Η δυνατότητα συλλογικής ψύξης των κτηρίων στην Κρήτη

Η δυνατότητα συλλογικής ψύξης των κτηρίων στην Κρήτη

Thermogas

Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για το κλιματισμό των κτηρίων -δηλαδή για τη θέρμανση και τη ψύξη τους- αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ετήσιας καταναλισκόμενης ενέργειας στα κτήρια. Αυτή πολλές φορές στις κατοικίες φθάνει το 70-75% της συνολικά καταναλισκόμενης ενέργειας.


Συστηματικό διάγραμμα συστήματος τηλεθέρμανσης – τηλεψύξης όπου η παροχή θερμότητας – ψύξης προέρχεται από διάφορες ενεργειακές πηγές

Στα πλαίσια της βελτίωσης της ενεργειακής αποδοτικότητας των κτηρίων και της προσπάθειας υποκατάστασης της χρήσης ορυκτών καυσίμων με ήπιες μορφές ενέργειας για την άμβλυνση της κλιματικής αλλαγής, έχουν διερευνηθεί για το κλιματισμό τους διάφορες εναλλακτικές λύσεις έναντι των συμβατικών που χρησιμοποιούνται σήμερα. Η συλλογική θέρμανση και ψύξη τους έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι της ατομικής. Σκοπός του σύντομου κειμένου που ακολουθεί είναι να διερευνήσει τις δυνατότητες συλλογικής ψύξης των κτιρίων στη Κρήτη – με συστήματα τηλεψύξης – χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια η οποία αφθονεί το καλοκαίρι και είναι φιλική προς το περιβάλλον. Η έννοια της τηλεψύξης (district cooling) αναφέρεται στη συλλογική ψύξη/κλιματισμό των κτιρίων σε αντιδιαστολή με την ατομική ψύξη τους.

Η συλλογική ψύξη τους επιτυγχάνεται με τη παραγωγή μιας μεγάλης ποσότητας κρύου νερού [θερμοκρασίας περίπου 8-10 βαθμών Κελσίου (οC)] σε μια κεντρική εγκατάσταση, τη διανομή του με υπόγειους καλά μονωμένους σωλήνες σε κάποια οικιστική περιοχή και τη διοχέτευση του σε κτίρια τα οποία πρόκειται να ψυχθούν. Το κρύο νερό αφού χρησιμοποιηθεί για τη ψύξη του χώρου του κτιρίου, με κατάλληλους εναλλάκτες θερμότητας διοχετεύεται με άλλο δίκτυο σωληνώσεων επιστροφής στην εγκατάσταση παραγωγής του όπου επαναψύχεται, ούτως ώστε να χρησιμοποιηθεί ξανά. Αντίστοιχη της τηλεψύξης είναι και η έννοια της τηλεθέρμανσης (district heating) η οποία αναφέρεται στη συλλογική θέρμανση των κτιρίων η οποία επιτυγχάνεται με ανάλογο τρόπο.

Στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, κυρίως στη κεντρική και τη βόρεια Ευρώπη, η τηλεθέρμανση αποτελεί τη κύρια μέθοδο θέρμανσης διαφόρων κτιρίων. Αν και οι χώρες της βόρειας Ευρώπης έχουν περιορισμένες ανάγκες ψύξης των κτιρίων τους λόγω κλιματολογικών συνθηκών τα συστήματα τηλεψύξης έχουν αναπτυχθεί αρκετά σε αυτές. Ενδεικτικά το σύστημα τηλεψύξης του Ελσίνκι, πρωτεύουσας της Φινλανδίας, είναι το τρίτο μεγαλύτερο της Ευρώπης ενώ στη χώρα αυτή λειτουργούν ανάλογα συστήματα και σε πολλές άλλες πόλεις της όπως ενδεικτικά στο Turku, Lathi, Tampere, Pori, Espoo και Vierumaki. Η θερμοκρασία του νερού ψύξης του δικτύου που διοχετεύεται στα κτίρια κυμαίνεται σε περίπου 6-8 οC ενώ η θερμοκρασία του κρύου νερού που εξέρχεται από αυτά είναι περίπου 8-10 οC υψηλότερη. Με αναφορά τα συστήματα τηλεψύξης στη Φινλανδία για τη παραγωγή κρύου νερού χρησιμοποιούνται:

  1. Αντλίες θερμότητας σε ποσοστό 48.8%,
  2. Κρύο νερό από φυσικές πηγές σε ποσοστό 26.3 %,
  3. Συστήματα ψύξης με αξιοποίηση της θερμότητας σε ποσοστό 17.1 %, και
  4. Συμβατικά συστήματα με ηλεκτρικούς ψύκτες συμπίεσης σε ποσοστό 7.8%.

Τα συστήματα τηλεψύξης στη Στοκχόλμη, πρωτεύουσα της Σουηδίας, αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του '90. Για τη παραγωγή του κρύου νερού του δικτύου χρησιμοποιούνται: α) Νερό χαμηλών θερμοκρασιών από θάλασσες και λίμνες, β) Αντλίες θερμότητες και γ) Ψυκτικές μηχανές είτε συμπίεσης ή αξιοποίησης της θερμότητας. Η κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του συστήματος τηλεψύξης γίνεται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και με άλλες ενεργειακά αειφορικές τεχνολογίες. Η ζήτηση για κλιματισμό των κτιρίων το καλοκαίρι αυξάνεται και συνεπώς το δίκτυο τηλεψύξης της πόλης επεκτείνεται. Οι κύριοι χρήστες του δικτύου τηλεψύξης της Στοκχόλμης είναι μεγάλα κτίρια όπως νοσοκομεία, εμπορικά κέντρα, σούπερ μάρκετ κ.α. Αντίθετα με τα προαναφερθέντα, στις χώρες της νότιας Ευρώπης και της Μεσογείου όπου οι ανάγκες ψύξης των κτιρίων είναι αυξημένες τα συστήματα τηλεψύξης δεν έχουν αναπτυχθεί επαρκώς. Οι εφαρμογές της τηλεθέρμανσης και της τηλεψύξης στην Ελλάδα είναι περιορισμένες. Όσον αφορά τη τηλεθέρμανση οι κύριες εφαρμογές της αφορούν τη θέρμανση της Κοζάνης και της Πτολεμαϊδας με φορέα την ΑΝ.ΚΟ. ΑΕ [Αναπτυξιακή εταιρεία Δυτικής Μακεδονίας] ενώ προγραμματίζεται η τηλεθέρμανση και άλλων πόλεων της Μακεδονίας-Θράκης. Σε αυτές αξιοποιείται η απορριπτόμενη θερμότητα από τα λιγνιτικά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής που βρίσκονται στη περιοχή αυτή για τη θέρμανση του νερού στους 100 οC περίπου, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση κτιρίων. Η υλοποίηση του προγράμματος απολιγνιτοποίησης της ηλεκτροπαραγωγής της χώρας απαιτεί το σταδιακό κλείσιμο των λιγνιτικών μονάδων. Αυτό δημιουργεί μία "παράπλευρη απώλεια" η οποία αφορά τη τηλεθέρμανση των πόλεων αυτών, καθώς με το κλείσιμο των εργοστασίων δεν θα υπάρχει "απορριπτόμενη θερμότητα" για χρήση στις μονάδες τηλεθέρμανσης.

Ίσως μελλοντικά για τη παροχή θερμότητας στη μονάδα τηλεθέρμανσης των προαναφερθέντων πόλεων θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν άλλες ενεργειακές πηγές όπως το φυσικό αέριο, η βιομάζα ή η γεωθερμία. Συστήματα τηλεψύξης δεν έχουν κατασκευασθεί μέχρι σήμερα στην Ελλάδα. Πριν λίγες δεκαετίες ο κλιματισμός των κτιρίων, συμπεριλαμβανομένων των ξενοδοχείων, το καλοκαίρι στη Κρήτη θεωρείτο πολυτέλεια. Σήμερα όμως θεωρείται απαραίτητος για τη βελτίωση της θερμικής άνεσης των ανθρώπων που διαμένουν σε αυτά καθώς και για τη βελτίωση των συνθηκών εργασίας και την αύξηση της παραγωγικότητας όσων εργάζονται εκεί. Σε τουριστικές περιοχές ο κλιματισμός των ξενοδοχείων επιτυγχάνεται με συμβατικά συστήματα ψύξης, ατομικά στο κάθε ένα, και με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου. Καθώς όμως η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αναμένεται να αυξηθεί λόγω της κλιματικής αλλαγής η ζήτηση για ψύξη των κτιρίων προβλέπεται να αυξηθεί και αυτή. Η ψύξη το καλοκαίρι χρειάζεται περισσότερο τις μεσημεριανές ώρες όταν η ηλιακή ακτινοβολία είναι αυξημένη. Συνεπώς η ζήτηση για κλιματισμό των κτιρίων το καλοκαίρι στη Κρήτη συμπίπτει με τις ώρες μεγάλης ηλιοφάνειας κάτι που καθιστά τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για ψύξη ελκυστική. Νερό χαμηλής θερμοκρασίας από μία φυσική πηγή (θάλασσα ή λίμνη) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη παραγωγή κρύου νερού που τροφοδοτεί τα δίκτυα τηλεψύξης. Αυτό είναι εφικτό για βόρειες χώρες όπου η θερμοκρασία του νερού φυσικών πηγών παραμένει το καλοκαίρι χαμηλή όμως αυτό δεν συμβαίνει στη Κρήτη. Διάφορες εναλλακτικές πηγές ενέργειας καθώς και τεχνολογίες χαμηλών εκπομπών άνθρακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη παραγωγή ενέργειας. Αυτές μπορούν να παράξουν είτε θερμότητα, οπότε για τη παραγωγή κρύου νερού χρησιμοποιούνται ψυκτικά συστήματα αξιοποίησης της θερμότητας, ή ηλεκτρική ενέργεια οπότε χρησιμοποιούνται συμβατικοί ψύκτες συμπίεσης.

Διάφορες τεχνολογίες ενεργειακής αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας μπορούν να αξιοποιηθούν για τη παραγωγή κρύου νερού θερμοκρασίας περίπου 8-10 oC το οποίο χρησιμοποιείται στο δίκτυο τηλεψύξης. Ορισμένες από αυτές είναι ώριμες, αξιόπιστες και οικονομικά βιώσιμες στο κλιματολογικό περιβάλλον της Κρήτης ενώ άλλες δεν έχουν δοκιμασθεί επαρκώς σε εμπορική κλίμακα και απαιτείται η επιπλέον δοκιμή τους καθώς και η οικονομική ενίσχυση/επιδότηση της εφαρμογής τους. Όμως ένα σύστημα τηλεψύξης στη Κρήτη θα μπορούσε να αξιοποιήσει συνδυαστικά κάποιες, αν όχι όλες, από τις αναφερόμενες ηλιακές ενεργειακές τεχνολογίες.

Η εφαρμογή συστημάτων τηλεψύξης στη Κρήτη με τη χρήση της ηλιακής ενέργειας παρουσιάζει διάφορα οικονομικά, περιβαλλοντικά και ενεργειακά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα όπως συμβαίνει και με τις περισσότερες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα.
Η βιωσιμότητα των συστημάτων τηλεψύξης επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως:

  1. Το θεσμικό πλαίσιο για τη κατασκευή και λειτουργία των συστημάτων τηλεψύξης,
  2. Τις χορηγούμενες κρατικές επιδοτήσεις στα συστήματα αυτά ούτως ώστε να διασφαλίζεται η βιωσιμότητα τους,
  3. Το κόστος της παρεχόμενης τηλεψύξης σε σύγκριση με το κόστος της ατομικής ψύξης των κτιρίων,
  4. Η δυνατότητα αρμονικής συνεργασίας μεταξύ της πολιτείας (π.χ. Δήμου), του φορέα διαχείρισης του συστήματος τηλεψύξης και των καταναλωτών/χρηστών της,
  5. Τη πυκνότητα δόμησης των κτιρίων στη περιοχή λειτουργίας του δικτύου τηλεψύξης, την ύπαρξη επαρκούς αριθμού κτιρίων που μπορούν να διασυνδεθούν με το δίκτυο καθώς και την ύπαρξη επαρκούς αριθμού μεγάλων ή δημόσιων κτιρίων τα οποία προτίθενται να διασυνδεθούν άμεσα ούτως να διασφαλισθεί αρχικά η οικονομική βιωσιμότητα της.

Συμπερασματικά θα μπορούσε να λεχθεί ότι μελλοντικά η ψύξη κτιρίων στη Κρήτη μπορεί να επιτευχθεί συλλογικά με τη χρήση συστημάτων τηλεψύξης και με την αξιοποίηση μιας τοπικά άφθονης ανανεώσιμης πηγής ενέργειας – της ηλιακής – αντί της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Η χρήση των τεχνολογιών αυτών θα είναι απαραίτητη για τη προγραμματισμένη μετάβαση μέχρι το 2050 της Ευρώπης σε μια περιοχή/Ήπειρο μηδενικών εκπομπών άνθρακα. Αυτό θα συμβάλλει μεταξύ άλλων και στην άμβλυνση του σημαντικού περιβαλλοντικού προβλήματος της εποχής μας, της κλιματικής αλλαγής.

Γιάννης Βουρδουμπάς

Περισσότερες πληροφορίες/στοιχεία για τη δυνατότητα δημιουργίας συστημάτων τηλεψύξης στη Κρήτη είναι διαθέσιμες στο επιστημονικό άρθρο του γράφοντος με τίτλο "Possibilities of using solar energy in district cooling systems in the Mediterranean region" το οποίο έχει δημοσιευθεί πρόσφατα στο διεθνές Αγγλόφωνο επιστημονικό περιοδικό OPEN JOURNAL OF ENERGY EFFICIENCY, τεύχος 8, σελ. 21-34, 2019.

haniotika-nea.gr

Θέλω προσφορά για θέρμανση!

B2Green
By B2Green.gr 18:12, 08/01/2020
ΔΕΠΑ
Ariston
Calda Energy - Aermec
NanoDomi
Climatherm Energy 2020»
Verde.Tec 2020»
Energy Commodities 2020»
B2Green.gr Εγγραφή Newsletter

Επίσημοι Υποστηρικτές Των:

Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών
Ashrae Hellenic Chapter
Ελληνικό Ινστιτούτο Παθητικού Κτιρίου
Association of Energy Engineers - Ελληνικό Παράρτημα
Institute of Zero Energy Buildings
Πανελλήνιος Σύλλογος Πιστοποιημένων Ενεργειακών Επιθεωρητών - ΠΣΥΠΕΝΕΠ
Πανελλήνιος Σύνδεσμος Εταιριών Μόνωσης - ΠΣΕΜ
Ένωση Βιομηχανιών Ηλιακής Ενέργειας - ΕΒΗΕ
Πανελλήνιος Σύνδεσμος Διογκωμένης Πολυστερίνης - ΠΑ.ΣΥ.ΔΙ.Π.
Πανελλήνια Ομοσπονδία Εμπόρων & Βιοτεχνών Υαλοπινάκων - ΠΟΕΒΥ
Σύνδεσμος Ελλήνων Κατασκευαστών Αλουμινίου - ΣΕΚΑ
Πανελλήνιος Σύνδεσμος Επιχειρήσεων Προστασίας Περιβάλλοντος - ΠΑΣΕΠΠΕ
ΠΟΒΑΣ
ΚΑΠΕ EnergyHUBforALL