Οι λέβητες φυσικού αερίου έχουν πολλά πλεονεκτήματα, αλλά και ιδιαιτερότητες

Η ραγδαία εξάπλωση του φυσικού αερίου στα μεγάλα αστικά κέντρα, αλλά και η απαγόρευση εγκατάστασης συμβατικών λεβήτων, έχει οδηγήσει στην επικράτηση των επιτοίχιων λεβήτων συμπύκνωσης.

Άρθρο του κ. Ευάγγελου Μητσάκη*

Παράλληλα με τους λέβητες μικρής ισχύος που χρησιμοποιούνται ευρέως σε διαμερίσματα ή μονοκατοικίες, τα τελευταία χρόνια κερδίζουν έδαφος οι επιτοίχιοι λέβητες μεγάλης ισχύος έναντι των επιδαπέδιων λεβήτων φυσικού αερίου ή της αντικατάστασης των καυστήρων πετρελαίου με τους υφιστάμενους συμβατικούς λέβητες  (αντικατάσταση η οποία ούτως ή άλλως απαγορεύεται).

Η εγκατάσταση των επιτοίχιων λεβήτων συμπύκνωσης μεγάλης ισχύος έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σχέση με την αντικατάσταση των καυστήρων πετρελαίου, τα οποία είναι τα ακόλουθα:

1. Σημαντικά μεγαλύτερη μείωση του κόστους θέρμανσης, καθώς εκτός από το χαμηλότερο κόστος του καυσίμου υπάρχει μεγάλη μείωση της κατανάλωσης, χάρη στην τεχνολογία συμπύκνωσης, στην αναλογική λειτουργία των νέων λεβήτων και στην προσαρμογή της λειτουργίας τους ανάλογα με την εκάστοτε απαιτούμενη ισχύ.
2. Μεγάλη ευελιξία και διαθεσιμότητα του συστήματος στις περιπτώσεις αντικατάστασης μεγάλων λεβήτων με συστοιχίες επιτοίχιων λεβήτων.
3. Κάλυψη του φορτίου από τους υπόλοιπους λέβητες της συστοιχίας, σε περίπτωση βλάβης.
4. Ευκολία μεταφοράς, σε σχέση με τους επιδαπέδιους λέβητες συμπύκνωσης, ειδικά σε υπόγεια λεβητοστάσια.
5. Χαμηλότερο συνολικό κόστος (συνήθως).

Η αντικατάσταση των λεβήτων σε κεντρικά λεβητοστάσια και η αλλαγή του καυσίμου σε φυσικό αέριο αποτελεί ευκαιρία για διόρθωση πιθανής υπερδιαστασιολόγησης της υπάρχουσας εγκατάστασης.

Από μελέτες σε υπάρχοντα λεβητοστάσια και από την εμπειρία που έχει αποκτηθεί από εκατοντάδες εγκαταστάσεις, η υπερδιαστασιολόγηση των παλαιών εγκαταστάσεων μπορεί να φτάνει –και πολλές φορές να ξεπερνάει– το 100%. Εάν δεν ληφθεί υπόψη η πραγματική κατανάλωση των προηγούμενων ετών ή εάν δεν γίνει νέα και σωστή μελέτη απωλειών χώρου, τότε το αρχικό κόστος της εγκατάστασης θα αυξηθεί σημαντικά, χωρίς κανένα όφελος για τον ιδιοκτήτη.

Ιδιαιτερότητες

Οι επιτοίχιοι λέβητες φυσικού αερίου συμπύκνωσης αποτελούν, λοιπόν, μια εξαιρετική λύση για λεβητοστάσια μεγάλης ισχύος. Έχουν όμως δύο βασικές ιδιαιτερότητες, που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό και τη μελέτη των εγκαταστάσεων.

Η πρώτη ιδιαιτερότητα είναι ότι  έχουν μικρές διαστάσεις και το σώμα τους είναι συμπαγούς κατασκευής, με αποτέλεσμα η ροή θερμότητας στα τοιχώματα του θαλάμου καύσης να είναι υψηλότερη σε σχέση με τη ροή στους παλιούς συμβατικούς λέβητες.

Για το λόγο αυτό, σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές απαιτούν η σύνδεση να γίνεται με πρωτεύον και με δευτερεύον κύκλωμα.

Ο ελεγκτής / πλακέτα του λέβητα ελέγχει τον πρωτεύοντα κυκλοφορητή ώστε να εξασφαλίζει σε κάθε στάδιο της λειτουργίας του επαρκή ροή νερού στο εσωτερικό του λέβητα, και κατά συνέπεια σωστή απορρόφηση της παραγόμενης θερμότητας, ώστε να μην προκύπτουν δυσλειτουργίες και υπερθερμάνσεις.

Ο έλεγχος του δευτερεύοντος κυκλοφορητή μπορεί επίσης να γίνεται από τον ελεγκτή του λέβητα ή από το σύστημα αυτοματισμού του κτιρίου.

Η δεύτερη ιδιαιτερότητα είναι ότι  η υψηλή ροή θερμότητας στο σώμα του λέβητα –και ειδικά στο σημείο όπου βρίσκεται ο καυστήρας και στο οποίο αναπτύσσονται μεγαλύτερες θερμοκρασίες (μεταφορά θερμότητας από τον καυστήρα προς τα τοιχώματα μέσω ακτινοβολίας, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας της φλόγας κατά την καύση του αερίου)– οδηγεί σε επικαθίσεις αλάτων στην πλευρά του νερού, ανάλογα με τη σκληρότητα του νερού της εγκατάστασης.

Το φαινόμενο αυτό –αντίστοιχο με τις επικαθίσεις αλάτων στις ηλεκτρικές αντιστάσεις των μπόιλερ– μπορεί να προκαλέσει προβλήματα ή ακόμα και την καταστροφή του σώματος του λέβητα.

Τα άλατα που επικάθονται δημιουργούν ένα θερμομονωτικό στρώμα το οποίο δυσχεραίνει τη ροή θερμότητας, με αποτέλεσμα την τοπική αύξηση της θερμοκρασίας, αύξηση που μπορεί να οδηγήσει στη διάτρηση του σώματος του λέβητα.

Στο σημείο αυτό, και σε σχέση πάντα με τη σκληρότητα του νερού, εκτός της αρχικής πλήρωσης θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και κάθε επόμενη πλήρωση της εγκατάστασης καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του λέβητα.

Οι πληρώσεις που θα ακολουθήσουν σε μια περίοδο 20 ετών, σε μια παλιά εγκατάσταση θέρμανσης (π.χ. σε μια παλιά πολυκατοικία με δισωλήνιο σύστημα), μπορεί να οδηγήσουν σε υπερβολικά μεγάλες ποσότητες νερού και κατά συνέπεια αλάτων που θα επικαθήσουν στο λέβητα, ακόμα και σε περιοχές με νερό χαμηλής σκληρότητας, όπως είναι η Αθήνα.

Αντιμετώπιση επικαθίσεων

Οι κατασκευαστές αλλά και οι ισχύουσες προδιαγραφές σε χώρες του εξωτερικού ( π.χ. VDI 2035 στη Γερμανία ) προτείνουν, μεταξύ άλλων, τις ακόλουθες δύο λύσεις για το θέμα της ποιότητας του νερού της εγκατάστασης:

Α) Διαρκή και αυτόματη επεξεργασία της συνολικής ποσότητας του νερού πλήρωσης της εγκατάστασης κατά την πρώτη αλλά και σε κάθε επόμενη πλήρωση, ώστε η σκληρότητα, καθώς και η ποσότητα του νερού, να είναι ελεγχόμενη.

Β) Εγκατάσταση εναλλάκτη θερμότητας αντί του υδραυλικού διαχωριστή και υδραυλική απομόνωση του πρωτεύοντος κυκλώματος, ώστε η ποσότητα του νερού που κυκλοφορεί στο λέβητα να είναι περιορισμένη και να μην ανανεώνεται σε περίπτωση επεμβάσεων στο υδραυλικό κύκλωμα της θέρμανσης.

Εναλλάκτες θερμότητας

Από τις δύο προαναφερθείσες λύσεις, η πρώτη εφαρμόζεται σε πολύ λίγες περιπτώσεις και μόνο σε μεγάλα έργα, στα οποία υπάρχει η αντίστοιχη προδιαγραφή από το μελετητή του εκάστοτε έργου. Το επιπλέον κόστος που προκύπτει ποικίλλει, ανάλογα με το μέγεθος του έργου, τη σκληρότητα του νερού της περιοχής και άλλες παραμέτρους. Στην πράξη, κατά την αντικατάσταση παλαιών λεβητοστασίων σε κτιριακές εγκαταστάσεις πολυκατοικιών, σπάνια εφαρμόζονται συστήματα επεξεργασίας νερού.

Η δεύτερη λύση, αυτή των εναλλακτών θερμότητας αντί των υδραυλικών διαχωριστών, παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα και εφαρμόζεται συχνά από καταξιωμένους εγκαταστάτες.

Συνοπτικά, τα πλεονεκτήματα αυτά είναι τα παρακάτω:

1) Η εγκατάσταση του εναλλάκτη είναι πολύ απλή και ουσιαστικά δεν διαφέρει από αυτή του υδραυλικού διαχωριστή τον οποίο υποκαθιστά.

2) Απαιτείται ελάχιστη μελλοντική συντήρηση.

3) Δεν δημιουργείται πρόβλημα από μελλοντικές επεμβάσεις το σύστημα θέρμανσης.

4) Διαχωρίζονται πλήρως τα δύο κυκλώματα και δημιουργείται μια «νοητή περιοχή ευθύνης» σε ό,τι αφορά την εύρυθμη λειτουργία του λέβητα σε σχέση με τη λειτουργία του συνολικού συστήματος.

5) Λόγω του εναλλάκτη, δεν απαιτείται μαγνητικό φίλτρο στο πρωτεύον κύκλωμα.

6) Η τοποθέτηση εναλλάκτη συνήθως είναι υπολογισμένη από τους κατασκευαστές των επιτοίχιων λεβήτων και δημιουργεί πολύ μικρές διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ των κυκλωμάτων, με αντίστοιχη λογική πτώση πίεσης στο υδραυλικό κύκλωμα.

7) Σε πολύ ψηλά κτίρια, οι εναλλάκτες απαιτούνται και λόγω της υδροστατικής πίεσης που προκύπτει από το συνολικό ύψος της εγκατάστασης, πίεση η οποία μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την πίεση λειτουργίας του λέβητα.

Το κόστος ενός εναλλάκτη σε σχέση με τον υδραυλικό διαχωριστή και το απαιτούμενο μαγνητικό φίλτρο μπορεί να είναι ελαφρώς μεγαλύτερο, αλλά τα πλεονεκτήματα από την εγκατάστασή του είναι τεράστια. Η ασφάλεια, η καλή λειτουργία και η μακροζωία του λέβητα είναι οι λόγοι για τους οποίους οι συνεπείς κατασκευαστές συνδέουν την πολυετή εγγύηση των λεβήτων με την εγκατάσταση των εναλλακτών.

Τέλος, η εγκατάσταση ενός εναλλάκτη σε ένα λεβητοστάσιο με λέβητες φυσικού αερίου μεγάλης ισχύος χαρακτηρίζει συνολικά την εγκατάσταση και τη μελέτη που έχει γίνει, αναδεικνύοντας την ποιότητα της δουλειάς αλλά και τη μέριμνα που έχει ληφθεί ώστε το έργο να έχει μεγάλη διάρκεια ζωής με τα λιγότερα προβλήματα.

*Ο κ. Ευάγγελος Μητσάκης είναι μηχανολόγος μηχανικός, υπεύθυνος πωλήσεων της Θερμογκάζ Α.Ε.

(Τεχνικό άρθρο από το έντυπο τεύχος Οκτωβρίου 2021)