Απόστολος Ευθυμιάδης: Οφέλη και προϋποθέσεις εγκατάστασης ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας

Με το άρθρο 127 του νόμου 4495/2017 επιτράπηκε σε μεμονωμένες ιδιοκτησίες η μόνιμη αποσύνδεση από το δίκτυο κεντρικής θέρμανσης ενός κτιρίου υπό συγκεκριμένες προϋποθέσεις.

Άρθρο του κ. Απόστολου Ευθυμιάδη* (έντυπο τεύχος Ιανουαρίου 2023)

Η αυτονόμηση ενός διαμερίσματος από την κεντρική εγκατάσταση θέρμανσης μιας πολυκατοικίας, βάσει του νόμου 4495/2017, ισχύει εφόσον οι ιδιοκτήτες αυτών προτίθενται να τοποθετήσουν:

• Ανεξάρτητη μόνιμη εγκατάσταση θέρμανσης με χρήση φυσικού αερίου.
• Αυτόνομο σύστημα τηλεθέρμανσης ή γεωθερμίας ή αντλιών θερμότητας.
• Άλλο αυτόνομο σύστημα θέρμανσης.

Στην περίπτωση αυτή πρέπει να προκύπτει ότι η ανεξάρτητη μόνιμη εγκατάσταση θέρμανσης βελτιώνει την ενεργειακή αποδοτικότητα της ιδιοκτησίας, σύμφωνα με τις διατάξεις του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων.

Όπως αποδείχθηκε στην πράξη, η διάταξη αυτή προκάλεσε πολλές φιλονικίες και έριδες μεταξύ των ιδιοκτητών μίας πολυκατοικίας, ενώ σε επίπεδο κτιρίου όχι μόνο δεν βελτιώνει σημαντικά αλλά συχνά επιδεινώνει την ενεργειακή απόδοση. Παρακάτω παρουσιάζεται μία εναλλακτική μέθοδος αυτονομίας θέρμανσης σε κάθε διαμέρισμα πολυκατοικίας με κεντρική θέρμανση (ΚΘ), η οποία μέθοδος επιτυγχάνει μεγάλα ποσοστά εξοικονόμησης και ενεργειακής οικονομίας.

Στην παράγραφο 5 του άρθρου 11 του νόμου 4342/2015 για την «ενεργειακή απόδοση» προβλέπεται: «…για τη μέτρηση της θερμότητας, πρέπει να χρησιμοποιούνται ατομικοί κατανεμητές κόστους θερμότητας για τη μέτρηση της κατανάλωσης θερμότητας σε κάθε θερμαντικό σώμα».

Στο παρόν άρθρο εξετάζεται αναλυτικά η ενεργειακή και οικονομική απόδοση των εν λόγω ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας, καθώς και η συνδυαστική τοποθέτηση λέβητα με τεχνολογία συμπυκνώσεως.

 Υφιστάμενα συστήματα

Τα συστήματα κεντρικής θέρμανσης διακρίνονται κατά κανόνα σε δύο κατηγορίες: δισωλήνια (σχήμα 1) και μονοσωλήνια (σχήμα 2). Τα μονοσωλήνια συστήματα επιτρέπουν τη μέτρηση θερμότητας σε επίπεδο ιδιοκτησίας, και γι’ αυτό αποτελούν από το 1985 την κυρίαρχη επιλογή στις νέες πολυκατοικίες. Όμως τα παλαιά δισωλήνια συστήματα εξακολουθούν να πλειοψηφούν.

Η μέτρηση θερμότητας στα μονοσωλήνια συστήματα γίνεται κατά κανόνα με ωρομετρητές, ενώ η χρήση των θερμιδομετρητών είναι σπανιότερη. Παρά ταύτα, ακόμα και η χρήση των ωρομετρητών θεωρείται ότι ικανοποιεί την απαίτηση του άρθρου 11 του νόμου 4342/2015.

Αντιθέτως, τα δισωλήνια συστήματα δεν έχουν την κατάλληλη τοπολογία σωληνώσεων ώστε να δεχτούν ατομικούς μετρητές σε επίπεδο ιδιοκτησίας και γι’ αυτό η ικανοποίηση της απαίτησης του άρθρου 11 μπορεί να γίνει μόνο με ατομικούς κατανεμητές κόστους θερμότητας σε επίπεδο σώματος.

Στη συνέχεια εξετάζεται αναλυτικά η τοποθέτηση των κατανεμητών κόστους θερμότητας τόσο από ενεργειακή όσο και από οικονομική πλευρά. Τυπικό παράδειγμα μίας τέτοιας επέμβασης δίνεται στο σχήμα 3. Στο σχήμα αυτό παρατηρείται ότι εκτός του ατομικού κατανεμητή κόστους θερμότητας τοποθετείται και θερμοστατική κεφαλή (βαλβίδα) σε κάθε θερμαντικό σώμα, ώστε να επιτρέπει στο χρήστη να ρυθμίζει ακριβώς το επίπεδο της επιθυμητής θερμοκρασίας σε επίπεδο χώρου.

Ατομικοί κατανεμητές κόστους θερμότητας έχουν τοποθετηθεί σε πολλές πολυκατοικίες στη χώρα μας, συνήθως μαζί με λέβητα συμπύκνωσης που αντικαθιστά τον παλιό λέβητα, και η ενεργειακή απόδοση των συστημάτων αυτών έχει αποδειχθεί στην πράξη.

Ενεργειακή εξοικονόμηση

Μελέτες και έρευνες για την ενεργειακή απόδοση των ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας συνοψίζονται σε μελέτη από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης. Οι έρευνες που περιλαμβάνονται έχουν διεξαχθεί σε χώρες της κεντρικής και βόρειας Ευρώπης και υποδεικνύουν μία εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του 15 – 25%.

Όπως αναφέρεται παραπάνω, στη χώρα μας οι μετρητές αυτοί έχουν τοποθετηθεί με παράλληλη αντικατάσταση του υφιστάμενου λέβητα από λέβητα συμπύκνωσης. Βάσει πραγματικών μετρήσεων των αποτελεσμάτων πριν και μετά την επέμβαση αυτή (αποτελέσματα τα οποία παρουσιάστηκαν σε ημερίδα του Πανελλήνιου Συλλόγου Διπλωματούχων Μηχανολόγων Ηλεκτρολόγων το Μάρτιο του 2017 στην έκθεση Infacoma της Hellexpo), διαπιστώνεται ότι η εξοικονόμηση ενέργειας είναι συχνά της τάξης του 50, ενώ η εξοικονόμηση λόγω του νέου λέβητα συμπύκνωσης είναι της τάξης του 30%.

Επομένως, και τουλάχιστον για περιπτώσεις όπου λειτουργεί η κεντρική θέρμανση έστω και περιορισμένα, η αναμενόμενη εξοικονόμηση ενέργειας σε ετήσια βάση εκτιμάται σε 10 – 15%.

Στον εμπορικό τομέα η αναμενόμενη εξοικονόμηση ενέργειας αναμένεται να είναι μεγαλύτερη, αλλά αυτό θα πρέπει να εκτιμάται κάθε φορά ανάλογα με τον υφιστάμενο τρόπο κατανομής των δαπανών κεντρικής θέρμανσης και την κατανομή των χώρων στους ενοικιαστές.

Στη συνέχεια αναπτύσσεται μία απλουστευτική μεθοδολογία για την εκτίμηση των περιθωρίων εξοικονόμησης ενέργειας, ανάλογα με τις καταγραφόμενες εξάρσεις θερμοκρασιών άνω των 20°C.

Εξοικονόμηση μέσω κατανεμητών

Παραδοσιακά οι κεντρικές θερμάνσεις στη χώρα μας λειτουργούν προγραμματισμένα 6 έως 10 ώρες ημερησίως, ενώ οι ώρες έχουν περιοριστεί δραματικά λόγω της οικονομικής κρίσης, και σε πολλές περιπτώσεις έχουν μηδενιστεί.

Η εισαγωγή των ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας επιφέρει εξοικονόμηση ενέργειας μέσω δύο κυρίως μηχανισμών:

α) Με ελαχιστοποίηση ή κλείσιμο της θέρμανσης όταν αυτή δεν χρειάζεται, όπως π.χ. σε περιόδους βραχείας ή παρατεταμένης απουσίας.

β) Με ελαχιστοποίηση της υπερθέρμανσης, δηλαδή των θερμοκρασιών άνω των 20°C.

Συνήθως το 5 – 10% των θερμαινόμενων χώρων μπορεί να μην είναι κατειλημμένο, ενώ υπερθέρμανση χαρακτηρίζει ένα 25 – 35% των θερμαινόμενων χώρων για λόγους έλλειψης υδραυλικής εξισορρόπησης στο σύστημα διανομής θερμότητας.

Οι δύο παραπάνω μηχανισμοί επιφέρουν υψηλότερες εσωτερικές θερμοκρασίες σε πολλές ιδιοκτησίες, οι οποίες επιφέρουν απώλειες θερμότητας ανάλογες της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής θερμοκρασίας. Σε εποχιακή βάση οι απώλειες αυτές είναι ανάλογες με τις βαθμοημέρες θέρμανσης, όπως αυτές δημοσιεύονται από τις τεχνικές οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου.

Στον πίνακα δίδονται οι βαθμοημέρες θέρμανσης σε διάφορα επίπεδα εσωτερικής θερμοκρασίας σε Αθήνα και Θεσσαλονίκη. Βάσει του πίνακα αυτού δύναται να γίνει μία ασφαλής εκτίμηση για την εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται όταν μειωθεί η μέση εσωτερική θερμοκρασία κατά 1°C ή περισσότερο.

Απώλεια βαθμού απόδοσης

Η κύρια επίπτωση της τοποθέτησης ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας είναι η μείωση του εποχιακού βαθμού απόδοσης του υφιστάμενου λέβητα, αφού ο λέβητας λειτουργεί πλέον σε 24-ωρη βάση αντί για 6 έως 8 ώρες ημερησίως και επομένως ο παλαιός «ταυτοχρονισμός» των θερμικών φορτίων αντικαθίσταται από ετεροχρονισμένη λειτουργία των ιδιοκτησιών. Πριν την επέμβαση, ο λέβητας λειτουργούσε υπό ένα μερικό φορτίο της τάξης του 30 – 50% το οποίο οφείλεται:

α) Στην υπερδιαστασιολόγηση που διακρίνει τους λέβητες κεντρικής θέρμανσης η οποία αυξάνεται κατά τη λειτουργία με εξωτερική θερμοκρασία πάνω από 0°C.

β) Στη σχετική εξομάλυνση της υπερδιαστασιολόγησης αυτής λόγω της διακοπτόμενης λειτουργίας του λέβητα (π.χ. τρία δίωρα ημερησίως) ένεκα της οποίας το κέλυφος του κτιρίου κρυώνει ενδιαμέσως, αναγκάζοντας έτσι το λέβητα, όταν τίθεται σε λειτουργία, να αντιμετωπίζει αυξημένα φορτία για τη θέρμανση τόσο του αέρα όσο και του κελύφους του κτιρίου.

γ) Στον ταυτοχρονισμό όλων των θερμικών φορτίων λόγω του ενιαίου προγράμματος λειτουργίας της κεντρικής θέρμανσης.

Μετά την επέμβαση ο λέβητας θα λειτουργεί πλέον συνεχώς ακόμα και με ένα διαμέρισμα, με αποτέλεσμα να αντιμετωπίζει ετεροχρονισμένα θερμικά φορτία με ένα συντελεστή ετεροχρονισμού της τάξης του 50%. Επομένως, το μέσο φορτίο του λέβητα μετά την επέμβαση με τους κατανεμητές κόστους θερμότητας αναμένεται να είναι της τάξης του 15 – 25%, ενώ συχνά πέφτει στο 10%. Ο υπολογισμός του εποχιακού βαθμού απόδοσης του λέβητα δίνεται στην Τεχνική Οδηγία του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (ΤΟΤΕΕ) 20701-1.

Συνολική οικονομική αποδοτικότητα

Λαμβάνοντας υπόψη τα συνολικά κέρδη και τις απώλειες της ενεργειακής απόδοσης, συμπεραίνεται συναφώς ότι η επέμβαση τοποθέτησης ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας μπορεί να είναι οικονομικά ανταποδοτική μόνο σε περιπτώσεις όπου το σύστημα κεντρικής θέρμανσης είναι σχετικά σύγχρονο και διαθέτει λέβητα υψηλής απόδοσης (χαμηλών θερμοκρασιών ή συμπύκνωσης). Διαφορετικά, οι απώλειες του βαθμού απόδοσης του λέβητα εξαλείφουν σε μεγάλο βαθμό τα οφέλη από την ορθολογική χρήση της ενέργειας που επιτυγχάνεται με τους μετρητές.

Συνεπώς, η απόφαση για εγκατάσταση ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας μπορεί να ληφθεί μόνο μετά από επιθεώρηση του λέβητα και του συστήματος κεντρικής θέρμανσης. Και η επιθεώρηση αυτή θα πρέπει να καλύψει τόσο τα θέματα θερμικής άνεσης (θερμοκρασίες, ποσοστό απουσίας κλπ.) όσο και την εκτίμηση του υφιστάμενου βαθμού απόδοσης του λέβητα.

Εφαρμογή 1

Σε μία πολυκατοικία Αθηνών με δισωλήνιο σύστημα, ένα 15% των θερμαινόμενων χώρων υπερθερμαίνεται συστηματικά κατά 2°C και ένα 25% κατά 1°C. Το δυναμικό εξοικονόμησης ενέργειας από ένα σύστημα κατανεμητών κόστους θερμότητας εκτιμάται ως εξής:

(35,2%) x 15% + (16,8%) x 25 % = 9,5%

Στην περίπτωση της Θεσσαλονίκης το δυναμικό αυτό εκτιμάται ως εξής:

(23,2%) x 15% + (11,5%) x 25 % = 6,4%

Εφαρμογή 2

Σε περίπτωση όπου εκτός της υπερθέρμανσης αυτής, το ποσοστό απουσίας είναι της τάξης του 10% σε σταθερή βάση, η επιπρόσθετη εξοικονόμηση από το σύστημα κατανεμητών κόστους θερμότητας εκτιμάται κάνοντας την υπόθεση ότι η μέση εσωτερική θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της απουσίας στους αντίστοιχους χώρους θα είναι της τάξης των 16°C, λόγω της μερικής θέρμανσης μέσω των τοιχωμάτων από τα γειτονικά διαμερίσματα. Συγκεκριμένα, η επιπρόσθετη εξοικονόμηση έχει ως εξής:

Αθήνα: 55,8% x 10% = 5,6%.

Θεσσαλονίκη: 40,2% x 10% = 4,0%.

Εφαρμογή 3

Ένα διαμέρισμα σε πολυκατοικία 10 διαμερισμάτων με συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια 120 m2 έχει μία ετήσια κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση ίση με 70 kWh/m2 (όπως προκύπτει από την ανάλυση λογαριασμών), δηλαδή 8.400 kWh ετησίως. Με μία μέση θερμιδική τιμή του πετρελαίου ίση με 0,10 €/kWh, η ετήσια δαπάνη θέρμανσης ανέρχεται σε 0,10x 8400 = 840 ευρώ.

Το σύστημα κεντρικής θέρμανσης διαθέτει λέβητα νέας τεχνολογίας (χαμηλών θερμοκρασιών) του οποίου ο βαθμός απόδοσης υπό μερικό φορτίο παραμένει περίπου σταθερός. Ο διαχειριστής εξετάζει προσφορά τοποθέτησης ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας σε όλα τα σώματα ως εξής:

1. Θερμοστατικές βαλβίδες και κατανεμητής κόστους θερμότητας ανά σώμα: 65 ευρώ ανά σώμα. Για 6 σώματα ανά διαμέρισμα, η συνολική δαπάνη ανέρχεται σε 380 ευρώ.
2. 30 ευρώ ανά διαμέρισμα για τις σταθερές δαπάνες (για λήπτη ραδιοκυμάτων και αναμεταδότη, έξοδα εγκατάστασης κλπ.).

Η συνολική δαπάνη εγκατάστασης ανέρχεται σε 410 ευρώ.

Υποθέτοντας 15% εξοικονόμηση ενέργειας, δηλαδή ετήσια οικονομία 15% x 840 = 126 ευρώ, τότε η απόσβεση αυτής της επέμβασης θα επέλθει σε 410/126 = 3,3 έτη.

ΣΧΗΜΑΤΑ

Σχήμα 1: Τυπικό δισωλήνιο σύστημα κεντρικής θέρμανσης.

Σχήμα 2: Μονοσωλήνιο σύστημα κεντρικής θέρμανσης.

Σχήμα 3: Δισωλήνιο σύστημα με επέμβαση ατομικών κατανεμητών κόστους θερμότητας και θερμοστατικών βαλβίδων σε κάθε θερμαντικό σώμα. 1: Ατομικός κατανεμητής κόστους θερμότητας. 2: Θερμοστατική βαλβίδα σώματος. 3: Συλλέκτης ραδιοκυμάτων από κατανεμητή κόστους θερμότητας. 4: Καιρική αντιστάθμιση για το νερό θέρμανσης του λέβητα.

ΠΙΝΑΚΑΣ

Βαθμοημέρες θέρμανσης (ΒΗΘ) ως συνάρτηση της θερμοκρασίας αναφοράς.

*Ο κ. Απόστολος Ευθυμιάδης είναι δρ. μηχανικός ΜΙΤ (1984), διπλ. μηχανολόγος – ηλεκτρολόγος μηχανικός ΕΜΠ (1978) και ενεργειακός σύμβουλος της Πανελλήνιας Ομοσπονδίας Ιδιοκτητών Ακινήτων (Π.ΟΜ.ΙΔ.Α.).