ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ 36 ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΠΟΛΕΩΝ

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ 36 ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΠΟΛΕΩΝ Κ. Παπακώστας, Ν. Κυριάκης και Δ. Οικονόμου Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Ενεργειακός Τομέας, 54124 Θεσσαλονίκη, e-mail: dinpap@eng.auth.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η μέθοδος βαθμοημερών με μεταβλητή βάση (variable base degree day method) εφαρμόστηκε για την εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας και της κατανάλωσης καυσίμου, κατά τη διάρκεια της θερμαντικής περιόδου, σε κτίρια-μοντέλα μονοκατοικιών και πολυκατοικιών που θεωρήθηκε ότι βρίσκονται σε 36 διαφορετικές ελληνικές πόλεις. Η κατανάλωση ενέργειας υπολογίστηκε σε kwh/m 2 και η κατανάλωση καυσίμου σε lt πετρελαίου/m 2 κατοικήσιμης επιφάνειας. Οι ενεργειακοί υπολογισμοί περιέλαβαν τα θερμικά κέρδη από τον ήλιο και τις εσωτερικές πηγές θερμότητας των κτιρίων. Η κατανάλωση ενέργειας στους δύο τύπους κτιρίων υπολογίστηκε θεωρώντας τα κτίρια αρχικά χωρίς θερμική μόνωση και στη συνέχεια θερμομονωμένα σύμφωνα με τον Ελληνικό Κανονισμό Θερμομόνωσης. Από τα αποτελέσματα της εργασίας προκύπτουν συγκριτικά συμπεράσματα για τις 36 πόλεις που αφορούν στις ενεργειακές απαιτήσεις των κτιρίων για θέρμανση σε εποχιακή βάση. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να χρησιμεύσουν ως αναφορά για τον χωρισμό της Ελλάδας σε ενεργειακές ζώνες, με βάση την κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση, καθώς και για την διερεύνηση της σκοπιμότητας εφαρμογής διαφόρων συστημάτων θέρμανσης. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση είναι ζωτικής σημασίας στον σχεδιασμό ενός κτιρίου. Οι απαιτήσεις ενέργειας για τη θέρμανση του κτιρίου είναι από τους κυριότερους παράγοντες του λειτουργικού του κόστους και αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους δείκτες ενεργειακού σχεδιασμού. Οι απαιτήσεις αυτές εξαρτώνται κυρίως από το κλίμα της περιοχής, από τα υλικά κατασκευής του κτιρίου και από τον αρχιτεκτονικό του σχεδιασμό. Οι εσωτερικές πηγές θερμότητας και τα θερμικά κέρδη από τον ήλιο ασκούν επίσης μία επίδραση, διότι κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου ελαττώνουν κατά ένα ποσοστό, ανάλογα με την έντασή τους, την κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση. Ιδιαίτερα στα κτίρια κατοικιών, το σημαντικότερο ποσό ενέργειας κατά τη χρήση τους καταναλίσκεται για θέρμανση και η εκτίμηση της καταναλισκόμενης ενέργειας είναι ιδιαίτερα σημαντική. Μία απλή αλλά αξιόπιστη μέθοδος για την πρόβλεψη της ενεργειακής κατανάλωσης για θέρμανση, ιδιαίτερα σε κτίρια κατοικιών χωρίς παθητικά ηλιακά συστήματα, είναι η μέθοδος των βαθμοημερών μεταβλητής βάσης [1], [2]. Η μέθοδος αυτή είναι μία γενίκευση της κλασσικής μεθόδου των βαθμοημερών. Διατηρεί τη γενική ιδέα των βαθμοημερών αλλά ο υπολογισμός τους στη περίπτωση αυτή γίνεται με βάση τη θερμοκρασία ισορροπίας ( t ), που είναι η θερμοκρασία εκείνη του εξωτερικού περιβάλλοντος ( ), στην οποία το κτίριο δεν χρειάζεται ούτε ψύξη ούτε θέρμανση, δηλαδή οι συνολικές θερμικές απώλειες είναι ίσες με τα θερμικά κέρδη από τον ήλιο, τους ανθρώπους, τα φώτα και τις συσκευές. t o bal

Η μέθοδος δίνει απλά και γρήγορα μια εκτίμηση των μηνιαίων ή εποχιακών αναγκών σε ενέργεια, η οποία είναι ικανοποιητικά ακριβής όταν η εσωτερική θερμοκρασία και οι εσωτερικές πηγές ενέργειας του κτιρίου είναι σταθερές, και το σύστημα θέρμανσης λειτουργεί για όλη τη χειμερινή περίοδο με σταθερό βαθμό απόδοσης. Μία εκτεταμένη ανάλυση της μεθόδου καθώς και όλων των παραγόντων που υπεισέρχονται στις σχέσεις υπολογισμού των ενεργειακών απαιτήσεων ενός κτιρίου για θέρμανση, δίνονται στις αναφορές [3], [4]. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εκτίμηση των ενεργειακών απαιτήσεων και της κατανάλωσης καυσίμου για θέρμανση, σε κτίρια-μοντέλα μονοκατοικιών και πολυκατοικιών, τα οποία θερμαίνονται με συμβατικά συστήματα θέρμανσης (κεντρική θέρμανση θερμού νερού με λέβητα πετρελαίου). Για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων, η μέθοδος εφαρμόστηκε σε 36 ελληνικές πόλεις, οι οποίες καλύπτουν ένα σημαντικό τμήμα της ελληνικής επικράτειας. 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ 2.1 Βαθμοημέρες θέρμανσης Οι τιμές των βαθμοημερών σε διάφορες βάσεις, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των ενεργειακών απαιτήσεων των κτιρίων στην Αθήνα και τη Θεσσαλονίκη, προέκυψαν από την στατιστική επεξεργασία των ωριαίων μετρήσεων της θερμοκρασίας ξηρού θερμομέτρου του εξωτερικού αέρα των ετών 1983 έως 1992 [4], [5]. Τα θερμοκρασιακά δεδομένα ελήφθησαν από τους μετεωρολογικούς σταθμούς του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Για τις υπόλοιπες 34 πόλεις, οι βαθμοημέρες θέρμανσης σε διάφορες βάσεις υπολογίστηκαν από αξιόπιστο μοντέλο εκτίμησης [5], [6], [7], [8]. 2.2 Χαρακτηριστικά κτιρίων Για την εκτίμηση της απαιτούμενης ενέργειας για θέρμανση χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι κτιρίων, μία μονοκατοικία και μία πολυκατοικία. Τα δύο ιδεατά κτίρια, τα οποία σχεδιάστηκαν ειδικά για την παρούσα μελέτη, έγινε προσπάθεια να έχουν όσο το δυνατόν πιο απλό σχεδιασμό και τυπικά κατασκευαστικά χαρακτηριστικά (τοίχοι από τούβλα, δάπεδαοροφές-υποστηλώματα και δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα). Επίσης, τα δύο κτίρια-μοντέλα θεωρήθηκαν και στις 36 περιοχές με τις ίδιες συνθήκες δόμησης, ώστε τα αποτελέσματα των ενεργειακών υπολογισμών να είναι άμεσα συγκρίσιμα. α) Κτίριο μονοκατοικίας Το κτίριο της μονοκατοικίας (εικόνα 1) αποτελείται από ισόγειο και υπόγειο και είναι πανταχόθεν ελεύθερο. Έχει επίπεδη οροφή και στέγη από κεραμοσκεπή. Ανάμεσα στην στέγη και την επίπεδη οροφή υπάρχει κενός χώρος. Το μεγαλύτερο μέρος του υπογείου είναι μέσα στην γη ενώ ένα μέρος του είναι πάνω από την επιφάνεια της γης. Στο τμήμα του υπογείου που έρχεται σε επαφή με τον αέρα, υπάρχουν μικρά ανοίγματα για τον φωτισμό και εξαερισμό του χώρου. Τα ανοίγματά του κτιρίου (θύρες, παράθυρα) καλύπτουν περίπου το 19% της συνολικής παράπλευρης επιφάνειας πάνω από το έδαφος. Το εμβαδόν της κάτοψης τόσο του ισογείου όσο και του υπογείου είναι 98.92m 2 και ο λόγος των πλευρών του είναι περίπου 1:1.5. Το ύψος των ορόφων είναι 2.80 m. Οι επιφάνειες του κτιρίου αναλυτικά δίνονται στον Πίνακα 1. Για την θερμομόνωση του κτιρίου χρησιμοποιήθηκαν τυποποιημένα θερμομονωτικά υλικά, προκειμένου οι συντελεστές θερμοπερατότητας να πληρούν τον Ελληνικό Κανονισμό θερμομόνωσης (Πίνακας 2). Ο μέσος συντελεστής θερμοπερατότητας Κ m του κτιρίου για τις κλιματολογικές ζώνες Α, Β και Γ προέκυψε ίσος με 0.82, 0.76 και 0.65 W/m 2 K αντίστοιχα.

Το κτίριο θεωρήθηκε ότι θερμαίνεται εξ ολοκλήρου και ότι η θερμοκρασία του εσωτερικού αέρα διατηρείται σταθερή στους 20ºC. Ο ρυθμός εξαερισμού των χώρων θεωρήθηκε ίσος με μία ανανέωση του όγκου της κατοικίας ανά ώρα. Εικόνα 1. Κάτοψη ισογείου του κτιρίου της μονοκατοικίας πάνω από το έδαφος μέσα στο έδαφος Πίνακας 1: Επιφάνειες δομικών στοιχείων του κτιρίου της μονοκατοικίας ΤΥΠΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ: ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΔΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΔΟΜΙΚΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ [m 2 ] Βορράς Νότος Ανατολή Δύση Σύνολο ΙΣΟΓΕΙΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ ΤΟΙΧΟΙ 15.86 12.15 11.16 12.22 51.39 ΔΟΚΟΙ 7.70 6.88 5.23 5.23 25.03 ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 7.99 5.63 5.85 6.53 25.99 ΠΑΡΑΘΥΡΑ 7.65 10.35 4.37 2.63 25.00 ΟΡΟΦΗ 98.92 ΥΠΟΓΕΙΟ ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 1.54 1.88 1.95 2.18 7.54 ΤΟΙΧΟΙ 6.04 6.30 4.58 3.15 20.06 ΠΑΡΑΘΥΡΑ 1.80 1.20 0.60 1.80 5.40 ΔΑΠΕΔΟ 98.92 ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 4.31 5.25 5.46 6.09 21.11 ΤΟΙΧΟΙ 21.95 21.00 14.49 13.86 71.30 β) Κτίριο πολυκατοικίας Το κτίριο της πολυκατοικίας (εικόνα 2) είναι τριώροφο, σε συνεχές σύστημα δόμησης, με επίπεδη οροφή (τύπου αντεστραμμένου δώματος), με pilotis και με δύο διαμερίσματα ανά όροφο των 100 m 2. Κάθε διαμέρισμα έχει διαστάσεις κάτοψης 8.8x12.5 m και ύψος 3 m.

Πίνακας 2: Συντελεστές θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων της μονοκατοικίας πάνω από το έδαφος μέσα στο έδαφος ΤΥΠΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ: ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΔΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ [W/m 2 K] ΖΩΝΗ Α ΖΩΝΗ Β ΖΩΝΗ Γ ΧΩΡΙΣ ΘΜ 1 ΙΣΟΓΕΙΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΙ ΤΟΙΧΟΙ 0.726 0.726 0.616 0.977 ΔΟΚΟΙ 0.650 0.650 0.542 3.218 ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 0.650 0.650 0.542 3.218 ΠΑΡΑΘΥΡΑ 3.256 3.256 3.256 6.082 ΟΡΟΦΗ 0.427 0.427 0.427 2.576 ΥΠΟΓΕΙΟ ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 0.650 0.650 0.616 3.218 ΤΟΙΧΟΙ 0.680 0.680 0.563 4.129 ΠΑΡΑΘΥΡΑ 3.256 3.256 3.256 6.082 ΔΑΠΕΔΟ 1.130 1.130 1.668 3.140 ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 0.669 0.669 0.566 3.733 ΤΟΙΧΟΙ 0.700 0.700 0.577 5.024 ΘΜ=Θερμομόνωση Τα ανοίγματα είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στη βόρεια και νότια πλευρά του κτιρίου, και αντιπροσωπεύουν περίπου το 27% της εξωτερικής επιφάνειας. Οι πλευρές του κτιρίου με ανατολικό και δυτικό προσανατολισμό εφάπτονται σε κτίρια και δεν έχουν ανοίγματα. Ο συνολικός συντελεστής θερμοπερατότητας του κτιρίου Κ m προέκυψε ίσος με 0.787 W/m 2 K και είναι κοινός και για τις τρεις κλιματικές ζώνες. Το κτίριο θεωρήθηκε ότι θερμαίνεται εξ ολοκλήρου και ότι η θερμοκρασία του εσωτερικού αέρα διατηρείται σταθερή στους 20ºC. Ο ρυθμός εξαερισμού των χώρων θεωρήθηκε ίσος 0.8 του όγκου του κτιρίου ανά ώρα. Τόσο στο κτίριο της μονοκατοικίας όσο και στα διαμερίσματα του κτιρίου της πολυκατοικίας θεωρήθηκε ότι κατοικούν τετραμελείς οικογένειες. Εικόνα 2. Κάτοψη τυπικού ορόφου του κτιρίου της πολυκατοικίας

Πίνακας 3: Συντελεστές θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων της πολυκατοικίας ΤΥΠΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ:ΤΡΙΩΡΟΦΗ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ ΔΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΔΟΜΙΚΏΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ [m 2 ] ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΘΕΡΜΟΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ [W/m 2 K] ΒΟΡΡΑΣ/ΝΟΤΟΣ ΑΝΑΤΟΛΗ/ΔΥΣΗ ΜΕ ΘΜ ΧΩΡΙΣ ΘΜ ΕΞΩΤ. ΤΟΙΧΟΙ 82.1 91.9 0.699 1.600 ΔΟΚΟΙ 33.2 25.2 0.679 3.000 ΥΠΟΣΤΗΛΩΜΑΤΑ 14.4 24.3 0.680 3.000 ΠΑΡΑΘΥΡΑ 47.5 0.0 3.720 5.230 ΟΡΟΦΗ 218.8 0.500 1.500 ΔΑΠΕΔΟ 218.8 0.480 2.700 2.3 Θερμοκρασία ισορροπίας κτιρίων Στα συγκεκριμένα κτίρια και για κάθε μία από τις 36 περιοχές, υπολογίστηκαν κατ αρχήν τα θερμικά κέρδη από τον ήλιο (χωρίς διατάξεις ηλιακής προστασίας στα ανοίγματα), τους ανθρώπους, τα φώτα και τις συσκευές και στη συνέχεια η θερμοκρασία ισορροπίας του κτιρίου. Για την εκτίμηση των εσωτερικών πηγών ενέργειας χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα κατάλληλα για ελληνικά κτίρια κατοικιών [3], [4], [9], [10]. 2.4 Ενεργειακές απαιτήσεις για θέρμανση κατανάλωση καυσίμου Με βάση τη θερμοκρασία ισορροπίας κάθε κτιρίου και τις βαθμοημέρες που αντιστοιχούν στη θερμοκρασία αυτή, ανάλογα με την περιοχή, υπολογίστηκε η ενεργειακή απαίτηση των κτιρίων σε KWh/m 2 και η κατανάλωση καυσίμου σε lt πετρελαίου ανά m 2 κατοικήσιμης επιφάνειας. Οι ενεργειακές απαιτήσεις των κτιρίων υπολογίστηκαν θεωρώντας αρχικά τα κτίρια χωρίς μόνωση και στη συνέχεια θερμομονωμένα, σύμφωνα με τον Ελληνικό Κανονισμό Θερμομόνωσης. Ως περίοδος θέρμανσης θεωρήθηκαν οι μήνες από τον Νοέμβριο έως τον Απρίλιο. Σε ορισμένες πόλεις (για παράδειγμα Ιωάννινα, Κόνιτσα, Σέρρες και Κομοτηνή) στην περίοδο θέρμανσης περιλήφθηκε και ο μήνας Οκτώβριος ή και ο Μάιος, λόγω των αυξημένων ενεργειακών απαιτήσεων κατά τους μήνες αυτούς. Λόγω της μεγάλης έκτασης των αποτελεσμάτων, την παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα για όλη τη θερμαντική περίοδο. Τα αναλυτικά αποτελέσματα ανά μήνα δίνονται στην αναφορά [11]. 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Οι εκτιμώμενες ενεργειακές απαιτήσεις των δύο κτιρίων σε [kwh/m 2 κατοικήσιμης επιφάνειας] για τις 36 ελληνικές πόλεις και για όλη τη θερμαντική περίοδο, δίνονται στον Πίνακα 6. Στον πίνακα γίνεται διάκριση ανάμεσα σε κτίρια με θερμική μόνωση (με ΘΜ) και χωρίς θερμική μόνωση (χωρίς ΘΜ). Στον πίνακα δίνεται επίσης και η εκτιμώμενη κατανάλωση καυσίμου [lt πετρελαίου/ m 2 κατοικήσιμης επιφάνειας], με τη θεώρηση ότι ο βαθμός απόδοσης του συστήματος θέρμανσης είναι σταθερός και ίσος με 0.85. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι: Α) Η περιοχή με την ελάχιστη ενεργειακή απαίτηση για την θέρμανση της μονοκατοικίας είναι η Ιεράπετρα. Η εκτιμώμενη κατανάλωση ενέργειας είναι 27.8 KWh/m 2, όταν το κτίριο είναι θερμικά μονωμένο, και 94.7 KWh/m 2, όταν το κτίριο δεν έχει θερμική μόνωση. Αντίθετα η περιοχή με τη μέγιστη ενεργειακή απαίτηση είναι τα Ιωάννινα, με εκτιμώμενες καταναλώσεις ενέργειας 85.6 KWh/m 2 και 276.8 KWh/m 2 για κτίριο θερμομονωμένο και χωρίς θερμική μόνωση αντίστοιχα.

Β) Αντίστοιχα είναι και τα αποτελέσματα για τις ενεργειακές απαιτήσεις του κτιρίου της πολυκατοικίας. Η περιοχή με την ελάχιστη ενεργειακή απαίτηση είναι η Ιεράπετρα. με εκτιμώμενη κατανάλωση ενέργειας 18.6 KWh/m 2, όταν το κτίριο είναι θερμικά μονωμένο, και 72.6 KWh/m 2, όταν το κτίριο δεν έχει θερμική μόνωση. Η περιοχή με τη μέγιστη ενεργειακή απαίτηση είναι τα Ιωάννινα, με εκτιμώμενες καταναλώσεις ενέργειας 75.0 KWh/m 2 και 211.5 KWh/m 2 για κτίριο θερμομονωμένο και χωρίς θερμική μόνωση αντίστοιχα. Γ) Το εύρος των ενεργειακών απαιτήσεων ανά κλιματολογική ζώνη δίνεται στους Πίνακες 4 και 5, για το κτίριο της μονοκατοικίας και της πολυκατοικίας αντίστοιχα. Είναι σαφές ότι τα κτίρια στην Ζώνη Γ έχουν τις μεγαλύτερες ενεργειακές απαιτήσεις για θέρμανση ενώ στη Ζώνη Α τις μικρότερες. Τα εύρη των ενεργειακών απαιτήσεων είναι σαφώς διακριτά μεταξύ τους, με μια μικρή αλληλοκάλυψη μεταξύ της Ζώνης Α και της Ζώνης Β. Δ) Αντίστοιχα αποτελέσματα παρουσιάζονται και για τις καταναλώσεις καυσίμου στα δύο κτίρια ανά περιοχή. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα αποτελέσματα αναφέρονται στους δύο συγκεκριμένους τύπους κτιρίων κατοικιών και δεν μπορούν να γενικευθούν για όλα τα κτίρια, διότι η γεωμετρία και τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά ενός κτιρίου επιδρούν σημαντικά στις ενεργειακές του απαιτήσεις για θέρμανση. Η αναλογία πάντως στις καταναλώσεις ενέργειας και καυσίμου ανάμεσα στις διάφορες περιοχές και για ίδιο τύπο κτιρίου δεν μεταβάλλεται σημαντικά, διότι εξαρτάται κυρίως από τα κλίμα της κάθε περιοχής. Πίνακας 4: Εύρος ενεργειακών απαιτήσεων [KWh/m 2 ] ανά ζώνη, για θέρμανση της τυπικής μονοκατοικίας ΤΥΠΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ: ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ Εύρος ενεργειακών απαιτήσεων ανά ζώνη [KWh/m 2 ] Κλιματολογική Ζώνη Με Μόνωση Χωρίς Μόνωση Α 27.8-52.2 94.7-163.4 Β 43.6-61.9 140.4-188.5 Γ 73.1-85.6 241.2-276.8 Πίνακας 5: Εύρος ενεργειακών απαιτήσεων [KWh/m 2 ] ανά ζώνη, για θέρμανση της τυπικής πολυκατοικίας ΤΥΠΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ:ΤΡΙΩΡΟΦΗ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ Εύρος ενεργειακών απαιτήσεων ανά ζώνη [KWh/m 2 ] Κλιματολογική Ζώνη Με Μόνωση Χωρίς Μόνωση Α 18.6-38.0 72.6-122.6 Β 30.7-47.9 105.1-143.5 Γ 62.6-75.0 184.8-211.5 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία εφαρμόστηκε η μέθοδος βαθμοημερών με μεταβλητή βάση για την εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας και της κατανάλωσης καυσίμου, κατά τη διάρκεια της

Πίνακας 6: Ενεργειακές απαιτήσεις (KWh/m 2 ) & κατανάλωση καυσίμου (lt πετρ. /m 2 ) για θέρμανση κατοικιών σε 36 πόλεις της Ελλάδας Ενεργειακές απαιτήσεις (KWh/m 2 ) Ενδεικτική κατανάλωση καυσίμου (lt πετρελαίου/m 2 ) ΠΟΛΗ ΖΩΝΗ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ ΧΩΡΙΣ Θ.Μ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ ΜΕ Θ.Μ ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΧΩΡΙΣ Θ.Μ ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΜΕ Θ.Μ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ ΧΩΡΙΣ Θ.Μ ΠΟΛΥΚΑΤΟΙΚΙΑ ΜΕ Θ.Μ ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΧΩΡΙΣ Θ.Μ ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ΜΕ Θ.Μ Αθήνα Β 123.2 37.6 163.9 51.7 14.5 4.4 19.3 6.1 Αλίαρτος Β 143.5 47.9 188.5 61.9 16.9 5.6 22.2 7.3 Άραξος Β 109.4 32.5 145.9 45.7 12.9 3.8 17.2 5.4 Αργοστόλι Α 97.4 27.3 130.4 42.3 11.5 3.2 15.3 5.0 Άρτα Β 128.5 40.8 173.5 55.0 15.1 4.8 20.4 6.5 Ηράκλειο Α 83.2 22.4 109.9 33.3 9.8 2.6 12.9 3.9 Θεσσαλονίκη Γ 184.8 62.6 241.2 73.1 21.7 7.4 28.4 8.6 Ιεράπετρα Α 72.6 18.6 94.7 27.8 8.5 2.2 11.1 3.3 Ιωάννινα Γ 211.5 75.0 276.8 85.6 24.9 8.8 32.6 10.1 Καλαμάτα Α 111.2 33.0 148.5 46.5 13.1 3.9 17.5 5.5 Κέρκυρα Β 114.8 34.8 153.1 48.3 13.5 4.1 18.0 5.7 Κομοτηνή Γ 198.9 68.9 258.2 79.2 23.4 8.1 30.4 9.3 Κόνιτσα Γ 199.8 69.3 261.7 80.5 23.5 8.1 30.8 9.5 Κόρινθος Β 111.2 33.5 148.1 46.7 13.1 3.9 17.4 5.5 Κύθηρα Α 105.8 30.8 141.4 43.9 12.4 3.6 16.6 5.2 Λαμία Β 136.1 44.8 180.5 57.8 16.0 5.3 21.2 6.8 Λάρισα Γ 193.2 67.2 251.1 76.9 22.7 7.9 29.5 9.0 Λήμνος Β 132.9 42.9 176.5 57.4 15.6 5.0 20.8 6.7 Μεθώνη Α 97.6 27.6 130.6 39.9 11.5 3.2 15.4 4.7 Μήλος Α 108.1 32.0 147.1 45.1 12.7 3.8 17.3 5.3 Μυτιλήνη Β 125.7 39.6 167.4 53.5 14.8 4.7 19.7 6.3 Νάξος Α 88.7 24.1 118.4 35.7 10.4 2.8 13.9 4.2 Πάρος Α 92.2 25.5 123.0 37.6 10.9 3.0 14.5 4.4 Πάτρα Β 112.7 33.9 150.2 47.5 13.3 4.0 17.7 5.6 Πύργος Β 105.1 30.7 140.4 43.6 12.4 3.6 16.5 5.1 Ρέθυμνο Α 74.5 19.4 97.5 29.1 8.8 2.3 11.5 3.4 Ρόδος Α 87.8 23.8 116.4 34.9 10.3 2.8 13.7 4.1 Σάμος Α 112.3 33.8 141.8 47.0 13.2 4.0 16.7 5.5 Σέρρες Γ 207.0 73.7 268.8 83.3 24.3 8.7 31.6 9.8 Σητεία Α 76.3 20.0 100.0 30.0 9.0 2.4 11.8 3.5 Σκύρος Β 118.1 35.9 155.7 49.7 13.9 4.2 18.3 5.8 Σούδα Α 100.8 29.1 134.3 41.6 11.9 3.4 15.8 4.9 Σύρος Α 93.6 26.1 124.7 38.1 11.0 3.1 14.7 4.5 Τυμπάκι Α 87.4 24.0 116.1 35.1 10.3 2.8 13.7 4.1 Χανιά Α 93.1 26.0 123.8 38.0 11.0 3.1 14.6 4.5 Χίος Α 122.6 38.0 163.4 52.2 14.4 4.5 19.2 6.1

θερμαντικής περιόδου, σε τυπικά κτίρια-μοντέλα μονοκατοικιών και πολυκατοικιών, που θεωρήθηκε ότι βρίσκονται σε 36 διαφορετικές ελληνικές πόλεις. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι παρατηρούνται σημαντικές διαφορές στις ενεργειακές απαιτήσεις και στην κατανάλωση καυσίμου ανάμεσα στις διάφορες περιοχές. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι η αναλογία ανάμεσα στην περιοχή με τις υψηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις, από τις πόλεις που εξετάστηκαν (Ιωάννινα), και στην περιοχή με τις χαμηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις (Ρέθυμνο) είναι περίπου 3, για τον ίδιο τύπο κτιρίου. Δηλαδή ο κάτοικος των Ιωαννίνων έχει τριπλάσιο περίπου κόστος ενέργειας για θέρμανση σε σχέση με τον κάτοικο του Ρεθύμνου. Σε περιοχές της Ελλάδας που δεν εξετάστηκαν, λόγω έλλειψης κλιματικών δεδομένων, και στις οποίες παρατηρούνται χαμηλότερες θερμοκρασίες κατά τη χειμερινή περίοδο (π.χ. Κοζάνη, Πτολεμαίδα, Σουφλί, Νευροκόπι), η αναλογία αυτή θα είναι ακόμη μεγαλύτερη. Σε κάθε περίπτωση πάντως η εφαρμογή της θερμομόνωσης επιφέρει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ASHRAE, Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating and Air- Conditioning Engineers, Atlanta, USA, 1997. 2. Claridge D.E., M. Bida, M. Krarti, H.S. Jeon, E. Hamzavi, W. Zwack and I. Weiss, A validation study of Variable-Base Degree-Day heating calculations, ASHRAE Transactions, 93(2), pp.57-89, 1987. 3. Παπακώστας Κ.Τ., Εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση κατοικιών, με τη μέθοδο βαθμοημερών μεταβλητής βάσης, πρακ. 6ου Εθνικού Συνεδρίου ΙΗΤ για τις Ήπιες Μορφές Ενέργειας, τόμος Α, Αθήνα, 1999. 4. Παπακώστας Κ.Τ., Συμβολή στην εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας σε συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού στην Ελλάδα, με τη χρήση μεθόδων απλής και πολλαπλής μέτρησης, Διδακτορική διατριβή, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ. ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη, 2001. 5. Παπακώστας Κ.Τ., Μοντέλο υπολογισμού βαθμοημερών θέρμανσης και ψύξης με τυχαία βάση. Βαθμοημέρες Αθηνών - Θεσσαλονίκης, πρακ. 6ου Εθνικού Συνεδρίου ΙΗΤ για τις Ήπιες Μορφές Ενέργειας, τόμος Α, Ινστιτούτο Ηλιακής Τεχνικής, Αθήνα, 1999. 6. Erbs D., Klein S. and Beckman W., Estimation of Degree-Days and Ambient Temperature Bin Data from Monthly-Average Temperatures, ASHRAE Journal 25(6):60, 1983. 7. Κυριάκης Ν., Παπακώστας Κ., Μοντέλο προσδιορισμού βαθμοημερών μεταβλητής βάσης. Έλεγχος αξιοπιστίας μοντέλου. Προσδιορισμός βαθμοημερών για 34 ελληνικές πόλεις, 1 η ετήσια ενδιάμεση έκθεση, τεύχος 1. Έργο: ένταξη θερμικών ηλιακών σε κτίρια Νέοι ηλιακοί συλλέκτες υψηλής απόδοσης, ηλιακός κλιματισμός, εποχιακή αποθήκευση θερμότητας, βέλτιστος ενεργειακός σχεδιασμός και ολοκληρωμένη ενεργειακή διαχείριση, 2005. 8. Papakostas K.T. and Kyriakis N.A., Estimation of variable-base heating and cooling degree-day data from monthly average temperatures. Validation of the methodology in two Greek cities, 36 th Congress on Air-Conditioning, Heating and Refrigerating, Belgrade, November 30- December 2, 2005. 9. Παπακώστας K.T. και Σωτηρόπουλος B.A., Εσωτερικές πηγές ενέργειας σε κατοικίες, πρακ. 5ου Εθνικού Συνεδρίου για τις Ήπιες Μορφές Ενέργειας, τόμος Α, Ινστιτούτο Ηλιακής Τεχνικής, Αθήνα, 1996. 10. Papakostas K.T. and Sotiropoulos B.A., Occupational and Energy behaviour patterns in Greek residences, Energy and Buildings, 26, pp. 207-213, 1997. 11. Οικονόμου Δ., Εκτίμηση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση και ψύξη σε κτίρια κατοικιών 36 ελληνικών πόλεων, Διπλωματική Εργασία, Εργαστήριο Κατασκευής Συσκευών Διεργασιών, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Α.Π.Θ., 2002.