Επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης των Η/Μ συστημάτων των κτιρίων

Επεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης των Η/Μ συστημάτων των κτιρίων

Κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια Στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης τα κτίρια - του τριτογενή τομέα (δημόσια και ιδιωτικά κτίρια, νοσοκομεία, σχολεία, αθλητικές εγκαταστάσεις, ξενοδοχεία, εμπορικά κτίρια, κ.λ.π.) και - του οικιακού τομέα απορροφούν το 30% έως 40% της τελικής ενεργειακής κατανάλωσης

Κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια Η ενέργεια που καταναλώνεται στα κτίρια διατίθεται για τη θέρμανση την ψύξη (θερινό κλιματισμό) τον φωτισμό τη λειτουργία συσκευών και μηχανημάτων

Κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση - ψύξη Η κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και θερινό κλιματισμό εξαρτάται: από τον τύπο και την κατασκευή του κτιρίου από τις κλιματολογικές συνθήκες της περιοχής από τα συστήματα και τις συσκευές θέρμανσης και κλιματισμού από τις ώρες λειτουργίας του κτιρίου από την συμπεριφορά των χρηστών

Κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση ψύξη στην Ελλάδα Από το σύνολο των κτιρίων της Ελλάδας, τα κτίρια κατοικιών αποτελούν το 73%. Στα κτίρια κατοικιών καταναλώνεται για θέρμανση 61% για δροσισμό 2% με αυξανόμενη τάση Στα κτίρια του τριτογενή τομέα καταναλώνεται για θέρμανση 52% για θερινό κλιματισμό 17% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας

Κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση ψύξη στην Ελλάδα Από τα παραπάνω το συμπέρασμα είναι ότι: περίπου το 20% του ενεργειακού ισοζυγίου της χώρας μας καταναλώνεται για τη θέρμανση και τον κλιματισμό των κτιρίων του οικιακού και του τριτογενούς τομέα και η τάση είναι αυξητική!

Δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας για θέρμανση-ψύξη Ενέργεια στα κτίρια μπορεί να εξοικονομηθεί με: βελτιωμένη θερμομόνωση των κτιρίων βιοκλιματικό σχεδιασμό φυσικό δροσισμό χρήση πιο αποδοτικών συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού εφαρμογή προηγμένων μεθόδων ελέγχου των συστημάτων σωστή και σε τακτά διαστήματα συντήρηση αλλαγή της συμπεριφοράς των χρηστών κ.ά.

Δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας για θέρμανση-ψύξη Δυνατότητες για εξοικονόμηση σημαντικών ποσών ενέργειας υπάρχουν διότι: α. Η μεγάλη πλειοψηφία των κτιρίων στην Ελλάδα (περίπου 65% του συνόλου) κατασκευάστηκαν πριν το 1980 και δεν είναι θερμομονωμένα απαιτούν πολύ μεγάλα ποσά ενέργειας για να εξασφαλίσουν τις αποδεκτές συνθήκες άνεσης, ιδίως το χειμώνα, και προσφέρουν πολλές δυνατότητες για εφαρμογή μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας

Δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας για θέρμανση-ψύξη β. Η κατά κανόνα μέτρια κατάσταση των παλαιών συστημάτων θέρμανσης, που οδηγεί σε μειωμένους βαθμούς απόδοσης, αυξημένη κατανάλωση ενέργειας και περιβαλλοντική επιβάρυνση. Ενέργεια μπορεί να εξοικονομηθεί με συντήρηση των συστημάτων εφαρμογή συστημάτων ελέγχου και αυτοματισμών αντικατάσταση παλιού εξοπλισμού

Δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας για θέρμανση-ψύξη γ. Η συνεχής αύξηση, σε αριθμό και σε εγκατεστημένη ισχύ, των συστημάτων και συσκευών που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια για θερινό κλιματισμό. Αυτό αφορά τα κτίρια κατοικιών, κυρίως όμως τα κτίρια γραφείων, καταστημάτων και υπηρεσιών.

Δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας για θέρμανση-ψύξη Εξοικονόμηση-περιορισμός της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας επιτυγχάνεται με: την εφαρμογή συστημάτων ανάκτησης θερμότητας την συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας για εφαρμογές συστημάτων ψύξης με απορρόφηση και τη χρήση αντλιών θερμότητας (ιδίως γεωθερμικών)

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις Η κατανάλωση ενέργειας από τα συστήματα θέρμανσης και κλιματισμού επιδρά άμεσα κυρίως στο κόστος λειτουργίας ενός κτιρίου έμμεσα στο περιβάλλον Επομένως συμβάλλει η εξοικονόμηση ενέργειας στη βελτίωση ατμόσφαιρας και της κατάστασης της στην αποφυγή περιβάλλοντος της ρύπανσης του

Ενεργειακός σχεδιασμός Η εξοικονόμηση ενέργειας στα συστήματα θέρμανσης-κλιματισμού είναι άμεσα συνδεδεμένη με τον ενεργειακό σχεδιασμό των κτιρίων. Ο σχεδιασμός κτιρίων και εγκαταστάσεων θέρμανσης-κλιματισμού στην πατρίδα μας, σε πολλές περιπτώσεις δεν έδωσε ικανοποιητικά ενεργειακές λύσεις.

Οι αιτίες είναι κυρίως: η συμπίεση του αρχικού κόστους κατασκευής, ιδιαίτερα όταν ο κατασκευαστής του κτιρίου δεν είναι και ο μελλοντικός χρήστης του, η στενότητα του χρόνου στον οποίο γίνεται η μελέτη και η κατασκευή η έλλειψη ευαισθησίας σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας.

Το αποτέλεσμα είναι μη αποδοτικά ενεργειακά κτίρια, που συνήθως υπερθερμαίνονται το χειμώνα υπερψύχονται το καλοκαίρι υπερεξαερίζονται και φωτίζονται κυρίως με τεχνητό φωτισμό Δηλαδή κτίρια με μεγάλο κόστος λειτουργίας.

Στην παρουσίαση αυτή γίνεται μία προσπάθεια να δοθούν μερικοί γενικοί κανόνες για τον σχεδιασμό ενεργειακά αποδοτικών εγκαταστάσεων θέρμανσης και κλιματισμού σε κτίρια, οι οποίες: παρέχουν τις απαιτούμενες συνθήκες άνεσης, ποιότητας εσωτερικού περιβάλλοντος, ασφάλειας και συγχρόνως εξασφαλίζουν τις λειτουργικές απαιτήσεις με το μικρότερο δυνατό κόστος λειτουργίας.

ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης Οι κεντρικές θερμάνσεις χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη: μιας μόνο εστίας θέρμανσης, στην οποία παράγεται το σύνολο της θερμότητας που απαιτείται για τη θέρμανση όλων των χώρων του κτιρίου ενός ενδιάμεσου φορέα θερμότητας (νερό, ατμός ή αέρας), που μεταφέρει τη θερμότητα από την κεντρική εστία στους χώρους

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης Το σύστημα διανομής θερμότητας μπορεί να είναι δίκτυο σωληνώσεων ή δίκτυο αεραγωγών ή συνδυασμός και των δύο δικτύων. Ο ενδιάμεσος φορέας θερμότητας αποδίδει τη θερμότητα που μεταφέρει είτε μέσω θερμαντικών σωμάτων, για την περίπτωση του νερού και του ατμού, είτε απευθείας για την περίπτωση του αέρα.

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης α) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με διάφορους τύπους θερμαντικών σωμάτων. μονοσωλήνιο σύστημα θερμού νερού

σύστημα θερμού νερού σε πολυώροφο κτίριο με μονοσωλήνιο σε κάθε διαμέρισμα

μονοσωλήνιο σύστημα θερμού νερού με αυτονομία

κατακόρυφοι αγωγοί διανομέας/συλλέκτης διανομείς/συλλέκτες επιστροφής και προσαγωγής

δισωλήνιο σύστημα θερμού νερού σε πολυώροφο κτίριο

δισωλήνιο σύστημα θερμού νερού σε μονοκατοικία

δισωλήνιο σύστημα θερμού νερού με αυτονομία

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης β) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με σωληνώσεις ενσωματωμένες στο δάπεδο (ενδοδαπέδια θέρμανση).

ενδοδαπέδιο σύστημα θερμού νερού

σταθμός διανομής (συλλέκτες) συστήματος θέρμανσης δαπέδου

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης γ) Κεντρική θέρμανση θερμού νερού με τοπικές μονάδες ανεμιστήρα-στοιχείου (Fan-coil units). Το καλοκαίρι με την κυκλοφορία ψυχρού νερού χρησιμοποιούνται και για την ψύξη του κτιρίου.

Fan-coils λέβητας ψυκτική μονάδα

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης δ) Κεντρική θέρμανση με θερμό αέρα.

Συστήματα κεντρικής θέρμανσης ε) Κεντρική θέρμανση με αντλίες θερμότητας. αντλία θερμότητας αέρα-νερού λέβητας

αντλία θερμότητας εδάφους-νερού

Βασική διάταξη ενός συστήματος κεντρικής θέρμανσης Από τα συστήματα κεντρικής θέρμανσης το πιο διαδεδομένο είναι το σύστημα με κυκλοφορία θερμού νερού. Στον λέβητα της εγκατάστασης θερμαίνεται το νερό μέχρι τους 90 C περίπου, οδηγείται στα θερμαντικά σώματα όπου αποδίδει θερμότητα και ψύχεται περίπου μέχρι τους 70 C. Στη συνέχεια επιστρέφει στο λέβητα όπου ξαναθερμαίνεται κ.ο.κ.

Η ενέργεια που απαιτείται για την κυκλοφορία του νερού παρέχεται μηχανικά με αντλία (κυκλοφορητής). Η ρύθμιση της λειτουργίας και της απόδοσης του συστήματος επιτυγχάνεται με τα διάφορα όργανα και συσκευές ελέγχου και ρύθμισης. Η ασφαλής λειτουργία της εγκατάστασης επιτυγχάνεται με τις διάφορες συσκευές ασφάλειας.

Η βασική διάταξη ενός συστήματος θέρμανσης με νερό

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑ ΘΕΡΜΟΥ ΝΕΡΟΥ 1. Λέβητας θερμού νερού 2. Καυστήρας πετρελαίου ή φυσικού αερίου 3. Κυκλοφορητής 4. Βάννα ανάμιξης 5. Βαλβίδα ασφαλείας 6. Θερμόμετρο εμβαπτίσεως 7. Μανόμετρο 8. Ρυθμιστικές βαλβίδες 9. Θερμοστάτης λέβητα-καυστήρα 10. Κλειστό δοχείο διαστολής 11. Αυτόματος πλήρωσης 12. Σωληνώσεις θερμού νερού 13. Συλλέκτες προσαγωγής και επιστροφής νερού 14. Θερμαντικά σώματα 15. Ρυθμιστικές βαλβίδες ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Παραγωγή θερμού νερού Καύση πετρελαίου ή φυσικού αερίου Πρόσδωση ενέργειας για τη κίνηση του νερού Ρύθμιση της θερμοκρασίας προσαγωγής του νερού στα θερμαντικά σώματα Αποφυγή υπέρβασης της μέγιστης πίεσης λειτουργίας του συστήματος Ενδειξη θερμοκρασίας του νερού στο λέβητα Ένδειξη πίεσης του νερού στο δίκτυο θέρμανσης Ρύθμιση παροχής νερού στους θερμαντικούς κλάδους Έναρξη-παύση λειτουργίας του καυστήρα Παραλαβή των συστολών-διαστολών του νερού στο δίκτυο θέρμανσης Αυτόματη αναπλήρωση των διαρροών του νερού Μεταφορά θερμού νερού από το λέβητα προς τα θερμαντικά στοιχεία και αντίστροφα Διαχωρισμός της προσαγωγής και της επιστροφής του νερού σε κλάδους Απόδοση θερμότητας από το νερό ή ατμό προς το χώρο Ρύθμιση παροχής νερού στα θερμαντικά στοιχεία Στοιχεία του βασικού συστήματος θέρμανσης με νερό

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΥΚΛΩΜΑ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ 16. Ηλεκτρονική συσκευή ρύθμισης 17. Κινητήρας βάννας ανάμιξης 18. Αισθητήριο εξωτερικής θερμ/σίας 19. Αισθητήριο θερμοκρασίας νερού στην αναχώρηση 20. Αισθητήριο θερ/σίας αντιπροσωπευτικού εσωτερικού χώρου ΚΥΚΛΩΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 21. Δεξαμενή καυσίμου 22. Σωλήνας τροφοδοσίας καυστήρα 23. Σωλήνας επιστροφής από καυστήρα 24. Σωλήνας πλήρωσης 25. Σωλήνας εξαερισμού ΚΥΚΛΩΜΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ 26. Καπναγωγός 27. Καπνοδόχος ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Προγραμματισμένος έλεγχος της εγκατάστασης Αυτόματη ρύθμιση της λειτουργίας της βάννας ανάμιξης Ρύθμιση της θερμοκρασίας προσαγωγής του νερού ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία και την επιθυμητή θερμοκρασία εσωτερικών χώρων του κτιρίου Αποθήκευση καυσίμου Τροφοδοσία καυστήρα με καύσιμο Επιστροφή καυσίμου από τον καυστήρα προς τη δεξαμενή Τροφοδοσία δεξαμενής με καύσιμο Εξαερισμός δεξαμενής καυσίμου Οδήγηση καυσαερίων από το λέβητα προς την καπνοδόχο Απαγωγή καυσαερίων στο εξωτερικό περιβάλλον Στοιχεία του βασικού συστήματος θέρμανσης με νερό

Λειτουργία τρίοδης βάννας ανάμιξης

Λειτουργία τετράοδης βάννας ανάμιξης

Κατανάλωση ενέργειας στα συστήματα κεντρικής θέρμανσης Λέβητας πετρέλαιο φυσικό αέριο ηλεκτρική ενέργεια Κυκλοφορητής Καυστήρας Σύστημα ρύθμισης Αντλία θερμότητας

Εξοικονόμηση ενέργειας Οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης εμφανίζουν τη μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια. Εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί με πολλούς τρόπους. Στη συνέχεια αναφέρονται ενδεικτικές επεμβάσεις και μέτρα για εξοικονόμηση ενέργειας που μπορούν να ληφθούν τόσο στα υφιστάμενα όσο και στα νεοαναγειρόμενα κτίρια.

1. Σύνταξη της μελέτης των εγκαταστάσεων κεντρικής θέρμανσης από Διπλ. Μ-Η Μηχανικό επιλογή κατάλληλων συστημάτων κλασσικής και νέας τεχνολογίας εκπόνηση μελετών (θερμομόνωση, υπολογισμό θερμικών φορτίων, επιλογή θερμαντικών σωμάτων, διαστασιολόγηση δικτύου σωληνώσεων και συσκευών, επιλογή συστήματος ελέγχου και ρύθμισης κ.λ.π.) επίβλεψη για σωστή εφαρμογή της μελέτης και την κατασκευή της εγκατάστασης

Μία λανθασμένη μελέτη ή μία κατασκευή χωρίς μελέτη οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας διότι συνήθως γίνεται προς την πλευρά της υπερδιαστασιολόγησης της εγκατάστασης

2. Επιλογή συστήματος χαμηλής θερμοκρασίας νερού π.χ. ενδοδαπέδια θέρμανση. Λόγω της χαμηλής μέσης θερμοκρασίας του νερού της εγκατάστασης (45 C σε σχέση με τους 80 C της κλασσικής θέρμανσης) οι θερμικές απώλειες της εγκατάστασης (λέβητα, σωληνώσεων) είναι μικρότερες και ο συνολικός βαθμός απόδοσης μεγαλύτερος.

Διεθνώς υπάρχει η τάση οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης να μετατραπούν σε εγκαταστάσεις χαμηλής θερμοκρασίας για αύξηση του συνολικού βαθμού απόδοσης των συστημάτων

3. Επιλογή λέβητα που είναι εφοδιασμένος με το σήμα ποιότητας CE και εξασφαλίζει βαθμό απόδοσης σύμφωνα με την οδηγία 92/42 της Ε.Ε. (τουλάχιστον 88%) τόσο κατά τη λειτουργία σε πλήρες φορτίο (100% τηςθερμικήςισχύος) όσο και κατά τη λειτουργία σε μερικό φορτίο (30% τηςθερμικήςισχύος)

Εάν δεν υπάρχουν οικονομικοί περιορισμοί, επιλογή και εγκατάσταση λεβήτων συμπύκνωσης (κυρίως σε εγκαταστάσεις με καύση φυσικού αερίου) που αξιοποιούν τη λανθάνουσα θερμότητα των υδρατμών των καυσαερίων επιτυγχάνουν βαθμούς απόδοσης έως 107% περίπου.

Για ενδοδαπέδιες θερμάνσεις ή συστήματα χαμηλής θερμοκρασίας θερμού νερού, επιλογή λεβήτων χαμηλών θερμοκρασιών που έχουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης (~ 97%) σε σχέση με τους συμβατικούς λέβητες θερμού νερού.

4. Σωστή επιλογή των διαμέτρων των σωληνώσεων διανομής θερμού νερού και εξισορρόπηση των παροχών του νερού. Η επιλογή λανθασμένων διαμέτρων σωληνώσεων μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες απώλειες πίεσης του νερού σε επιλογή κυκλοφορητών μεγαλύτερης ισχύος σε αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας

Επίσης μία εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης η οποία δεν είναι υδραυλικά εξισορροπημένη δεν εξασφαλίζει τις απαραίτητες παροχές νερού σεόλατασημεία του δικτύου με αποτέλεσμα την αντιοικονομική λειτουργία της βάνα ισοστάθμισης για ρύθμιση παροχής

5. Σχεδιασμό της εγκατάστασης κεντρικής θέρμανσης με αυτονομία (ιδιαίτερα σε κτίρια κατοικιών και αυτόνομων γραφείων). Ο σχεδιασμός με αυτονομία έχει το πλεονέκτημα της εφαρμογής συστημάτων ελέγχου που εξασφαλίζουν εξοικονόμηση ενέργειας διότι η προσφορά θερμότητας προσαρμόζεται μόνο στο ποσό που είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας των χώρων

Επιπλέον ο σχεδιασμός με αυτονομία επιτρέπει την τοποθέτηση συσκευών (θερμιδομετρητών) που υπολογίζουν την πραγματική ενέργεια που καταναλώνεται από κάθε χρήστη (δίκαιη κατανομή των δαπανών) Αυτό συνήθως έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της συμπεριφοράς των χρηστών προς την κατεύθυνση της ορθολογικής χρήσης ενέργειας, γιατί ο καθένας πληρώνει ανάλογα με αυτό που καταναλώνει

Οι θερμιδομετρητές καταγράφουν την πραγματική κατανάλωση ενέργειας και είναι οι πιο αξιόπιστες συσκευές Οι ωρομετρητές καταγράφουν σε ώρες το χρόνο που το θερμό νερό κυκλοφορεί στα θερμαντικά σώματα κάθε αυτόνομου διαμερίσματος Οι ογκομετρητές καταγράφουν τον όγκο του θερμού νερού που εισέρχεται σε κάθε αυτόνομο διαμέρισμα

Θερμιδομετρητής

Στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης με αυτονομία ενδείκνυται να τοποθετούνται ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές μεταβλητής ταχύτητας (και παροχής). Στις εγκαταστάσεις αυτές η απαιτούμενη παροχήτουθερμούνερούαυξομειώνεται, με αποτέλεσμα την αυξομείωση της πίεσης στο δίκτυο.

Η ηλεκτρονική μονάδα του κυκλοφορητή παρακολουθεί τη διαμόρφωση των πιέσεων και προσαρμόζει τη λειτουργία του στην απαιτούμενη κάθε φορά καμπύλη πίεσηςπαροχής. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας στην κατανάλωση ρεύματος για την κυκλοφορία του νερού που μπορεί να υπερβαίνει και το 60%.

6. Εφαρμογή σύγχρονων τεχνολογιών ελέγχου τόσο σε υφιστάμενα όσο και σε καινούργια συστήματα θέρμανσης. Ο σκοπός των συστημάτων ελέγχου είναι να προσαρμόζουν την προσφορά θερμότητας στην πραγματική ζήτηση για τη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας.

Η απαίτηση θερμότητας ικανοποιείται είτε με τη μεταβολή της θερμοκρασίας προσαγωγής του νερού στους θερμαινόμενους χώρους είτε με την μεταβολή/διακοπή της ροής του νερού προς τα θερμαντικά σώματα. Και οι δύο τρόποι μπορούν να συνδυαστούν και με χρονικό προγραμματισμό λειτουργίας του ζεύγους λέβητας-καυστήρας.

Σε κτίρια με δισωλήνια συστήματα θέρμανσης χωρίς αυτονομία είτε υφιστάμενα (όπως π.χ. όλες οι παλιές πολυκατοικίες ή μονοκατοικίες με κεντρική θέρμανση, κτίρια γραφείων, σχολεία, νοσοκομεία κ.λ.π.) είτε νέα (σχολεία, νοσοκομεία και άλλα κτίρια του τριτογενούς τομέα) το σύστημα ελέγχου που ενδείκνυται είναι κεντρικός έλεγχος με αντιστάθμιση της εξωτερικής θερμοκρασίας

Με την αντιστάθμιση η θερμοκρασία προσαγωγής του θερμού νερού στα θερμαντικά σώματα ρυθμίζεται ανάλογα με την εξωτερική θερμοκρασία με την βοήθεια μιας τρίοδης ή τετράοδης βάνας ανάμιξης. Η αντιστάθμιση είναι υποχρεωτική από το 1979 (ΦΕΚ Β 366/13.4/79) αλλά ατόνησε εξαρχής η εφαρμογή της.

Πορεία θερμοκρασίας σε διακεκομμένη θέρμανση

Ρύθμιση θερμοκρασίας προσαγωγής t v με οδηγό την εξωτερική θερμοκρασία t a και έναρξη/παύση του καυστήρα

κεντρικός έλεγχος με αντιστάθμισητηςεξωτερικήςθερμοκρασίας

ηλεκτρονική συσκευή ελέγχου

τρίοδη βάννα ανάμιξης

Λειτουργία βάννας ανάμιξης τρίοδης τετράοδης

Σε χώρους με ατομικά συστήματα κεντρικής θέρμανσης (διαμερίσματα, μικρές μονοκατοικίες, μικρά εμπορικά καταστήματα, γραφεία κ.λ.π.) ενδείκνυται σύστημα ελέγχου με θερμοστάτη εσωτερικής θερμοκρασίας. Η λειτουργία του λέβητα/καυστήρα ρυθμίζεται ανάλογα με τις απαιτήσεις σε θέρμανση ενός αντιπροσωπευτικού χώρου που ονομάζεται χώρος αναφοράς.

Ο θερμοστάτης του χώρου ενεργεί στο διακόπτη του καυστήρα, διακόπτοντας και επαναλαμβάνοντας τη λειτουργία του, ανάλογα με τη θερμοκρασία που μετρά και τη ρύθμιση της επιθυμητής θερμοκρασίας (με μία διακύμανση ±0.5 C). Είναι το σύστημα ελέγχου που εφαρμόζεται στις ατομικές θερμάνσεις με λέβητες φυσικού αερίου και εξασφαλίζει οικονομική λειτουργία εφόσον βέβαια υπάρχει και ορθολογική ενεργειακή συμπεριφορά από τους χρήστες (ρύθμισηθερμοστάτησε λογικά επίπεδα θερμοκρασίας, μείωση θερμοκρασίας κατά τη νύχτα)

Σε κτίρια με συστήματα θέρμανσης με αυτονομία ενδείκνυται το εξής σύστημα ελέγχου: στη σωλήνωση που μεταφέρει το θερμό νερό, και πριν από το συλλέκτη προσαγωγής του νερού σταθερμαντικάσώματατωνχώρων, τοποθετείται μία δίοδη ηλεκτροκίνητη βάνα. Η λειτουργία της βάνας καθορίζεται από ένα θερμοστάτη εσωτερικής θερμοκρασίας, που τοποθετείται σε ένα αντιπροσωπευτικό χώρο

Οι συσκευές που απαιτούνται είναι: α) Ένας θερμοστάτης χώρου β) Ένας χρονοδιακόπτης, που μπορεί να είναι ενσωματωμένος στο θερμοστάτη γ) Μία δίοδη ηλεκτροκίνητη βαλβίδα, που παίρνει εντολές από το θερμοστάτη. Η βάνα ανοίγει αυτόματα τη ροή του ζεστού νερού όταν η επιθυμητή θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία που επικρατεί στο χώρο. Αντίθετα διακόπτει την παροχή του νερού όταν η θερμοκρασία φθάσει στο επιθυμητό όριο. δ) Ένα σύστημα μέτρησης της κατανάλωσης θερμότητας

έλεγχος συστήματος θέρμανσης με αυτονομία

δίοδη ηλεκτροκίνητη βαλβίδα θερμοστάτης χώρου

7. Θερμομόνωση των σωληνώσεων των δικτύων της θέρμανσης, των λεβήτων και των καπνοδόχων. Η θερμική μόνωση συμβάλει στη σημαντική μείωση των θερμικών απωλειών και στην βελτίωση απόδοσης του συστήματος.

Θερμομόνωση σωληνώσεων

Θερμομόνωση σωληνώσεων, συλλεκτών, δοχείων κ.λ.π.

Θερμομόνωση σωληνώσεων

Θερμομόνωση σωληνώσεων

Ιδιαίτερη σημασία έχει το μέτρο αυτό σε κτίρια με εκτεταμένα δίκτυα σωληνώσεων (εκπαιδευτικά κτίρια, νοσοκομεία, ξενοδοχεία κ.λ.π.) ιδιαίτερα εάν οι σωληνώσεις διέρχονται από μη θερμαινόμενους χώρους

8. Χρήση θερμοστατικών βαλβίδων στα θερμαντικά σώματα. Χρησιμοποιούνται γιαναδιατηρήσουν μία επιλεγμένη θερμοκρασία σε ένα χώρο σταθερή, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία του νερού θέρμανσης. θερμοστατική βαλβίδα

θερμοστατική βαλβίδα με ανεξάρτητο θερμοστάτη

Η θερμοστατική βαλβίδα κλείνει και εμποδίζει την είσοδο του θερμού νερού στοθερμαντικόσώμα, όταν κέρδη θερμότητας από ηλιακή ακτινοβολία, ηλεκτρικές συσκευές κ.ά. ανεβάζουν τη θερμοκρασία του χώρου πάνω από το επιθυμητό όριο ανοίγει και επιτρέπει την είσοδο του νερού όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από αυτό το όριο

Η τοποθέτησή τους ενδείκνυται ιδιαίτερα σε εγκαταστάσεις με δισωλήνια συστήματα, χωρίς αυτονομία στην κεντρική θέρμανση. (εξοικονόμηση ενέργειας > 10%) Σε εγκαταστάσεις με αυτονομία τοποθετούνται σε χώρους με ιδιαίτερα μεγάλα ηλιακά κέρδη ή σε χώρους με απαίτηση χαμηλότερης θερμοκρασίας (υπνοδωμάτια). (εξοικονόμηση ενέργειας έως 10%)

9. Υποχρεωτική ετήσια συντήρηση των εγκαταστάσεων κεντρικής θέρμανσης. γίνεται κατά την έναρξη της περιόδου θέρμανσης από ειδικευμένο τεχνίτη συνοδεύεται από έκδοση αντίστοιχου πιστοποιητικού καλής λειτουργίας, με τα αποτελέσματα της συντήρησης η συντήρηση εξασφαλίζει την ορθή λειτουργία της εγκατάστασης και την αύξησητουβαθμούαπόδοσήςτης

Τα καθήκοντα του τεχνίτη συντηρητή περιλαμβάνουν τη διενέργεια μετρήσεων και ελέγχου του βαθμού απόδοσης των λεβήτων, της περιεκτικότητας σε CO 2 και της αιθάλης στα καυσαέρια την συντήρηση και διόρθωση βλαβών - του καυστήρα, - του λέβητα και των οργάνων του - τουλοιπούεξοπλισμού(κυκλοφορητές, βάνες, όργανα αυτοματισμού κ.λ.π.).

10. Αποφυγή κάλυψης θερμαντικών σωμάτων (εταζέρες, ξύλινες κατασκευές με ή χωρίς πλέγμα, κουρτίνες κ.λ.π.) διότι ελαττώνεται η απόδοσή τους. Σε περιπτώσεις κάλυψης τα θερμαντικά σώματα πρέπει να επιλέγονται με μεγαλύτερη επιφάνεια και θερμαντική ισχύ.

Τοποθέτηση αντανακλαστικών επιφανειών (ασπίδων ακτινοβολίας) πίσω από θερμαντικά σώματα όταν τοποθετούνται μπροστά από ψυχρές εξωτερικές επιφάνειες (π.χ. υαλοστάσια, μη θερμομονωμένους εξωτερικούς τοίχους). ασπίδα ακτινοβολίας

ασπίδα ακτινοβολίας

ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

Γενικά Οι εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης αποσκοπούν κυρίως στο να ζεστάνουν χώρους κατά τη χειμερινή περίοδο. Αντίθετα, τα συστήματα κλιματισμού ρυθμίζουν το κλίμα στο εσωτερικό περιβάλλον των κτιρίων σε όλη τη διάρκεια του έτους και διατηρούν τις παραμέτρους του εσωκλίματος (θερμοκρασία, υγρασία, ταχύτητα, καθαρότητα αέρα) μέσα σε προκαθορισμένα όρια.

Εγκαταστάσεις κλιματισμού άνεσης Οι εγκαταστάσεις άνεσης διατηρούν τον αέρα των χώρων τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι σε μία θερμοκρασία από 20 C έως 27 C και σε μία σχετική υγρασία μεταξύ 35% και 65%. Στις συνθήκες αυτές ο άνθρωπος αισθάνεται κατά κανόνα άνετα και αποδίδει περισσότερο στην εργασία του.

Κατάταξη των συστημάτων κλιματισμού Με κριτήριο τη θέση των συσκευών κλιματισμού ως προς τον κλιματιζόμενο χώρο και την έκταση εφαρμογής του συστήματος, διακρίνονται δύο βασικές κατηγορίες συστημάτων κλιματισμού. i) Κεντρικά Συστήματα Κλιματισμού ii) Τοπικά Συστήματα Κλιματισμού Με κριτήριο τον τρόπο και τα μέσα με τα οποία επιτυγχάνεται η τελική διαμόρφωση των συνθηκών άνεσης στον κλιματιζόμενο χώρο, διακρίνονται τρεις κατηγορίες συστημάτων κλιματισμού. α) Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα β) Συστήματα Κλιματισμού μόνο με νερό γ) Συστήματα Κλιματισμού αέρα νερού

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα Στα συστήματα αυτά ο κλιματισμένος αέρας παρασκευάζεται στην κεντρική μονάδα κλιματισμού και μεταφέρεται διαμέσου δικτύου αεραγωγών στους κλιματιζόμενους χώρους. Στην κεντρική μονάδα κλιματισμού εξωτερικός αέρας αναρροφάται από το ύπαιθρο, αναμιγνύεται στον θάλαμο μίξης με ένα τμήμα του αέρα που επιστρέφει από το κτίριο και φιλτράρεται.

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα Στη συνέχεια ακολουθεί η επεξεργασία του αέρα δηλαδή η θέρμανση, ψύξη, ύγρανση, αφύγρανση κ.λ.π. ανάλογα με τις επιθυμητές συνθήκες. Τελικά ο αέρας οδηγείται μέσω του ανεμιστήρα και των αεραγωγών διανομής στους διάφορους χώρους. Η ψύξη και η αφύγρανση του αέρα γίνεται με ψυχρό νερό, το οποίο παρασκευάζεται στην ψυκτική μονάδα και οδηγείται μέσα στην κεντρική μονάδα κλιματισμού σε εναλλάκτες αέρα-νερού (ψυκτικά στοιχεία).

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα Η θέρμανση του αέρα γίνεται με θερμό νερό, το οποίο παρασκευάζεται σε λέβητα και οδηγείται μέσα στην κεντρική μονάδα κλιματισμού σε εναλλάκτες αέρα-νερού (θερμαντικά στοιχεία). Η ύγρανση του αέρα γίνεται από κατάλληλες συσκευές, τους υγραντήρες, οι οποίοι διοχετεύουν νερό ή ατμό στην κεντρική μονάδα κλιματισμού.

ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΜΕ ΑΕΡΑ αεραγωγός επιστροφής αεραγωγός προσαγωγής αέρας απόρριψης νωπόςεξωτερικόςαέρας κεντρική κλιματιστική μονάδα λέβητας πύργος ψύξης ψυκτική μονάδα

ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ

κεντρικές κλιματιστικές μονάδες (διώροφη, κατακόρυφη)

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα Η θέρμανση και η ψύξη των χώρων καθώς και ο έλεγχος της υγρασίας τους, εξασφαλίζεται με τις συνθήκες του κλιματισμένου αέρα που εισέρχεται στους χώρους. Τα φορτία (θερμικά / ψυκτικά) των χώρων καλύπτονται με την αυξομείωση της θερμοκρασίας του αέρα προσαγωγής και την αντίστοιχη ρύθμιση της υγρασίας του.

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα Οι χώροι που έχουν απαίτηση σε ψύξη κλιματίζονται με αέρα κατάλληλης παροχής, ο οποίος έχει υποστεί ψύξη, αφύγρανση και σε πολλές περιπτώσεις μεταθέρμανση. Οι χώροι που έχουν απαίτηση σε θέρμανση, κλιματίζονται με αέρα κατάλληλης παροχής, ο οποίος έχει υποστεί θέρμανση και ύγρανση.

ΑΕΡΟΨΥΚΤΕΣ ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ Απευθείας απόρριψη θερμότητας στο περιβάλλον. Τοποθέτηση μόνο σε υπαίθριο χώρο.

ΥΔΡΟΨΥΚΤΕΣ ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ Απόρριψη θερμότητας στο περιβάλλον μέσω πύργου ψύξης. Δυνατότητα τοποθέτησης σε εσωτερικό χώρο.

ΨΥΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ

ΨΥΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΨΥΚΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΠΥΡΓΟΣ ΨΥΞΗΣ Απόρριψη θερμότητας από υδρόψυκτες ψυκτικές μονάδες. Τοποθέτηση μόνο σε υπαίθριο χώρο.

Η παραγωγή ψυχρού και θερμού νερού μπορεί να γίνει και από μία μόνο συσκευή (αντλία θερμότητας)

ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΟΝΟΖΩΝΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΠΟΛΥΖΩΝΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

Συστήματα κλιματισμού μεταβλητής παροχής αέρα Το χαρακτηριστικό των συστημάτων μεταβαλλόμενης παροχής αέρα (ΜΠΑ) είναι ότι ο αέρας εισέρχεται στους κλιματιζόμενους χώρους με σταθερή θερμοκρασία άλλα η παροχή του αυξομειώνεται ανάλογα με τις διακυμάνσεις του φορτίου των χώρων.

Ρυθμιστική βαλβίδα Τερματική μονάδα ελέγχου Στόμιο αέρα γραμμικού τύπου

Συστήματα κλιματισμού μεταβλητής παροχής αέρα Σε πλήρες φορτίο, ένα σύστημα μεταβλητής παροχής λειτουργεί όμοια με ένα σύστημα σταθερής παροχής αέρα. Οι διαφορές τους συνίστανται στη λειτουργία υπό μερικό φορτίο. Η μεταβολή της παροχής γίνεται με κατάλληλες τερματικές συσκευές ρύθμισης διανομής του αέρα, οι οποίες έχουν ειδικές βαλβίδες ή διαφράγματα και ελέγχονται από ένα θερμοστάτη.

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα μεταβλητής παροχής Η μεταβολή της παροχής συνδυάζεται συνήθως με ανεμιστήρα μεταβλητής παροχής ή τοποθετείται ένας ανεμιστήρας παράκαμψης (by pass). Οι εγκαταστάσεις ΜΠΑ είναι εφοδιασμένες και με συστήματα ελέγχου της στατικής πίεσης.

Συστήματα κλιματισμού μόνο με αέρα μεταβλητής παροχής

Συστήματα κλιματισμού μόνο με νερό Στα συστήματα αυτά ο έλεγχος των συνθηκών του αέρα γίνεται με την κυκλοφορία του αέρα των χώρων μέσα από κατάλληλες τερματικές συσκευές, στις οποίες κυκλοφορεί θερμό ή ψυχρό νερό (Fan-coil units/fcu). Οι τερματικές συσκευές είναι εγκατεστημένες στους χώρους του κτιρίου. Η παρασκευή του ψυχρού νερού γίνεται σε ψυκτικές μονάδες (υδρόψυκτες ή αερόψυκτες). Η παρασκευή του θερμού νερού γίνεται σε λέβητες.

Οι τερματικές συσκευές (Fan-coil units / FCU) περιλαμβάνουν θερμαντικό /ψυκτικό στοιχείο και ανεμιστήρα για την εξαναγκασμένη κυκλοφορία του αέρα. Κεντρικά κλιματισμένος αέρας δεν παρέχεται στουςχώρουςήστιςζώνεςτουκτιρίου. Η παροχή φρέσκου εξωτερικού αέρα πρέπει να αντιμετωπίζεται ξεχωριστά.

Σύστημα κλιματισμού με FCU

Σύστημα κλιματισμού με Fan-coils

fan-coil Η παραγωγή ψυχρού και θερμού νερού μπορεί να γίνει και από μία μόνο συσκευή (αντλία θερμότητας).

Συστήματα κλιματισμού αέρα-νερού Στα συστήματα αυτά παρέχεται κλιματισμένος αέρας και ψυχρό ή θερμό νερό σε κατάλληλες τερματικές συσκευές, οι οποίες είναι εγκατεστημένες στους χώρους του κτιρίου. Απαιτείται επομένως η εγκατάσταση ενός δικτύου αεραγωγών και ενός δικτύου σωληνώσεων νερού. Σε πολλές περιπτώσεις η παροχή του αέρα στους χώρους γίνεται έξω από τις τερματικές συσκευές (π.χ. Fan-coils) με ανεξάρτητο δίκτυο αεραγωγών).

ΚΚΜ fan-coils

ανεμιστήρας εξαερισμού κτιρίου αεραγωγοί σωληνώσεις νερού αεραγωγοί ψυκτική μονάδα Fan-coils λήψη νωπού αέρα λέβητας κλιματιστική μονάδα

Συστήματα κλιματισμού απευθείας εκτόνωσης Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούν ψυκτικό μέσο για τη ψύξη ή τη θέρμανση του αέρα των κλιματιζόμενων χώρων. Είναι αυτόνομες κλιματιστικές μονάδες, οι οποίες στις οποίες δεν υπάρχει κύκλωμα νερού και ο αέρας ψύχεται ή θερμαίνεται απευθείας σε εναλλάκτες θερμότητας αέρα-ψυκτικού μέσου (η εξάτμιση ψυκτικού μέσου προκαλεί ψύξη και η συμπύκνωση θέρμανση). Διακρίνονται σε μονάδες του ενός τεμαχίου (self contained) και σε διμερείς μονάδες (split units).

Διμερής κλιματιστική μονάδα με μία εξωτερική και δύο εσωτερικές μονάδες. Λειτουργία σε ψύξη ή σε θέρμανση. Χωρίς δυνατότητα λήψης νωπού αέρα.

εσωτερική μονάδα με ανεμιστήρα εξωτερική μονάδα Διμερής κλιματιστική μονάδα με δυνατότητα σύνδεσης με δίκτυο αεραγωγών (χωρίς λήψη νωπού αέρα). Δυνατότητα τοποθέτησης στο έδαφος ή στον τοίχο.

Αυτόνομη κλιματιστική μονάδα (DX) με δυνατότητα προσαγωγής αέρα, επιστροφής αέρα και λήψης νωπού αέρα Τοποθέτηση εξωτερικά.

Εκτός από τις αυτόνομες και τις διμερείς μονάδες κατασκευάζονται και συστήματα με μία εξωτερική μονάδα (ή συστοιχίες μονάδων) και κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου σε πολλές εσωτερικές μονάδες. Τα συστήματα αυτά παρέχουν θέρμανση και ψύξη. συστοιχία εξωτερικών μονάδων σωληνώσεις ψυκτικού μέσου Σύστημα VRV εσωτερικές μονάδες

Σύστημα VRV (Variable Refrigerated Volume)

Σύστημα VRV τύποι εσωτερικών μονάδες

Σύστημα VRV Λειτουργικό διάγραμμα

Σύστημα VRV με ξεχωριστό δίκτυο αεραγωγών για την ανανέωση αέρα του κτιρίου

Κατανάλωση ενέργειας στα συστήματα κλιματισμού Προκειμένου να αναφερθεί κανείς σε εξοικονόμηση ενέργειας είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό που καταναλώνεται ενέργεια στα συστήματα κλιματισμού. Η ενέργεια που καταναλώνεται αποτελείται από την ενέργεια που καταναλώνουν οι κεντρικές συσκευές, δηλαδή η ψυκτική μονάδα και ο λέβητας, και από την ενέργεια που καταναλώνουν οι συσκευές του συστήματος διανομής του μέσου μεταφοράς ενέργειας, δηλαδή οι ανεμιστήρες και οι αντλίες.

Η ενέργεια που καταναλώνουν οι κεντρικές συσκευές εξαρτάται από τα φορτία του κτιρίου, δηλαδή από τους διάφορους εξωτερικούς παράγοντες που καθορίζουν τις απώλειες και τα κέρδη θερμότητας σε ένα κτίριο και που είναι η θερμοκρασία, η ηλιακή ακτινοβολία και ο αερισμός, και από τους διάφορους εσωτερικούς παράγοντες που είναι τα άτομα, οι συσκευές και ο φωτισμός του κτιρίου.

Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι επακόλουθο ενός σωστού σχεδιασμού του συστήματος μιας σωστής επιλογής των διαφόρων συσκευών ενός κατάλληλου συστήματος αυτοματισμών και ελέγχου μιας σωστής από ενεργειακή άποψη συμπεριφοράς των ενοίκων του κτιρίου. Και μπορεί να επιτευχθεί με πολλούς τρόπους. Ενδεικτικά, διότι το αντικείμενο είναι εκτενές, και δεν μπορεί να καλυφθεί στον περιορισμένο χώρο αυτής της παρουσίασης, αναφέρονται τα εξής:

1. Εξέταση όλων των δυνατοτήτων μείωσης των ψυκτικών και θερμικών φορτίων, πριν από την εγκατάσταση των συσκευών κλιματισμού. 2. Επιλογή του κατάλληλου συστήματος κλιματισμού για την κάθε εφαρμογή. Όλα τα συστήματα δεν είναι κατάλληλα για όλους τους τύπους κτιρίων και για όλες τις εφαρμογές.

Σε κτίρια κατοικιών εγκαθίστανται κυρίως τοπικά συστήματα απευθείας εκτόνωσης σε κάθε χώρο. Σε κτίρια γραφείων κυρίως κεντρικά συστήματα με νερό ή με αέρα και νερό Σε εμπορικά κτίρια, μουσεία, θέατρα, αίθουσες συγκεντρώσεων κεντρικά συστήματα με αέρα (για έλεγχο της υγρασίας αλλά και λόγω των μεγάλων απαιτήσεων σε νωπό αέρα) Σε κτίρια ξενοδοχείων εγκαθίστανται συνήθως κεντρικά συστήματα με νερό (fancoils)

4. Εγκατάσταση συστημάτων κεντρικού κλιματισμού (εφόσον είναι εφικτό και το επιτρέπει η χρήση του κτιρίου) αντί των αυτόνομων κλιματιστικών συστημάτων διαιρούμενου τύπου. Τα κεντρικά συστήματα συνήθως λειτουργούν με μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης, εφόσον έχουν μελετηθεί σωστά και είναι εξοπλισμένα με σύστημα αυτομάτου ελέγχου και ρύθμισης.

5. Σε κτίρια πολλών και διαφορετικών χρήσεων (εμπορικά κέντρα, ξενοδοχεία, νοσοκομεία) χωρισμός του κτιρίου σε θερμικές ζώνες (ομάδες χώρων με ομοιόμορφη συμπεριφορά φορτίων και ομοιόμορφη απαίτηση συνθηκών αέρα) και εγκατάσταση σε κάθε ζώνη διαφορετικού συστήματος κλιματισμού, κατάλληλου για τη χρήση της.

6. Ορθή επιλογή μεγέθους συσκευών ψυκτικών μονάδων, λεβήτων, αντλιών αντλιών θερμότητας κεντρικών κλιματιστικών μονάδων ανεμιστήρων θερμαντικών/ψυκτικών στοιχείων, τοπικών κλιματιστικών μονάδων κ.λ.π. ώστε να καλύπτουν τα πραγματικά φορτία και αποφυγή υπερδιαστασιολόγησής τους.

7. Επιλογή συσκευών με υψηλό βαθμό απόδοσης, χαμηλή κατανάλωση και δυνατότητα ρύθμισης για περιπτώσεις μερικού φορτίου. Ιδιαίτερα για τις ψυκτικές μονάδες με ψυκτικά ρευστά, ο λόγοςψυκτικήισχύς/ηλεκτρική ισχύς (COP) πρέπει να είναι τουλάχιστον 3, σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Για τους λέβητες ισχύουν όσα αναφέρθηκαν στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης.

8. Σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις, αντικατάσταση παλαιών λεβήτωνψυκτικών μονάδων με αντίστοιχους νέας τεχνολογίας και υψηλού βαθμού απόδοσης π.χ. - ψυκτικές μονάδες με συμπιεστές μεταβλητής ισχύος - ψυκτικές μονάδες πολλαπλών συμπιεστών

9. Σωστή επιλογή των διαστάσεων των αγωγών διανομής αέρα και ορθολογικός σχεδιασμός του δικτύου (ελαχιστοποίηση μήκους αεραγωγών και απωλειών πίεσης του αέρα) με λανθασμένες διαστάσεις μεγάλα μήκη και λανθασμένες διαμορφώσεις αεραγωγών έχουμε ανεμιστήρες μεγαλύτερης ισχύος και αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας

10. Θερμομόνωση των αεραγωγών και των σωληνώσεων θερμού και ψυχρού νερού Με τη θερμομόνωση ελαχιστοποιούνται οι θερμικές απώλειες του θερμού αέρα/νερού το χειμώνα και τα θερμικά κέρδη του ψυχρού αέρα/νερού το καλοκαίρι και εξοικονομείται ενέργεια. Κατασκευή των δικτύων αεραγωγών με τρόπο ώστε να ελαχιστοποιούνται οι διαφυγές του αέρα

11. Εγκατάσταση συστημάτων μεταβλητής παροχής αέρα, εφόσον το κτίριο και η χρήση του το επιτρέπουν. Σε σχέση με τα συστήματα σταθερής παροχής: η κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ψύξη των χώρων είναι μικρότερη η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των ανεμιστήρων είναι μικρότερη

12. Ανάκτηση ενέργειας (για θέρμανση ή ψύξη) από τον απορριπτόμενο αέρα των κλιματιζόμενων χώρων αφορά τον αέρα που δεν ανακυκλοφορεί στην κεντρική μονάδα κλιματισμού και απορρίπτεται στο περιβάλλον. Η απορριπτόμενη ενέργεια μπορεί να ανακτηθεί με διάφορες συσκευές, και η απόδοση μπορεί να φθάσει και το 70%.

Με τα συστήματα ανάκτησης ενέργειας, η ενέργεια που περιέχει το ρεύμα του απορριπτόμενου αέρα μεταφέρεται στο ρεύμα του φρέσκου εξωτερικού αέρα. Δηλαδή το καλοκαίρι το ρεύμα απόρριψης προψύχει το ζεστό νωπό αέρα (π.χ. 40 C), με αέρα που απορρίπτεται στους 27 C. Το χειμώνα το ίδιο ρεύμα προθερμαίνει τον κρύο νωπό αέρα (π.χ. 0 C), με αέρα που απορρίπτεται στους 21 C.

Συσκευές ανάκτησης θερμότητας Οι κυριότερες συσκευές ανάκτησης θερμότητας στα συστήματα κλιματισμού είναι: α) Οι εναλλάκτες θερμότητας αέρα-αέρα (fixed plate exchangers) β) Οι εναλλάκτες θερμότητας αέρα-νερού (finned tube/coil exchangers) γ) Οι αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας (rotary wheel exchangers)

Eναλλάκτες θερμότητας αέρα-αέρα

Eναλλάκτες θερμότητας αέρα-νερού

Eναλλάκτες θερμότητας αέρα-νερού

Αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας Ο αναγεννητικός εναλλάκτης είναι ένας περιστρεφόμενος δίσκος με τα εξής χαρακτηριστικά: - αποτελείται από κατάλληλο πορώδες υλικό με ικανότητα κατακράτησης θερμότητας (και σε πολλές περιπτώσεις και υγρασίας) - περιστρέφεται αργά (5...10 στροφές/λεπτό) - διαρρέεται στη μια κατεύθυνση από τον απορριπτόμενο στο ύπαιθρο αέρα και στην άλλη κατεύθυνση από εξωτερικό νωπό αέρα.

Αναγεννητικοί εναλλάκτες θερμότητας Αναγεννητικός εναλλάκτης Τοποθέτηση μέσα στην Κ.Κ.Μ.

13. Χρήση κύκλου εξοικονόμησης (ελεύθερη ψύξη-free cooling) όταν οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας του εξωτερικού αέρα είναι κατάλληλες Τα ψυκτικά φορτία μπορούν να καλυφθούν με χρήση αποκλειστικά εξωτερικού αέρα ή με μίξη κατάλληλης ποσότητας ψυχρού εξωτερικού αέρα με αέρα ανακυκλοφορίας σε ορισμένες συνθήκες, μπορεί η λειτουργία τηςψυκτικήςμονάδαςναμηνείναι απαραίτητη

Παράκαμψη του αέρα προσαγωγής

14. Εγκατάσταση συστημάτων συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με παράλληλη εκμετάλλευση της αποβαλλόμενης θερμότητας για θέρμανση και ψύξη. Ο βαθμός απόδοσης μπορεί να υπερβεί το 90%

Μονάδα συμπαραγωγής στην τηλεθέρμανση Σερρών

Εναλλάκτης ανάκτησης θερμότητας από τα καυσαέρια

Συνήθως η θερμότητα που αποβάλλεται χρησιμοποιείται κατά τη χειμερινή περίοδο για τη θέρμανση κτιρίων ή για την παραγωγή θερμού νερού χρήσης, ενώ κατά τη θερινή περίοδο πρέπει να εγκατασταθούν ψυκτικές μονάδες απορρόφησης για την παραγωγή ψυχρού νερού, το οποίο χρησιμοποιείται για θερινό κλιματισμό.

μονάδα συμπαραγωγής με εκμετάλλευση της απόβλητης θερμότητας για θέρμανση και ψύξη

15. Εγκατάσταση αντλιών θερμότητας αντί λέβητα και ψυκτικής μονάδας. Οι αντλίες θερμότητας είναι συσκευές οι οποίες έχουν την ικανότητα να απορροφούν (να αντλούν) θερμότητα από μία πηγή χαμηλής θερμοκρασίας (αέρα, νερό, έδαφος) και να τη μεταφέρουν σε έναν αποδέκτη υψηλότερης θερμοκρασίας (αέρα, νερό).

Για παράδειγμα, κατά τη χειμερινή περίοδο μία αντλία θερμότητας έχει την ικανότητα να μεταφέρει θερμότητα από τον ψυχρό εξωτερικό αέρα (0-15 C) σε ένα χώρο κατοίκισης (20 C), με σκοπό τη θέρμανση του χώρου.

Επίσης κατά τη θερινή περίοδο μία αντλία θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά θερμότητας από ένα χώρο κατοίκισης (26 C) προς τον θερμότερο εξωτερικό αέρα (35 C), με σκοπό την ψύξη του χώρου.

Συνήθως οι αντλίες θερμότητας είναι σχεδιασμένες κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορούν να αντιστρέφουν την ψυκτική και τη θερμαντική τους λειτουργία. Αυτό επιτρέπει τη χρήση της ίδιας συσκευής για ψύξη και θέρμανση.

Σύμφωνα με τον ορισμό που δόθηκε, η αντλία θερμότητας είναι μία ψυκτική συσκευή. Αποτελείται από τα ίδια κατασκευαστικά μέρη (συμπιεστή, συμπυκνωτή, εξατμιστήρα, εκτονωτική βαλβίδα) και έχει τις ίδιες αρχές λειτουργίας με τις συσκευές ψύξης. συμπυκνωτής εκτονωτική βαλβίδα συμπιεστής εξατμιστήρας

Βασικός ψυκτικός κύκλος απόρριψη θερμότητας εκτονωτική βαλβίδα D A συμπυκνωτής εξατμιστής C B συμπιεστής μηχανικό έργο άντληση θερμότητας

4-οδη βαλβίδα εναλλάκτης θερμότητας ψυκτικού ρευστού-αέρα εναλλάκτης θερμότητας ψυκτικού ρευστού-νερού τετράοδη βαλβίδα

Ψυκτικός κύκλος D συμπυκνωτής C πίεση βαλβίδα εκτόνωσης συμπιεστής A εξατμιστήρας B ενθαλπία

Κατάταξη Α.Θ. ανάλογα με την πηγή άντλησης και τον αποδέκτη της θερμότητας 1. αέρα αέρα 2. αέρα νερού 3. νερού αέρα 4. νερού νερού 5. εδάφους αέρα 6. εδάφους νερού

Γενικά συνιστάται η εγκατάσταση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας (νερούαέρα, νερού-νερού, εδάφους-αέρα ή εδάφους-νερού) διότι λειτουργούν με τουλάχιστον 30% υψηλότερη ενεργειακή απόδοση από αυτή των συστημάτων με αντλία θερμότητας αέρα-αέρα. Ο ετήσιος βαθμός απόδοσής τους κυμαίνεται μεταξύ 3.5 και 5.5, γεγονός που αποδεικνύει ότι μπορούν να εξοικονομηθεί σημαντικά ποσά ενέργεια για θέρμανση και ψύξη.

Ένα σύστημα με γεωθερμική αντλία θερμότητας αποτελείται από: α) Σύστημα συλλογής γεωθερμικής ενέργειας εντός του εδάφους, το οποίο είναι είτε γεωεναλλάκτης θερμότητας (σωλήνες νερού από πολυαιθυλένιο, θαμμένοι στο έδαφος σε οριζόντια ή σε κατακόρυφη διάταξη) είτε υδρογεώτρηση. β) Υδρόψυκτη αντλία θερμότητας (νερούνερού ή νερού αέρα) γ) Σύστημα θέρμανσης-ψύξης εντός του κτιρίου (σύστημα κλιματισμού με αέρα και κεντρικές κλιματιστικές μονάδες, σύστημα κλιματισμού με νερό ή σύστημα κλιματισμού αέρα-νερού).

Οριζόντιο Σύστημα Κλειστού Κύκλου Σε σειρά (πολλαπλών βρόγχων, μιας διαδρομής)

Σπιράλ Οριζόντιο Σύστημα Κλειστού Κύκλου

Κατακόρυφο Σύστημα Κλειστού Κύκλου Παράλληλο (πολλαπλών βρόχων μίας διαδρομής)

Κατακόρυφο Σύστημα Κλειστού Κύκλου Κατασκευαστικά Χαρακτηριστικά H.D.P.E. Σωλήνα Ρευστό Υλικό πλήρωσης Χώμα ή Πέτρες Τοίχωμα γεώτρησης Γεώτρηση γεμισμένη με ρευστοκονίαμα

Σχηματική Διάταξη Ψυκτικής Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας με Πηγή το Έδαφος

Σχηματική Διάταξη Θερμικής Λειτουργίας Αντλίας Θερμότητας με Πηγή το Έδαφος

16. Εγκατάσταση συστημάτων ενεργειακής διαχείρισης κτιρίων (BMS) Τα BMS είναι ολοκληρωμένα συστήματα ελέγχου των εγκαταστάσεων ενός κτιρίου και εξασφαλίζουν: ομαλή λειτουργία των εγκαταστάσεων βελτιστοποίηση συνθηκών λειτουργίας ελαχιστοποίηση ενεργειακής κατανάλωσης Με τα συστήματα BMS επιτυγχάνεται η βέλτιστη ενεργειακή συμπεριφορά ενός κτιρίου

Τα συστήματα BMS αποτελούνται από τρία επίπεδα: α) Στο πρώτο επίπεδο (Επίπεδο Διαχείρισης) βρίσκεται η κεντρική μονάδα ελέγχου, συνήθως ένας Η/Υ, με το πρόγραμμα γραφικής απεικόνισης, ελέγχου και διαχείρισης όλων των παραμέτρων. β) Στο δεύτερο επίπεδο (Επίπεδο Ελέγχου) υπάρχουν οι ηλεκτρονικοί ελεγκτές, που είναι εγκατεστημένοι σε καίρια σημεία του κτιρίου και διαθέτουν αυτόνομη ευφυία (μικροεπεξεργαστές).

γ) Στο τρίτο επίπεδο (Επίπεδο Εργασίας) βρίσκονται οι περιφερειακές μονάδες, δηλαδή τα αισθητήρια (θερμοκρασίας, υγρασίας, πίεσης, ποιότητας αέρα), οι βαλβίδες, οι κινητήρες (πχ διαφραγμάτων) και γενικά ό,τι ελέγχεται από το σύστημα. Οι περιφερειακές μονάδες συνδέονται με τους ελεγκτές και αυτοί με τη σειρά τους συνδέονται με την κεντρική μονάδα ελέγχου με ένα κοινό δίκτυο επικοινωνίας.

κεντρική μονάδα ελέγχου ηλεκτρονικοί ελεγκτές αισθητήρια

Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα - να προγραμματίσει τις ώρες λειτουργίας κανονικών και εφεδρικών μηχανημάτων (ψυκτικές μονάδες, ανεμιστήρες κλπ) - να επανεκκινήσει τα μηχανήματα μετά από διακοπή ρεύματος, - να αλλάξει τις παραμέτρους (θερμοκρασία, υγρασία) στα διάφορα συστήματα ελέγχου κ.ά. Επίσης το σύστημα κεντρικού ελέγχου δίνει - προειδοποιητικά σήματα (συναγερμό) σε περίπτωση βλάβης ή δυσλειτουργίας μηχανημάτων - μηνύματα συντήρησης μετά από τη συμπλήρωση ορισμένων ωρών λειτουργίας κάθε μηχανήματος Τέλος υπάρχει η δυνατότητα αποθήκευσης των δεδομένων ή των μετρήσεων και η απεικόνισή τους σε μορφή διαγραμμάτων, που δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα να παρακολουθεί τη λειτουργία των συστημάτων, να καταγράφει την κατανάλωση ενέργειας και να παίρνει αποφάσεις για την βελτιστοποίηση της λειτουργίας.

17. Τακτική συντήρηση των εγκαταστάσεων από ειδικευμένους τεχνίτες Ησυντήρηση, μετηνπροληπτικήήέστω κατασταλτική αντιμετώπιση φθορών και αστοχιών, εξασφαλίζει ορθή λειτουργία, υψηλό βαθμό απόδοσης και αύξηση στη διάρκεια ζωής των εγκαταστάσεων