Ενεργειακές παρεμβάσεις σε ξενοδοχειακή μονάδα

Τα μεγαλύτερα ποσά που δαπανά μια ξενοδοχειακή μονάδα αφορούν στην απαιτούμενη ενέργεια για ψύξη, θέρμανση και παροχή ζεστού νερού χρήσης. Με το συγκεκριμένο θέμα παρουσιάζουμε τα οφέλη που μπορεί να έχει μια επιχείρηση που πραγματοποιεί ορισμένες ενεργειακές παρεμβάσεις.

Στόχος της ενεργειακής μελέτης ενός κτιρίου είναι η ελαχιστοποίηση κατά το δυνατόν της κατανάλωσης ενέργειας για τη σωστή λειτουργία του, μέσω:

• του βιοκλιματικού σχεδιασμού του κτιριακού κελύφους, αξιοποιώντας τη θέση του κτιρίου ως προς τον περιβάλλοντα χώρο, την ηλιακή διαθέσιμη ακτινοβολία ανά προσανατολισμό όψης, κλπ,

• της θερμομονωτικής επάρκειας του κτιρίου με την κατάλληλη εφαρμογή θερμομόνωσης στα αδιαφανή δομικά στοιχεία αποφεύγοντας κατά το δυνατόν τη δημιουργία θερμογεφυρών, καθώς και την επιλογή κατάλληλων κουφωμάτων, δηλαδή συνδυασμό υαλοπίνακα και πλαισίου,

• της επιλογής κατάλληλων ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων υψηλής απόδοσης, για την κάλυψη των αναγκών σε θέρμανση, ψύξη, κλιματισμό, φωτισμό και ζεστό νερό χρήσης με την κατά το δυνατόν ελάχιστη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας,

• της χρήσης τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε.) όπως είναι τα ηλιοθερμικά συστήματα, τα φωτοβολταϊκά συστήματα, οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (εδάφους, υπόγειων και επιφανειακών υδάτων) κλπ. και

• της εφαρμογής διατάξεων αυτόματου ελέγχου της λειτουργίας των ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων, για τον περιορισμό της άσκοπης χρήσης τους.

Σε περιπτώσεις ενεργειακής αναβάθμισης υπαρχόντων κτιρίων, παραλείπεται το πρώτο από τα προαναφερθέντα βήματα, καθώς δεν είναι δυνατόν να πραγματοποιηθούν βελτιωτικές κινήσεις σε αυτό το επίπεδο, παρά μόνο στο επίπεδο της σκίασης, ιδιαιτέρως των ανοιγμάτων, με τη χρήση κατάλληλων, συνήθως εξωτερικών, διατάξεων. Ως εκ τούτου, προωθούνται στοχευμένες παρεμβάσεις που βελτιώνουν τη θερμομονωτική επάρκεια του κελύφους ή και αναβαθμίζουν τα ήδη εγκατεστημένα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα, αναλόγως πάντα της κατάστασης του κτιρίου και του μέγιστου προϋπολογισμού έργου που ο ιδιοκτήτης δύναται να καλύψει. Σημαντικός πάντοτε παράγοντας είναι και η προκύπτουσα εξοικονόμηση ενέργειας και χρημάτων, που τελικά καθορίζει σε συνάρτηση και με τον χρονικό ορίζοντα «ζωής» του κτιρίου, τη σκοπιμότητα των παρεμβάσεων. Η ενεργειακή αναβάθμιση αφορά βεβαίως σε κτίρια κατοικιών, είτε πρόκειται για μονοκατοικίες είτε για πολυκατοικίες, αλλά βρίσκει εφαρμογή και σε μεγάλα εμπορικά κτίρια, κτίρια γραφείων κ.ά., όπου παρατηρούνται μεγάλες καταναλώσεις ενέργειας σε ψύξη/θέρμανση και φωτισμό/αερισμό. Επίσης, ξενοδοχειακές μονάδες χρήζουν ανάγκης ενεργειακής αναβάθμισης, καθώς έχουν αυξημένη ζήτηση και μεγάλες καταναλώσεις ενέργειας στην ψύξη/θέρμανση των χώρων τους αλλά και σε ζεστό νερό χρήσης. Στο συγκεκριμένο θέμα, μελετάται η περίπτωση ενεργειακής αναβάθμισης ξενοδοχειακής μονάδας. Αναλύεται η υπάρχουσα κατάσταση του κτιρίου, προτείνονται παρεμβάσεις και παρουσιάζεται το οικονομικό όφελος από την εγκατάστασή τους.

Tα χαρακτηριστικά της ξενοδοχειακής μονάδας

Το υπό εξέταση κτίριο είναι ένα ξενοδοχείο Α΄ κατηγορίας στην πόλη της Θεσσαλονίκης, κατασκευής 1997, τοποθετημένο σε περιοχή αραιής δόμησης στο νοτιοανατολικό τμήμα της πόλης, στον δήμο Πυλαίας – Χορτιάτη. Πρόκειται για περιοχή χαμηλού υψομέτρου, με το ανάγλυφο του εδάφους να εκτείνεται σταθερά ανοδικό από νοτιοδυτικά προς βορειοανατολικά. Ο Θερμαϊκός κόλπος βρίσκεται στα νοτιοδυτικά όρια της περιοχής σε απόσταση 3 – 4,5 χλμ και το όρος Χορτιάτη στα βορειοανατολικά σε απόσταση περίπου 3,5 χλμ. Το κτίριο αποτελείται από το ισόγειο, τρεις ορόφους άνωθεν, στέγη στην τελευταία στάθμη και ένα υπόγειο. Αναλυτικότερα, στο ισόγειο περιλαμβάνεται ο χώρος υποδοχής, οι αίθουσες εστιατορίου και καφετέριας, καθώς και εξωτερικός χώρος εκτόνωσης των αιθουσών αυτών. Τα δωμάτια, 36 συνολικά, διανέμονται στους τρεις ορόφους, ενώ στο υπόγειο, πέραν των αποθηκευτικών χώρων του ξενοδοχείου, υπάρχει μικρός χώρος γυμναστηρίου, σάουνας και αποδυτηρίων. Το συνολικό εμβαδό θερμαινόμενων και ψυχόμενων χώρων είναι 1.500 τ.μ.

Το κτίριο έχει προσανατολισμό προς Βορρά και Νότο, κατευθύνσεις στις οποίες προσανατολίζονται οι δύο κύριες όψεις του. Στο επίπεδο του ισογείου, στον Βορρά βρίσκεται η είσοδος του ξενοδοχείου, η οποία αποτελεί και το κύριο άνοιγμα της όψης, γεγονός που ευνοεί το κτίριο στο θέμα των θερμικών απωλειών κατά τη χειμερινή περίοδο, ενώ προς τον Νότο βρίσκεται η βεράντα του και η μεγάλη υάλινη όψη του, η οποία στεγάζεται στο μεγαλύτερο τμήμα της από τον πρόβολο του ανώτερου ορόφου, γεγονός που ευνοεί το θέμα των ηλιακών κερδών κατά την χειμερινή περίοδο και της αποφυγής θερμικών φορτίων κατά την θερινή περίοδο, καθώς επίσης λειτουργεί ευνοϊκά σε ό,τι αφορά στο φυσικό φωτισμό του χώρου. Στα επίπεδα των τριών ανωτέρων ορόφων, τα δωμάτια διανέμονται σε Βόρεια και Νότια κατεύθυνση, με προβόλους – εξώστες που λειτουργούν ως σκίαστρα για τους θερινούς μήνες. Έτσι, τα ανοίγματα των επιπέδων αυτών στη Νότια κατεύθυνση σκιάζονται επαρκώς κατά τους θερινούς μήνες και ηλιάζονται επίσης επαρκώς κατά τους χειμερινούς. Όσον αφορά στα ανοίγματα στη Βόρεια κατεύθυνση, αυτά καταλαμβάνουν ένα μεγάλο τμήμα της όψης και δεν ευνοούν το κτίριο στο θέμα των θερμικών απωλειών κατά τους χειμερινούς μήνες. Στις δύο πλευρικές όψεις, τέλος, τα ανοίγματα αποτελούν σημαντικά μικρό τμήμα της όψης και έτσι δεν επηρεάζουν τον ηλιασμό/δροσισμό του κτιρίου σε μεγάλο βαθμό. Τέλος, από κατασκευαστικής άποψης το κτίριο είναι τυπικά θερμομονωμένο, σύμφωνα με την ισχύουσα κατά την περίοδο κατασκευής νομοθεσία. Στα ανοίγματα έχει γίνει χρήση απλών πλαισίων αλουμινίου και διπλών υαλοπινάκων με διάκενο 6mm.

Ο ενεργοβόρος εξοπλισμός

Οι ανάγκες θέρμανσης και ψύξης των δωματίων του ξενοδοχείου εξυπηρετούνται από τοπικά fan-coil units (FCU) κρυφού τύπου ψευδοροφής, συνδεδεμένα σε δισωλήνιο σύστημα διανομής θερμού/ψυχρού νερού με μονώσεις πάχους 6mm. Κάθε FCU διαθέτει δικό του θερμοστάτη λειτουργίας και χειριστήριο επιθυμητής θερμοκρασίας και ταχύτητας ανεμιστήρα.

Η παροχή θερμού νερού προς τα FCU γίνεται μέσω λέβητα πετρελαίου ισχύος 420kW, βαθμού απόδοσης 87%, με διβάθμιο καυστήρα και δύο κυκλοφορητών (ο ένας εφεδρικός) ισχύος 1.3 kW έκαστος.

Τη λειτουργία θέρους εξυπηρετεί αερόψυκτος ψύκτης νερού στο δώμα, ψυκτικής ισχύος 150 kW και ονομαστικού δείκτη ενεργειακής αποδοτικότητας EER 2.1. Η διανομή ψυχρού νερού γίνεται μέσω δύο κυκλοφορητών (ο ένας εφεδρικός) ισχύος 1.5 kW έκαστος. Ο λέβητας εξυπηρετεί και τις ανάγκες παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ), τροφοδοτώντας 2 κεντρικά δοχεία συνολικής χωρητικότητας 4.000 λτ. Για τη διανομή και την ανακυκλοφορία ζεστού νερού χρήσης λειτουργεί κυκλοφορητής ισχύος 0.8 kW. Για εξοικονόμηση ενέργειας, έχουν τοποθετηθεί 35 τμ. ηλιακών συλλεκτών στη στέγη του κτιρίου. Οι συλλέκτες ακολουθούν την κλίση της στέγης (περίπου 16°) και τον προσανατολισμό της (Ν-Α). Για τη σωστή εκμετάλλευση της ενέργειας των συλλεκτών λειτουργεί αυτοματισμός κυκλοφορίας του θερμικού υγρού των συλλεκτών προς τους εναλλάκτες των boilers με διαφορικό θερμοστάτη και κυκλοφορητή μικρής ισχύος. Οι παρούσες καταναλώσεις ενέργειας για θέρμανση και ψύξη του κτιρίου και την παραγωγή ΖΝΧ (ζεστού νερού χρήσης) σε ετήσια βάση φαίνονται στον παρακάτω πίνακα:

Χρήση	Πρωτογενής ενέργεια	Κατανάλωση ενέργειας (KWh)	Ποσότητα καυσίμου (lt πετρελαίου)	Ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας (KWhel)
Θέρμανση	110,9	151.212	15.284	-
ΖΝΧ	53,8	73.356	7.415	-
Ψύξη	114,7	59.322	-	59.322
Σύνολο		-	22.698	59.322

Σε οικονομικούς όρους μπορούμε να προσεγγίσουμε το κόστος λειτουργίας με τρέχουσες τιμές καυσίμων ως εξής:

Καύσιμο	Ποσότητα καυσίμου	Τιμή καυσίμου	Ετήσιο λειτουργικό κόστος
Καύσιμο	Ποσότητα καυσίμου	Τιμή καυσίμου	Ετήσιο λειτουργικό κόστος
Πετρέλαιο	22.698	1,4	31.778
Ηλεκτρισμός	59.322	0,12	7.119
Σύνολο	-		38.896

Οι ενεργειακές παρεμβάσεις

Για τη μείωση του λειτουργικού κόστους για θέρμανση, ψύξη και παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, προτείνεται η αντικατάσταση των υφιστάμενων λέβητα πετρελαίου και ψύκτη νερού με 3 κεντρικές αντλίες θερμότητας ισχύος 60kW έκαστη, οι οποίες θα λειτουργούν ταυτόχρονα είτε σε ψύξη είτε σε θέρμανση, αναλόγως με την εποχή. Οι συγκεκριμένες αντλίες θερμότητας είναι γεωθερμικού τύπου, με υδρόψυκτο συμπυκνωτή, προσαρμοσμένες όμως να λειτουργούν ως αερόψυκτες με την προσθήκη κατάλληλου εναλλάκτη νερού και συστήματος ψύξης του με ανεμιστήρες. Αυτή η λύση ακολουθείται στις περιπτώσεις που δεν είναι επιθυμητή ή δεν ικανοποιούνται οι προϋποθέσεις για την κατασκευή κατακόρυφου (γεωτρήσεις) ή οριζόντιου γεωθερμικού εναλλάκτη. Οι αντλίες θερμότητας διαθέτουν εποχικό συντελεστή συμπεριφοράς (COP) που πλησιάζει το 3 για τη λειτουργία σε θέρμανση στην περιοχή της Θεσσαλονίκης. Όσον αφορά στην περίοδο ψύξης (καλοκαίρι), εκμεταλλεύονται την απορριπτόμενη θερμότητα στο συμπυκνωτή για την παραγωγή του ζεστού νερού χρήσης. Ακριβώς η δυνατότητα εκμετάλλευσης της απορριπτόμενης θερμότητας κατά τη λειτουργία της αντλία θερμότητας σε ψύξη είναι ο βασικός λόγος επιλογής του συγκεκριμένου τύπου αντλίας. Ας σημειωθεί ότι, οι απαιτούμενες επεμβάσεις στην υφιστάμενη εγκατάσταση σωληνώσεων είναι πολύ μικρής έκτασης και συγκεκριμένα μόνο στο τμήμα μεταξύ των υφιστάμενων λέβητα και ψύκτη και των συλλεκτών διανομής. Ο υπόλοιπος εξοπλισμός (κυκλοφορητές κ.α.) παραμένει ως έχει, όπως και το δίκτυο σωληνώσεων, αν και συνιστάται χρήση κυκλοφορητών inverter για ακόμη καλύτερα αποτελέσματα. Οι καταναλώσεις ενέργειας μετά τις επεμβάσεις διαμορφώνονται σε ετήσια βάση ως ακολούθως:

Χρήση	Πρωτογενής ενέργεια	Κατανάλωση ενέργειας (KWh)	Ποσότητα καυσίμου (lt πετρελαίου)	Ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας (KWhel)
Θέρμανση	90,4	46.754	0	46.754
ΖΝΧ	34,5	17.843	0	17.843
Ψύξη	42,8	22.136	-	22.136
Σύνολο		-	0	86.733

Σε οικονομικούς όρους μπορούμε να προσεγγίσουμε το κόστος λειτουργίας με τρέχουσες τιμές καυσίμων ως εξής:

Καύσιμο	Ποσότητα καυσίμου	Τιμή καυσίμου	Ετήσιο λειτουργικό κόστος
Καύσιμο	Ποσότητα καυσίμου	Τιμή καυσίμου	Ετήσιο λειτουργικό κόστος
Πετρέλαιο	0	1,4	0
Ηλεκτρισμός	86.733	0,12	10.408
Σύνολο	-		10.408

Συμπέρασμα

Το συνολικό κόστος της παραπάνω αναβάθμισης ανέρχεται περί τις 140.000 €. Στο ποσό αυτό συμπεριλαμβάνεται ο εξοπλισμός, τα υλικά και οι εργασίες εγκατάστασης καθώς και ο ΦΠΑ (23%). Ας σημειωθεί ότι, στη συγκεκριμένη περίπτωση, το κτίριο διέθετε εκ των προτέρων εγκατεστημένη σημαντική επιφάνεια ηλιακών συλλεκτών. Επομένως, υπήρχε ήδη μεγάλος βαθμός κάλυψης των αναγκών παραγωγής ζεστού νερού χρήσης από ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, γεγονός που στένευε σχετικά τα δυνητικά περιθώρια εξοικονόμησης ενέργειας και μείωσης του λειτουργικού κόστους.

Παρά ταύτα, η προκύπτουσα εξοικονόμηση για θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό χρήσης είναι της τάξης των 28.500 ευρώ ετησίως, που σημαίνει ότι, η αρχική επένδυση αποσβένεται εντός 5ετίας.

Από εκείνο το σημείο κι έπειτα, ο ιδιοκτήτης – επιχειρηματίας απολαμβάνει τα εξαιρετικά χαμηλά κόστη λειτουργίας μιας βελτιστοποιημένης σύγχρονης εγκατάστασης, χωρίς τοπική εκπομπή ρύπων και οσμών και με πολύ χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης.