Κόστος λειτουργίας εγκαταστάσεων θέρμανσης / κλιματισμού.

5 παράγοντες που αυξάνουν το κόστος λειτουργίας μιας εγκατάστασης θέρμανσης / κλιματισμού.

Σε ποιον βαθμό ευθύνεται η εγκατάσταση air conditioning για την ενεργειακή ανεπάρκεια ενός κτιρίου;

Η απάντηση στην ερώτηση αυτήν δεν είναι μονοσήμαντη, αλλά εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η χρήση του κτιρίου, η ποιότητα κατασκευής του, το επίπεδο (ενεργειακά πάντα) της ίδιας της εγκατάστασης κλιματισμού, το επίπεδο των υπολοίπων εγκαταστάσεων (φωτισμός, βοηθητικός εξοπλισμός κ.λ.π.) και άλλους παράγοντες.

Σε χώρους π.χ. γραφείων, η εγκατάσταση κλιματισμού συμμετέχει στα έξοδα για ενέργεια σε ποσοστό της τάξης του 30% (!),  (με τον φωτισμό να συμμετέχει σε ποσοστό 25%) , πράγμα που σημαίνει ότι η ενεργειακή κατάσταση της εγκατάστασης κλιματισμού επηρεάζει σε πολύ μεγάλο βαθμό τα συνολικά έξοδα για ενέργεια και η αναβάθμιση της μπορεί να επιφέρει μεγάλο όφελος στον ιδιοκτήτη του κτιρίου.

Μια άσχημα σχεδιασμένη ή κατασκευσμένη (ή και τα δύο) εγκατάσταση κλιματισμού, μπορεί να εκτινάξει το παραπάνω ποσοστό σε πολύ υψηλότερα επίπεδα.

Οι πιο συχνές ανεπάρκειες (και ίσως αυτές που διορθώνονται πιο εύκολα) που επηρεάζουν την απόδοση της εγκατάστασης κλιματισμού, είναι:

1. Έλλειψη πίεσης στο κτίριο κατά τις περιόδους ψύξης και θέρμανσης.
2. Λανθασμένη ρύθμιση του χρόνου λειτουργίας της εγκατάστασης θέρμανσης / κλιματισμού.
3. Έλλειψη οδηγιών χρήσης, λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης κλιματισμού.
4. Ανεπαρκής διαχείριση της εγκατάστασης φωτισμού.
5. Ανεπαρκής διαχείριση των ηλεκτρικών καταναλώσεων του κτιρίου.

Πιο αναλυτικά:

Πίεση κτιρίου

Σαν γενικό κανόνα, θα λέγαμε ότι η εσωτερική πίεση ενός κτιρίου, θα πρέπει να είναι ίση με την εξωτερική, ώστε να εμποδίζεται η μη ελεγχόμενη είσοδος και έξοδος του αέρα από το κτίριο προς το περιβάλλον και αντίστροφα.  Κάποιοι μηχανολόγοι, επιλέγουν μια μικρή υπερπίεση κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, ώστε να εμποδίσουν την υγρασία (που προσθέτει φορτίο κλιματισμού) να εισέλθει στο κτίριο και μηδενική πίεση τους χειμερινούς μήνες που η υγρασία δεν αποτελεί πρόβλημα.

Κακή διαχείριση της πίεσης του κτιρίου, μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα την αδυναμία δημιουργίας συνθηκών άνεσης και την αύξηση των εξόδων για θέρμανση και ψύξη σε ποσοστά μέχρι και 40% (!).

Αρνητική πίεση στο κτίριο έχει σαν αποτέλεσμα να εισρέει αέρας στο κτίριο από τα ανοίγματα. Ο αέρας αυτός προσθέτει φορτίο (πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνει τα έξοδα κλιματισμού).

Θετική πίεση στο κτίριο, σημαίνει διαρροή κλιματισμένου αέρα από το κτίριο προς το περιβάλλον (πράγμα που έχει πάλι σαν συνέπεια την διαρροή θερμότητας προς το περιβάλλον και την αύξηση των εξόδων)

Το πρόβλημα της ανεπαρκούς διαχείρισης της πίεσης του κτιρίου, δημιουργείται κυρίως από τις παρακάτω αιτίες:

• Χαμηλής ποιότητας κουφώματα σε πόρτες και παράθυρα.
• Πλεονάζουσα απαγωγή αέρα από το κτίριο που προέρχεται κυρίως από τον μη ελεγχόμενο εξαερισμό των W.C., των κοινόχρηστων χώρων κ.λ.π.
• Απαγωγή αέρα από το κτίριο σε ώρες που αυτό δεν είναι απαραίτητο (π.χ. απαγωγή αέρα από meeting rooms όταν αυτά δεν είναι σε χρήση).
• Βουλωμένα φίλτρα εγκατάστασης εξαερισμού
• Ανεμιστήρες νωπού αέρα που δεν λειτουργούν είτε λόγω βλάβης, είτε λόγω κακού χειρισμού.
• Ρυθμιστικά διαφράγματα (dampers) που δεν λειτουργούν.

Η αντιμετώπιση των παραπάνω καταστάσεων δεν είναι πάντα εύκολη και για τον έλεγχο και την βελτίωση απαιτείται η συνδρομή έμπειρου τεχνικού.

Λανθασμένοι χρόνοι λειτουργίας.

Όσο κι αν αυτό ακούγεται απίστευτο, μια πολύ κοινή αιτία αύξησης των δαπανών για θέρμανση και κλιματισμό είναι ο λανθασμένος χρόνος λειτουργίας των διαφόρων στοιχείων της εγκατάστασης.

Ο λανθασμένος χρόνος, μπορεί να οφείλεται σε:

• Λάθος ρύθμιση της ώρας στους χρονοδιακόπτες των συστημάτων αυτοματισμού ή στο σύστημα διαχείρισης του κτιρίου (BMS)
• Τοποθέτηση χρονοδιακοπτών στην χειροκίνητη λειτουργία.
• Ψύκτες και αντλίες θερμότητας που ξεκινούν τη λειτουργία τους πολύ νωρίς το πρωϊ και την σταματούν πολύ αργά το βράδυ.
• Πύργοι ψύξης που λειτουργούν τους ανεμιστήρες τους καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.
• Πύργοι ψύξης που λειτουργούν ακόμη και όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι τέτοια που η εξάτμιση επιτυγχάνεται ακόμη και χωρίς την λειτουργία των ανεμιστήρων.
• Λειτουργία της εγκατάστασης το βράδυ, τα σαββατοκύριακα και τις περιόδους διακοπών όταν το κτίριο δηλαδή δεν είναι σε χρήση.
• Ενεργοποίηση του φωτισμού πολύ νωρίς το πρωί και απενεργοποίηση πολύ αργά το βράδυ (ή και τα δύο)
• Εναλλάκτες εξοικονόμησης ενέργειας σε κατάσταση by-pass
• Ανεμιστήρες μεταβλητής παροχής που έχουν χειροκίνητα ρυθμιστεί σε πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές ταχύτητες.
• Τερματικές μονάδες εξαερισμού που έχουν τεθεί χειροκίνητα σε μόνιμη λειτουργία από το χειριστήριο κατά τη διάρκεια δοκιμών/συντήρησης και δεν έχουν ρυθμιστεί ξανά στην αυτόματη λειτουργία.
• Λανθασμένες ρυθμίσεις στα setpoints λειτουργίας των τερματικών μονάδων εξαερισμού που έχουν ως αποτέλεσμα την συνεχή λειτουργία ανεμιστήρων σε ώρες που δεν απαιτείται.
• Λανθασμένη ρευματοδότηση εξοπλισμού (π.χ. από το σύστημα φωτισμού ασφαλείας ή το δίκτυο νυχτερινού φωτισμού) που ενεργοποιεί ανεμιστήρες και άλλα στοιχεία της εγκατάστασης κλιματισμού σε λάθος ώρες.
• Χαλασμένος εξοπλισμός αντιπαγετικής προστασίας που λειτουργεί θερμαντικά στοιχεία χωρίς λόγο.
• Αισθητήρες θερμοκρασίας που δεν έχουν καλιμπραριστεί ή έχουν χάσει την ρύθμιση τους.

Ανεπαρκής τεκμηρίωση της εγκατάστασης.

Για όλες τις εγκαταστάσεις κλιματισμού είναι απαραίτητη η ύπαρξη λεπτομερών οδηγιών λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης.

Τα βιβλία αυτά παραδίδονται από τον εγκαταστάτη στον κύριο του έργου κατά τη διαδικασία παραλαβής του έργου και περιλαμβάνουν συνήθως:

• Γενική περιγραφή της εγκατάστασης.
• Περιγραφή διαδικασίας εκκίνησης (startup) και παύσης (shutdown)
• Καθορισμό και περιγραφή των καταστάσεων λειτουργίας (modes)
• Καθορισμό σημείων λειτουργίας (setpoints).
• Συμβουλές (best practices) για τις ρυθμίσεις της εγκατάστασης σε λειτουργία θέρμανσης / ψύξης
• Περιγραφή διαδικασιών παρακολούθησης, ελέγχου καλής λειτουργίας και διάγνωσης βλαβών (troobleshooting)
• Περιγραφή του τρόπου λειτουργίας της εγκατάστασης αυτοματισμού.
• Λίστα του εγκατεστημένου εξοπλισμού (ανεμιστήρες, fan coils, κεντρικές κλιματιστικές μονάδες κ.λ.π.)
• Διαδικασίες τακτικής συντήρησης.
• Λίστα με τις απαιτούμενες ενέργειες κατά την συντήρηση καθενός στοιχείου της εγκατάστασης.
• Λίστα απαιτούμενων ανταλλακτικών και τα στοιχεία των εργολάβων και των προμηθευτών.
• Οδηγίες για το καλιμπράρισμα και τον έλεγχο των στοιχείων αυτοματισμού (αισθητήρια κ.λ.π.)
• Οδηγίες για την αντιμετώπιση έκτακτων καταστάσεων.

Τα βιβλία αυτά επιτρέπουν στον τελικό χρήστη να χειρίζεται σωστά και με τον οικονομικότερο τρόπο την εγκατάσταση, και στον συντηρητή να συντηρεί σωστά και στα διαστήματα που απαιτείται την εγκατάσταση κλιματισμού, χωρίς να ξεχνά να συντηρήσει στοιχεία κρυμμένα μέσα στις ψευδοροφές και σε άλλους μη προσβάσιμους χώρους.

Εγκαταστάσεις που δεν διαθέτουν τα παραπάνω έγγραφα, αντιμετωπίζουν προβλήματα στην ορθή χρήση και συντήρηση των εγκαταστάσεων τους, πράγμα που με τη σειρά του οδηγεί σε αύξηση του κόστους για θέρμανση και κλιματισμό, και για το λόγο αυτό είναι απαραίτητη η έστω και εκ των υστέρων απόκτηση των εγγράφων αυτών.

Ανεπαρκής λειτουργία της εγκατάστασης φωτισμού.

Ο φωτισμός προσθέτει ένα σημαντικό ποσό θερμότητας στο κτίριο, πράγμα που αποτελεί πρόβλημα κατά τους θερινούς μήνες που οι εγκαταστάσεις λειτουργούν σε ψύξη.

Η βελτιστοποίηση λοιπόν της λειτουργίας του φωτισμού μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση των συνθηκών μέσα στο κτίριο αλλά και σε σημαντικό οικονομικό όφελος.

Ο έλεγχος και η ρύθμιση της εγκατάστασης φωτισμού μπορεί να γίνει με ένα φωτόμετρο (όργανο που μετράει τα επίπεδα φωτισμού).  Ο βέλτιστος φωτισμός για κάθε χώρο ποικίλει ανάλογα με την χρήση του χώρου και τα γεωμετρικά του χαρακτηριστικά. Σε π.χ. γραφειακούς χώρους, το επίπεδο φωτισμού θα πρέπει να κυμαίνεται ανάμεσα στα 500 ~550 lux, ενώ ο φωτισμός των κοινόχρηστων χώρων, διαδρόμων, αποθηκών κ.λ.π. μπορεί να κυμαίνεται στα 250~300lux.

Ένας πρώτος έλεγχος μπορεί να γίνει και από τον τελικό χρήστη, αν και για καλύτερα αποτελέσματα θα πρέπει να απευθυνθούμε σε έναν ειδικό.

Πολύ σημαντικός έλεγχος είναι ο έλεγχος της εγκατάστασης φωτισμού κατά τις βραδυνές ώρες, ώστε να βεβαιωθούμε ότι κατά τις ώρες που δεν είναι σε χρήση το κτίριο, αυτό φωτίζεται όσο πρέπει και όσο απαιτούν οι λόγοι ασφαλείας και όχι περισσότερο.

Η αντικατάσταση ενεργοβόρων λαμπτήρων που εκτός από την ίδια την ηλεκτρική τους κατανάλωση ελευθερώνουν μεγάλα ποσά θερμότητας κατά τη λειτουργία τους (λαμπτήρες πυράκτωσης,  φωτιστικά spot κ.λ.π.) με λαμπτήρες led χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης και έκλυσης θερμότητας μπορεί να μειώσει σε εντυπωσιακό βαθμό το κόστος φωτισμού και λειτουργίας της εγκατάστασης κλιματισμού.

Ανεπαρκής διαχείριση των ηλεκτρικών καταναλώσεων του κτιρίου.

Εκτός από το φωτισμό, και οι υπόλοιπες ηλεκτρικές συσκευές εκτός από την κατανάλωση ρεύματος, εκλύουν και μεγάλα ποσά θερμότητας που επιβαρύνουν το κόστος λειτουργίας της εγκατάστασης κλιματισμού.

Ο έλεγχος των ηλεκτρικών καταναλώσεων είναι απλός και περιλαμβάνει:

• Τερματισμό της λειτουργίας των ηλεκτρονικών υπολογιστών κατά τις βραδυνές ώρες.
• Τερματισμό της λειτουργίας των φωτοτυπικών μηχανημάτων, εκτυπωτών και λοιπού γραφειακού εξοπλισμού κατά τις βραδυνές ώρες.
• Απαγόρευση χρήσης πρόσθετου εξοπλισμού θέρμανσης από τους εργαζόμενους. (ηλεκτρικοί θερμαντήρες, καοριφέρ κ.λ.π.) πλην συγκεκριμένων θέσεων οπου έχει διαπιστωθεί πρόβλημα ανεπάρκειας της εγκατάστασης κεντρικού κλιματισμού.

Ο έλεγχος της λειτουργίας των συσκευών είναι απλός και μπορεί να γίνει από τον ιδιοκτήτη του κτιρίου χωρίς απαραίτητα την συνδρομή κάποιου ειδικού.

Συμπεράσματα.

Από τα παραπάνω, θα πρέπει να έγινε κατανοητό, ότι είναι πολύ σημαντική η ορθή διαχείριση όλων των Η/Μ εγκαταστάσεων ενός κτιρίου (φωτισμός, κλιματισμός κ.λ.π.) ώστε να παρέχονται συνθήκες άνεσης στον χώρο και να μην σπαταλώνται χρήματα χωρίς λόγο.

Γρηγόρης Μοναχός

Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός Α.Π.Θ.