Του κ. Απόστολου Ευθυμιάδη*
Με το άρθρο 127 του νόμου 4495/2017 θεσπίστηκε η δυνατότητα αλλαγής του συστήματος κεντρικής θέρμανσης κτιρίων τα οποία «περιλαμβάνουν περισσότερες από μία οριζόντιες ιδιοκτησίες». Οι προϋποθέσεις αυτής της δυνατότητας αυτονόμησης ορίζονται στους παραγράφους 5 και 7 του άρθρου 127. Συγκεκριμένα:
Στην παράγραφο 5 προβλέπεται ότι η αλλαγή του συστήματος κεντρικής θέρμανσης επιτρέπεται μόνο όταν «βελτιώνει την ενεργειακή αποδοτικότητα της ιδιοκτησίας».
Στην παράγραφο 7 προβλέπεται ότι «η αποσύνδεση από την κεντρική θέρμανση δεν θα πρέπει να θίγει τη θέρμανση των λοιπών ιδιοκτησιών».
Όμως η ικανοποίηση της 2ης προϋπόθεσης ουδέποτε είναι δυνατή, βάσει του εξής συλλογισμού:
Α. Με την αποχώρηση μίας ή περισσότερων ιδιοκτησιών από την κεντρική θέρμανση, μειώνεται το συνολικό φορτίο που αντιμετωπίζει ο λέβητας κεντρικής θέρμανσης.
Β. Με τη μείωση του φορτίου του, ο λέβητας κεντρικής θέρμανσης λειτουργεί πλέον υπό μερικότερο φορτίο έναντι της προηγουμένης λειτουργίας του και αυξάνεται έτσι η “υπερδιαστασιολόγηση”, με αποτέλεσμα να υποβαθμίζεται ο βαθμός απόδοσης του λέβητα κεντρικής θέρμανσης.
Γ. Με την υποβάθμιση του βαθμού απόδοσης του λέβητα κεντρικής θέρμανσης, επιβαρύνονται οικονομικά και συνεπώς θίγονται οι λοιπές ιδιοκτησίες, γεγονός το οποίο αντίκειται στην παράγραφο 7 του άρθρου 127.
Στο παρόν άρθρο αναπτύσσεται μία απλή μεθοδολογία αξιολόγησης των μεταβολών στην ενεργειακή απόδοση του κτιρίου κατά ΚΕΝΑΚ που επέρχονται από τις ανωτέρω «αλλαγές» στο σύστημα κεντρικής θέρμανσης, χωρίς να απαιτείται η εκπόνηση μίας πλήρους ενεργειακής μελέτης.
Η μεθοδολογία αυτή περιορίζεται μόνο στα θέματα μεταβολών του βαθμού απόδοσης του συστήματος κεντρικής θέρμανσης και αναπτύσσεται με βάση τον νέο ΚΕΝΑΚ (2017) και τη νέα Τεχνική Οδηγία του ΤΕΕ (ΤΟΤΕΕ) 20701-1/ Νοέμβριος 2017.
Εκτίμηση της υποβάθμισης του λέβητα μετά την αυτονόμηση
Όταν ένα διαμέρισμα αποσυνδέεται από την κεντρική θέρμανση, μειώνεται το φορτίο στον κεντρικό λέβητα και επομένως ο λέβητας στο μέλλον θα λειτουργεί σε χαμηλότερο φορτίο, γεγονός το οποίο αποδεδειγμένα μειώνει το βαθμό απόδοσης της κεντρικής θέρμανσης, και αυτό συνιστά επιβάρυνση των λοιπών ιδιοκτησιών.
Αυτό αποδεικνύεται από το σχήμα 1, το οποίο κατασκευάστηκε με βάση τα στοιχεία του πίνακα 4.3 της ΤΟΤΕΕ 20701-1 και το οποίο δίνει τον συντελεστή υπερδιαστασιολόγησης, δηλαδή το συντελεστή μείωσης του βαθμού απόδοσης του λέβητα ως προς την υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα. Όπως διαπιστώνεται από το σχήμα, ο συντελεστής αυτός πολλαπλασιάζει ευθέως το βαθμό απόδοσης του λέβητα και μειώνεται όσο αυξάνεται η υπερδιαστασιολόγηση. O βαθμός απόδοσης της κεντρικής θέρμανσης μειώνεται μετά την αυτονόμηση ενός διαμερίσματος, διότι έτσι αυξάνεται η υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα, αφού ο λέβητας θα λειτουργεί πλέον με μειωμένα φορτία.
Παράδειγμα
Έστω η μέση θερμαντική ισχύς ενός λέβητα κεντρικής θέρμανσης (ΚΘ) είναι ίση με 190kW, ενώ η θερμική ισχύς του νέου λέβητα του υπό αυτονόμηση διαμερίσματος ίση με 24kW. Επομένως, μετά την αυτονόμηση του διαμερίσματος θα μειωθεί το φορτίο του λέβητα κατά 24/190 = 12,6%.
Επομένως, η αρχική διαστασιολόγηση του λέβητα θα αυξηθεί κατά 12,6%. Βάσει του σχήματος 1, η αύξηση αυτή ισοδυναμεί με ένα συντελεστή υπερδιαστασιολόγησης μειωμένο κατά: 12,6% x 0,1126 = 1,4%, και επομένως αντίστοιχη θα είναι η μείωση του βαθμού απόδοσης του λέβητα.
Δηλαδή, εάν η δαπάνη καυσίμου ισούται με 10.000 ευρώ ετησίως, η επιβάρυνση καυσίμου των λοιπών ιδιοκτησιών από την αυτονόμηση του διαμερίσματος θα ανέλθει στα 10.000 x 1,4% = 140 ευρώ ετησίως.
Άλλες επιβαρύνσεις
Μετά την αυτονόμησή του από την κεντρική θέρμανση, το διαμέρισμα δεν συμμετέχει πλέον στη θέρμανση των κοινόχρηστων χώρων. Εν προκειμένου, στην είσοδο της πολυκατοικίας υπάρχει θερμαντικό σώμα για τη θέρμανση του χώρου εισόδου. Αυτό συνιστά μία επιπλέον επιβάρυνση των λοιπών διαμερισμάτων που παραμένουν στην κεντρική θέρμανση.
Επίσης, η κατανάλωση θερμότητας στα όμορα διαμερίσματα (είτε πλευρικά είτε άνωθεν και κάτωθεν) του αυτονομημένου διαμερίσματος θα επιβαρύνεται σημαντικά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας της κεντρικής θέρμανσης, στην περίπτωση όπου η θέρμανση στο αυτονομημένο διαμέρισμα βρίσκεται εκτός λειτουργίας. Τούτο διότι η θερμοκρασία εντός του αυτονομημένου διαμερίσματος θα είναι μικρότερη περίπου κατά το ήμισυ έναντι των θερμαινόμενων διαμερισμάτων από την κεντρική θέρμανση. Ως εκ τούτου θα δημιουργείται ροή θερμότητας από τα όμορα διαμερίσματα προς το αυτονομημένο διαμέρισμα βάσει των νόμων της θερμοδυναμικής, η οποία ροή θα επιβαρύνει οικονομικά την κατανάλωση καυσίμου στα όμορα διαμερίσματα.
Αξιολόγηση ενεργειακής απόδοσης κτιρίου
Εξετάζεται εδώ το ίδιο το παράδειγμα αυτονόμησης μίας ή περισσοτέρων κατοικιών από την κεντρική θέρμανση με τη χρήση ατομικών επίτοιχων λεβήτων φυσικού αερίου, με τεχνολογία συμπύκνωσης ίδιου βαθμού απόδοσης, οι οποίοι καλύπτουν ένα ποσοστό θερμαντικού φορτίου q΄Θ,2 = 12,6%, αφήνοντας στον υφιστάμενο λέβητα το υπόλοιπο ποσοστό του φορτίου q΄Θ,1 = 87,4%, όπου οι τόνοι υποδεικνύουν μεγέθη μετά την αυτονόμηση.
Στην περίπτωση αυτή ο τύπος για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης «μ» μετά την αυτονόμηση για το σύνολο του κτιρίου αποδεικνύεται ότι είναι:
(τύπος 1) (1)
ηgen,1 = 0,75 είναι ο συνολικός βαθμός απόδοσης του υφιστάμενου λέβητα πριν την επέμβαση
η΄gen,1 = 0,75x(1-0,1126) = 0,74 είναι ο βαθμός απόδοσης του υφιστάμενου λέβητα μετά την επέμβαση ο οποίος δεν ταυτίζεται με τον βαθμό απόδοσης του λέβητα πριν την επέμβαση ηgen,1 επειδή μετά την επέμβαση ο υφιστάμενος λέβητας κεντρική θέρμανση θα λειτουργεί σε χαμηλότερο φορτίο ήτοι με μεγαλύτερο συντελεστή υπερδιαστασιολόγησης και
η΄gen,2 = 98%, είναι ο βαθμός απόδοσης του νέου ή των νέων λεβήτων συμπύκνωσης που εγκαθίστανται για να καλύπτουν τις αυτονομούμενες κατοικίες.
Αντικαθιστώντας τον τύπο 1 έχουμε:
(τύπος 2) (2)
Δηλαδή στην περίπτωση αυτή η συνολική βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ολοκλήρου του κτιρίου μετά την αυτονόμηση είναι 1,7%. Εάν όμως ο αρχικός βαθμός απόδοσης του ενός συγχρόνου λέβητα είναι 90%, τότε: μ = -0,2%.
Δηλαδή από την αυτονόμηση επέρχεται μείωση της ενεργειακής απόδοσης ολοκλήρου του κτιρίου.
Αντικατάσταση με νέο λέβητα συμπύκνωσης
Η αντικατάσταση υφιστάμενου λέβητα κεντρικής θέρμανσης με νέο λέβητα συμπύκνωσης αποτελεί μία από τις πλέον ενεργειακά αποδοτικές επεμβάσεις.
Στην περίπτωση που η επέμβαση περιλαμβάνει την απλή αντικατάσταση του υφιστάμενου λέβητα με λέβητα νέας τεχνολογίας συμπύκνωσης (ο οποίος είναι λίαν αποδοτικός) χωρίς παράλληλη αλλαγή καυσίμου (φυσικού αερίου ή πετρελαίου), ο τύπος 1 απλοποιείται ως εξής:
(τύπος 3) (3)
Στον τύπο 3 οι συντελεστές qΘ που ισούνται με μονάδα έχουν απαλειφθεί. Εν συνεχεία υπολογίζονται αναλυτικά οι βαθμοί απόδοσης ηgen και η΄gen
Υπολογισμός υφιστάμενου βαθμού απόδοσης ηgen
Σύμφωνα με την παράγραφο 5.1.2.1 της ΤΟΤΕΕ 20701-1, ο βαθμός απόδοσης ενός υφιστάμενου θερμαντήρα παλαιάς τεχνολογίας υπολογίζεται βάσει του τύπου:
ηgen = ηsΚΘ · ηg1 ηg2 (4)
όπου:
ηsΚΘ: ο εποχιακός βαθμός απόδοσης θερμαντήρα που δίνεται από τον τύπο 4.2 της ΤΟΤΕΕ:
ηsΚΘ = ηgm · ηg0
ηgm: ο πραγματικός βαθμός απόδοσης καύσεως της μονάδας λέβητα – καυστήρα, όπως μετρήθηκε στο πλήρες φορτίο κατά την ανάλυση καυσαερίων.
ηg0: ο συντελεστής μετατροπής σε εποχιακό βαθμό απόδοσης (πίνακας 4.2.γ).
ηg1: ο συντελεστής υπερδιαστασιολόγησης που λαμβάνεται από τον πίνακα 4.3. με γραμμική παρεμβολή για ενδιάμεσες τιμές υπερδιαστασιολόγησης Υ.
ηg2: ο συντελεστής μόνωσης που δίνεται από τη σχέση ηg2 = a·Y + b, με τους συντελεστές α και b από τον πίνακα 4.3.
Υ: η υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα, η οποία εκτιμάται από το λόγο της πραγματικής προς υπολογιζόμενη ισχύ μονάδας θέρμανσης Pm / Pgen, ενώ ο Pgen εκτιμάται από τον τύπο 4.1 της ΤΟΤΕΕ-1.
Υπόθεση
Έστω υφιστάμενος λέβητας φυσικού αερίου θερμαντικής ικανότητας Pm = 180 kW υπερδιαστασιολογήσεως Υ = 200% και εσωτερικού βαθμού απόδοσης από ανάλυση των καυσαερίων σε πλήρες φορτίο ηgm = 0,89.
Βάσει των στοιχείων αυτών και των ανωτέρω, υπολογίζονται τα εξής:
ηg0 = 0,91
ηg1 = 0,91
ηg2 = 0,946
ηgen = 69,7%.
Υπολογισμός εποχιακού βαθμού απόδοσης νέου λέβητα συμπύκνωσης ηgen
Σύμφωνα με την ΤΟΤΕΕ-1, ο βαθμός απόδοσης ηgen = ηgm · ηg0 · ηg1 · ηg2 ηgen δίνεται επίσης από τον τύπο 4, με τον εποχιακό βαθμό απόδοσης όμως να δίνεται από τον τύπο 4 της ΤΟΤΕΕ-1:
ηsΚΘ = ΣΜΘΔ (ηsΑΘ+ 3%)
όπου:
ΣΜΘΔ: συντελεστής μετατροπής θερμογόνου δυνάμεως (πίνακας 4.2α.)
ηsΑΘ: ενεργειακή απόδοση εποχιακής θέρμανσης χώρου που δίνεται από τα φυλλάδια του προμηθευτή του θερμαντήρα βάσει του Ευρωπαϊκού Κανονισμού 811/2013.
Υπόθεση
Έστω νέος λέβητας συμπύκνωσης φυσικού αερίου θερμαντικής ικανότητας P΄m = 120kW και εποχιακού βαθμού απόδοσης ηsΑΘ = 93% από τα φυλλάδια του προμηθευτή.
Η υπερδιαστασιολόγηση του νέου λέβητα Υ΄ προκύπτει ως P΄m/Pgen και το Pgen βάσει των στοιχείων του υφιστάμενου λέβητα είναι:
Pgen = Pm/Y = 180 kW/200% = 90kW.
Άρα Υ΄ = 120/90 = 133,3%.
Βάσει των στοιχείων αυτών προκύπτει ότι:
ΣΜΘΔ = 1,11, ηg1 = 0,984, ηg2 = 1
και
ηsΚΘ = ΣΜΘΔ (ηsΑΘ+ 3%) = 1,11 (93% +3%) = 106,6%
ηgen = ηsΚΘ · ηg1 · ηg2 = 106,6% · 0,984 · 1 = 104,8%.
Υπολογισμός μεταβολής της ενεργειακής απόδοσης
Αντικαθιστώντας στον Τύπο 3 τις ανωτέρω τιμές λαμβάνεται:
(τύπος 7) (7)
Επομένως, η μεταβολή (ή βελτίωση) της ενεργειακής απόδοσης και συνεπώς η εξοικονόμηση ενέργειας με την αντικατάσταση λέβητα ισούται περίπου με 35%.
Συμπεράσματα
Η αντικατάσταση του λέβητα κεντρικής θέρμανσης με νέο λέβητα συμπύκνωσης είναι η πλέον αποδοτική επέμβαση στην κεντρική θέρμανση έναντι οποιασδήποτε επεμβάσεως αυτονόμησης.
Κι αυτό διότι επιφέρει βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου τουλάχιστον κατά 35% έναντι των μερικών επεμβάσεων αυτονόμησης, οι οποίες επιβαρύνουν τις λοιπές ιδιοκτησίες που παραμένουν στην κεντρική θέρμανση, ενώ επιφέρουν συχνά επιδείνωση παρά βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου.
Σήμερα η τεχνολογία επιτρέπει τη δυνατότητα αυτονόμησης των κατοικιών στο πλαίσιο της κεντρικής θέρμανσης με την εισαγωγή κατανεμητών κόστους θερμότητας (ΚΚΘ) και θερμοστατικών βαλβίδων ανά θερμαντικό σώμα κάθε διαμερίσματος, με αποτέλεσμα κάθε διαμέρισμα να έχει τη δυνατότητα αυτόνομης θέρμανσης ανεξαρτήτως από τις λοιπές ιδιο
κτησίες, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Η τεχνολογία των κατανεμητών κόστους θερμότητας επιφέρει περαιτέρω εξοικονόμηση ενέργειας, λόγω ακριβώς της συνεχούς και ακριβούς μετρήσεως της κατανάλωσης θερμότητας. Επομένως, ο συνδυασμός των κατανεμητών κόστους θερμότητας με νέο λέβητα συ
μπύκνωσης αποτελεί σήμερα τη βέλτιστη επιλογή για την αναβάθμιση του συστήματος κεντρικής θέρμανσης.
Σχήμα 1: Ο συντελεστής μείωσης του βαθμού απόδοσης του λέβητα σε σχέση με την υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα.
Σχήμα 2: 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 κατανεμητές κόστους θερμότητας, 4) καιρική αντιστάθμιση για το νερό θέρμανσης του λέβητα)
*Ο Απόστολος Ευθυμιάδης είναι Δρ. μηχανικού ΜΙΤ (1984), διπλωματούχος μηχανολόγος – ηλεκτρολόγος μηχανικός ΕΜΠ (1978) και ενεργειακός σύμβουλος της Πανελλήνιας Ομοσπονδίας Ιδιοκτητών Ακινήτων (Π.ΟΜ.ΙΔ.Α.) / UIPI
