Κτίρια: το λειτουργικό κόστος θέρμανσης και προτάσεις για τη μείωση του

Οι τιμές της ενέργειας φέτος έχουν φτάσει  σχεδόν σε ιστορικά υψηλά. Έχει ενδιαφέρον για τον καθένα ,να  έχει μια  εικόνα του λειτουργικού κόστους για την θέρμανση του σπιτιού του η του επαγγελματικού χώρου του για την χειμερινή περίοδο, και πως αυτό διαμορφώνεται ανάλογα με το σύστημα παραγωγής της θερμότητας.

Για την εκτίμηση του κόστους  θα χρησιμοποιηθεί η μέθοδος των βαθμοημερών χειμώνα. Το σύνολο των  βαθμοημερών  χειμώνα  που αναφέρονται σε έναν τόπο , είναι κατά κάποιον τρόπο η ταυτότητα αυτού του τόπου όσον αφορά στην  ένταση του χειμώνα και επομένως αποτελούν  έναν δείκτη  για την ενέργεια που απαιτούν τα κτίρια για την θέρμανσή τους.

Για το νησί μας την Χίο αυτές υπολογίζονται σε 1123  (με θερμοκρασία βάσης 18 β). Αντίστοιχα ,για να καταλάβουμε αυτόν τον δείκτη,  στην Φλώρινα είναι 2537  ,ενώ στο Ηράκλειο Κρήτης 702 .

(Δεδομένα από την Τεχνική οδηγία ΤΕΕ 20701-3 «ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΠΟΛΕΩΝ»).

 Μια άλλη παράμετρος που θα ληφθεί υπ όψιν στους υπολογισμούς είναι η ολική περιβάλλουσα επιφάνεια Α (θα γίνει προσεγγιστικός υπολογισμός  για μέσο ύψος επιπέδου 3μ).

 Επίσης οι ώρες λειτουργίας της εγκατάστασης θέρμανσης θα παραμετροποιηθούν ανάλογα με τις τιμές, που παίρνει ο συντελεστής χρήσης “k” ( 1 για συνεχή λειτουργία , μικρότερες τιμές για διακεκομμένη λειτουργία).

Για την παραμετροποίηση της ποιότητας της θερμομόνωσης των κτιρίων, θα χρησιμοποιηθούν τρείς κατηγορίες Um (μέσο u-value) .Για σύγχρονα, καλά μονωμένα κτίρια , ο συντελεστής Um θα λαμβάνει τιμή 0,6 W/m²⋅K , για μέτρια μονωμένα 1,2 W/m²⋅K και για αμόνωτα  (συνήθως για οικίες κατασκευασμένες την δεκαετία του 1970 και πριν),2,0W/m²⋅K  .

Οι απαιτούμενες κιλοβατώρες για την θέρμανση ,υπολογίζονται από τον τύπο (0,024) Χ  (Um) X (A) X (BH) Χ (k).

Όπου ΒΗ= οι βαθμοημέρες χειμώνα

Ας δούμε λοιπόν παραδείγματα για μία κατοικία 100 μ2 (με ολική εξωτερική Α περίπου 320μ2) για την Χίο και για συνεχή λειτουργία.

Οικία καλά μονωμένη . 0,024Χ0,6Χ320Χ1123 = 5175 kwh

Για μέτρια μόνωση κτιρίου 10350  kwh ενώ  για τελείως αμόνωτο 17249 kwh.

Aν το σύστημα θέρμανσης είναι το πετρέλαιο θέρμανσης με τιμή 1,75euro/lt όπως εξαγγέλθηκε για τον φετεινό χειμώνα ,με βαθμό απόδοσης λέβητα 0,9 και θερμική απόδοση για το καύσιμο 10,0128 kwh/lt , τότε οι καταναλώσεις θα είναι 1005 ,2010 , και 3350 euro αντίστοιχα.

Αν το σύστημα παραγωγής θερμότητας είναι μια αντλία θερμότητας με μέσο βαθμό απόδοσης (SCOP) πχ 3, τότε με την παραδοχή τιμής ηλεκτρικής ενέργειας μαζί με τις χρεώσεις κοινής ωφέλειας 0,18 euro /kwh ,τότε το κόστος μειώνεται σε 310,621 και 1035 euro αντίστοιχα.

Τα συμπεράσματα δείχνουν ξεκάθαρα  ότι οι βασικές παράμετροι για την οικονομική λειτουργία της θέρμανσης  πρέπει να είναι πρωταρχικά ,η θωράκιση των κατοικιών (καλή μόνωση) αφ ενός και η επιλογή ενός λειτουργικά οικονομικού συστήματος παραγωγής ενέργειας (αντλία θερμότητας) αφετέρου . Η ποιότητα μόνωσης επηρεάζει αναλογικά την απαιτούμενη ενέργεια και φυσικά το κόστος γι αυτήν.

Σημειωτέον ότι ο βαθμός απόδοσης των αντλιών θερμότητας (SCOP) ανεβαίνει ακόμη παραπάνω  όταν αυτές λειτουργούν σε μέσες και χαμηλές θερμοκρασίες νερού (κάτω από 50-55βαθμούς), όπως για παράδειγμα όταν οι τερματικές μονάδες θέρμανσης είναι τα fancoils ή το ενδοδαπέδιο σύστημα.

Για καλύτερη και ευκολότερη εποπτεία όλων αυτών,  δημιουργήσαμε ένα στοιχειώδες προσεγγιστικό calculator εκτίμησης του ετήσιου κόστους λειτουργίας της θέρμανσης ενός κτιρίου. Θα το βρείτε στον σύνδεσμο: δείτε εδώ

Απαιτείται εισαγωγή της επιφάνειας του σπιτιού, η κατάσταση της μόνωσής του, και οι εκτιμώμενες ώρες λειτουργίας της θέρμανσης .

Σημείωση:Η επιλογή μικρού χρόνου λειτουργίας , στην πράξη αυξάνει το κόστος που προκύπτει από τους υπολογισμούς κατά ένα ποσοστό, αφού  απαιτείται χρόνος επαναθέρμανσης κατά την επόμενη λειτουργία.

Γιάννης Καραβασίλης

Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΕΜΠ

Δημήτρης Πεισμάνης

Φοιτητής Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών ΑΠΘ