ΤΕΙ υτικής Μακεδονίας ιατµηµατικό Πρόγραµµα Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας και την ιαχείριση Ενέργειας στα Κτίρια Πτυχιακή Εργασία Των: Γράνης ηµοκράτης Γούλιος Θωµάς Κοτζακόλιος Κωνσταντίνος Κωνσταντινίδης Παντελής Παπαγιάννης Κωνσταντίνος Τσίρλης Σωτήρης ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΚΑΙ ΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΙΚΡΟΥ ΙΚΤΥΟΥ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΒΙΟΜΑΖΑ Του.. Βεγόρα του ήµου Αµυνταίου Επιβλέπων Καθηγητής: κ. Τσιαµήτρος ηµήτριος Κοζάνη 2016
(Υπογραφή).. Κωνσταντινίδης Παντελής Μηχανολόγος Μηχανικός Τ.Ε. Τ.Ε.Ι. υτικής Μακεδονίας 2016-Allrightsreserved 2
Η σελίδα αυτή είναι σκόπιµα λευκή 3
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα θέλαµε να ευχαριστήσουµε τους κυρίους Ελευθεριάδη Αναστάσιο (Τοπογράφος ΑΝ. ΚΟ) και ηµητρίου Αντώνιο (Μηχανολόγο Μηχανικό ΑΝ. ΚΟ) για την πολύτιµη βοήθειά τους Τους κυρίους Σαµουκατσίδη Αλέξη(CAMINO DESIGN), Ζαφειρίδη Χρήστο (Kombi, Θερµοδυναµική), Καραϊορδανίδη Χρήστο για τα στοιχεία που µας έδωσαν σχετικά µε τους λέβητες. Τον καθηγητή κ. Τσιαµήτρο ηµήτριο και την οµάδα των φοιτητών του από το Τ.Ε.Ι. υτικής Μακεδονίας για την συλλογή και συµπλήρωση των ερωτηµατολογίων για τα 22 χωριά του ήµου Αµυνταίου. 4
Η σελίδα αυτή είναι σκόπιµα λευκή 5
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Πίνακας περιεχοµένων 1.1 Τηλεθέρµανση γενικά.... 7 1.2 Χαρακτηριστικά θέρµανσης οικισµού.... 8 1.3 Ενεργειακή αξιολόγηση κτιρίων και εκτίµηση θερµικών αναγκών οικισµού.... 11 1.4 Προσδιορισµός βέλτιστου συστήµατος ρύθµισης θερµικού φορτίου µεταφοράς διανοµής και καµπύλες θερµοκρασιών.... 12 1.5 Κύρια χαρακτηριστικά συστήµατος.... 13 1.5.1 Μονάδα παραγωγής θερµότητας.... 13 1.5.2 Χαρακτηριστικά τµήµατα µιας τυπικής µονάδας θερµότητας.... 15 1.5.3 Σύστηµα µεταφοράς θερµότητας Αγωγοί.... 16 1.5.4 Σύνδεση καταναλωτών.... 19 1.6 Εκτίµηση προϋπολογισµού.... 29 1.7 Κόστος µετατροπής κατοικιών.... 31 1.8 Κλιµατολογικά στοιχεία Θερµοκρασίες περιβάλλοντος... 32 1.9 Οφέλη από την εγκατάσταση τοπικού δικτύου ΤΘ και λέβητα βιοµάζας.... 37 1.10 Σχηµατικό διάγραµµα δικτύου τηλεθέρµανσης.... 38 1.11 Ερωτηµατολόγια κατοίκων οικισµού.... 39 1.11.1 Αλλαγή µεθόδου θέρµανσης.... 39 1.11.2 Χρήση βιοµάζας.... 40 1.12 Κοινωνικοοικονοµικές επιπτώσεις.... 41 1.13 Οφέλη τηλεθέρµανσης.... 42 Βιβλιογραφία....44 6
1.1 Τηλεθέρµανση γενικά. Τηλεθέρµανση (district heating) είναι η θέρµανση των κτιρίων µιας πόλης ή ενός τµήµατος µιας πόλης από κεντρικό σύστηµα θέρµανσης και όχι από ατοµικό. Το ζεστό νερό το οποίο παρέχει την απαραίτητη θερµότητα για τη θέρµανση του χωριού ή του οικισµού µεταφέρεται µέσω ειδικών µονωµένων αγωγών. Μέσω της καύσης γαιανθράκων (λιγνιτών), αερίου, πετρελαίου ή βιοµάζας στον λέβητα της εγκατάστασης, µεγάλα ποσά θερµότητας µεταφέρονται στο νερό της εγκατάστασης µετατρέποντας το σε ατµό υψηλής πίεσης και θερµοκρασίας. Ο ατµός, λοιπόν, που χρησιµοποιείται για την θέρµανση του νερού µίας περιοχής αποµαστεύεται είτε από το τέλος της διαδικασίας του κύκλου νερού της εγκατάστασης είτε ενδιάµεσα από κάποια βαθµίδα στροβίλου (αν υπάρχει εγκατάσταση συµπαραγωγής ηλεκτρισµού και θερµότητας Σ.Η.Θ). Σήµερα υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για µονάδες τηλεθέρµανσης µε βιοµάζα. Ο ατµός, που αποµαστεύεται για αυτή την διαδικασία έχει µια θερµοκρασία 120 0 C-140 0 C. Στην συνέχεια οδηγείται σε έναν κεντρικό εναλλάκτη, όπου πραγµατοποιείται η συναλλαγή θερµότητας µεταξύ του ατµού και του νερού πόλης (που φυσικά οδεύει σε ξεχωριστό δίκτυο αγωγών). Ο ατµός της αποµάστευσης επιστρέφει στο εργοστάσιο σε υγρή µορφή θερµοκρασίας 20 0 C-60 0 C. Εικόνα 1. Γραφική απεικόνιση τηλεθέρµανσης. 7
1.2 Χαρακτηριστικά θέρµανσης οικισµού. Στα πλαίσια διερεύνησης κατασκευής συστήµατος τηλεθέρµανσης µικρής κλίµακας µε καύσιµο βιοµάζα του οικισµού Βεγόρα πραγµατοποιήθηκε επί τόπου επίσκεψη στον οικισµό στις 09 Οκτωβρίου 2015. Προέκυψε σχετική έκθεση που αναρτήθηκε στον ιστότοπο του έργου BIOFOSS (www.biofoss-project.eu). Στις επόµενες παραγράφους παρουσιάζονται τα συλλεχθέντα στοιχεία λειτουργίας θέρµανσης όσων εµφανίζονται ως δυνητικοί καταναλωτές συστήµατος τηλεθέρµανσης µικρής κλίµακας. Τα στοιχεία αφορούν σε χαρακτηριστικά του κελύφους των κτιρίων, του συστήµατος θέρµανσης και καταναλώσεις θερµικής ενέργειας, ώστε να γίνει µία αρχική εκτίµηση σε επίπεδο πρότασης, του φυσικού και οικονοµικού µεγέθους του έργου. Για τις εκτιµήσεις των µεγεθών χρησιµοποιήθηκαν ενεργειακοί και οικονοµικοί δείκτες από τη λειτουργία των συστηµάτων τηλεθέρµανσης της ευρύτερης περιοχής της υτικής Μακεδονίας. Εικόνα 2. Κάτοψη του οικισµού Βεγόρα. 8
Όπως φαίνεται και από τα παρακάτω διαγράµµατα, οι κατοικίες που κατοικούνται τη χειµερινή περίοδο είναι 130.Οι µόνιµοι κάτοικοι είναι περίπου 463 άτοµα. Οι περισσότερες κατοικίες είναι χτισµένες µε τούβλο και τσιµέντο για περίοδο κατασκευής µετά το 1980, ενώ οι υπόλοιπες είναι χτισµένες µε πέτρα ως κύριο δοµικό υλικό και περίοδο κατασκευής πριν το 1980. Η κυριότερη µέθοδος θέρµανσης είναι οι λέβητες ξύλου µε µέση ισχύ στα 100 Μkcal περίπου και λέβητες πετρελαίου µε µέση ισχύ στα 60 Μkcal περίπου. Σύµφωνα µε την Ελληνική Στατιστική Αρχή (ΕΛ.ΣΤΑΤ.: Απογραφή 2011): - Οι µόνιµοι κάτοικοι είναι περίπου 463 άτοµα. - το σύνολο των κτιρίων είναι 307, εκ των οποίων 168 είναι κατοικίες, 3 είναι εκκλησίες µοναστήρια, 2 είναι σχολικό κτίριο, 1 είναι κατάστηµα γραφείο και τα υπόλοιπα 133 εξυπηρετούν άλλες χρήσεις, - 119 κτίρια κατασκευάστηκαν πριν το 1970, 43 πριν το 1980 και 145 µετά το 1980, - 26 είναι κατασκευασµένα από πέτρα, 175 από τούβλα τσιµεντόλιθους,100 από µπετόν, 6 από άλλο υλικό. Χρονολογίες κατασκευής κατοικιών Μετά το 1980 Αριθμός κατοικιών Μεταξύ 1950 και 1980 0 20 40 60 80 100 Εικόνα 3. Χρονολογίες κατασκευής κατοικιών 9
Μέθοδοι θέρμανσης Λέβητες Κάρβουνου Λέβητες Πετρελαίου Αριθμός κατοικιών Ξυλολέβητες 0 20 40 60 80 100 120 Εικόνα 4. Μέθοδοι θέρµανσης ανά κατοικία. Έκταση θερμαινόμενων χώρων (σε m^2) Λέβητες Κάρβουνου Λέβητες Πετρελαίου Έκταση θερμαινόμενων χώρων (σε m^2) Ξυλολέβητες 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Εικόνα 5. Μέθοδος θέρµανσης ανά έκταση Η συνολική έκταση θερµαινόµενων χώρων είναι περίπου 12950 m 2. Σύµφωνα µε τα στοιχεία που συλλέχθηκαν από τους κατοίκους, η ετήσια κατανάλωση καυσόξυλων ανέρχεται σε 3.240 τόνους. Το συγκεκριµένο χωριό δεν έχει δικαιώµατα σε ξυλεία έτσι οι κάτοικοι τα προµηθεύονται από το εµπόριο έτοιµα προς καύση. Το κόστος προµήθειας για κοµµένα ξύλα είναι 100-110 / tn. Οι κάτοικοι ξέρουν ότι το pelletείναι ακριβότερο και γνωρίζουν την καλύτερη απόδοση των λεβήτων. 10
1.3 Ενεργειακή αξιολόγηση κτιρίων και εκτίµηση θερµικών αναγκών οικισµού. Οικισµός ΘΕΡΜΙΚΗ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΟΙΚΙΣΜΟΥ Βεγόρα Κατηγορία Κτιρίων Κ Α Κ Β Κ Γ Σύνολο Κτίρια 39 0 91 130 ΜΚ Β m 2 (100m 2 ανά κτίριο) 3.900 0 9.100 13.000 kcal/h 312.000 0 318.500 630.500 KW 390 0 366 756 Επεξήγησεις: 1) ΜΚ Β Κτίρια των οικισµών µε υψόµετρο κάτω από 850 µέτρα. 2) Κ Α Κτίρια µε κύριο δοµικό υλικό την πέτρα που έχουν χτιστεί πριν το 1970. 3) Κ Β Κτίρια µε οπλισµένο σκυρόδεµα και οπτοπλινθοδοµή πριν το 1980 (χωρίς µόνωση). 4) Κ Γ Κτίρια µε οπλισµένο σκυρόδεµα και οπτοπλινθοδοµή µετά το 1980 (µε µόνωση). Το υψόµετρο του οικισµού Βεγόρα είναι 550 µέτρα. Λαµβάνοντας υπόψη τη συνολική θερµαινόµενη επιφάνεια και υποθέτοντας µέσο ύψος ορόφου 3 m, η συνολική θερµική απαίτηση των κτιρίων ανέρχεται στις 760kW περίπου. Λαµβάνοντας υπόψη τις θερµικές απώλειες του προτεινόµενου δικτύου (+20%) 760x 1.20 = 912kW και βαθµό απόδοσης λέβητα βιοµάζας (+20%) 912x 1.20 = 1.095kW Προεκτιµάτε η ονοµαστική θερµική ισχύς του συστήµατος κατ ελάχιστο σε 1,1ΜW. Συνεπώς η ονοµαστική ισχύς του λέβητα βιοµάζας προεκτιµάτε σε 1,1ΜW. 11
1.4 Προσδιορισµός βέλτιστου συστήµατος ρύθµισης θερµικού φορτίου µεταφοράς διανοµής και καµπύλες θερµοκρασιών. Το θερµικό φορτίο, που εξυπηρετεί τις ανάγκες τηλεθέρµανσης, κυµαίνεται µεταξύ της µέγιστης τιµής (περίοδοι αιχµής) µέχρι το 20% του ονοµαστικού θερµικού φορτίου, για θερµοκρασία περιβάλλοντος 15 C (όριο θέρµανσης). Το θερµικό αυτό φορτίο δίνεται από τη σχέση: όπου : Q : θερµικό φορτίο Q = m. Cp. (T S -T R ), m : παροχή µάζας του υπέρθερµου νερού Cp : ειδική θερµότητα νερού T S : θερµοκρασία προσαγωγής Τ R : θερµοκρασία επιστροφής Από την παραπάνω σχέση συµπεραίνεται ότι το θερµικό φορτίο Q, που µεταβάλλεται εποχιακά και ηµερήσια, µπορεί να ικανοποιηθεί, θεωρητικά, από άπειρα ζεύγη τιµών (m, T S -T R ). Επειδή οι θερµοκρασίες επιστροφής του θερµού νερού, T R, που εξαρτώνται από τις καταναλώσεις, προσδιορίζονται, οι µεταβλητές της παραπάνω σχέσης είναι ουσιαστικά η παροχή m και η θερµοκρασία προσαγωγής T S. Η παροχή m κυµαίνεται µεταξύ της µέγιστης τιµής που αντιστοιχεί στην ονοµαστική παροχή σχεδιασµού της εγκατάστασης (100% m ον ) µέχρι κάποιας ελάχιστης τιµής, έτσι ώστε οι βαθµοί απόδοσης των αντλητικών συγκροτηµάτων να παραµένουν σε παραδεκτά επίπεδα. 12
1.5 Κύρια χαρακτηριστικά συστήµατος. 1.5.1 Μονάδα παραγωγής θερµότητας. Η µονάδα παραγωγής θερµότητας µπορεί να είναι εγκατεστηµένη µέσα, κοντά ή και µακριά από την περιοχή που πρόκειται να θερµαίνει. Εικόνα 6.Κεντρικός σταθµός παραγωγής ενέργειας Εικόνα 7. Εξωτερική όψη κεντρικού λέβητα 13
Εικόνα 8. Εσωτερικά στοιχεία λέβητα 1. Χυτοσίδηρος καυστήρας 7 βαθµίδων παλινδροµικής κίνησης µε δυνατότητα καύσης υλικών ακόµα και µε υγρασία που ξεπερνά το 60%. 2. Φυσητήρας παροχής αέρα κύριας καύσης µε inverter. 3. Θυρίδες παροχής αέρα δευτερογενής καύσης που εξασφαλίζουν επιπλέον ελεγχόµενη παροχή αέρα στα καυσαέρια, εµπλουτισµό και ανάφλεξη τους για άριστη ποιότητα καύσης και µεγάλο βαθµό απόδοσης. 4. Ενισχυµένοι κοχλίες παροχής καυσίµου µεγάλης διατοµής µε δυνατότητα µεταφοράς Wood Chips µέχρι και τύπου G50. 5. Χυτοσίδηρο σύστηµα τροφοδοσίας µε περιστρεφόµενα διαµερίσµατα (SBP) παροχής υλικού καύσης, που εξασφαλίζει την προστασία από επιστροφή φωτιάς (star valves back burnp rotection). 6. ιπλοί κινητήρες τροφοδοσίας καυσίµου νέας γενιάς, υψηλής απόδοσης µε πολύ χαµηλή ενεργειακή κατανάλωση, που καλύπτουν όλες τις νέες Ευρωπαϊκές οδηγίες. 7. Σύστηµα αυτόµατου καθαρισµού στάχτης του θαλάµου καύσης µε κοχλίες και εξαγωγή σε δοχείο ή σε κεντρικό σύστηµα συλλογής υπολειµµάτων. 14
8. Θάλαµος καύσης επενδυµένος µε πυρίµαχο µπετόν µεγάλου πάχους στα σηµεία επαφής της φλόγας µε τα τοιχώµατα, που εξασφαλίζει πολύ µεγάλη αντοχή στις χηµικές διεργασίες και θερµοκρασίες που αναπτύσσονται στο θάλαµο καύσης. Η χρήση πυροµπετόν συµβάλει στην ανάπτυξη µεγάλων θερµοκρασιών στο φλογοθάλαµο το οµαλό στέγνωµα των υγρών υλικών και την πλήρη αποτέφρωση τους. 9. Εναλλάκτης κάθετων αυλών 4 διπλών διαδροµών µε ενσωµατωµένους επιβραδυντές που διασφαλίζουν το µέγιστο χρόνο επιβράδυνσης των καυσαερίων αυξάνοντας την αποδοτικότητα µε την ελάχιστη δυνατή εκποµπή καυσαερίων. 10. Σύστηµα καθαρισµού του εναλλάκτη µε αυτόµατη παλινδροµική κίνηση των επιβραδυντών ανά τακτά χρονικά διαστήµατα, που εξασφαλίζει την µέγιστη δυνατή µεταφορά θερµότητας στο νερό. 11. Ηλεκτρονικά ελεγχόµενος κινητήρας ελκυσµού και απαγωγής καυσαερίων προς την καµινάδα. 12. Αισθητήρας Lambdaελέγχου και βελτιστοποίησης της καύσης για µέγιστο βαθµό απόδοσης και µειωµένα καυσαέρια. 13. Φυσητήρας θερµού αέρα ταχείας ανάφλεξης για καύσιµο 1660W. 14. Αυτόµατη εξαγωγή στάχτης του καυστήρα. 1.5.2 Χαρακτηριστικά τµήµατα µιας τυπικής µονάδας θερµότητας. 1. Τµήµα παραλαβής-αποθήκευσης βιοµάζας Σιλό τροφοδοσίας βιοµάζας Αλυσοµεταφορέας καυσίµου 2. Τµήµα καύσης και θέρµανσης νερού Μεταλλικός θάλαµος καύσης Σχάρα καύσεως Ανεµιστήρας αέρα καύσης Λέβητας ζεστού νερού 15
3. Τµήµα διαχείρισης τέφρας και καυσαερίων Ταινία µεταφοράς τέφρας Σακόφιλτρο συγκράτησης ιπτάµενης τέφρας Καπνοδόχος 4. Αντλιοστάσιο κυκλοφορίας νερού τηλεθέρµανσης Το αντλιοστάσιο κυκλοφορίας, που θα εξυπηρετεί την κυκλοφορία του νερού στο δίκτυο διανοµής Το αντλιοστάσιο διανοµής, που θα εξυπηρετεί την κυκλοφορία του νερού στο κλειστό κύκλωµα µεταξύ µονάδας παραγωγής και εναλλακτών θερµότητας 1.5.3 Σύστηµα µεταφοράς θερµότητας Αγωγοί. Αποτελείται από δίκτυο δίδυµων αγωγών για τη µεταφορά του υπέρθερµου νερού και του νερού επιστροφής από την περιοχή που θερµαίνουν και δίκτυο διανοµής το οποίο εγκαθίσταται µέσα στην πόλη χωριό µε κεντρικούς άξονες, κλάδους και διακλαδώσεις παροχής θερµότητας στους καταναλωτές, κατοικίες ή κτίρια (όπως το δίκτυο ύδρευσης ή φυσικού αερίου). Προτείνεται η εγκατάσταση δισωλήνιου συστήµατος υπογείων προµονωµένων αγωγών κατά ΕΝ253, όµοιο µε τα υφιστάµενα συστήµατα ΤΘ της ευρύτερης περιοχής. Στο σύστηµα αυτό υπάρχουν δύο αγωγοί προς κάθε καταναλωτή, ένας προσαγωγής και ένας επιστροφής. Το σύστηµα είναι έτσι σχεδιασµένο ώστε να µπορεί να τροφοδοτηθεί µε νερό θερµοκρασίας µέχρι και τους 105 ο C και να επιστρέψει ψυχρότερο από 65 ο C. Οι αγωγοί που θα χρησιµοποιηθούν θα έχουν τα πιο κάτω τεχνικά χαρακτηριστικά : ιάµετρος Πρωτεύον δίκτυο (από DN-400 έως DN-125) ευτερεύον δίκτυο (από DN-200 έως DN-40) 16
Tερµατικό δίκτυο προς τους καταναλωτές (Προµονωµένοι εύκαµπτοι αγωγοί από δικτυωµένο πολυαιθυλένιο PEX, µόνωση διογκωµένης πολυουρεθάνης και εξωτερικό περίβληµα από σκληρό πολυαιθυλένιο Φ63 έως Φ32). Πάχος (σύµφωνα µε τα σχέδια της µελέτης) : 6,3. 7,1. 8 ή 8,8mm Υλικό αγωγού (ΧάλυβαςSt37.2) Το περίβληµα του αγωγού θα είναι κατασκευασµένο από πολυαιθυλένιο (HDPE). Η θερµική µόνωση που τοποθετείται µεταξύ του εσωτερικού χαλύβδινου αγωγού και του περιβλήµατος θα αποτελείται από στερεό αφρό πολυουρεθάνης (PUR). Ο συντελεστής θερµικής αγωγιµότητας της µόνωσης δεν θα πρέπει να ξεπερνά τα 0,027 W/MK στους 50 C. Οι σωληνώσεις είναι προµονωµένοι χαλύβδινοι αγωγοί µε εξωτερική προστατευτική επένδυση και χωρίς κενό αέρα ανάµεσα στο θερµοµονωτικό υλικό και το εξωτερικό περίβληµα αλλά έχουν µια ειδική προστασία (φύλλο πολυουρεθάνης) που εµποδίζει την υγρασία να µπει µέσα στο θερµοµονωτικό υλικό. Τα τρία βασικά στοιχεία των αγωγών, δηλ. ο χαλυβδοσωλήνας, το θερµοµονωτικό υλικό και το εξωτερικό προστατευτικό περίβληµα είναι συγκολληµένα µεταξύ τους από το εργοστάσιο παραγωγής και αποτελούν µία συµπαγή ενότητα. Επίσης όλα τα ειδικά τεµάχια του δικτύου (γωνίες, διακλαδώσεις, καµπύλες κλπ.) είναι προκατασκευασµένα. Ο εντοπισµός των διαρροών στο σύστηµα αυτό γίνεται µε την τοποθέτηση ειδικού καλωδίου (αισθητήριο διαρροών) σε όλο το µήκος του αγωγού, το οποίο ελέγχει συνεχώς και εντοπίζει το σηµείο διαρροής. 17
Εικόνα 9. ίκτυο εντός οικισµού (όρυγµα) Εικόνα 10. ίκτυο διανοµής 18
Εικόνα 11. Μονωµένος σωλήνας µε αισθητήριο διαρροών Κλάση µόνωσης Προτείνεται κλάση µόνωσης των προµονωµένων αγωγών τουλάχιστον 2. 1.5.4 Σύνδεση καταναλωτών. Στο χώρο του λεβητοστασίου των κτιρίων εγκαθίσταται ένας Θερµικός Υποσταθµός Καταναλωτών (ΘΥΚ). Αυτός αποτελείται από ύο κυκλώµατα σωληνώσεων, το πρωτεύον, όπου και κυκλοφορεί το νερό του δικτύου της Τ/Θ, και το δευτερεύον, όπου κυκλοφορεί το νερό που ήδη κυκλοφορούσε στο λέβητα Τον εναλλάκτη Τον ελεγκτή ΘΥΚ Το θερµιδόµετρο, την ηλεκτροβάνα, τον εξωτερικό αισθητήρα κ.α. Προτείνεται η σύνδεση των κτιρίων στο δίκτυο µε την παρεµβολή θερµικού εναλλάκτη / υποσταθµού. Το κόστος του ΘΥΚ ανέρχεται στο ποσό των 3.000 περίπου και επιβαρύνει τον καταναλωτή. 19
Εικόνα 12.Θερµικός Υποσταθµός Καταναλωτών Το θερµό (έως 105ºC) νερό του δικτύου διανοµής συνδέεται έµµεσα µε την εγκατάσταση του κτιρίου µε την χρησιµοποίηση εναλλάκτη θερµότητας. Τα πλεονεκτήµατα της έµµεσης σύνδεσης είναι ότι η εγκατάσταση θέρµανσης δεν επηρεάζεται ούτε από την πίεση ούτε από την ποιότητα του νερού του δικτύου τηλεθέρµανσης. Ο ελεγκτής του ΘΥΚ λαµβάνει δεδοµένα θερµοκρασίας από το πρωτεύον, το δευτερεύον και του περιβάλλον και µέσω κατάλληλων καµπύλων αντιστάθµισης, ρυθµίζει την ηλεκτροβάνα ροής ώστε να παραδίδει τόση θερµότητα στο κτίριο, όση οι συνθήκες περιβάλλοντος απαιτούν συνυπολογιζόµενης της θερµικής αδράνειας του κτιρίου. Προτείνεται θερµικός υποσταθµός έµµεσης σύνδεσης. Στην περίπτωση αυτή το θερµό ή υπέρθερµο νερό του δικτύου τηλεθέρµανσης συνδέεται µε το κύκλωµα νερού της εγκατάστασης θέρµανσης κάθε κτιρίου µέσω ενός εναλλάκτη θερµότητας (Εικόνα 12). Τα πλεονεκτήµατα της έµµεσης σύνδεσης είναι ότι η εγκατάσταση θέρµανσης δεν επηρεάζεται ούτε από την πίεση ούτε από την 20
ποιότητα του νερού του δικτύου τηλεθέρµανσης. Μειονέκτηµα αποτελεί το επιπλέον κόστος για τον εναλλάκτη και το δοχείο διαστολής, που είναι απαραίτητο στην εγκατάσταση κάθε κτιρίου. Μια τυπική διάταξη υποσταθµού µε έµµεση σύνδεση, σε δισωλήνιο σύστηµα θέρµανσης θερµού νερού περιγράφεται παρακάτω. 21
Εικόνα 13. Έµµεσο σύστηµα Στην περίπτωση αυτή η ρύθµιση της θερµοκρασίας γίνεται µέσω µιας ρυθµιστικής βαλβίδας, η οποία ρυθµίζει την παροχή του νερού µέσα στον εναλλάκτη θερµότητας. Με την αυξοµείωση της παροχής του νερού του δικτύου (σταθερής θερµοκρασίας) στον εναλλάκτη, ρυθµίζεται η θερµοκρασία προσαγωγής του θερµού νερού στο κτίριο. Η ρύθµιση γίνεται συνήθως ανάλογα µε την εξωτερική θερµοκρασία. Για µονοκατοικίες και µικρά κτίρια υπάρχουν προκατασκευασµένοι υποσταθµοί, πλήρως συναρµολογηµένοι και µε όλα τα απαραίτητα όργανα και συσκευές 22
Θερµοκρασίες µέσου Επειδή η εγκατάσταση τηλεθέρµανσης σχεδιάζεται έτσι ώστε να συνεργάζεται αρµονικά µε τις ήδη υπάρχουσες εσωτερικές εγκαταστάσεις κεντρικής θέρµανσης των οικοδοµών, οι οποίες διαστασιολογούνται για ονοµαστικές θερµοκρασίες 80 90 C, θα πρέπει η θερµοκρασία προσαγωγής των δικτύων διανοµής και µεταφοράς να είναι µεγαλύτερη αυτών των τιµών. Καθορίζεται σαν ονοµαστική θερµοκρασία διανοµής (στον καταναλωτή) η θερµοκρασία των 115 C, µε δυνατότητα λειτουργίας µέχρι και 120-130 C, για πιθανή κάλυψη αιχµών. Έτσι επιτυγχάνεται το µεγαλύτερο εύρος θερµοκρασιακής πτώσης προσαγωγής επιστροφής, µε ταυτόχρονη εγκατάσταση δικτύου διανοµής αποτελούµενου από προµονωµένους αγωγούς που εγκαθίστανται µε προέκταση απ ευθείας στο έδαφος και αποτελούν την πλέον εξελιγµένη τεχνολογία, για µέγιστη θερµοκρασία λειτουργίας που δεν υπερβαίνει τους 130 C. Επιλέγεται έτσι εποχιακή ρύθµιση θερµοκρασίας προσαγωγής µεταξύ 80 C και 120 C, ενώ οι θερµοκρασίες επιστροφής αναµένεται να κυµαίνονται µεταξύ 50 C και 70 C. Καύσιµο Όπως έχει προκύψει και από την ως τώρα έρευνα, ήδη όλοι σχεδόν οι κάτοικοι χρησιµοποιούν καυσόξυλα ως καύσιµο, που προέρχεται από την τοπική βιοµάζα και από το εµπόριο καυσόξυλων. Η προµήθεια µάλιστα των καυσόξυλων σε µεγαλύτερη ποσότητα και σε κεντρικό σηµείο συγκέντρωσης, αναµένεται να µειώσει το κόστος προµήθειας, τόσο όσο αφορά στην τοπική βιοµάζα, όσο και στα καυσόξυλα του εµπορίου. Εικόνα 14. ιαθεσιµότητα υπολειµµάτων υλοτοµίας στην υτική Μακεδονία (Πλατύφυλλα και κωνοφόρα δάση). 23
Εικόνα 15. υτική Μακεδονία: Εκτίµηση δυναµικού βιοµάζας 2007/2012 (Πηγή ΕΛ.Γ.Α Στατιστικές) Βιοµάζα (γενικά) Η βιοµάζα αποτελεί µία από τις πλέον χρησιµοποιούµενες πηγές ενέργειας. Είναι δε, αποτέλεσµα φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, η οποία είναι µια φωτοχηµική διεργασία κατά την οποία οι φυτικοί οργανισµ µοί χερσαίας ή υδρόβιας προέλευσης, µετασχηµατίζουν την ηλιακή ενέργεια σε οργανική ουσία χρησιµοποιώντας σαν βασικές πρώτες ύλες : νερό, ανόργανα άλαταα και διοξείδιο του άνθρακα µε παράλληλη αποδέσµευση Ο 2, που επιστρέφει στην ατµόσφαιρα. Ως Βιοµάζα ορίζεται (ASTM/1981) κάθε οργανική ύλη που είναι διαθέσιµη σε ανανεώσιµη βάση, περιλαµβανοµένων των ενεργειακών καλλιεργειών, των υποπροϊόντων ή καταλοίπων των δασικών προϊόντων, των παραπροϊόντων ή των υπολειµµάτων γεωργικών καλλιεργειών, των ζωικών αποβλήτων, του οργανικού κλάσµατος των αστικών απορριµµάτων και των υδρόβιων φυτών. Με βάση την πηγή προέλευσης, τα ανανεώσιµα αποθέµατα βιοµάζας δύναται να κατηγοριοποιηθούν σε: απόβλητα δασική βιοµάζα ξύλο, υπολείµµατα δασικής ξυλείας (φλοιοί, κλαδιά και πριονίδια) δένδρα, θάµνοι και υπολείµµατα του δασικού κύκλου 24
ενεργειακές καλλιέργειες ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ Άνθρακας 49% Οξυγόνο 43% Υδρογόνο 6% Θείο 0,05% Στάχτη 0,95% (K, Na, Ca, Mg, Si, κλπ.) Άζωτο 1% Εικόνα 16. Τυπική σύσταση βιοµάζας ασική βιοµάζα Η παραγωγή των δασικών προϊόντων γίνεται είτε µε το σύστηµα της δι αυτεπιστασίας εκµετάλλευσης, µε ανάθεση των υλοτοµικών εργασιών και των εργασιών µετατόπισης µέσω της ΚΕ (Κρατική Εκµετάλλευση ασών), είτε µε παραχώρηση των ληµµάτων στους δασικούς συνεταιρισµούς µε βάση το Προεδρικό ιάταγµα 126/1986. Με το τελευταίο τα δηµόσια δάση παραχωρούνται για εκµετάλλευση, συντήρηση και βελτίωση στους δασικούς συνεταιρισµούς. Οι δασικοί συνεταιρισµοί, γενικά, προτιµούν να παράγουν ξύλο χοντρών διαστάσεων και όχι δασικά προϊόντα, που έχουν µεγάλο κόστος παραγωγής σε σχέση µε το τιµή διάθεσής τους (ξύλο θρυµµατισµού και καυσόξυλο). Υπάρχει δηλαδή εγκατάλειψη του βιοµηχανικού ξύλου και του καυσόξυλου στον υλοτόµο. Η διαχείριση των δασών βασίζεται σε εγκεκριµένες διαχειριστικές µελέτες, οι οποίες έχουν δεκαετή διάρκεια ισχύος και καθορίζουν τις προτεινόµενες, κατά έτος και κατηγορία ξυλείας, ποσότητες δασικών προϊόντων, που µπορούν να εξαχθούν, από συγκεκριµένες κάθε φορά συστάδες, χωρίς να θιγεί η λειτουργικότητα, η υγεία και η αειφορική διαχείριση των δασών. Η συνολική, εξαγόµενη ποσότητα δασικών προϊόντων, επηρεάζεται σηµαντικά αφενός, από το ύψος των ετησίων χορηγούµενων πιστώσεων που 25
αφορούν την εκτέλεση των υλοτοµικών εργασιών και αφετέρου, από τη ζήτηση που υπάρχει από τους ασικούς Συνεταιρισµούς. Η διαχείριση µέχρι σήµερα των υπολειµµάτων, που προκύπτουν από τις υλοτοµίες, βασίζεται κυρίως στην ατελή χορήγηση σε µόνιµους κατοίκους συγκεκριµένων οικισµών, που βρίσκονται εντός ή συνορεύουν µε διαχειριζόµενα δηµόσια δάση, του δικαιώµατος συλλογής των εν λόγω υπολειµµάτων, για την κάλυψη των ατοµικών τους αναγκών. Καυσόξυλα Είναι το λεπτών διαστάσεων στρογγυλό ξύλο καθώς και το σχιστό, που λόγω πολλών ελαττωµάτων δεν µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως τεχνικό ξύλο. Η καλλιέργεια και ανόρθωση των ελληνικών δασών αναµένεται να οδηγήσει στο µέλλον σε µείωση της παραγωγής καυσόξυλων. Σήµερα, εκτός από ένα µικρό ποσοστό (περίπου 20% των καυσόξυλων εµπορίου) «ξύλο θρυµµατισµού» για παραγωγή µοριοσανίδων στη βιοµηχανία, η υπόλοιπη παραγωγή καυσόξυλων καταναλώνεται για κάλυψη αναγκών θέρµανσης κυρίως και λιγότερο για µαγείρεµα. Γενικά, οι παράγοντες που επηρεάζουν την κατανάλωση του καυσόξυλου είναι: Ο πληθυσµός, το βιοτικό επίπεδό του και οι µεταβολές αυτού (η άνοδος του βιοτικού επιπέδου έχει σαν αποτέλεσµα κάποια παράλληλη αύξηση της κατανάλωσης του καυσόξυλου στα αστικά κέντρα και στις εξοχικές κατοικίες, γιατί υπάρχει η τάση λειτουργίας τζακιού). Το ποσοστό του αγροτικού πληθυσµού (επειδή κατά κανόνα ο αγροτικός πληθυσµός τείνει να καλύψει τις ανάγκες του από τους τοπικούς φυσικούς πόρους). Το είδος της αγροτικής κατοικίας, το µέγεθος και τη τεχνολογία θερµικής µόνωσης αυτής. 26
Η τεχνολογία της καύσης του ξύλου για την παραγωγή της θερµικής ενέργειας. Οι κλιµατικές συνθήκες, που επικρατούν στην περιοχή. Η πολιτική παρέµβασης του κράτους στην αγορά καυσόξυλου. Το θερµιδικό περιεχόµενο του ξύλου σε σχέση µε την τιµή των άλλων καυσίµων και το σχετικό κόστος µετατροπής αυτών σε θερµική ενέργεια. Η χρησιµοποίηση των καυσόξυλων σε τηλεθερµάνσεις χωριών και πόλεων αποτελεί τεχνολογία ήδη δοκιµασµένη και επιτυχηµένα διαδοµένη σε πολλές χώρες του κόσµου. Το ενεργειακό περιεχόµενο της εν λόγω βιοµάζας εξαρτάται από το είδος του ξύλου. Έχουν βρεθεί µεγάλες διαφορές στη θερµαντική αξία των διαφόρων ειδών ξύλου, οι οποίες κυµαίνονται από 3.900-5100 kcal/kg. Για τα πλατύφυλλα (οξιά, δρυς) η µέση θερµαντική αξία ανέρχεται σε 4,7Μcal/kg περίπου, ενώ για τα κωνοφόρα (πεύκο) σε 4,8Μcal/kg περίπου. Για λόγους ασφαλείας υπολογισµών και σύµφωνα µε την ΑΠ. 6/Β/οικ.11038 ΦΕΚ 15266/27-7-1999 περί κατευθύνσεων διεξαγωγής ενεργειακών επιθεωρήσεων, η Κατώτερη Θερµογόνος ύναµη του ξύλου λαµβάνεται για τις ανάγκες της παρούσης, ίση µε 3,5 Mcal/kg. Χαρακτηριστικά προτεινόµενης βιοµάζας. Για απλοποίηση της λειτουργίας και της προµήθειας καυσίµου (βιοµάζα) τα χαρακτηριστικά πρέπει να είναι τα εξής: ιαστάσεις : < 5 cm σε κάθε διάσταση στο 100% Υγρασία : 40 % µέγιστη Θερµογόνος δύναµη : 2.000 5.000 kcal/kg Τέφρα : < 10% Το καύσιµο δεν θα πρέπει να περιέχει ξένα σώµατα (χώµα, πέτρες, µέταλλα). Το σηµείο τήξης της τέφρας πρέπει να είναι µεγαλύτερο από 1050 27
Για τα εν λόγω καύσιµα η βέλτιστη τεχνολογία είναι η καύση µε παλινδροµικά κινούµενη εσχάρα µε τα εξής πλεονεκτήµατα: 1. Αυτόµατη εξαγωγή τέφρας από το θάλαµο. εν απαιτείται χειροκίνητος καθαρισµός της εστίας καύσης µε ότι αυτό συνεπάγεται σε χρόνο και κόπο. 2. Η συνεχής εξαγωγή τέφρας αποτρέπει τη δηµιουργία υαλοποιήσεων και συσσωµατωµάτων. 3. Το σύστηµα καύσης είναι ευέλικτο και µπορεί να προσαρµοστεί σε πληθώρα καυσίµων µε διαφορετικά χαρακτηριστικά κοκκοµετρίας, υγρασίας και τέφρας. 28
1.6 Εκτίµηση προϋπολογισµού. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΠΡΟΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΟΙΚΙΣΜΟΥ Οικισµός Προµήθεια και πλήρης εγκατάσταση του δικτύου σωληνώσεων Προµήθεια και εγκατάσταση θερµικών υποσταθµών Λεβητοστάσιο (Οικίσκος, λέβητας, κυκλοφορητές, δοχείο αδρανείας) Σιλό αποθήκευσης, αυτόµατη τροφοδοσία, φίλτρο κατακράτησης σωµατιδίων ίκτυο διανοµής (παροχές καταναλωτών) Ηλεκτρολογικές Εργασίες Προµήθεια Εξοπλισµού Σύνολο µέτρων 4106 Τεµάχια 120 Τεµάχια 1 Τεµάχια 1 Τεµάχια 120 Τεµάχια 1 Τιµή /µέτρο 160 Τιµή / Τεµάχιο 2.440 Τιµή / Τεµάχιο 80.000 Τιµή / Τεµάχιο 18.000 Τιµή / Τεµάχιο 1.800 Τιµή / Τεµάχιο 11.000 Βεγόρα Συνολική τιµή αγωγών 656.960 Σύνολο τιµής 292.800 Σύνολο τιµής 80.000 Σύνολο τιµής 18.000 Σύνολο τιµής 216.000 Σύνολο τιµής 11.000 Σύνολο Προϋπολογισµού 1.274.760 χωρίς Φ.Π.Α Η εκτίµηση είναι να συνδεθούν 120 σπίτια από το σύνολο των 130. Σύστηµα επεξεργασίας επίσης δασικής βιοµάζας δεν θα απαιτηθεί, εφόσον οι προµηθευτές καυσόξυλου του εµπορίου έχουν τη δυνατότητα προµήθειας καυσόξυλων καταλλήλων διαστάσεων. Επίσης, οι παραπάνω εκτιµήσεις ισχύουν για χρονικό ορίζονται 20-ετίας, καθώς δεν αναµένεται αύξηση του πληθυσµού για το προσεχές διάστηµα. Σύνολο: ~1.274.760 προ ΦΠΑ, ~1.567.955 µε ΦΠΑ. 29
Εικόνα 17. Προτεινόµενη όδευση. 30
1.7 Κόστος µετατροπής κατοικιών. Το κόστος µετατροπής των κατοικιών αφορά στο κόστος τοποθέτησης των υποσταθµών των εναλλακτών θερµότητας και αντικατάστασης των προηγούµενων συστηµάτων θέρµανσης στα σπίτια των καταναλωτών. Το κόστος αυτό είναι σηµαντικό εφόσον αναφέρεται σε ήδη υπάρχουσες κατοικίες που έχουν ήδη άλλου τύπου συστήµατα θέρµανσης. Αντίθετα, όταν οι κατοικίες είναι νεόκτιστες το κόστος αυτό µειώνεται σηµαντικά. Σε γενικές γραµµές το κόστος µετατροπής των κτιρίων είναι ελάχιστο για χρήστες που χαρακτηρίζονται από υψηλή κατανάλωση και µέγιστο για χρήστες που χαρακτηρίζονται από µικρή κατανάλωση. Επίσης, το κόστος µετατροπής των κατοικιών των καταναλωτών όσον αφορά σε µεγάλα συστήµατα τηλεθέρµανσης, αναλαµβάνεται συνήθως από τους ίδιους τους καταναλωτές ή σε πολλές περιπτώσεις µοιράζεται µεταξύ του συστήµατος τηλεθέρµανσης και του καταναλωτή, κίνηση που αποτελεί καλή στρατηγική µάρκετινγκ για την προσέγγιση περισσότερων πελατών. Γενικά, το κόστος αυτό αποτελεί σηµαντικό παράγοντα του αρχικού κόστους καθώς είναι δύσκολα διαχειρίσιµο και δύναται να αποτελέσει εµπόδιο στην προσέγγιση πελατών. Όσον αφορά σε συστήµατα τηλεθέρµανσης µεγάλου µεγέθους όσο το µέγεθος της θερµικής κατανάλωσης των χρηστών µειώνεται ή η δυσκολία µετατροπής των κατοικιών τους λόγω του προϋπάρχοντος συστήµατος θέρµανσης αυξάνεται τόσο πιο αντίοικονοµικό είναι για το σύστηµα να αναλάβει το κόστος µετατροπής. Παρόλα αυτά, στην παρούσα µελέτη, και εφόσον µιλάµε για συστήµατα τηλεθέρµανσης µικρού µεγέθους (µικροί οικισµοί από 20 κατοικίες) το κόστος µετατροπής είναι υψηλό αλλά λόγω του χαµηλού κόστους των σωληνώσεων µπορεί να αναληφθεί από το σύστηµα τηλεθέρµανσης εξ ολοκλήρου. Συνεπώς, βάσει των παραπάνω και των αντίστοιχων ευρεθέντων εκτιµήσεων θεωρείται το εύρος της τιµής κόστους µετατροπής των κατοικιών των χρηστών ως: Τιµή µετατροπής κτιρίων = 7,542 22,622 /ΜWhth 31
1.8 Κλιµατολογικά στοιχεία Θερµοκρασίες περιβάλλοντος ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΖΩΝΗ ΖΩΝΗ Α ΖΩΝΗ Β ΖΩΝΗ Γ ΖΩΝΗ ΝΟΜΟΙ Ηράκλειο, Χανιά, Ρέθυµνο, Λασίθι, Κυκλάδες, ωδεκάνησα, Σάµος, Μεσσηνία, Λακωνία, Αργολίδα, Ζάκυνθος, Κεφαλονιά, Ιθάκη Κορινθία, Ηλεία, Αχαΐα, Αιτωλοακαρνανία, Φθιώτιδα, Φωκίδα, Βοιωτία, Αττική, Εύβοια, Μαγνησία, Σποράδες, Λέσβος, Χίος, Κέρκυρα, Λευκάδα, Θεσπρωτία, Πρέβεζα, Άρτα Αρκαδία, Ευρυτανία, Ιωάννινα, Λάρισα, Καρδίτσα, Τρίκαλα, Πιερία, Ηµαθία, Πέλλα, Θεσσαλονίκη, Κιλκίς, Χαλκιδική, Σέρρες, Καβάλα, ράµα, Θάσος, Σαµοθράκη, Ξάνθη, Ροδόπη, Έβρος Γρεβενά, Κοζάνη, Καστοριά, Φλώρινα Εικόνα 18. ιαχωρισµός της Ελληνικής επικράτειας σε κλιµατικές ζώνες κατά νοµούς ΤΟΤΕΕ 20701-1/2010 32
Σύµφωνα µε την ΤΟΤΕΕ 20701-3/2010 η περιοχή του έργου ανήκει στην κλιµατική ζώνη µε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά θερµοκρασιακά µεγέθη ( ο C). Ως θερµοκρασία υπολογισµού των εγκαταστάσεων στην περιοχή λαµβάνεται αυτή των -12 C περίπου. Στον ακόλουθο πίνακα παρουσιάζονται στοιχεία βαθµοηµερών θέρµανσης µε θερµοκρασία αναφοράς 18 ο C διαφόρων περιοχών της Ελλάδος, µεταξύ των οποίων και το Αµύνταιο. ενώ η περίοδος θέρµανσης ανέρχεται σε 2.537 βαθµοηµέρες ξηρού θερµοµέτρου σε θερµοκρασία αναφοράς 18 ο C (ΤΟΤΕΕ 20701-3/2010). ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΟΚΤ ΝΟΕ ΕΚ ΣΥΝΟΛΟ ΑΜΥΝΤΑΙΟ 543 428 350 192 37 167 330 490 2537 ΚΟΖΑΝΗ 487 400 344 192 37 140 300 437 2337 ΑΘΗΝΑ 239 207 177 60 78 186 947 ΘΕΣ/ΝΙΚΗ 394 314 254 111 53 207 344 1677 ΗΡΑΚΛΕΙΟ 183 162 140 45 39 133 702 ΚΟΜΟΤΗΝΗ 409 330 291 147 87 216 341 1821 Εικόνα 19.Βαθµοηµέρες θέρµανσης (θ.α. 18 o C) 33
34
35
36
1.9 Οφέλη από την εγκατάσταση τοπικού δικτύου ΤΘ και λέβητα βιοµάζας. Η εγκατάσταση ενός συστήµατος ΤΘ στον οικισµό θα επιφέρει τα ακόλουθα οφέλη: 1) Η προµήθεια των καυσόξυλων σε µεγαλύτερη ποσότητα και σε κεντρικό σηµείο συγκέντρωσης, αναµένεται να µειώσει το κόστος προµήθειας, όσο αφορά τα καυσόξυλα του εµπορίου. 2) Ελέγχεται πολύ πιο εύκολα η απόδοση του συστήµατος καύσης-λέβητα, εξοικονοµώντας ακόµη περισσότερους οικονοµικούς και ενεργειακούς πόρους. 3) Ελέγχονται πολύ πιο εύκολα οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της καύσης, µε την προσθήκη των κατάλληλων φίλτρων. 4) Εξοικονόµηση χρόνου και βελτίωση του δείκτη άνεσης των κατοίκων. Σύµφωνα µε την έκθεση του ΤΕΙ υτικής Μακεδονίας για το χωριό Βεγόρα, οι κάτοικοι του οικισµού είναι εξαιρετικά θετικοί στο ενδεχόµενο εγκατάστασης συστήµατος ΤΘ: 1) Λόγω άνεσης. 2) Λόγω εξοικονόµησης πόρων, καθώς βελτιώνεται η τιµή προµήθειας καυσίµου και ελέγχεται και βελτιώνεται η απόδοση του συστήµατος. 3) Λόγω της βελτίωσης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. 37
1.10Σχηµατικό διάγραµµα δικτύου τηλεθέρµανσης. Εικόνα 20. ιάγραµµα σωληνώσεων - καταναλωτών. 38
1.11 Ερωτηµατολόγια κατοίκων οικισµού. 1.11.1 Αλλαγή µεθόδου θέρµανσης. Ιστορικά, η χρήση του ξύλου για τη θέρµανση µειώθηκε την προηγούµενη δεκαετία, λόγω της σταθερότητας στη χαµηλή τιµή του πετρελαίου θέρµανσης, οπότε και πολλά σπίτια εξοπλίστηκαν µε λέβητες πετρελαίου και δίκτυο θερµαντικών σωµάτων. Όµως µετά την οικονοµική κρίση των τελευταίων ετών, η χρήση του πετρελαίου πρακτικά εγκαταλείφτηκε και επανήλθε η χρήση του ξύλου. Παρόλα αυτά: 1) Λόγω της γνώσης όλων των κατοίκων για τα πλεονεκτήµατα της τηλεθέρµανσης (µικρό κόστος εγκατάστασης, µικρό κόστος λειτουργίας, ευκολία λειτουργίας), αφού το Αµύνταιο, η Λεβαία και ο Φιλώτας βρίσκονται πολύ κοντά και 2) Λόγω της γήρανσης του πληθυσµού και της δυσκολίας του εφοδιασµού µε ξύλα που έχει αυτή η ευαίσθητη οµάδα πληθυσµού, ήταν αδιαµφισβήτητη η διάθεση της συντριπτικής πλειονότητας του πληθυσµού να αλλάξει µέθοδο θέρµανσης. Ήταν επίσης αδιαµφισβήτητη η διάθεση του κόσµου να αντικαταστήσει την υπάρχουσα µέθοδο θέρµανσης µόνο µε την τηλεθέρµανση. Θα προτιμούσατε λειτουργία της παλιάς μεθόδου θέρμανσης σε σπανιες περιπτώσεις (πχ αστοχία νέας μεθόδου ή διακύμανση τιμής της) Κατοικίες Θα προτιμούσατε ύπαρξη παλιάς μεθόδου θέρμανσης και λειτουργία μιας νέας επικουρικά; Κατοικίες Θα προτιμούσατε πλήρη αντικατάσταση της μεθόδου θέρμανσης (Προσθήκη από τον κόσμο - Μόνο αν έχει τα χαρακτηριστικά 0 20 40 60 80 100 120 140 Εικόνα 21.Αλλαγή µεθόδου θέρµανσης 39
1.11.2 Χρήση βιοµάζας. Ήταν υψηλό το ποσοστό των κατοίκων που γνώριζαν θέµατα εγκατάστασης, χρήσης και κόστους µεθόδων θέρµανσης από βιοµάζα. Γνώριζαν σχεδόν όλοι τι είναι το pellet, αν συµφέρει συγκριτικά µε τη θέρµανση µε ξύλα, το κόστος προµήθειας, κτλ. Επειδή το συγκεκριµένο χωριό δεν έχει δικαιώµατα σε ξυλεία, οι κάτοικοι τα προµηθεύονται, µε το κόστος για ξύλα έτοιµα για καύση να φτάνει τα 100-110 / tn. Μία µέση κατοικία 100 τετραγωνικών µέτρων στο συγκεκριµένο χωριό χρειάζεται ετησίως περίπου 20 µε 25 τόνους ξύλου, ανάλογα µε το πόσο ψυχρός είναι ο χειµώνας. Οι κάτοικοι ξέρουν ότι το pelletείναι ακριβότερο και γνωρίζουν την καλύτερη απόδοση των λεβήτων. Τέλος, θεωρούν πολύ θετική εξέλιξη την προσπάθεια για εγκατάσταση τηλεθέρµανσης, ακόµα και αν προέρχεται από βιοµάζα (ξύλα ή pellet) και θεωρούν πολύ θετικό το να γίνει εγκατάσταση που να καλύπτει οµάδες οικισµών Άλλο ( 45-60 Ευρώ / tn για ξύλο από συνεταιρισμο ενώ 300 Ευρώ / tn για pellet) Γνωρίζετε αν υπάρχει προμηθευτής pellet στην περιοχή; Φοβάστε για ζημιές στην οικία από τον καπνό της καύσης; Πιστεύετε ότι θα είναι πιο κουραστική η προμήθεια πρώτης ύλης και η τροφοδοσία pellet συγκριτικά με την NAI OXI Γνωρίζετε αν συμφέρει συγκριτικά με τη μέθοδο θέρμανσης που έχετε Ξέρετε τι είναι pellet ή μπρικέτα; 0 20 40 60 80 100 120 140 Εικόνα 22: Σύγκριση ξύλου pelletκατά την κρίση των κατοίκων. 40
1.12 Κοινωνικοοικονοµικές επιπτώσεις. Το έργο της τηλεθέρµανσης, από τη φύση του έργο υποδοµής κοινωνικού χαρακτήρα, δύναται ως ένα βαθµό να υποστηρίξει την ανάπτυξη της περιοχής. Είναι έργο του οποίου το όφελος σε καµία περίπτωση δεν πρέπει να εννοείται ως η συνεχής αύξηση των κερδών του φορέα λειτουργίας. Τα οφέλη του έργου θα πρέπει να αναζητηθούν περισσότερο στην κατεύθυνση της εθνικής οικονοµίας και του κοινωνικού συνόλου. Για τους παραπάνω λόγους, θα πρέπει ο φορέας υλοποίησης να αναζητήσει και να διασφαλίσει ικανοποιητικά ποσοστά χρηµατοδότησης, τα οποία θα εξασφαλίσουν µία εύρωστη οικονοµικά επιχείρηση. Η κοινωνικότητα του έργου θα πρέπει να γίνει κατανοητή από τους δηµότες πελάτες, στους οποίους ουσιαστικά θα ανήκει, ως δηµοτική επιχείρηση. Το έργο αυτό δίνει ουσιαστικά τη δυνατότητα στην τοπική κοινωνία να διαχειρισθεί ουσιαστικά µόνη της, αυτόνοµα, ένα σηµαντικό µερίδιο της τοπικής αγοράς αγορά θερµότητας καθετοποιώντας ολόκληρη την παραγωγική διαδικασία αυτής, αφού ουσιαστικά θα εµπλέκεται µε την τηλεθέρµανση σε όλες τις φάσεις της. Ο φορέας λειτουργίας του έργου θα απασχολήσει σε µόνιµη βάση άτοµα από την τοπική κοινωνία. Η υλοποίηση, τέλος, του έργου θα δηµιουργήσει ένα νέο τεχνολογικό status στην περιοχή δίνοντας την ευκαιρία, ιδιαίτερα στους νέους, να αποκτήσουν την εµπειρία και την τεχνογνωσία σε µία νέα για την περιοχή ενεργειακή τεχνολογία, που αξιοποιεί έναν ανανεώσιµο τοπικό πόρο. 41
1.13 Οφέλη τηλεθέρµανσης. 1. Περιβαλλοντικά οφέλη Νέα τεχνολογία Ο καταναλωτής µε την τηλεθέρµανση έχει: Καθαρότερο περιβάλλον -χωρίς καυσαέρια και οσµές (κατάργηση εκατοντάδων καµινάδων) Νέο εξοπλισµό & τεχνολογία Χωρίς κόστος κτήσης, εγκατάστασης Χωρίς µέριµνα για τη συντήρησή του Με ενσωµατωµένη τη Λειτουργία Αντιστάθµισης (Η/Υ διαχειρίζεται «έξυπνα» τη θέρµανση εξασφαλίζοντας τη θερµική άνεση των καταναλωτών µε κατανάλωση λιγότερης ενέργειας και κατά συνέπεια επιτυγχάνει εξοικονόµηση κόστους θέρµανσης) 2. ιαχειριστικά οφέλη Τεχνική υποστήριξη Ο καταναλωτής µε την τηλεθέρµανση απολαµβάνει: Ασφαλή θέρµανση (ζεστό νερό όχι καύσιµο) ιαθέσιµη επί 24ωρης βάσης όλο το χρόνο Χωρίς ανάγκη παραγγελίας καυσίµου- Χωρίς το άγχος της παραλαβής Άµεση εξυπηρέτηση και τεχνική υποστήριξη Συµβουλευτική υποστήριξη για θέµατα θέρµανσης 3. Οικονοµικά οφέλη Ταυτόχρονα είναι: Η Φθηνότερη πηγή οικιακής θέρµανσης Έως και 60% οικονοµικότερη από τα έξοδα µε τη χρήση πετρελαίου 42
Η πληρωµή της ενέργειας που χρησιµοποιήθηκε γίνεται 30 (περίπου) µέρες µετά την κατανάλωσή της Με τη δυνατότητα διακανονισµού εξόφλησης του κόστους θέρµανσης, ώστε να δοθεί η δυνατότητα σε όλα τα νοικοκυριά να απολαύσουν χωρίς άγχος το αγαθό της θέρµανσης 43
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΣΚΟΠΙΜΟΤΗΤΑ - ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΠΕΚΤΑΣΗΣ ΙΚΤΥΩΝ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΣΤΟΥΣ ΟΙΚΙΣΜΟΥΣ ΚΡΟΚΟΥ ΚΑΙ ΡΕΠΑΝΟΥ [10/09/2014] ΑΝΚΟ -ΦΟΝ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ 1-3, 50100 ΚΟΖΑΝΗ - http://www.anko.gr/ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΑΜΥΝΤΑΙΟΥ][02/2015] ΑΝΚΟ - ΦΟΝ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ 1-3, 50100 ΚΟΖΑΝΗ - http://www.anko.gr/ ΠΡΟΜΕΛΕΤΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΒΕΛΒΕΝΤΟΥ][27/09/2002] ΑΝΚΟ - ΦΟΝ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ 1-3, 50100 ΚΟΖΑΝΗ - http://www.anko.gr/ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΒΙΟΜΑΖΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΟΛΗ ΤΩΝ ΓΡΕΒΕΝΩΝ - ΤΕΕ ΤΜΗΜΑ. ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙ ΙΟ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΛΕΒΗΤΩΝ - KOMBIΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ-http://www.kombi.gr ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΛΕΒΗΤΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ (300KW 2.2MW)ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΤΑΙΡΙΑ ΣΑΜΟΥΚΑΤΣΙ ΗΣ - www.caminodesign.gr ΛΕΒΗΤΟΣΤΑΣΙΟ ΖΕΖΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ 2x15 MW ΜΕ ΚΑΥΣΗ ΒΙΟΜΑΖΑΣ - ΦΙΛΙΠΠΟΠΟΥΛΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ Α.Τ.Ε. - www.biomass.com.gr ΗΜΟΣ ΑΜΥΝΤΑΙΟΥ ΣΤΑΘΜΟΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ - http://www.0582.syzefxis.gov.gr/meteorologika.htm ΤΙΜΟΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΛΕΒΗΤΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΙΑΦΟΡΩΝ ΤΙΜΩΝ ΙΣΧΥΟΣ - http://www.thermostahlglobal.com/misc/boilerspricelist2015.pdf 44
ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΣΤΗΝ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΙΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - http://library.tee.gr/digital/m2413/m2413_moiras.pdf ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΚΑΚΑΤΕΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, ΧΡΥΣΟΠΟΛΙΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΕ ΘΕΜΑ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ ΠΟΛΕΩΝ - http://apothesis.teicm.gr/xmlui/bitstream/handle/123456789/659/kakates.pdf?sequenc e=1&isallowed=y ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΟΛΗ ΤΩΝ ΣΕΡΡΩΝ - https://www.google.gr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&ua ct=8&ved=0ahukewid3ko64mfmahvmbsakhaxac2oqfggvmaq&url=http% 3A%2F%2Fapothesis.teicm.gr%2Fxmlui%2Fbitstream%2Fhandle%2F123456789%2 F763%2F%25CE%25A0%25CE%25B1%25CF%2581%25CE%25BF%25CF%2585 %25CF%2583%25CE%25AF%25CE%25B1%25CF%2583%25CE%25B7%2520%2 5CE%25A4%25CE%25B7%25CE%25BB%25CE%25B5%25CE%25B8%25CE%25 AD%25CF%2581%25CE%25BC%25CE%25B1%25CE%25BD%25CF%2583%25C E%25B7%25CF%2582.ppt%3Fsequence%3D2%26isAllowed%3Dy&usg=AFQjCN EJqsF32WBglqiWk8M_iU4ZydhCzA&sig2=jCTol2kElBL4tONL5X9Jnw&bvm=bv. 121421273,d.ZGg BIOENAREA ΒΕΛΤΙΩΣHΤΩΝ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΩΝ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΙΟΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ Ε ΑΦΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ - http://www.bioenarea.eu/sites/www.bioenarea.eu/files/bioenarea_wcm- %20%20final%20publication.pdf ΤΙΜΟΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΛΕΒΗΤΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΙΑΦΟΡΩΝ ΤΙΜΩΝ ΙΣΧΥΟΣ http://www.alfa-therm.eu/ 45
46