Θέρμανση και Ζεστό Νερό με Αντλίες Θερμότητας Αέρα - Νερού

Τα κτίρια στην ‘Ελλάδα σήμερα συμμετέχουν σε πολύ μεγάλο ποσοστό στην κατανάλωση ενέργειας. Σύμφωνα με επίσημες στατιστικές του 2007 η κατανάλωση ενέργειας στα Ελληνικά κτίρια ανέρχεται περίπου σε 87000 GWh (γιγαβατώρια), ποσοστό 34 % της συνολικής ετήσιας κατανάλωσης ενέργειας της χώρας που ισοδυναμεί με 7,5 εκατομμύρια τόνους ισοδύναμου πετρελαίου. Από αυτά το 74% καταναλώνονται στα κτήρια κατοικιών και το 26% στα κτήρια του τριτογενή τομέα (καταστήματα, γραφεία κ.λ.π). Το 1990 το αντίστοιχο ποσοστό συμμετοχής των Ελληνικών κτηρίων στην τελική κατανάλωση ενέργειας ήταν 26% και το 1980 μόλις 20%.

Όπως φαίνεται από τα παραπάνω στοιχεία η κατανάλωση ενέργειας συνεχώς αυξάνεται με εκθετική πρόοδο και σε συνδυασμό με την συνεχή αύξηση των τιμών της ενέργειας λόγω της εξάντλησης των φυσικών πόρων και της υπέρμετρης φορολογίας επιβαρύνει σημαντικά τον προϋπολογισμό της κατοικίας ή του επαγγελματικού χώρου με τεράστια χρηματικά ποσά. Πέραν αυτού επιβαρύνεται υπέρμετρα το ισοζύγιο τρεχουσών συναλλαγών της χώρας αφού την ενέργεια (πετρέλαιο και φυσικό αέριο κατά κύριο λόγο) την αγοράζουμε πανάκριβα από το εξωτερικό.

Σύμφωνα με στοιχεία από πρόσφατη μελέτη του έγινε για το ΥΠΕΧΩΔΕ η μέση εκτιμώμενη ετήσια κατανάλωση ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο δομημένης επιφάνειας για το 2010 π.χ στη Β κλιματική ζώνη (Αττική, Κορινθία, Αχαΐα, Αιτωλοακαρνανία, Φθιώτιδα, Φωκίδα, Βοιωτία, Εύβοια, Μαγνησία, Λέσβος, Χίος, Κέρκυρα, Λευκάδα, Θεσπρωτία, Πρέβεζα, Άρτα) είναι:

Ηλεκτρική Ενέργεια

• Μονοκατοικίες = 41,7 Kwh/m2/έτος.
• Πολυκατοικίες = 41,7 Kwh/m2/έτος.
• Γραφεία και καταστήματα = 72 Kwh/m2/έτος.
• Ξενοδοχεία = 123 Kwh/m2/έτος.
• Σχολικά κτίρια = 22 Kwh/m2/έτος.
• Νοσοκομεία = 102 Kwh/m2/έτος.
• Ξενοδοχεία = 123 Kwh/m2/έτος.

Θερμική Ενέργεια

• Μονοκατοικίες = 88 Kwh/m2/έτος.
• Πολυκατοικίες = 71 Kwh/m2/έτος.
• Γραφεία και καταστήματα = 65 Kwh/m2/έτος.
• Ξενοδοχεία = 73 Kwh/m2/έτος.
• Σχολικά κτίρια = 28 Kwh/m2/έτος.
• Πολυκατοικίες = 41,7 Kwh/m2/έτος.
• Νοσοκομεία = 126 Kwh/m2/έτος.

Σύμφωνα με τα παραπάνω αναφερόμενα, στις μονοκατοικίες και πολυκατοικίες η μέση εκτιμώμενη ετήσια κατανάλωση θερμικής ενέργειας (θέρμανση) είναι σχεδόν διπλάσια της μέσης εκτιμώμενης ετήσιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας που περιλαμβάνει όλες τις άλλες δραστηριότητες (φωτισμός, συσκευές, μαγείρεμα, ζεστό νερό, κλιματιστικά κ.λ.π). Οι διαφορές αυτές είναι πολύ μεγαλύτερες σε ψυχρότερες θερμικές ζώνες της χώρας (Βόρεια Ελλάδα) που οι απαιτήσεις θέρμανσης είναι ακόμα μεγαλύτερες.

Το μεγάλο ποσόν της μέσης εκτιμώμενης ετήσιας κατανάλωσης θερμικής ενέργειας οφείλεται σε τρείς βασικούς λόγους:

• Στην κακή η ανύπαρκτη θερμομόνωση των παλαιών κυρίως κτιρίων.
• Στη κακή ποιότητα των κουφωμάτων.
• Στη λειτουργία συστημάτων θέρμανσης που λειτουργούν με πετρέλαιο και έχουν λέβητες με κακό βαθμό απόδοσης, είναι κακά σχεδιασμένα, υπερδιαστασιολογημένα, πεπαλαιωμένα, ενεργοβόρα, αμόνωτα και χωρίς αυτοματισμούς.

Κατά συνέπεια η μείωση της ετήσιας κατανάλωσης θερμικής ενέργειας είναι πια μονόδρομος, αν επιθυμούμαι να απολαμβάνουμε και στο μέλλον το πολύτιμο αγαθό της θερμικής άνεσης κατά τους χειμερινούς μήνες.

Οι παρεμβάσεις στο κέλυφος του κτιρίου υφιστάμενων κτιρίων, με θερμομόνωση των δομικών στοιχείων και ταυτόχρονη αντικατάσταση των κουφωμάτων δύναται να συνεισφέρουν σημαντικά στην μείωση της ετήσιας κατανάλωσης θερμικής ενέργειας και αυτός θα πρέπει να είναι ο πρωταρχικός στόχος. Όμως για να γίνουν αυτές οι εργασίες αφενός απαιτούνται αρκετά χρήματα και αφετέρου πιθανή απομάκρυνση μας από την κατοικία η τον επαγγελματικό χώρο λόγω της φύσης των εργασιών (βαριές οικοδομικές εργασίες). Κατά συνέπεια το πιο άμεσα εφικτό είναι η βελτίωση ή το καλύτερο η αντικατάσταση του υφιστάμενου συστήματος θέρμανσης με ένα άλλο σύστημα με υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερο κόστος λειτουργίας.

Στο σημείο αυτό μπορεί να μας βοηθήσει με εντυπωσιακά αποτελέσματα η τεχνολογία των αντλιών θερμότητας αέρα-νερού.

Σε ότι αφορά τα νέα υπό κατασκευή κτίρια καθώς και όσα πρόκειται ριζικά να ανακαινισθούν, αυτά είναι υποχρεωτικό βάσει του ΚΕΝΑΚ (Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων) ο οποίος έχει θεσμοθετηθεί με τον Ν 3661/2008, την Υ.Α Δ6/Β/οικ.5825/ΦΕΚ Β/9-4-2010 και το ΠΔ 100/2010 ΦΕΚ Α/177/6-10-2010, να μελετηθούν και κατασκευασθούν έτσι ώστε να καλύπτουν κάποιες συγκεκριμένες προδιαγραφές που θέτει η ανωτέρω νομοθεσία για το κέλυφος, την μόνωση, τις ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις και την χρήση νέων τεχνολογιών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Και για τα νέα και ριζικώς ανακαινιζόμενα κτίρια η τεχνολογία των αντλιών θερμότητας αέρα-νερού δύναται να συμβάλει σε μεγάλο βαθμό στην διασφάλιση των απαιτήσεων που θέτει ο ΚΕΝΑΚ.

Η αντλία θερμότητας είναι μία συσκευή η οποία έχει την δυνατότητα να απορροφά (να αντλεί δηλαδή, εξού και αντλία) θερμότητα από μία πηγή χαμηλής θερμοκρασίας και να την μεταφέρει σε ένα άλλο αποδέκτη υψηλότερης θερμοκρασίας. Συγκεκριμένα το χειμώνα η αντλία θερμότητας έχει την ικανότητα να αντλεί θερμότητα από το ψυχρό περιβάλλον που συνήθως έχει θερμοκρασία μεταξύ 00C και 15 C και να την μεταφέρει στον εσωτερικό χώρο ενός κτιρίου που έχει θερμοκρασία 20 C με σκοπό την θέρμανση του χώρου αυτού. Αντίστροφα το καλοκαίρι έχει την δυνατότητα αντλεί θερμότητα από το από το εσωτερικό του κτιρίου, που συνήθως έχει θερμοκρασία μεταξύ 26 C και 30 C, ψύχοντας το χώρο, και να την μεταφέρει στο εξωτερικό περιβάλλον που συνήθως έχει θερμοκρασία 35 C. Κατά συνέπεια η αντλία θερμότητας αέρα - νερού έχει την δυνατότητα εκτός από θέρμανση να προσφέρει και ψύξη. Είναι στην ουσία μίας μορφής κλιματιστικό μηχάνημα, με την διαφορά ότι το μέσο μεταφοράς της θερμότητας που χρησιμοποιεί είναι το νερό αντί για τον αέρα, που χρησιμοποιείται από τα γνωστά μας κλασικά κλιματιστικά μηχανήματα. Το ιδιαίτερο πλεονέκτημα των αντλιών θερμότητας αέρα - νερού είναι ότι χρησιμοποιούν τρείς βασικές πηγές θερμότητας του περιβάλλοντος που είναι το νερό, ό αέρας και ο ήλιος. Το νερό και ο αέρας είναι γνωστές σε όλους μας αποθήκες ηλιακής ακτινοβολίας και κατά συνέπεια μπορούμε να πούμε ότι οι αντλίες θερμότητας αέρα - νερού έμμεσα εκμεταλλεύονται ως πηγή ενέργειας και την ηλιακή ενέργεια.

Η λειτουργία των αντλιών θερμότητας αέρα - νερού βασίζεται σε ψυκτικούς κύκλους και ειδικά σε αυτό της συμπίεσης των ατμών ενός ψυκτικού ρευστού (φρέον). Το κύριο χαρακτηριστικό τους είναι ότι η μεν μεταφορά θερμότητας από και προς τον χώρο γίνεται μέσω του νερού η δε μεταφορά θερμότητας από και προς το περιβάλλον γίνεται μέσω του αέρα.

Κύρια συστατικά εξαρτήματα μίας αντλίας θερμότητας αέρα – νερού είναι:

• Ένας ηλεκτροκίνητος συμπιεστής.
• Mία τετράοδη βαλβίδα αντιστροφής του ψυκτικού κύκλου.
• Ένας καλά μονωμένος πλακοειδής εναλλάκτης φρέον – νερού ο οποίος χρησιμεύει για την ανταλλαγή της θερμότητας μεταξύ του ψυκτικού μέσου και του νερού.
• Mία μονάδα εναλλάκτη με ηλεκτροκίνητο ανεμιστήρα (συμπυκνωτής-εξατμιστής) ο οποίος χρησιμεύει για την ανταλλαγή της θερμότητας μεταξύ του ψυκτικού μέσου και του αέρα του περιβάλλοντος.
• Ένας ηλεκτροκίνητος κυκλοφορητής (σε μονάδες compact) που σκοπό έχει την μεταφορά του θερμού ή κρύου νερού προς στις μονάδες που είναι εγκατεστημένες μέσα στο κτίριο και το θερμαίνουν ή το ψύχουν.

Όλα αυτά μαζί είναι τοποθετημένα μέσα σε κοινό μεταλλικό κέλυφος που εμφανισιακά τουλάχιστον μοιάζει πάρα πολύ με το κέλυφος της γνωστής σε όλους εξωτερικής μονάδας ενός απλού κλιματιστικού μηχανήματος.

Μία εγκατάσταση με αντλία θερμότητας περιλαμβάνει επίσης εκτός από την ίδια την αντλία θερμότητας τα εξής:

• Ένα κυκλοφορητή (αν αυτός δεν περιλαμβάνεται στο κέλυφος της αντλίας θερμότητας).
• Ένας καλά μονωμένος πλακοειδής εναλλάκτης φρέον – νερού ο οποίος χρησιμεύει για την ανταλλαγή της θερμότητας μεταξύ του ψυκτικού μέσου και του νερού.
• Mία μονάδα εναλλάκτη με ηλεκτροκίνητο ανεμιστήρα (συμπυκνωτής-εξατμιστής) ο οποίος χρησιμεύει για την ανταλλαγή της θερμότητας μεταξύ του ψυκτικού μέσου και του αέρα του περιβάλλοντος.
• Ένας ηλεκτροκίνητος κυκλοφορητής (σε μονάδες compact) που σκοπό έχει την μεταφορά του θερμού ή κρύου νερού προς στις μονάδες που είναι εγκατεστημένες μέσα στο κτίριο και το θερμαίνουν ή το ψύχουν.
• Ενδεχομένως ένα δοχείο αδρανείας (μοιάζει με τα γνωστά σε όλους μας boiler) αν θέλουμε να έχουμε μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας ή αν πρόκειται η αντλία θερμότητας να τροφοδοτήσει θερμαντικά σώματα σε συνδυασμό με μικρό λέβητα.
• Ένα θερμοστάτη χώρου – χειριστήριο για τον τηλεχειρισμό της αντλίας θερμότητας.
• Τοπικούς θερμοστάτες για τον κάθε χώρο, αν έχουμε τοποθετημένα fan coils.
• Θερμοστατικούς διακόπτες σε κάθε θερμαντικό σώμα, αν πρόκειται για εγκατάσταση με θερμαντικά σώματα.
• Ενδεχομένως ένα boiler παραγωγής ζεστού νερού για τις ανάγκες μας σε ζεστό νερό (συμφέρει εξαιρετικά και αν μάλιστα συνδυασθεί με ηλιοθερμικό σύστημα μηδενίζονται σχεδόν οι ενεργειακές απαιτήσεις για ζεστό νερό χρήσης).
• Ενδεχομένως ένα μικρό λέβητα πετρελαίου ή ακόμα καλύτερα φυσικού αερίου ή υγραερίου για την ολοκλήρωση της θέρμανσης του ζεστού νερού, για συστήματα θέρμανσης που λειτουργούν με υψηλές θερμοκρασίες, όπως είναι τα συστήματα με θερμαντικά σώματα.
• Δίκτυα σωληνώσεων για την μεταφορά του νερού από την αντλία θερμότητας προς τις μονάδες της εσωτερικής εγκατάστασης (ενδοδαπέδια θερμανση, ή fan coil ή θερμαντικά σώματα, boiler παραγωγής ζεστού νερού χρήσης).

Όπως προαναφέρεται οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού χρησιμοποιούν ως πηγές θερμότητας το νερό και τον αέρα άλλα για την λειτουργία του εξοπλισμού τους απαιτείται η χρήση ηλεκτρικού ρεύματος.

Με το άκουσμα ηλεκτρικό ρεύμα πολλοί άνθρωποι που δεν γνωρίζουν την λειτουργία των αντλιών θερμότητας αντιδρούν αμέσως αρνητικά, καθώς η λέξη και μόνο τους τρομάζει αντί να τους τρομάζει πολύ περισσότερο η λέξη πετρέλαιο ή ακόμα και φυσικό αέριο. Εδώ απλά και με απτό και επιστημονικά τεκμηριωμένο παράδειγμα θα διαλύσουμε πλήρως κάθε φόβο και καχυποψία που μπορεί να έχει κάποιος που δεν γνωρίζει και είμαστε σίγουροι ότι σύντομα οι αντλίες θερμότητας θα αποκτήσουν όχι απλά φίλους αλλά και ένθερμους φανατικούς οπαδούς.

Βασικό χαρακτηριστικό των αντλιών θερμότητας είναι ο περίφημοι συντελεστές COP, SCOP.

Τι είναι λοιπόν αυτοί οι περίφημοι συντελεστές και πώς μπορούν να καθιστούν τις αντλίες θερμότητας τις πιο οικονομικές από άποψη λειτουργίας συσκευές παραγωγής θερμικής ενέργειας σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη συσκευή;

Συντελεστής COP

Ο συντελεστής COP ή αλλιώς συντελεστής επίδοσης της αντλίας θερμότητας, είναι ο λόγος της ονομαστικής θερμικής ισχύος που παράγει στην μονάδα του χρόνου μία αντλία θερμότητας που δουλεύει σε θέρμανση υπό συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας ( θερμοκρασία περιβάλλοντος +7 C, θερμοκρασία νερού 45 C και θερμοκρασία χώρου 21 C) προς την απορροφούμενη ηλεκτρική ισχύ. Είναι δηλαδή το κλάσμα ή η διαίρεση, όπως θέλετε πέστε το, COP = Pωφ/Pαπορ. Ο συντελεστής αυτός είναι χαρακτηριστικός της κάθε αντλίας θερμότητας, δίνεται από τον κατασκευαστή της και είναι μετρημένος, υποχρεωτικά για όλους τους κατασκευαστές που πωλούν τα προϊόντα τους στην Ευρώπη, σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 14511:2007.

Για τις περισσότερες αντλίες θερμότητας που κυκλοφορούν τόσο στην Ελλάδα άλλα και στην Ευρώπη ο συντελεστής αυτός κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 3,2 και 3,4. Τι σημαίνει αυτό;

Απλά σημαίνει ότι αν έχουμε μία αντλία θερμότητας που ο κατασκευαστής της αναγράφει στα τεχνικά της χαρακτηριστικά ότι έχει α)ωφέλιμη ονομαστική απόδοση π.χ Pωφ=12 ΚW υπό ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ 14511:2007 και β) COP= 3,2 , τότε η ηλεκτρική ισχύς που απορροφά αυτή η αντλία θερμότητας προκύπτει αν επιλύσουμε απλά τον τύπο COP = Pωφ/Pαπορ ως προς Pαπορ. Τότε προκύπτει ότι η απορροφούμενη ηλεκτρική ισχύς θα είναι Pαπορ = Pωφ/4 = 12/3,2= 3,75 Kw !!!!!!!!( δηλαδή 3,2 φορές χαμηλότερη από την ωφέλιμη που μας παρέχει).

Συντελεστής SCOP

Ο συντελεστής SCOP η αλλιώς ολικός μέσος ανηγμένος εποχικός συντελεστής επίδοσης είναι ένας συντελεστής απόδοσης που δεν θα τον δούμε πουθενά γραμμένο στα τεχνικά χαρακτηριστικά της αντλίας θερμότητας αλλά είναι ο μέσος συντελεστής επίδοσης της για το χρονικό διάστημα (ολόκληρη εποχή) που η αντλία θερμότητας παράγει θέρμανση. Ο συντελεστής COP μεταβάλλεται ανάλογα με της συνθήκες θερμοκρασίας του περιβάλλοντος και όταν αυτή είναι μεγαλύτερη των +7 C τότε και αυτός γίνεται ακόμα μεγαλύτερος και η λειτουργία της αντλίας θερμότητας είναι ακόμα πιο οικονομική. Ο μέσος ανηγμένος εποχικός συντελεστής επίδοσης SCOP για τις περισσότερες περιοχές στη χώρα μας είναι μεγαλύτερος από τον ονομαστικό συντελεστή επίδοσης COP επειδή η μέση θερμοκρασία κατά την χειμερινή περίοδο είναι μεγαλύτερη από την θερμοκρασία αέρα ονομαστικής λειτουργίας που είναι +7 C.

Αυτό σημαίνει ότι η παραπάνω αναφερόμενη αντλία θερμότητας με ονομαστικό συντελεστή COP = 3,2 θα λειτουργεί στην πραγματικότητα με τον μέσο ανηγμένο εποχικό συντελεστή επίδοσης που θα κυμανθεί γύρω στο 4. Τότε η ηλεκτρική ισχύς που απορροφά αυτή η αντλία θερμότητας προκύπτει αν επιλύσουμε απλά τον τύπο SCOP = Pωφ/Pαπορ ως προς Pαπορ. Τότε προκύπτει ότι η απορροφούμενη ηλεκτρική ισχύς θα είναι Pαπορ = Pωφ/4 = 12/3,2= 3 KW !!!!!!!! (δηλαδή 4 φορές χαμηλότερη από την ωφέλιμη που μας παρέχει).

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μία παλαιά μονοκατοικία στην περιοχή της Αττικής (Β’ κλιματική ζώνη) επιφάνειας 100 m2 κατασκευασμένη πριν από το 1980 χωρίς θερμομόνωση, πανταχόθεν ελεύθερη και με παλαιά κουφώματα, παλαιό λέβητα και θερμαντικά σώματα. Οι μέγιστες θερμικές απαιτήσεις μιας τέτοιας κατοικίας είναι περίπου 25 Kw (21500 Kcal/h). Στην κατοικία αυτή υπάρχει και λειτουργεί ένας λέβητας πετρελαίου με ισχύ 25000 Kcal/h και βαθμό απόδοσης 0,85 (συνήθης για παλαιές εγκαταστάσεις). Η ωριαία κατανάλωση πετρελαίου για την εν λόγω εγκατάσταση είναι 25000 Κcal/h : 0,85*8400 Kcal/lit (θερμογόνος δύναμη πετρελαίου) = 3,54 lit/h. Ας υποθέσουμε μία μέση λειτουργία της εγκατάστασης 5 ώρες την ημέρα για 5 μήνες (από Νοέμβριο μέχρι και το Μάρτιο), άρα συνολικός χρόνος λειτουργίας ετησίως θα είναι 5h * 30ημερ*5μήνες = 750 ώρες. Η ετήσια κατανάλωση πετρελαίου θα είναι 750h * 3,54 lit/h = 2655 lit. Με την τιμή του πετρελαίου στα 0,92 ευρώ /lit (τιμή περιόδου 2011) το κόστος για την αγορά πετρελαίου ανέρχεται στο ποσό των 2655 lit * 0,92 ευρώ/lit = 2442 ευρώ, ενώ με αναμενόμενη τιμή πετρελαίου για το 2012 στα 1,50 ευρώ/lit το κόστος θα είναι 2655 lit * 1,50 ευρώ/lit = 3982 ευρώ !!!!!!!!

Ας υποθέσουμε τώρα ότι αντί για το λέβητα είχαμε στην θέση του μία αντλία θερμότητας με απόδοση 24,6 KW και COP = 3,32 (πραγματικά στοιχεία από μία μέση αντλία θερμότητας αέρα – νερού που κυκλοφορεί στο εμπόριο). Η απορροφούμενη ηλεκτρική ισχύς για την εν λόγω αντλία θερμότητας είναι 24,6/3,32 = 7,40 Kw. Για της ίδιες ώρες λειτουργίας ετησίως όπως και με τον λέβητα η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για θέρμανση θα ήταν 750 h * 7,40 Kw = 5550 Kwh.

Σύμφωνα με τα τρέχοντα τιμολόγια της ΔΕΗ το μέγιστο κόστος ανά Kwh( κιλοβατώρα) ξεκινάει από 0,070 ευρώ/Kwh και μπορεί να φτάσει το μέγιστο τα 0,12 ευρώ/Kwh ανάλογα με την κατανάλωση. Αν λάβουμε την δυσμενέστερη των περιπτώσεων να πληρώσουμε την κιλοβατώρα 0,12 ευρώ/Kwh τότε για την λειτουργία της αντλίας θερμότητας θα πρέπει να πληρώσουμε ετησίως 5550 Kwh * 0,12 ευρώ/Kwh = 666 ευρώ !!!!!!!!!! ήτοι κατά ~72% λιγότερα χρήματα σε σχέση με το πετρέλαιο και με βάση την τιμή πετρελαίου 2011 και 82% λιγότερα χρήματα με βάση την αναμενόμενη τιμή πετρελαίου για το 2012.

Τώρα αν λάβουμε υπόψη μας ότι η αντλία θερμότητας, στην πράξη δεν θα λειτουργεί με βάση τον ονομαστικό συντελεστή απόδοσης COP αλλά με βάση τον ολικό μέσο ανηγμένο εποχικό συντελεστής επίδοσης SCOP ο οποίος εκτιμάται ότι, για την συγκεκριμένη αντλία θερμότητα, θα είναι περίπου 4 η μέση ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας εκτιμάται ότι θα είναι περίπου 4612 Kwh, αρκέτα λιγότερα από τα 5550 Kwh που υπολογίσαμε με βάση τον ονομαστικό συντελεστή επίδοσης COP της αντλίας θερμότητας. Οπότε το μέγιστο χρηματικό ποσό που θα πληρώσουμε για κατανάλωση ρεύματος από την λειτουργία της αντλίας θερμότητας θα είναι 4612 Kwh * 0,12 ευρώ/Kwh = 553 ευρώ !!!!!! (πραγματικά εντυπωσιακό αλλά απόλυτα αληθινό).

Μία αντλία θερμότητας αέρα – νερού μπορεί να εγκατασταθεί τόσο σε νέα και ριζικά ανακαινιζόμενα κτίρια όσο και σε παλαιά υφιστάμενα κτίρια.

Παλαιά υφιστάμενα κτήρια

Σε υφιστάμενα κτίρια, αντλία θερμότητας αέρα- νερού μπορεί να τοποθετηθεί, σε όλες σχεδόν τις υφιστάμενες εγκαταστάσεις, χωρίς σοβαρές μετατροπές.

Για διαμερίσματα που διαθέτουν θερμαντικά σώματα και σύστημα αυτονομίας η αντλία θερμότητας μπορεί να μπει σε σειρά με την παροχή θέρμανσης του διαμερίσματος από το κεντρικό σύστημα και να διασφαλίσει εξοικονόμηση ενέργειας μέχρι και 60% σε σχέση με το πετρέλαιο. Στην περίπτωση αυτή το κεντρικό σύστημα θα λειτουργεί μόνο συμπληρωματικά και για την ολοκλήρωση της θέρμανσης του ζεστού νερού που παράγει η αντλία θερμότητας από τους 58 C στους 85 C που απαιτούν τα θερμαντικά σώματα. Η αντλία θερμότητας μπορεί να τοποθετηθεί σε οιανδήποτε μπαλκόνι του διαμερίσματος και απλά πρέπει να συνδεθεί μέσω σωληνώσεων με τον συλλέκτη θέρμανσης, που συνήθως βρίσκεται έξω από την πόρτα του διαμερίσματος. Δεν απαιτείται καμία αντικατάσταση των υφιστάμενων θερμαντικών σωμάτων.

Για μονοκατοικίες , διπλοκατοικίες ή ακόμα και πολυκατοικίες που διαθέτουν θερμαντικά σώματα, ανεξάρτητα αν διαθέτουν σύστημα αυτονομίας ή όχι (παλιά δισωλήνια συστήματα), υπάρχει η δυνατότητα σύνδεσης σε σειρά ή παράλληλα με τον υφιστάμενο κεντρικό λέβητα, αντλίας θερμότητας Στην περίπτωση αυτή ο λέβητας θα λειτουργεί μόνο συμπληρωματικά και για την ολοκλήρωση της θέρμανσης του ζεστού νερού που παράγει η αντλία θερμότητας από τους 58 C0 στους 85 C0 που απαιτούν τα θερμαντικά σώματα. Η αντλία θερμότητας μπορεί να τοποθετηθεί σε οιανδήποτε εξωτερικό χώρο του κτηρίου και απλά πρέπει να συνδεθεί μέσω σωληνώσεων , σε σειρά ή παράλληλα με τον κεντρικό λέβητα της εγκατάστασης. Δεν απαιτείται καμία αντικατάσταση των υφιστάμενων θερμαντικών σωμάτων και με το σύστημα αυτό δύναται να επιτευχθεί εξοικονόμηση ενέργειας μέχρι και 50 % σε σχέση με το πετρέλαιο. Ειδικότερα στο σύστημα αυτό αν αντικατασταθεί και ο λέβητας με ένα λέβητα πολύ μικρότερης ισχύος τότε η εξοικονόμηση ενέργειας δύναται να φτάσει και στο 60% σε σχέση με το πετρέλαιο.

Για παλαιά διαμερίσματα σε πολυκατοικίες που δεν διαθέτουν σύστημα αυτόνομης θέρμανσης και επιθυμούν να ανεξαρτητοποιηθούν από το υφιστάμενο σύστημα θέρμανσης απαιτείται εκτός από την τοποθέτηση της αντλίας θερμότητας σε κάποιο μπαλκόνι του διαμερίσματος, η αποξήλωση της παλαιάς εγκατάστασης θέρμανσης εντός του εν λόγω διαμερίσματος, η κατασκευή νέων σωληνώσεων τροφοδοσίας και η τοποθέτηση fan coils αντί των υφιστάμενων θερμαντικών σωμάτων. Στην περίπτωση αυτή υπάρχει η δυνατότητα λειτουργίας της εγκατάστασης σε πλήρη κλιματισμό όλων των χώρων που διαθέτουν fan coils χωρίς να απαιτείται τίποτα επιπρόσθετο. Την δυνατότητα ψύξης την παρέχουν εκ κατασκευής τους όλες οι αντλίες θερμότητας.

Νέα υπό κατασκευή κτίρια ή ριζικά ανακαινιζόμενα κτίρια

Για τα νέα ή ριζικά ανακαινιζόμενα κτίρια, για τα οποία δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμα η κατασκευή τους, η αντλία θερμότητας μπορεί να εγκατασταθεί εφόσον κάτι τέτοιο προβλέπεται από την ηλεκτρομηχανολογική μελέτη και την μελέτη ΚΕΝΑΚ που έχουν υποβληθεί στην πολεοδομία για την έκδοση της οικοδομικής άδειας. Αν στην πολεοδομία έχει υποβληθεί μελέτη με άλλο σύστημα θέρμανσης, τότε για να εγκατασταθεί σύστημα θέρμανσης με αντλία θερμότητας αέρα-νερού θα πρέπει να υποβληθεί έγκαιρα στην πολεοδομία αίτημα αναθεώρησης της οικοδομικής αδείας για αλλαγή ηλεκτρομηχανολογικών μελετών και μελέτης ΚΕΝΑΚ. Η αντλία θερμότητας αέρα – νερού δύναται να συνδυασθεί με οιανδήποτε σύστημα θέρμανσης (ενδοδαπέδια θέρμανση, fan coils, θερμαντικά σώματα) σύμφωνα με την μελέτη που υποχρεωτικά θα πρέπει να έχει γίνει και να έχει κατατεθεί στην πολεοδομία. Βέβαια τα προσφορότερα συστήματα για την πιο αποτελεσματική λειτουργία της είναι τα συστήματα της ενδοδαπέδιας θέρμανσης και των fan coils, αφού η λογική των συστημάτων αυτών είναι να λειτουργούν με νερό χαμηλής θερμοκρασίας 45-50 C που δύναται να δώσει οιανδήποτε αντλία θερμότητας. Για την εγκατάσταση σε σύστημα με θερμαντικά σώματα απαιτείται κατά την φάση της μελέτης να προβλεφθεί η εγκατάσταση ενός μικρού λέβητα πετρελαίου ή φυσικού αερίου ή υγραερίου, ο οποίος θα συνδεθεί με την αντλία θερμότητας είτε σε σειρά είτε παράλληλα μέσω δοχείου αδρανείας, για την ολοκλήρωση της θέρμανσης του νερού από τους 58 C στους 85 C που απαιτείται για την λειτουργία των θερμαντικών σωμάτων.

Η εγκατάσταση αντλιών θερμότητας για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης είναι μία ιδανική λύση για την παραγωγή ζεστού νερού με την μέγιστη δυνατή εξοικονόμηση ενέργειας και το χαμηλότερο ενεργειακό κόστος από όλες τις άλλες λύσεις (θερμοσίφωνας, μπόιλερ πετρελαίου.

Αν υπάρχει εγκατάσταση θέρμανσης με αντλίες θερμότητας υπάρχει η δυνατότητα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης από τις ίδιες αντλίες με τα γνωστά ευεργετικά οικονομικά αποτελέσματα που αναφέραμε παραπάνω και ισχύουν απόλυτα και για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.

Σε περίπτωση που δεν υφίσταται εγκατάσταση θέρμανσης με αντλίες θερμότητας, τότε υπάρχει η δυνατότητα τοποθέτησης μίας αυτόνομης αντλίας θερμότητας μόνο για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης η οποία αφενός διασφαλίζει πολύ μικρό ετήσιο ενεργειακό κόστος για την παραγωγής ζεστού νερού και αφετέρου έχει αρκετά προσιτή τιμή. Υπάρχουν αντλίες θερμότητας με μικρή χωρητικότητα από 80 lit μέχρι 120 lit, κατάλληλες για μικρές κατοικίες και διαμερίσματα μέχρι και τεσσάρων υπνοδωματίων που εύκολα μπορούν να αντικαταστήσουν τον υφιστάμενο θερμοσίφωνα. Επίσης για μεγαλύτερες κατοικίες και επαγγελματικούς χώρους που απαιτούν μεγάλες ποσότητες ζεστού νερού υπάρχουν αντλίες θερμότητας από 200 έως 250 lit οι οποίες επικουρικά έχουν την δυνατότητα σύνδεσης με ηλιακό σύστημα για την ακόμα μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας. Οι αντλίες αυτές μπορούν να τοποθετηθούν σε ειδικό χώρο του κτηρίου, καταλλήλων διαστάσεων, όπως μία μικρή αποθήκη ή υπάρχον λεβητοστάσιο.

Ένα επιπλέον πολύ σημαντικό πλεονέκτημα των αντλιών θερμότητας για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης είναι το γεγονός ότι αυτές, πέραν της τεράστιας εξοικονόμησης ενέργειας για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης μπορούν ταυτόχρονα , κατά τους θερινούς μήνες, να παρέχουν ψύξη σε κάποιο χώρο του κτηρίου μέσω ενός μικρού δικτύου μεταφοράς κρύου άερα, με την ίδια ενέργεια που καταναλώνουν για την θέρμανση του νερού. Δηλαδή απορροφούν θερμότητα από τον χώρο ψύχοντας τον και αυτή την θερμότητα αντί να την πετούν την εκμεταλλεύονται για να ζεσταίνουν το νερό χρήσης (πλήρης ανακύκλωση της ενέργειας, δεν πετάμε πια τίποτα από ενέργεια).

Σε μία μέση Ελληνική κατοικία με 3 υπνοδωμάτια σύμφωνα με την τεχνική οδηγία ΤΟΤΕΕ 20701/2010 για την εφαρμογή του ΚΕΝΑΚ η τυπική ετήσια κατανάλωση ζεστού νερού είναι 3 υπνοδωμάτια X27,38 m3/έτος = 82,14 m3/έτος και το ετήσιο απαιτούμενο θερμικό φορτίο για να την παραγωγή ζεστού νερού είναι 3321 Kwh/ έτος.

Αν υποθέσουμε ότι το νερό αυτό ζεσταίνεται από ηλεκτρικό θερμοσίφωνα σε εσωτερικό χώρο (πατάρι) ο οποίος έχει συντελεστή απόδοσης σύμφωνα με την ίδια τεχνική οδηγία 0,98. Η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την λειτουργία του θα είναι 3321 Kwh/ έτος / 0,98 = 3389 Kwh/έτος. Σύμφωνα με τα τρέχοντα τιμολόγια της ΔΕΗ το κόστος ανά Kwh( κιλοβατώρα) ξεκινάει από 0,070 ευρώ/Kwh και μπορεί να φτάσει το μέγιστο τα 0,12 ευρώ/Kwh ανάλογα με την κατανάλωση. Αν λάβουμε την δυσμενέστερη των περιπτώσεων να πληρώσουμε την κιλοβατώρα 0,12 ευρώ/Kwh τότε για την λειτουργία του θερμοσίφωνα θα πρέπει να πληρώσουμε ετησίως 3389 Kwh * 0,12 ευρώ/Kwh = 406 ευρώ.

Αν υποθέσουμε τώρα ότι το νερό αυτό ζεσταίνεται από μπόιλερ που λειτουργεί με πετρέλαιο το οποίο έχει συντελεστή απόδοσης μαζί την μονάδα παραγωγής (λέβητα) 0,75 περίπου σύμφωνα με την ίδια τεχνική οδηγία. Η ετήσια κατανάλωση ενέργειας για την λειτουργία του θα είναι 3321 Kwh/έτος / 0,75 = 4428 Kwh/έτος που αντιστοιχεί σε 454 lit πετρέλαιο. Με την τιμή του πετρελαίου στα 0,92 ευρώ /lit (τιμή περιόδου 2011) το κόστος για την αγορά πετρελαίου ανέρχεται στο ποσό των 454 lit * 0,92 ευρώ/lit = 418 ευρώ, ενώ με αναμενόμενη τιμή πετρελαίου για το 2012 στα 1,50 ευρώ/lit το κόστος θα είναι 454 lit * 1,50 ευρώ/lit = 681 ευρώ.

Στην περίπτωση που αντικαταστήσουμε το θερμοσίφωνα ή το μπόιλερ πετρελαίου με μια αντλία θερμότητας για παραγωγή ζεστού νερού που έχει συντελεστή επίδοσης της αντλίας θερμότητας COP = 3,7 η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για την λειτουργία της θα είναι 3321 Kwh/ έτος / 3,7 = 897 Kwh/έτος. Σύμφωνα με τα τρέχοντα τιμολόγια της ΔΕΗ το κόστος ανά Kwh (κιλοβατώρα) ξεκινάει από 0,070 ευρώ/Kwh και μπορεί να φτάσει το μέγιστο τα 0,12 ευρώ/Kwh ανάλογα με την κατανάλωση. Αν λάβουμε την δυσμενέστερη των περιπτώσεων να πληρώσουμε την κιλοβατώρα 0,12 ευρώ/Kwh τότε για την λειτουργία του θερμοσίφωνα θα πρέπει να πληρώσουμε ετησίως 897 Kwh * 0,12 ευρώ/Kwh = 107 ευρώ ήτοι κατά ~73% λιγότερα χρήματα σε σχέση με τον ηλεκτρικό θερμοσίφωνα, κατά ~74% λιγότερα χρήματα σε σχέση με το πετρέλαιο και με βάση την τιμή πετρελαίου 2011 και ~84% λιγότερα χρήματα με βάση την αναμενόμενη τιμή πετρελαίου για το 2012 !!!!!!!!!! (πραγματικά εντυπωσιακό αλλά απόλυτα αληθινό).