Oι θερμικές απώλειες εκφράζουν ισχύ (θερμότητα ανά μονάδα χρόνου) και μετρώνται σε kJ/s ή σε kcal/h (θερμίδες ανά ώρα). Αυξάνονται όσο αυξάνει η θερμοκρασία του κτιρίου, αυξάνονται όσο μειώνεται η εξωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος, ενώ μειώνονται όσο αυξάνεται ο μέσος συντελεστής θερμομόνωσης του κτιρίου.
Οι απώλειες που υπολογίζει ο μηχανολόγος μηχανικός στη μελέτη θέρμανσης και για τις οποίες υπολογίζονται τα στοιχεία της εγκατάστασης (λέβητας, θερμαντικά σώματα, ενδοδαπέδια θέρμανση, αντλία θερμότητας κλπ.) είναι υπολογισμένες για συνθήκες θερμοκρασίας χώρου 20o C και για τη μέση ελάχιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος (π.χ. -5ο C για τη Θεσσαλονίκη).
Όταν λέμε λοιπόν ότι μια κατοικία έχει θερμικές απώλειες π.χ. 8.400 kcal/h (10kW), εννοούμε ότι η κατοικία αυτή έχει ανάγκη από μια εγκατάσταση ισχύος άνω των 10kW για να διατηρήσει τη θερμοκρασία χώρου σταθερή. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι η ανάγκη αυτή είναι σταθερή, καθώς ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος μεταβάλλεται και η θερμοκρασία χώρου.
Τις περισσότερες μέρες του χειμώνα δηλαδή η εγκατάστασή μας είναι μεγαλύτερη από όσο χρειάζεται (αφού είναι ελάχιστες οι μέρες με ακραίες θερμοκρασίες στη χώρα μας). Οι παλαιότερες συμβατικές εγκαταστάσεις θέρμανσης όμως δεν αλλάζουν τη συμπεριφορά τους, παρά το γεγονός ότι οι ανάγκες του χώρου αλλάζουν συνεχώς.
Όταν πάρει εντολή να ξεκινήσει ένας παλιός λέβητας πετρελαίου ή αερίου, θα στείλει στο σπίτι νερό θερμοκρασίας 75ο C (ή ό,τι έχουμε ορίσει στο θερμοστάτη του καυστήρα της συσκευής), άσχετα με το αν έξω έχει κρύο ή όχι. Επίσης, ο παλιός λέβητας έχει την ίδια συμπεριφορά για εξωτερική θερμοκρασία είτε -5o C π.χ. είτε 15o C.
Αυτό έχει συνήθως ως αποτέλεσμα η θερμοκρασία χώρου να μην είναι σταθερή, αλλά να ταλαντεύεται γύρω από μια μέση τιμή (βλ. σχήμα 1).
Το φαινόμενο είναι πιο έντονο σε χώρους με μικρή αδράνεια (μεγάλες απώλειες), όπου οι χρήστες της εγκατάστασης νιώθουν να κρυώνουν και να ζεσταίνονται περιοδικά όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι σχετικά υψηλή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγάλη σπατάλη ενέργειας για πολλούς λόγους, τους οποίους θα δούμε παρακάτω.
Ψηφιακή αντιστάθμιση
Η προσαρμογή της εγκατάστασης θέρμανσης στις ανάγκες του χώρου, δηλαδή η ρύθμιση της ισχύος της εγκατάστασης ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ονομάζεται «αντιστάθμιση». Όταν η ρύθμιση αυτή γίνεται με τη βοήθεια ελεγκτή θέρμανσης, τότε η αντιστάθμιση ονομάζεται «ψηφιακή αντιστάθμιση».
Η προσαρμογή αυτή γίνεται μεταβάλλοντας τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής στην εγκατάσταση, κάτι που μπορεί να γίνει με πολλούς τρόπους, ανάλογα με τη συσκευή θέρμανσης που διαθέτει η εγκατάστασή μας.
Οι σύγχρονες συσκευές θέρμανσης (λέβητες συμπύκνωσης, αντλίες θερμότητας κλπ.) διαθέτουν ενσωματωμένη λειτουργία αντιστάθμισης, με την οποία ρυθμίζουν τη θερμοκρασία προσαγωγής κατευθείαν στη συσκευή.
Αν η συσκευή μας είναι ένας παλιός λέβητας πετρελαίου ή αερίου είτε μια εγκατάσταση βιομάζας, τότε ο έλεγχος της θερμοκρασίας γίνεται με τη βοήθεια τρίοδης ή τετράοδης βάνας ανάμειξης, η οποία τοποθετείται πριν τον κυκλοφορητή του κυκλώματος και η οποία ρυθμίζει τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής αναμειγνύοντας νερό επιστροφής από το κύκλωμα με νερό προσαγωγής από τον λέβητα, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Στο συγκεκριμένο σχήμα ο ελεγκτής της εγκατάστασης (Ν1) επικοινωνεί σε πραγματικό χρόνο με τη μονάδα χώρου (Α6), το αισθητήριο εξωτερικής θερμοκρασίας (Β9) και το αισθητήριο προσαγωγής (Β1).
Συνεπώς, ο ελεγκτής γνωρίζει τόσο τη θερμοκρασία χώρου όσο και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, καθώς και τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής στο κύκλωμα θέρμανσης. Με τις πληροφορίες αυτές ελέγχει τον καυστήρα, τον κυκλοφορητή και την τρίοδη βάνα με τέτοιο τρόπο, ώστε να επιτυγχάνεται σταθερή θερμοκρασία στο χώρο χωρίς αυξομειώσεις, με τη μικρότερη δυνατή θερμοκρασία προσαγωγής, πράγμα που μας προσφέρει μεγάλη οικονομία.
Οι ελεγκτές θέρμανσης, εκτός από τη βασική λειτουργία της αντιστάθμισης, μας προσφέρουν δυνατότητες όπως:
- Έλεγχο πολλαπλών κυκλωμάτων θέρμανσης με ή χωρίς τρίοδη βάνα ανάμειξης.
- Έλεγχο βοηθητικής πηγής ενέργειας.
- Έλεγχο ηλιακών συστημάτων βεβιασμένης κυκλοφορίας (θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης και ηλιακής υποβοήθησης).
- Χρονοπρογράμματα στα κυκλώματα θέρμανσης.
- Χρονοπρόγραμμα ζεστού νερού χρήσης.
- Λειτουργία anti-legeonella στο ζεστό νερό χρήσης.
- Καταγραφή ενεργειακών δεδομένων και δεδομένων κατανάλωσης.
- Απομακρυσμένο έλεγχο της εγκατάστασης θέρμανσης.
Τα συστήματα θέρμανσης που διαθέτουν λειτουργία αντιστάθμισης προσφέρουν στο χρήστη μέγιστη θερμική άνεση (εξασφαλίζοντας ότι η θερμοκρασία χώρου παραμένει συνεχώς σταθερή), ζεστό νερό χρήσης (στη θερμοκρασία που μας ικανοποιεί και κατά τις ώρες που επιθυμούμε) αλλά και μέγιστη οικονομία, αφού ο ελεγκτής εξασφαλίζει ότι το σύστημα λειτουργεί με τον πιο οικονομικό τρόπο κάθε στιγμή.
Η εγκατάσταση ενός τέτοιου συστήματος μπορεί να κοστίσει από 700 ευρώ για μια μικρή μονοκατοικία, και φτάνει τις 2.500 ευρώ για μεγάλες μονοκατοικίες με πολύπλοκα συστήματα ελέγχου (πολλαπλά αντισταθμισμένα κυκλώματα, ηλιακά συστήματα, πισίνα κλπ.) ή για πολυκατοικίες με βάνες μεγάλης διατομής. Ο μέσος χρόνος απόσβεσης της δαπάνης τοποθέτησης ενός τέτοιου συστήματος είναι 1 – 2 χρόνια, ανάλογα με την εγκατάσταση.
Η τοποθέτηση ελεγκτή αντιστάθμισης δεν είναι κάτι νέο. Στη χώρα μας η τοποθέτηση συστήματος αντιστάθμισης είναι υποχρεωτική και προβλέπεται εδώ και χρόνια από τη νομοθεσία και τους τεχνικούς κανονισμούς της χώρας (ΤΟΤΕΕ θέρμανσης), αλλά δυστυχώς, όπως συμβαίνει και με πολλά άλλα πράγματα στη χώρα μας, οι κανονισμοί δεν εφαρμόστηκαν στην πράξη, αφού ο υδραυλικός που αναλάμβανε την κατασκευή της εγκατάστασης θέρμανσης «παρέλειπε» το σύστημα αντιστάθμισης με τις «ευλογίες» του εργολάβου.
Έτσι, τα προηγούμενα χρόνια που η οικονομική κατάσταση της χώρας ήταν καλύτερη, λίγοι επαγγελματίες μπήκαν στη διαδικασία εγκατάστασης τέτοιων συστημάτων, μια και το πετρέλαιο τότε θεωρούνταν φθηνό και το καταναλωτικό κοινό δεν ασχολούνταν ιδιαίτερα με το κόστος θέρμανσης.
Η σημερινή όμως κρίση έχει φέρει πολλές οικογένειες σε αδιέξοδο όσον αφορά την κάλυψη των εξόδων θέρμανσης της στέγης τους, ειδικά στις περιπτώσεις ενεργοβόρων εγκαταστάσεων. Και δεν είναι λίγες οι οικογένειες που δεν μπορούν να πληρώσουν ούτε τα μεγάλα έξοδα θέρμανσης της σημερινής τους εγκατάστασης, ούτε το κόστος αντικατάστασης της συσκευής θέρμανσης που διαθέτουν, με αποτέλεσμα να αναγκάζονται να θερμαίνουν την κατοικία τους με πρόχειρο τρόπο.
Σε πολλές από αυτές τις περιπτώσεις η τοποθέτηση ενός ελεγκτή αντιστάθμισης μπορεί να αποτελέσει εξαιρετική λύση, αφού με λίγα σχετικά χρήματα μπορεί κανείς να μειώσει τη δαπάνη θέρμανσης μέχρι και κατά 35%.
Η τοποθέτηση ελεγκτή θέρμανσης είναι επίσης πολύ συμφέρουσα και στην περίπτωση των οικοδομών με κεντρική θέρμανση, όπου το κόστος εγκατάστασης ενός ελεγκτή είναι ελάχιστο σε σχέση με το κόστος αυτονόμησης των διαμερισμάτων.
Χρειάζεται όμως προσοχή στο σύστημα μέτρησης της κατανάλωσης, το οποίο θα πρέπει να είναι πάντοτε η θερμιδομέτρηση. Σε τέτοιες περιπτώσεις ο χρόνος απόσβεσης μπορεί να είναι και μερικοί μήνες!
Πριν λοιπόν αποφασίσουμε να αντικαταστήσουμε το σύστημα θέρμανσης που διαθέτουμε, ή πριν αποφασίσουμε να αυτονομηθούμε από την κεντρική θέρμανση, πρέπει να εξετάζουμε και την εναλλακτική πρόταση της εγκατάστασης ενός ελεγκτή ψηφιακής αντιστάθμισης.
- Ο κ. Γρηγόρης Μοναχός είναι μηχανολόγος μηχανικός Α.Π.Θ
Θα βρείτε τα σχήματα του άρθρου στην έντυπη έκδοση του «Θερμοϋδραυλικού», Οκτώβριος 2019.
