sielight

Τα τελευταία χρόνια, καταβάλλεται τόσο σε ευρωπαϊκό, όσο και παγκόσμιο επίπεδο, μια διαρκής προσπάθεια μείωσης των ρύπων και της κατανάλωσης ενέργειας σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, (βιομηχανία, εγκαταστάσεις κτιρίων κ.λ.π.) η οποία έχει σαν σκοπό την μείωση της σπατάλης ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος.
Οι εγκαταστάσεις θέρμανσης και κλιματισμού συνεισφέρουν σε πολύ μεγάλο βαθμό τόσο στο ενεργειακό, όσο και στο περιβαλλοντικό ισοζύγιο μιας χώρας και δεν θα ήταν δυνατό να εξαιρεθούν από τις παραπάνω δράσεις.
Στα πλαίσια αυτών των δράσεων, από τις 26 Σεπτεμβρίου 2015 έχει τεθεί σε ισχύ η νέα Ευρωπαϊκή οδηγία Ecodesign, που ορίζει νέα, αυστηρά όρια για την ενεργειακή απόδοση και τις εκπομπές ρύπων για όλα τα προϊόντα που σχετίζονται με την ενέργεια. Ειδικά για τους λέβητες πετρελαίου και αερίου, τα όρια αυτά είναι τόσο αυστηρά,  που οι κοινοί συμβατικοί λέβητες που γνωρίζαμε μέχρι σήμερα δεν μπορούν να επιτύχουν. Ειδικά για λέβητες μικρής ισχύος, τα όρια αυτά μπορούν να επιτευχθούν μόνον από λέβητες που διαθέτουν τεχνολογία συμπύκνωσης καυσαερίων.

Συμβατικοί λέβητες vs Λέβητες συμπύκνωσης

Σε έναν συμβατικό λέβητα πετρελαίου ή αερίου η θερμοκρασία καυσαερίων στην έξοδο του λέβητα ρυθμίζεται στους 180~200οC. Η θερμοκρασία καυσαερίων πρέπει να ορίζεται σε τόσο υψηλά επίπεδα, γιατί διαφορετικά τα καυσαέρια υγροποιούνται πριν την έξοδο τους από την απόληξη της καπνοδόχου και δημιουργούν μια σειρά προβλημάτων στην λειτουργία της εγκατάστασης με κυριότερη την δραματική μείωση της ζωής του λέβητα, αφού τα υγροποιημένα καυσαέρια είναι έντονα διαβρωτικά και προσβάλουν τον χάλυβα από τον οποίο είναι κατασκευασμένος ο λέβητας.
Η υψηλή αυτή θερμοκρασία όμως, συνεπάγεται και μεγάλη σπατάλη ενέργειας, αφού για να ανεβάσουμε την θερμοκρασία των καυσαερίων, ξοδεύουμε χρήματα, τα οποία στη συνέχεια πετάμε στο περιβάλλον μαζί με το καυσαέριο που βγαίνει από την απόληξη της καπνοδόχου.
Για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των λεβήτων, οι εταιρίες κατασκευής σχεδίασαν και ανέπτυξαν μοντέλα λεβήτων που είναι κατασκευασμένα από υλικά ανθεκτικά στην διάβρωση των καυσαερίων και είναι σχεδιασμένα με τέτοιον τρόπο ώστε να συλλέγουν τα υγροποιημένα καυσαέρια και να τα αποχετεύουν.
Οι λέβητες αυτοί χαρακτηρίζονται ως λέβητες συμπύκνωσης και μπορούν και εκμεταλλεύονται την ενέργεια που βρίσκεται αποθηκευμένη στα ζεστά καυσαέρια πριν τα αποβάλλουν στο περιβάλλον σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς να κινδυνεύουν από καταστροφή.

Σχεδιασμός λεβήτων συμπύκνωσης

Για την μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων πριν την απόρριψη τους στο περιβάλλον, τοποθετείται ένας εναλλάκτης θερμότητας καυσαερίων – νερού στην έξοδο του λέβητα πριν την σύνδεση με την καπνοδόχο.

Μέσω του εναλλάκτη αυτού, τα ζεστά καυσαέρια αποδίδουν ενέργεια στο νερό που επιστρέφει από τα θερμαντικά σώματα, με αποτέλεσμα την μείωση της θερμοκρασίας τους πριν την έξοδο τους από τον λέβητα, σε θερμοκρασίες μόλις 10οC μεγαλύτερες από την θερμοκρασία του νερού του λέβητα.
Έτσι, όταν ο λέβητας λειτουργεί σε θερμοκρασία νερού π.χ. 50οC, τα καυσαέρια εξέρχονται σε θερμοκρασία 60οC (αντί για 200οC !) πετυχαίνοντας με τον τρόπο αυτόν μεγάλη οικονομία. Τα υγροποιημένα καυσαέρια συλλέγονται και οδηγούνται στην αποχέτευση δίχως να διαβρώνουν τον λέβητα.

Πλεονεκτήματα των λεβήτων συμπύκνωσης

Εκτός της μεγάλης οικονομίας και της φιλικότητας προς το περιβάλλον, οι λέβητες συμπύκνωσης παρουσιάζουν μια σειρά από άλλα πλεονεκτήματα:
  • Ταιριάζουν με όλα τα συστήματα θέρμανσης (καλοριφέρ – ενδοδαπέδια κ.λ.π.) λόγω της ενσωματωμένης λειτουργίας αντιστάθμισης που διαθέτουν, που τους επιτρέπει να ρυθμίζουν με ακρίβεια την θερμοκρασία νερού προσαγωγής.
  • Λειτουργούν αθόρυβα
  • Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής λόγω της υψηλής ποιότητας κατασκευής.
  • Συνδέονται σε πλαστική καπνοδόχο το μήκος της οποίας μπορεί να είναι πολύ μικρό.
  • Διαθέτουν εξελιγμένα συστήματα αυτοματισμού που ανάλογα με το μοντέλο μπορούν να μας προσφέρουν επιπλέον δυνατότητες όπως χρονοπρογράμματα, απομακρυσμένο έλεγχο κ.λ.π.

Βαθμός απόδοσης στους λέβητες συμπύκνωσης

Στους συμβατικούς λέβητες, ο βαθμός απόδοσης των λεβήτων μετράει την ικανότητα του λέβητα να εκμεταλλεύεται την ενέργεια της καύσης και να την αποδίδει στο νερό. Ένας συμβατικός λέβητας που επιτυγχάνει βαθμό απόδοσης 92%, παρουσιάζει απώλειες 8%).
Στους λέβητες συμπύκνωσης όμως, η συμπύκνωση των καυσαερίων απελευθερώνει ποσά ενέργειας που βρίσκονται αποθηκευμένα στο καυσαέριο. Η αποθηκευμένη αυτή ενέργεια ονομάζεται «λανθάνουσα ενέργεια» και η εκμετάλευση της προσθέτει ενέργεια η οποία δεν συνυυπολογίζεται στην μέτρηση του βαθμού απόδοσης όπως αυτός γίνεται στους συμβατικούς λέβητες.
Έτσι, πέραν του γεγονότος ότι οι λέβητες συμπύκνωσης επιτυγχάνουν έναν έτσι κι αλλιώς μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης (της τάξης του 98%) από τους συμβατικούς λέβητες, λόγω της ποιότητας κατασκευής τους και του εξελιγμένου συστήματος ελέγχου που διαθέτουν, μας προσφέρουν επιπρόσθετα την λανθάνουσα ενέργεια των καυσαερίων, η οποία όταν προστίθεται στην ενέργεια της καύσης οδηγεί σε βαθμούς απόδοσης άνω του 100%. Αυτό δεν έρχεται σε αντίθεση με το θερμοδυναμικό αξίωμα, αλλά είναι αποτέλεσμα του τρόπου με τον οποίο γίνονται οι μετρήσεις στους λέβητες συμπύκνωσης.

Επίλογος

Η εφαρμογή της νομοθεσίας Ecodesign έχει ως αποτέλεσμα την σταδιακή αντικατάσταση των συμβατικών λεβήτων με λέβητες συμπύκνωσης. Σύμφωνα με την οδηγία αυτή, για να καταταχθεί ένα κτίριο σε υψηλή ενεργειακή κλάση, απαιτείται η εγκατάσταση λέβητα συμπύκνωσης ή άλλης πηγής που ανανεώσιμης ενέργειας όπως οι αντλίες θερμότητας, οι λέβητες βιομάζα κ.λ.π.
Παρά την αυξημένη τιμή των λεβήτων συμπύκνωσης, η εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται είναι τέτοια, που οδηγεί στην γρήγορη απόσβεση του επιπλέον αυτού κόστους κάνοντας την επένδυση ιδιαίτερα ελκυστική. Το μέλλον των λεβήτων βρίσκεται στην συμπύκνωση και η τεχνολογία αυτή είναι ήδη εδώ.

Άρθρο του Γρηγόρη Μοναχού – Διπλωματούχου Μηχανολόγου Μηχανικού Α.Π.Θ.

Χορηγοί Αφιερώματος

Περισσότερα για τους επίτοιχους λέβητες αερίου της BUDERUS εδώ

Ενημερωθείτε για τα συστήματα απαγωγής καυσαερίων πολυπροπυλενίου ΙΝΟΧ της DIAMANTIS GROUP εδώ


Σχόλια

σχόλια