Αντλίες… οικονομίας!

Τα συγκεκριμένα συστήματα έχουν την ικανότητα να «αφαιρούν» θερμότητα από το περιβάλλον και να την προσδίδουν στον εσωτερικό χώρο κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ενώ εκτελούν την αντίστροφη διαδικασία κατά το καλοκαίρι, ώστε να ψύχουν τον κλιματιζόμενο χώρο. 

Το βασικό κριτήριο διαχωρισμού των αντλιών θερμότητας αφορά στον τρόπο λειτουργίας τους. Δηλαδή, ανάλογα με το μέσο από όπου αντλείται και το μέσο από όπου αποβάλλεται η θερμότητα. Έτσι, συναντώνται οι εξής κατηγορίες:
- Αέρα-Αέρα (Α-Α), Αέρα-Νερού (Α-Ν)
- Νερού-Νερού (Ν-Ν), Νερού-Αέρα (Ν-Α)
- Εδάφους-Αέρα (Ε-Α), Εδάφους-
Νερού (Ε-Ν)

Οι πιο διαδεδομένες κατηγορίες αντλιών θερμότητας είναι οι Αέρα-Αέρα (μηχανισμοί όπως τα air-condition που γνωρίζουμε) και οι Αέρα-Νερού που μπορούν να συνδυαστούν με τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης. Το μέσο που χρησιμοποιείται για την απόδοση της θερμότητας στο κτίριο, μπορεί να είναι ο αέρας (με ή χωρίς κύκλωμα αεραγωγών), ή το νερό σε κυκλώματα ενδοδαπέδιας θέρμανσης, fan coil, καλοριφέρ, boiler, κ.ά. 

Επίσης, ακόμη ένα χαρακτηριστικό που χρησιμοποιείται για την κατηγοριοποίηση των αντλιών θερμότητας είναι η θέση εγκατάστασης των διάφορων μηχανισμών τους. Ως εκ τούτου, έχουμε τις ενιαίες ή μονομπλόκ (όπου όλοι οι μηχανισμοί βρίσκονται σε ένα κοινό κέλυφος-μονάδα, η οποία τοποθετείται στον εξωτερικό χώρο της κατοικίας) και τις διαιρούμενες (spit units), όπου ο ατμοποιητής (ή ο συμπυκνωτής) είναι ανεξάρτητος του υπόλοιπου συστήματος και τοποθετείται στον εσωτερικό χώρο της κατοικίας. Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι, οι αντλίες θερμότητας Αέρα-Νερού μας δίνουν τη δυνατότητα συνδυασμού με το σύστημα θέρμανσης που ενδεχομένως να υπάρχει ήδη, σε μία κατοικία.

Λειτουργία inverter και on off
Η τεχνολογία inverter μεταβάλλει την κατανάλωση, άρα και την απόδοση της αντλίας θερμότητας, σύμφωνα με τις τρέχουσες θερμικές ανάγκες της κατοικίας, εξοικονομώντας σημαντικά ποσά ενέργειας. Αυτό συμβαίνει γιατί επιτυγχάνεται μεγαλύτερος βαθμός απόδοσης COP κατά τη λειτουργία της. Βέβαια, σε μελέτες που έχουν γίνει από κατασκευαστές που διαθέτουν και τους δύο τύπους αντλιών θερμότητας (inverter και on off) προκύπτει ότι η τεχνολογία inverter δεν οδηγεί πάντα σε μεγαλύτερους ετήσιους συντελεστές απόδοσης, ειδικά όταν τα λεγόμενα «on off συστήματα» εγκαθίστανται με σωστά διαστασιολογημένα δοχεία αδρανείας (θερμοδοχεία).

Είναι γεγονός ότι οι παλιές εγκαταστάσεις θέρμανσης χαρακτηρίζονταν από την υπερδιαστασιολόγηση τους. Και ενώ το υπερβολικό μέγεθος ή ο αριθμός των θερμαντικών σωμάτων μπορεί και να εξυπηρετεί την αλλαγή συστήματος και την εγκατάσταση των αντλιών θερμότητας, η υπερδιαστασιολόγηση των λεβήτων οδηγούσε - και οδηγεί ακόμα - σε σπατάλη καυσίμου και σε αυξημένο κόστος λειτουργίας. Για την επιλογή της κατάλληλης αντλίας θερμότητας, η τάση της υπερδιαστασιολόγισης θα πρέπει να αναθεωρηθεί ριζικά.

Ο βαθμός απόδοσης (COP)
Ο συντελεστής COP (Coefficient of Performance) είναι η αναλογία μεταξύ της ενέργειας που προσφέρει το σύστημα, προς την ενέργεια που καταναλώνει. Ένας βαθμός COP: 4=4/1 σημαίνει ότι το σύστημα χρησιμοποιεί μόνο 1kWh ηλεκτρικής ενέργειας για να παραγάγει 4kWh θερμότητας.
Ο βαθμός απόδοσης (COP) των αντλιών θερμότητας επηρεάζεται από τις θερμοκρασιακές συνθήκες τους περιβάλλοντος και ως εκ τούτου δεν είναι σταθερός. Για παράδειγμα η ίδια αντλία θερμότητας, σε δύο ίδιες κατοικίες, στην Αθήνα και στην Λάρισα, θα έχει διαφορετικό ετήσιο COP, με χαμηλότερο αυτό της Λάρισας λόγω δυσμενέστερων συνθηκών.
Συνήθως, οι ονομαστικές τιμές COP αναφέρονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 7^οC και σε θερμοκρασία εξόδου νερού 35^οC ή 45^οC.
Αξίζει να σημειώσουμε ότι σε πραγματικές συνθήκες και υπολογισμένος σε μία πλήρη περίοδο λειτουργίας (π.χ. 15 Οκτωβρίου έως 15 Απριλίου), ο συντελεστής απόδοσης (COP) είναι χαμηλότερος από τον ονομαστικό, δεδομένου ότι το νερό θερμαίνεται σε θερμοκρασίες 55-70^οC.

Αντλίες θερμότητας Υψηλών και Χαμηλών θερμοκρασιών
Στην αγορά των αντλιών θερμότητας υπάρχει η προσπάθεια κατηγοριοποίησής τους σε υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, ανάλογα με την μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας τους. Πρόκειται για μια κατηγοριοποίηση που ουσιαστικά είναι αυθαίρετη και δεν ανταποκρίνεται στις πραγματικές ανάγκες των εγκαταστάσεων θέρμανσης. Οι αντλίες θερμότητας θα πρέπει να αξιολογούνται πρωτίστως με ενεργειακά κριτήρια, όπως ο ετήσιος συντελεστής απόδοσης που μπορεί να επιτευχθεί σε μια εγκατάσταση.
Είναι γεγονός πάντως πως οι αντλίες υψηλών θερμοκρασιών μπορούν να ζεστάνουν το νερό στους 65-80^οC, ενώ οι αντλίες
χαμηλών θερμοκρασιών μπορούν να ζεστάνουν το νερό σε μέσες θερμοκρασίες, όπως οι 45-55^οC. Αυτό όμως δεν σημαίνει πως οι αντλίες υψηλών θερμοκρασιών είναι αποκλειστικά κατάλληλες π.χ. για τα συστήματα κεντρικής θέρμανσης με τα κλασικά σώματα (καλοριφέρ). Και αυτό γιατί δεν είναι δεδομένη η θερμοκρασία στην οποία μπορούν να ζεστάνουν το νερό που κινείται στα διάφορα θερμαντικά μέσα του χώρου.

Γι’αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό να απευθυνόμαστε σε εξειδικευμένους και αξιόπιστους μηχανικούς, οι οποίοι θα εκτιμήσουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κάθε κατοικίας, θα λάβουν υπόψη τους όλους τους παράγοντες και θα προβούν στην επιλογή της κατάλληλης αντλίας θερμότητας.
Για παράδειγμα, εάν κάποιος θέλει να χρησιμοποιήσει αντλία θερμότητας και για ψύξη, πιθανότατα θα επιλέξει αντλία χαμηλών θερμοκρασιών, καθώς είναι αυτές που κατά κύριο λόγο παρέχουν και αυτή τη λειτουργία. Και πάλι όμως, απαιτείται η συμβουλή ενός ειδικού για τη σωστή επιλογή.
Μια επίσης ορθή τακτική είναι να παραμένει ο λέβητας πετρελαίου ή αερίου σε εφεδρεία. Όλες οι αντλίες θερμότητας έχουν τη δυνατότητα να δώσουν εντολή σε βοηθητική πηγή θέρμανσης να λειτουργήσει όταν οι συνθήκες είναι ακραίες (π.χ. δριμύ ψύχος, παγετός). Με τον τρόπο αυτό εξασφαλίζουμε αδιάλειπτη λειτουργία της θέρμανσης καταναλώνοντας μια πολύ μικρή ποσότητα καυσίμου.

Πλεονεκτήματα
Τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης αντλιών θερμότητας νερού είναι τα εξής:

• Εξοικονόμηση ενέργειας 

Με τη χρήση μιας αντλίας θερμότητας, πετυχαίνουμε έως και 6 φορές μεγαλύτερες αποδόσεις σε σύγκριση με τους τρόπους θέρμανσης που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα. Με τη χρήση μιας αντλίας θερμότητας μπορούμε να έχουμε μικρότερο κόστος για την θέρμανση της κατοικίας μας από 50%-70%. Το πόσο μικρότερο κόστος θα έχουμε εξαρτάται από το κόστος πετρελαίου, το κόστος του ρεύματος, την θερμομόνωση της κατοικίας και τις εξωτερικές θερμοκρασίες που επικρατούν στην περιοχή.

• Προστασία του περιβάλλοντος 

Με βάση την Ευρωπαϊκή Οδηγία 2009/28/EC/RES Direc., αντλίες θερμότητας με υψηλό ονομαστικό και εποχικό βαθμό απόδοσης κατατάσσονται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος, καθώς έχουν πολύ χαμηλότερες εκπομπές CO2, εξαρτώμενες κυρίως από την προέλευση της πρωτογενής ενέργειας (ηλεκτρική).

• Ευκολία εγκατάστασης 

Η εγκατάσταση ενός συστήματος αντλίας θερμότητας δεν προϋποθέτει την ύπαρξη χώρων για λεβητοστάσια, καμινάδες και δεξαμενές όπως συμβαίνει με τους υπάρχοντες τρόπους θέρμανσης. Έτσι, μπορούν να τοποθετηθούν εύκολα σε ελάχιστο χώρο και να θερμάνουν και να δροσίσουν με άνεση ολόκληρο σπίτι. Στην περίπτωση της αντλίας θερμότητας εδάφους-νερού, τα πράγματα γίνονται κάπως πιο περίπλοκα, καθώς απαιτείται ειδική μελέτη και εργασίες στον εξωτερικό χώρο.

• Κόστος συντήρησης 

Οι Αντλίες θερμότητας δεν χρησιμοποιούν καυστήρα, άρα δεν χρειάζονται κάθε χρόνο συντήρηση όπως συμβαίνει με τους λέβητες πετρελαίου και αερίου. Η λειτουργία τους μπορεί να συγκριθεί με αυτή ενός air condition και άρα έχει μηδαμινά έξοδα συντήρησης.

• Ασφάλεια και αξιοπιστία

Οι Αντλίες Θερμότητας ανήκουν στα ασφαλέστερα συστήματα θέρμανσης και ψύξης. Δεν εκπέμπουν ρύπους τοπικά, δεν εμφανίζουν φλόγα, ή άλλες καύσεις αφού δεν χρησιμοποιούν πετρέλαιο ή αέριο αλλά καθαρή ενέργεια από το περιβάλλον. Επίσης, τα περισσότερα προϊόντα που θα βρείτε στην αγορά προέρχονται από εταιρείες με μεγάλη εμπειρία στο χώρο, κάτι που εγγυάται τη μεγαλύτερη δυνατή αξιοπιστία.

• Ευκολία συνδυασμών

Οι Αντλίες Θερμότητας μπορούν να εγκατασταθούν σε νέα ή παλιά κτίρια και μπορούν να συνδεθούν με υπάρχοντα θερμαντικά σώματα (καλοριφέρ), σύστημα ενδοδαπέδιας θέρμανσης και δροσισμού καθώς και με σώματα Fan Coils για θέρμανση και ψύξη. Επίσης μπορούν να συνδυαστούν και με το ήδη υπάρχον λεβητοστάσιο, ή με άλλες ανανεώσιμες πηγές, όπως είναι για παράδειγμα τα ηλιακά συστήματα για υποστήριξη θέρμανσης.

Τα οφέλη στην πράξη
Για να έχει κανείς μία καλύτερη εικόνα γύρω από την εγκατάσταση ενός συστήματος αντλίας θερμότητας, αλλά και από τα οφέλη που προσφέρει σε έναν καταναλωτή, παρατίθεται ένα σχετικό παράδειγμα, με αντικατάσταση ενός κλασικού συστήματος θέρμανσης σε ένα σπίτι 120 τ.μ..
Το παράδειγμα αφορά και σε διαφορετική πόλη της Ελλάδος και συγκεκριμένα στις Θεσσαλονίκη, Λάρισα, Αθήνα και Καλαμάτα. Η εν λόγω μονοκατοικία, υπολογίζεται ότι είναι χρονολογίας κατασκευής 1998, διαθέτει μέτρια θερμομόνωση, με κεντρικό σύστημα θέρμανσης με καλοριφέρ αλλά και ότι, το ζεστό νερό χρήσης της παρέχεται από την κεντρική θέρμανση.

 

Περιοχή	Θεσσαλονίκη	Λάρισα	Αθήνα	Καλαμάτα
Ετήσια κατανάλωση πετρελαίου (lit)	1.400	1.300	1.000	850
Ετήσιο κόστος πετρελαίου με τιμή 1,15 €/lit	1.610 €	1.495 €	1.150 €	978 €
Προτεινόμενη ονομαστική ισχύς Αντλίας Θέρμανσης	11 kW	11 kW	11 kW	11 kW
Ετήσιο κόστος κατανάλωσης ρεύματος Αντλίας Θερμότητας με τιμή 0,17 €/kWh	638 €	595 €	425 €	324 €
Ετήσιο όφελος από τη χρήση της Αντλίας Θερμότητας	972 €	900 €	725 €	654 €

*Με τιμή πετρελαίου στα 1,15 €/lit και τελικό κόστος ρεύματος (με ΦΠΑ και εξαρτώμενα έξοδα) 0,17 €/kWh



Kόστος αντικατάστασης του λέβητα πετρελαίου με αντλία θερμότητας

ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΚΑΤΟΙΚΙΑΣ
-Τύπος κατοικίας: Μονοκατοικία
-Εμβαδόν κατοικίας: 150m2
-Διεύθυνση κατοικίας: Λάρισα
-Ποιότητα Θερμομόνωσης: Ανεπαρκής
-Μήνες λειτουργίας θέρμανσης: Οκτώβριος - Μάρτιος
-Τύπος θερμαντικών σωμάτων: Πάνελ θέρμανσης (καλοριφέρ)
-Kcal θερμαντικών σωμάτων: 20.250
-Υπολογιζόμενες απώλειες: 23,5 kW
-Ισχύς εγκαταστημένου λέβητα πετρελαίου: 30kW
-Ετήσια κατανάλωση πετρελαίου: 2.700 lit

Σημειώσεις
Η ποιότητα της θερμομόνωσης της κατοικίας είναι καθοριστικός παράγοντας για την αποδοτικότητα του συστήματος θέρμανσης. Αυτό σημαίνει ότι όποιο σύστημα κεντρικής θέρμανσης και να διαθέτει η κατοικία, εάν η θερμομόνωσή της είναι ανεπαρκής θα έχει ανάγκη από πολύ περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί.

Ετήσιο κόστος
πετρελαίου (lit = 1,35 €) 3.645 €
Ετήσιο κόστος πετρελαίου
(lit = 1,25 €) 3.375 €
Ετήσιο κόστος πετρελαίου
(lit = 1,15 €) 3.105€

Λύση
Αντικατάσταση λέβητα πετρελαίου με αντλία θερμότητας υψηλών θερμοκρασιών, χωρίς αντικατάσταση των σωμάτων καλοριφέρ.

-Απαιτούμενη Ονομαστική θερμαντική ισχύς αντλίας: 16kW
-Ετήσια κατανάλωση ρεύματος: 7.800 kWh
-Κόστος εγκατάστασης Αντλίας θερμότητας Υψηλών Θερμοκρασιών 16kW: από 5.500 € - 11.000 € 

(Περιλαμβάνονται:
Αντλία θερμότητας, Δοχείο αδρανείας, -Κυκλοφορητής (εάν δεν διαθέτει η αντλία), Σωλήνωση και υλικά υδραυλικής εγκατάστασης, Ηλεκτρολογικό υλικό, Εργασίες εγκατάστασης, ΦΠΑ 23%)

Ετήσιο κόστος
ρεύματος (kWh = 0,17 €) 1.326 €
Ετήσιο όφελος με τιμή
πετρελαίου 1,35 €/lit) 2.319 €
Ετήσιο όφελος με τιμή
πετρελαίου 1,25 €/lit) 2.049 €
Ετήσιο όφελος με τιμή
πετρελαίου 1,15 €/lit): 1.779 €

Πόσο κοστίζει;
Το κόστος εγκατάστασης μιας αντλίας θερμότητας Αέρα-Νερού μεταβάλλεται ανάλογα με την έκταση της κατοικίας, το μοντέλο και την εταιρεία που θα επιλεχθεί και φυσικά, συνδέεται και με την τοποθεσία του κτιρίου.
Σε γενικές γραμμές, το κόστος εγκατάστασης αντλίας θερμότητας Αέρα-Νερού κυμαίνεται από 5.000 έως 9.000 ευρώ για ένα σπίτι 100-120 τετραγωνικών μέτρων. 

Μια εγκατάσταση Αντλίας Θερμότητας μπορεί να αντικαταστήσει έως και κατά 100% τη λειτουργία της ήδη υπάρχουσας συμβατικής εγκατάστασης κεντρικής θέρμανσης. Σε πολλές περιπτώσεις όμως, ιδιαίτερα στις περιοχές που σημειώνονται συχνά πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, συστήνεται η εφαρμογή μικτού συστήματος θέρμανσης (αντλία και υπάρχων λέβητας), ώστε να είναι εφικτή η θέρμανση του χώρου κάτω από όλες τις καιρικές συνθήκες.

Είναι γεγονός ότι οι αντλίες θερμότητας θεωρούνται «ακριβές λύσεις», αλλά είναι στην πραγματικότητα;