάμει χρήστης - ενός συστήματος θέρμανσης θα πρέπει να λάβει υπόψη του κατά τη διαδικασία λήψης της ορθότερης για την περίπτωσή του απόφασης. Ακόμη και εάν ο σημαντικότερος στόχος είναι η ελάχιστη δυνατή οικονομική επιβάρυνση, τόσο από την άποψη του αρχικού κόστους κτήσης όσο και από την άποψη των λειτουργικών εξόδων (κατανάλωση ρεύματος/καυσίμου) σε ετήσια βάση, δεν πρέπει να αμελούνται κάποιοι εξίσου αξιόλογοι παράγοντες όπως είναι η διασφάλιση της θερμικής άνεσης, οι επιμέρους ανάγκες και επιθυμίες κάθε χρήστη ανάλογα με την καθημερινότητα και το χρονοδιάγραμμα χρήσης του κτιρίου, η αποδοτικότητα και τα λοιπά χαρακτηριστικά του συστήματος, η προστασία του περιβάλλοντος, οι (πιθανές) επιπτώσεις στην υγεία, ή οχλήσεις, όπως ο θόρυβος, κλπ. Έτσι λοιπόν, οι βασικές απαιτήσεις που πρέπει να έχει ο τελικός χρήστης από το μελλοντικό σύστημα θέρμανσής του είναι: να είναι οικονομικό ως προς την κατανάλωση ενέργειας (δηλ. καυσίμου), να έχει ικανοποιητική αποδοτικότητα, όχι ιδιαίτερα υψηλό κόστος κτήσης, να καλύπτει όλους τους προς θέρμανση χώρους της οικίας (εφόσον αυτό είναι φυσικά επιθυμητό ανάλογα με τον τρόπο ζωής), να είναι εύκολο στην εγκατάσταση / τοποθέτηση (π.χ. χωρίς πολλά μερεμέτια ή επιπλέον έξοδα), να είναι απλό στη χρήση ώστε να μπορεί να το χειριστεί κάθε μέλος της οικογένειας, να έχει ικανοποιητική εγγύηση για καλύτερη και συντομότερη απόσβεση του κόστους αγοράς, να είναι όσο το δυνατόν λιγότερο επιβαρυντικό προς το περιβάλλον. Σελίδα 71

82 Φυσικά πρέπει να εξετάζονται και όλες οι δυνατές προοπτικές για χρηματοδότηση του συνόλου ή μέρους των δαπανών για την αγορά νέου ή την αναβάθμιση του υφιστάμενου συστήματος θέρμανσης, με την ένταξη σε κάποιο ευνοϊκό χρηματοδοτικό πρόγραμμα (όπως π.χ. αυτή του προγράμματος «Εξοικονόμηση κατ Οίκον»). Αυτή η δυνατότητα παίζει καθοριστικό ρόλο, ιδιαίτερα για τα πιο αδύναμα ως προς τον προϋπολογισμό νοικοκυριά. Το σημαντικότερο φυσικά είναι ο συνδυαστικός ρόλος ορισμένων κριτηρίων, καθώς για παράδειγμα, η οικονομία στο κόστος λειτουργίας (καύσιμο/ηλεκτρική ενέργεια) δεν έχει νόημα εάν ο χώρος δεν θερμαίνεται ικανοποιητικά (όσον αφορά τη θερμική άνεση). Ο πρώτος διαχωρισμός που μπορεί να κάνει ένας καταναλωτής είναι η επιλογή ενός εκ των δύο κύριων τύπων υφιστάμενων συστημάτων θέρμανσης. Όπως ήδη περιγράφηκε προηγουμένως (βλ. υπο-κεφάλαιο 1.3.1, υπάρχει η δυνατότητα επιλογής μεταξύ των συστημάτων κεντρικής θέρμανση, τα οποία καλύπτουν όλους τους χώρους ενός θερμαινόμενου κτιρίου (όπως οι λέβητες και οι αντλίες θερμότητας), και των συστημάτων θέρμανσης χώρου, τα οποία είναι πιο περιορισμένης χωροταξικά εμβέλειας (όπως το τζάκι, η σόμπα και οι θερμοπομποί). Ένα σύστημα κεντρικής θέρμανσης είναι σαφώς πιο ολοκληρωμένο, καθώς διασφαλίζει την ομοιόμορφη θέρμανση όλων των χώρων. Αυτή η παράμετρος πολλές φορές ισοσκελίζει στη συνείδηση των καταναλωτών το επιπλέον κόστος, σε σύγκριση με ένα απλό σύστημα θέρμανσης χώρου. Ιδιαίτερα ελκυστική μοιάζει να είναι από πολλούς καταναλωτές η επιλογή του συστήματος με αντλίες θερμότητας, καθώς αποφεύγεται η χρήση καυσίμου, με προφανή θετικά οφέλη για το περιβάλλον, ενώ είναι ένα σύστημα πιο οικονομικό κατά τη λειτουργία του και σίγουρα πολύ αποδοτικό. Όσον αφορά τα πιο παραδοσιακά συστήματα κεντρικής θέρμανσης, οι αποδοτικότεροι λέβητες αερίου/υγραερίου προτιμώνται σε αρκετά μεγάλο βαθμό επίσης. Πάντως, και τα συστήματα θέρμανσης χώρου μοιάζουν να ικανοποιούν τις ανάγκες αρκετών χρηστών με το ενεργειακό τζάκι να είναι στις πρώτες θέσεις προτίμησης. Όσον αφορά το κόστος λειτουργίας, πρέπει να τονιστεί ότι ο καταναλωτής καλό είναι να μην παρασυρθεί να εστιάσει στην προφανή αυτή παράμετρο το 100% της απόφασής του, διότι, ναι μεν πρόκειται για το πιο «τσουχτερό» κριτήριο, αλλά από την άλλη οι τιμές των διαφόρων καυσίμων κυρίως, μεταβάλλονται συνεχώς ανάλογα των εκάστοτε κρατικών αποφάσεων, των επιπέδων φορολόγησης, κλπ. Για παράδειγμα, το κόστος λειτουργίας των περισσότερων συστημάτων που χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια και από τα τέλη του 2016, οπότε παύουν να ισχύουν τα δωρεάν δικαιώματα ρύπων για τις μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, αναμένεται περαιτέρω αύξηση, με συνεπαγόμενες αυξήσεις στους λογαριασμούς της ΔΕΗ. Επίσης, ορισμένα επιδόματα, π.χ. το επίδομα θέρμανσης που χορηγείται υπό προϋποθέσεις τα τελευταία έτη, είναι πιθανό να καταργηθεί. Πρέπει βεβαίως να λαμβάνονται προσεκτικά υπόψη οι εκάστοτε ανάγκες και προϋποθέσεις του υπό εξέταση κτιρίου. Είναι χαρακτηριστικό ότι εάν ένα νοικοκυριό έχει σχετικά μικρές ανάγκες σε θέρμανση, τότε θεωρείται ασύμφορο να προβεί στην εγκατάσταση ενός συστήματος με μεγάλο αρχικό κόστος, καθώς η απόσβεση θα γίνει σε πολύ μακροπρόθεσμο χρονικό ορίζοντα. Αντίθετα, στην περίπτωση μίας οικίας με θερμαινόμενους χώρους αρκετών τετραγωνικών, μάλλον προτείνεται η αλλαγή καυσίμου, από πετρέλαιο σε φυσικό αέριο ή κάποιο άλλο εναλλακτικό καύσιμο, καθώς η εξοικονόμηση θα είναι αισθητή και υψηλή, ενώ και η απόσβεση θα πραγματοποιηθεί σχετικά σύντομα. Εξάλλου, θα μπορούσε να επιλεγεί ένα σύστημα που να ικανοποιεί ταυτόχρονα και τις ανάγκες του κτιρίου για ψύξη κατά την θερινή περίοδο, διότι εάν ο πελάτης σκοπεύει ούτως ή άλλως να καταφύγει σε ψύξη του χώρου του, θα αποφύγει το επιπλέον κόστος κτήσης ξεχωριστού συστήματος ψύξης. Σελίδα 72

83 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Στο πλαίσιο των προτεινόμενων επιλογών, και με την προϋπόθεση φυσικά ότι δεν υφίστανται οικονομικά κωλύματα, πρέπει (πλέον) να εξετάζεται σοβαρά η περίπτωση των λεβήτων συμπύκνωσης (κυρίως σε εγκαταστάσεις καύσης φυσικού αερίου), οι οποίοι αξιοποιούν τη λανθάνουσα θερμότητα των υδρατμών των καυσαερίων και επιτυγχάνουν βαθμούς απόδοσης της τάξης των 107% περίπου. Για ενδοδαπέδιες θερμάνσεις ή συστήματα χαμηλής θερμοκρασίας θερμού νερού, προτείνεται η επιλογή λεβήτων χαμηλών θερμοκρασιών που έχουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης σε σχέση με τους συμβατικούς λέβητες θερμού νερού. Γενικά πάντως και σε διεθνές επίπεδο, υφίσταται η τάση μετατροπής των εγκαταστάσεων κεντρικής θέρμανσης σε εγκαταστάσεις χαμηλής θερμοκρασίας, με στόχο την ενίσχυση του συνολικού βαθμού απόδοσης των συστημάτων Εκτίμηση της εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνεται από το νέο ενεργειακά αποδοτικό σύστημα θέρμανσης Στα επόμενα επιχειρείται μία περιβαλλοντική και οικονομική σύγκριση των υφιστάμενων συστημάτων θέρμανσης, προκειμένου να ολοκληρωθεί αλλά και να τεκμηριωθεί το σκεπτικό και οι αρχικές θεωρήσεις που διατυπώθηκαν παραπάνω σχετικά με την επιλογή ενός αποδοτικού συστήματος θέρμανσης. Έτσι, στο Σχήμα 1.7 παρατίθεται ένα διάγραμμα το οποίο έχει προκύψει από κατάλληλους τεχνο-οικονομικούς υπολογισμούς που έγιναν σχετικά πρόσφατα για κάποιες από τις διαθέσιμες στην Ελληνική αγορά τεχνολογίες θέρμανσης [18]. Στο διάγραμμα εμφανίζεται το κόστος της θερμότητας σε /kwh th, ενώ σε αυτό προστίθεται και η φορολόγηση και οι επιπλέον επιβαρύνσεις αναλόγως µε το είδος καυσίμου ή την χρησιμοποιούμενη ηλεκτρική ενέργεια. Από το καθαρό κόστος και τη φορολόγηση προκύπτει, στο ίδιο διάγραμμα, και η συνολική τιμή κόστους της ωφέλιμης θερμικής ενέργειας. Σχήμα 1.7: Κόστος ωφέλιμης θερμικής ενέργειας ανά είδος θερμικού συγκροτήματος Πηγή: «Σύγκριση κόστους θέρμανσης από διάφορες τεχνολογίες», Κακαράς, Καρέλλας, Βουρλιώτης, Γραμμέλης, Πάλλης, Καραμπίνης, ΕΜΠ, Νοέμβριος 2013 Σελίδα 73

84 Σημειώνεται ότι, τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη μελέτη ισχύουν μόνο για συγκεκριμένες παραδοχές που έχουν χρησιμοποιηθεί και οι οποίες παρατίθενται για κάθε ενδιαφερόμενο στο πλήρες κείμενο της μελέτης [18]. Επίσης, αναφέρεται ότι οι τιμές αγοράς των συσκευών θέρμανσης που αξιολογήθηκαν είναι ενδεικτικές και μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με τον κατασκευαστή και τη χώρα προέλευσης. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων του διαγράμματος προκύπτει ότι: το συνολικό κόστος της θερμικής ενέργειας για όλα τα διαφορετικά θερμικά συγκροτήματα, με εξαίρεση αυτών του τζακιού (ανοικτού θαλάμου) και των ηλεκτρικών αντιστάσεων, είναι χαμηλότερο από αυτό του συνήθη λέβητα πετρελαίου, η μεγαλύτερη διαφορά σύγκρισης του κόστους θερμικής ενέργειας με αυτό του συνήθη λέβητα πετρελαίου παρουσιάζεται στην περίπτωση της χρήσης αντλίας θερμότητας στην κλιματική Ζώνη Β. Είδος θερμικού συγκροτήματος Βαθμός απόδοσης/ συντελεστής συμπεριφοράς Κόστος αγοράς καυσίμου-ηλ. ενέργειας Κόστος θερμικής ενέργειας /kwh th Κόστος θερμικής ενέργειας /kwh th, tax free Σύγκριση Κόστους θερμικής ενέργειας σε % με Συνήθη Λέβητα Πετρελαίου Αντλία θερμότητας Ζώνη Β 3,00 * 0,057 0,044 39,49% Αντλίας θερμότητας; Ζώνη Β extra 800kWh incl. 3,00 * 0,065 0,051 44,73% Αντλία θερμότητας Ζώνη Γ 2,75 * 0,062 0,048 42,81% Αντλίας θερμότητας; Ζώνη Γ extra 800kWh incl. 2,75 * 0,069 0,054 48,05% Λέβητας βιομάζας (πελέτες ξύλου) 0, /tn 0,086 0,070 59,18% Λέβητας Φ.Α. Συμπύκνωσης 0,98 0,0877 /kwh*** 0,089 0,073 61,72% Λέβητας Φ.Α. Συνήθης 0,87 0,0862 /kwh**** 0,100 0,081 68,87% Τζάκι Κλειστού Θαλάμου (Ενεργειακό) 0, /tn** 0,087 0,077 60,49% Τζάκι Ανοιχτού Θαλάμου 0, /tn** 0,175 0, ,98% Συσκευή με ηλεκτρικές αντιστάσεις (Ηλεκτρικός 1,00 * 0,209 0, ,53% λέβητας) Συσκευή με ηλεκτρικές αντιστάσεις extra 800kWh incl. 1,00 * 0,235 0, ,58% Συνήθης Λέβητας Πετρελαίου 0,87 1,256 /lt 0,145 0, ,00% Συνήθης Λέβητας Πετρελαίου με επιδότηση 0,35 Ευρώ/lt 0,87 0,906 /lt 0,104 0,078 72,13% Σχήμα 1.8: Αποτελέσματα υπολογισμών κόστους θερμικής ενέργειας σε /kwh th και σύγκριση κόστους θερμικής ενέργειας σε % με συγκρότημα συνήθη λέβητα καυστήρα πετρελαίου Πηγή: «Σύγκριση κόστους θέρμανσης από διάφορες τεχνολογίες», Κακαράς, Καρέλλας, Βουρλιώτης, Γραμμέλης, Πάλλης, Καραμπίνης, ΕΜΠ, Νοέμβριος 2013 Ενδεικτικός επίσης είναι και ο πίνακας (από την ίδια μελέτη) που παρατίθεται στο Σχήμα 1.8, στον οποίο παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα των υπολογισμών του κόστους της θερμικής ενέργειας (σε /kwh th ) ενώ γίνεται και σύγκριση του κόστους θερμικής ενέργειας σε % με συγκρότημα συνήθη λέβητα καυστήρα πετρελαίου Στον εν λόγω πίνακα δίνεται και ο συντελεστής συμπεριφοράς (COP) ή ο βαθμός απόδοσης της κάθε τεχνολογίας (ως προς την κατώτερη θερμογόνο δύναμη) καθώς επίσης και το κόστος αγοράς καυσίμου ή ηλεκτρικής ενέργειας που επιβαρύνει τον καταναλωτή. Σελίδα 74

85 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.5 Ορθές πρακτικές κατά την συντήρηση και αναγκαίες ρυθμίσεις για την αύξηση της αποδοτικότητας Η ετήσια συντήρηση του συστήματος θέρμανσης πετρελαίου ή αερίου ενός κτιρίου από πιστοποιημένο τεχνικό επιφέρει μεγιστοποίηση της απόδοσης λειτουργίας του, εξασφαλίζει την ασφάλεια, επιμηκύνει τη διάρκεια ζωής του συστήματος, ενώ περιορίζει και τις πιθανές βλάβες που φυσικά συνεπάγονται αφενός την ταλαιπωρία και οικονομική επιβάρυνση για τον χρήστη, και αφετέρου τη μείωση της αποδοτικότητας του συστήματος. Είναι γεγονός ότι τόσο ο καθαρισμός του λέβητα όσο και η σωστή ρύθμιση του αέρα καύσης αποτελούν μέτρα νοικοκυρέματος πρωταρχικής σημασίας. Με τις δύο αυτές συνήθεις τακτικές μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση της τάξης του 5% με 15%. Εξάλλου, ο τεχνικός που θα αναλάβει την εγκατάσταση / συντήρηση ενός συστήματος θέρμανσης πρέπει να είναι σε θέση να εκτιμήσει μέσω μετρήσεων και υπολογισμών την πραγματική ισχύ του λέβητα που βρίσκεται εγκατεστημένος σε ένα λεβητοστάσιο. Στην πραγματικότητα, η ισχύς ενός λέβητα συνήθως απέχει κατά πολύ στην πράξη από την τιμή που αναγράφεται στο ταμπελάκι από τον κατασκευαστή (εάν βεβαίως υπάρχει τέτοιο) και, συνεπώς, είναι πολύ βασικό να μπορεί να γίνει ο σωστός υπολογισμός αυτής. Διαφορετικά ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα όπως υπερδιαστασιολόγησης του λέβητα ή σπατάλη ενέργειας. Η αποφυγή τέτοιων προβλημάτων μπορεί να επιτευχθεί είτε για καύση πετρελαίου είτε για καύση αερίου με την ανάλυση των καυσαερίων και τον υπολογισμό της εισαγόμενης ποσότητας καυσίμου Διορθωτικές ενέργειες για την επανάκτηση της ωφέλιμης ισχύος του λέβητα Μία ενδεικνυόμενη και σωστή συντήρηση του συστήματος θέρμανσης θα πρέπει να ξεκινήσει με την επί τόπου συντήρηση του λέβητα, η οποία αφορά κυρίως στον καθαρισμό της διαδρομής των καυσαερίων. Φυσικά, αυτής της διαδικασίας πρέπει να προηγηθεί διακοπή της ηλεκτρικής παροχής και απομάκρυνση του καυστήρα. Μετά το άνοιγμα των θυρίδων επίσκεψης και καθαρισμού, γίνεται μηχανικός καθαρισμός της διαδρομής των καυσαερίων. Εάν κατά το κλείσιμο των θυρίδων, διαπιστωθεί πρόβλημα στεγανότητας, τότε είναι απαραίτητο να αντικατασταθούν τα στεγανωτικά παρεμβάσματα. Στους λέβητες αερίου με πτερυγιοφόρους αυλούς, πρέπει να γίνει προσεκτικός καθαρισμός μεταξύ των πτερυγίων, έτσι που να μην εμποδίζεται η διέλευση των καυσαερίων. Οι συνηθέστεροι παράγοντες που είναι δυνατόν να επιφέρουν μείωση της τιμής της πραγματικής ωφέλιμης ισχύος ενός λέβητα καθώς και οι απαιτούμενες διορθωτικές ενέργειες που πρέπει να γίνουν για την επανάκτηση της ισχύος του λέβητα (μία προς μία) είναι οι εξής [13]: Συσσώρευση καταλοίπων καύσης στο εσωτερικό του λέβητα Επικάθιση σκληρών καθαλατώσεων στο εσωτερικό του υδροθαλάμου του λέβητα Αφαίρεση στροβιλιστών ή επιβραδυντών καυσαερίων Πλήρης συντήρηση και καθαρισμός του φλογοθαλάμου και των διαδρομών καυσαερίων Χημικός καθαρισμός του υδροθαλάμου του λέβητα και απομάκρυνση των ιζημάτων Προσθήκη όλων των προβλεπόμενων από τον κατασκευαστή στροβιλιστών ή επιβραδυντών καυσαερίων Παράκαμψη δεύτερης και τρίτης διαδρομής των Αποκατάσταση των προβλημάτων και Σελίδα 75

86 καυσαερίων λόγω διάτρητου κάδου ή κακής εφαρμογής του κάδου διαχωρισμού των διαδρομών Βουλωμένοι φλογοαυλοί ή διαδρομές καυσαερίων εξασφάλιση όλων των διαδρομών καυσαερίων Ξεβούλωμα φλογοαυλών και πολύ καλός καθαρισμός όλων των επιφανειών καύσης Πιο συγκεκριμένα, η συσσώρευση καταλοίπων καύσης στο εσωτερικό του λέβητα αποτελεί ένα μείζον πρόβλημα καθώς είναι μεν ένα φυσικό επόμενο της λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης, από την άλλη όμως τα κατάλοιπα της καύσης, και ιδιαίτερα η αιθάλη (βλ. τις επιπτώσεις της στον Πίνακα 1.2), είναι εξαιρετικά «δυσ-θερμαγωγά». Αυτό σημαίνει ότι η επικάθησή τους στα τοιχώματα του λέβητα περιορίζει την συναλλαγή θερμότητας μεταξύ των θερμών καυσαερίων (και της ακτινοβολούσας φλόγας) και του νερού που ρέει στον υδροθάλαμο του λέβητα. Ως εκ τούτου, συνιστάται να γίνεται πλήρης καθαρισμός και συντήρηση του φλογοθαλάμου αλλά και των διαδρομών καυσαερίων [19]. Πίνακας 1.2: Ο ρόλος της αιθάλης στην απόδοση του λέβητα Πάχος αιθάλης (mm) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Αύξηση κατανάλωσης (%) ,5 10,5 13,5 Αύξηση της θερμοκρασίας καυσαερίων ( o C) Πηγή: «Διαδικασία ρύθμισης και ελέγχου συστημάτων θέρμανσης με λέβητα», ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΜΠΟΡΙΟΥ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥΡΙΣΜΟΥ ΚΥΠΡΟΥ ( Η επικάθιση σκληρών καθαλατώσεων στο εσωτερικό του υδροθαλάμου του λέβητα ουσιαστικά αφορά τους σκληρούς σχηματισμούς που «χτίζονται» επάνω στις επιφάνειες του υδροθαλάμου του λέβητα, γνωστοί ως λεβητόλιθοι. Οι σχηματισμοί αυτοί ως δυσθερμαγωγά υλικά που είναι - αφενός μειώνουν την συναλλαγή θερμότητας προς το νερό που ρέει εντός του υδροθαλάμου (βλ. Πίνακα 1.3), και αφετέρου είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε διάρρηξη του λέβητα, δεδομένου ότι επέρχεται κακή ψύξη των τοιχωμάτων αυτού. Είναι σαφές ότι είναι επιτακτική η ανάγκη επιδιόρθωσης του προβλήματος αυτού και ο ενδεικνυόμενος τρόπος αντιμετώπισής του είναι ο χημικός καθαρισμός, μία διαδικασία η οποία απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή και λεπτούς χειρισμούς από την πλευρά του συντηρητή, όπως αναλύεται παρακάτω. Πίνακας 1.3: Ο ρόλος των αλάτων στην απόδοση του λέβητα Πάχος αλάτων (mm) 0,7 1,5 3 Αύξηση κατανάλωσης (%) 2 2,6 4 Αύξηση της θερμοκρασίας καυσαερίων ( o C) Πηγή: «Διαδικασία ρύθμισης και ελέγχου συστημάτων θέρμανσης με λέβητα», ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΜΠΟΡΙΟΥ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥΡΙΣΜΟΥ ΚΥΠΡΟΥ ( Ο χημικός καθαρισμός είναι ουσιαστικά η τεχνική εργασία καθαρισμού της εγκατάστασης με τη χρήση χημικών προϊόντων. Τα βασικά στάδια ενός σωστού χημικού καθαρισμού ενός λέβητα περιγράφονται ως εξής: Α. Απομόνωση της εγκατάστασης π.χ. του λέβητα. Β. Συνδεσμολογία του δικτύου ανακυκλοφορίας (αντλία-πλαστικές σωλήνες) με τον λέβητα. Γ. Προκαταρτικός έλεγχος για διαρροές ανακυκλοφορώντας μόνο νερό και όχι χημικά. Δ. Ανακυκλοφορία των διαλυμάτων των χημικών προϊόντων. Ε. Εκκένωση του λέβητα, εξουδετέρωση των αποβλήτων και απομάκρυνση τους προς κατάλληλη Σελίδα 76

87 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις κατεύθυνση. Στ. Εξουδετέρωση των επιφανειών των λεβήτων και πλύσιμο μέχρι να επέλθει πλήρης απομάκρυνση των υπολειμμάτων ιλύος. Προσεγγιστικά, για τον χημικό καθαρισμό ενός συνήθους φλογαυλωτού λέβητα απαιτείται εργασία περίπου 12 ωρών, ενώ για έναν υδραυλωτό, αντίστοιχα, εργασία 18 ωρών. Ο χημικός καθαρισμός ως εργασία συντήρησης έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με την μέθοδο καθαρισμού με μηχανικά μέσα. Τα πλεονεκτήματα του είναι κυρίως : η απόδοση, το κόστος και ο χρόνος, ενώ επιτυγχάνει αποτελέσματα με ομοιογένεια, ακόμη και σε σημεία (όπως είναι γωνίες και στροφές) όπου υπάρχουν οι περισσότερες επικαθίσεις και όπου ο μηχανικός καθαρισμός δεν είναι εφικτός. Με την ολοκλήρωσή του ο χημικός καθαρισμός έχει ως αποτέλεσμα μεταλλική επιφάνεια απαλλαγμένη όλων των επικαθίσεων (bare metal) [16]. Γενικά, τα αποτελέσματα ενός σωστού χημικού καθαρισμού μπορούν να εκτιμηθούν από τα ποσοστά του καθαρού μετάλλου που θα φανούν σε όλες τις επιφάνειες των αυλών και των περιβλημάτων. Στις περισσότερες περιπτώσεις η επιτυχία φθάνει σε ποσοστό % καθαρή μεταλλική επιφάνεια, εκτός των περιπτώσεων που ο λεβητόλιθος εμπεριέχει μεγάλα ποσοστά πυριτικών αλάτων (σαν γυαλί). Εντούτοις, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η διαδικασία του χημικού καθαρισμού συνίσταται να λαμβάνει χώρα μόνο εφόσον έχει κριθεί ότι υφίσταται απόλυτη ανάγκη για κάτι τέτοιο, επειδή μειώνει το χρόνο ζωής του λέβητα [20]. Προβλήματα επικαθίσεων είναι δυνατόν να προκύψουν και στους εναλλάκτες θερμότητας πλακοειδείς ή κυλινδρικούς. Στην περίπτωση αυτή και πάλι είναι απαραίτητο να γίνει χημικός καθαρισμός με στόχο να απομακρυνθούν τα άλατα από το εσωτερικό τους και να αυξηθεί και πάλι η απόδοσή τους στα αρχικά επίπεδα. Η διαδικασία αυτή είναι δυνατόν να γίνει είτε απευθείας ή μετά από την εκτέλεση μηχανικού καθαρισμού. Εάν πρόκειται για ανοξείδωτους εναλλάκτες, απαγορεύεται η χρήση του υδροχλωρικού οξέος, εφόσον μπορεί να προσβληθούν οι επιφάνειες των μετάλλων, και έτσι προτιμάται η χρήση κατάλληλων οργανικών οξέων τα οποία δεν προσβάλλουν ούτε τις επιφάνειες των μετάλλων αλλά ούτε και τα λάστιχα στεγανοποίησης του εναλλάκτη. Πρόκειται για μια εργασία που απαιτεί εξειδίκευση, ιδιαίτερο εξοπλισμό και μεγάλη εμπειρία αφού ενέχει κινδύνους τόσο για τον εξοπλισμό όσο και για το προσωπικό που την εκτελεί. Συνιστάται η εκτέλεσή του κάθε φορά που διαπιστώνεται μείωση της απόδοσης του εναλλάκτη [13]. Οι θερμαντήρες αποθήκευσης του νερού χρήσης (μπόιλερ) συχνά επίσης συγκεντρώνουν άλατα αλλά και λάσπες στο εσωτερικό τους, τα οποία μπορούν να απομακρυνθούν αποτελεσματικά με τον κατάλληλο χημικό καθαρισμό. Χρειάζεται και εδώ προσοχή ως προς την μη χρήση υδροχλωρικού οξέος εάν πρόκειται για ανοξείδωτους θερμαντήρες. Με την ολοκλήρωση της διαδικασίας αυτής θα αυξηθεί η απόδοσή και η χωρητικότητά τους, αλλά ταυτόχρονα θα βελτιωθεί και η ποιότητα του ζεστού νερού χρήσης [13]. Στα Σχήματα 1.9 και 1.10 παρουσιάζονται με τη μορφή φωτογραφιών / εικόνων από πραγματικές εργασίες συντήρησης τα προβλήματα που μπορούν να δημιουργηθούν στις επιφάνειες των συσκευών θέρμανσης λόγω των επικαθήσεων. Όσον αφορά τους στροβιλιστές (ή επιβραδυντές) καυσαερίων, θα πρέπει αρχικά να αναφερθεί ότι στόχος αυτών είναι να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή καθυστέρηση των καυσαερίων προκειμένου να αυξηθεί ο χρόνος μεταφοράς, άρα και η ποσότητα της θερμότητας από τα καυσαέρια προς το νερό. Έτσι, η αφαίρεση των στροβιλιστών ή των κάθε λογής επιβραδυντών καυσαερίων από τους φλογοαυλούς και τις διαδρομές Σελίδα 77

88 καυσαερίων των λεβήτων οδηγεί σε δραματική μείωση της προσλαμβανόμενης θερμότητας από το νερό και συνεπώς σε αύξηση των απωλειών των καυσαερίων [13]. Για το λόγο αυτό λοιπόν, προτείνεται εν γένει η αντικατάσταση των συνήθων σπειροειδών στροβιλιστών καυσαερίων με πτερυγιοφόρους επιβραδυντές, οι οποίοι μειώνουν κατά πολύ τη θερμοκρασία των καυσαερίων, ή τουλάχιστον με τους προβλεπόμενους από τον κατασκευαστή στροβιλιστές ή επιβραδυντές καυσαερίων [20]. Σχήμα 1.9: Αυξημένες επικαθίσεις στο εσωτερικό λέβητα (αριστερά), επικαθίσεις σε εναλλάκτη θερμαντήρα νερού (κέντρο), προβλήματα από ακαθαρσίες (δεξιά) Πηγή: (αριστερά) Η εξοικονόμηση ενέργειας από το συγκρότημα Λέβητα Καυστήρα, Π. Φαντάκης( (κέντρο και δεξιά) ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Σχήμα 1.10: Εσωτερικό ατμολέβητα κατά τον χημικό καθαρισμό (διακρίνεται η μεγάλη ποσότητα λάσπης που δημιουργήθηκε μετά το χημικό καθαρισμό και την ιζηματοποίηση των σκληρών καθαλατώσεων που είχαν επικαθήσει στις επιφάνειες του λέβητα) (αριστερά), κατακόρυφος θερμαντήρας 1500 l, μετά την εκκένωσή του από το διάλυμα οξέος (κέντρο), εναλλάκτης τύπου U κατακόρυφου θερμαντήρα νερού χρήσης 1500 l (η ηλεκτρόλυση έχει καταστρέψει μεγάλο μέρος της πλάκας συγκράτησης των φουρκετών) (δεξιά) Πηγή: ΑΦΟΙ ΜΑΡΗ Ο.Ε. ( Η παράκαμψη της δεύτερης και τρίτης διαδρομής καυσαερίων, λόγω διάτρητου κάδου ή κακής εφαρμογής του κάδου διαχωρισμού των διαδρομών, αποτελεί και αυτή έναν αρκετά σημαντικό παράγοντα μείωσης της πραγματικής ωφέλιμης ισχύος του λέβητα. Μάλιστα, στην περίπτωση που τα καυσαέρια εξέρχονται στον καπναγωγό μην έχοντας κάνει μία ή δύο από τις τρεις διαδρομές τους, τότε η ισχύς του λέβητα μειώνεται σε ποσοστά που φθάνουν και το 30% της αρχικής του. Οφείλει για την επίλυση του θέματος Σελίδα 78

89 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις αυτού να γίνει αποκατάσταση των προβλημάτων και εξασφάλιση όλων των διαδρομών καυσαερίων που προβλέπονται από τον κατασκευαστή [20]. Αντίστοιχα με τα προηγούμενα, οι βουλωμένοι φλογοαυλοί ή διαδρομές καυσαερίων οδηγούν γενικά σε μεγάλες μειώσεις της ισχύος του λέβητα. Επομένως, συνιστάται το άμεσο ξεβούλωμα των φλογοαυλών και ο πολύ καλός καθαρισμός όλων των επιφανειών καύσης. Τέλος, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να προσαρμόζεται η ισχύς του καυστήρα με βάση την πραγματική ισχύ του λέβητα, και όχι με βάση την αναγραφόμενη. Έτσι, αφού ως γνωστόν - ο καυστήρας έχει μία περιοχή λειτουργίας ενώ ο λέβητας ένα σημείο λειτουργίας, θα πρέπει να διερευνηθεί από τον τεχνικό κατά πόσον το επιθυμητό σημείο λειτουργίας του λέβητα (ή το υποχρεωτικό, με βάση την πραγματική του κατάσταση) βρίσκεται εντός της περιοχής λειτουργίας του καυστήρα και να γίνει ρύθμιση του καυστήρα στο σημείο αυτό Ανάλυση καυσαερίων και ρύθμιση της καύσης για βελτιστοποίηση της απόδοσης Μία δεύτερη, αλλά εξίσου σημαντική, παράμετρος όσον αφορά τη συντήρηση του λέβητα αυτού καθ αυτού είναι ο έλεγχος της καύσης, κάτι το οποίο είναι απαραίτητη προϋπόθεση και μάλιστα πρέπει να πραγματοποιείται στην αρχή (κατά την εγκατάσταση) και κατόπιν τουλάχιστον μία φορά κατά τη διάρκεια της εποχιακής λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η απόδοση του λέβητα δεν είναι κατώτερη από την αντίστοιχη που ορίζουν οι κανονισμοί. Άλλωστε ο έλεγχος της ενεργειακής αποδοτικότητας ενός λεβητοστασίου είναι απαραίτητος προκειμένου να κριθεί κατά πόσο η παραγωγή θέρμανσης είναι αποδοτική αλλά και φυσικά τι δυνατότητες υπάρχουν για βελτίωση [11]. Η καύση Καύση συμβαίνει όταν τα συμβατικά καύσιμα, όπως το φυσικό αέριο, άλλα αέρια καύσιμα (π.χ. υγραέριο), το πετρέλαιο, η βενζίνη, ο άνθρακας ή οι διάφορες μορφές βιομάζας αντιδρούν με το οξυγόνο του αέρα για την παραγωγή θερμότητας. Η θερμότητα από την καύση των καυσίμων χρησιμοποιείται στις διεργασίες στη βιομηχανία, στην θέρμανση των χώρων ή στην διαστολή των αερίων σε έναν κύλινδρο και την ώθηση ενός εμβόλου (ωστηρίου). Οι καυστήρες (στους λέβητες) και οι μηχανές εσωτερικής καύσης είναι οι συνήθεις χρήστες των συμβατικών καυσίμων. Τα προαναφερθέντα συμβατικά καύσιμα είναι υδρογονάνθρακες, δηλαδή αποτελούνται κυρίως από άνθρακα και υδρογόνο. Όταν αυτά καίγονται, τα κύρια προϊόντα της καύσης είναι διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) και νερό (H 2 O), που σχηματίζονται από την αντίδραση του άνθρακα (C) και του υδρογόνου (H) των καυσίμων με το οξυγόνο (O 2 ) του αέρα. Το απλούστερο παράδειγμα καύσης υδρογονανθράκων είναι αυτή του μεθανίου (CH 4 ), που αποτελεί το κυριότερο συστατικό του φυσικού αερίου, με το O 2 του αέρα. Όταν αυτή η αντίδραση είναι πλήρης (στοιχειομετρική), κάθε μόριο του μεθανίου αντιδρά με δύο μόρια O 2 και παράγεται ένα μόριο CO 2 και δύο μόρια H 2 O. Όταν συμβεί αυτό, απελευθερώνεται θερμότητα. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O Αντιδρώντα Προϊόντα + Θερμότητα Σε μια πραγματική αντίδραση καύσης, βέβαια, σχηματίζονται συχνά και άλλα προϊόντα. Ο συνδυασμός του οξυγόνου του αέρα και του άνθρακα στο καύσιμο για να σχηματιστεί διοξείδιο του άνθρακα και να παραχθεί θερμότητα είναι μια σύνθετη διαδικασία που χρειάζεται το σωστό ποσοστό ανάμειξης αέρα και καύσιμου, επαρκή θερμοκρασία ενεργοποίησης και αρκετό χρόνο για τα αντιδρώντα ώστε να μπορέσουν Σελίδα 79

90 να έρθουν σε επαφή και να αναμειχθούν. Εάν η καύση δεν ρυθμιστεί σωστά, μπορεί να σχηματιστούν υψηλές συγκεντρώσεις ανεπιθύμητων προϊόντων. Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και αιθάλη, για παράδειγμα, προκύπτουν από την κακή ανάμιξη καυσίμου και αέρα ή από την ύπαρξη πολύ λίγου αέρα. Άλλα ανεπιθύμητα προϊόντα, όπως τα οξείδια του αζώτου (NO, NO 2 ), παράγονται σε υπερβολικές ποσότητες, όταν η θερμοκρασία της φλόγας του καυστήρα είναι πολύ υψηλή. Εάν το καύσιμο περιέχει θείο (π.χ. πετρέλαιο), σχηματίζεται αέριο διοξείδιο του θείου (SO 2 ). Για τα στερεά καύσιμα όπως το κάρβουνο και το ξύλο, δημιουργείται τέφρα από άκαυστα υλικά του καυσίμου. Ανάλυση της καύσης Η ανάλυση της καύσης αποτελεί μέρος μιας διαδικασίας που σκοπό έχει την εξοικονόμηση καυσίμων, τη μείωση των ανεπιθύμητων εκπομπών καυσαερίων αλλά και τη βελτίωση της ασφάλειας του εξοπλισμού καύσης. Η ανάλυση της καύσης αρχίζει με τη μέτρηση των συγκεντρώσεων των καυσαερίων και της θερμοκρασίας τους, και μπορεί να περιλαμβάνει τη μέτρηση του ελκυσμού και της αιθάλης. Όλες οι μετρήσεις που γίνονται για τη σωστή ρύθμιση του καυστήρα γίνονται στα προϊόντα της καύσης, δηλαδή στα καυσαέρια. Για το σκοπό αυτό ανοίγεται μια οπή στον καπναγωγό, σε απόσταση από την έξοδο του λέβητα διπλάσια της διαμέτρου του καπναγωγού. Η οπή αυτή πρέπει να είναι διαμέτρου 8 mm για να χωράνε οι λήψεις των οργάνων. Το τμήμα αυτό του καπναγωγού πρέπει να είναι μονωμένο και - ει δυνατόν - ευθύ. Η επιλογή του κατάλληλου σημείου και η δειγματοληψία γίνεται σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ 896. Πολύ σημαντικός είναι ο σχεδιασμός της μέτρησης, ο οποίος περιλαμβάνει τη συγκέντρωση όλων των σχετικών τεχνικών στοιχείων που απαιτούνται για την εκτέλεση της μέτρησης. Τα στοιχεία αυτά είναι: ο τύπος του λέβητα (ατμολέβητας, ατµογεννήτρια, λέβητας ζεστού νερού), η δυναμικότητα του λέβητα σε kw ή kcal, το είδος καυσίμου (πετρέλαιο, μαζούτ, φυσικό αέριο), οι ώρες λειτουργίας, και η κατανάλωση καυσίμου ανά ώρα. Ακολουθεί η επίσκεψη στο λεβητοστάσιο όπου γίνεται η ανάγνωση των τεχνικών στοιχείων των λεβήτων και διερευνώνται οι δυνατότητες για τη λήψη μετρήσεων, δηλαδή η εύκολη πρόσβαση στην καμινάδα, η ύπαρξη οπής στο σωστό σημείο της καμινάδας για την εισαγωγή του ακροστοιχείου δειγματοληψίας του οργάνου, κλπ. Πριν από την εκτέλεση της μέτρησης θα πρέπει ο λέβητας να έχει λειτουργήσει για τόση ώρα ώστε να έχει φθάσει σε κανονική θερμοκρασία λειτουργίας. Το σημείο δειγματοληψίας θα πρέπει να βρίσκεται στο σημείο της καμινάδας µε την καλύτερη ανάμειξη των καυσαερίων, ενώ θα πρέπει να αποφεύγονται περιοχές µε εισαγωγή αέρα, όπως οι θυρίδες, κοντά σε θυρίδες, πριν ή μετά από γωνίες της καπνοδόχου. Στον Πίνακα 1.4 παρουσιάζονται τα μεγέθη που εξετάζονται συνήθως κατά την ανάλυση των προϊόντων της καύσης (καυσαερίων). Πίνακας 1.4: Μεγέθη που εξετάζονται κατά την διαδικασία της ανάλυσης των καυσαερίων Σελίδα 80

91 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Συνθήκες Μέτρησης O 2 (%) (κ.ο.) CO 2 (%) (κ.ο.) CO (ppm) ανηγμένη σε (Ο 2 ) αναφοράς 3% NO x (ppm) ανηγμένη σε (Ο 2 ) αναφοράς 3% Θερμοκρασία καυσαερίων ( o C) Θερμοκρασία αέρα καύσης ( o C) Βαθμός απόδοσης καύσης % Εσωτερικός βαθμός απόδοσης % Δείκτης αιθάλης (Rz) Ελκυσμός καμινάδας (mbar) Περίσσεια αέρα (%) Παροχή καυσίμου (kg/h) ή (Nm 3 /h) Πίεση αντλίας πετρελαίου (bar) Πίεση λειτουργίας αερίου (mbar) Πίεση μπέκ αερίου (mbar) Θερμοκρασία νερού λέβητα ( o C) Πραγματική ισχύς λειτουργίας λέβητα (kw) Πλήρες φορτίο Θερμική φόρτιση λέβητα % Διαδικασία μέτρησης με τη βοήθεια ηλεκτρονικού αναλυτή καυσαερίων Η μέτρηση της απόδοσης της καύσης του λέβητα καθώς και της ανάλυσης των καυσαερίων γίνεται µε τον αναλυτή καυσαερίων. Το ακροφύσιο δειγματοληψίας του οργάνου αυτού εισάγεται στην καμινάδα και το άκρο του πρέπει να βρίσκεται στο µέσο της ροής των καυσαερίων (δηλ. στο µέσο της καπνοδόχου). Αυτό επιτυγχάνεται εύκολα µε τους σύγχρονους αναλυτές καυσαερίων δεδομένου ότι ο πυρήνας της ροής των καυσαερίων έχει τη μεγαλύτερη θερμοκρασία, οπότε µέσω της ένδειξης της θερμοκρασίας στην οθόνη μπορεί να προσδιοριστεί το ακριβές σημείο. Με την ενεργοποίηση της συσκευής αρχίζει η εξισορρόπηση των αισθητηρίων. Αυτό γίνεται αυτόματα με την προσαγωγή νωπού αέρα, για περίπου δύο λεπτά της ώρας. Μετά την εξισορρόπηση εμφανίζεται στη οθόνη η ώρα, η ημερομηνία καθώς και το καύσιμο, τα καυσαέρια του οποίου μπορούν να μετρηθούν (υπάρχει η δυνατότητα αλλαγής καυσίμου, επιλέγοντας ανάμεσα στο πετρέλαιο, το μαζούτ, το φυσικό αέριο, το υγραέριο και το φωταέριο). Εφόσον βρεθεί το σωστό σημείο δειγματοληψίας, στη συνέχεια τίθεται σε λειτουργία, η αντλία αναρρόφησης καυσαερίων, με αποτέλεσμα να παρουσιάζονται στην οθόνη οι πραγματικές τιμές μέτρησης. Οι αναλυτές καυσαερίων που χρησιμοποιούνται για την μέτρηση της απόδοσης των λεβήτων είναι ηλεκτρονικά όργανα πλήρως αυτοματοποιημένα, στα οποία η απόδοση του λέβητα και η περιεκτικότητα των καυσαερίων σε CO, CO 2, O 2, SO 2 και NO X αναγράφεται συνεχώς στην οθόνη που διαθέτουν. Ο Σελίδα 81

92 αναλυτής καυσαερίων έχει την δυνατότητα να δίνει στιγμιαίες μετρήσεις, όπως επίσης και την μέση τιμή των μετρήσεων για το χρονικό διάστημα που θα παραμείνει συνδεδεμένος µε τον λέβητα. Τέλος, οι μετρήσεις απόδοσης της καύσης υφίστανται επεξεργασία και υπολογίζεται η μέση απόδοση καύσης του λέβητα για το χρονικό διάστημα που έμεινε συνδεδεμένος ο αναλυτής καυσαερίων στον λέβητα. Με βάση την ανάλυση καυσαερίων ελέγχεται κατά πόσον η λειτουργία του συστήματος λέβητα-καυστήρα είναι εντός των επιτρεπτών ορίων, σύμφωνα και με τα προβλεπόμενα στην ΚΥΑ / Στη συγκεκριμένη απόφαση έχει αναρτηθεί πίνακας στον οποίο αναγράφονται τα μέγιστα επιτρεπτά όρια εκπομπών των ρύπων. Τα όρια αυτά είναι τα εξής (βλ. Πίνακα 1.5): Πίνακας 1.5: Οριακές τιμές παραμέτρων καυσαερίου λεβήτων σταθερών εστιών καύσης ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ Μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή απωλειών θερμότητας λόγω θερμών καυσαερίων, σε %. Μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της περιεκτικότητας κατ όγκο των καυσαερίων σε μονοξείδιο του άνθρακα (CO) ανηγμένη σε οξυγόνο αναφοράς 3%, σε ppm. Μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της περιεκτικότητας κατ όγκο των καυσαερίων σε οξείδια του αζώτου (NO x ) ανηγμένη σε οξυγόνο αναφοράς 3%, σε ppm. ΟΡΙΑΚΗ ΤΙΜΗ ΓΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ Μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή του δείκτη αιθάλης, κατά Bacharach. 1 Μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή της περιεκτικότητας των καυσαερίων σε οξυγόνο (O 2 ), σε % κ.ο. (ισχύει μόνο για πιεστικούς καυστήρες.) ΟΡΙΑΚΗ ΤΙΜΗ ΓΙΑ ΑΕΡΙΑ ΚΑΥΣΙΜΑ για υγραέριο 125 για φυσικό αέριο 1 για υγραέριο 0 για φυσικό αέριο 7 7 Με βάση τα δεδομένα αυτά, κατά την ετήσια συντήρηση του συστήματος λέβητα καυστήρα, ο συντηρητής θα πρέπει να ελέγχει με τον αναλυτή καυσαερίων τις παραμέτρους αυτές και εφόσον διαπιστώσει ότι υπάρχει πρόβλημα στην καύση, συνεπώς και στη δημιουργία των παραπάνω καυσαερίων ρύπων, τότε θα πρέπει να προβεί στις απαραίτητες ενέργειες. Μέτρηση προσδιορισμού του δείκτη αιθάλης Όταν η καύση σε ένα λέβητα είναι ατελής, εκτός από το σχηματισμό μονοξειδίου του άνθρακα, υπάρχει και έντονη παρουσία αιθάλης. Η αιθάλη είναι άνθρακας που παρέμεινε άκαυστος και αναμίχθηκε με τα καυσαέρια. Ο δείκτης αιθάλης προσδιορίζεται με τη χρήση μιας χειροκίνητης συσκευής, της αντλίας αναρρόφησης (γνωστή και ως «τρόμπα αιθάλης»), σύμφωνα πάντοτε με τις κατευθύνσεις του Ελληνικού προτύπου ΕΛΟΤ «Έλεγχος των καυσαερίων σε εστίες πετρελαίου - προσδιορισμός του δείκτη αιθάλης». Η μέτρηση του δείκτη αιθάλης γίνεται με σύγκριση του αποτυπώματος των καυσαερίων στο ειδικό φίλτρο με το πρότυπο της κλίμακας Bacharach. Αφού λειτουργήσει η εγκατάσταση και ανέβει η θερμοκρασία του νερού, εισάγεται το ρύγχος της αντλίας στην καπνοδόχο και αντλείται καυσαέριο. Σε μια εγκοπή που Σελίδα 82

93 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις υπάρχει στην άκρη της τρόμπας, τοποθετείται ειδικό χαρτί φιλτραρίσματος μέσα από το οποίο εξαναγκάζονται να περάσουν τα καυσαέρια αφήνοντας μία κηλίδα (αμαύρωση). Η απόχρωση της κηλίδας αυτής συγκρίνεται με άλλες πρότυπες κηλίδες που υπάρχουν σε έναν κανόνα δειγμάτων που συνοδεύουν τη συσκευή μέτρησης και έτσι καθορίζεται ο δείκτης αιθάλης (η πλησιέστερη προς της κηλίδα της αιθάλης σε βαθμό μαυρίσματος επιφάνεια της κλίμακας σύγκρισης) σε μια κλίμακα αμαύρωσης με τιμές από 0 (λευκό) έως 10 (μαύρο) με ενδιάμεσους διαβαθμισμένους τόνους του γκρίζου (κλίμακα Bacharach). Οι αναρροφήσεις που πρέπει να γίνονται με την τρόμπα είναι 10 στον αριθμό, ώστε να είναι σωστό το δείγμα και να εξαχθούν έγκυρα συμπεράσματα. Επιδράσεις των μεγεθών μέτρησης Μειωμένη περιεκτικότητα CO 2 στα καυσαέρια σημαίνει μεγάλη περίσσεια αέρα καύσης, άρα και μικρή απόδοση καύσης. Τότε θα πρέπει να μειωθεί η παροχή του αέρα του ανεμιστήρα για να προκύψει επί της % αύξηση CO 2 και ο καυστήρας να λειτουργεί οικονομικά. Ο βαθμός απόδοσης της καύσης αυξάνεται όσο αυξάνεται το ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα. Ύστερα από κάθε μείωση του αέρα που γίνεται θα πρέπει να μετριέται ο δείκτης αιθάλης για να είναι εξασφαλισμένη η καθαρότητα της καύσης. Μια ιδανική (δηλ. στοιχειομετρική) καύση για το πετρέλαιο θα δώσει CO 2 = 15,3%. Στη πράξη όμως δεν είναι επιθυμητή η στοιχειομετρική καύση, διότι οι συνθήκες λειτουργίας του καυστήρα δηλ. θερμοκρασία αέρα και πετρελαίου, ελκυσμός καμινάδας δεν είναι σταθερές και είναι βέβαιο ότι πολύ σύντομα θα καταλήξει σε ατελή καύση. Για τον λόγο αυτό η ρύθμιση της καύσης γίνεται με περίσσεια αέρα. Ικανοποιητικά όρια CO 2 για το πετρέλαιο θεωρούνται συνήθως από 10 έως 13%. Καλά ποσοστά CO 2 επιτυγχάνονται με τη σωστή ρύθμιση της θέσης του στροβιλιστή που πετυχαίνουμε μετακινώντας τον μπρος πίσω. Η περιεκτικότητα οξειδίων του αζώτου (ΝΟ Χ ) εξαρτάται από την περίσσεια αέρα και τη θερμοκρασία των καυσαερίων. Πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη. Ο σχηματισμός οξειδίων του αζώτου αυξάνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία της φλόγας. Επίσης, μεγάλη περιεκτικότητα αιθάλης στα καυσαέρια σημαίνει λίγο αέρα ή κακή ανάμειξη του καυσίμου με τον αέρα. Η επιδίωξη του τεχνικού (της ρύθμισης) πρέπει να είναι επίτευξη μηδενικής αιθάλης. Στον Πίνακα 1.2 (Κεφάλαιο 1.5.1) παρουσιάζεται η εξάρτηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων και της κατανάλωσης από το πάχος της αιθάλης. Γενικά, για να είναι αξιόπιστα τα συμπεράσματα από τις μετρήσεις πρέπει η θερμαινόμενη επιφάνεια του λέβητα να είναι καθαρή, γιατί εάν επικαθίσει αιθάλη στη θερμαινόμενη επιφάνεια του λέβητα, αυξάνεται η θερμοκρασία των καυσαερίων και η κατανάλωση του καυσίμου. Τέλος, όσον αφορά τη θερμοκρασία των καυσαερίων, εάν αυτή είναι μεγάλη σημαίνει ότι ο λέβητας δεν μπορεί να δώσει την αναμενόμενη από το τροφοδοτούμενο καύσιμο ισχύ. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να αλλαχθούν τα μπεκ και να τοποθετηθούν άλλα μικρότερης παροχής καυσίμου, μειώνοντας με αυτό τον τρόπο και την ισχύ του λέβητα. Έτσι ο τεχνικός είναι πλέον έτοιμος να παρέμβει, για να αυξήσει ή να μειώσει τον αέρα καύσης, ώστε να ρυθμιστεί σωστά η εγκατάσταση. Κατά τη ρύθμιση υπάρχει η δυνατότητα εκτύπωσης των στιγμιαίων τιμών που εμφανίζονται στην οθόνη, μέσω ενός ασύρματου εκτυπωτή. Αφού ολοκληρωθεί η ρύθμιση, μπορούν να τυπωθούν και να αποθηκευτούν όλες οι μετρούμενες και υπολογιζόμενες τιμές. Αυτό αποτελεί και την απόδειξη της σωστής και υπεύθυνης ρύθμισης μιας εγκατάστασης κεντρικής θέρμανσης. Πέρα από τη ρύθμιση του αέρα της καύσης (για καύση με περίσσεια αέρα και λιγότερους ρύπους CO και NO x ), μπορεί να γίνει ρύθμιση της ποσότητας του καυσίμου, μέσω της αντλίας καυσίμου, ώστε να Σελίδα 83

94 προκύψουν τα επιθυμητά επίπεδα καύσης του. Τέλος, με την μετακίνηση της φλόγας του καυστήρα μέσω του φλογοσωλήνα, προκύπτει αλλαγή στην ποσότητα των ρύπων επειδή υπάρχει ροή του αέρα προς τη φλόγα. Ο συνδυασμός όλων των παραπάνω παραμέτρων οδηγεί σε σωστή ρύθμιση της φλόγας και της καύσης, με μεγάλο βαθμό απόδοσης και όσο το δυνατόν λιγότερους ρύπους [11]. Δεν πρέπει εξάλλου να λησμονεί κανείς ότι τα καυσαέρια αποτελούν συνήθως και τη μεγαλύτερη απώλεια του συστήματος λέβητα-καυστήρα. Οι απώλειες από τα καυσαέρια εξαρτώνται από τη θερμοκρασία των καυσαερίων και από την περιεκτικότητα τους σε CO 2. Οι απώλειες των καυσαερίων μπορούν να υπολογιστούν και με τον παρακάτω τύπο: n k = (T k T a ) (a/co 2 + b)% όπου: n k : οι απώλειες των καυσαερίων T k : η θερμοκρασία ων καυσαερίων σε βαθμούς o C T a : η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα a: ένας συντελεστής, που για το πετρέλαιο είναι 0,50, για το φυσικό αέριο 0,37 και το υγραέριο 0,35. b: άλλος συντελεστής, που για το πετρέλαιο είναι 0,007, για το φυσικό αέριο 0,009 και το υγραέριο 0,011. Εφόσον έχουν προσδιοριστεί οι θερμικές απώλειες των καυσαερίων μπορεί διαπιστωθεί η εξοικονόμηση που επιτυγχάνεται από τη ρύθμιση της καύσης. Ενδεικτικά - και ως παράδειγμα - αναφέρεται ότι, εάν σε έναν λέβητα πετρελαίου γίνουν μετρήσεις καυσαερίων και βρεθεί ότι η κ.ο. συγκέντρωση του CO 2 είναι 8% (δηλαδή υπάρχει μεγάλη περίσσεια αέρα) και η θερμοκρασία των καυσαερίων ίση με 220 C, από το κατάλληλο νομογράφημα (υπάρχουν τέτοια διαθέσιμα για διάφορα καύσιμα, αλλά και για συγκεκριμένες θερμοκρασίες αέρα περιβάλλοντος, υγρασία καυσίμου και θερμοκρασία ψύξης των καυσαερίων κατά την έξοδο) μπορεί να διαπιστωθεί ότι οι απώλειες καυσαερίων ανέρχονται στο 12,5%. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα, με απλή συντήρηση του λέβητα (καθαρισμός επιφανειών) και στη συνέχεια με ρύθμιση του αέρα της καύσης το ποσοστό του CO 2 μπορεί να ανέλθει στο 11% και η θερμοκρασία των καυσαερίων να πέσει στους 180 C, αντίστοιχα. Στην περίπτωση αυτή οι απώλειες καυσαερίων μειώνονται στο 8% και έτσι προκύπτει μία εξοικονόμηση ενέργειας κατά 12,5% - 8% = 4,5%. Σελίδα 84

95 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.6 Επεμβάσεις εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις θέρμανσης Είναι γεγονός ότι η κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση χώρων αποτελεί ένα σημαντικό μέρος της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας τόσο στον οικιακό όσο και στον τριτογενή τομέα, δεδομένου ότι οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης είναι το σύστημα εκείνο που εμφανίζει τη μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια. Όπως έχει αποδειχτεί, η πλειοψηφία των κτιρίων στην Ελλάδα χαρακτηρίζεται από κακή μόνωση, υπερδιαστασιολογημένα συστήματα θέρμανσης και παντελή (σχεδόν) έλλειψη μηχανισμών αυτοματισμού. Επίσης, η έλλειψη συντήρησης, η διακοπτόμενη λειτουργία και οι αδικαιολόγητα υψηλές θερμοκρασίες του νερού είναι φυσικό επόμενο να καταστήσουν το οποιοδήποτε σύστημα θέρμανσης ενεργοβόρο, αλλά και οικονομικά ασύμφορο. Στο πλαίσιο λοιπόν της γενικότερης τάσης για βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας των κτιρίων και των επιμέρους συστημάτων τους, και δεδομένου ότι τα συστήματα θέρμανσης αποτελούν ένα ιδιαίτερα ενεργοβόρο μεν, απαραίτητο δε, κομμάτι ενός ολοκληρωμένου κτιρίου, στις υφιστάμενες εγκαταστάσεις θέρμανσης είναι απαραίτητη η εφαρμογή κατάλληλων «πακέτων» μέτρων νοικοκυρέματος ή / και άλλων μέτρων χαμηλού ή μεσαίου κόστους προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοσή τους. Υπάρχει, βέβαια, και η λύση της μετατροπής ενός συστήματος πετρελαίου σε σύστημα θέρμανσης με τη χρήση πιο οικονομικού καυσίμου (π.χ. φυσικού αερίου). Όπως και να χει, προκειμένου η οποιαδήποτε εφαρμογή μέτρων (αλλιώς παρεμβάσεων ενεργειακής αναβάθμισης) να γίνει με τον σωστό τρόπο, θα πρέπει να έχει προηγηθεί η πραγματοποίηση μίας μελέτης βελτίωσης από τον αρμόδιο μηχανικό Μέτρα χαμηλού / μεσαίου κόστους Όπως ήδη αναφέρθηκε στα προηγούμενα, στα κλασσικά μέτρα νοικοκυρέματος που μπορούν να ληφθούν με σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ενός συστήματος θέρμανσης περιλαμβάνονται η περιοδική συντήρηση του συστήματος λέβητα-καυστήρα και η ρύθμιση του λόγου αέρα καύσης, καθώς και του διασκορπισμού και της τύρβης του καυσίμου ώστε να εξασφαλίζεται υψηλός βαθμός απόδοσης της καύσης. Επίσης ο καλός καθαρισμός των επιφανειών θερμικής συναλλαγής του λέβητα από τις επικαθήσεις-άκαυστα στους αυλούς και την θύρα της εστίας. Πέραν αυτών όμως, εξοικονόμηση ενέργειας για τη θέρμανση των κτιρίων μπορεί να επιτευχθεί από απλές μικρές παρεμβάσεις αλλαγές του τρόπου ζωής των ενοίκων ή/και χρήσης του συστήματος θέρμανσης, δηλαδή από αλλαγές στη συμπεριφορά των «χρηστών», μέχρι και αναγκαίες μετασκευές του συστήματος θέρμανσης. Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζονται συνοπτικά οι βασικές δυνατότητες για εξοικονόμηση ενέργειας στην κεντρική θέρμανση οι οποίες είναι άμεσης οικονομικής απόδοσης και ελάχιστης δαπάνης. Πρόκειται για τεχνολογίες και τεχνικές που μπορούν να επιφέρουν μεγάλα ποσοστό οικονομίας καυσίμου, χωρίς να απαιτούν μεγάλες δαπάνες ή οικονομικά κίνητρα από πλευράς πολιτείας. Με μία συστηματική εφαρμογή των κατάλληλων τεχνικών και τεχνολογιών οι οποίες παρουσιάζονται στη συνέχεια είναι δυνατόν να μειωθούν τα υφιστάμενα έξοδα για καύσιμο της κεντρικής θέρμανσης κατά 25 έως 40%, διατηρώντας τα ίδια επίπεδα θερμικής άνεσης. Στα επόμενα, οι επεμβάσεις παρατίθενται με την σειρά, από εκείνες που είναι άμεσης απόδοσης και χαμηλής δαπάνης έως εκείνες των οποίων η απόσβεση χρειάζεται μερικά έτη. Ως ενέργειες (καλύτερα μέτρα) «νοικοκυρέματος» χαρακτηρίζονται αυτές / αυτά που δεν απαιτούν ειδική χρηματοδότηση ή επένδυση κεφαλαίου. Τα μέτρα αυτά εφαρμόζονται σε τακτική βάση και εντάσσονται Σελίδα 85

96 στη συνήθη λειτουργία και συντήρηση του κτιρίου, ενώ συχνά έχουν στενή σχέση με την αλλαγή της συμπεριφοράς των χρηστών του κτιρίου. Έτσι λοιπόν, πέρα από την τακτική (περιοδική) συντήρηση και τον καθαρισμό ρύθμιση του συστήματος καυστήρα-λέβητα-καμινάδας, που θεωρούνται ως η βασικότερη ενέργεια «νοικοκυρέματος» ενός συστήματος θέρμανσης, ως τέτοιες μπορούν να χαρακτηριστούν και οι εξής: Έλεγχος και επισκευή σημείων διαρροής καυσαερίων και αέρα καύσης. Μείωση της θερμοκρασίας προσαγωγής του θερμού νερού στο δίκτυο ανάλογα με τη μείωση του φορτίου θέρμανσης (μείωση ορίου υδροστάτη) έως τα όρια διατήρησης της θερμικής άνεσης και ασφάλειας του λέβητα από πιθανές διαβρώσεις. Ελαχιστοποίηση των διακυμάνσεων του φορτίου (επανεξέταση του αυτοματοποιημένου ωραρίου λειτουργίας λέβητα-καυστήρα). Στην περίπτωση που γίνεται και προετοιμασία ΖΝΧ, η μείωση της θερμοκρασίας αποθήκευσης και προσαγωγής του θερμού νερού (στους ~55 ο C). Ένα άλλο μέτρο «νοικοκυρέματος» (αν και θα μπορούσε να ενταχθεί και στα μέτρα / επεμβάσεις χαμηλού κόστους) είναι η θερμομόνωση των σωλήνων των δικτύων διανομής, που μπορεί να επιφέρει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας με ελάχιστη δαπάνη. Εάν π.χ. σε μία εφαρμογή διαπιστωθεί ότι το δίκτυο είναι αμόνωτο ή η μόνωση είναι κατεστραμμένη, τότε οι απώλειες διανομής μπορεί να ανέρχονται σε 17%. Αντιθέτως, οι απώλειες διανομής ενός θερμομονωμένου δικτύου με πάχος μόνωσης 20 mm είναι της τάξης του 3,3%. Με μία απλή σύγκριση των δύο περιπτώσεων προκύπτει ότι η αποκατάσταση της θερμομόνωσης του δικτύου διανομής μπορεί να συμβάλει σε μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας, της τάξης του 5 με 10%. Η αεροστεγάνωση των χαραμάδων είναι επίσης μία σημαντική επέμβαση (παρότι δεν σχετίζεται άμεσα με καθεαυτό το σύστημα θέρμανσης), καθώς με τον τρόπο αυτό μειώνονται σημαντικά τα φαινόμενα του παρασιτικού (αθέλητου) αερισμού, επιτυγχάνοντας εξοικονόμηση ενέργειας έως και 8%, ανάλογα με την κατάσταση των κουφωμάτων. Τέλος, η σωστή διαχείριση του αερισμού και του ηλιασμού ενός κτιρίου μπορεί επίσης να είναι πολύ αποδοτική, υπό την έννοια ότι εκμεταλλευόμενοι αυτές τις συνθήκες μπορούν να ελαττωθούν σημαντικά οι ανάγκες για θέρμανση ενός κτιρίου (σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας, αλλά και ημέρες σε ένα μήνα). Επεμβάσεις χαμηλού κόστους Ως «επεμβάσεις χαμηλού κόστους» χαρακτηρίζονται οι εφάπαξ επεμβάσεις (ή μέτρα) που μπορούν να χρηματοδοτηθούν από τον υπάρχοντα ετήσιο προϋπολογισμό της διαχείρισης του κτιρίου. Το κόστος των επεμβάσεων αποπληρώνεται συχνά εντός της ίδιας διαχειριστικής χρονιάς και συνήθως σε λιγότερο από δύο χρόνια. Χαρακτηριστικές επεμβάσεις αυτού του είδους είναι οι εξής: Επισκευή ή αναβάθμιση της θερμομόνωσης των επιφανειών του λέβητα. Εγκατάσταση διαφραγμάτων στην καπνοδόχο για μείωση των θερμικών απωλειών ελκυσμού κατά τα ενδιάμεσα διαστήματα αργίας του συγκροτήματος. Αντικατάσταση των εγχυτήρων καυσίμου (μπεκ) με μικρότερους ή αντικατάσταση όλου του καυστήρα με όμοιο μικρότερης ισχύος σε υπερδιαστασιολογημένα συστήματα. Εγκατάσταση μόνιμου μετρητικού συστήματος για την επιτήρηση των παραμέτρων της καύσης (ανάλυση καυσαερίων, μέτρηση καυσίμου, κλπ.). Σελίδα 86

97 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Επεμβάσεις ανακατασκευής Τέλος υπάρχουν και λεγόμενες «επεμβάσεις ανακατασκευής», δηλαδή εφάπαξ επεμβάσεις μέσου κόστους, αλλά και σε ορισμένες περιπτώσεις - έντασης κεφαλαίου, λόγω του σημαντικού αρχικού κόστους που απαιτείται για την εφαρμογή τους και της μέσης ή μακράς περιόδου αποπληρωμής τους. Οι επεμβάσεις αυτού του είδους, εδικά αυτές που θεωρούνται ως υψηλού κόστους, προϋποθέτουν συχνά ειδική οικονομοτεχνική μελέτη αξιολόγησης: Αντικατάσταση των παλαιών καυστήρων με νέους πολυβάθμιους και διπλού καυσίμου (πετρελαίουφυσικού αερίου) όπου είναι εφικτό (ενδεικτικό κόστος ). Αντικατάσταση των παλαιών λεβήτων με νέους υψηλής απόδοσης και χαμηλής θερμοκρασίας εξόδου των καυσαερίων μπορεί να επιφέρει εξοικονόμηση έως και 18% (ενδεικτικό κόστος ). Εγκατάσταση ξεχωριστού λέβητα κάλυψης των θερινών αναγκών παραγωγής θερμού νερού χρήσης, σε κτίρια με κάλυψη των αναγκών αυτών από την καύση πετρελαίου. Εγκατάσταση εναλλάκτη ανάκτησης θερμότητας από τα θερμά καυσαέρια σε λέβητες με υψηλές θερμοκρασίες εξόδου των καυσαερίων (για προθέρμανση από τα καυσαέρια του νερού τροφοδοσίας προκύπτει 1% αύξηση της απόδοσης με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας του νερού κατά 5,5 o C). Εγκατάσταση αυτοματισμού βελτιστοποίησης της καύσης για την διατήρηση του σωστού λόγου αέρα καύσης σε σχέση με το φορτίο. Εγκατάσταση συστήματος περιοδικής έναυσης πολλών λεβήτων (sequence firing control) με ρύθμιση του κάθε υδροστάτη ανάλογα με ένα συγκεκριμένο φορτίο (αυτό φυσικά συνεπάγεται και την ύπαρξη / εγκατάσταση πολλαπλών λεβήτων). Στην περίπτωση πολύ μεγάλων κτιριακών εγκαταστάσεων (κτίρια γραφείων, εμπορικά κέντρα, ξενοδοχεία, νοσοκομεία, κλπ.) θα μπορούσε επίσης να εξεταστεί η περίπτωση της εγκατάστασης ενός συστήματος συνδυασμένης παραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (ΣΗΘ). Σε αυτήν την περίπτωση βέβαια απαιτείται ειδική τεχνο-οικονομική μελέτη, για το εάν π.χ. θα δοθεί προτεραιότητα στην κάλυψη των θερμικών αναγκών του κτιρίου ή στην παραγωγή συγκεκριμένης ποσότητας ηλεκτρισμού, οπότε στην περίπτωση αυτή μπορεί να χρειαστεί η ύπαρξη και δεύτερου εφεδρικού συστήματος θέρμανσης Αυτοματισμοί εξοικονόμησης ενέργειας Μία μεγάλη κατηγορία επεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης είναι αυτή της εγκατάστασης αυτοματισμών σε συνδυασμό με την εφαρμογή τεχνικών με στόχο τη βελτίωση του βαθμού απόδοσης κατά την χρήση της θερμότητας. Σε μία τυπική εγκατάσταση ο βαθμός απόδοσης κυμαίνεται γύρω στο 75 έως 80%, γεγονός το οποίο καταδεικνύει την σημασία και το δυναμικό εξοικονόμησης μέσω των διαθέσιμων τεχνικών και των σχετικών αυτοματισμών τους. Προκειμένου να γίνει αντιληπτή η σημασία των αυτοματισμών σε μία εγκατάσταση θέρμανσης, πρέπει να αναφερθεί ότι χωρίς την ύπαρξη σωστών αυτοματισμών η θερμοκρασία στους θερμαινόμενους χώρους δεν είναι δυνατόν να σταθεροποιηθεί στα επιθυμητά επίπεδα (μάλιστα, η μέση θερμοκρασία μπορεί να προκύψει υψηλότερη της επιθυμητής κατά 1 έως 3 C). Το τι ακριβώς σημαίνει αυτό μπορεί να καταδειχτεί με ένα παράδειγμα, αφού προηγουμένως αναφερθεί ότι προφανώς η σπατάλη ενέργειας (ή, αντίστοιχα, η εξοικονόμηση που μπορεί να επιτευχθεί) εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες της περιοχής όπου είναι εγκατεστημένο το εκάστοτε σύστημα. Έτσι, μια αύξηση της μέσης θερμοκρασίας των εσωτερικών Σελίδα 87

98 χώρων κατά 1 C επιφέρει αύξηση της κατανάλωσης κατά 19,1% στην Αθήνα, ενώ στο Ηράκλειο της Κρήτης (Α Κλιματική Ζώνη της Ελλάδας) κατά 25,8%. Αντίθετα, στη Βόρειο Ελλάδα η αύξηση είναι μικρότερη, αλλά παραμένει σημαντική, αφού για παράδειγμα στη Θεσσαλονίκη θα είναι 12,6% ενώ στη Φλώρινα 10,3%. Η αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας κατά 2 C επιφέρει αναλογικά διπλάσια αύξηση της κατανάλωσης σε σχέση με την αύξηση κατά 1 C. Επομένως, ακόμη και μία αύξηση κατά μισό βαθμό Κελσίου πάνω από την επιθυμητή θερμοκρασία να υπάρξει, αυτό συνεπάγεται μία σημαντική αύξηση της κατανάλωσης του συστήματος θέρμανσης. Λόγω ακριβώς αυτής της μεγάλης σπατάλης ενέργειας και της επακόλουθης εξοικονόμησης που αναμένεται να προκύψει από την εφαρμογή σύγχρονων τεχνολογιών ελέγχου, είναι απαραίτητο να σχεδιάζεται ή/και να αναβαθμίζεται προσεκτικά το σύστημα αυτοματισμών της θέρμανσης που θα εφαρμοστεί στο εκάστοτε κτίριο. Ο σκοπός των συστημάτων ελέγχου είναι να προσαρμόζουν την προσφορά θερμότητας στην πραγματική ζήτηση, προκειμένου με τον τρόπο αυτό να χρησιμοποιείται τελικά μόνο το ποσό θερμότητας που είναι πραγματικά απαραίτητο για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας σε ένα χώρο (π.χ. γραφείο) ή σε ένα σύνολο χώρων (π.χ. διαμέρισμα ή ολόκληρο κτίριο). Ανάλογα με το σύστημα θέρμανσης που διαθέτει το εκάστοτε κτίριο, θα πρέπει να προτείνεται και το αντίστοιχο κατάλληλο σύστημα ελέγχου προκειμένου να διασφαλίζονται τα βέλτιστα αποτελέσματα εξοικονόμησης ενέργειας. Έτσι, για την περίπτωση των κτιρίων είτε υφιστάμενων (όπως π.χ. όλες οι παλιές πολυκατοικίες ή μονοκατοικίες, τα κτίρια γραφείων, σχολεία, νοσοκομεία με κεντρική θέρμανση κλπ.) είτε νέων (σχολεία, νοσοκομεία και άλλα κτίρια του τριτογενούς τομέα), που διαθέτουν δισωλήνια συστήματα θέρμανσης χωρίς αυτονομία, το σύστημα ελέγχου που ενδείκνυται είναι ο κεντρικός έλεγχος με αντιστάθμιση της εξωτερικής θερμοκρασίας. Η παράμετρος της αντιστάθμισης παρέχει την δυνατότητα ρύθμισης της θερμοκρασίας προσαγωγής του θερμού νερού στα θερμαντικά σώματα ανάλογα με την εκάστοτε τιμή της εξωτερικής θερμοκρασίας, με την βοήθεια μιας τρίοδης ή τετράοδης βάνας ανάμιξης. Πρακτικά, η βάνα αυτή αναμιγνύει σε συνεχή βάση το κρύο νερό επιστροφής με το θερμό νερό προσαγωγής με στόχο την επίτευξη της ανάλογης θερμοκρασίας στο νερό προσαγωγής των θερμαντικών σωμάτων. Στην κεντρική μονάδα ελέγχου υφίσταται μία ειδική ρύθμιση η οποία ορίζει τη σχέση ανάμεσα στην εξωτερική θερμοκρασία και τη θερμοκρασία που οφείλει να έχει το νερό στην προσαγωγή. Αυτή η κεντρική μονάδα ελέγχου δέχεται σήματα από ένα αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας και μεταφέρει αντίστοιχα την εντολή στον κινητήρα της τρίοδης ή τετράοδης βάνας προκειμένου έτσι να αναμιχθούν οι κατάλληλες ποσότητες νερού. Αυτό το σύστημα κεντρικού ελέγχου, σε συνδυασμό με την τοποθέτηση θερμοστατικών βαλβίδων στα θερμαντικά σώματα, εξασφαλίζει την ορθολογική χρήση της ενέργειας διασφαλίζοντας ταυτόχρονα ένα ικανοποιητικό επίπεδο άνεσης. Υπάρχει και μία τρίτη δυνατότητα, συγκεκριμένα ο έλεγχος της λειτουργίας του καυστήρα, ρυθμίζοντας έτσι τη θερμοκρασία του νερού που θα τροφοδοτήσει τα σώματα. Σε αυτήν όμως την περίπτωση αντιστάθμισης εφιστάται η προσοχή στο γεγονός ότι το νερό στο λέβητα μπορεί να έχει θερμοκρασία η οποία επιτρέπει τη δημιουργία συμπυκνωμάτων, άρα και την έναρξη αντιδράσεων διάβρωσης (αυτό το είδος αντιστάθμισης θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο με λέβητα χαμηλών θερμοκρασιών). Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διαδικασία της αντιστάθμισης ως μέτρου εξοικονόμησης ενέργειας είναι υποχρεωτική από το 1979 (ΦΕΚ Β 366/13.4/79), αλλά δυστυχώς η εφαρμογή της αποδείχτηκε υποτονική εξαρχής. Σελίδα 88

99 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Στην περίπτωση των χώρων ή/και κτιρίων τα οποία διαθέτουν ατομικά συστήματα κεντρικής θέρμανσης (διαμερίσματα, μικρές μονοκατοικίες, μικρά εμπορικά καταστήματα, γραφεία κλπ.), το ενδεικνυόμενο σύστημα αυτοματισμού είναι το σύστημα ελέγχου με θερμοστάτη εσωτερικής θερμοκρασίας. Έτσι, η λειτουργία του συστήματος λέβητα-καυστήρα ρυθμίζεται ανάλογα με τις απαιτήσεις σε θέρμανση ενός αντιπροσωπευτικού χώρου, ο οποίος και καλείται «χώρος αναφοράς». Ο θερμοστάτης του χώρου αυτού δίνει εντολή στον εκκινητή του καυστήρα, είτε διακόπτοντας τη λειτουργία του είτε επανεκκινώντας αυτόν, ανάλογα με τη θερμοκρασία που αυτός μετρά αλλά και τη ρύθμιση της επιθυμητής θερμοκρασίας (με μία διακύμανση ±0,5 C) που έχει γίνει από τον χρήστη. Ουσιαστικά πρόκειται για το σύστημα ελέγχου που εφαρμόζεται στις περιπτώσεις ατομικής θέρμανσης με λέβητες φυσικού αερίου και εξασφαλίζει την οικονομική λειτουργία του συστήματος, φυσικά με την προϋπόθεση της παράλληλης ορθολογικής ενεργειακής συμπεριφοράς από τους χρήστες (ρύθμιση θερμοστάτη σε λογικά επίπεδα θερμοκρασίας, μείωση θερμοκρασίας κατά τη νύχτα, διακοπή λειτουργίας την ώρα που ανοίγονται τα παράθυρα για αερισμό κλπ.). Πολύ σημαντική είναι η δυνατότητα επίτευξης αυτονομίας των ζωνών ή χρήσεων σε ένα κτίριο (π.χ. σε μια πολυκατοικία τα διαμερίσματά της). Στην περίπτωση αυτή η προσφορά θερμότητας προσαρμόζεται στην πραγματική ζήτηση και χρησιμοποιείται μόνο το ποσό θερμότητας που είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας των χώρων. Οι συσκευές που απαιτούνται για το συγκεκριμένο σύστημα ελέγχου είναι: α) Ένας θερμοστάτης χώρου μαζί με μία ηλεκτροβάνα (δίοδη ηλεκτροκίνητη βαλβίδα): Ο θερμοστάτης τοποθετείται σε έναν αντιπροσωπευτικό χώρο και ρυθμίζεται έτσι ώστε να λειτουργεί μεταξύ μιας ελάχιστης και μιας μέγιστης θερμοκρασίας (π.χ. 20 έως 21 ο C). Αυτό σημαίνει πρακτικά ότι όταν η θερμοκρασία του χώρου είναι χαμηλότερη των 18 ο C, τότε ο θερμοστάτης δίνει εντολή ώστε να ανοίξει η ηλεκτροβάνα και το ζεστό νερό να οδεύσει προς τα θερμαντικά σώματα. Μόλις η θερμοκρασία του χώρου υπερβεί την επιθυμητή (20 ο C) κατά 1 ο C, τότε δίνεται η εντολή για κλείσιμο της ηλεκτροβάνας και διακοπή της παροχή του ζεστού νερού προς τα θερμαντικά σώματα. β) Ένας χρονοδιακόπτης: αυτός μπορεί να είναι ενσωματωμένος στο θερμοστάτη και επιτρέπει τη λειτουργία του συστήματος μόνο σε ορισμένες προκαθορισμένες ώρες (π.χ. σε ένα κτίριο γραφείων μόνο κατά τις ώρες λειτουργίας των γραφείων). γ) Ένα σύστημα μέτρησης της κατανάλωσης θερμότητας: αυτό μπορεί να είναι ένας θερμιδοδομετρητής, ογκομετρητής (ροόμετρο) ή ωρομετρητής. Τα συστήματα αυτονομίας εξασφαλίζουν καταρχήν τη δυνατότητα κάθε «ανεξάρτητος» χρήστης να καθορίζει το επίπεδο θερμοκρασίας του εσωτερικού αέρα, ενώ πραγματοποιείται και πιο δίκαιη κατανομή των δαπανών (ειδικά στην περίπτωση της χρήσης θερμιδομετρητών για τον σκοπό αυτό). Μία εκ των υστέρων αντιμετώπιση του προβλήματος της έλλειψης θερμοστατικού ελέγχου ανά ζώνη (ή χρήση) μπορεί να υπάρξει μέσω της εγκατάστασης θερμοστατικών βαλβίδων (κεφαλών) ανά θερμαντικό σώμα σε όλους τους θερμαινόμενους χώρους ενός συστήματος θέρμανσης. Αυτή η τεχνική προτείνεται ιδιαίτερα για τα δισωλήνια συστήματα θέρμανσης χωρίς αυτονομία Ανάκτηση θερμότητας και εξοικονόμηση ενέργειας Σελίδα 89

100 Η εναλλαγή θερμότητας μεταξύ δύο ρευστών ως διεργασία είναι πολύ συνήθης στις εγκαταστάσεις θέρμανσης (ή / και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης ΖΝΧ). Ο εναλλάκτης θερμότητας είναι η συσκευή που επιτρέπει στη θερμότητα από ένα ρευστό (υγρό ή αέριο) να περάσει σε ένα δεύτερο ρευστό (ένα άλλο υγρό ή αέριο), χωρίς τα δύο ρευστά να χρειαστεί να αναμειχθούν ή να έρχονται σε άμεση επαφή. Έτσι, εν γένει ένας εναλλάκτης θερμότητας χρησιμοποιείται για την μεταφορά θερμότητας από ένα κύκλωμα σε ένα άλλο όταν το νερό του ενός δεν πρέπει να αναμιγνύεται με το νερό στο άλλο κύκλωμα, ή εάν οι πιέσεις των ρευστών είναι διαφορετικές. Για παράδειγμα, πρέπει υποχρεωτικά να χρησιμοποιηθεί ένας εναλλάκτης θερμότητας όταν ζεσταίνεται μια πισίνα από το νερό ενός συστήματος κεντρικής θέρμανσης. Όπως γίνεται αντιληπτό, εναλλάκτες θερμότητας απαντώνται σε πολλές εφαρμογές κτιριακές εφαρμογές, χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θέρμανση ή την ψύξη των κτιρίων ή για την αύξηση της απόδοσης μηχανημάτων και συσκευών. Στα ψυγεία και στα κλιματιστικά, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας που λειτουργούν αντίθετα από ότι στα συστήματα κεντρικής θέρμανσης, απομακρύνοντας θερμότητα από ένα διαμέρισμα ή ένα δωμάτιο όπου δεν είναι επιθυμητή και μέσω ενός ρευστού την μεταφέρουν σε έναν άλλο χώρο, όπου μπορεί να απορριφθεί η θερμότητα. Η εφαρμογή των εναλλακτών που πρωτίστως ενδιαφέρει εδώ είναι αυτή όπου χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις θέρμανσης ως σύστημα ανάκτησης της θερμότητας, και συγκεκριμένα για την ανάκτηση της ενέργειας που χάνεται στα καυσαέρια. Ως εκ τούτου, στα επόμενα γίνεται μια αναφορά στα διάφορα μέρη ενός συστήματος (μιας εγκατάστασης) θέρμανσης (με ή χωρίς την προετοιμασία ΖΝΧ) όπου μπορούν να εφαρμοστούν εναλλάκτες θερμότητας. Εφαρμογή εξοικονομητή στους λέβητες Στις περισσότερες περιπτώσεις συστημάτων θέρμανσης όπου χρησιμοποιούνται συμβατικά καύσιμα μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας (της τάξης του 12% για τους παλιούς λέβητες) διαφεύγει στο περιβάλλον μέσω των καυσαερίων. Στους λέβητες, μέρος της θερμότητας που παράγεται από την καύση του καυσίμου μεταφέρεται στη συσκευή θέρμανσης και στο φορτίο της. Όταν η μεταφορά θερμότητας φθάσει στο όριό της, τα καυσαέρια εξέρχονται από το λέβητα μέσω της καμινάδας. Σε αυτό το σημείο, όμως, τα αέρια εξακολουθούν να έχουν σημαντική θερμική ενέργεια. Σε πολλά συστήματα, αυτή είναι η μεγαλύτερη μεμονωμένη αιτία απώλειας θερμότητας. Η ενεργειακή απόδοση των συμβατικών συστημάτων μπορεί συχνά να αυξηθεί χρησιμοποιώντας κάποιο σύστημα ανάκτησης της απορριπτόμενης θερμότητας των καυσαερίων, δηλ. έναν εναλλάκτη θερμότητας (σε πολλές περιπτώσεις αναφερόμενος ως εξοικονομητής ), ώστε να δεσμευτεί και να χρησιμοποιηθεί ένα μέρος από τη θερμότητα των καυσαερίων (απαερίων). Ο εξοικονομητής (economiser) τοποθετείται εύκολα σε οποιονδήποτε λέβητα (ανεξαρτήτως καυσίμου), εγκαθίσταται πριν από την καμινάδα και τροφοδοτείται με τα εξερχόμενα καυσαέρια. Η ανακτώμενη θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προθέρμανση του νερού της επιστροφής ή προσαγωγής του λέβητα, τη θέρμανση ζεστού νερού χρήσης ή την προθέρμανση του αέρα της καύσης, μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου περίπου κατά 20%- 30% και τις εκπομπές CO 2 έως και κατά 50%. Οι σύγχρονοι λέβητες που παράγουν ζεστό νερό για θέρμανση σε χαμηλή θερμοκρασία μπορεί να είναι είτε λέβητες συμπύκνωσης (όπου ανάκτηση θερμότητας παρέχεται από τον ίδιο το λέβητα) ή υψηλής απόδοσης χωρίς συμπύκνωση, οπότε η προσθήκη εξοικονομητή για ανάκτηση θερμότητας είναι πιθανό Σελίδα 90

101 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις να είναι ασύμφορη. Οι παλαιότεροι λέβητες παραγωγής ζεστού νερού ή ατμού όμως, και ιδιαίτερα οι μεγαλύτερης ισχύος, είναι πιθανό να είναι έως και 10% λιγότερο αποδοτικοί απ ότι οι σύγχρονοι λέβητες, και συνεπώς καταλληλότεροι για την προσθήκη συσκευής ανάκτησης θερμότητας των καυσαερίων. Σε κάθε περίπτωση, πρέπει προηγουμένως να ελεγχθεί εάν ο καυστήρας και η καπνοδόχος χρειάζονται τροποποιήσεις κατά την εγκατάσταση του εξοικονομητή ώστε να αποφευχθούν τυχόν προβλήματα με την επαρκή παροχή αέρα. Παρακάτω παρατίθενται μερικά βασικά δεδομένα και στοιχεία για την εφαρμογή της ανάκτησης θερμότητας σε λέβητες: Συνήθως ένας εξοικονομητής που τοποθετείται σε καπνοδόχο θα αυξήσει την καθαρή απόδοση του λέβητα κατά 3% - 5%. Ένας εξοικονομητής συμπύκνωσης (ή θερμο-συμπυκνωτής ) μπορεί να αυξήσει την απόδοση του λέβητα κατά 10% - 15%. Για τη βέλτιστη απόδοση, η θερμοκρασία του νερού επιστροφής από το σύστημα θέρμανσης δεν θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 50 ο C (ει δυνατόν μικρότερη από 40 ο C). Αυτοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε λέβητες αερίου ή λέβητες πετρελαίου χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο, αλλά είναι σημαντικό η θερμοκρασία του νερού μετά τον εξοικονομητή να αυξάνεται τουλάχιστον στους 55 ο C ώστε να αποφεύγεται η συμπύκνωση των καυσαερίων εντός του λέβητα. Η αύξηση της θερμοκρασίας του παρεχόμενου αέρα καύσης κατά 20 ο C μπορεί να αυξήσει την απόδοση του λέβητα κατά περίπου 1%. Αυτό είναι συνήθως οικονομικά αποδοτικό μόνο στους μεγάλους λέβητες. Παραγωγή ζεστού νερού χρήσης με εναλλάκτες θερμότητας Στην ειδική περίπτωση της θέρμανσης του νερού κολυμβητικών δεξαμενών (πισίνων), εγκαθίστανται εναλλάκτες που επιτρέπουν τη θέρμανση του νερού της πισίνας από έναν υφιστάμενο λέβητα κεντρικής θέρμανσης. Αυτοί οι εναλλάκτες θερμότητας είναι ειδικά σχεδιασμένοι για να χρησιμοποιούν το νερό της πισίνας και είναι κατάλληλοι ακόμη και όταν πρέπει να ληφθούν μέτρα (π.χ. να προστεθούν χημικά) ώστε να εμποδιστεί το νερό της πισίνας να γίνει όξινο [21]. Άλλοι τύποι εναλλακτών θερμότητας που δεν είναι κατάλληλοι μπορεί να καταστραφούν από τη διάβρωση μέσα σε μία σεζόν. Στην περίπτωση που το σύστημα είναι έτσι σχεδιασμένο ώστε να καλύπτει και τις ανάγκες των χρηστών για προετοιμασία ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ), το ΖΝΧ μπορεί εν γένει να παραχθεί με τρεις διαφορετικούς τρόπους: Σύστημα Α: Το δοχείο ΖΝΧ είναι εμβαπτισμένο μέσα στο θερμοδοχείο του νερού θέρμανσης (Tank-intank). Σύστημα Β: Παραγωγή ΖΝΧ μέσω εμβαπτισμένου εναλλάκτη θερμότητας μέσα στο θερμοδοχείο. Σύστημα Γ: Παραγωγή ΖΝΧ με εξωτερικό εναλλάκτη θερμότητας, όπου η παραγωγή του ΖΝΧ γίνεται εξωτερικά του θερμοδοχείου με την χρήση εναλλάκτη θερμότητας και ξεχωριστού κυκλώματος Σελίδα 91

102 θέρμανσης του εναλλάκτη με χωριστό κυκλοφορητή Τα τρία αυτά συστήματα παρουσιάζονται σχηματικά στο Σχήμα Σύστημα Α Σύστημα Β Σύστημα Γ Σχήμα 1.11: Τα τρία προαναφερθέντα συστήματα (Α, Β και Γ) για την παραγωγή ΖΝΧ Πηγή: Σελίδα 92

103 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.7 Συμβουλές για την αποδοτική, οικονομική και ασφαλή χρήση της εγκατάστασης θέρμανσης Τεχνικές προσέγγισης των πελατών/χρηστών Ο εγκαταστάτης συντηρητής καυστήρων και συσκευών θέρμανσης οφείλει να έχει ως κύριο μέλημα τη συνέπεια και την ποιότητα σε ό,τι αφορά καταρχήν στην εργασία του. Ταυτόχρονα όμως, και εφόσον ο τεχνικός είναι ένας επαγγελματίας που δείχνει ειλικρινές ενδιαφέρον για την επιχείρησή του, πρέπει - ως ένα άλλο μέλημα - να φροντίσει ώστε να επιτύχει μία σωστή προσέγγιση του πελάτη, τόσο για να κερδίσει την εμπιστοσύνη του στα τεχνικά ζητήματα συντήρησης και μακροβιότητας του συστήματος θέρμανσης, όσο και για να μπορέσει να διατηρηθεί στο μέλλον η επαγγελματική σχέση που έχει αναπτυχθεί μεταξύ τους. Ένας ικανοποιημένος πελάτης όχι μόνο θα επιδιώξει να συνεχίσει ο εν λόγω τεχνικός να του παρέχει τις υπηρεσίες του, αλλά και θα φροντίσει να τον συστήσει σε φίλους και γνωστούς. Αυτό μόνο όφελος θα αποφέρει για τον τεχνικό, καθώς με τον τρόπο αυτό θα εδραιώσει ένα συστηματικό και όλο αυξανόμενο πελατολόγιο. Εάν δε ο τεχνικός εργάζεται σε εταιρία εγκατάστασης-συντήρησης συστημάτων θέρμανσης, η όλο και μεγαλύτερη αποδοχή του από περισσότερους πελάτες θα ενισχύσει το επαγγελματικό προφίλ του. Επιπλέον, ο εγκαταστάτης-συντηρητής καυστήρων, ως σωστός επαγγελματίας, είναι υποχρεωμένος να εμφανίζει και να διατηρεί ένα ελκυστικό από άποψης «μάρκετινγκ» προφίλ. Άλλωστε, το μάρκετινγκ είναι ο κοινός ορισμός για διάφορες ενέργειες που τελικά εστιάζονται σε ένα αποτέλεσμα: την πραγματοποίηση περισσότερων πωλήσεων, την απόκτηση περισσότερων πελατών και την καλυτέρευση της εικόνας μιας επιχείρησης. Πράγματι, στο πλαίσιο της επαγγελματικής του δραστηριότητας, ο εγκαταστάτης-συντηρητής καυστήρων θα κληθεί να έρθει σε επαφή με πελάτες, να συνεργαστεί πιθανόν με τεχνικούς άλλων ειδικοτήτων, να ασχοληθεί με την προμήθεια υλικών κλπ. Ταυτόχρονα όμως, παίζει τον σημαντικότερο ρόλο, αυτόν του «διαμεσολαβητή» για τον χρήστη του συστήματος θέρμανσης, καθώς εκείνος είναι που οφείλει να λειτουργεί έχοντας ως γνώμονα πάντα την λογική εξοικονόμησης ενέργειας, την οποία και πρέπει να μεταφέρει και να εμφυσήσει στους πελάτες του (νυν ή δυνητικούς). Στις άμεσες επαφές που θα έχει με τους χρήστες των εγκαταστάσεων θέρμανσης / πελάτες, θα έχει το ρόλο τόσο του αποδέκτη τυχόν προβλημάτων όσο και του συμβούλου όσον αφορά τα ζητήματα εξοικονόμησης και ορθού χειρισμού του συστήματος θέρμανσης, ενώ οφείλει να παρέχει έναν αριθμό προτάσεων για βελτίωση και εκσυγχρονισμό της εγκατάστασης. Η στάση του εγκαταστάτη συντηρητή καυστήρων μετά την ολοκλήρωση της ανατεθείσας εργασίας με κάθε πελάτη ( after sales service ), πρέπει να έχει ως γνώμονα και βάση την ικανοποίηση του πελάτη. Ο ικανοποιημένος πελάτης θα επιλέξει πάλι, όπως είναι φυσικό, τον ίδιο τεχνικό για τις υπηρεσίες του, αλλά θα τον συστήσει και σε άλλους πελάτες. Στη συνέχεια παρατίθενται ορισμένες συμβουλές προς τον τεχνικό για τους τρόπους προσέγγισης των πελατών του (ήδη υφιστάμενους ή δυνητικούς πελάτες). Έτσι, για μία επιτυχημένη επαγγελματική σταδιοδρομία του (εκάστοτε) τεχνικού, αυτός θα πρέπει [7]: να είναι επικοινωνιακός και συνεργάσιμος με τις λοιπές επαγγελματικές ειδικότητες με τις οποίες συνεργάζεται (π.χ. μηχανικός, υδραυλικός, ηλεκτρολόγος κλπ.), να είναι επικοινωνιακός και συνεργάσιμος με τον πελάτη, να αφουγκράζεται τις εκάστοτε απαιτήσεις και τα τυχόν προβλήματα που αντιμετωπίζει αυτός στην εγκατάστασή θέρμανσης και να φροντίζει να προτείνει λύσεις προσαρμοσμένες και κατάλληλες για τις ανάγκες του εκάστοτε πελάτη. Είναι πολύ Σελίδα 93

104 σημαντικό το κατά πόσον οι όποιες προτάσεις / συστάσεις ταιριάζουν τόσο στις ανάγκες όσο και στις επιθυμίες του πελάτη, να γνωρίζει τον τρόπο συμπεριφοράς και εμφάνισης που πρέπει να έχει για να είναι επιτυχημένος επαγγελματίας, να είναι σαφής και επεξηγηματικός απέναντι στον πελάτη, με τρόπο απλοϊκό και έχοντας ως γνώμονα το γεγονός ότι ο πελάτης δεν είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, εξειδικευμένος γνώστης του τρόπου λειτουργίας ενός συστήματος / εγκατάστασης θέρμανσης. Είναι πολύ σημαντικό να μεταφέρει στους χρήστες με, σαφή μεν απλό δε, τρόπο τις βασικές αρχές λειτουργίας του συστήματος θέρμανσης ώστε να μπορέσει αυτός να αποδεχτεί ευκολότερη την αναγκαιότητα για τακτική συντήρηση και ορθή χρήση, να είναι συνεπής ως προς τις προσυμφωνηθείσες εργασίες, το κόστος και τον χρόνος εκτέλεσης για αυτές, να είναι γνώστης της ισχύουσας νομοθεσίας που αφορά στο επάγγελμά του και φυσικά να φροντίζει για την ορθή εφαρμογή της. Ένας συχνός κίνδυνος είναι να γίνει παρουσίαση μίας υποτιμημένης προσφοράς (είναι εύκολο να μειωθεί η τιμή της προσφοράς, αλλά πώς θα αιτιολογηθεί εκ των υστέρων μια υψηλότερη τιμή;) να είναι προσεκτικός κατά την παρουσίαση νέων προϊόντων στον πελάτη. Πρώτα πρέπει να υπογραμμιστεί η χρησιμότητα (οφέλη) αυτών για τον καταναλωτή, και έπειτα να γίνει συζήτηση επί των τεχνικών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων τους, να γνωρίζει τους επαγγελματικούς κινδύνους, αλλά και τους βασικούς κανόνες πρόληψης ατυχήματος στις μηχανολογικές κατεργασίες και εγκαταστάσεις, να φροντίζει και να επιδιώκει να είναι επαρκώς πληροφορημένος και καταρτισμένος, να ενημερώνεται και να επιμορφώνεται σε συνεχή και τακτική βάση, διατηρώντας και τα αντίστοιχα αποδεικτικά επιμόρφωσης/ βεβαιώσεις συμμετοχής στις καταρτίσεις (added value), να είναι καλός γνώστης της αγγλικής γλώσσα, ώστε να είναι σε θέση να κατανοεί τα τεχνικά εγχειρίδια των κατασκευαστών, αλλά και να ενημερώνεται και σε προσωπικό επίπεδο για ζητήματα επαγγελματικού ενδιαφέροντος (π.χ. μέσω αναζητήσεων στο διαδίκτυο, σε ξένο τύπο, κλπ), να τηρεί τους κανονισμούς και τις οδηγίες υγιεινής και ασφάλειας και να χρησιμοποιεί τα μέσα ατομικής προστασίας (ΜΑΠ), να παραδίδει γραπτώς στον πελάτη τόσο τις εργασίες που πραγματοποίησε, όσο και τις απαραίτητες συνοδευτικές - συστάσεις που θα του προτείνει σχετικά με την ευημερία της εγκατάστασης, να παρέχει στον πελάτη κατάλληλες οδηγίες, να τον ενημερώνει σχετικά με τις νέες τεχνολογίες και να του κάνει προτάσεις για τη βελτίωση της εγκατάστασής του να φροντίζει να διατηρεί μία τακτική επικοινωνία με τον πελάτη, σε σύντομο χρονικό διάστημα μετά το πέρας των εργασιών με στόχο να διαπιστώσει κατά πόσο αυτός έχει μείνει ικανοποιημένος από τη συνεργασία τους, ή ένα έχουν προκύψει περαιτέρω απορίες, κλπ. να επιδιώκει να παραμένει ενήμερος σχετικά με τις εξελίξεις του επαγγέλματός του, να συμμετέχει στις επαγγελματικές οργανώσεις του κλάδου, να έχει επικοινωνία με συναδέλφους, διατηρώντας ένα σοβαρό και επικαιροποιημένο επαγγελματικό προφίλ. Η σωστή επαγγελματική στάση του τεχνικού συντήρησης θα διασφαλίσει μία αρμονική και σταθερή στο χρόνο σχέση με τους πελάτες του, ενώ θα προετοιμάσει το έδαφος ώστε οι τελευταίοι να γίνουν ακόμη πιο δεκτικοί στις προτάσεις και συστάσεις που θα τους κάνει για πιθανές επεμβάσεις εξοικονόμησης Σελίδα 94

105 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις ενέργειας στο σύστημα θέρμανσής τους (αφού, βεβαίως, πειστούν ότι με αυτές θα προκύψουν και τα συνεπαγόμενα θετικά οφέλη για την τσέπη τους). Επιπλέον, οι πελάτες θα είναι εις θέση να κατανοήσουν και φυσικά να αποδεχτούν τις συμβουλές του τεχνικού για βελτιστοποίηση του συστήματος θέρμανσης που θα τους κάνει στο απώτερο μέλλον. Δεν πρέπει άλλωστε να λησμονείται ότι για να κερδίσει κάποιος την εμπιστοσύνη του καταναλωτή χρειάζεται χρόνος, ενώ για να την χάσει αρκούν δυστυχώς μόνο μερικά δευτερόλεπτα! Συμβουλές για τη σωστή λειτουργία του συστήματος θέρμανσης Οι επιλογές για θέρμανση στις οποίες είναι δυνατόν να προβεί ο κάθε χρήστης / ένοικος / ιδιοκτήτης ή/και διαχειριστής ενός κτιρίου είναι πλέον πολλές και ποικίλες. Συνεπώς η επιλογή του προτιμώμενου τρόπου θέρμανσης γίνεται αφενός (και, ίσως, πρωτίστως) βάσει των οικονομικών δυνατοτήτων του χρήστη προκειμένου να γνωρίζει ότι μπορεί να αντεπεξέλθει στην κάλυψη των θερμικών του αναγκών βάσει του προϋπολογισμού του νοικοκυριού του, και αφετέρου βάσει πιο υποκειμενικών κριτηρίων που αφορούν συνήθως στο τρόπο ζωής, την καθημερινότητα και γιατί όχι την αισθητική. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό, όποιος κι αν είναι ο τρόπος θέρμανσης που θα επιλέξει ο πελάτης, και εφόσον επιθυμεί να διασφαλίσει την όσο το δυνατόν μακροβιότερη και ορθολογικότερη λειτουργία του εγκατεστημένου συστήματος θέρμανσής του, να υπάρχει μία ολοκληρωμένη προσέγγιση / υποστήριξη καθ όλη τη διάρκεια του (χειμερινού κυρίως) έτους από τον τεχνικό συντήρησης, φυσικά μετά την θέση του συστήματος σε λειτουργία. Το πρώτο βήμα είναι να καταφέρει ο τεχνικός να εδραιώσει μία σχέση εμπιστοσύνης με τον πελάτη του. Εφόσον αυτό επιτευχθεί είναι απαραίτητο ο χρήστης ενός συστήματος θέρμανσης να συνειδητοποιήσει και να αποδεχτεί ότι τα έξοδα για την τακτική συντήρηση του λέβητα / καυστήρα θα αποσβεσθούν κατά την χρονική περίοδο λειτουργίας της θέρμανσης, αρκεί να αποκτήσει την συνήθεια της ενδελεχούς παρακολούθησης της κατανάλωσης καυσίμου και να την συγκρίνει με την κατανάλωση με την οποία θα επιβαρυνόταν εάν δεν είχε προβεί στην απαραίτητη επίσκεψη συντήρησης και ελέγχου από τον τεχνικό. Οποιαδήποτε πρόληψη πιθανών βλαβών εξαρχής αλλά και βελτιστοποίηση της λειτουργίας / απόδοσης του καυστήρα μόνο όφελος θα έχει σε μακροπρόθεσμη βάση για την τσέπη του πελάτη. Ο τεχνικός που είναι υπεύθυνος για την οικονομική, αποδοτική και - κυρίως - ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης θέρμανσης οφείλει να διαδραματίζει και συμβουλευτικό ρόλο απέναντι στον πελάτη όσον αφορά τη λειτουργία του, παρέχοντάς του μία σειρά από απλές και (ίσως) ανέξοδες συμβουλές/βήματα προκειμένου να μεγιστοποιηθούν τα περιθώρια για εξοικονόμηση ενέργειας και, φυσικά, χρημάτων. Πράγματι, ακόμη κι αν έχει επιλεγεί μία όχι και τόσο οικονομική μέθοδος θέρμανσης, όπως είναι για παράδειγμα οι συμβατικοί λέβητες πετρελαίου, υπάρχουν σημαντικά περιθώρια εξοικονόμησης ενέργειας και συνεπώς εξοικονόμησης χρημάτων μέσω απλών βημάτων, τα οποία μπορεί μεν να φαίνονται «μικρές παρεμβάσεις», ωστόσο ο συνδυασμός τους μπορεί να εξασφαλίσει σημαντική οικονομική ελάφρυνση. Ορισμένα από τα βήματα αυτά είναι σημαντικό να μετατραπούν σε συνήθειες, πάντα με την συνδρομή του πειστικού ρόλου του τεχνικού (εγκαταστάτη-συντηρητή του συστήματος θέρμανσης). Μόνο στην περίπτωση που τα προτεινόμενα μέτρα εφαρμόζονται ορθά και με συνέπεια είναι δυνατόν να αποφέρουν τα επιθυμητά αποτελέσματα τόσο για την μακροζωία της εγκατάσταση θέρμανσης όσο και για την τσέπη του πελάτη / χρήστη. Καταρχήν πρέπει να υιοθετηθούν, όπως προαναφέρθηκε, ορισμένες συνήθειες οι οποίες μπορούν να διασφαλίσουν ενεργειακή αποδοτικότητα. Οι σημαντικότερες εξ αυτών που αφορούν Σελίδα 95

106 άμεσα στην εξοικονόμηση ενέργειας που καταναλώνεται για τη λειτουργία της κεντρικής θέρμανσης παρατίθενται στη συνέχεια. Ίσως το πρωταρχικό και πλέον κρίσιμο βήμα / συνήθεια που οφείλει να υιοθετηθεί από το χρήστη ενός συστήματος θέρμανσης είναι η τακτική συντήρηση της εγκατάσταση θέρμανσης, δηλαδή η συντήρηση, η ρύθμιση και ο καθαρισμός του συστήματος καύσης από αδειούχο εγκαταστάτη/συντηρητή καυστήρων, πριν την έναρξη της περιόδου θέρμανσης, που θα συνοδεύεται από έκδοση αντίστοιχου πιστοποιητικού καλής λειτουργίας, με αναγραφή σε αυτό των εκάστοτε αποτελεσμάτων της συντήρησης. Στο πλαίσιο της διαδικασίας αυτής ο τεχνικός συντηρητής θα προβεί στη διενέργεια μετρήσεων και ελέγχου του βαθμού απόδοσης των λεβήτων, της περιεκτικότητας σε CO 2 και σε αιθάλη των καυσαερίων, στη συντήρηση και διόρθωση τυχόν βλαβών του καυστήρα, του λέβητα και των οργάνων του καθώς και του λοιπού εξοπλισμού (κυκλοφορητές, βάνες, ελεγκτές, όργανα αυτοματισμού κλπ.). Η συνήθεια αυτή συνδράμει στη βελτίωση της απόδοσης, μειώνεται η κατανάλωση καυσίμων και η ρύπανση της ατμόσφαιρας [7,15]. Ο περιοδικός έλεγχος και η εξαέρωση των θερμαντικών σωμάτων είναι εξίσου απαραίτητα. Εξάλλου, τα θερμαντικά σώματα απαγορεύεται να καλύπτονται μερικώς ή ολικώς (εταζέρες, ξύλινες κατασκευές με ή χωρίς πλέγμα, κουρτίνες κλπ.), διότι παρεμποδίζεται η διάχυση της ζέστης εντός του θερμαινόμενου χώρου και ελαττώνεται η απόδοσή τους. Εάν εντούτοις τα θερμαντικά σώματα φαντάζουν αντιαισθητικά, είναι προτιμότερο ο καταναλωτής να δαπανήσει ένα επιπλέον χρηματικό ποσό και να προβεί στην αγορά διακοσμητικών σωμάτων. Εναλλακτικά, και εφόσον ο χρήστης επιθυμεί οπωσδήποτε να καλύπτει τα θερμαντικά σώματα, τότε θα πρέπει να επιλέγει σώματα με μεγαλύτερη επιφάνεια και θερμαντική ισχύ. Ενισχυτικό ρόλο στην απόδοση των θερμαντικών σωμάτων παίζει και η τοποθέτηση αντανακλαστικών επιφανειών (ασπίδων ακτινοβολίας) πίσω από θερμαντικά σώματα που είναι τοποθετημένα μπροστά από ψυχρές εξωτερικές επιφάνειες (π.χ. υαλοστάσια, μη θερμομονωμένους εξωτερικούς τοίχους). Η διασφάλιση αυτονομίας στη θέρμανση αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα για την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας αφού ο χρήστης μπορεί να ελέγχει κατά βούληση την ιδία κατανάλωσή του, ενώ θα αποβεί πολύ ωφέλιμη και για την ακριβή ρύθμιση της εσωτερικής θερμοκρασίας του χώρου. Στην περίπτωση μονοκατοικίας καλό είναι να γίνει εγκατάσταση θερμοστατών χώρου (προτείνεται η χρήση ηλεκτρονικών-ψηφιακών θερμοστατών χώρου), ενώ εάν πρόκειται για πολυκατοικία πρέπει ταυτόχρονα να γίνει εγκατάσταση αυτών σε συνδυασμό με θερμομετρητές. Η θερμοστατική ρύθμιση της θέρμανσης βελτιώνει τις συνθήκες άνεσης και μειώνει την κατανάλωση. Η ρύθμιση του θερμοστάτη εφεξής οφείλει να είναι ορθολογική, δηλαδή συστήνεται ο θερμοστάτης να ρυθμίζεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της νύχτας ή στην περίπτωση απουσίας από το θερμαινόμενο κτίριο για αρκετές ώρες. Για παράδειγμα, κατά τις νυχτερινές ώρες του ύπνου, η ιδανική θερμοκρασία του χώρου πρέπει να είναι 3 με 4 βαθμούς χαμηλότερη από αυτήν που διατηρείται τις υπόλοιπες ώρες της ημέρας. Επίσης, είναι καλό να τοποθετηθούν στα θερμαντικά σώματα θερμοστατικές βαλβίδες ώστε αυτά να λειτουργούν στην επιθυμητή κάθε φορά θερμοκρασία. Εάν αναλογιστεί κανείς ότι η μετάδοση θερμότητας από ένα χώρο προς ένα άλλο εξαρτάται από το μέσο που τα χωρίζει και από τη θερμοκρασιακή τους διαφορά, αυτό σημαίνει ότι - ανεξάρτητα από τη μόνωση που διαθέτει ένα κτίριο - όσο πιο υψηλή είναι η θερμοκρασία του εσωτερικού χώρου και όσο πιο χαμηλή η θερμοκρασία του περιβάλλοντος, τόσο μεγαλύτερες είναι και οι απώλειες θερμότητας και άρα τόσο μεγαλύτερη η κατανάλωση πετρελαίου προκειμένου να διατηρηθεί η εσωτερική θερμοκρασία σταθερή. Άλλο ένα επιχείρημα επομένως που δικαιολογεί το ότι η εσωτερική θερμοκρασία (θερμοκρασία στην Σελίδα 96

107 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις οποία ρυθμίζεται ο θερμοστάτης) οφείλει να μην ξεπερνάει τους 20 ο C περίπου. Σε αντίθετη περίπτωση, το αποτέλεσμα θα είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρο καθώς κάθε βαθμός πάνω από τους 20 ο C αυξάνει τις απώλειες, και συνεπώς την κατανάλωση, κατά περίπου 7%. Σε γενικές γραμμές, δεν πρέπει η θερμοκρασία που επιλέγει ο χρήστης για το χώρο, να υπερβαίνει τους 20 με 21 βαθμούς Κέλσιου. Μία υψηλότερη τιμή της εσωτερικής θερμοκρασίας προκαλεί μάλλον δυσφορία παρά άνεση, αλλά και τεράστια διαφορά στη κατανάλωση καυσίμου. Ο στόχος είναι η επίτευξη θερμικής άνεσης με την βέλτιστη παράλληλα δυνατή κατανάλωση καυσίμου. Ένα χαρακτηριστικό λάθος στο οποίο υποπίπτουν πολλοί χρήστες είναι το πλήρες κλείσιμο της θέρμανσης κάθε φορά που απουσιάζουν από το σπίτι, γραφείο, κλπ. Προσοχή λοιπόν, καθώς, η δαπάνη ενέργειας για τη συντήρηση της θερμοκρασίας ενός σπιτιού στα επιθυμητά επίπεδα είναι σαφώς μικρότερη από τη δαπάνη που απαιτείται για την επαναθέρμανση του χώρου. Τέλος, η σωστή διαχείριση του αερισμού και του ηλιασμού της οικίας μπορεί επίσης να είναι πολύ αποδοτική. Κατά τη διάρκεια λειτουργίας της θέρμανσης δεν ενδείκνυται να υφίστανται ανοιχτά παράθυρα και πόρτες, ούτε φυσικά και να πραγματοποιείται αερισμός του χώρου. Καλό επίσης είναι να απομονώνεται τελείως η λειτουργία της θέρμανσης σε κάποιους χώρους που δεν χρησιμοποιούνται, τουλάχιστον συνεχώς, ρυθμίζοντας τον διακόπτη στα αντίστοιχα θερμαντικά σώματα. Ο αερισμός των χώρων πρέπει να γίνεται κατά τις ώρες που δεν λειτουργεί η θέρμανση. Το βέλτιστο είναι να ανοίγονται όλα τα παράθυρα μια φορά την ημέρα για να αερίζεται το σπίτι, αντί να παραμένει συνεχώς, για παράδειγμα, μια μικρή χαραμάδα ανοιχτή. Ο χρήστης / ένοικος θα πρέπει να γνωρίζουν άριστα τη θέση του ήλιου σε κάθε ώρα της ημέρας και σε κάθε εποχή του έτους. Μάλιστα θα πρέπει να γνωστοποιηθεί στον πελάτη ότι επειδή τα ελληνικά κτίρια είναι βαριές κατασκευές, διαθέτουν επομένως μεγάλη θερμοχωρητικότητα και θερμική αδράνεια η οποία επιτρέπει την αποθήκευση της ηλιακής θερμότητας στα δομικά στοιχεία του κτιρίου και την σταδιακή απελευθέρωση αυτής κατά τις απογευματινές και βραδινές ώρες. Ειδικά στα ανοίγματα νότιου προσανατολισμού, οι κουρτίνες και τα σκίαστρα συνιστάται να παραμένουν τραβηγμένες / ανοιχτά κατά τη διάρκεια της ημέρας ώστε να επιτρέπεται η διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας στους εσωτερικούς χώρους, με σκοπό την περαιτέρω (παθητική) θέρμανση αυτών. Αλλά και εκείνο το μέρος του δαπέδου το οποίο ηλιάζεται πρέπει να είναι ελεύθερο καλυμμάτων ώστε οι ακτίνες είτε να απορροφώνται από το υλικό του δαπέδου, εφόσον αυτό διαθέτει ικανή θερμοχωρητικότητα (π.χ. τσιμέντο, μάρμαρο ή πλακάκι) είτε να αντανακλώνται προς την εσωτερική τοιχοποιία του δωματίου. Αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια των νυχτερινών ωρών ή όταν φυσάει πολύ είναι καλό τα εξωτερικά παραθυρόφυλλα να παραμένουν κλειστά ώστε να αποφεύγεται αντίστοιχα η διαφυγή θερμότητας προς το εξωτερικό περιβάλλον. Επίσης, στην περίπτωση που υπάρχει τζάκι, η πεταλούδα της καμινάδας του τζακιού πρέπει να παραμένει κλειστή όποτε αυτό δεν χρησιμοποιείται. Υπάρχει πάντα η δυνατότητα για «ξεφούσκωμα» του ενεργειακού λογαριασμού, χωρίς ο χρήστης να προβεί σε ιδιαίτερα έξοδα, αλλά μέσω «μικρών και απλών» κινήσεων οι οποίες εάν εφαρμοστούν είναι δυνατόν να παρατηρηθεί σταδιακά μια μείωση στο κόστος για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών σε θέρμανση, χωρίς καταρχήν να έχει χρειαστεί να δαπανηθεί παρά ένα μικρό σχετικά ποσό. Για παράδειγμα, η καλή θερμομόνωση του κτιρίου αλλά και των σωληνώσεων που μεταφέρουν το ζεστό (ή κρύο) νερό στους διάφορους χώρους του θα επιφέρει σημαντική οικονομία τόσο σε ενέργεια όσο και σε χρήματα. Σελίδα 97

108 Πράγματι, το πρώτο και κύριο μέλημα για τον περιορισμό των απωλειών του προς θέρμανση χώρου είναι η φροντίδα για επαρκή, τουλάχιστον, μόνωση του κτιρίου. Αυτή προτείνεται να περιλαμβάνει μόνωση της σκεπής, της πυλωτής, και φυσικά της εξωτερικής τοιχοποιίας. Για την αποφυγή των απωλειών από τα ανοίγματα (κουφώματα) συστήνεται η προσθήκη «έξυπνων» παραθύρων και υαλοστασίων (ιδίως στα βορινά ανοίγματα), καθώς και η αεροστεγάνωση και η ανεμοπροστασία των ανοιγμάτων, η χρήση διπλών τζαμιών, κλπ. Ειδικότερα όσον αφορά το σύστημα θέρμανσης, προτείνεται να ληφθεί πρόνοια για τη θερμομόνωση του λέβητα (για τις παλαιές εγκαταστάσεις) και των σωληνώσεων του ζεστού νερού καθώς και των εξωτερικών σωληνώσεων της κεντρικής θέρμανσης. Σημειώνεται ότι, η θερμομόνωση των σωληνώσεων των δικτύων της θέρμανσης, των λεβήτων και των καπνοδόχων μπορεί να συμβάλει στη σημαντική μείωση των θερμικών απωλειών και στη βελτίωση απόδοσης του συστήματος κυρίως σε κτίρια με εκτεταμένα δίκτυα σωληνώσεων (εκπαιδευτικά κτίρια, νοσοσκομεία, ξενοδοχεία κλπ.). Ιδιαίτερα για τις καπνοδόχους συνιστάται η χρήση θερμομονωμένων καπνοδόχων από ανοξείδωτο χάλυβα [15]. Σελίδα 98

109 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 1.8 Αναφορές [1] Ιστοσελίδα του ΤΕΕ: [2] Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιριακού Τομέα (ΚΕΝΑΚ) (ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ) ( [3] Τ.Ο.Τ.Ε.Ε /2010, Β έκδοση Απρίλιος 2012 [4] Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 2421/86 - Γ έκδοση - Δεκέμβριος 1993 [5] Νέος Οικοδομικός Κανονισμός Ανάλυση και σύγκριση με τον ΓΟΚ 85, ΕΥΘΥΜΙΟΣ- ΜΑΡΙΟΣ ΘΕΟΔΩΡΟΠΟΥΛΟΣ, ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΘΩΜΑΣ (ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ) ΕΜΠ, Μάιος 2014 [6] [7] «Κατάρτιση Συντηρητών & Εγκαταστατών Καυστήρων Υγρών & Αερίων Καυσίμων», Σοφία Ψυχογιού, ΙΜΕ ΓΣΕΒΕΕ [8] «ΟΔΗΓΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ 2 η ΕΚΔΟΣΗ», ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΥΠΡΟΥ -Υπουργείο Εμπορίου, Βιομηχανίας και Τουρισμού [9] [10] «ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ», LABORATORY OF HEAT TRANSFER AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING (LHTEE), ΑΠΘ ( [11] «Εναλλακτικές τεχνολογίες θέρμανσης - εξοικονόμηση ενέργειας», Ευθυμιάδης, Γαλάνης, Καλλιακούδη, Ιούνιος 2014 [12]Παρουσίαση Γ.Γ. ΕΝ.Ε.ΕΠΙ.Θ.Ε Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης με Λέβητες και Αντλίες Θερμότητας : [13] ΑΦΟΙ ΜΑΡΗ Ο.Ε. ( [14] [15] ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ, Κ. Τ. Παπακώστας, Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός [16] %CE%98%CE%AD%CF%81%CE%BC%CE%B1%CE%BD%CF%83%CE%B7%CF%82- %CE%95%CE%B3%CE%BA%CF%8C%CE%BB%CF%80%CE%B9%CE%BF%CE%BD [17] [18] «Σύγκριση κόστους θέρμανσης από διάφορες τεχνολογίες», Κακαράς, Καρέλλας, Βουρλιώτης, Γραμμέλης, Πάλλης, Καραμπίνης, ΕΜΠ, Νοέμβριος 2013 [19] «Διαδικασία ρύθμισης και ελέγχου συστημάτων θέρμανσης με λέβητα», ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΜΠΟΡΙΟΥ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΟΥΡΙΣΜΟΥ ΚΥΠΡΟΥ ( [20] Η εξοικονόμηση ενέργειας από το συγκρότημα Λέβητα Καυστήρα, Π. Φαντάκης ( [21] Σελίδα 99

110 Σύντομες ερωτήσεις ανατροφοδότησης / αυτοαξιολόγησης 1. Μερική φόρτιση του λέβητα είναι ο λόγος της θερμικής ισχύος του, όταν λειτουργεί σε ισχύ κατώτερη της ονομαστικής, προς την ονομαστική του ισχύ (%). α. Σωστό β. Λάθος 2. Ποια είναι η απλούστερη μέθοδος υπολογισμού των θερμικών αναγκών ενός κτιρίου; α. Η μέθοδος κατά ASHRAE β. Η μέθοδος των «βαθμοημερών θέρμανσης» γ. Η μέθοδος DIN 4701/ Για τον προσεγγιστικό υπολογισμό της πραγματικής ισχύος του λέβητα: α. παίζει ρόλο η θερμοκρασία των καυσαερίων κατά τη μέτρηση μόνο για τους λέβητες πετρελαίου β. παίζει ρόλο η θερμοκρασία των καυσαερίων κατά τη μέτρηση για κάθε τύπο λέβητα (πετρελαίου ή αερίου) γ. μπορεί να πραγματοποιηθεί σε οποιοδήποτε θερμοκρασιακό εύρος 4. Η συμπύκνωση του ατμού των καυσαερίων στους λέβητες συμπύκνωσης είναι σχεδόν πλήρης, σε θερμοκρασίες εξωτερικού περιβάλλοντος: α. >15 o C β. μεταξύ 10 και 15 o C γ. > 10 o C 5. Ποιος εκ των 3 τύπων λεβήτων χαρακτηρίζεται από τον μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης; α. Λέβητας χαμηλών θερμοκρασιών β. Λέβητας συμπύκνωσης αερίου γ. Λέβητας συμπύκνωσης πετρελαίου 6. Στην ενδοδαπέδια θέρμανση: α. Μπορεί να τοποθετηθεί οποιοσδήποτε τύπος λέβητα β. Προτιμώνται οι λέβητες χαμηλών θερμοκρασιών γ. Προτιμώνται οι λέβητες συμπύκνωσης 7. Η συσσώρευση καταλοίπων καύσης στο εσωτερικό του λέβητα, αποκαθίσταται με: α. Χημικός καθαρισμός του λέβητα β. καθαρισμός του φλογοθαλάμου και των διαδρομών καυσαερίων γ. Καθαρισμό των φλογοαυλών 8. Η παρουσία αιθάλης συγκριτικά με την επικάθιση αλάτων στο λέβητα: α. επιφέρει πολύ μεγαλύτερη αύξηση στη θερμοκρασία των καυσαερίων β. επιφέρει πολύ μικρότερη αύξηση στη θερμοκρασία των καυσαερίων γ. επηρεάζουν στον ίδιο βαθμό (ποσοτικά) τη θερμοκρασία των καυσαερίων Σελίδα 100

111 Επιλογή ενεργειακά αποδοτικού εξοπλισμού και παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις 9. Ένας εξοικονομητής που τοποθετείται σε καπνοδόχο θα αυξήσει την καθαρή απόδοση του λέβητα κατά: α. 3% - 5% β. 35% γ. 60% 10. Κατά την προσέγγιση του πελάτη από τον τεχνικό: α. πρέπει πρώτα να υπογραμμίσει τη χρησιμότητα (οφέλη) νέων προϊόντων στον πελάτη, και έπειτα να γίνει συζήτηση επί των τεχνικών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων τους β. πρέπει πρώτα να γίνει συζήτηση επί των τεχνικών χαρακτηριστικών γνωρισμάτων των νέων προϊόντων στον πελάτη, και έπειτα να υπογραμμίσει τη χρησιμότητα (οφέλη) τους γ. δεν παίζει ρόλο σε ποιο από τα δύο θα δοθεί προτεραιότητα Σελίδα 101

112 Ανακεφαλαίωση Στο Κεφάλαιο 1 του Εγχειριδίου κατάρτισης των Εγκαταστατών-Συντηρητών Καυστήρα στα ειδικά θέματα της ενεργειακής αποδοτικότητας που αφορούν το επάγγελμά τους παρουσιάζονται και αναλύονται τα βασικότερα ζητήματα που οφείλει να γνωρίζει εις βάθος ο εγκαταστάτης/συντηρητής συστημάτων θέρμανσης προκειμένου να αποκτήσει τα πρόσθετα γνωστικά εφόδια ώστε να είναι σε θέση να διασφαλίσει στον μελλοντικό πελάτη του ενεργειακά αποδοτικές εγκαταστάσεις θέρμανσης και να εμφυσήσει σε αυτόν τις βασικότερες αρχές εξοικονόμησης ενέργειας που οφείλει να υιοθετήσει στην καθημερινότητά του. Με το πέρας της μελέτης του εν λόγω κεφαλαίου οι καταρτιζόμενοι θα έχουν επίγνωση του πώς να ευαισθητοποιούν τους καταναλωτές και να τους κάνουν να κατανοούν την ανάγκη υιοθέτησης μέτρων για την αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας των συστημάτων τους, καθώς και του πώς να διαμορφώνουν ένα πακέτο πρακτικών λύσεων για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των συστημάτων που εγκαθιστούν συντηρούν. Με την ολοκλήρωση της μελέτης του Κεφαλαίου αυτού, οι εκπαιδευόμενοι θα είναι έτοιμοι να προχωρήσουν στη μελέτη του επόμενου Κεφαλαίου, το οποίο σε πιο πρακτικό επίπεδο θα ολοκληρώσει τις νεοαποκτηθείσες γνώσεις τους. Σελίδα 102

113 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 2. Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων θέρμανσης Γενική εισαγωγική περιγραφή του Εκπαιδευτικού Αντικειμένου Πρωταρχικό θέμα στην ενεργειακή απόδοση ενός συστήματος θέρμανσης είναι η λεπτομερής γνώση της δομής και της λειτουργίας του. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται αναλυτική περιγραφή των τεχνικές που εφαρμόζονται στις εγκαταστάσεις θέρμανσης για τη βελτίωση της ενεργειακής τους απόδοσης, καθώς και των δυνατοτήτων που υπάρχουν όσον αφορά την επιλογή των κατάλληλων για κάθε περίπτωση εξαρτημάτων και συστημάτων ελέγχου. Δίνονται επίσης κατευθύνσεις για την εγκατάσταση, σύνδεση και διεκπεραίωση της λειτουργικής σύζευξης, κριτηριοποίησης και εκκίνησης των αυτοματισμών ενεργειακής διαχείρισης των εγκαταστάσεων θέρμανσης. Κατόπιν, περιγράφονται οι ενέργειες που απαιτούνται για την εφαρμογή κατάλληλων τεχνικών αυτομάτου ελέγχου στις εγκαταστάσεις που περιλαμβάνουν και προετοιμασία ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) και, τέλος, γίνεται αναλυτική περιγραφή της διαδικασίας αυτοματοποίησης της θερμικής φόρτισης του δοχείου αδρανείας και σύζευξης σε αυτό των συσκευών πηγών θερμότητας. Σκοπός Αναμενόμενα Αποτελέσματα Το κεφάλαιο αυτό του Εγχειριδίου κατάρτισης παρέχει στον εκπαιδευόμενο μια σειρά τεχνικών γνώσεων που θα υποστηρίξουν το επαγγελματικό έργο του. Σκοπός του είναι να αποτελέσει έναν γενικό οδηγό του καταρτιζομένου τόσο όσον αφορά τη γνώση των κατάλληλων αυτοματισμών όσο και των αναγκαίων ρυθμίσεων ενός συστήματος θέρμανσης, ώστε να είναι σε θέση να βελτιστοποιεί την ενεργειακή απόδοση των εγκαταστάσεων θέρμανσης που κατασκευάζει ή και συντηρεί. Έτσι, ο καταρτιζόμενος, μετά τη μελέτη του κεφαλαίου αυτού και τη σχετική πρακτική εξάσκηση που προβλέπεται παράλληλα με τη θεωρητική προσέγγιση, θα είναι σε θέση: Να αντιλαμβάνεται τη δομή και τη λειτουργία μιας εγκατάστασης θέρμανσης ή/και παραγωγής ΖΝΧ, καθώς και των αυτοματισμών και των συστημάτων ελέγχου αυτής, και να κάνει τις απαραίτητες ηλεκτρικές συνδέσεις με βάση τις οδηγίες των κατασκευαστών και την τεχνική μελέτη. Να διενεργεί όλους τους ελέγχους και τις ρυθμίσεις που σχετίζονται με την ενεργειακή απόδοση της εγκατάστασης και την ενεργειακή απόδοση και ταυτότητα του λέβητα. Να κάνει προτάσεις για τον εκσυγχρονισμό της εγκατάστασης θέρμανσης και τη λήψη μέτρων με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας προς τους πελάτες. Έννοιες κλειδιά / βασική ορολογία Καυστήρας πετρελαίου / φυσικού αερίου, Αυτονομία θέρμανσης, Καιρική Αντιστάθμιση της Θερμοκρασίας, Συστήματα ασφαλούς λειτουργίας, Κυκλοφορητής, Διαχείριση / ουδετεροποίηση συμπυκνωμάτων, Θερμαντήρας ζεστού νερού χρήσης (μπόιλερ), Θερμαντικά σώματα, Απαγωγή καυσαερίων, Θερμική φόρτιση του δοχείου αδράνειας. Σελίδα 103

114 2.1 Τεχνικές αυτομάτου ελέγχου και άλλες τεχνικές που εφαρμόζονται για τη βελτίωση της αποδοτικότητας του συστήματος θέρμανσης Ένα αποτελεσματικό σύστημα ελέγχου της θέρμανσης εξασφαλίζει ότι το σύστημα λέβητα-καυστήρα λειτουργεί μόνο όταν υπάρχει ζήτηση για θέρμανση, δηλαδή ότι παρέχει θερμότητα μόνο όπου και όταν είναι απαραίτητο. Επιλέγοντας τα κατάλληλα στοιχεία ελέγχου για ένα σύστημα εξασφαλίζεται ότι το κόστος για τη θέρμανση χώρων διατηρείται στο ελάχιστο[1]. Σε μία τυπική εγκατάσταση ο βαθμός απόδοσης του συστήματος θέρμανσης κυμαίνεται περί το 75 έως 80%, γεγονός το οποίο καταδεικνύει τη σημασία και το δυναμικό εξοικονόμησης ενέργειας μέσω των αυτοματισμών. Οι ρυθμίσεις ελέγχου της θέρμανσης προσφέρουν μια σειρά από οφέλη για τον χρήστη του κτιρίου. Επιτρέπουν την αντιστοίχηση των απαιτήσεων για θέρμανση με το σχεδιασμό των εργασιών / της χρήσης ενός κτιρίου. Αυτό παρέχει στον χρήστη του κτιρίου μια σειρά από πλεονεκτήματα όπως: Η επιθυμητή θερμοκρασία ενός χώρου μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις ανάγκες. Κατεβάζοντας την ένδειξη του θερμοστάτη δωματίου κατά 1 C μπορεί να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας για τη θέρμανση του χώρου κατά 6-10 %. Οι αυτοματισμοί (προγραμματιστές) μπορούν να προσαρμοστούν ώστε να ταιριάζουν με τον τρόπο λειτουργίας ενός κτιρίου προκειμένου να μειωθεί η σπάταλη θερμότητας, όταν δεν είναι υποχρεωτική η παραγωγή της. Με τους παραπάνω τρόπους (και όχι μόνο), μπορεί να μειωθεί σημαντικά η κατανάλωση καυσίμου της εγκατάστασης θέρμανσης και οι εκπομπές CO₂ από αυτήν. Λόγω της μεγάλης σπατάλης ενέργειας, είναι απαραίτητο σε κάθε μεμονωμένο κτίριο να σχεδιάζεται ή/και να αναβαθμίζεται προσεκτικά και κατά περίπτωση, δηλ. πάντα ανάλογα με τις ειδικές ανάγκες της εκάστοτε εφαρμογής - το υποσύστημα των αυτοματισμών του συστήματος θέρμανσης Θερμοστατικός έλεγχος κατά ζώνη και αυτονομία κατά ζώνη Ο διαχωρισμός των κτιρίων σε θερμικές ζώνες αποτελεί σημαντικό κομμάτι του ενεργειακού τους σχεδιασμού και τεχνική ορθολογικής χρήσης της ενέργειας και αφορά δύο επίπεδα: τον ορθολογικό αρχιτεκτονικό σχεδιασμό βάσει ενεργειακών κριτηρίων (π.χ. βιοκλιματικό σχεδιασμό), και το σχεδιασμό και τη λειτουργία των ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων θέρμανσης/ψύξης. Δύο βασικά στοιχεία που πρέπει να εξετάζονται κατά τον καθορισμό και τη χωροθέτηση των θερμικών ζωνών ενός κτιρίου είναι: η διαφορετική έκθεση των τμημάτων του κτιρίου στην ηλιακή ακτινοβολία, και η χρήση του κάθε χώρου. Γενικά οι χώροι θα πρέπει να ομαδοποιούνται ανάλογα με τις ενεργειακές τους απαιτήσεις και με το βαθμό χρήσης τους και να είναι προσανατολισμένοι κατάλληλα. Για παράδειγμα, είθισται οι χώροι που χρησιμοποιούνται πολλές ώρες, ή χώροι που απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες να προσανατολίζονται στη νότια πλευρά, ενώ στις βορινές πλευρές μπορούν να τοποθετηθούν χώροι που χρησιμοποιούνται περιστασιακά ή βοηθητικοί χώροι, οι οποίοι το χειμώνα λειτουργούν ως ζώνες θερμικής ανάσχεσης Σελίδα 104

115 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης (buffer). Επίσης, με βόρειο προσανατολισμό ενδέχεται να τοποθετούνται χώροι με ιδιαίτερες απαιτήσεις σε σταθερό, ομοιογενή φωτισμό. Ως γενική αρχή, για το διαχωρισμό ενός κτιρίου σε θερμικές ζώνες συνιστάται να ακολουθούνται οι παρακάτω κανόνες: Ο διαχωρισμός του κτιρίου πρέπει να γίνεται στο μικρότερο δυνατό αριθμό ζωνών. Τμήματα του κτιρίου με όγκο μικρότερο από το 10% του συνολικού όγκου του κτιρίου πρέπει να εξετάζονται ενταγμένα σε άλλες θερμικές ζώνες, κατά το δυνατόν παρόμοιες, ακόμη και εάν οι συνθήκες λειτουργίας τους δικαιολογούν τη θεώρησή τους ως ανεξάρτητες ζώνες. Ο καθορισμός ανεξάρτητων διαφορετικών θερμικών ζωνών, σύμφωνα με τον Κ.Εν.Α.Κ. [2] και το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ ISO 13790:2009, επιβάλλεται στις εξής περιπτώσεις: Όταν η επιθυμητή θερμοκρασία των εσωτερικών χώρων διαφέρει περισσότερο από 4 K (4 C) σε σχέση με τα άλλα τμήματα του κτιρίου κατά τη χειμερινή ή/και τη θερινή περίοδο. Όταν υπάρχουν χώροι με διαφορετική χρήση / λειτουργία. Για παράδειγμα, σε ένα νοσοκομείο υπάρχουν θάλαμοι νοσηλείας, γραφεία, χειρουργεία, αίθουσες ειδικών ιατρικών μηχανημάτων, εργαστήρια κ.ά. Οι χώροι διαφορετικών χρήσεων έχουν συνήθως και διαφορετικές εσωτερικές συνθήκες σχεδιασμού (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, νωπό αέρα κλπ.). Όταν υπάρχουν χώροι στο κτίριο που εξυπηρετούνται από διαφορετικά συστήματα θέρμανσης ή / και ψύξης (κλιματισμού) λόγω διαφορετικών εσωτερικών συνθηκών. Όταν υπάρχουν χώροι στο κτίριο όπου παρουσιάζονται πολύ μεγάλες (σε σχέση με το υπόλοιπο κτίριο) συναλλαγές ενέργειας (π.χ. εσωτερικά ή/και ηλιακά κέρδη, θερμικές απώλειες). Για παράδειγμα, οι χώροι με νότιο προσανατολισμό σε ένα κτίριο έχουν σημαντικά ηλιακά κέρδη σε σχέση με τους υπόλοιπους χώρους. Όταν υπάρχουν χώροι στους οποίους το σύστημα του μηχανικού αερισμού (παροχής νωπού αέρα ή κλιματισμού) καλύπτει λιγότερο από το 80% της επιφάνειας κάτοψης του χώρου. Σημειώνεται ότι, χώροι που καταλαμβάνουν όγκο μικρότερο του 10% του όγκου του κτιρίου ή/και έχουν χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση συγκριτικά με την κατανάλωση στο υπόλοιπο κτίριο δεν μπορούν να χαρακτηριστούν ως αυτόνομες θερμικές ζώνες. Επίσης, δευτερεύοντες βοηθητικοί χώροι που δεν θερμαίνονται και που συνδέονται λειτουργικά με μια θερμική ζώνη (π.χ. αποθηκευτικός χώρος εντός διαμερίσματος, ψευδοροφή που διαχωρίζεται από το θερμαινόμενο χώρο με δομικό στοιχείο που δεν είναι θερμομονωμένο) λαμβάνονται ως τμήμα της εν λόγω θερμικής ζώνης. Το ωράριο λειτουργίας ενός κτιρίου ή ενός τμήματός του, που αποτελεί ανεξάρτητη θερμική ζώνη, εξαρτάται από τα εξής χαρακτηριστικά: από τη χρήση του κτιρίου, από τον ανθρώπινο παράγοντα, δηλαδή από τις ιδιαιτερότητες που προσδίδουν σε κάθε γενική χρήση κτιρίου οι επιλογές και οι συνήθειες των χρηστών του, από τις τοπικές συνθήκες, κλιματικές, λειτουργικές (ωράρια λειτουργίας) κ.ά. Στον παρακάτω πίνακα δίνεται το τυπικό ωράριο λειτουργίας ανά χρήση κτιρίου ή χρήση θερμικής ζώνης. Σελίδα 105

116 Πίνακας 2.1: Τυπικό ωράριο λειτουργίας κτιρίων ανά χρήση κτιρίου ή χρήση θερμικής ζώνης Βασικές Κατηγορίες κτιρίων Χρήσεις κτιρίων ή θερμικών ζωνών Ώρες λειτουργίας Ημέρες λειτουργίας ανά εβδομάδα Περίοδος λειτουργίας μήνες σε Κατοικίας Μονοκατοικία, πολυκατοικία (περισσότερα του ενός διαμερίσματα) Ξενοδοχείο ετήσιας λειτουργίας Προσωρινής διαμονής Συνάθροισης κοινού... θερινής λειτουργίας (Απρ.-Οκτ.)... χειμερινής λειτουργίας (Σεπτ.-Απρ.) Ξενώνας ετήσιας λειτουργίας θερινής λειτουργίας (Απρ.-Οκτ.)... χειμερινής λειτουργίας (Σεπτ.-Απρ.) Οικοτροφείο και κοιτώνας Υπνοδωμάτιο οικοτροφείου κ.ά. ξενοδοχείου, Κοινόχρηστος χώρος ξενοδοχείου, οικοτροφείου κ.ά ανά χρήση 24 7 ανά χρήση Εστιατόριο Ζαχαροπλαστείο, καφενείο Νυχτερινό κέντρο διασκέδασης, μουσική σκηνή Θέατρο, κινηματογράφος Χώρος συναυλιών Χώρος εκθέσεων, μουσείο Χώρος συνεδρίων, αμφιθέατρο, αίθουσα δικαστηρίων Τράπεζα Αίθουσα πολλαπλών χρήσεων Κλειστό γυμναστήριο, κλειστό κολυμβητήριο Διάδρομοι και άλλοι κοινόχρηστοι βοηθητικοί χώροι * ανά χρήση ανά χρήση ανά χρήση Λουτρό (κοινόχρηστο) * ανά χρήση ανά χρήση ανά χρήση Νηπιαγωγείο (Οκτ.-Μαΐ.) Εκπαίδευσης Πρωτοβάθμια εκπαίδευση, δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (Σεπτ.-Μαΐ.) Τριτοβάθμια εκπαίδευση, αίθουσα διδασκαλίας (Σεπτ.- Ιουν.) Υγείας κοινωνικής πρόνοια και Φροντιστήριο, ωδείο (Σεπτ.-Μαΐ.) Νοσοκομείο, κλινική Αίθουσα ασθενών (δωμάτιο) Χειρουργείο (τακτικό) Εξωτερικά ιατρεία Σελίδα 106

117 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Αίθουσες αναμονής Αγροτικό ιατρείο, υγειονομικός σταθμός, κέντρο υγείας, ιατρείο Ψυχιατρείο, ίδρυμα ατόμων με ειδικές ανάγκες, ίδρυμα χρονίως πασχόντων, οίκος ευγηρίας, βρεφοκομείο Βρεφικός σταθμός, παιδικός σταθμός Σωφρονισμού Κρατητήριο, αναμορφωτήριο, φυλακή Αστυνομική διεύθυνση Εμπορικό κέντρο, αγορά και υπεραγορά Εμπορίου Κατάστημα, φαρμακείο Ινστιτούτο γυμναστικής Γραφείων Κουρείο, κομμωτήριο Γραφείο Βιβλιοθήκη *Σημειώνεται ότι το ωράριο και η περίοδος λειτουργίας των βοηθητικών χώρων ενός κτιρίου ή μιας θερμικής ζώνης (κοινόχρηστα λουτρά, διάδρομοι, κλιμακοστάσια κ.ά.) είναι το ίδιο με αυτό της κύριας χρήσης (κάθε βασικής κατηγορίας: υγείας, συνάθροισης κοινού, εκπαίδευσης, εμπορίου κλπ.), την οποία εξυπηρετούν. Ο σκοπός κάθε συστήματος θέρμανσης ή κλιματισμού είναι η επίτευξη θερμικής άνεσης στους χώρους διαμονής και δραστηριότητας των χρηστών κάθε κτιρίου. Η θερμική άνεση είναι μια σχετικά υποκειμενική κατάσταση, που επηρεάζεται από σειρά παραμέτρων και συνθηκών, οι σημαντικότερες των οποίων είναι οι ακόλουθες: η θερμοκρασία (ξηρού βολβού) του αέρα, η μέση θερμοκρασία «ακτινοβολίας» των περιβαλλουσών επιφανειών ενός χώρου, όπως αυτή διαμορφώνεται από τη θερμοκρασία των επιφανειών, τα υλικά τους (συγκεκριμένα τους συντελεστές εκπομπής τους στο μεγάλο μήκος κύματος), την εγκατεστημένη ενεργή ηλεκτρική ισχύ εξοπλισμού και τον πληθυσμό, η σχετική υγρασία του αέρα, η ένδυση των χρηστών, η δραστηριότητα των χρηστών, η ταχύτητα των εσωτερικών ρευμάτων του αέρα. Η εσωτερική θερμοκρασία είναι η βασικότερη παράμετρος διαμόρφωσης της θερμικής άνεσης σε ένα χώρο. Είναι σαφές ότι, δεδομένης της υποκειμενικότητας του επιπέδου θερμικής άνεσης και των επιλογών του εκάστοτε χρήστη, η επιθυμητή θερμοκρασία εσωτερικών χώρων μπορεί να ποικίλλει. Ωστόσο, για τις ανάγκες της εκτίμησης της ενεργειακής απόδοσης ενός κτιρίου πρέπει να καθοριστούν σε εθνικό επίπεδο τα επιθυμητά όρια εσωτερικής θερμοκρασίας ανά χρήση. Αυτό πρέπει να γίνεται στη βάση της επίτευξης της θερμικής άνεσης με τη μικρότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Με βάση τις συνιστώμενες τιμές στο πρότυπο ΕΛΟΤ EN 15251:2007 έχουν καθοριστεί για τα ελληνικά δεδομένα για όλες τις κατηγορίες των κτιρίων οι τιμές θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας εσωτερικών χώρων για τη χειμερινή και τη θερινή περίοδο. Αυτές παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.2. Σελίδα 107

118 Πίνακας 2.2: Καθοριζόμενες τιμές της θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας εσωτερικών χώρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων Χρήσεις κτιρίων ή θερμικών ζωνών Θερμοκρασία [ C] Σχετική υγρασία [%] Χειμερινή περίοδος Θερινή περίοδος Χειμερινή περίοδος Θερινή περίοδος Μονοκατοικία, πολυκατοικία (περισσότερα του ενός διαμερίσματα) Ξενοδοχείο ετήσιας λειτουργίας θερινής λειτουργίας χειμερινής λειτουργίας Ξενώνας ετήσιας λειτουργίας θερινής λειτουργίας χειμερινής λειτουργίας Οικοτροφείο και κοιτώνας Υπνοδωμάτιο ξενοδοχείου, οικοτροφείου κ.ά Κοινόχρηστος χώρος ξενοδοχείου, οικοτροφείου κ.ά Εστιατόριο Ζαχαροπλαστείο, καφενείο Νυχτερινό κέντρο διασκέδασης, μουσική σκηνή Θέατρο, κινηματογράφος Χώρος συναυλιών Χώρος εκθέσεων, μουσείο Χώρος συνεδρίων, αμφιθέατρο, αίθουσα δικαστηρίων Τράπεζα Αίθουσα πολλαπλών χρήσεων Κλειστό γυμναστήριο, κλειστό κολυμβητήριο Διάδρομοι και άλλοι κοινόχρηστοι βοηθητικοί χώροι Λουτρό (κοινόχρηστο) Νηπιαγωγείο Πρωτοβάθμια εκπαίδευση, δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης Τριτοβάθμια εκπαίδευση, αίθουσα διδασκαλίας Φροντιστήριο, ωδείο Νοσοκομείο, κλινική Αίθουσα ασθενών (δωμάτιο) Χειρουργείο (τακτικό) Εξωτερικά ιατρεία Αίθουσες αναμονής Αγροτικό ιατρείο, υγειονομικός σταθμός, κέντρο υγείας, ιατρείο Ψυχιατρείο, ίδρυμα ατόμων με ειδικές ανάγκες, ίδρυμα χρονίως πασχόντων, οίκος ευγηρίας, βρεφοκομεία Βρεφικός σταθμός, παιδικός σταθμός Κρατητήριο, αναμορφωτήριο, φυλακή Αστυνομική διεύθυνση Εμπορικό κέντρο, αγορά και υπεραγορά Κατάστημα, φαρμακείο, Ινστιτούτο γυμναστικής Κουρείο, κομμωτήριο Γραφείο Βιβλιοθήκη Σελίδα 108

119 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Θερμοστατικός έλεγχος - θερμοστατικές κεφαλές Ο θερμοστατικός έλεγχος της θερμοκρασίας ενός χώρου (μίας ζώνης) μπορεί να γίνει είτε με κεντρικό θερμοστάτη χώρου και ηλεκτροβάνα, όπως συμβαίνει συχνά στις πολυκατοικίες με δισωλήνιο σύστημα, είτε με θερμοστατικές κεφαλές (που περιγράφονται στη συνέχεια)[3]. Ο θερμοστάτης χώρου αναλαμβάνει την διακοπή της τροφοδοσίας της ζώνης ή των σωμάτων με ζεστό νερό δίνοντας εντολή να κλείσει η ηλεκτροβάνα όταν η εσωτερική θερμοκρασία υπερβεί το ανώτερο σημείο ρύθμισης. Ο θερμοστάτης πάλι ανοίγει αυτομάτως τον διακόπτη όταν η θερμοκρασία του χώρου πέσει κάτω από το κατώτερο σημείο ρύθμισης. Η ρύθμιση αυτή είναι τύπου ON/OFF και έλεγχος αυτού του τύπου ονομάζεται και θερμοστατικός έλεγχος. Στην περίπτωση του θερμοστατικού ελέγχου, η εσωτερική θερμοκρασία παρουσιάζει διακυμάνσεις με αποτέλεσμα η μέση θερμοκρασία να είναι συχνά πάνω από την απαιτούμενη (π.χ. 22 C αντί για τους 20 C), με σκοπό τα χαμηλά επίπεδα της θερμοκρασιακής διακύμανσης να μην είναι κατώτερα της επιθυμητής θερμοκρασίας, ώστε να μην επικρατεί αίσθημα ψύχρας έστω και για μικρό χρονικό διάστημα. Οι θερμοστάτες νέας τεχνολογίας (αναλογικοί θερμοστάτες) λειτουργούν με αναλογική ρύθμιση τύπου Ρ (proportional), και ανοίγουν ή κλείνουν προοδευτικά την βαλβίδα παροχής θερμού νερού ανάλογα με την μετρούμενη απόκλιση της εσωτερικής θερμοκρασίας από την θερμοκρασία ρύθμισης του θερμοστάτη. Αυτοί οι νέας γενιάς θερμοστάτες σταθεροποιούν καλύτερα την εσωτερική θερμοκρασία έναντι των κλασσικών θερμοστατών εξοικονομούν ενέργεια. Μία εκ των υστέρων αντιμετώπιση του προβλήματος της έλλειψης θερμοστατικού ελέγχου ανά ζώνη παρέχει η εγκατάσταση θερμοστατικών βαλβίδων ή κεφαλών ανά θερμαντικό σώμα σε όλους τους θερμαινόμενους χώρους ενός συστήματος θέρμανσης. Η θερμοστατική βαλβίδα / κεφαλή τοποθετείται σε κάθε σώμα και μπορεί να μειώσει ή και να διακόψει την παροχή του ζεστού νερού στο εν λόγω σώμα, ανάλογα με τις ανάγκες (και τις ρυθμίσεις). Αυτονομία κατά ζώνη Διακρίνονται τρεις διαφορετικές (διακριτές) περιπτώσεις, όπως παρουσιάζεται και στο Σχήμα 2.1: Κεντρική θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης: Όταν το ζεστό νερό χρήσης (ΖΝΧ) προέρχεται από το θερμοδοχείο είναι απαραίτητο να ελεγχθεί η ροή του νερού που θερμαίνεται από το λέβητα, έτσι ώστε το θερμοδοχείο να μπορεί να θερμαίνεται χωρίς να λειτουργούν ταυτόχρονα και τα θερμαντικά σώματα (και το αντίστροφο). Στην περίπτωση αυτή, η συνηθισμένη ρύθμιση χρησιμοποιεί μια μηχανοκίνητη 3-οδη βαλβίδα στη «μεσαία θέση» ώστε να κατευθύνει τη ροή από το λέβητα είτε στο κύκλωμα του καλοριφέρ είτε στο θερμοδοχείο ζεστού νερού. Ζώνες κεντρικής θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης: Μια εναλλακτική λύση στη ρύθμιση που περιγράφεται παραπάνω, αποτελεί η χρήση δύο δίοδων βαλβίδων αντί για μια ενιαία τρίοδη βαλβίδα. Αυτό επιτυγχάνει παρόμοιο επίπεδο ελέγχου με το προηγούμενο σύστημα, αλλά επιτρέπει επιπλέον και την περαιτέρω επέκταση σε πολλές θερμές ζώνες σε μεταγενέστερο χρόνο (π.χ. να περιλαμβάνει και μια ελεγχόμενη ζώνη για την ενδοδαπέδια θέρμανση). Μία περιπλοκή αυτού του συστήματος είναι ότι ο λέβητας θα χρειαστεί να περιλαμβάνει ένα ξεχωριστό κύκλωμα παράκαμψης που να επιτρέπει στο νερό να περνάει μέσα από το σύστημα όταν όλες οι βαλβίδες είναι κλειστές. Σελίδα 109

120 Πολλαπλές ζώνες: Αυτό αποτελεί μια επέκταση σχεδιασμού που περιγράφεται παραπάνω. Για σπίτια με μεγάλες επιφάνειες θα πρέπει η θέρμανση του χώρου να χωρίζεται σε πολλές ζώνες. Σε μία συμβατική διώροφη κατοικία ο πάνω όροφος (τα υπνοδωμάτια κλπ.) λειτουργεί ως μία ζώνη και το ισόγειο ως μία άλλη. Κάθε ζώνη ελέγχεται από το δικό της θερμοστάτη (καθώς και από θερμοστατικές βαλβίδες ανάλογα με την περίπτωση). Δεδομένου ότι στα μεγαλύτερα σπίτια συνήθως υπάρχει σύστημα αποθήκευσης ζεστού νερού αυτό θα απαιτεί επίσης να υπάρχει ανεξάρτητος έλεγχος. Σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν ταυτόχρονα και σώματα καλοριφέρ και ενδοδαπέδια θέρμανση, η ενδοδαπέδια θα πρέπει να λειτουργεί ως μια ξεχωριστή ζώνη. Κεντρική θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης Ζώνες κεντρικής θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης Πολλαπλές ζώνες Σχήμα 2.1: Κεντρική θέρμανση με ζώνες Πηγή: Central Heating Controls and Zoning Καιρική Αντιστάθμιση της Θερμοκρασίας του Νερού θέρμανσης (ΚΑΘΝ) Ο παραδοσιακός τρόπος λειτουργίας της κεντρικής θέρμανσης είναι να ανάβει το σύστημα θέρμανσης και να λειτουργεί στο μέγιστο για μερικές (συμφωνημένες) ώρες κάθε ημέρα, δημιουργώντας μεγάλες αυξομειώσεις στη θερμοκρασία του χώρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αφενός ένα σπάταλο ενεργειακά χώρο και αφετέρου ασυμφωνίες μεταξύ των ενοίκων για τις ώρες λειτουργίας της θέρμανσης. Η κλασσική θέρμανση δεν λαμβάνει υπόψη ένα πολύ σοβαρό παράγοντα, τις καιρικές συνθήκες. Όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι υψηλή ανεβαίνει και η θερμοκρασία του χώρου, με αποτέλεσμα να μην χρειάζεται να λειτουργεί ο καυστήρας στο μέγιστο. Ειδικά για την Ελλάδα, όπου η εξωτερική θερμοκρασία είναι σπάνια πολύ χαμηλή, αυτό αποτελεί ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα. Η εξωτερική αντιστάθμιση της θερμοκρασίας επιτρέπει την προσαρμογή της θερμοκρασίας του ζεστού νερού προσαγωγής με βάση τις ανάγκες θέρμανσης, οι οποίες εκτιμώνται σύμφωνα με την εξωτερική θερμοκρασία (εξ ου και ο όρος "καιρική αντιστάθμιση"), όπως παραστατικά παρουσιάζεται στα Σχήματα 2.2 και 2.3. Πρόκειται, δηλαδή, για την λειτουργία ρύθμισης της θερμοκρασίας προσαγωγής του θερμού νερού (αυξομείωση της ισχύος των θερμαντικών σωμάτων) ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος [4]. Σελίδα 110

121 Αύξηση της θερμοκρασίας του λέβητα Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Εξωτερικός θερμοστάτης - τοποθετείται μακριά από αεραγωγούς, εμπόδια, τον ήλιο και τα ανοιχτά παράθυρα Εσωτερικός θερμοστάτης Σύστημα θέρμανσης Ηλεκτρονική συσκευή Σχήμα 2.2: Σύστημα αντιστάθμισης Πηγή: Carbon Trust Technology guide, Heating control Μέγιστη θερμοκρασία νερού λέβητα Θερμοκρασία νερού λέβητα Αύξηση της εξωτερικής θερμοκρασίας Σχήμα 2.3: Η αρχή της αντιστάθμισης Η κυκλοφορία νερού χαμηλότερης θερμοκρασίας στο δίκτυο μπορεί να επιτευχθεί: Με τον έλεγχο της λειτουργίας του καυστήρα, ρυθμίζοντας έτσι τη θερμοκρασία του νερού που θα τροφοδοτήσει τα σώματα. Πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι, με τις αντισταθμίσεις αυτές το νερό στο λέβητα μπορεί να έχει θερμοκρασία η οποία επιτρέπει τη δημιουργία συμπυκνωμάτων (άρα και την έναρξη αντιδράσεων διάβρωσης), οπότε αυτό το είδος αντιστάθμισης θα πρέπει να χρησιμοποιείται Σελίδα 111

122 μόνο με λέβητες ειδικής κατασκευής (χαμηλών θερμοκρασιών) ή σε πολύ μικρές εγκαταστάσεις όπου η τοποθέτηση συστήματος ανάμιξης κρίνεται αντιοικονομική. Με ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού που κυκλοφορεί στο δίκτυο με ανάμειξη: Η ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού προς τα σώματα γίνεται αναμειγνύοντας το νερό που θερμαίνεται στο λέβητα με το νερό που επιστρέφει από τα σώματα. Μάλιστα, το ποσοστό της ανάμειξης καθορίζει και τη θερμοκρασία που θα έχει το νερό που θα πάει στα σώματα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται τετράοδη βάνα με σερβοκινητήρα. Με ρύθμιση της παροχής (ποσότητας) του νερού που κυκλοφορεί στο δίκτυο: Στην περίπτωση αυτή ο έλεγχος της θερμοκρασίας του σώματος επιτυγχάνεται με την αυξομείωση της παροχής του νερού προς τα σώματα και επιτυγχάνεται με τη χρήση τρίοδης βάνας με σερβοκινητήρα. Σημειώνεται ότι, οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης παλαιάς τεχνολογίας που δεν διαθέτουν κάποιου είδους θερμοστατικό έλεγχο χώρου (π.χ. δισωλήνια συστήματα) είναι υποχρεωτικό να διαθέτουν αντιστάθμιση της θερμοκρασίας του νερού κεντρικής θέρμανσης με βάση την εξωτερική θερμοκρασία, σύμφωνα με την Υ.Α /1296, ΦΕΚ 366/Β /1979 περί υποχρεωτικής τοποθέτησης θερμοστατών σε εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης. Σ αυτήν προβλέπεται ότι: Σε όλα τα νεοαναγειρόμενα από της δημοσιεύσεως της παρούσης πολυώροφα κτίρια επιβάλλεται η εγκατάσταση θερμοστάτη εξωτερικού χώρου (αντισταθμίσεως) και τριόδου βάνας στην εγκατάσταση της κεντρικής θερμάνσεως για την αυτόματη ρύθμιση της θερμοκρασίας λειτουργίας τους αναλόγως της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Ακόμα: «. δύναται στις μονοκατοικίες αντί του θερμοστάτη εξωτερικού χώρου (αντισταθμίσεως) να εγκατασταθεί θερμοστάτης χώρου τοποθετημένος σε αντιπροσωπευτικό χώρο της κατοικίας.» Η μονάδα αντιστάθμισης μπορεί να είναι ψηφιακή ή αναλογική και αποτελείται τουλάχιστον από τις εξής συνιστώσες (βλ. Σχήμα 2.2): Αισθητήριο θερμοκρασίας περιβάλλοντος (εξωτερικού χώρου) Αισθητήριο θερμοκρασίας νερού προσαγωγής Βάνα ανάμιξης, ρυθμιστής παροχής καυσίμου ή άλλο σύστημα ρύθμισης της θερμοκρασίας νερού προσαγωγής Αναλογικός ή ψηφιακός ελεγκτής αντιστάθμισης, στον οποίο συνδέονται όλα τα παραπάνω και ο οποίος επικοινωνεί συνεχώς σε πραγματικό χρόνο με το αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας και το αισθητήριο νερού προσαγωγής και γνωρίζει ανά πάσα στιγμή τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τη θερμοκρασία του νερού που προσάγεται στο κύκλωμα θέρμανσης. Καμπύλη θέρμανσης Κάθε στιγμή, ο ελεγκτής αντιστάθμισης υπολογίζει την θερμοκρασία του νερού προσαγωγής σύμφωνα με μια μαθηματική παράσταση που ονομάζεται "καμπύλη θέρμανσης", και ελέγχει την βάνα (την ανοίγει και την κλείνει) ώστε η θερμοκρασία του νερού που προσάγεται στο χώρο να είναι ίση με την υπολογιζόμενη. Στη συνέχεια συγκρίνει την θερμοκρασία χώρου με την επιθυμητή (αυτήν που ορίζεται στην μονάδα χώρου) και διορθώνει την παραπάνω θερμοκρασία μέχρις ότου η θερμοκρασία του χώρου να γίνει ίση με την επιθυμητή, πράγμα που γίνεται σε 24-ωρη βάση. Συνεπώς, η καμπύλη θέρμανσης είναι αυτή που καθορίζει τη θερμοκρασία του νερού που θα πάει στα σώματα σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος. Η κλίση της καμπύλης Σελίδα 112

123 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης θέρμανσης εξαρτάται από τη θερμομόνωση του κάθε κτιρίου. Όπως είναι λογικό, σε κτίρια με καλή θερμομόνωση επιλέγονται καμπύλες θέρμανσης με μικρό αριθμό (δηλ. μικρή κλίση). Η καμπύλη θέρμανσης βασίζεται στην επιθυμητή τιμή θερμοκρασίας χώρου (π.χ. 25, 20, 15 C, όπως φαίνεται στο παρακάτω Σχήμα 2.4). Σχήμα 2.4: Ένα τυπικό διάγραμμα καμπύλης θέρμανσης αντιστάθμισης Για παράδειγμα, και σύμφωνα με την καμπύλη θέρμανσης του διαγράμματος του Σχήματος 2.4 που έχει επιλεγεί, στο συγκεκριμένο σύστημα θέρμανσης συμβαίνουν τα εξής: Η θερμοκρασία σχεδιασμού είναι 0 C (μέση χαμηλότερη θερμοκρασία). Σύμφωνα με την κατάσταση της θερμομόνωσης του κτιρίου, επιλέγεται ως καμπύλη θέρμανσης αυτή με την τιμή (κλίση) 2,25. Τότε, η θερμοκρασία προσαγωγής του νερού του λέβητα, για να επιτευχθεί η επιθυμητή θερμοκρασία 20 C στους θερμαινόμενους χώρους, θα πρέπει να είναι 70 C (όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι 0 C) Υδραυλική εξισορρόπηση των δικτύων θέρμανσης Εάν μπορούσε να παρομοιαστεί το δίκτυο θέρμανσης με ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με αντιστάσεις σε σειρά, θα υπήρχε η εξής αναλογία: όπως το ρεύμα περνάει μέσα από την μικρότερου μεγέθους αντίσταση, έτσι και το νερό θα περάσει από τη διαδρομή με τη μικρότερη αντίσταση. Οι σωλήνες, οι βαλβίδες, τα σώματα και άλλα στοιχεία του δικτύου θέρμανσης θεωρούνται ως αντιστάσεις σε σειρά στο ηλεκτρικό ανάλογο. Έτσι, τα θερμαντικά σώματα που είναι πιο μακριά από τον λέβητα δέχονται λιγότερο ζεστό νερό από ότι αυτά που είναι κοντά του. Με άλλα λόγια, σε ένα δίκτυο με πάνω από ένα βρόχο, οι πιο κοντινοί στον κυκλοφορητή κλέβουν το νερό. Το γράφημα του Σχήματος 2.5 απεικονίζει αυτήν την κατάσταση. Όπως είναι προφανές, τα επάνω θερμαντικά σώματα (δηλ. τα σώματα στους πάνω ορόφους) απέχουν περισσότερο από τον λέβητα από ότι Σελίδα 113

124 τα κάτω σώματα (δηλ. στους κάτω ορόφους) και γι αυτό δεν θερμαίνονται αρκετά. Το ίδιο ισχύει και με τα περισσότερο απομακρυσμένα από την πηγή της θερμότητας σώματα (βλ. κύκλωμα στα δεξιά του Σχήματος 2.5 σύγκριση με τα πιο αριστερά / πλησιέστερα στον λέβητα / κυκλοφορητή κυκλώματα αυτού). Σχήμα 2.5 : Κεντρική θέρμανση χωρίς υδραυλική εξισορρόπηση Η υδραυλική εξισορρόπηση σημαίνει το στραγγαλισμό της ροής στα κοντινά σώματα για να αυξηθεί η αντίστασή τους, έτσι ώστε η ροή του νερού να είναι η βέλτιστη, ανάλογα με τη χωρητικότητα του κάθε σώματος. Ουσιαστικά, σε κάθε βρόχο προστίθεται πτώση πίεσης (μια επιπλέον αντίσταση ) τέτοια ώστε όλοι οι βρόχοι του δικτύου να παρουσιάζουν την ίδια πτώση πίεσης. Αυτό μειώνει τη συνολική παροχή του νερού και έτσι μειώνονται οι απώλειες στα συστήματα παραγωγής και διανομής της θερμότητας. Ένα βελτιστοποιημένο σύστημα χρειάζεται λιγότερη ενέργεια για τις αντλίες λόγω της μειωμένης ροής νερού. Αυτό έχει ως συνέπεια και την εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας. Για την επίτευξη της υδραυλικής εξισορρόπησης είναι πιθανή ή / και αναγκαία η εγκατάσταση ρυθμιστικών βαλβίδων σε κάποιους ή σε όλους τους κλάδους του δικτύου διανομής. Πιο συγκεκριμένα, οι υδραυλικές διατάξεις που χρησιμοποιούνται για την υδραυλική εξισορρόπηση των δικτύων θέρμανσης είναι οι στραγγαλιστικές βαλβίδες ελεγχόμενης ΔΡ, οι αναλογικές ηλεκτροβάνες και οι διαφορικοί υδραυλικοί ελεγκτές. Η πρώτη από αυτές τις διατάξεις απαιτεί χειροκίνητο έλεγχο και είναι κατάλληλο μόνο για στατική ρύθμιση. Οι λοιπές δύο διατάξεις είτε είναι ηλεκτροκίνητες είτε κινούμενες μέσω σερβομηχανισμών (ελατήριο μεμβράνη), είναι δε κατάλληλες και για στατική και για δυναμική ρύθμιση. Σελίδα 114

125 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Στην περίπτωση της στατικής ρύθμισης πρέπει να ακολουθηθεί αυτόνομα μία επαναληπτική διαδικασία στραγγαλισμού έως ότου επιτευχθούν οι ζητούμενες παροχές. Στην περίπτωση της δυναμικής ρύθμισης, δηλαδή της απαίτησης προσαρμογής των στραγγαλισμών στα μεταβαλλόμενα υδραυλικά χαρακτηριστικά του δικτύου, ακολουθείται μεν μία αυτόνομη διαδικασία συνεχούς στραγγαλισμού, αλλά είναι πλέον σχετικό το κατά πόσο θα επιτευχθούν τελικά οι ζητούμενες παροχές. Και αυτό γιατί οι στραγγαλιστικές διατάξεις έχουν ένα εύρος ΔΡ, στο οποίο συμπεριφέρονται αναλογικά και ουσιαστικά λειτουργούν. Εκτός αυτού του ορίου δεν μπορούν να ανταποκριθούν. Τελικά, παρουσιάζεται το φαινόμενο όλες οι δυναμικές ρυθμιστικές διατάξεις να βρίσκονται σε συνεχή επαναληπτική διαδικασία στραγγαλισμού. Στις νέες ή τις υφιστάμενες εγκαταστάσεις, διαφορετικές διαδικασίες μπορούν να οδηγήσουν σε μια καλή ισορροπία, υπό την προϋπόθεση ότι ο καθορισμός των απαιτούμενων τιμών πραγματοποιείται μέσω ενός ενδελεχούς υπολογισμού ή με κάποιο άλλο τρόπο. Ο στόχος είναι η ακριβής ρύθμιση της ροής (παροχής) στα θερμαντικά σώματα. Ενδεικτικά, οι απαιτούμενες διαδικασίες και για τα δύο είδη εγκαταστάσεων παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.3. Σημειώνεται ότι, οι θερμοστατικές βαλβίδες των καλοριφέρ πρέπει να προστατεύονται ενάντια στις πολύ υψηλές διαφορικές πιέσεις. Πίνακας 2.3: Πώς μπορεί να επιτευχθεί η υδραυλική εξισορρόπηση σε νέες και σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις Νέες εγκαταστάσεις Προσδιορισμός της ζήτησης θερμότητας Προσδιορισμός των θερμοκρασιών εντός του συστήματος Σχεδιασμός των επιφανειών θέρμανσης Υπολογισμός του μεγέθους της ροής των θερμαντικών σωμάτων Διαστασιολόγηση των σωληνώσεων έτσι ώστε η διαφορική πίεση να είναι μεταξύ 30 και 100 Pa/m Εγκατάσταση βαλβίδων εξισορρόπησης, εάν είναι απαραίτητο. Στη συνέχεια, διεξαγωγή των αναγκαίων υπολογισμών και ρυθμίσεων. Προσδιορισμός των τιμών προεπιλογής της θερμοστατικής βαλβίδας των θερμαντικών σωμάτων. Προσδιορίστε την πτώση πίεσης (μανομετρικό) του κυκλοφορητή Εγκατάσταση ρυθμιστών διαφορικής πίεσης εάν η διαφορική πίεση εντός των σωληνώσεων υπερβαίνει τα 200 mbar Ρύθμιση των θερμοστατικών βαλβίδων των θερμαντικών σωμάτων Υφισταμένες εγκαταστάσεις Προσδιορισμός της ζήτησης θερμότητας Μέτρηση ή προσδιορισμός των θερμοκρασιών εντός του συστήματος Έλεγχος των επιφανειών θέρμανσης Υπολογισμός του μεγέθους της ροής των θερμαντικών σωμάτων με τη βοήθεια της ζήτησης της θερμότητας και της διαφοράς θερμοκρασίας Καταγραφή των υφιστάμενων σωληνώσεων για τον καθορισμό της πτώσης πίεσης εντός του συστήματος Εγκατάσταση βαλβίδων εξισορρόπησης εάν είναι απαραίτητο. Πρέπει να οριστούν οι τιμές προεπιλογής και να πραγματοποιήσετε την επακόλουθη ρύθμιση. Εγκατάσταση ρυθμιστών διαφορικής πίεσης εάν η διαφορική πίεση εντός των σωληνώσεων υπερβαίνει τα 200 mbar Έλεγχος του κυκλοφορητή και αντικατάστασή του αν χρειάζεται Προσδιορισμός των τιμών προεπιλογής της θερμοστατικής βαλβίδας των θερμαντικών σωμάτων. Για υποβοήθηση των υπολογισμών μπορεί να ληφθεί ως πίεση μια τιμή της τάξης των 100 mbar στη βαλβίδα. Ρύθμιση των θερμοστατικών βαλβίδων των θερμαντικών σωμάτων Σελίδα 115

126 Νέες εγκαταστάσεις Συνολικό αποτέλεσμα - Κατανομή της ροής και ρύθμιση της διαφορικής πίεσης Υφισταμένες εγκαταστάσεις Συνολικό αποτέλεσμα - Κατανομή της ροής και ρύθμιση της διαφορικής πίεσης Σελίδα 116

127 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 2.2 Τεχνικές διαχείρισης των αποβλήτων της καύσης Διαχείριση και ουδετεροποίηση των συμπυκνωμάτων της καύσης Τα περισσότερα νέα οικιακά και εμπορικά συστήματα θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης αποτελούνται από ένα λέβητα συμπύκνωσης υψηλής απόδοσης. Οι λέβητες αυτοί εκμεταλλεύονται τη θερμότητα των καυσαερίων αντλώντας από αυτά χρήσιμη θερμότητα. Όταν όμως η θερμοκρασία των καυσαερίων πέσει κάτω από το σημείο υγροποίησής τους, το οποίο στους λέβητες που χρησιμοποιούν ως καύσιμο το φυσικό αέριο είναι περίπου 57 ο C, ενώ όταν το καύσιμο είναι πετρέλαιο το σημείο υγροποίησης των καυσαερίων είναι περίπου 47 ο C, τα καυσαέρια αρχίζουν να συμπυκνώνονται και παράγεται όξινο υγρό, για το οποίο θα πρέπει να υπάρξει μέριμνα διαχείρισής του. Εικόνα 2.1: Συσκευή εξουδετέρωσης συμπυκνωμάτων Πηγή: Neutra-safe Corporation, Quincy, MA Πιο συγκεκριμένα, στα προϊόντα της καύσης του πετρελαίου περιλαμβάνονται γενικά οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου και υδροχλώριο, καθώς και υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα και θειικό οξύ. Με τη συμπύκνωση των καυσαερίων παράγει ένα όξινο διάλυμα που περιέχει νιτρικά, νιτρώδη υδροχλωρικά οξέα καθώς και θειικό οξύ. Κατά την καύση του φυσικού αερίου και του υγραερίου δεν παράγεται θειικό οξύ, το οποίο είναι εξαιρετικά διαβρωτικό και για την καμινάδα και για το λέβητα, αφού αυτά τα καύσιμα δεν περιέχουν θείο (S) όπως το πετρέλαιο. Τα συμπυκνώματα γενικά έχουν ένα ph μεταξύ 3,8 και 4,2, είναι δηλαδή όξινα και μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές βλάβες στις σωληνώσεις, στα συστήματα αποχέτευσης, στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας, στα σηπτικά συστήματα και σε άλλα στοιχεία με τα οποία μπορεί να έλθουν σε επαφή, συμπεριλαμβανομένων των προϊόντων που περιέχουν τσιμέντο και των περισσότερων μετάλλων. Σχετικά με την εξαγωγή του συμπυκνώματος στο δημόσιο δίκτυο αποχέτευσης οι εγκαταστάτες των συστημάτων θέρμανσης πρέπει να συμβουλεύονται την ισχύουσα νομοθεσία (σύμφωνα με τα ισχύοντα, οι τιμές του ph πρέπει να είναι μεταξύ του 5,5 και 9,5). Κάθε λέβητας έχει ήδη εγκατεστημένο και συνδεδεμένο το σύστημα εξαγωγής του συμπυκνώματος. Ο εύκαμπτος σωλήνας εξαγωγής του συμπυκνώματος πρέπει να είναι συνδεδεμένος με κατάλληλο σύστημα συλλογής και διάθεσης του συμπυκνώματος. Η συσκευή εξουδετέρωσης χρειάζεται για την εξουδετέρωση του συμπυκνώματος που συσσωρεύεται στις θερμικές γεννήτριες και/ή στα συστήματα απαγωγής καυσαερίων είτε είναι από ανοξείδωτο ατσάλι, ή από πλαστικό, γυαλί ή κεραμικό υλικό. Έτσι, το όξινο Σελίδα 117

128 συμπύκνωμα από το λέβητα αποστραγγίζεται στη συσκευή εξουδετέρωσης, όπου ακολουθεί αναγκαστικά μία διαδρομή δύο φάσεων: i) στην πρώτη φάση γίνεται το φιλτράρισμα των νιτρικών και θειούχων αλάτων μέσω του ενεργού άνθρακα που βρίσκεται στο πρώτο τμήμα του σωλήνα, και ii) στη δεύτερη φάση επιτυγχάνεται η αύξηση του ph. Οι περισσότερες συσκευές εξουδετέρωσης χρησιμοποιούν ως μέσο - υλικό που έχει την ιδιότητα να αυξάνει το ph του συμπυκνώματος σε ένα ασφαλές επίπεδο πριν να καταλήξει στο αποχετευτικό δίκτυο κάποια μορφή ανθρακικού ασβεστίου, με κατανάλωση υλικού περίπου g/kw και έτος. Καθώς το συμπύκνωμα αντιδρά με το μέσο παράγεται νερό, διοξείδιο του άνθρακα και άλατα. Η οξύτητα του συμπυκνώματος ελέγχεται κάνοντας χρήση κατάλληλων ταινιών αντιδραστηρίων που μετράνε τη τιμή του ph. Εφιστάται η προσοχή στο γεγονός ότι η εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιείται με τρόπο ώστε να αποφεύγεται το πάγωμα του συμπυκνώματος Εγκατάσταση και ρύθμιση των ρυθμιστικών διατάξεων του ελκυσμού της καμινάδας Στο σύστημα απαγωγής των καυσαερίων πρέπει να γίνεται περιοδική ρύθμιση και έλεγχος: της καπνοδόχου, του καπναγωγού, των περιοχών σύνδεσης λέβητα καπναγωγού-καπνοδόχου, της βάσης της καπνοδόχου. Η περιοδικότητα εξαρτάται από το είδος του χρησιμοποιούμενου καυσίμου, από την ποιότητα του καυσίμου και από τη διάρκεια λειτουργίας. Η ροή του αέρα από το περιβάλλον στον καυστήρα και των καυσαερίων από το λέβητα στην καμινάδα και κατόπιν στο περιβάλλον αποτελεί μια αλυσίδα, η οποία καθορίζεται από το συνδυασμό της ρύθμισης του ανεμιστήρα του καυστήρα και του ελκυσμού της καπνοδόχου. Η κάθε μία παράμετρος ξεχωριστά επιδρά στο τελικό αποτέλεσμα [4]. Η εγκατάσταση της καπνοδόχου / καμινάδας πρέπει να πληροί τις προδιαγραφές του ισχύοντος κανονισμού και τις υποδείξεις του κατασκευαστή. Η καπνοδόχος πρέπει να εξασφαλίζει επαρκή ελκυσμό για την απαγωγή των καυσαερίων, προστασία έναντι συμπύκνωσης και προστασία από καιρικά φαινόμενα. Για την σωστή απαγωγή των καυσαερίων είναι απαραίτητος ο σωστός ελκυσμός της καμινάδας [5]. Ο φυσικός ελκυσμός της καμινάδας οφείλεται στη διαφορά του ειδικού βάρους μεταξύ της στήλης του αέρα που περιέχεται μέσα στην καμινάδα σε σχέση με αυτήν του εξωτερικού αέρα. Το μέγεθος του ελκυσμού εξαρτάται από την ισχύ του λέβητα, το ύψος της καμινάδας, αλλά και από μεταβαλλόμενες συνθήκες όπως η ατμοσφαιρική πίεση και η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Για την ρύθμιση του ελκυσμού (ώστε να παραμένει σταθερός) σε μια σταθερού ύψους καμινάδα με μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασιακές διαφορές ή καιρικά φαινόμενα) η λύση είναι η εγκατάσταση σταθεροποιητή ελκυσμού, δηλαδή η χρήση τάμπερ. Σελίδα 118

129 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Όπως γίνεται αντιληπτό, ο ελκυσμός επηρεάζει την ποιότητα της καύσης, ιδιαίτερα στους λέβητες βιομάζας. Με τη σωστή ρύθμισή του μπορεί να επιτευχθεί οικονομικότερη αλλά και καθαρότερη καύση, με άλλα λόγια «αποδοτικότερη» καύση. Η μέτρηση του ελκυσμού γίνεται με τα μανόμετρα. Αφού λειτουργήσει η εγκατάσταση και ανέβει η θερμοκρασία του νερού, εισάγεται το μεταλλικό τμήμα του σωλήνα του μανόμετρου στην καπνοδόχο και περιμένουμε να σταθεροποιηθεί η ένδειξη. Διαβάζουμε την ένδειξη του ελκυσμού και τη συγκρίνουμε με την προβλεπόμενη τιμή από τις προδιαγραφές λειτουργίας του λέβητα. Μία μέση τιμή είναι 0,1 έως 0,2 μιλιμπάρ. Αίτια κακής λειτουργίας του λέβητα λόγω προβλημάτων του συστήματος απαγωγής των καυσαερίων: 1. Μικρό ενεργό ύψος της καμινάδας 2. Μη στεγανότητα μεταξύ των τμημάτων της καμινάδας 3. Πολύ στενή διατομή της καμινάδας 4. Εμπόδια ή στένωση στη διατομή της καμινάδας 5. Μη στεγανό διάφραγμα 6. Κακώς ρυθμισμένο διάφραγμα ελκυσμού 7. Διαρροή από οπή στην καμινάδα 8. Μη στεγανή ένωση στο άνοιγμα απόρριψης του καπνού 9. Μη στεγανή θυρίδα καθαρισμού καμινάδας 10. Μεγάλο τμήμα της καμινάδας αμόνωτο, πολύ μικρή κλίση 11. Μη στεγανές φλάντζες, κακή μόνωση 12. Συσσώρευση στάχτης 13. Μη στεγανή πόρτα και καλύμματα 14. Σπασμένος ρυθμιστής ελκυσμού (κλαπέ) 15. Πολύ υψηλές θερμοκρασίες καυσαερίων 16. Πολύ χαμηλές θερμοκρασίες καυσαερίων (πολύ μεγάλος λέβητας για κάλυψη θερμικών αναγκών) 17. Καύσιμο με μεγάλο ποσοστό υγρασίας (χαμηλή θερμογόνο δύναμη). Ρυθμιστικές διατάξεις απαγωγής των καυσαερίων Στη συνέχεια παρατίθεται μια αναλυτική περιγραφή όλων των ρυθμιστικών διατάξεων που μπορούν να εγκατασταθούν / υπάρχουν σε ένα σύστημα θέρμανσης για την σωστή απαγωγή των καυσαερίων. α) Αποφρακτική διάταξη καυσαερίων: Πρόκειται για ένα θερμικά ή μηχανικά ενεργοποιούμενο κλαπέτο που εισάγεται στη διαδρομή των καυσαερίων, το οποίο ανοίγει κατά τη λειτουργία του λέβητα, ενώ διαφορετικά είναι κλειστό (Σχήμα 2.6). Μέσα στον καπναγωγό μπορεί να τοποθετηθεί κινητό αυτόματο διάφραγμα (τάμπερ) για να εμποδίζεται η δημιουργία ρευμάτων αέρα που ψύχουν τον λέβητα κατά την διάρκεια των στάσεων λειτουργίας του καυστήρα, εφόσον δεν υπάρχει σχετική διάταξη στον καυστήρα. β) Διάταξη δευτερεύοντος αέρα: Μία διάταξη (τάμπερ) η οποία προσάγει αυτόματα στην καπνοδόχο δευτερεύοντα (πρόσθετο) αέρα για τη ρύθμιση του ελκυσμού. Τα τάμπερ μηχανικού ή βαρυτικού τύπου επιτρέπουν τη συνεχή ρύθμιση του ελκυσμού σε σταθερά επίπεδα, αυξάνοντας τον βαθμό απόδοσης του λέβητα. Το επιπλέον κόστος για την εγκατάσταση του τάμπερ αποσβένεται από την οικονομία στο Σελίδα 119

130 καύσιμο αλλά και την μειωμένη συντήρηση που απαιτείται λόγο της μειωμένης αιθάλης (που συνήθως δημιουργείται από ατελή καύση) και των προβλημάτων που αυτή δημιουργεί. Εικόνα 2.2: Αποφρακτική διάταξη καυσαερίων Πηγή: Σχήμα 2.6: Διάταξη δευτερεύοντος αέρα (τάμπερ) Πηγή: αναπαραγωγή από: αριστερό σχήμα Kutzner + Weber, Das Zugbegrenzer-Programm δεξιό σχήμα, A1 Flue systems, product catalogue γ) Διάταξη στραγγαλισμού καυσαερίων: Πρόκειται για μια διάταξη εγκαταστημένη στον καπναγωγό ή στο περιστόμιο των καυσαερίων, η οποία αυξάνει την αντίσταση στη ροή των καυσαερίων. Δεν επιτρέπεται να εγκατασταθούν διατάξεις στραγγαλισμού των καυσαερίων σε καπνοδόχους συσκευών αερίου. Σελίδα 120

131 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Για τον έλεγχο του ελκυσμού της καπνοδόχου θα πρέπει να ρυθμίζεται ανάλογα το κλαπέ καυσαερίων. Το κλαπέ (Σχήμα 2.7) ανοίγει για το άναμμα του κρύου λέβητα ή όταν ο ελκυσμός της καπνοδόχου δεν είναι ικανοποιητικός. Με αυτόν τον τρόπο τα θερμά καυσαέρια καταλήγουν πιο γρήγορα στην καπνοδόχο και η καπνοδόχος έλκει καλύτερα. Κατά την κανονική λειτουργία και όταν υπάρχει επαρκής ελκυσμός, το κλαπέ καυσαερίων μπορεί να κλείσει ως ένα σημείο. Σε περίπτωση που ο ελκυσμός είναι υψηλός (οπότε ενδέχεται να εισέλθει περίσσιος αέρας από την πόρτα του λέβητα ή από φλάντζες που δεν έχουν συντηρηθεί) το κλαπέ πρέπει να κλείσει κατά μία θέση (μείωση διατομής καμινάδας). Σε περίπτωση που είναι χαμηλός το κλαπέ πρέπει να ανοίξει (αύξηση διατομής καμινάδας). Σχήμα 2.7: Κλαπέ καυσαερίων (ανοικτό αριστερά κλειστό δεξιά) Πηγή: αναπαραγωγή από: Οδηγίες συναρμολόγησης, χρήσης και συντήρησης Buderus Logano G211 Τέλος, για την καπνοδόχο θα πρέπει να τονιστούν τα παρακάτω: Οι καμινάδες των κεντρικών θερμάνσεων πρέπει να είναι θερμομονωμένες ώστε να αποτρέπεται η συμπύκνωση των υδρατμών των καυσαερίων και άρα η δημιουργία θειικού οξέος (στην περίπτωση που το καύσιμο είναι το πετρέλαιο), καθώς και για να αυξάνεται ο ελκυσμός τους. Σε περίπτωση αναβάθμισης ή αντικατάστασης του λέβητα κεντρικής θέρμανσης, ειδικά δε εάν οι διατομές είναι πολύ μεγάλες, πρέπει σε κάθε περίπτωση να γίνει έλεγχος και να εξετασθεί εάν χρειάζεται να μειωθεί η διατομή της καμινάδας. Οι σύρτες και τα διαφράγματα ρύθμισης (τάμπερ) πρέπει να αφαιρούνται εύκολα για τον καθαρισμό. Δεν επιτρέπεται η τοποθέτηση συστήματος ρύθμισης του ελκυσμού (διάταξη δευτερεύοντος αέρα) στο εσωτερικό του καπναγωγού (για την αποφυγή προβλημάτων μετάδοσης του θορύβου στο χώρο εγκατάστασης). Σελίδα 121

132 2.3 Διαθέσιμα εξαρτήματα και συστήματα ελέγχου για τα συστήματα θέρμανσης Οι κατάλληλοι αυτοματισμοί θέρμανσης επιτρέπουν να διατηρηθεί μια κατοικία ή ένας θερμαινόμενος χώρος σε μια άνετη θερμοκρασία χωρίς σπατάλη καυσίμου ή θερμότητας. Σε ένα σύστημα κεντρικής θέρμανσης, ανεξάρτητα από το καύσιμο που χρησιμοποιείται, ένα πλήρες σετ εξαρτημάτων ή συσκευών ελέγχου θα πρέπει σε κάθε περίπτωση να περιλαμβάνει τουλάχιστον τον θερμοστάτη του λέβητα, ένα χρονόμετρο ή προγραμματιστή λειτουργίας, θερμοστάτες χώρου και θερμοστατικούς διακόπτες. Εν συντομία, τα οφέλη των αυτοματισμών / συστημάτων ελέγχου των εγκαταστάσεων θέρμανσης είναι τα εξής: Επιτρέπουν τον προγραμματισμό της έναυσης και του σβησίματος της θέρμανσης και του ζεστού νερού χρήσης. Επιτρέπουν την επιλογή των χώρων του κτιρίου που θα θερμανθούν, καθώς και την απαιτούμενη θερμοκρασία για κάθε δωμάτιο ξεχωριστά, αντί για την θέρμανση ολόκληρου του κτιρίου στην ίδια θερμοκρασία. Συμβάλουν στην εξοικονόμηση χρημάτων και καυσίμων, εάν χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά τα στοιχεία ελέγχου. Συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Σε μια εγκατάσταση μπορεί να γίνει αναβάθμιση των υφιστάμενων ή να εγκατασταθούν νέες συσκευές ελέγχου (ή άλλοι αυτοματισμοί) της θέρμανσης χωρίς απαραίτητα να αντικατασταθεί το σύστημα λέβητακαυστήρα. Αυτό εν γένει αποτελεί μια ιδιαίτερα καλή ιδέα, ειδικότερα εάν οι συσκευές έλεγχου είναι παλαιότερες των 12 ετών. Οι σύγχρονοι θερμοστάτες χώρου, για παράδειγμα, έχουν πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια απ ό,τι παλαιότερα. Όλα τα παραπάνω συνοψίζονται με πολύ παραστατικό και αναλυτικό τρόπο στον Πίνακα 2.4. Πιο συγκεκριμένα, στον εν λόγω Πίνακα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που δυνητικά προκύπτουν τόσο με όρους εξοικονόμησης ενέργειας όσο και με όρους χρημάτων (εξοικονόμηση στο κόστος των καυσίμων) εάν εγκατασταθούν νέα βελτιωμένα συστήματα ελέγχου σε υφιστάμενα συστήματα θέρμανσης. Τα συστήματα ελέγχου που περιλαμβάνουν ήδη οι υφιστάμενες εγκαταστάσεις παρουσιάζονται στην 1 η στήλη του Πίνακα (αριστερά), ενώ αυτά που προτείνονται (ως πρόσθετα) για τη βελτίωση της κατάστασης των εγκαταστάσεων παρουσιάζονται στην 2 η από αριστερά στήλη του Πίνακα 2.4. Σημειώνεται ότι, η μέση εξοικονόμηση που παρουσιάζεται στον Πίνακα 2.4 έχει προκύψει υποθέτοντας κανονικούς ελέγχους, συστήματα και συμπεριφορά των χρηστών. Η πραγματική εξοικονόμηση των επιμέρους συστημάτων μπορεί να διαφέρει σημαντικά. Επίσης, δεδομένου ότι τα στοιχεία του Πίνακα αφορούν την Αγγλία, έχουν γίνει αντίστοιχες παραδοχές σχετικά με τα κόστη καυσίμου (οπότε χρειάζεται προσοχή ως προς αυτό, καθώς τα εν λόγω ποσά αφορούν την Αγγλία παρατίθενται εδώ μόνο για λόγους πληρότητας), ενώ η εποχιακή αποδοτικότητα των οικιακών λεβήτων έχει ληφθεί ως 68% (δηλ. με την ελάχιστη δέσμη ελέγχων που μπορούν να εφαρμοστούν). Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι, ο Πίνακας 2.4 συνοδεύεται από ένα Υπόμνημα, στο οποίο περιγράφονται τα σύμβολα που χρησιμοποιούνται για τα διάφορα συστήματα / εξαρτήματα ελέγχου του Πίνακα. Σελίδα 122

133 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Πίνακας 2.4: Μέση εξοικονόμηση με βελτιωμένα συστήματα ελέγχου που εφαρμόζονται σε συστήματα θέρμανσης παλαιότερου τύπου [7] Τα υφιστάμενα συστήματα διαθέτουν τα εξής: Βελτιωμένο σύστημα: προσθέστε τα παρακάτω 1 ως ελάχιστα Προσεγγιστική μέση εξοικονόμηση (% της υφιστάμενης κατανάλωσης καυσίμου) Τυπική μέση ετήσια εξοικονόμηση σε κόστος καυσίμων (σε ) Πολυκατοικία Συγκρότημα κατοικιών Μονοκατοικία Τυπικός λέβητας με κυκλοφορία του ΖΝΧ μέσω βαρύτητας 17% % % Τυπικός λέβητας πλήρους άντλησης 3 4% % % % % % Τυπικός λέβητας combi 3 15% % % Παρατηρήσεις 1. Όλα τα βελτιωμένα συστήματα πρέπει να περιλαμβάνουν έναν προγραμματιστή (κανονικός λέβητας) ή ένα χρονοδιακόπτη (λέβητας combi). 2. Αυτή η επιλογή παρέχει μόνο μερικό σβήσιμο του λέβητα (μόνο για το ζεστό νερό). 3. Τα βελτιωμένα συστήματα θα πρέπει να περιλαμβάνουν μια αυτόματη βαλβίδα παράκαμψης, εάν είναι απαραίτητο να υπάρχει κύκλωμα παράκαμψης. Σελίδα 123

134 Υπόμνημα Θερμοστάτης δωματίου Θερμοστάτης λέβητα Μηχανοκίνητη βαλβίδα Μανδάλωση λέβητα Θερμοστατικές βαλβίδες στα περισσότερα σώματα Χρονοδιακόπτες Οι χρονοδιακόπτες είναι διακόπτες οι οποίοι με βάση το χρόνο ανοίγουν ή κλείνουν επαφές που, με τη σειρά τους, ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν ηλεκτρονόμους ή άλλου είδους ηλεκτρολογικό εξοπλισμό. Ο χρονισμός των χρονοδιακοπτών γίνεται από τη συχνότητα της τάσης του δικτύου (50 Hz), η οποία απαιτείται για τη λειτουργία των χρονοδιακοπτών, ενώ τα μοντέλα που έχουν εφεδρεία περιλαμβάνουν μικρή μπαταρία, ως εφεδρική τροφοδοσία, ώστε να λειτουργούν και να μη χάνουν τον προγραμματισμό τους ακόμα και κατά τις διακοπές του ρεύματος. Οι χρονοδιακόπτες είναι ηλεκτρομηχανικοί ή ηλεκτρονικοί (βλ. Εικόνα 2.3), και σε όλους γίνεται ρύθμιση της ώρας όπως στο ρολόι και μετά λειτουργεί ο διακόπτης με το χρονοπρόγραμμα που έχει ρυθμιστεί. Στους ηλεκτρομηχανικούς η ρύθμιση γίνεται με κατάλληλο περιστροφικό δίσκο. Στους ηλεκτρονικούς - ή αλλιώς ψηφιακούς - η ρύθμιση γίνεται με χρήση προγραμματισμένων εντολών on/off. Εικόνα 2.3: Αναλογικός και ηλεκτρονικός χρονοδιακόπτης Πηγή: Θερμοστάτες θερμοστατικοί διακόπτες Οι θερμοστάτες αποτελούν τη βασική διάταξη ελέγχου της θερμοκρασίας ενός χώρου ή μιας θερμικής ζώνης. Με τη λειτουργία τους γίνεται η έναρξη της θέρμανσης (ή ψύξης) της ζώνης ή του χώρου όταν υπάρχει σχετική ανάγκη, ενώ όταν ο χώρος είναι επαρκώς ζεστός (ή, αντίστοιχα, ψυχρός) σταματά η λειτουργία του συστήματος. Είναι μια πολύ βασική διάταξη αυτοματισμού των εγκαταστάσεων θέρμανσης Σελίδα 124

135 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης ή/και ψύξης και οι σωστές ρυθμίσεις σε αυτούς μπορούν να επιφέρουν σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας [8]. Ανάλογα με το μέγεθος του κτιρίου και των θερμικών ζωνών χρησιμοποιείται ο αντίστοιχος τουλάχιστον αριθμός θερμοστατών. Στον οικιακό τομέα συνήθως τοποθετείται ένας θερμοστάτης ανά διαμέρισμα, ενώ στον τριτογενή τομέα συνήθως υπάρχει ένας θερμοστάτης ανά ιδιοκτησία και θερμική ζώνη, καθώς και ανά όροφο του κτιρίου. Δηλαδή ακόμα και εάν το κτίριο θεωρείται ως μία θερμική ζώνη, με διαφορετικές ιδιοκτησίες ανεξάρτητους χώρους, τοποθετούνται ξεχωριστοί θερμοστάτες ανά ιδιοκτησία, ενώ εάν αλλάζουν και οι όροφοι, πάλι μπορούν να τοποθετηθούν διαφορετικοί θερμοστάτες ανά όροφο. Σε ορισμένες περιπτώσεις ενδείκνυται η τοποθέτηση περισσότερων του ενός θερμοστατών μέσα στην ίδια ιδιοκτησία, ειδικά όταν υπάρχουν χώροι με διαφορετική χρήση και διαφορετικές ανάγκες ως προς τη θερμική άνεση. Οι θερμοστάτες μπορούν να ελέγχουν τη θερμοκρασία τόσο των διατάξεων παραγωγής θέρμανσης (ή/και ψύξης), όσο και του μέσου μεταφοράς της θερμότητας. Οι θερμοστάτες είναι διακόπτες που ενεργοποιούνται από ένα αισθητήριο θερμοκρασίας και, με βάση τη λειτουργία τους, διακρίνονται σε μηχανικούς-ηλεκτρομηχανικούς ή ηλεκτρονικούς. Οι μηχανικοί θερμοστάτες λειτουργούν με τη διαστολή που υφίσταται ένα διμεταλλικό έλασμα ή ένα υγρό με την αύξηση της θερμοκρασίας του, και η ακρίβειά τους είναι της τάξης του 1 ο C. Οι ηλεκτρονικοί θερμοστάτες παρουσιάζουν μεγαλύτερη ακρίβεια από τους μηχανικούς, αφού βασίζουν τη λειτουργία τους στη μεταβολή της ηλεκτρικής αντίστασης κάποιων υλικών (thermistors) ανάλογα με τη θερμοκρασία τους, και με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται ακρίβεια της τάξης του 0,1 0,3 ο C. Πέραν αυτών των δύο τύπων υπάρχουν και οι χρονοθερμοστάτες, οι οποίοι είναι ψηφιακοί θερμοστάτες που συνδυάζονται με ψηφιακούς χρονοδιακόπτες και ελέγχουν έτσι σε μια εγκατάσταση ταυτόχρονα με τη θερμοκρασία και το χρόνο έναυσης/σβέσης [8]. Μια άλλη διάταξη με την οποία επιτυγχάνεται ο έλεγχος της εγκατάστασης θέρμανσης είναι ο θερμοστατικός διακόπτης (Εικόνα 2.4). Αυτός είναι μια μηχανοκίνητη βαλβίδα που ελέγχεται από θερμοστατική κεφαλή. Οι θερμοστατικοί διακόπτες χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις θέρμανσης ζεστού νερού για τοπικό έλεγχο της θερμοκρασίας σε επίπεδο θερμαντικών σωμάτων. Χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με θερμοστατικές κεφαλές και, πιο σπάνια, με ηλεκτρικούς κινητήρες που ελέγχονται από θερμοστάτες. Οι θερμοστατικές κεφαλές είναι διατάξεις με αισθητήριο θερμοκρασίας το οποίο ανταποκρίνεται στις αποκλίσεις από την επιθυμητή τιμή της θερμοκρασίας χώρου. Όταν η θερμοκρασία του χώρου ανεβαίνει, η κεφαλή ενεργοποιείται αναγκάζοντας τη βάνα να είναι συνεχώς κλειστή, οπότε και μειώνεται η απόδοση θερμότητας του σώματος. Όταν η θερμοκρασία του χώρου πέσει, ανοίγει και πάλι τη βάνα, οπότε η απόδοση του σώματος μεγαλώνει πάλι. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει τη συνεχή λειτουργία της βάνας και επιτυγχάνει ομαλή ρύθμιση της προσαγωγής του νερού θέρμανσης προς το θερμαντικό σώμα, διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία χώρου και σύμφωνη με την επιθυμητή τιμή της. Προτείνονται για όλους τους χώρους, ιδιαίτερα σε αυτούς όπου απαιτούνται διαφορετικοί περίοδοι θέρμανσης ή επίπεδα θερμοκρασίας. Σε ένα σύστημα θέρμανσης με θερμοστατικές κεφαλές θα πρέπει συχνά να υπάρχει μια παράκαμψη έτσι ώστε να εξασφαλιστεί ότι διατηρείται μια ελάχιστη ταχύτητα ροής του νερού στο λέβητα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί απλά έχοντας ένα θερμαντικό σώμα χωρίς θερμοστατική κεφαλή ή μια χειροκίνητη βαλβίδα Σελίδα 125

136 που παραμένει πάντα ανοιχτή. Εναλλακτικά, μπορεί να εγκατασταθεί ένας μικρού μήκους σωλήνας με βαλβίδα μεταξύ των σωλήνων προσαγωγής και επιστροφής. Εικόνα 2.4: Θερμοστατικός διακόπτης (με εμφανή τη θερμοστατική κεφαλή) Πηγή: Ηλεκτροβάνες ON/OFF Αναμεικτικές βάνες Οι ηλεκτροβάνες είναι βάνες οι οποίες κινούνται αυτόματα από ηλεκτροκινητήρες και ρυθμίζουν (ανοίγουν και κλείνουν) την παροχή του νερού προσαγωγής στις θερμικές ζώνες ή και τις τερματικές μονάδες. Οι ηλεκτροκινητήρες αυτοί ελέγχονται με τη σειρά τους από αισθητήρια (θερμοστάτες) ή από χρονοδιακόπτες, για τον έλεγχο προσαγωγής του νερού σε μια θερμική ζώνη ή μια τερματική μονάδα αντίστοιχα. Εικόνα 2.5: Ηλεκτροβάνες ON/OFF δίοδη (αριστερά) και τρίοδη (δεξιά) Πηγή: Εν γένει, για να ανοίξει ή να κλείσει η ηλεκτροβάνα ενός διαμερίσματος σε μία εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης παίρνει εντολή από το θερμοστάτη χώρου του αντίστοιχου διαμερίσματος. Σε αρκετές περιπτώσεις χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση και τη λειτουργία των ηλεκτροβανών χρονοθερμοστάτες, ώστε να επιτυγχάνεται το απαιτούμενο από τους χρήστες επίπεδο θερμικής άνεσης, τις χρονικές Σελίδα 126

137 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης περιόδους που απαιτείται λόγω της χρήσης του χώρου ή της ζώνης. Έχουν μεγάλη εφαρμογή τόσο σε συστήματα θέρμανσης όσο και ψύξης. Οι δίοδες ηλεκτροβάνες (αυτές που έχουν δηλαδή μία είσοδο και μία έξοδο) χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μεμονωμένων κυκλωμάτων ή μικρών παροχών φορτίων, ενώ για την περίπτωση μεγαλύτερων φορτίων χρησιμοποιούνται κυρίως οι τρίοδες. Οι τρίοδες βάνες συνήθως ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής στα θερμαντικά σώματα. Βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι διατηρούν σχεδόν σταθερή τη ροή του κυκλοφορητή στο δίκτυο, μεταβάλλοντας την παροχή μόνο μέσα στο θερμαντικό σώμα. Έτσι επιτυγχάνεται μια ικανοποιητική διανομή της θερμότητας, καθώς ελαχιστοποιούνται οι μεταβολές στην αντίσταση του συστήματος και στην πίεση που ο κυκλοφορητής παρέχει στο δίκτυο. Όσον αφορά τις αναμεικτικές βάνες, αυτές είναι τρίοδες ή τετράοδες, ηλεκτροκίνητες ή χειροκίνητες. Αυτές χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής, δηλαδή ελέγχεται η θερμοκρασία του νερού που πηγαίνει προς τα σώματα. Ο έλεγχος της θερμοκρασίας επιτυγχάνεται με ανάμιξη του νερού που έρχεται από το λέβητα και έχει υψηλή θερμοκρασία, με το νερό που επιστρέφει από τα σώματα και έχει χαμηλή θερμοκρασία Συστήματα αντιστάθμισης της εξωτερικής θερμοκρασίας Με τον όρο «αντιστάθμιση» στα συστήματα θέρμανσης εννοείται η ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής προς τα θερμαντικά σώματα ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος (δηλ. υπάρχει δέκτης ελέγχου της εξωτερικής θερμοκρασίας). Με άλλα λόγια, αφορά την αυτόματη ρύθμιση της λειτουργίας της εγκατάστασης θέρμανσης ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες. Με το σύστημα αυτό η θέρμανση είναι διαθέσιμη όταν χρειάζεται και στη θερμοκρασία που χρειάζεται, ενώ παράλληλα γίνεται και εξοικονόμηση ενέργειας. Εν γένει διακρίνονται δύο τύποι αντιστάθμισης, όπως περιγράφεται στη συνέχεια. α) Αντιστάθμιση με έλεγχο τρίοδης ή τετράοδης βάνας μέσω σερβοκινητήρα Σε αυτό τον τύπο διακρίνονται δύο περιπτώσεις: 1. Με ανάμειξη του νερού μέσω τετράοδης βάνας με σερβοκινητήρα. Οι αντισταθμίσεις αυτές ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του νερού προς τα θερμαντικά σώματα αναμειγνύοντας το νερό που θερμαίνεται στον λέβητα με το νερό που επιστρέφει από τα θερμαντικά σώματα. Το ποσοστό της ανάμειξης καθορίζει και τη θερμοκρασία που θα έχει το νερό που θα πάει στα σώματα. Εδώ η παροχή είναι σταθερή και αυξομειώνεται μόνο η θερμοκρασία. Ο κυκλοφορητής τοποθετείται μεταξύ βάνας και σωμάτων (βλ. Σχήμα 2.8 αριστερά). 2. Με έλεγχο της παροχής του νερού, μέσω τρίοδης βάνας και σερβοκινητήρα. Στα συστήματα αυτά ο έλεγχος της θερμοκρασίας των θερμαντικών σωμάτων επιτυγχάνεται με την αυξομείωση της παροχής του νερού προς τα σώματα. Στην περίπτωση αυτή, ο κυκλοφορητής τοποθετείται μεταξύ του λέβητα και της τρίοδης βάνας (βλ. Σχήμα 2.8 δεξιά). Πρέπει να σημειωθεί ότι, ο τρόπος ρύθμισης της θερμοκρασίας των σωμάτων με έλεγχο της παροχής του νερού δεν χρησιμοποιείται στην πράξη, λόγω των προβλημάτων στη ροή που δημιουργούνται, αφού η μεταβολή της παροχής του νερού έχει ως αποτέλεσμα να μην κυκλοφορεί το νερό ομοιόμορφα σε όλα τα σώματα, και η παροχή να διαφέρει από σώμα σε σώμα. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις, πάντως, ο Σελίδα 127

138 σερβοκινητήρας της βάνας είναι ένας ηλεκτροκινητήρας ο οποίος ελέγχεται από την ηλεκτρονική συσκευή και ρυθμίζει το ποσοστό ανάμιξης στην τρίοδη ή τετράοδη βάνα. Σχήμα 2.8: Σχηματικό διάγραμμα συστήματος αντιστάθμισης με έλεγχο της θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής (αριστερά) και της παροχής του νερού (δεξιά) β) Με έλεγχο της λειτουργίας του καυστήρα Στην περίπτωση αυτή υπάρχουν λέβητες με ενσωματωμένους πίνακες και αισθητήρια θερμοκρασίας που μπορούν να επιτύχουν αντιστάθμιση χωρίς τρίοδη ή τετράοδη βάνα. Η λειτουργία τους (Σχήμα 2.9) βασίζεται στον έλεγχο της λειτουργίας του καυστήρα, ρυθμίζοντας έτσι τη θερμοκρασία του νερού που θα τροφοδοτεί τα σώματα. Έτσι, ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες, ο καυστήρας λειτουργεί τόσο ώστε το νερό του λέβητα να έχει θερμοκρασία 40 μέχρι 90 C. Με τις αντισταθμίσεις αυτές το νερό στον λέβητα μπορεί να επιτρέπει τη δημιουργία συμπυκνωμάτων, τα οποία μπορεί να προκαλέσουν φαινόμενα διάβρωσης. Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιούνται μόνο σε λέβητες χαμηλών θερμοκρασιών. Σχήμα 2.9: Σχηματικό διάγραμμα συστήματος αντιστάθμισης με έλεγχο της λειτουργίας του καυστήρα Το σύστημα της αντιστάθμισης μπορεί να είναι ψηφιακό ή αναλογικό, τοποθετείται συνήθως στο Σελίδα 128

139 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης λεβητοστάσιο ή σε εύκολα προσβάσιμο σημείο στο οποίο δεν επικρατούν ακραίες τιμές υγρασίας και θερμοκρασίας, και αποτελείται τουλάχιστον από τα εξής τμήματα (βλ. Σχήμα 2.11): Το εξωτερικό αισθητήριο, αλλιώς αισθητήριο θερμοκρασίας περιβάλλοντος (εξωτερικού χώρου), το οποίο πρέπει να τοποθετείται στη βορινή πλευρά του κτιρίου, σε σημείο που να μην επηρεάζεται η θερμοκρασία του από την ηλιακή ακτινοβολία ή από θερμά ρεύματα που μπορεί να προέρχονται π.χ. από καμινάδες (το ύψος της τοποθέτησής του είναι στη μέση του κτιρίου). Το αισθητήριο νερού, δηλαδή το αισθητήριο θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής, το οποίο μπορεί να είναι εμβαπτιζόμενο ή επαφής. Τοποθετείται στην προσαγωγή του νερού προς το κύκλωμα θέρμανσης (κλασσικό με σώματα ή ενδοδαπέδιο σύστημα) μετά τη βάνα ανάμιξης και πληροφορεί την ηλεκτρονική συσκευή για τη θερμοκρασία του νερού που πηγαίνει στα σώματα ή στο κύκλωμα θέρμανσης δαπέδου. Βάνα ανάμιξης ή κάποιο άλλο σύστημα ρύθμισης της θερμοκρασίας του νερού προσαγωγής (π.χ. ρυθμιστής παροχής καυσίμου). Τον αναλογικό ή ψηφιακό ελεγκτή αντιστάθμισης, όπου συνδέονται όλα τα παραπάνω. Αυτός επικοινωνεί συνεχώς σε πραγματικό χρόνο με τη μονάδα χώρου και τα αισθητήρια εξωτερικής θερμοκρασίας και νερού προσαγωγής, και γνωρίζει ανά πάσα στιγμή τη θερμοκρασία που έχει ο χώρος, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και τη θερμοκρασία του νερού που προσάγεται στο κύκλωμα θέρμανσης. Τα αισθητήρια συνδέονται με τη συσκευή με μονοκόμματο καλώδιο 2x1,5 mm, από το οποίο περνάει ρεύμα με χαμηλή τάση. Η ένταση του ρεύματος μεταβάλλεται ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας και η ηλεκτρονική συσκευή ενημερώνεται για την αλλαγή των θερμοκρασιών καθώς και για την ταχύτητα της αλλαγής αυτής. Ο ελεγκτής ελέγχει επίσης τον λέβητα, τον κυκλοφορητή και την βάνα ανάμιξης με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται ανά πάσα στιγμή μέγιστη ασφάλεια, άνεση και οικονομία. Εικόνα 2.6: Τα μέρη ενός συστήματος ψηφιακής αντιστάθμισης Πηγή: Νέοι ρυθμιστές αναλογικού ελέγχου θερμοκρασίας Ένα κλασικό μηχανικό παράδειγμα αναλογικού συστήματος ελέγχου είναι ο φυγοκεντρικός ρυθμιστής ταχύτητας ή ελεγκτής στροφών (ρυθμιστής του Watt), που κατά κόρον χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας των ατμομηχανών ή για τη ρύθμιση της ταχύτητας του ανελκυστήρα (βλ. Σχήμα 2.10). Από την άλλη, ένα αναλογικό σύστημα ελέγχου είναι πιο περίπλοκο από ό,τι ένα σύστημα ελέγχου ON/OFF, όπως είναι π.χ. ένας θερμοστάτης με διμεταλλικό έλασμα. Σελίδα 129

140 Σχήμα 2.10: Φυγοκεντρικός ρυθμιστής ταχύτητας (αριστερά) και θερμοστάτης με αναλογική ρύθμιση (δεξιά) Πηγή: Αριστερά: Δεξιά: Ένα κλασσικό παράδειγμα της διαφοράς αναλογικού ελέγχου με τον έλεγχο ON/OFF είναι η οδήγηση ενός αυτοκινήτου. Εάν οδηγούσαμε το αυτοκίνητο χρησιμοποιώντας τον έλεγχο ON/OFF για να επιτύχουμε μία ορισμένη ταχύτητα, θα έπρεπε να το οδηγούμε είτε υπό πλήρη ισχύ (ΟΝ) είτε με μηδενική ισχύ (OFF) για να επιτύχουμε τον έλεγχο της ταχύτητας. Θα πατούσαμε τέρμα το γκάζι έως ότου επιτευχθεί η ταχύτηταστόχος, και τότε η ισχύς θα έπρεπε να μηδενιστεί, δηλ. να μην πατάμε καθόλου γκάζι ώστε το αυτοκίνητο να μειώσει ταχύτητα. Όταν η ταχύτητα πέσει κάτω από το στόχο, με μια ορισμένη υστέρηση βέβαια, το αυτοκίνητο θα πρέπει να λειτουργήσει και πάλι υπό πλήρη ισχύ. Αυτό, προφανώς, οδηγεί σε πλημμελή έλεγχο του οχήματος και σε μεγάλες διακυμάνσεις στην ταχύτητά του. Εξάλλου, όσο πιο δυνατή είναι η μηχανή του αυτοκινήτου τόσο μεγαλύτερη θα είναι η αστάθειά του. Από την άλλη μεριά, αναλογικός είναι ο έλεγχος που εφαρμόζεται από την πλειοψηφία των οδηγών όταν αυτοί προσπαθούν να ελέγξουν την ταχύτητα του αυτοκινήτου τους. Εάν το αυτοκίνητο έχει φτάσει την ταχύτητα στόχο και η ταχύτητα συνεχίζει να αυξάνεται ελαφρώς, τότε μειώνουμε την ισχύ ελαφρώς (δηλ. πατάμε λιγότερο γκάζι), έτσι ώστε το αυτοκίνητο να μειώσει την ταχύτητά του σταδιακά και να φθάσει στην ταχύτητα στόχο με πολύ λίγη "υπέρβαση". Όπως γίνεται κατανοητό, σε αυτήν την περίπτωση το αποτέλεσμα είναι πολύ ομαλότερο από τον αντίστοιχο έλεγχο ON/OFF. Έτσι και οι θερμοστάτες νέας τεχνολογίας λειτουργούν με αναλογική ρύθμιση τύπου Ρ (proportional), δηλαδή ανοίγουν ή κλείνουν προοδευτικά την βαλβίδα παροχής θερμού νερού ανάλογα με την μετρούμενη απόκλιση της εσωτερικής θερμοκρασίας από την θερμοκρασία ρύθμισης του θερμοστάτη. Αυτοί οι «έξυπνοι» θερμοστάτες σταθεροποιούν καλύτερα και πιο ομαλά την εσωτερική θερμοκρασία έναντι των κλασσικών θερμοστατών τύπου ON/OFF. Έξυπνοι αυτοματισμοί θέρμανσης Αρκετές εταιρείες προσφέρουν τελευταία προηγμένα συστήματα ελέγχου της κεντρικής θέρμανσης. Αυτά τα συστήματα επιτρέπουν τη διαχείριση και τον έλεγχο της θέρμανσης από απόσταση, με τη βοήθεια ενός υπολογιστή, tablet ή κινητού τηλεφώνου, και ορισμένα από αυτά ισχυρίζονται ότι μπορούν να μάθουν από τις προηγούμενες επιλογές του χρήστη και να κάνουν τις αναγκαίες προσαρμογές αυτόματα. Σελίδα 130

141 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Το κύριο πλεονέκτημα ενός έξυπνου συστήματος ελέγχου της θέρμανσης είναι ότι επιτρέπει να γίνουν αλλαγές από απόσταση, εάν για κάποιο λόγο αλλάξει ο σχεδιασμός. Για παράδειγμα, μπορεί ο χρήστης να αλλάξει την ώρα που ανάβει η θέρμανση εάν πρόκειται να αργήσει να επιστρέψει στο σπίτι του ή να ανάψει τη θέρμανση νωρίτερα, εάν πρόκειται να επιστρέψει στο σπίτι του πιο σύντομα από ό,τι νόμιζε. Το κατά πόσο μία τέτοια έξυπνη εφαρμογή θα εξοικονομήσει χρήματα και εάν είναι κατάλληλη για κάποιον χρήστη, εξαρτάται από τον τρόπο ζωής του, το εάν είναι εξοικειωμένος με την χρήση αυτών των συστημάτων ή εάν μπορεί να μάθει να τα χειρίζεται εύκολα. Βέβαια, σημαντικό ρόλο στην τελική απόφαση του χρήστη παίζει και το εάν αυτός προτιμά να χρησιμοποιήσει μια τέτοια «εφαρμογή» (application) του κινητού ή τις πιο παραδοσιακές και κλασσικές διαδικασίες έλεγχου. Σελίδα 131

142 2.4 Εφαρμογή και θέση σε λειτουργία αυτοματισμών για εξοικονόμηση ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης Εγκατάσταση συστήματος αυτονομίας με αντιστάθμιση εξωτερικής θερμοκρασίας Περιγραφή λειτουργίας Το σύστημα αντιστάθμισης της εξωτερικής θερμοκρασίας (ΚΑΘΝ) αποτελείται από τα εξής: Τρίοδη ή τετράοδη περιστροφική βάνα. Σερβοκινητήρας βάνας. Κεντρική ηλεκτρονική συσκευή. Αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας. Αισθητήριο νερού προσαγωγής. Επιλογέας θερμοκρασίας. Όλα τα παραπάνω όργανα και εξαρτήματα προσαρμοσμένα σε μια εγκατάσταση θέρμανσης (κάποια μέσα στο λεβητοστάσιο) λειτουργούν ως εξής: Το αισθητήριο της εξωτερικής θερμοκρασίας μεταδίδει στην κεντρική ηλεκτρονική συσκευή τις μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας. Η ηλεκτρονική συσκευή με τη σειρά της και ανάλογα με τις εντολές που δέχεται από το εξωτερικό αισθητήριο ρυθμίζει μέσω του σερβοκινητήρα την περιστροφική τρίοδη ή τετράοδη βάνα. Η βάνα ρυθμίζει τη θερμοκρασία προσαγωγής του νερού προς τα θερμαντικά σώματα από 30 μέχρι 90 C. Δηλαδή, ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία η βάνα ανοίγει και κλείνει. Η ρύθμιση της θερμοκρασίας του νερού μπορεί να γίνει είτε μέσω της ανάμιξης, είτε μέσω μεταβολής της παροχής, όπως έχει αναλυτικά περιγραφεί στο Κεφάλαιο Στο Σχήμα 2.11 δίνεται παραστατικά ένα τέτοιο σύστημα αντιστάθμισης με τετράοδη βάνα και έλεγχο της θερμοκρασίας του νερού εγκατεστημένο σε μία πολυκατοικία. Αξίζει, επίσης, να αναφερθεί ότι, πολλά συστήματα αντιστάθμισης έχουν τη δυνατότητα να συνδεθούν και με μονάδα χώρου, η οποία, ανάλογα με τον τύπο της, παρέχει τη δυνατότητα για διάφορους χειρισμούς της αντιστάθμισης από τον χώρο διαβίωσης. Τέτοιοι χειρισμοί μπορεί να είναι: Επιλογή της θερμοκρασίας του χώρου. Αλλαγή των ρυθμίσεων του χρονοδιακόπτη. Απενεργοποίηση της εγκατάστασης. Λειτουργία της αντιστάθμισης μόνο για παρασκευή ζεστού νερού χρήσης. Οι εντολές του συστήματος αντιστάθμισης για διακοπή και λειτουργία μεταφέρονται μέσω του πίνακα αντιστάθμισης στον καυστήρα με την κατάλληλη σύνδεση. Σελίδα 132

143 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας Ηλεκτρονικός ρυθμιστής Σερβοκινητήρας βάνας Καυστήρας Λέβητας Αισθητήριο θερμοκρασίας νερού Κυκλοφορητής Τετράοδη περιστροφική βάνα Σχήμα 2.11: Πολυκατοικία με σύστημα αντιστάθμισης με τετράοδη βάνα και έλεγχο της θερμοκρασίας του νερού Ρύθμιση της συσκευής αντιστάθμισης Αποστολή της ηλεκτρονικής συσκευής αντιστάθμισης είναι να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του νερού με το οποίο τροφοδοτούνται τα σώματα, ανάλογα με τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες. Οι περισσότερες από αυτές τις συσκευές ενσωματώνουν έναν αναλογικό ημερήσιο ή ψηφιακό εβδομαδιαίο χρονοδιακόπτη μέγιστης και ελάχιστης θερμοκρασίας με τον οποίο επιλέγονται οι ώρες της ημέρας κατά τις οποίες είναι επιθυμητή μεγαλύτερη θερμοκρασία σε σχέση με κάποιες άλλες ώρες που είναι ικανοποιητική μια χαμηλότερη θερμοκρασία. Η ρύθμιση της συσκευής έχει να κάνει με τη ρύθμιση τεσσάρων παραμέτρων που γίνεται με αντίστοιχα χειριστήρια. Συγκεκριμένα ρυθμίζονται τα εξής: Τα χρονικά διαστήματα λειτουργίας υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας του συστήματος, σε ημερήσια και εβδομαδιαία βάση. Επιλέγεται η καμπύλη λειτουργίας της συσκευής. Η καμπύλη λειτουργίας καθορίζει τη θερμοκρασία Σελίδα 133

144 του νερού που θα πάει στα σώματα σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος. Το ποια καμπύλη θα επιλεγεί έχει να κάνει με τη θερμομόνωση του κτιρίου (βλ. Κεφάλαιο 2.1.2). Η επιθυμητή θερμοκρασία του χώρου. Η επιθυμητή πτώση της θερμοκρασίας κατά τις ώρες μειωμένης λειτουργίας (π.χ. κατά την απουσία από το χώρο ή κατά τη διάρκεια της νύχτας). Η ευαισθησία της συσκευής. Η επιλογή λειτουργίας: Διακοπή, χειροκίνητη, με χρονοδιακόπτη, χωρίς χρονοδιακόπτη. Στην Εικόνα 2.7 παρουσιάζεται το χειριστήριο ρύθμισης της ηλεκτρονικής συσκευής αντιστάθμισης. Εικόνα 2.7: Μονάδα αντιστάθμισης το χειριστήριο ρύθμισης Πηγή: ΙΜΕ ΓΣΕΒΕΕ Κατάρτιση συντηρητών και εγκαταστατών καυστήρων υγρών και αέριων καύσιμων, 2014 Εφαρμογή σε παλαιά πολυκατοικία με δισωλήνιο σύστημα θέρμανσης Όπως ήδη αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 2.1.2, όλες οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης (ακόμα και οι παλαιάς τεχνολογίας που δεν διαθέτουν κάποιου είδους θερμοστατικό έλεγχο χώρου, π.χ. δισωλήνια συστήματα) είναι υποχρεωτικό να διαθέτουν αντιστάθμιση της θερμοκρασίας του νερού κεντρικής θέρμανσης με βάση την εξωτερική θερμοκρασία, σύμφωνα με την Υ.Α /1296 (ΦΕΚ 366/Β /1979) περί της υποχρεωτικής τοποθέτησης θερμοστατών σε εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης. Έτσι, στην περίπτωση παλαιάς πολυκατοικίας με δισωλήνιο σύστημα θέρμανσης μπορεί έστω και εκ των υστέρων να εγκατασταθεί ένα πλήρες σύστημα αυτοματισμού και αυτονομίας με αντιστάθμιση της εξωτερικής θερμοκρασίας και ασύρματη επικοινωνία, όπως φαίνεται παραστατικά στο Σχήμα Στην προκειμένη περίπτωση, η διαδικασία (κατ αρχήν της αυτονόμησης ) ξεκινάει με την προσαρμογή σε κάθε θερμαντικό σώμα ενός ασύρματου θερμιδομετρητή (1), με ειδικό μηχανισμό στήριξης επάνω σε αυτό, χωρίς να τρυπάει το σώμα αλλά και χωρίς να μπορεί να αφαιρεθεί απ αυτό. Ο θερμιδομετρητής καταγράφει αυτόματα την κατανάλωση ενέργειας του θερμαντικού σώματος, όσο αυτό λειτουργεί, και μεταδίδει ασύρματα σε τακτά χρονικά διαστήματα κάθε ημέρα τις μονάδες κατανάλωσης στον ασύρματο δέκτη (4). Ο ασύρματος δέκτης, με τη σειρά του, ελέγχει ανά 24-ωρο την ορθή και ικανοποιητική λειτουργία του θερμιδομετρητή και καταγράφει όλα τα δεδομένα λειτουργίας και ελέγχου. Σελίδα 134

145 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Σχήμα 2.12: Σύστημα αυτονομίας με αντιστάθμιση εξωτερικής θερμοκρασίας σε παλαιά πολυκατοικία Πηγή: SIEMENS Energy Tool Οι παλιοί διακόπτες των θερμαντικών σωμάτων αντικαθίστανται από θερμοστατικούς διακόπτες (2) με θερμοστατικές κεφαλές (3), οι οποίες παρέχουν τη δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας του δωματίου. Εναλλακτικά, αντί για την απλή συμβατική θερμοστατική κεφαλή (3), μπορεί να τοποθετηθεί πάνω στο θερμοστατικό διακόπτη θερμοστατική κεφαλή με δυνατότητα να ελέγχεται ασύρματα, από μια κεντρική μονάδα τοποθετημένη εντός του εκάστοτε διαμερίσματος. Τέλος, στο λεβητοστάσιο τοποθετείται ο ελεγκτής αντιστάθμισης (5), ο οποίος ρυθμίζει τη θερμοκρασία του νερού που διαρρέει την εγκατάσταση ανάλογα με τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες, εξοικονομώντας έτσι ενέργεια. Σελίδα 135

146 2.4.2 Εγκατάσταση αυτοματισμού αλληλουχίας Γενική περιγραφή της λειτουργίας Η εγκατάσταση αυτοματισμού αλληλουχίας είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν υπάρχουν περισσότεροι από ένας λέβητες που λειτουργούν κάθε φορά σε ένα κτίριο. Ο αυτοματισμός αλληλουχίας επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει περισσότερους από έναν λέβητα, αλλά και να αποφύγει την ταυτόχρονη λειτουργία όλων των λεβήτων όταν αυτό δεν είναι απαραίτητο. Για παράδειγμα, εάν υπάρχουν εγκατεστημένοι πολλοί λέβητες, δεν είναι απαραίτητη η λειτουργία ενός ή και περισσότερων από αυτούς κατά τη διάρκεια των περιόδων που οι καιρικές συνθήκες είναι ήπιες. Η λειτουργία μόνο ενός ή δύο λεβήτων κάθε φορά (δηλ. με αλληλουχία) σε ένα κτίριο μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κόστους λειτουργίας. Ένας αυτοματισμός αλληλουχίας βελτιστοποιεί την κατανάλωση καυσίμων (επιτυγχάνεται μείωση κατά 12-15% της κατανάλωσης καυσίμων, με αντίστοιχη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα) καθώς διαχειρίζεται την λειτουργία των διαφόρων λεβήτων ώστε να εξασφαλιστεί ότι επιλέγονται οι πιο αποδοτικοί λέβητες ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες φορτίου. Ο αυτοματισμός αλληλουχίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο όταν ένα σύστημα έχει πολλαπλούς καυστήρες (τουλάχιστον δύο) και τότε μπορεί να εφαρμοστεί και να παρέχει οφέλη τόσο σε μονοβάθμιους (OFF/ON ) όσο και σε διβάθμιους (OFF/LO/HI) καυστήρες. Οι αυτοματισμοί αλληλουχίας καυστήρων είναι συστήματα που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές που μετρούν τις θερμοκρασίες προσαγωγής και επιστροφής του συστήματος θέρμανσης και κατόπιν απομονώνουν ή ελέγχουν πολλούς λέβητες ταυτόχρονα ώστε να εξασφαλιστεί ότι επιλέγονται αυτοί με την καλύτερη απόδοση ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες του φορτίου. Το σύστημα ελέγχου αποθηκεύει και αναφέρει τις παραμέτρους ελέγχου του κάθε επιμέρους λέβητα και χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα για να βελτιστοποιήσει την αλληλουχία λειτουργίας των λεβήτων. Η υδραυλική σύνδεση πολλαπλών λεβήτων μπορεί να γίνει είτε παράλληλα είτε σε σειρά. Κάθε λέβητας σε ένα αυτοματισμό αλληλουχίας θα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις: Να μπορεί να λειτουργήσει σε εύθετο χρόνο προκειμένου να διασφαλιστεί ο αδιάλειπτος εφοδιασμός σε θερμότητα. Να μην αναβοσβήνει πολύ συχνά προκειμένου να αποφευχθούν περιττές απώλειες λόγω εκκίνησης και παύσης της λειτουργίας. Να παραμένει σε λειτουργία τουλάχιστον για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε το όξινο συμπύκνωμα στο θάλαμο καύσης και στον καπναγωγό να στεγνώνει εντελώς (ώστε να μειωθεί ο κίνδυνος διάβρωσης). Να τίθεται σε λειτουργία όταν είναι πραγματικά απαραίτητο. Τρόποι σύνδεσης των λεβήτων Στην περίπτωση της παράλληλης σύνδεσης (γνωστή και ως σύνδεση εν παραλλήλω ), η θερμοκρασία επιστροφής σε όλους του λέβητες είναι η ίδια. Εάν κάθε λέβητας ελέγχεται από το δικό του θερμοστάτη (ελεγκτής δύο θέσεων), το αποτέλεσμα διαιρείται με βάση την ογκομετρική παροχή μεταξύ των λεβήτων που είναι σε λειτουργία. Με άλλα λόγια, εάν το καταναλισκόμενο φορτίο είναι το 75% και υπάρχουν για παράδειγμα τρεις πανομοιότυποι λέβητες, τότε σε καθένα από τους τρεις αντιστοιχεί το 25%. Σελίδα 136

147 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Η παράλληλη σύνδεση επιλέγεται πιο συχνά από τη σύνδεση σε σειρά, όχι μόνο λόγω της απλούστερης σωλήνωσης που απαιτείται (Σχήμα 2.13 αριστερά), αλλά και επειδή μπορεί να αποτρέψει τον τελευταίο λέβητα από την υποχρέωση να λειτουργεί με κακή απόδοση σε χαμηλά φορτία. Ωστόσο, η παράλληλη σύνδεση απαιτεί μεγάλης ακρίβειας εξισορρόπηση της ροής του νερού, η οποία θα πρέπει να είναι ανάλογη προς το ποσοστό εξόδου του κάθε ξεχωριστού λέβητα ώστε να είναι σε θέση να επιτύχει την πλήρη απόδοση. Στην περίπτωση σύνδεσης σε σειρά, οι θερμοκρασίες προσαγωγής και επιστροφής του νερού δεν είναι οι ίδιες σε όλους τους λέβητες. Η θερμοκρασία προσαγωγής του πρώτου λέβητα μπορεί να είναι η θερμοκρασία επιστροφής του επόμενου στη σειρά λέβητα (βλ. Σχήμα 2.13 δεξιά). Η σύνδεση σε σειρά είναι ιδιαίτερα κατάλληλη στην περίπτωση που βρίσκεται συνδεδεμένος ένας παραγωγός θερμότητας που απαιτεί χαμηλές θερμοκρασίες επιστροφής (π.χ. λέβητας συμπύκνωσης φυσικού αερίου ή μία αντλία θερμότητας) πριν από ένα συμβατικό λέβητα. * * Σχήμα 2.13: Σύνδεση λεβήτων εν παραλλήλω (αριστερά) και σε σειρά (δεξιά) Πηγή: αναπαραγωγή από: EcoHeat Solutions LLC Παραδείγματα σειράς ακολουθίας Εναλλαγή: Κατά την λειτουργία εναλλαγής ανάβει πάντα πρώτος ο λέβητας με την μικρότερη μέχρι τότε συνολική λειτουργία, ενώ τελευταίος ανάβει ο λέβητας με την μεγαλύτερη μέχρι τότε λειτουργία. Με αυτόν τον τρόπο όλοι οι λέβητες έχουν περίπου τον ίδιο χρόνο λειτουργίας Προκαθορισμένος πρώτος και προκαθορισμένος τελευταίος: Σε ορισμένες εφαρμογές είναι σκόπιμο να ανάβει πάντα πρώτος (ή πάντα τελευταίος) ένας συγκεκριμένος λέβητας, ενώ όλοι οι υπόλοιποι λέβητες να εναλλάσσονται έτσι ώστε να έχουν παρόμοιο συνολικό χρόνο λειτουργίας. Αυτό συμβαίνει π.χ. όταν υφίσταται ένας λέβητας με πολύ καλή απόδοση που είναι επιθυμητό να λειτουργεί όσο το δυνατόν περισσότερο ή, αντίστροφα, όταν υπάρχει ένας λέβητας με χαμηλή απόδοση για τον οποίο το επιθυμητό Σελίδα 137

148 (πλέον) είναι αυτός να λειτουργεί όσο το δυνατόν λιγότερο. Συνδυασμός συμβατικών λεβήτων και λεβήτων συμπύκνωσης: Η λειτουργία μιας εγκατάστασης λεβήτων που περιλαμβάνει τόσο λέβητες συμπύκνωσης (με υψηλό κόστος αγοράς) όσο και συμβατικούς λέβητες χωρίς συμπύκνωση (με μικρότερο κόστος αγοράς) επιτρέπει στο σύστημα να επιτυγχάνει σχεδόν τις ίδιες αποδόσεις λειτουργίας με αυτές που θα είχε εάν όλοι οι λέβητες ήταν λέβητες συμπύκνωσης, αλλά με αρκετά χαμηλότερο κόστος επένδυσης. Μπορούν έτσι να επιτευχθούν υψηλές αποδόσεις για το σύστημα, αρκεί οι λέβητες συμπύκνωσης να είναι οι πρώτοι στη σειρά λειτουργίας. Όταν ο καιρός είναι ήπιος, οι επικεφαλείς λέβητες συμπύκνωσης λειτουργούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και επιτυγχάνουν πολύ καλές αποδόσεις, ενώ οι συμβατικοί λέβητες λειτουργούν σπάνια. Όταν ο καιρός είναι πολύ κρύος, και τα δύο είδη λεβήτων λειτουργούν μαζί έχοντας περίπου το ίδιο επίπεδο απόδοσης. Θα πρέπει, λοιπόν, σε αυτήν την περίπτωση να οριστεί ο (ή οι) λέβητας συμπύκνωσης ως ο λέβητας που θα ανάβει πρώτος και θα σβήνει τελευταίος ή, αντίστροφα, να οριστεί ο συμβατικός λέβητας ως ο λέβητας που θα ανάβει τελευταίος και θα σβήνει πρώτος. Σελίδα 138

149 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 2.5 Εγκατάσταση διατάξεων διαχείρισης και ουδετεροποίησης των συμπυκνωμάτων της καύσης Εξουδετέρωση του συμπυκνώματος Δύο ζητήματα που προκύπτουν και πρέπει να γίνει σωστή διαχείρισή τους στους λέβητες συμπύκνωσης είναι η διαχείριση του συμπυκνώματος και η εξουδετέρωσή του. Πράγματι, καθώς συμπυκνώνεται το νερό και αναμιγνύεται με το CO 2, το ph πέφτει περίπου στο 2,9 έως 4 (Σχήμα 2.14), γεγονός που καθιστά απαραίτητη τη σωστή διαχείριση του συμπυκνώματος. Αυτό θα πρέπει να διοχετευθεί μέσω μιας παγίδας εξουδετέρωσης οξέος από αλκαλικό υλικό, που θα εξουδετερώσει το συμπύκνωμα σε πιο αποδεκτά όρια. Συμπύκνωμα καυσαερίων Τυπική οικιακή αποχέτευση Οξύ μπαταρίας Γαστρικό οξύ Όξινο Χυμός λεμονιού Ξύδι Νερό βροχής Καθαρό νερό βροχής Αποσταγμένο νερό (Φυσικό) Νερό βρύσης Νερό λιμνών Αμμωνία Βασικό Σχήμα 2.14: Τιμές του ph Έτσι λοιπόν, για το διαχωρισμό του συμπυκνώματος από τον ατμό θα πρέπει ο κατασκευαστής του λέβητα να έχει τοποθετήσει μία παγίδα εγκλωβισμού / εξουδετέρωσης του συμπυκνώματος, προκειμένου να εμποδιστούν τα καυσαέρια να απελευθερωθούν εντός του μηχανοστασίου. Η παγίδα εγκλωβισμού του συμπυκνώματος θα πρέπει να καθαρίζεται τακτικά από τη σκόνη και τα κατάλοιπα. Επιπλέον, είναι σημαντικό να ρυθμιστούν οι σωληνώσεις της αποχέτευσης για την αποστράγγιση των συμπυκνωμάτων από τον υδραυλικό που έχει αναλάβει το έργο. Προσοχή επίσης χρειάζεται το ζήτημα του υλικού από το οποίο κατασκευάζονται οι σωληνώσεις της αποστράγγισης. Αυτές, λοιπόν, πρέπει να είναι από PVC ή από χυτοσίδηρο (μαντέμι) για την προστασία του δικτύου αποχέτευσης του κτιρίου, και όχι από χαλκό ή χάλυβα, καθώς οι σωλήνες από αυτά τα υλικά μπορεί να διαβρωθούν γρήγορα με την πάροδο του χρόνου. Οι λέβητες που δεν είναι συμπύκνωσης δεν παράγουν συμπύκνωμα και συνεπώς δεν απαιτούν παροχέτευση. Μονάδα ανύψωσης συμπυκνωμάτων Στο λεβητοστάσιο πρέπει να πρέπει να υπάρχει αποχέτευση δαπέδου. Σε περίπτωση που δεν είναι εφικτή η απαγωγή των συμπυκνωμάτων μέσω φυσικής κλίσης, ή όταν η θέση εγκατάστασης βρίσκεται κάτω από το επίπεδο των επιστροφών του αποχετευτικού αγωγού, πρέπει να τοποθετηθεί μία μονάδα ανύψωσης Σελίδα 139

150 των συμπυκνωμάτων (Εικόνα 2.8) για την άντληση των συμπυκνωμάτων. Τα υλικά κατασκευής της μονάδας πρέπει να επιτρέπουν την ασφαλή απομάκρυνση των συμπυκνωμάτων με τιμή ph μεγαλύτερη από 2,4. Εικόνα 2.8: Μονάδα ανύψωσης συμπυκνωμάτων Πηγή: Εγχειρίδιο εγκατάστασης λέβητα συμπύκνωσης αερίου MGK 130 Στην περίπτωση των λεβήτων συμπύκνωσης πετρελαίου ή αυτών με καύσιμο αέριο με ισχύ μεγαλύτερη από 200 kw, η μονάδα ανύψωσης θα πρέπει να εγκατασταθεί μετά από τη διάταξη εξουδετέρωσης, σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως. Εν γένει οι μονάδες αυτού του είδους παρέχονται πλήρεις από τους κατασκευαστές (με σωλήνα αποστράγγισης 6m, προσαρμογείς συνδέσεων που χρειάζονται για να κάνουν εύκολη την εγκατάσταση, κλπ.) Ουδετεροποιητής Στους λέβητες πετρελαίου, εάν χρησιμοποιείται πετρέλαιο θέρμανσης EL με χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο (< 50 mg/kg), τότε πιθανόν να μην χρειάζεται η ουδετεροποίηση του συμπυκνώματος (χρειάζεται να γίνει σχετική συνεννόηση με την αρμόδια υπηρεσία ύδρευσης). Στην αντίθετη περίπτωση, δηλαδή για το απλό πετρέλαιο θέρμανσης με περιεκτικότητα σε θείο > 50 ppm, απαιτείται οπωσδήποτε ουδετεροποίηση του συμπυκνώματος. Από την άλλη, για λέβητες αερίου μέχρι 200 kw (και σύμφωνα πάντα με τις τοπικές προδιαγραφές) δεν χρειάζεται ουδετεροποιητής εφόσον τα συμπυκνώματα αναμιγνύονται με αρκετό νερό από την οικιακή αποχέτευση. Ο ουδετεροποιητής (εξάρτημα βλ. Εικόνα 2.9) μπορεί να συνδεθεί άμεσα στον λέβητα. Κατά τη σύνδεση της συσκευής εξουδετέρωσης στο λέβητα θα πρέπει να ελέγχεται η τήρηση των εξής: α) Οι σωλήνες σύνδεσης πρέπει να έχουν τέτοιο μήκος ώστε: το συμπύκνωμα να ρέει εύκολα, να μην κουλουριάζουν, να εξασφαλίζεται καλή στεγανοποίηση. β) Πριν την έναρξη λειτουργίας του λέβητα θα πρέπει να γίνεται πλήρωση του σιφονιού της συσκευής Σελίδα 140

151 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης εξουδετέρωσης (Εικόνα 2.10) με νερό ώστε να αποφευχθεί ο κίνδυνος διαρροής καυσαερίων. γ) Επειδή η συσσώρευση συμπυκνώματος μετά την πρώτη έναρξη λειτουργίας της εγκατάστασης θέρμανσης μπορεί να ποικίλλει, η διάταξη ουδετεροποίησης πρέπει να ελέγχεται τουλάχιστον μία φορά τον χρόνο. Εικόνα 2.9: Ουδετεροποιητής Πηγή: Εικόνα 2.10: Το σιφόνι στο οποίο καταλήγουν τα υγρά της συσκευής εξουδετέρωσης Πηγή: Εγχειρίδιο εγκατάστασης λέβητα συμπύκνωσης αερίου MGK 130 Τα συμπυκνώματα επιτρέπεται να διοχετεύονται μόνο σε σωλήνες που πληρούν τις απαιτήσεις σύμφωνα με τις τοπικές προδιαγραφές. Εάν το νερό συμπύκνωσης πέφτει στην αποχέτευση του κτιρίου τότε θα πρέπει να υπάρχει ικανοποιητική εξαέρωση ώστε να μην υπάρξει αλληλεπίδραση μεταξύ της αποχέτευσης και του λέβητα. Όλοι οι σωλήνες απορροής των συμπυκνωμάτων πρέπει να είναι από πλαστικό υλικό. Κατά τη συντήρηση του συστήματος, πρέπει να γίνονται τα εξής: Έλεγχος του εάν διατίθεται επαρκής ποσότητα του μέσου ουδετεροποίησης (βλ. Εικόνα 2.11). Έλεγχος της τιμής ph. Για τον έλεγχο της τιμής ph θα πρέπει να διαβρέχεται η ράβδος ένδειξης του ph με συμπύκνωμα που εξέρχεται από τον εύκαμπτο σωλήνα εκροής. Σελίδα 141

152 Εάν η τιμή του ph είναι χαμηλότερη από 6,5 θα πρέπει να αντικατασταθεί το μέσο ουδετεροποίησης με τον παρακάτω τρόπο: Διακοπή της τροφοδοσίας τάσης της εγκατάστασης θέρμανσης. Αφαίρεση του καπακιού περιβλήματος της διάταξης. Απομάκρυνση (με ένα φτυάρι ή παρόμοιο εργαλείο) του μέσου ουδετεροποίησης από τη λεκάνη και απόρριψή του στα οικιακά απορρίμματα. Εικόνα 2.11: Ανταλλακτική συσκευασία για τον ουδετεροποιητή Πηγή: Σελίδα 142

153 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 2.6 Ενεργειακές βελτιώσεις της εγκατάστασης ΖΝΧ Έλεγχοι και ρυθμίσεις της εγκατάστασης ΖΝΧ Τα συστήματα θέρμανσης, εκτός από την θέρμανση των χώρων, συχνά αναλαμβάνουν και την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ). Η συνήθης κατανάλωση ΖΝΧ στις κατοικίες ανέχεται περί τα 50 λίτρα ανά άτομο την ημέρα. Για τα ξενοδοχεία η ημερήσια κατανάλωση κυμαίνεται από 60 έως 100 λίτρα ανά κλίνη, για τα μικρά νοσοκομεία περί τα 80 λίτρα/κλίνη, ενώ για τα μεγάλα (άνω των 500 κλινών) ανέρχεται στα 120 λίτρα ανά κλίνη την ημέρα. Το ΖΝΧ θερμαίνεται προς χρήση τουλάχιστον στους 45 C (για αποφυγή των βακτηριδίων λεγεωνέλας), ενώ η θερμοκρασία του κρύου νερού βρύσης ποικίλει κατά περιοχή και εποχή του έτους. Για να υπάρξει παραγωγή ΖΝΧ από το σύστημα θέρμανσης, χρειάζεται η εγκατάσταση στο λεβητοστάσιο ενός ειδικά διαμορφωμένου θερμοδοχείου. Συνήθως χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό τα λεγόμενα boiler διπλής ενεργείας, δηλ. τροφοδοσία από λέβητα και ηλεκτρική αντίσταση. Αυτό που θα πρέπει να τονιστεί είναι ότι το θερμοδοχείο του ΖΝΧ είναι ένα θερμοδοχείο βρώμικου νερού. Είναι δηλαδή γεμάτο με το βρώμικο νερό που κυκλοφορεί στο υδραυλικό κύκλωμα, από το οποίο περνά η σερπαντίνα του ΖΝΧ. Μέσα στο θερμοδοχείο ΖΝΧ υπάρχει ένα αισθητήριο θερμοκρασίας. Μόλις η θερμοκρασία στο θερμοδοχείο ΖΝΧ πέσει κάτω από τους 55 ο C, το αισθητήριο στέλνει εντολή στην τρίοδη βάνα on-off να μεταστραφεί, έτσι ώστε η πηγή της θερμότητας (λέβητας ή αντλία θερμότητας) να τροφοδοτήσει το θερμοδοχείο ΖΝΧ. Όταν το αισθητήριο μετρήσει θερμοκρασία 55 ο C και πάνω, η τρίοδη βάνα επανέρχεται στην αρχική θέση της. Υπάρχουν, βέβαια, και τα θερμοδοχεία ΖΝΧ καθαρού νερού με εσωτερικό εναλλάκτη, τα οποία θυμίζουν κατά πολύ τα γνωστά boiler. H διαφορά είναι ότι σε αυτά απαιτείται πολύ μεγάλη επιφάνεια εσωτερικού εναλλάκτη (βλ. Σχήμα 2.15). Σχήμα 2.15: Συστήματα αποθήκευσης ΖΝΧ βρώμικου νερού (αριστερά) και καθαρού νερού (δεξιά) Πηγή: Galletti Η τάση τελευταία είναι να χρησιμοποιούνται τα λεγόμενα συστήματα τριπλής ενέργειας (λέβητας με ηλιακούς συλλέκτες και ηλεκτρική αντίσταση) για την παραγωγή ΖΝΧ, τα οποία λειτουργούν με κύρια μονάδα παραγωγής ΖΝΧ τον συμβατικό λέβητα και κάλυψη μέρους των θερμικών φορτίων από τους Σελίδα 143

154 ηλιακούς συλλέκτες, όταν υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ακτινοβολία. Η ηλεκτρική αντίσταση μπορεί να λειτουργεί ως εφεδρική ή ως το κύριο συμβατικό σύστημα παραγωγής ΖΝΧ κατά την θερινή περίοδο. Όπως γίνεται αντιληπτό, σε αυτού του είδους τα συστήματα αυξάνονται οι απαιτήσεις σε ελέγχους και αυτοματισμούς λειτουργίας (όπως και για τη σωστή ρύθμιση και το συντονισμό αυτών) προκειμένου να ληφθεί από το σύστημα το μέγιστο δυνατό από την κάθε φορά διαθέσιμη πηγή θερμότητας. Ηλιακά συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας Τα ηλιακά συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας αποτελούνται εκτός φυσικά από την αποθήκη ζεστού νερού - από τους ηλιακούς συλλέκτες, τον κυκλοφορητή και το διαφορικό θερμοστάτη. Σε αντίθεση με τα κλασσικά θερμοσιφωνικά συστήματα, η λειτουργία των εν λόγω συστημάτων γίνεται με μηχανικά μέσα, δηλαδή τον κυκλοφορητή (αντλία) νερού, ο οποίος τίθεται σε λειτουργία ανάλογα με τις οδηγίες του διαφορικού θερμοστάτη. Ο έλεγχος της λειτουργίας των ηλιακών συστημάτων βεβιασμένης κυκλοφορίας γίνεται μέσω του διαφορικού θερμοστάτη. Οι διαφορικοί θερμοστάτες δίδουν συνεχώς τις πληροφορίες που χρειάζονται για να ελεγχθεί η λειτουργία του ηλιακού συστήματος. Πιο συγκεκριμένα, ο διαφορικός θερμοστάτης (Εικόνα 2.12) συγκρίνει τη θερμοκρασία του νερού στους συλλέκτες και στην αποθήκη και όταν η θερμοκρασία του νερού στους συλλέκτες είναι υψηλότερη τουλάχιστον κατά περίπου 8-12 ο C τότε ενεργοποιεί τον κυκλοφορητή. Ο κυκλοφορητής θα σταματήσει να λειτουργεί όταν δεν ισχύουν οι προαναφερόμενες συνθήκες. Εικόνα 2.12: Διαφορικός θερμοστάτης ηλιακού Πηγή: Σελίδα 144

155 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Ζητήματα που θα πρέπει να προσεχθούν σε ένα σύστημα παραγωγής ΖΝΧ τριπλής ενέργειας είναι τα εξής: 1. Διαφορικός θερμοστάτης ηλιακού: Σε περίπτωση που το ηλιακό σύστημα διαθέτει τυφλό διαφορικό θερμοστάτη, δηλαδή δεν δίδει τις σχετικές πληροφορίες, τότε αυτός θα πρέπει να αντικατασταθεί. 2. Έλεγχος της θερμοκρασίας του ΖΝΧ: Τα περισσότερα θερμοδοχεία που είναι συνδεδεμένα στην εγκατάσταση θέρμανσης δεν έχουν έλεγχο της θερμοκρασίας του ΖΝΧ, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία αυτή κάποια στιγμή να εξισούται με αυτή του λέβητα. 3. Θερμόμετρο μέσα στο σπίτι: Θα πρέπει να υπάρχει ένα ψηφιακό θερμόμετρο μέσα στο σπίτι που να εμφανίζει τη θερμοκρασία του νερού εντός του θερμοδοχείου (ο χρήστης έτσι γνωρίζει πότε να ενεργοποιήσει και πότε να απενεργοποιήσει τη θέρμανση του νερού χρήσης). 4. Απουσία δοχείου διαστολής ηλιακού κυκλώματος και μειωτή πίεσης: Κλασσικό λάθος σε όλους τους θερμαντήρες ΖΝΧ (είναι βεβαίως αντικείμενο των υδραυλικών, ωστόσο οι τεχνικοί καυστήρων θα πρέπει να γνωρίζουν ποια είναι τα απαραίτητα εξαρτήματα που συνοδεύουν ένα θερμαντήρα ΖΝΧ για να μπορούν να εντοπίσουν τις αιτίες των δυσλειτουργιών ή των βλαβών τους). Αισθητήρες θερμοκρασίας Σχήμα 2.16: Παραγωγή ΖΝΧ από δύο πηγές (ηλιακοί συλλέκτες και λέβητας) Προσθήκη ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ - Τεχνικές απαιτήσεις, αυτοματισμός λειτουργίας Στις εγκαταστάσεις ζεστού νερού χρήσης τόσο σε κατοικίες όσο και σε κτίρια που χρησιμοποιούνται για εμπορικές χρήσεις παρουσιάζεται ένα σύνηθες πρόβλημα. Αυτό συνίσταται στο γεγονός ότι, ανοίγοντας το διακόπτη του ζεστού νερού χρειάζεται να περάσει λίγος χρόνος μέχρι να αρχίσει η βρύση να βγάζει ζεστό νερό. Στην πραγματικότητα, ο χρόνος αναμονής μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος σε μεγάλες κατοικίες με πολλά μπάνια και μεγάλο μήκος σωληνώσεων για το ΖΝΧ (βλ. Πίνακα 2.5). Σελίδα 145

156 Πίνακας 2.5: Χρόνος που απαιτείται (κατά προσέγγιση) ώστε να φτάσει το ζεστό νερό σε μία βρύση Χρόνος παράδοσης (sec) Παροχή νερού (L/sec) 0,03 0,1 0,16 0,25 Μήκος σωλήνα (m) Χαλκοσωλήνας Χαλυβδοσωλήνας Σωλήνας από CPVC (χλωριωμένο πολυβινυλοχλωρίδιο) DN DN DN DN DN DN Πηγή: ASPE Domestic Water Heating Design Manual Για όλες τις περιπτώσεις εκτός από τις βρύσες που χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια (όπως αυτές που βρίσκονται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις ή ορισμένες βρύσες σε κτίρια γραφείων), μια καθυστέρηση για να φτάσει το ζεστό νερό σε μια βρύση, από 0 έως 10 δευτερόλεπτα θεωρείται συνήθως αποδεκτή για τις περισσότερες οικιακές καταναλώσεις και τις καταναλώσεις σε κτίρια γραφείων. Μια καθυστέρηση από 11 έως 30 δευτερόλεπτα είναι οριακή, αλλά πιθανόν αποδεκτή, ενώ μια καθυστέρηση μεγαλύτερη των 31 δευτερολέπτων θεωρείται απαράδεκτη και αποτελεί μία σημαντική σπατάλη νερού και ενέργειας. Σε κατάσταση ηρεμίας, το νερό στη σωλήνωση του ζεστού θα είναι κρύο ή χλιαρό, ανάλογα με τον χρόνο που μεσολάβησε από την τελευταία φορά που οι χρήστες ζήτησαν ΖΝΧ ανοίγοντας κάποια βρύση. Όταν το νερό στο σωλήνα είναι κρύο και ο χρήστης ανοίξει την βρύση, για να τρέξει ζεστό νερό η σωλήνωση του ζεστού θα πρέπει να αδειάσει εντελώς από το κρύο νερό που περιέχει, και να γεμίσει με ζεστό νερό από το μπόιλερ ή τον παρασκευαστήρα ΖΝΧ. Το φαινόμενο είναι αισθητό ακόμα και στις εγκαταστάσεις που ο θερμαντήρας βρίσκεται στο πατάρι ακριβώς πάνω από το μπάνιο, ενώ γίνεται ιδιαίτερα ενοχλητικό όταν ο θερμαντήρας βρίσκεται μακριά σε σχέση με το μπάνιο, αφού αυξάνεται το συνολικό μήκος των σωλήνων ΖΝΧ και άρα ο όγκος του νερού που περιέχουν. Εκτός από ενοχλητική, η καθυστέρηση στην άφιξη του ζεστού νερού, συνεπάγεται και μεγάλη σπατάλη νερού, αφού κάθε φορά που οι χρήστες θέλουν να χρησιμοποιήσουν ζεστό νερό, πολλά λίτρα καθαρού νερού απορρίπτονται άσκοπα στην αποχέτευση. Εξάλλου, η κυκλοφορία του ΖΝΧ στις σωληνώσεις ζεστού νερού δημιουργεί θερμικές απώλειες, τις οποίες το μπόιλερ καλείται να αναπληρώσει, με κόστος φυσικά για το χρήστη. Το ζήτημα της σπατάλης νερού και ενέργειας που υφίσταται μέχρι να φτάσει το προς κατανάλωση νερό στην επιθυμητή θερμοκρασία αντιμετωπίζεται με την κατασκευή / προσθήκη δικτύου ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ. Η ανακυκλοφορία υλοποιείται με την κατασκευή μιας επιπλέον σωλήνωσης που συνδέει τη ζεστή σωλήνα του πιο απομακρυσμένου υποδοχέα με το θερμοδοχείο (μπόιλερ) ή τον παρασκευαστήρα και την τοποθέτηση ενός κυκλοφορητή που κυκλοφορεί σε κλειστό κύκλωμα (χωρίς ανοικτές βρύσες) το ζεστό νερό χρήσης από το μπόιλερ στον τελευταίο υποδοχέα και πίσω στο μπόιλερ (βλ. Σχήμα 2.17). Με την τοποθέτηση του κυκλοφορητή ανακυκλοφορίας, το κρύο νερό στις σωληνώσεις του ζεστού επιστρέφει στο θερμοδοχείο και θερμαίνεται, ενώ οι σωληνώσεις ζεστού νερού είναι γεμάτες με ζεστό νερό χρήσης έτοιμο προς κατανάλωση. Σελίδα 146

157 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Σχήμα 2.17: Σύστημα ΖΝΧ χωρίς ανακυκλοφορία (αριστερά) με ανακυκλοφορία (δεξιά) Πηγή: αναπαραγωγή από: Σημειώνεται ότι, ένα δίκτυο ανακυκλοφορίας χωρίς καλή μόνωση μπορεί να δημιουργήσει μια εξαιρετικά ενεργοβόρα εγκατάσταση ΖΝΧ, ειδικά σε συνδυασμό με λανθασμένο ή ανεπαρκή αυτοματισμό. Οι απώλειες της ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ μπορούν να γίνουν ιδιαίτερα υψηλές, σε μερικές περιπτώσεις δε φτάνουν το 50% της απαιτούμενης κατανάλωση ενέργειας για την παραγωγή του ΖΝΧ. Για την μείωση των απωλειών αυτών, είναι απαραίτητη η πολύ προσεγμένη και σωστά εγκατεστημένη μόνωση σε όλους τους σωλήνες ζεστού νερού και ανακυκλοφορίας. Σχεδιασμός συστήματος ανακυκλοφορίας Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι σχεδιασμού ενός βρόχου (συστήματος) ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ. Από την άλλη, υπάρχει και μια σειρά από παράγοντες που θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ώστε να ελαχιστοποιηθεί η κατανάλωση ενέργειας και να παρέχεται το υψηλότερο επίπεδο υπηρεσιών για τους χρήστες, όπως αυτοί αναλύονται παρακάτω. Διαδρομή και μόνωση: Τα κυκλώματα ανακυκλοφορίας θα πρέπει να έχουν όσο το δυνατόν μικρότερο μήκος και να περνούν κοντά από κλιματιζόμενους χώρους, ώστε να μειώνεται το ποσοστό των απωλειών θερμότητας. Υπόγειες σωληνώσεις ή σωληνώσεις που περνούν από εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου είναι εξαιρετικά μη αποδοτικές από ενεργειακής άποψης, παρά το γεγονός ότι η απώλεια ενέργειας μπορεί να μειωθεί κάπως με την προσθήκη μόνωσης. Τα οριζόντια κυκλώματα ανακυκλοφορίας αποτελούν συνήθως την καλύτερη επιλογή, επειδή ελαχιστοποιούν τις διαφορές πίεσης και το δυναμικό διαστρωμάτωσης. Ένα τέτοιο ενιαίο οριζόντιο κύκλωμα μπορεί να εξυπηρετήσει έως και τρεις ορόφους μέσω επιπρόσθετων κατακόρυφων κλάδων. Καμπύλες: Χρησιμοποιώντας ομαλές καμπύλες αντί για γωνίες 90 ο το νερό θα ρέει πιο γρήγορα και πιο ομαλά, με μειωμένες απώλειες θερμότητας και μειωμένη τριβή. Κατά συνέπεια, μπορεί να μειωθεί η θερμοκρασία προσαγωγής του ζεστού νερού και το μέγεθος του κυκλοφορητή, με συνέπεια την βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας του συστήματος. Κυκλοφορητής: Η σωστή διαστασιολόγηση του κυκλοφορητή είναι σημαντική τόσο για την κατανάλωση ενέργειας όσο και για την ποιότητα των υπηρεσιών που παρέχονται στους χρήστες. Γενικά, μεγάλου μεγέθους κυκλοφορητές (αντλίες) είναι απαραίτητοι στα συστήματα ελέγχου της ζήτησης, δεδομένου ότι ολόκληρο το κύκλωμα πρέπει να είναι γεμάτο με ζεστό νερό. Μικρότεροι κυκλοφορητές επαρκούν για τα Σελίδα 147

158 συστήματα με χρονοδιακόπτη ή με ελεγκτές διαμόρφωσης της θερμοκρασίας, όπου το νερό κυκλοφορεί συνεχώς. Για τα συστήματα ζήτησης, το μέγεθος του κυκλοφορητή θα πρέπει να παρέχει ζεστό νερό στον πιο απομακρυσμένο χρήστη στο κύκλωμα σε εύλογο χρονικό διάστημα. Για να υπολογιστεί χοντρικά η χρονική καθυστέρηση, θα πρέπει να διαιρεθεί ο όγκος του νερού στο κύκλωμα με την παροχή του κυκλοφορητή. Για τα συστήματα συνεχούς κυκλοφορίας, η ροή θα πρέπει να είναι μικρότερη ώστε να προκύπτει μείωση της διάβρωσης στις γωνίες και στις καμπύλες. Ωστόσο, πολύ χαμηλές ταχύτητες ροής μπορεί να επιτρέπουν σε στερεά σωματίδια να επικαθίσουν στις σωληνώσεις και να χρειαστεί να αυξηθεί η θερμοκρασία της απαιτούμενης παροχής. Ταχύτητες μεταξύ 0,4 και 3,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο αποτελούν αποδεκτές τιμές. Κατά το σχεδιασμό θα πρέπει να προσεχθεί το μέγεθος του κυκλοφορητή, ο οποίος δεν θα πρέπει να υπερδιαστασιολογηθεί. Ένας υπερδιαστασιολογημένος κυκλοφορητής θα αύξανε τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος και το ποσοστό της ακανόνιστης ροής, ενώ θα δημιουργούσε ταχύτερη και πιο τυρβώδη ροή, με αποτέλεσμα την ταχύτερη διάβρωση των σωληνώσεων, γεγονός που οδηγεί σε διαρροές. Τέλος, αξίζει να αναφερθεί ότι, το σώμα του κυκλοφορητή που προορίζεται για την κεντρική θέρμανση είναι από χάλυβα ενώ αυτού που προορίζεται για την ανακυκλοφορία του ζεστού νερού χρήσης είναι από ορείχαλκο. Προστασία της αντλίας από φυσαλίδες αέρα και σπηλαίωση: Σε οποιοδήποτε σύστημα ανακυκλοφορίας ζεστού νερού είναι πολύ σημαντικό να υπάρχει μία διάταξη για την εξαέρωση του εγκλωβισμένου αέρα που είναι πιθανό να αναπτυχθεί από τις σωληνώσεις επιστροφής του ζεστού νερού. Η εξαέρωση δεν απαιτείται στις σωληνώσεις παροχής του ΖΝΧ, διότι ο εγκλωβισμένος αέρας εξαερώνεται στις βρύσες όταν αυτές ανοίγουν. Εάν όμως ο αέρας δεν έχει εξαερωθεί από τις γραμμές επιστροφής του ζεστού νερού, τότε αυτός μπορεί να αποτρέψει τη σωστή κυκλοφορία του συστήματος ζεστού νερού. Εξάλλου, οι κυκλοφορητές μπορεί να καταστραφούν εάν αναπτύσσονται φυσαλίδες αέρα στο σωλήνα ανακυκλοφορίας. Θα πρέπει συνεπώς είτε να εγκαθίσταται μία εξαεριστική βαλβίδα ή να τοποθετείται η αντλία σε ένα κατακόρυφο τμήμα του σωλήνα. Επίσης, θα πρέπει να εγκατασταθούν πριν και μετά τον κυκλοφορητή βαλβίδες απομόνωσης που θα του επιτρέπουν να αφαιρεθεί εύκολα. Τέλος, κατά τη διαστασιολόγηση της αντλίας θα πρέπει να εξασφαλιστεί ότι πληρούνται οι απαιτήσεις του κατασκευαστή για το μανομετρικό ύψος της εγκατάστασης. Αποτροπή της ανάμειξης: Η ανάμειξη ζεστού και κρύου νερού από τις σωληνώσεις οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας και απρόβλεπτη μείωση της θερμοκρασίας του ΖΝΧ. Συνήθως προκαλείται από τη διαρροή μιας βαλβίδας του νερού του ντους ή του νιπτήρα, ή συσκευών όπως τα πλυντήρια πιάτων ή ρούχων που επιτρέπουν την ελεύθερη ροή μεταξύ των σωληνώσεων ζεστού και κρύου νερού. Οι διαφορές πίεσης που προκαλούνται από τον κυκλοφορητή καθιστούν αυτό το πρόβλημα ιδιαίτερα οξύ στα συστήματα ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ. Το φαινόμενο της ανάμειξης μπορεί να προληφθεί με την εγκατάσταση πιο ανθεκτικών βαλβίδων ή την αντικατάσταση των βαλβίδων που παρουσιάζουν διαρροή με νέες. Έλεγχος του κυκλώματος ανακυκλοφορίας Τα κυκλώματα ανακυκλοφορίας καταναλώνουν συνεχώς ενέργεια λόγω απωλειών θερμότητας μέσω της μόνωσης των σωληνώσεων και της ηλεκτρικής ενέργειας του κυκλοφορητή. Για παράδειγμα, δεν υπάρχει κανένας λόγος να λειτουργεί ο κυκλοφορητής ανακυκλοφορίας όταν το μπόιλερ ΖΝΧ δεν περιέχει ζεστό Σελίδα 148

159 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης νερό. Άρα ο αυτοματισμός της ανακυκλοφορίας, θα πρέπει να περιλαμβάνει μέτρηση της θερμοκρασίας ΖΝΧ. Όταν δε το θερμοδοχείο περιέχει ζεστό νερό, ο κυκλοφορητής ανακυκλοφορίας θα πρέπει να λειτουργήσει μέχρις ότου η σωλήνωση του ζεστού αδειάσει εντελώς από το κρύο νερό που περιέχει και γεμίσει με ζεστό νερό χρήσης. Τότε ο κύκλος έχει κλείσει και ο κυκλοφορητής ανακυκλοφορίας θα πρέπει να σταματήσει να λειτουργεί, διότι έχει επιτελέσει το σκοπό για τον οποίο εγκαταστάθηκε. Περαιτέρω λειτουργία του κυκλοφορητή, σημαίνει άσκοπη κατανάλωση ρεύματος, και άσκοπη αύξηση των απωλειών ενέργειας που μπορεί να είναι σημαντικές σε εκτεταμένα δίκτυα. Συνεπώς, ο αυτοματισμός του κυκλώματος ανακυκλοφορίας θα πρέπει να περιλαμβάνει και τη μέτρηση της θερμοκρασίας στην σωλήνα επιστροφής μετά τον κυκλοφορητή και πριν το θερμοδοχείο (μπόιλερ), όπως στο Σχήμα Παρακάτω περιγράφονται οι τρόποι έλεγχου των κυκλωμάτων ανακυκλοφορίας του νερού που μπορούν να εξοικονομήσουν ενέργεια ενώ ταυτόχρονα διατηρούν τη θερμοκρασία του ζεστού νερού όταν και όπου χρειαστεί να χρησιμοποιηθεί. Σχήμα 2.18: Τυπικό διάγραμμα ανακυκλοφορίας, με τον κυκλοφορητή και τους απαραίτητους ελέγχους Βασικά στοιχεία ελέγχου Οι παρακάτω είναι οι απλούστεροι τρόποι ελέγχου: Έλεγχος με χρονοδιακόπτες: Αυτές οι συσκευές κλείνουν τον κυκλοφορητή ανακυκλοφορίας σε περιόδους όπου η χρήση του ΖΝΧ αναμένεται να είναι ελάχιστη. Ένα πρόβλημα που προκύπτει με αυτά τα στοιχεία ελέγχου, τα οποία είναι ιδιαίτερα διαδεδομένα σε μεγαλύτερα κυκλώματα, είναι ότι οι χρήστες ίσως χρειαστεί να περιμένουν λίγο χρόνο για να φτάσει το ζεστό νερό όταν η αντλία είναι απενεργοποιημένη. Έλεγχος με θερμοστάτες: Αυτός ο τύπος ελέγχου απενεργοποιεί την αντλία ανακυκλοφορίας όταν η θερμοκρασία του ζεστού νερού επιστροφής φτάνει ένα άνω όριο και την επανενεργοποιεί όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα χαμηλότερο όριο. Σύνθετα στοιχεία ελέγχου Τα σύνθετα στοιχεία ελέγχου είναι πολύ πιθανό να παρέχουν καλύτερες υπηρεσίες και μεγαλύτερη εξοικονόμηση. Ορισμένα προηγμένα στοιχεία ελέγχου προσφέρουν συνεχή παρακολούθηση για την Σελίδα 149

160 ανίχνευση σφαλμάτων και να για να εντοπίζουν ευκαιρίες εξοικονόμησης. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν επαρκείς οδηγίες για τα συστήματα αυτά, ο εγκαταστάτης θα πρέπει να συμβουλεύεται τον κατασκευαστή του ελεγκτή ώστε να εξασφαλίζει ότι το προϊόν είναι συμβατό με το σύστημα. Έλεγχος ζήτησης: Αυτά τα στοιχεία ελέγχου παρέχουν στο κύκλωμα ζεστό νερό ανταποκρινόμενα είτε στη ζήτηση είτε σε συνδυασμό της ζήτησης και της θερμοκρασίας. Η «ζήτηση» μπορεί να ενεργοποιηθεί από το χρήστη με μη αυτόματο τρόπο (πατώντας ένα διακόπτη), ή με την ενεργοποίηση ενός αισθητήρα κίνησης ή να ανιχνευθεί από έναν αισθητήρα ροής στο κύκλωμα. Ο κυκλοφορητής απενεργοποιείται όταν σταματά η ζήτηση ή όταν επιτευχθεί η απαιτούμενη θερμοκρασία επιστροφής. Ο έλεγχος ζήτησης μπορεί να παρέχει καλύτερες υπηρεσίες από τον έλεγχο με χρονοδιακόπτη, εξαλείφοντας την περιστασιακά εμφανιζόμενη μακρά περίοδο αναμονής. Επιπλέον, είναι μια καλή επιλογή για χρήση σε μικρότερα κυκλώματα ανακυκλοφορίας για δύο λόγους: 1 ο ) τα μικρά κυκλώματα ανακυκλοφορίας μειώνουν το χρόνο αναμονής για ζεστό νερό, γεγονός που αυξάνει την πιθανότητα οι χρήστες να αποδεχθούν αυτό το σύστημα ελέγχου, 2 ο ) στα μικρότερα κυκλώματα ανακυκλοφορίας (που εξυπηρετούν μόνο λίγα διαμερίσματα) είναι πιθανό να υπάρξουν μεγάλα χρονικά διαστήματα με μηδενική ζήτηση, κατά την οποία το σύστημα εξοικονομεί ενέργεια. Έλεγχος με διαφοροποίηση της θερμοκρασίας: Αυτά τα στοιχεία ελέγχου επιτρέπουν τη συνεχή κυκλοφορία του ΖΝΧ, αλλά εξοικονομούν ενέργεια μειώνοντας τη θερμοκρασία της δεξαμενής αποθήκευσης κατά τις περιόδους που προβλέπεται χαμηλή ζήτηση. Ο έλεγχος με διαφοροποίηση της θερμοκρασίας μπορεί να λειτουργεί σε σταθερά χρονικά διαστήματα ή να προσαρμόζει το πρόγραμμά του ώστε να μετράται η ζήτηση και να προσαρμόζεται αντίστοιχα. Αυτός ο τρόπος ελέγχου αποτελεί μια καλή επιλογή για μεγαλύτερα κυκλώματα ανακυκλοφορία που εξυπηρετούν πολλά διαμερίσματα, δεδομένου ότι ο έλεγχος ζήτησης που περιγράφηκε παραπάνω μπορεί να μην παρέχει αρκετά γρήγορη απόκριση. Επιτρέπει, επίσης, να εγκατασταθεί μικρότερος κυκλοφορητής του νερού. Πίνακας 2.6: Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των συστημάτων ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ Πλεονεκτήματα Διατίθεται ΖΝΧ όποτε υπάρχει ανάγκη γι αυτό (χωρίς μεγάλες καθυστερήσεις) Μόλις ο χρήστης ανοίξει τον κρουνό (ή τη θερμομικτική μπαταρία) θα λάβει αμέσως ζεστό νερό, σε θερμοκρασία παραπλήσια με τη θερμοκρασία ΖΝΧ στο μπόιλερ, χωρίς να χρειάζεται να ξοδεύει άσκοπα νερό. Μειονεκτήματα Στην περίπτωση που υπάρχει γραμμή επιστροφής, για να λειτουργήσει σωστά απαιτείται ειδικά σχεδιασμένο υδραυλικό σύστημα. Αυτό θα πρέπει να ληφθεί υπόψη από νωρίς, κατά τον σχεδιασμό της κατασκευή. Μπορεί να καταστούν εξαιρετικά ενεργοβόρα, εάν οι σωληνώσεις δεν έχουν επαρκή θερμομόνωση. Η εκ των υστέρων εγκατάσταση ενός συστήματος ανακυκλοφορίας του ΖΝΧ δεν μπορεί να γίνει εύκολα και είναι σχετικά ακριβή, σε σχέση με το ποσό της ενέργειας που εξοικονομείται. Εν κατακλείδι, ένα ακατάλληλο σύστημα ανακυκλοφορίας ζεστού νερού μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες στη λειτουργία και τη διαστασιολόγηση του συστήματος θέρμανσης και παραγωγής ΖΝΧ ενός κτιρίου. Επιπλέον, μπορεί να προκαλέσει την σπατάλη μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας, νερού και χρόνου. Σελίδα 150

161 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Ως εκ τούτου, θα πρέπει ο σχεδιασμός και η εγκατάσταση ένα συστήματος ανακυκλοφορίας ζεστού νερού να εξοικονομεί φυσικούς πόρους και να γίνονται σύμφωνα με τις συστάσεις που αναφέρονται στο παρόν κεφάλαιο. Σελίδα 151

162 2.7 Θερμική φόρτιση του δοχείου αδρανείας και ηλεκτρική σύζευξη των πηγών θερμότητας Ο ρόλος του δοχείου αδρανείας Το δοχείο αδρανείας (γνωστό και ως buffer tank ) είναι μια δεξαμενή (επιπλέον χώρος) νερού που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ζεστού νερού για θέρμανση χώρων πρωτίστως, αλλά και για ζεστό νερό χρήσης (αντίστοιχα, σε συστήματα ψύξης χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ψυχρού νερού). Και αυτό καθώς το νερό αποτελεί ένα άριστο μέσο αποθήκευσης της θερμότητας, δεδομένου ότι έχει υψηλή ειδική θερμοχωρητικότητα ενώ ταυτόχρονα είναι μη τοξικό και έχει σχετικά χαμηλό κόστος [10]. Πρόκειται για ένα δοχείο (μια δεξαμενή) με πολύ καλή θερμομόνωση που χρησιμοποιείται προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας, να επιταχυνθεί η διαδικασία θέρμανσης και να διατηρείται επί πολύ χρόνο η επιθυμητή υψηλή θερμοκρασία του νερού. Τα πιο σύγχρονα δοχεία αδρανείας έχουν μόνωση από αφρό πολυουρεθάνης. Σε περιπτώσεις όπου η πρόσβαση στο εσωτερικό της δεξαμενής αποτελεί προτεραιότητα (σε περιπτώσεις μεγάλης περιεκτικότητας του νερού σε άλατα ή όταν τα επίπεδα οξυγόνου του δικτύου του νερού είναι υψηλά), ο αφρός πολυουρεθάνης μπορεί να εφαρμοστεί σε συμπυκνωμένη μορφή, το οποίο επιτρέπει την απομάκρυνση του στρώματος της μόνωσης για τακτικό έλεγχο και, εάν απαιτείται, για κατάλληλη επιδιόρθωση της δεξαμενής νερού. Ένα αποτελεσματικά θερμικά μονωμένο δοχείο μπορεί να διατηρήσει την αποθηκευμένη θερμότητα για ημέρες, μειώνοντας το κόστος για καύσιμα. Ο σκοπός του δοχείου αδρανείας είναι να αποθηκεύει ζεστό νερό όταν αυτό παράγεται από την λειτουργία του λέβητα (κάθε τύπου), της αντλίας θερμότητας ή του ηλιακού συλλέκτη και να παρέχει ζεστό νερό όταν παύει να λειτουργεί ο λέβητας ή η αντλία θερμότητας ή όταν δύει ο ήλιος και ο ηλιακός συλλέκτης παύει να προσφέρει ζεστό νερό. Επίσης, τα δοχεία αδρανείας μπορεί να διαθέτουν ενσωματωμένο σύστημα καυστήρα φυσικού αερίου ή πετρελαίου, ηλεκτρικές αντιστάσεις, ή και κάποια άλλη εφεδρική πηγή παροχής ενέργειας (θερμότητας). Πράγματι, στα σύγχρονα συστήματα κεντρικής θέρμανσης ένα από τα συνήθη προβλήματα που παρατηρούνται είναι ότι πολλές φορές μία από τις πηγές θερμότητας του συστήματος δεν μπορεί να τροφοδοτήσει το σύστημα με το αναγκαίο ποσό θερμότητας που χρειάζεται. Από την άλλη, είναι και θέμα εξοικονόμησης ενέργειας. Για παράδειγμα, εάν ένας λέβητας (ή μία αντλία θερμότητας) λειτουργεί 4 ώρες κάθε ημέρα (π.χ. από τις 7 έως τις 11 το βράδυ), αυτές τις ώρες παρέχει ζεστό νερό υψηλής θερμοκρασίας το οποίο, μέσω του κυκλοφορητή, μεταφέρεται στα θερμαντικά σώματα για τη θέρμανση των χώρων. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του λέβητα (ή της αντλίας θερμότητας) Σελίδα 152

163 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης αποθηκεύεται στο δοχείο αδρανείας ζεστό νερό. Όταν παύει η λειτουργία του λέβητα, ο κυκλοφορητής αρχίζει πλέον και μεταφέρει στα θερμαντικά σώματα το ζεστό νερό που είχε αποθηκευτεί στο δοχείο αδρανείας, παρέχοντας με αυτόν τον τρόπο δωρεάν θέρμανση για αρκετές ώρες ακόμα. Σε εφαρμογές όπου η ελάχιστη ισχύς που καταναλώνεται από το σύστημα θέρμανσης είναι μικρότερη από την ελάχιστη ισχύ που παράγει το συγκρότημα λέβητα-καυστήρα, παρατηρείται το φαινόμενο ο λέβητας (καυστήρας) να αναβοσβήνει πολύ γρήγορα, λόγω του γεγονότος ότι ο λέβητας παρέχει στο σύστημα περισσότερες kwh από αυτές που απαιτεί το σύστημα. Στην περίπτωση αυτή το δοχείο αδρανείας σχεδιάζεται ώστε να λειτουργεί ως μία μπαταρία αποθήκευσης θερμότητας (βλ. Σχήμα 2.19). Η ζήτηση του συστήματος ικανοποιείται με τη χρήση της αποθηκευμένης θερμότητας στο δοχείο καθυστερώντας έτσι τον λέβητα από την έναρξη ενός κύκλου θέρμανσης[9]. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις, η πρόσθετη θερμική μάζα που έχει το δοχείο αδρανείας παρέχει την "θερμική ελαστικότητα" που απαιτείται μεταξύ της προσφοράς και της ζήτησης θερμότητας. Έτσι, τα τελευταία χρόνια έχει διαδοθεί ευρέως η χρήση του δοχείου αδρανείας, καθώς τόσο οι σύγχρονοι λέβητες με μικρή θερμική μάζα όσο και οι αντλίες θερμότητας νερού-νερού όλο και περισσότερο συνδυάζονται με συστήματα που χρησιμοποιούν ζώνες θέρμανσης. Η ροή του φορτίου είναι μεγαλύτερη από τη ροή της πηγής θερμότητας. Το κρύο νερό καταλαμβάνει όλο και περισσότερο όγκο στη δεξαμενή. Η θερμότητα εξέρχεται από τη δεξαμενή. Η ροή του φορτίου είναι μικρότερη από τη ροή της πηγής θερμότητας. Το ζεστό νερό καταλαμβάνει όλο και περισσότερο όγκο στη δεξαμενή. Η θερμότητα αποθηκεύεται στη δεξαμενή. πηγή θερμότητας του συστήματος φορτίο του συστήματος πηγή θερμότητας του συστήματος φορτίο του συστήματος Σχήμα 2.19: Το δοχείο αδρανείας ως αποθήκη θερμότητας Εκτός από την παροχή αποθήκευσης (επιπλέον χώρου) θερμότητας που επιτρέπει λογικούς μεγάλους κύκλους λειτουργίας της πηγής θερμότητας, ένα δοχείο αδρανείας σαν αυτό που παρουσιάζεται στο προηγούμενο σχήμα παρέχει επίσης εξαιρετικό υδραυλικό διαχωρισμό ανάμεσα στο κύκλωμα της πηγής θερμότητας και στο κύκλωμα του φορτίου (κατανάλωση). Αυτό συμβαίνει επειδή οι ταχύτητες ροής εντός του δοχείου αδρανείας είναι πολύ χαμηλές σε σύγκριση με τις ταχύτητες ροής στις σωληνώσεις προς και από το δοχείο. Οι χαμηλές ταχύτητες ροής επιτρέπουν σε σκουπιδάκια που μπορεί να υπάρχουν στις σωληνώσεις του συστήματος διανομής κατά την επιστροφή του νερού στο δοχείο αδρανείας να πέσουν στον πυθμένα της Σελίδα 153

164 δεξαμενής. Το πρόβλημα που υπάρχει είναι ότι τα περισσότερα δοχεία αδρανείας δεν είναι σχεδιασμένα για αποτελεσματική απομάκρυνση των σκουπιδιών που κατακάθονται στον πυθμένα τους. Σκουπιδάκια που συμβαίνει να επικαθίσουν κοντά στη βαλβίδα αποστράγγισης μπορεί να παρασυρθούν από τη ροή στη βαλβίδα αποστράγγισης στο κάτω μέρος του δοχείου, αλλά οι μικρές ταχύτητες ροής σε άλλες χαμηλότερες περιοχές του δοχείου δεν μπορούν να συμπαρασύρουν αποτελεσματικά τη βρωμιά, και ως εκ τούτου δεν είναι σε θέση να τη μεταφέρουν στη σύνδεση αποστράγγισης. Σε αυτή την περίπτωση, η προτιμώμενη επιλογή είναι ένας σύγχρονος διαχωριστής βρωμιάς, ο οποίος μπορεί να δημιουργήσει εσωτερική ροή με επαρκή ταχύτητα κατά τη διάρκεια μιας έκπλυσης που να συμπαρασύρει τη συσσωρευμένη βρωμιά. Εν κατακλείδι, το δοχείο αδρανείας έχει διπλό ρόλο. Σχεδιάζεται έτσι ώστε αφενός να μεγιστοποιεί το χρόνο λειτουργίας και να περιορίζει τα συχνά ανάματα/σβησίματα ενός λέβητα, αφετέρου διαχωρίζει τη ροή του λέβητα από τη ροή του συστήματος. Επιτρέπει ακόμα σε πολλές πηγές θερμότητας (λέβητας πετρελαίου, λέβητας βιομάζας, ηλιακός συλλέκτης, αντλία θερμότητας) με διαφορετικά χαρακτηριστικά και χρόνους λειτουργίας (π.χ. ο ηλιακός συλλέκτης δεν παρέχει θερμότητα τη νύκτα) να συνεισφέρουν στο σύστημα θέρμανσης. Βέβαια, η χρήση του δοχείου αδρανείας θα πρέπει να γίνεται μόνον όταν αυτό είναι απαραίτητο και κατόπιν προσεκτικού σχεδιασμού, καθώς έχει ένα σημαντικό κόστος ενώ συνήθως χρειάζεται να υπάρχει και κάποιος κυκλοφορητής (ο οποίος αυξάνει την παρασιτική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας). Το δοχείο αδρανείας και οι σωληνώσεις μπορεί επίσης να συνδέονται με σημαντικές συνεχείς απώλειες θερμότητας, ενώ από την άλλη - η μείωση του προβλήματος των συχνών αναβοσβησιμάτων του καυστήρα να είναι ελάχιστη. Προσοχή, εξάλλου, εφιστάται στο γεγονός ότι, σε περιοχές όπου το νερό που παρέχεται από το δίκτυο ύδρευσης έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα (σκληρό νερό), η θέρμανση του νερού προκαλεί επικαθίσεις των αλάτων στα τοιχώματα του δοχείου και συνεπώς μπορεί να εμφανίσουν διαρροές λόγω διάβρωσης μετά από λίγα μόνο χρόνια. Το πρόβλημα αυτό επιδεινώνεται από το διαλυμένο οξυγόνο στο νερό, το οποίο επιταχύνει τη διάβρωση τόσο των δεξαμενών όσο και των εξαρτημάτων σύνδεσης. Θα πρέπει, επίσης, να διευκρινιστεί ότι υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ ενός δοχείου αδρανείας (buffer tank) σε εγκατάσταση θέρμανσης / κλιματισμού και ενός δοχείου παραγωγής και αποθήκευσης ΖΝΧ (κοινώς γνωστό ως boiler). Στο μεν πρώτο αποθηκεύεται ενέργεια σε βρώμικο νερό, το οποίο θα επιστραφεί στο σύστημα για τη θέρμανση ή την ψύξη των χώρων, στο δε δεύτερο αποθηκεύεται ενέργεια σε καθαρό νερό χρήσης που θα σπαταληθεί. Μια από τις πιο κοινές διατάξεις για ένα δοχείο αδρανείας είναι η τοποθέτησή του μεταξύ της πηγής θερμότητας και του συστήματος διανομής, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (Σχήμα 2.20). Το "ζεστό" νερό από την πηγή θερμότητας εισέρχεται από την επάνω σύνδεση του πλευρικού τοιχώματος του δοχείου. Το νερό προσαγωγής για το σύστημα διανομής εξέρχεται από μια άλλη σύνδεση στο πάνω πλευρικό τοίχωμα του δοχείου, η οποία βρίσκεται συνήθως ακριβώς απέναντι από την είσοδο του "ζεστού" νερού. Φόρτιση του δοχείου αδρανείας Η φόρτιση του δοχείου αδρανείας (αλλά και κάθε θερμοδοχείου) μπορεί να γίνει με τρεις τρόπους: με εσωτερικό εναλλάκτη, με απευθείας σύνδεση στο δοχείο ή με ηλεκτρική αντίσταση. Κατά την φόρτιση με εσωτερικό εναλλάκτη, το νερό που θερμαίνεται από τον εναλλάκτη ανυψώνεται και αναμειγνύεται με το νερό πάνω από τον εναλλάκτη. Με τον τρόπο αυτό η θερμότητα μεταφέρεται σε μεγάλο όγκο νερού που Σελίδα 154

165 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης θερμαίνεται αργά, και δημιουργείται μια ζώνη ίδιας θερμοκρασίας πάνω από τον εναλλάκτη η οποία ανεβαίνει προς το επάνω μέρος του δοχείου έως ότου συναντήσει μια ζώνη υψηλότερης θερμοκρασίας. Μόλις το νερό φτάσει την θερμοκρασία της ανώτερης ζώνης, οι δύο ζώνες ομογενοποιούνται και θερμαίνονται στην ίδια θερμοκρασία. εξαερωτής αναμεικτική βαλβίδα δοχείο αδράνειας σύστημα διανομής χαμηλών θερμοκρασιών πηγή θερμότητας Σχήμα 2.20: Συνήθης διάταξη του δοχείου αδρανείας Ό όγκος του νερού του δοχείου κάτω από τον εναλλάκτη μένει ανεπηρέαστος, ενώ παρατηρείται μια μικρή βαθμιδωτή μεταβολή της θερμοκρασίας του νερού στο ύψος του εναλλάκτη. Εξαιτίας της ανάμιξης που προκαλείται από το θερμαινόμενο νερό πάνω από τον εναλλάκτη διαταράσσεται έως ένα βαθμό η διαστρωμάτωση του δοχείου. Η ηλεκτρική αντίσταση φορτίζει το δοχείο με παρόμοιο τρόπο, μόνο που λόγω της μεγάλης ισχύος της και της μικρής της επιφάνειας το θερμαινόμενο νερό δεν αναμιγνύεται πλήρως με το περιβάλλον νερό και έτσι δεν καταστρέφεται η διαστρωμάτωση του δοχείου. Με την άμεση σύνδεση στο δοχείο αδρανείας, το ζεστό νερό εισέρχεται από την σύνδεση εισόδου και ωθεί το νερό του δοχείου προς την σύνδεση εξόδου. Εάν το εισερχόμενο νερό είναι πιο θερμό από το νερό του δοχείου, η θερμότητα μεταφέρεται στην ζώνη πάνω από την αναμονή εισόδου καθώς και στον όγκο του νερού κάτω από αυτή. Έτσι επηρεάζεται μεγάλος όγκος νερού και η θερμοκρασία του νερού κάτω από την είσοδο είναι αρκετά μικρότερη από την θερμοκρασία του νερού εισόδου. Η φόρτιση με άμεσο τρόπο τείνει να βελτιώνει την διαστρωμάτωση στο θερμοδοχείο, αρκεί οι ροές εισόδου και εξόδου να είναι οριζόντιες, να έχουν μικρή ταχύτητα και να γίνονται στο σωστό ύψος του δοχείου αδρανείας. Βέβαια, υπάρχουν και εναλλακτικές μέθοδοι, όπως είναι η δεξαμενή αποθήκευσης του ζεστού νερού με κλειστό κύκλωμα. Με αυτή τη μέθοδο αποθηκεύεται θερμότητα σε μια δεξαμενή με τη χρήση εξωτερικών εναλλακτών θερμότητας, το δε θερμό νερό τότε μπορεί να αξιοποιηθεί άμεσα ή να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει άλλους (εξωτερικούς) εναλλάκτες θερμότητας. Το κύριο όφελος είναι ότι έτσι το δοχείο Σελίδα 155

166 αδρανείας δεν τροφοδοτείται συνεχώς με νερό από το δίκτυο, το οποίο στις περιοχές όπου το νερό είναι «σκληρό» περιέχει μεγάλη ποσότητα αλάτων τα οποία επικάθονται στη δεξαμενή. Ένα πρόσθετο όφελος είναι τα μειωμένα επίπεδα οξυγόνου που εμφανίζονται σε ένα τέτοιο κλειστό σύστημα, γεγονός που επιτρέπει την μείωση των απαιτήσεων για τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού και στα κλειστά κυκλώματα νερού, στους εξωτερικούς εναλλάκτες θερμότητας και στις σωληνώσεις που συνδέουν όλα αυτά τα στοιχεία του κυκλώματος. Πάντως, και σε αυτού του είδους τα συστήματα παρουσιάζεται αναπόφευκτα σε κάποιο βαθμό επικάθιση αλάτων, γι αυτό σε τακτά χρονικά διαστήματα πρέπει να γίνεται απασβέστωση ώστε να παρατείνεται η διάρκεια ζωής τους. Τέλος, υπάρχουν και διαστρωματοποιημένες δεξαμενές αποθήκευσης ζεστού νερού με κλειστό κύκλωμα νερού. Η σημαντική διαφορά αυτής της μεθόδου είναι ότι λαμβάνονται μέτρα ώστε να διατηρείται η διαστρωμάτωση της στήλης του νερού, με άλλα λόγια να παραμένει το ζεστό νερό στην κορυφή της δεξαμενής, ενώ το νερό στο κάτω μέρος να βρίσκεται σε σαφώς χαμηλότερη θερμοκρασία. Αυτό είναι επιθυμητό σε τοποθεσίες όπου η ψύξη το καλοκαίρι είναι εξίσου σημαντική με την θέρμανση το χειμώνα, και συνεπάγεται ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα μέτρα: Διαφορετικοί βρόχοι για τη θέρμανση και για την ψύξη πρέπει να στέλνουν το ζεστό ή κρύο νερό εντός του δοχείου με όσο το δυνατόν χαμηλότερη ταχύτητα (αυτό σημαίνει ότι, αναγκαστικά, η ταχύτητα του υγρού μέσα στους βρόχους θέρμανσης και ψύξης πρέπει να ελέγχεται από κυκλοφορητές και σωληνάκια, ενώ οι βάνες των σωληνώσεων πρέπει να έχουν τη μέγιστη δυνατή διάμετρο). Για εφαρμογές ψύξης, το κρύο νερό αποστέλλεται από το κάτω μέρος και το ζεστό νερό (η επιστροφή) εισέρχεται στο πάνω μέρος. Για τις εφαρμογές θέρμανσης το ζεστό νερό εξέρχεται από το πάνω μέρος και το δροσερό νερό επιστρέφει στο κάτω μέρος. Απαιτείται ένα πιο εξελιγμένο σύστημα ελέγχου της θερμότητας, καθώς και διατάξεις ενίσχυσης της διαστρωμάτωσης εντός της δεξαμενής αποθήκευσης του ζεστού νερού (δεν είναι απαραίτητες στην περίπτωση που η ταχύτητα εισόδου του νερού είναι αρκετά χαμηλή). Όταν μια στρωματοποιημένη δεξαμενή αποθήκευσης ζεστού νερού διαθέτει κλειστά κυκλώματα νερού, οι θερμοκρασίες του νερού μπορεί να φτάσουν τους 90 έως 95 C στην κορυφή και τους 20 έως 40 C στο κάτω μέρος. Το νερό που βρίσκεται σε ηρεμία και είναι αδιατάρακτο αποτελεί σχετικά κακό αγωγό θερμότητας σε σύγκριση με το γυαλί, τα τούβλα και το έδαφος. Ως εκ τούτου, μπορεί να αποθηκευτεί ένας ορισμένος όγκος ζεστού νερού για όσο διάστημα διατηρείται ανέπαφη η διαστρωμάτωση. Σε αυτήν την περίπτωση πρέπει να υπάρχουν κάθετες μεταλλικές πλάκες ή σωληνώσεις καθώς αυτές θα ανταλλάξουν θερμότητα μέσα από τα στρώματα νερού, ώστε να υπερνικήσουν τις συνέπειες της διαστρωμάτωσης. Όταν χρησιμοποιείται αποτελεσματικά αυτή η τεχνική μπορεί να διατηρήσει το νερό σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες (περίπου στους 95 C, δηλαδή λίγο χαμηλότερα από το σημείο βρασμού) αποδίδοντας μια αρκετά υψηλή πυκνότητα ενέργειας, και αυτή η ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα εφόσον το αποθηκευμένο νερό εξακολουθεί να παραμένει αδιατάρακτο. Ανάλογα με το είδος της εγκατάστασης, οι ανταλλαγές νερού από διαφορετικά επίπεδα επιτρέπουν τη χρήση διαφορετικών θερμοκρασιών νερού, κατάλληλες για τη χρήση που έχει κάθε φορά επιλεγεί Ηλεκτρική σύζευξη των συσκευών πηγών θερμότητας και αυτοματοποίηση της θερμικής φόρτισης του δοχείου αδρανείας για πάνω από μία πηγές θερμότητας Σελίδα 156

167 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Οποιαδήποτε πηγή θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να φορτίσει ένα υλικό που αποθηκεύει θερμότητα. Ωστόσο, για την αποθήκευση θερμικής ενέργειας ορισμένες πηγές θερμότητας προτιμώνται περισσότερο σε σχέση με κάποιες άλλες. Για παράδειγμα, πολλές ανανεώσιμες πηγές θερμότητας δεν είναι σταθερές και δεν μπορούν από μόνες τους να καλύψουν τη ζήτηση για θερμότητα. Για τη φόρτιση ενός δοχείου αδρανείας εκτός από λέβητες πετρελαίου ή φυσικού αερίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν θερμικά ηλιακά συστήματα, θέρμανση με ηλεκτρική αντίσταση, συστήματα βιομάζας (π.χ. λέβητας ξύλου), τηλεθέρμανση, κλπ. Η επιλογή μιας πηγής θερμότητας συχνά σχετίζεται όχι μόνο από τη διαθεσιμότητα των καυσίμων, αλλά και τις επιθυμίες του ιδιοκτήτη του κτιρίου[11]. Έτσι, είναι γεγονός ότι, για πολλούς και διάφορους λόγους (π.χ. ευαισθησία, βελτίωση του προφίλ, κλπ.), πολλές επιχειρήσεις και ιδιοκτήτες κατοικιών επιθυμούν να χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια και η θέρμανση από βιομάζα. Άλλοι απλά επιθυμούν να χρησιμοποιούν την φθηνότερη κάθε φορά διαθέσιμη πηγή ενέργειας ώστε να μειώσουν τις δαπάνες για θέρμανση. Η πηγή θερμότητας πρέπει να έχει επαρκώς υψηλή θερμοκρασία για να μπορεί να φορτίσει το δοχείο αδρανείας σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία ώστε να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί το προερχόμενο από αυτό ζεστό νερό από το σύστημα διανομής. Διαφορετικά συστήματα διανομής απαιτούν διαφορετικές θερμοκρασίες του ρευστού ώστε να μπορέσουν να διανείμουν τη θερμότητα σε ένα χώρο. Στον παρακάτω πίνακα παρατίθενται ορισμένα κοινά συστήματα διανομής και οι θερμοκρασίες τους. Πίνακας 2.7: Κοινά συστήματα διανομής και οι θερμοκρασίες τους Σύστημα διανομής Θερμοκρασία Εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα Αέρας, C Θερμαντικά σώματα (καλοριφέρ) Νερό, C Ενδοδαπέδια θέρμανση Νερό, C Ζεστό νερό χρήσης Νερό, C Όσον αφορά τη σύζευξη των διαφόρων συσκευών πηγών θερμότητας σε ένα δοχείο αδρανείας, αυτό που πρωτίστως πρέπει να προσέχει ο εγκαταστάτης είναι να διατηρείται η θερμική διαστρωμάτωση και η δημιουργία ζωνών διαφορετικής θερμοκρασίας μέσα στο δοχείο. Και αυτό καθώς η διαστρωμάτωση του δοχείου έχει ως αποτέλεσμα την βέλτιστη χρήση της αποθηκευμένης ενέργειας σε αυτό, την μέγιστη απόδοση του συστήματος, τον περιορισμό των θερμικών απωλειών, αλλά και την μέγιστη συλλογή ενέργειας από τους ηλιακούς συλλέκτες, στην περίπτωση ενός συστήματος «ηλιακής υποβοήθησης της θέρμανσης». Εξίσου σημαντική με την δημιουργία της διαστρωμάτωσης είναι και η διατήρησή της σε όλες τις φάσεις λειτουργίας (φόρτιση και εκφόρτιση). Για την διατήρηση της διαστρωμάτωσης όλες οι ροές θερμότητας, από και προς το δοχείο αδρανείας, θα πρέπει να γίνονται με τρόπο ώστε να βελτιώνουν ή τουλάχιστον να διατηρούν την διαστρωμάτωση του δοχείου. Μία και μόνο ροή εισόδου ή εξόδου που θα δημιουργήσει σημαντική ανάμιξη είναι ικανή να καταστρέψει την διαστρωμάτωση ολόκληρου του δοχείου αδρανείας, ακόμα και εάν όλες οι άλλες ροές πραγματοποιούνται κατά τον βέλτιστο δυνατό τρόπο. Η είσοδος του νερού από τον λέβητα στο δοχείο αποτελεί τη ροή με την μεγαλύτερη θερμοκρασία σε όλο το σύστημα. Γι αυτό και θα πρέπει να γίνεται στο ψηλότερο σημείο του δοχείου αδρανείας. Το σημείο εξόδου θα πρέπει να καθοριστεί μετά από εξέταση διαφόρων παραγόντων, όπως για παράδειγμα ότι, Σελίδα 157

168 ανάλογα με τον υφιστάμενο λέβητα, ο όγκος που ορίζεται από την είσοδο και την έξοδο του στο δοχείο θα πρέπει να είναι αρκετός ώστε να περιορίζονται τα πολύ συχνά αναβοσβησίματά του που οδηγούν σε μεγάλες απώλειες θερμότητας. Παράλληλα, η έξοδος θα πρέπει να είναι και όσο το δυνατό ψηλότερα, ώστε να μένει μεγάλος όγκος νερού για εκμετάλλευση από τον ήλιο. Θα πρέπει επίσης να συνυπολογίζονται τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κατασκευής και λειτουργίας του λέβητα. Για παράδειγμα, οι λέβητες συμπύκνωσης απαιτούν χαμηλές θερμοκρασίες επιστροφής (55 o C) [12] για βελτιστοποίηση της απόδοσής τους, ενώ αντίθετα σε λέβητες που δεν είναι κατάλληλοι για χαμηλές θερμοκρασίες η θερμοκρασία επιστροφής πρέπει να είναι πάντα μεγαλύτερη από τους 55 o C για να μην υπάρχουν προβλήματα διαβρώσεων. Οι λέβητες βιομάζας και τα ενεργειακά τζάκια δεν μπορούν να σταματήσουν την παροχή θερμότητας όσο υπάρχει καύσιμο στην εστία τους, με αποτέλεσμα εάν ο διαθέσιμος όγκος στο δοχείο είναι μικρός να δημιουργούνται προβλήματα υπερθέρμανσης. Οι λέβητες πετρελαίου έχουν πολύ μεγαλύτερη αδράνεια (λόγω μάζας) σε σχέση με έναν επίτοιχο λέβητα αερίου κλπ. Όπως γίνεται αντιληπτό από όλα τα προηγούμενα, μία κλασσική περίπτωση στην οποία επιβάλλεται η χρήση δοχείου αδρανείας και η σύζευξη σε αυτό περισσότερων της μίας συσκευών πηγών θερμότητας είναι τα συστήματα με «ηλιακή υποβοήθηση της θέρμανσης» (για τα οποία θα γίνει περαιτέρω αναφορά στα επόμενα). Η θερμική φόρτιση του δοχείου αδρανείας από τους ηλιακούς συλλέκτες γίνεται μέσω του ηλιακού σταθμού φόρτισης, δηλ. ενός συστήματος εξωτερικού εναλλάκτη που μαζί με τους κυκλοφορητές του ηλιακού συστήματος, το δοχείο διαστολής και το σύστημα αυτοματισμού και ελέγχου αποτελούν ένα ολοκληρωμένο υποσύστημα. Μέσω της διαστρωμάτωσης και της ελεγχόμενης παροχής του κυκλοφορητή του ηλιοθερμικού πεδίου επιτυγχάνεται η βέλτιστη λειτουργία του συστήματος και ο μέγιστος δυνατός βαθμός απόδοσης των συλλεκτών. Σύστημα «Ηλιακής υποβοήθησης θέρμανσης» Ένα τέτοιο σύστημα θέρμανσης χώρων λειτουργεί υποστηρικτικά στο κεντρικό σύστημα θέρμανσης, με εξοικονόμηση ενέργειας που φτάνει και το 65%. Η εγκατάσταση και η λειτουργία του είναι απλή. Στην οροφή του κτιρίου τοποθετούνται συλλέκτες, όμοιοι με αυτούς των ηλιακών θερμοσιφώνων, οι οποίοι ζεσταίνουν νερό, το οποίο αποθηκεύεται σε ένα δοχείο αδρανείας (βλ. Σχήμα 2.21). Από εκεί το σύστημα φροντίζει κατά προτεραιότητα την χρήση του ζεστού νερού για την θέρμανση ή για Ζεστό Νερό Χρήσης. Εάν το ηλιακό σύστημα δεν επαρκεί για την κάλυψη των αναγκών του συστήματος θέρμανσης, τότε παρακάμπτεται και τίθεται σε λειτουργία το συμβατικό συστήματα θέρμανσης. Ο βαθμός συνεισφοράς των ηλιοθερμικών στην κάλυψη των αναγκών για θέρμανση του κτιρίου, και κατ επέκταση στη μείωση της χρήσης συμβατικών καυσίμων, εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες, το υψόμετρο, τη γεωγραφική θέση, το μέγεθος της εγκατάστασης και άλλους παράγοντες. Ανάλογα με το τοπικό κλίμα και τη θέση του κτηρίου, οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να απορροφήσουν περισσότερη ή λιγότερη ενέργεια. Ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης, τα ηλιοθερμικά καλύπτουν από πολύ μικρό ποσοστό έως και ποσοστό μεγαλύτερο από το 80% των ετήσιων αναγκών για θέρμανση. Βέβαια, οι πολύ υψηλές καλύψεις δεν αποτελούν οικονομικά βέλτιστες λύσεις. Η ιδανική σχέση κόστους - απόδοσης είναι η επίτευξη μιας κάλυψης της τάξης του 40-60% του συνολικού θερμικού φορτίου (ΖΝΧ και θέρμανση χώρων). Σελίδα 158

169 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης Ηλιακοί συλλέκτες 8m 2 Λέβητας βιομάζας, 35 kw Δοχείο αδρανείας, 500 lit Λέβητας βιομάζας, 35 kw 5 Μονάδες Fan Coil Δοχείο αδρανείας, 500 lit Γραφεία 60 m² Ηλιακοί συλλέκτες 8m 2 Σχήμα 2.21: Επιδεικτική μονάδα ηλιακής υποβοήθησης της θέρμανσης που είναι εγκατεστημένη σε κτίριο γραφείων στο ΚΑΠΕ (υλοποιήθηκε στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού έργου Sollet) Πηγή: Ως παράδειγμα αναφέρεται ότι ένα ηλιοθερμικό σύστημα, εφαρμοσμένο στην Κρήτη και συνδυασμένο με θέρμανση δαπέδου, θα μπορεί να αναλάβει σχεδόν εξ ολοκλήρου τα θερμικά φορτία μηδενίζοντας τη χρήση πετρελαίου. Το ποσοστό συνεισφοράς του ίδιου συστήματος θα είναι σαφώς μικρότερο σε κάποια άλλη περιοχή της χώρας, π.χ. στην Μακεδονία, όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι μειωμένη, σίγουρα όμως θα ξεπερνά το 50%, μείωση που είναι πολύ σημαντική για τις καταναλώσεις καυσίμων και την καθημερινή οικονομία. Για την επίτευξη της κάλυψης του 40-60% του θερμικού φορτίου, με βάση τη μέση ηλιοφάνεια στην Ελλάδα και τη μέση απαιτούμενη ενέργεια θέρμανσης των κτιρίων, η επιφάνεια των ηλιακών συλλεκτών Σελίδα 159

170 θα πρέπει να αντιστοιχεί στο 20% της επιφάνειας του θερμαινόμενου χώρου, ενώ ο απαιτούμενος όγκος αποθήκευσης είναι περίπου δεκαπλάσιος, υπολογιζόμενος σε λίτρα. Για μία κατοικία δηλαδή 100 m 2, απαιτούνται 20 m 2 επίπεδων συλλεκτών και 1000 λίτρα δοχείων αποθήκευσης ζεστού νερού (περίπου 200 λίτρα για το ΖΝΧ και 800 λίτρα για το νερό θέρμανσης). Στην περίπτωση εγκατάστασης σε δώμα, η απαιτούμενη διαθέσιμη επιφάνεια θα πρέπει να είναι περίπου 1,5 φορά της επιφάνειας των συλλεκτών, δηλαδή περίπου 30 m 2, ενώ για την εγκατάσταση των δοχείων αποθήκευσης απαιτούνται περίπου 3-4 m 2. Ένα ακόμα πλεονέκτημα ενός τέτοιου συστήματος είναι ότι το μέγεθός του, και κατά συνέπεια το κόστος του, μπορεί να είναι προσαρμοζόμενο στις απαιτήσεις του χρήστη και να μεταβάλλεται εύκολα. Για παράδειγμα, μπορεί να τοποθετηθεί αρχικά ένα σύστημα που να αναλαμβάνει κατά 30% το φορτίο της θέρμανσης και μετά από ένα χρόνο να επεκταθεί, με τοποθέτηση επιπλέον ηλιακών συλλεκτών, έτσι ώστε να καλύπτει το 60% της θέρμανσης. Ιδιαίτερα στην περίπτωση εγκατάστασης ηλιοθερμικού συστήματος σε ένα νεοανεγειρόμενο κτίριο, η εξοικονόμηση χρημάτων είναι μεγαλύτερη. Επειδή ένα ποσοστό της θερμικής ισχύος που χρειάζεται το αναλαμβάνει το ηλιοθερμικό σύστημα, το μέγεθος του συμβατικού εξοπλισμού (λέβητας και καυστήρας) που απαιτείται να εγκατασταθεί θα είναι μικρότερο. Ένα μέρος δηλαδή των χρημάτων που επενδύονται για την ηλιοθερμία εξοικονομούνται ήδη από την πρώτη μέρα, κατά την αγορά του βασικού εξοπλισμού. Για παράδειγμα, μπορεί να προτιμηθεί η αγορά λέβητα ισχύος 20 kw αντί για 50 kw, εάν κατά την αρχική εγκατάσταση (νεοανεγειρόμενη οικοδομή) εγκατασταθεί και ηλιοθερμικό σύστημα με συμμετοχή 60%. Παράδειγμα αυτοματοποίησης της σύζευξης των συσκευών και κριτηριοποίησης των αυτοματισμών Για τη σύζευξη διαφορετικών πηγών θερμότητας που θα φορτίσουν ένα δοχείο αδρανείας, το οποίο με τη σειρά του θα θερμαίνει χώρους, ζεστό νερό χρήσης, αλλά και το νερό μιας πισίνας (Σχήμα 2.22), είναι απαραίτητη η χρήση ενός ηλεκτρονικού ελεγκτή με όλους τους αισθητήρες που είναι αναγκαίοι για τη λειτουργία του. Σχήμα 2.22: Φόρτιση δοχείου αδρανείας από ηλιακό σύστημα και συμβατικό λέβητα Πηγή: Ο ηλεκτρονικός ελεγκτής (βλ. Εικόνα 2.13) θα πρέπει να μπορεί: Σελίδα 160

171 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης να παρακολουθεί όλες τις λειτουργίες του συστήματος θέρμανσης και ΖΝΧ, να παρακολουθεί και να ελέγχει τον λέβητα, το θερμικό ηλιακό σύστημα, το δοχείο αδρανείας, κάποια τυχόν πρόσθετη πηγή θερμότητας (λέβητας στερεών καυσίμων, αντλία θερμότητας) κλπ, να επιτρέπει στο χρήστη να ρυθμίζει ορισμένες παραμέτρους, να υποδεικνύει τις επιθυμητές τιμές, για παράδειγμα, της θερμοκρασίας ή και της κατανάλωσης ενέργειας, να διευκολύνει τις ρυθμίσεις με έναν απλό και δομημένο τρόπο. Εικόνα 2.13: Ηλεκτρονικός ελεγκτής Πηγή: Όσον αφορά τη φόρτιση του δοχείου αδρανείας από τον λέβητα, πρέπει να αναφερθεί ότι ο λέβητας ελέγχεται με βάση τη θερμοκρασία του νερού στο δοχείο αδρανείας. Ο καυστήρας του λέβητα ανάβει μετά από ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα αφότου ο αισθητήρας που μέτρα τη θερμοκρασία στο δοχείο αδρανείας μετρήσει θερμοκρασία που είναι χαμηλότερη από μία προκαθορισμένη τιμή (π.χ. 60 ο C), και σβήνει όταν στο δοχείο αδρανείας μετρηθεί μια διαφορά θερμοκρασίας υψηλότερη από την προκαθορισμένη τιμή της θερμοκρασίας για το δοχείο (π.χ. ΔΤ = 4 ο C). Δηλαδή ο καυστήρας ανάβει όταν η θερμοκρασία στο δοχείο αδρανείας πέσει κάτω από τους 60 ο C και σβήνει όταν ανέβει στους 60+4=64 ο C. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να συνδεθούν στο δοχείο αδρανείας, στο σύστημα ζεστού νερού ή στο σύστημα του λέβητα μέσω βαλβίδων εκτροπής. Στην περίπτωση που σε ένα σύστημα υπάρχει και θερμοδοχείο (για την παραγωγή ΖΝΧ) και δοχείο αδρανείας, για το ηλιοθερμικό σύστημα αποτελεί εν γένει προτεραιότητα η θερμική φόρτιση του θερμοδοχείου, και αφού επιτευχθεί η προκαθορισμένη τιμή της θερμοκρασίας στο θερμοδοχείο (π.χ. 55 ο C) τότε φορτίζεται θερμικά από αυτό και το δοχείο αδρανείας. Σελίδα 161

172 Η φόρτιση συνεχίζεται έως ότου εμφανιστεί ανάγκη για ζεστό νερό ή στην περίπτωση που μειωθεί η θερμοκρασία στο θερμοδοχείο. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ηλιακών συλλεκτών και του δοχείου αδρανείας υπερβεί μία τιμή (π.χ. ΔΤ 1 = 7 C), ο κυκλοφορητής ξεκινά και μεταφέρει ηλιακή θερμότητα στο δοχείο αδρανείας. Με τον έλεγχο της ταχύτητας του κυκλοφορητή ελέγχεται η ροή έτσι ώστε να διατηρείται πάντα μια θερμοκρασιακή διαφορά τουλάχιστον 7 C. Αυτό σημαίνει ότι όταν αυξάνεται η θερμότητα των ηλιακών συλλεκτών θα αυξηθεί η ροή του κυκλοφορητή, και όταν μειώνεται η θερμότητα των ηλιακών συλλεκτών ο κυκλοφορητής θα μειώσει τη ροή. Όταν αυξηθεί η θερμοκρασία του δοχείου αδρανείας ή όταν πέσει η θερμοκρασία στους ηλιακούς συλλέκτες και η διαφορά θερμοκρασίας πάρει μία καθορισμένη τιμή (π.χ. ΔΤ 2 = 3 C), η φόρτιση σταματά και ξεκινά πάλι όταν η θερμοκρασία γίνει τουλάχιστον 7 C υψηλότερη στους συλλέκτες από αυτήν στο δοχείο αδράνειας. Όσον αφορά τώρα το ΖΝΧ, το ζεστό νερό μπορεί να κατευθυνθεί από τον λέβητα, τους ηλιακούς συλλέκτες ή και την τυχόν πρόσθετη πηγή θερμότητας προς το θερμοδοχείο. Το επίπεδο άνεσης που απαιτείται για το ζεστό νερό χρήσης μπορεί να ρυθμιστεί στον ηλεκτρονικό ελεγκτή (π.χ. 55 C), που αποτελεί και τη θερμοκρασία διακοπής του θερμοδοχείου. Στο μενού του ελεγκτή, είναι δυνατό να προγραμματιστεί το ΖΝΧ να έχει αυξημένη θερμοκρασία για συγκεκριμένες ώρες της ημέρας. Όταν το ζεστό νερό έχει χρησιμοποιηθεί και, συνεπώς, έχει πέσει η θερμοκρασία στη δεξαμενή έως 5 C κάτω από την θερμοκρασία διακοπής, ο καυστήρας ανάβει και ανεβάζει τη θερμοκρασία του νερού ώστε να φτάσει την καθορισμένη θερμοκρασία διακοπής. Όταν υπάρχει ταυτόχρονα και ζήτηση για θέρμανση χώρων, ο λέβητας φορτίζει το κύκλωμα θέρμανσης, ακόμα και όταν έχει επιτευχθεί η θερμοκρασία διακοπής (π.χ. 55 C) στην δεξαμενή ζεστού νερού. Σελίδα 162

173 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 2.8 Αναφορές [1] FIP-TREET (2007), Χρηματοδότηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και της Ενεργειακής Αποδοτικότητας. ΚΑΠΕ (ISBN ) [2] ΦΕΚ 407/Β/2010 Έγκριση Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ). [3] EUROPEAN STANDARD EN 12828:2012+A1 Heating systems in buildings - Design for water-based heating systems [4] Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 2421/86 Μέρος δεύτερο. Εγκαταστάσεις Θέρμανσης Κτιριακών χώρων με ζεστό νερό Λεβητοστάσια [5] ΦΕΚ 59/Δ/1989 Κτιριοδοτικός κανονισμός. Άρθρο 27 Εγκαταστάσεις θέρμανσης [6] Modern Hydronic Heating for Residential and Light Commercial Buildings, 3edition, John Siegenthaler, P.E. (2012) Delmar, Cengage Learning [7] GOOD PRACTICE GUIDE 302 «Controls for domestic central heating and hot water - guidance for specifiers and installers» (BEST PRACTICE PROGRAMME) [8] ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ. Κατάρτιση ενεργειακών επιθεωρητών Εκπαιδευτικό υλικό Α. Επιθεώρηση κτηρίων ΔΕ5 Τεχνολογίες εξοικονόμησης & διαχείρισης ενέργειας ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων [9] Certificate in training in low energy buildings. Module 3 building services [10] Audel HVAC Fundamentals (2004) Volume 1,2,3 Wiley Publishing, Inc. [11] Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik (2007) Herausgeber: Hermann Recknagel / Eberhard Sprenger / Karl-Josef Albers [12] SEAI -Sustainable Energy Authority of Ireland, A contractor s guide to Sizing of radiators with a condensing boiler Σελίδα 163

174 Σύντομες ερωτήσεις ανατροφοδότησης / αυτοαξιολόγησης 1. Αναφέρατε τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται ένα σύστημα αντιστάθμισης σε μία εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης. α. Ρυθμιστή παροχής καυσίμου στον καυστήρα β. Αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας περιβάλλοντος γ. Αισθητήριο θερμοκρασίας νερού προσαγωγής δ. Τρίοδη ή τετράοδη αναμεικτική βάνα με ηλεκτροκινητήρα ε. Μετρητές κατανάλωσης καυσίμου στ. Ηλεκτρονική συσκευή αντιστάθμισης 2. Ποια είναι η βασικότερη πηγή απωλειών θερμότητας στους λέβητες ζεστού νερού; α. Οι άκαυστοι υδρογονάνθρακες, οι οποίοι αποτελούν το 15% των απωλειών θερμότητας των λεβήτων. β. Η απώλεια θερμότητας λόγω των θερμών καυσαερίων, η οποία ως τάξη μεγέθους φθάνει μέχρι 15%. γ. Η απώλεια λόγω συναγωγής και ακτινοβολίας των τοιχωμάτων του λέβητα. 3. Πού οφείλεται ο φυσικός ελκυσμός της καμινάδας ; α. Οφείλεται στη διαφορά του ειδικού βάρους μεταξύ της στήλης του αέρα που περιέχεται μέσα στην καμινάδα σε σχέση με αυτή του εξωτερικού αέρα. β. Ο φυσικός ελκυσμός της καμινάδας οφείλεται στο μεγάλο ύψος της. γ. Οφείλεται στην υποπίεση που δημιουργεί ο άνεμος στο καπέλο της. 4. Το μπόιλερ παραγωγής ζεστού νερού χρήσης είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας α. νερού - νερού αποθήκευσης β. νερού - νερού στιγμιαίας παροχής γ. νερού - αέρα αποθήκευσης 5. Από πού παίρνει εντολή η ηλεκτροβάνα ενός διαμερίσματος για να ανοίξει ή να κλείσει σε μία εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης; α. Από τον κεντρικό θερμοστάτη αντιστάθμισης του συστήματος λέβητα-καυστήρα. β. Παίρνει εντολή από το θερμοστάτη χώρου του αντίστοιχου διαμερίσματος. γ. Από τον κεντρικό θερμοστάτη ελέγχου της εξωτερικής θερμοκρασίας του συστήματος λέβητακαυστήρα. 6. Πώς πρέπει να περιορίζονται τα συμπυκνώματα τα οποία παρουσιάζονται στις καπνοδόχους; α. Αυξάνοντας την παροχή καυσίμου στο λέβητα, ώστε να αυξάνεται η θερμοκρασία εξόδου των καυσαερίων από το λέβητα. β. Συνδέοντας το λέβητα με καπνοδόχο μικρού μήκους, ώστε τα καυσαέρια να μην προφταίνουν να υγροποιηθούν. γ. Με καλύτερη θερμική μόνωση της καπνοδόχου και ελέγχοντας για τυχόν ρωγμές της καπνοδόχου από τις οποίες ενδεχομένως εισέρχεται ψυχρός αέρας. 7. Σε ποια θερμοκρασία εξέρχονται τα καυσαέρια από τους τυπικούς λέβητες συμπύκνωσης α. 150 o C. β. 200 o C. γ. Κάτω από 55 o C. Σελίδα 164

175 Αυτοματισμοί και αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων καύσης 8. Σε τι εξυπηρετεί μια τετράοδη βάνα ανάμιξης; α. Με μία τετράοδη περιστροφική βάνα ανάμιξης μπορούμε να ρυθμίσουμε τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής προς τα σώματα. β. Με μία τετράοδη περιστροφική βάνα ανάμιξης ελέγχουμε την ποσότητα του πετρελαίου που ψεκάζεται στο θάλαμο καύσης σε ένα καυστήρα προοδευτικής λειτουργίας. γ. Με μία τετράοδη περιστροφική βάνα ανάμιξης αναμιγνύουμε τον αέρα με το καύσιμο σε βιομηχανικούς καυστήρες ώστε να έχουμε καλύτερη απόδοση καύσης. 9. Οι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να συνδεθούν στο δοχείο αδρανείας, στο σύστημα ζεστού νερού ή στο σύστημα του λέβητα μέσω βαλβίδων εκτροπής. α. Σωστό β. Λάθος 10. Ο βαθμός συνεισφοράς των ηλιοθερμικών στην κάλυψη των αναγκών για θέρμανση του κτιρίου, και κατ επέκταση στη μείωση της χρήσης συμβατικών καυσίμων, δεν εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες. α. Σωστό β. Λάθος Σελίδα 165

176 Ανακεφαλαίωση Στο κεφάλαιο αυτό του Εγχειριδίου κατάρτισης των Εγκαταστατών-συντηρητών καυστήρων και συσκευών θέρμανσης στα σχετικά με την ενεργειακή αποδοτικότητα θέματα ενδιαφέροντος του επαγγέλματός τους έγινε κατ αρχήν μια γενική περιγραφή των διαδικασιών εφαρμογής και θέσης σε λειτουργία των τεχνικών αυτομάτου ελέγχου για εξοικονόμηση ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης, όπως είναι η εγκατάσταση συστήματος αυτονομίας με αντιστάθμιση της εξωτερικής θερμοκρασίας, η εγκατάσταση αυτοματισμού αλληλουχίας και ο θερμοστατικός έλεγχος και η αυτονομία κατά ζώνη. Στη συνέχεια αναφέρθηκαν με κάθε δυνατή λεπτομέρεια, οι εργασίες και οι αναγκαίες ρυθμίσεις για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων θέρμανσης. Σελίδα 166

177 Παράρτημα Παράρτημα Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου 0 1 A 2 Γ 3 Δ 4 Β 5 Β 6 Δ 7 Β 8 Δ 9 Δ 10 Γ Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου 1 1 Α 2 Β 3 Β 4 Γ 5 Β 6 Β 7 Β 8 Α 9 Α 10 Α Απαντήσεις στις ερωτήσεις αυτοαξιολόγησης του Κεφαλαίου 2 1 Β, Γ, Δ, ΣΤ 2 Β 3 Α 4 Α 5 Β 6 Γ 7 Γ 8 Α 9 Α 10 Β Σελίδα 167

178 Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο 0 Βιβλία, Άρθρα Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ) Οδηγός Εφαρμογής Προγράμματος «Εξοικονόμηση Κατ Οίκον» Ιστοσελίδες Ιστοσελίδα Προγράμματος «Εξοικονόμηση κατ οίκον» - Ιστοσελίδα Προγράμματος «Χτίζοντας το Μέλλον» - Ιστοσελίδα ΥΠΕΚΑ - Άλλες πηγές ΤΟΤΕΕ /2010 «Αναλυτικές εθνικές προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτιρίων και την έκδοση του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης» ΤΟΤΕΕ /2010 «Θερμοφυσικές ιδιότητες δομικών υλικών και έλεγχος της θερμομονωτικής επάρκειας των κτιρίων» ΤΟΤΕΕ /2010 «Κλιματικά δεδομένα ελληνικών περιοχών» ΤΟΤΕΕ /2010 «Οδηγίες και Έντυπα Ενεργειακών Επιθεωρήσεων» ΟΔΗΓΙΑ 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 19ης Μαΐου 2010 για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων ΟΔΗΓΙΑ 2010/30/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 19ης Μαΐου 2010 για την ένδειξη της κατανάλωσης ενέργειας και λοιπών πόρων από τα συνδεόμενα με την ενέργεια προϊόντα μέσω της επισήμανσης και της παροχής ομοιόμορφων πληροφοριών σχετικά με αυτά ΟΔΗΓΙΑ 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 25ης Οκτωβρίου 2012 για την ενεργειακή απόδοση, την τροποποίηση των οδηγιών 2009/125/ΕΚ και 2010/30/ΕΕ και την κατάργηση των οδηγιών 2004/8/ΕΚ και 2006/32/ΕΚ Σελίδα 168

179 Παράρτημα Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο 1 Βιβλία, Άρθρα «Εναλλακτικές τεχνολογίες θέρμανσης - εξοικονόμηση ενέργειας», Απ. Ευθυμιάδης, Ν. Γαλάνης, Κ. Καλλιακούδη, Ιούλιος 2014 «Οδηγός Σχεδιασμού Εγκαταστάσεων», Συλλογικό, Απρίλιος 2012 «Οδηγός Εξοικονόμησης Ενέργειας στα Συστήματα HVAC», ΚΑΠΕ, 1998 «Οδηγός Καύσης, Λεβήτων και Κλιβάνων - Φούρνων», ΚΑΠΕ, 1996 Ιστοσελίδες -Θέρμανσης -Εγκόλπιον Άλλες πηγές ΤΟΤΕΕ /2010 «Αναλυτικές Εθνικές Προδιαγραφές Παραμέτρων για τον Υπολογισμό της Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων και την Έκδοση του Πιστοποιητικού Ενεργειακής Απόδοσης» ΕΛΟΤ ΤΠ :2009 «Εγκαταστάσεις χαλύβδινων λεβήτων» Πρότυπα ΕΛΟΤ σχετικά με τα «Συστήματα θέρμανσης σε κτίρια - Μέθοδος υπολογισμού των ενεργειακών απαιτήσεων και της επίδοσης των συστημάτων» (Σειρά ΕΛΟΤ ΕΝ 15316) ΟΔΗΓΙΑ 2009/142/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 30ής Νοεμβρίου 2009, σχετικά με τις συσκευές αερίου Σελίδα 169

180 Βιβλιογραφία και πηγές για το Κεφάλαιο 2 Βιβλία, Άρθρα «Εναλλακτικές τεχνολογίες θέρμανσης - εξοικονόμηση ενέργειας», Απ. Ευθυμιάδης, Ν. Γαλάνης, Κ. Καλλιακούδη, Ιούλιος 2014 «Εξοικονόμηση Ενέργειας με Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας», ΚΑΠΕ, 1998 «Οδηγός Ενεργειακής Επιθεώρησης Μέρος Β : Επεμβάσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας», ΚΑΠΕ, 2000 «Εγχειρίδιο Ενεργειακών Μετρήσεων και Οργάνων», ΚΑΠΕ, 1998 Ιστοσελίδες -Θέρμανσης -Εγκόλπιον Άλλες πηγές Πρότυπα ΕΛΟΤ EN (Διατάξεις ελέγχου για συστήματα θέρμανσης) και (Έλεγχος εφαρμογών για θέρμανση, εξαερισμό και κλιματισμό - Ηλεκτρονικός έλεγχος μεμονωμένος εξοπλισμός ελέγχου ζώνης) Εγχειρίδια εταιριών που δραστηριοποιούνται στα συστήματα ελέγχου των εγκαταστάσεων θέρμανσης Περιοδική έκδοση «Θερμοϋδραυλικός» ΤΟΤΕΕ /2010 «Οδηγίες και έντυπα ενεργειακών επιθεωρήσεων κτιρίων, λεβήτων & εγκαταστάσεων θέρμανσης και εγκαταστάσεων κλιματισμού» Πρότυπο ΕΛΟΤ EN «Συστήματα θέρμανσης σε κτίρια - Έλεγχος λεβήτων και συστήματα θέρμανσης» Σελίδα 170

181 Εταίροι του έργου BUILD UP Skills UPSWING Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΑΠΕ) - Συντονιστής του Έργου Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ) Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών, Εργαστήριο Συστημάτων Αποφάσεων και Διοίκησης Πολυτεχνείο Κρήτης (ΠΚ) Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Εργαστήριο Ανανεώσιμων και Βιώσιμων Ενεργειακών Συστημάτων Ινστιτούτο Μικρών Επιχειρήσεων της Γενικής Συνομοσπονδίας Επαγγελματιών Βιοτεχνών Εμπόρων Ελλάδας (ΙΜΕ ΓΣΕΒΕΕ) Ινστιτούτο Εργασίας της Γενικής Συνομοσπονδίας Εργατών Ελλάδας (ΙΝΕ-ΓΣΕΕ) Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας (ΤΕΕ) Εθνικός Οργανισμός Πιστοποίησης Προσόντων και Επαγγελματικού Προσανατολισμού (ΕΟΠΠΕΠ)

182 w w w. s k i l l s - u p s w i n g. e u