Σύγκριση τεχνολογιών θέρμανσης - οικονομική απόδοση

 Όλους μας επηρεάζει το θέμα της θέρμανσης των κατοικιών και συγκεκριμένα της οικονομικής θέρμανσης από τη στιγμή που οι συμβατικές πηγές θέρμανσης (πχ. με χρήση λέβητα-καυστήρα πετρελαίου) αναδείχθηκαν σε είδος πολυτελείας ή αν θέλετε είδος περιορισμένης μόνο - αναγκαίας χρήσης καθώς η οικονομική κρίση σε συνδυασμό με την υπερφορολόγηση οδήγησαν πολλούς από εμάς να στραφούμε σε εναλλακτικές πηγές θέρμανσης και τον περιορισμό όσο των δυνατόν της χρήσης των υπαρχουσών συμβατικών συστημάτων θέρμανσης.

 Αυτό καταφαίνεται από την δραματική μείωση της κατανάλωσης κατά τον χειμώνα 2012-2013, που ανέρχεται της τάξης του 70%, όπως παραδέχτηκαν επίσημα οι κρατικοί φορείς. Όμως η μείωση αυτή είχε και άλλες αιτίες, όπως είναι η ανάγκη για οικονομικότερη και αποδοτικότερη θέρμανση αλλά και η διαφυγή προς νέες τεχνολογίες (λέβητες φυσικού αερίου, πέλλετ) που ναι μεν έχουν λιγότερα κόστη λειτουργίας σε σχέση με το πετρέλαιο αλλά αποδίδουν εξίσου καλής ποιότητας θέρμανση. 

 Βέβαια πολλοί εξ’ημών στράφηκαν σε τεχνολογίες που είναι εδώ και χρόνια ευρέως γνωστές και δοκιμασμένες και αποτελούν λύση στο πρόβλημα της όλο και αυξημένου κόστους θέρμανσης με χρήση πετρελαίου. Αυτές είναι επί το πλείστον συσκευές που λειτουργούν με ρεύμα και κατά κύριο λόγο αφορούν σε κλιματιστικές μονάδες, θερμοσυσσωρευτές, θερμοπομπούς, θερμαντικά σώματα με λάμπες αλογόνου η αντιστάσεις. Αυτές όμως οι τεχνολογίες χρησιμοποιούνται κυρίως για τοπική θέρμανση και παρέχουν θερμότητα σε περιορισμένο χώρο (πχ. ένα δωμάτιο η μια γωνία ενός δωματίου) και δεν παρέχουν ομοιόμορφη θέρμανση σε σχέση με ένα κεντρικό σύστημα θέρμανσης. Επίσης επεμβαίνουν στην ξηρότητα του αέρα και την επιβαρύνουν σε σημαντικό βαθμό. Από τι όμως φαίνεται οι συσκευές αυτές αποτελούν διέξοδο στο πρόβλημα της οικονομικής κρίσης καθώς είναι οικονομικότερες λύσεις σε σχέση με την κεντρική θέρμανση, ιδιαίτερα σε μεγάλες κατοικίες, καθώς θερμαίνουν ένα υποσύνολο της κατοικίας, με αποτέλεσμα να μην απαιτούνται μεγάλα ποσά ενέργειας για θέρμανση. Το βασικό μειονέκτημα είναι ότι δεν δημιουργούν περιβάλλον άνεσης σε όλους τους χώρους αλλά αυτό σίγουρα είναι αμελητέο για ένα μεγάλο μέρος του πληθυσμού με χαμηλά εισοδήματα.

 Οι θερμοσυσσωρευτές είναι οικονομικοί όταν λειτουργούν με νυχτερινό τριφασικό τιμολόγιο της ΔΕΗ το οποίο είναι φθηνότερο. Οι αντλίες θερμότητας ως τεχνολογία είναι η πλέον οικονομική και αποδοτική για χρήση ως θέρμανση και αποτελούν μονόδρομο σε μεγάλες κυρίως εγκαταστάσεις (όταν απαιτείται μεγάλο φορτίο θέρμανσης). Η θέρμανση με ηλεκτρικές αντιστάσεις όπως τα ελαιόθερμα, οι ηλεκτρικές θερμάστρες και τα αερόθερμα λόγω των ανατιμήσεων του οικιακού τιμολογίου της ΔΕΗ, είναι πλέον ακριβότερες από την κεντρική θέρμανση ανά παραγόμενη μονάδα θερμότητας. Εάν όμως το αναγάγουμε σε χρήση περιορισμένη, τα τοπικά συστήματα θέρμανσης, καθώς περιορίζεται σημαντικά η έκταση του θερμαινόμενου χώρου, τότε ακόμα και με τις τιμές του επιδοτούμενου πετρελαίου θέρμανσης, τα συστήματα αυτά καθίσταται οικονομικά και ανταγωνιστικά.

 Για να μπορέσουμε να αξιολογήσουμε τα διάφορα είδη θέρμανσης ως προς την ενεργειακή τους συνεισφορά αλλά και την οικονομική τους αποδοτικότητα θα πρέπει να αξιολογήσουμε την θερμογόνο δύναμή τους (KWh/lt η KWh/Kg η Kcal/Κg) σε σχέση με την ενεργειακή τους απόδοση (ευρώ/KWh) και να βγάλουμε τα κατάλληλα συμπεράσματα. Η ενέργεια στο καύσιμο βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση σε κάποια τμήματα της ουσίας και μειώνεται από την παρουσία νερού και ανόργανων ενώσεων. Δεδομένου ότι το συνολικό ενεργειακό περιεχόμενο είναι μείζονος σημασίας για την χρηστικότητα του καυσίμου, η θερμογόνος ικανότητα αποτελεί το κύριο χαρακτηριστικό της απόδοσης του καυσίμου.

 H θερμογόνος δύναμη ενός καυσίμου εκφράζει την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται κατά την πλήρη καύση της μονάδας μάζας ενός συγκεκριμένου καυσίμου, είναι σταθερή και ονομάζεται επίσης θερμότητα καύσεως του καυσίμου αυτού. Στην περίπτωση των υγρών καυσίμων η ανά μονάδα μάζας θερμαντική ικανότητα μειώνεται, καθώς προχωρούμε σε πιο βαριά πετρέλαια, ενώ η ανά μονάδα όγκου θερμαντική ικανότητα αυξάνει, λόγω αυξήσεως της πυκνότητας στα πιο βαριά πετρέλαια.

 Στον παρακάτω πίνακα βάσει της θερμογόνου δύναμης μπορούμε να συγκρίνουμε τις διάφορες τεχνολογίες ενεργειακά και να υπολογίσουμε ποια αποδίδει καλύτερα βάσει του καυσίμου που χρησιμοποιείται, της τεχνολογίας που εφαρμόζεται, την μέση απόδοση της συσκευής θέρμανσης και της θερμογόνου δύναμης του καυσίμου. Όλα τα παραπάνω παριστάνονται περιληπτικά στο ακόλουθο πίνακα, όπου με την σύντμηση ΚΘ και ΤΘ αναφερόμαστε στο σύστημα θέρμανσης που παρέχει Κεντρική θέρμανση και Τοπική Θέρμανση αντίστοιχα.

Είδος Καυσίμου (πηγή Ενέργειας)	Τύπος καυστήρα (τεχνολογία)	Μονάδα μέτρησης	Μέση απόδοση καύσης-συστήματος θέρμανσης	Θερμογόνος δύναμη καυσίμου	Ενεργειακή Απόδοση καυσίμου
Ξύλο	Ενεργειακή Εστία με σωληνώσεις (ΚΘ)	m3	70%	4,2 Kcal/Kg	2,940
Ξύλο	Ανοιχτή εστία τζακιού (ΤΘ)	m3	15%	4,2 KWh/Kg	0,315
Φυσικό αέριο	Λέβητας αερίου με σωληνώσεις (ΚΘ)	Nm3	90%	11,2 KWh/Nm3	10,304
Πέλλετ	Λέβητας πέλλετ  με σωληνώσεις (ΚΘ)	Kg	75%	5,0 KWh/Kg	3,750
Πετρέλαιο	Καυστήρας πετρελαίου  με σωληνώσεις (ΚΘ)	Lt	82%	10 KWh/Lt	8,250
Ηλεκτρικό ρεύμα	Ηλ. θερμάστρα (ΤΘ)	KWh	100%	1 KWh για κάθε ΚWh που καταναλώνεται	1,000
Ηλεκτρικό ρεύμα	Κλιματιστική μονάδα (ενεργ. κλάσης Α) (ΤΘ)	KWh	360%	3,6 KWh  για  κάθε ΚWh που καταναλώνεται	3,600
Ηλεκτρικό ρεύμα	Αντλία θερμότητας  με σωληνώσεις (ΚΘ)	KWh	400%	4 KWh  για  κάθε ΚWh που καταναλώνεται	4,000
Ηλεκτρικό ρεύμα	Θερμοπομπός (ΤΘ)	KWh	100%	1 KWh για  κάθε ΚWh που καταναλώνεται	1,000

Παρατηρούμε ότι από πλευράς ενεργειακής και μόνο απόδοσης το σύστημα θέρμανσης με αντλίες θερμότητας (απόδοση 400%) υπερτερεί σημαντικά έναντι των άλλων τεχνολογιών. Ενώ αν συγκρίνουμε την ενεργειακή απόδοση κάθε καυσίμου με σκοπό την θέρμανση τότε η τεχνολογία θέρμανσης με χρήση φυσικού αερίου είναι η επικρατέστερη.

 Αν λάβουμε υπόψιν την οικονομική πλευρά της χρήσης της κάθε τεχνολογίας τότε τα συμπεράσματα που προκύπτουν είναι διαφορετικά. Επίσης η ηλεκτρική κατανάλωση υπολογίστηκε με μια μέση τιμή 0,0946 ευρώ/KWh χωρίς ΦΠΑ που αποτελεί την τιμή που δίνει η ΔΕΗ βάσει κατανάλωσης ανά τετράμηνο και με εύρος κατανάλωσης (801 KWh-2000KWh). Aν βέβαια προσθέσουμε τα διάφορα άλλα τέλη και φόρους όπως είναι το ειδικό τέλος μείωσης εκπομπών αέριων ρύπων (ΕΤΜΕΑΡ), τον εδικό φόρο κατανάλωσης, το πάγιο μονοφασικής ή τριφασικής παροχής και το ΦΠΑ τότε η τιμή της διαμορφώνεται στα 0,185 ευρώ/KWh. Βέβαια αν χρησιμοποιηθεί νυχτερινό τιμολόγιο, για τις ώρες που αυτό μπαίνει σε λειτουργιά, η τιμή της KWh μειώνεται και θα πρέπει να υπολογιστεί με μικρότερη επιβάρυνση. Η περίπτωση αυτή, με χρήση νυχτερινής κατανάλωσης δεν λογίζεται στη συγκεκριμένη μελέτη και λαμβάνεται υπόψιν η κλίμακα τιμών που αναφέρθηκε προηγουμένως. 

 Αν συμπεριλάβουμε και την τιμή καυσίμου της κάθε τεχνολογίας μπορούμε να κάνουμε μια οικονομική αποτίμηση των τεχνολογιών, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Oι τιμές είναι ενδεικτικές και υπολογίστηκαν βάσει των τρεχουσών τιμών καυσίμου. Για παράδειγμα για τον υπολογισμό της του κόστους λειτουργίας (ευρώ/KWh) της τεχνολογίας Πέλλετ έγινε ο ακόλουθος υπολογισμός: 

220 ευρώ/1000 Kg / 4,884 ΚWh/Κg / 0,75 =0,060 ευρώ/KWh όπου θεωρήθηκε ότι: 

• η τιμή του καυσίμου είναι ίση με 220 ευρώ/ τόνο, 
• η θερμογόνος δύναμη του πέλλετ είναι ίση με 4,2 Kcal/Kg=4,884 KWh/Kg, 
• ο βαθμός απόδοσης του συστήματος καύσης πέλλετ είναι ίσος με 75% (μέση τιμή απόδοσης).

Είδος Καυσίμου (πηγή Ενέργειας)	Τύπος καυστήρα (τεχνολογία)	Τιμή καυσίμου	Μέση απόδοση καύσης-θέρμανσης	Συντελεστής Θερμικής κάλυψης	Ενδεικτικό Κόστος (ευρώ/KWh)
Ξύλο	Ενεργειακή Εστία με σωληνώσεις	0,16 ευρώ/Kg	70%	1	0,112
Φυσικό αέριο	Λέβητας αερίου με σωληνώσεις	0,858 ευρώ/Nm3	90%	1	0,115
Πέλλετ	Λέβητας πέλλετ  με σωληνώσεις	0,22 ευρώ/Kg	75%	1	0,060
Πετρέλαιο	Καυστήρας πετρελαίου  με σωληνώσεις	1,3 ευρώ/lt	82%	1	0,173
Ηλεκτρικό ρεύμα	Ηλεκτρική θερμάστρα	0,185 ευρώ/KWh (<2000KWh)	100%	0,5	0,092
Ηλεκτρικό ρεύμα	Κλιματιστική μονάδα (ενεργ. κλάση Α)-τοπική θέρμανση	0,185 ευρώ/KWh (<2000KWh)	360%	0,5	0,026
Ηλεκτρικό ρεύμα	Αντλία θερμότητας - κεντρική θέρμανση	0,185 ευρώ/KWh (<2000KWh)	400%	1	0,046
Ηλεκτρικό ρεύμα	Θερμοπομπός	0,185 ευρώ/KWh (<2000KWh)	100%	0,5	0,092

Αντίστοιχοι υπολογισμοί έγιναν για κάθε τεχνολογία και τα αποτελέσματα συγκεντρώθηκαν στον παραπάνω πίνακα για την σύγκριση των διαφόρων τεχνολογιών θέρμανσης. Στον εν λόγω πίνακα, όπου υπεισέρχεται ο συντελεστής θερμικής κάλυψης, αναφέρεται στην μερική θέρμανση (τοπική θέρμανση) που καλύπτει μόνο το 50% του θερμαινόμενου χώρου. Από την ανάλυση των συγκεντρωτικών αποτελεσμάτων διαπιστώνεται ότι η ηλεκτρική θέρμανση με αντλίες θερμότητας καθώς και η θέρμανση με λέβητα-καυστήρα πέλλετ παραμένει λίαν ανταγωνιστική έναντι του πετρελαίου και του φυσικού αερίου. Αντίθετα η θέρμανση με ηλεκτρικές αντιστάσεις καθώς και η θέρμανση με κλιματιστική μονάδα (air condition), καθίστανται ανταγωνιστικές μόνο σε περίπτωση μερικής καλύψεως του θερμαινόμενου χώρου (πχ. με συντελεστή θερμικής κάλυψης 50%). Σε κάθε περίπτωση πριν από την όποια εγκατάσταση θα πρέπει να επιθεωρείται ο χώρος και να λαμβάνεται η καλύτερη λύση βάσει των αναγκών σε θέρμανση που απαιτούνται κατόπιν κατάλληλης διαστασιολόγησης του χώρου και της προσδοκώμενης κατανάλωσης του κατάλληλου συστήματος θέρμανσης, προκειμένου να επιτυγχάνεται βέλτιστη λύση. Τα αποτελέσματα αυτά απεικονίζονται γραφικά στην παρακάτω εικόνα