# Embeddings for file (https://lib.gnosios.com/files/489d1551-a3b5-46a9-a927-b7280100f985 This document contains all extracted text segments (embeddings) for the selected file, grouped by page. Each section below corresponds to a page and lists the text content found on that page. ## Page 1 [Page 1 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/1.png) - ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - Υ.Π.ΕΝ. ΓΕΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΟΔΗΓΙΑ ΤΕΧΝΙΚΟΥ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟΥ ΕΛΛΑΔΑΣ Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-5/2017 ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟ, ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ & ΨΥΞΗΣ: ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ Α’ έκδοση Αθήνα, Σεπτέμβριος 2017 --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 2 [Page 2 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/2.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49057 Ομάδα εργασίας που αναθεώρησε αυτήν την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε: Ονοματεπώνυμο - Ειδικότητα ΒΟΥΤΟΥΚΑΛΑΚΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ - Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΒΟΥΡΛΙΩΤΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ - Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΔΟΥΚΕΛΛΗΣ ΑΓΓΕΛΟΣ - Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΘΕΟΦΥΛΑΚΤΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ - MSc. Μηχανολόγος Μηχανικός ΚΑΡΕΛΛΑΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ - Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΚΑΤΣΙΜΙΧΑΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ - Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΜΠΑΚΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ - MSc Μηχανολόγος Μηχανικός ΜΠΑΪΡΑΜΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ - Μηχανολόγος Μηχανικός ΡΟΥΜΠΑΚΑΚΗΣ ΤΡΥΦΩΝ - MSc Μηχανολόγος Μηχανικός --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 3 [Page 3 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/3.png) - ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΑΝΑΘΕΩΡΗΜΕΝΗΣ ΕΚΔΟΣΗΣ 2017 Στο πλαίσιο της Κοινοτικής Οδηγίας 91/2002/EK για την Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων, η χώρα μας είχε την υποχρέωση να ενσωματώσει μέχρι τον Ιανουάριο του 2006 με την έκδοση και την εφαρμογή σχετικών νομοθετικών διατάξεων. Το πρώτο βήμα για την εναρμόνισή μας με την Κοινοτική Οδηγία αυτή ήταν η έκδοση του ν. 3661/2008 (ΦΕΚ Α’ 89) «Μέτρα για τη μείωση της Ενεργειακής Κατανάλωσης των Κτιρίων και άλλες διατάξεις». Βάσει του νόμου υπήρχε η υποχρεωτική έκδοση σχετικού «Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.Εν.Α.Κ.)» στον οποίο, μεταξύ άλλων, θα πρέπει να καθορίζονται οι ελάχιστες τεχνικές προδιαγραφές και απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης των νέων και ριζικά ανακαινιζόμενων, καθώς και η μεθοδολογία υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων (ημι- σταθερής κατάστασης δυναμικό βήματος του ευρωπαϊκού προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ ISO 13790 και των λοιπών σχετικών προτύπων). Η οδηγία 91/2002/EK τροποποιήθηκε από την οδηγία 31/2010/ΕΚ και η εναρμόνισή μας με τη νέα οδηγία έγινε με την έκδοση του νόμου 4122/2013 (ΦΕΚ Α’ 42) «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων - Εναρμόνιση με την οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου και λοιπές διατάξεις». Ο Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.Εν.Α.Κ.) αποτελεί υποχρέωση της χώρας τόσο προς τις απαιτήσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Κοινοτική Οδηγία), αλλά περισσότερο προς τους πολίτες της. Ο «πικραίας παλιούρας της χώρας πρέπει, σύμφωνα με τις σύγχρονες απαιτήσεις διαβίωσης, να αποκτήσει καλύτερη ενεργειακή συμπεριφορά μέσω της σωστής διαχείρισης και εξοικονόμησης ενέργειας. Με αυτό τον τρόπο, εκτός από την ασφάλεια και τη μόνωση που μέχρι σήμερα ήταν τα κύρια πλεονεκτήματα κάθε κτιρίου, προτείνεται και η μείωση, έτσι ώστε η κατανάλωση ενέργειας να είναι κατά το δυνατό χαμηλότερη, με ταυτόχρονη εξασφάλιση άριστων συνθηκών για τους χρήστες. Η αποτελεσματική διαχείριση της ενέργειας ενιστάται άμεσα και έμμεσα το περιβάλλον, εξοικονομεί ενεργειακούς πόρους και επιπλέον συμβάλλει στην οικονομία όχι μόνο των χρηστών των κτιρίων, αλλά και της ίδιας της χώρας. Το 2010, το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας αξιοποιώντας το επιστημονικό δυναμικό των Μελών, και ενεργώντας σε συνεργασία με την Πολιτεία τις αρμόδιες Τεχνικές Οδηγίες, στοχεύει εξειδικεύοντας τα πρότυπα των μελετών και των επιθεωρήσεων της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων, στα Ελληνικά κλιματικά και κτιριακά δεδομένα. Παράλληλα το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας ανέπτυξε ειδικό λογισμικό για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης και κατάταξης (βαθμονόμησης) των κτιρίων, τόσο κατά την διαδικασία ενεργειακή επιθεώρησης, όσο και κατά την εκτέλεση μελέτης ενεργειακής απόδοσης. Το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας υποστηρίζοντας τη δέσμευση του για τη συνεχής υποστήριξη της αποτελεσματικής εφαρμογής του Κ.Εν.Α.Κ., ανέθεσε καθοριστική στην αναθεώρηση του ΚΕΝΑΚ. Βάσει των διατάξεων του Ν. 4122/2013, και προχώρησε στην αναθεώρηση των σχετικών Τεχνικών Οδηγιών σε συνεργασία με την Πολιτεία. Οφείλω να ευχαριστήσω όλους τους συναδέλφους, και τους υποστηρικτικούς επιτροπές άλλων ειδικοτήτων, που με άοκνο και επίμονο συνεισέβαλαν καθοριστική στη διαμόρφωση του Κ.Εν.Α.Κ και των ΤΟΤΕΕ. Το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας ως τεχνικός σύμβουλος της πολιτείας, ακόμα και εκπροσωπώντας τα Μέλη του, τους Διπλωματούχους Μηχανικούς, στήριξε και θα συνεχίσει να στηρίζει στο μέλλον την αποτελεσματική εφαρμογή του Κ.Εν.Α.Κ. Ο Πρόεδρος του ΤΕΕ Γιώργος Ν. Στασινός --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 4 [Page 4 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/4.png) - Ομάδα εργασίας που συνέταξε αυτήν την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε: Ονοματεπώνυμο Ειδικότητα ΔΑΣΟΥΤΗΣ ΛΟΥΚΑΣ Δρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Καθ. ΔΙΑΛΥΝΑΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ Δρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός ΘΕΟΦΥΛΑΚΤΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ MSc. Μηχανολόγος Μηχανικός Καθ. ΜΑΛΑΧΙΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ Δρ. Ηλεκτρολόγος-Μηχανολόγος Μηχανικός ΜΟΪΡΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Μηχανολόγος Μηχανικός ΜΟΥΜΤΖΗΣ ΘΕΟΦΑΝΗΣ MSc. Μηχανολόγος Μηχανικός ΣΩΦΡΟΝΗΣ ΗΛΙΑΣ Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΟΣΙΟΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ MSc. Μηχανολόγος Μηχανικός Συμμετέχοντες Ονοματεπώνυμο Ειδικότητα Καθ. ΦΡΑΓΚΟΠΟΥΛΟΣ Α. ΧΡΗΣΤΟΣ Δρ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΚΟΥΤΣΟΓΙΑΝΝΗ ΟΛΓΑ Ενεργειακός Μηχανικός Τ.Ε. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 5 [Page 5 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/5.png) - ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η κλιματική αλλαγή, η ενεργειακή απεξάρτηση από τρίτες χώρες και η αναγκαιότητα αναβάθμισης του υπάρχοντος κτηριακού αποθέματος οδήγησαν την Ευρώπη στην έκδοση της κοινοτικής οδηγίας 2002/91/ΕΚ περί ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων. Η χώρα μας, ως οφείλει απέναντι στις απαιτήσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης και κυρίως απέναντι στους πολίτες της, ενεργοποίησε την εθνική μας νομοθεσία για την κοινοτική οδηγία, σύμφωνα με τον νόμο 3661/2008. Προϋπόθεση για την εφαρμογή του νόμου υπήρξε η έκδοση του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων (Κ.Εν.Α.Κ.) και του προεδρικού διατάγματος που θα καθορίζει τις προδιαγραφές και τις διαδικασίες εφαρμογής του συστήματος των Ενεργειακών Επιθεωρητών των Κτηρίων. Η προσπάθεια έκδοσής τους διήρκεσε συνολικά τρία χρόνια και έχει πια ολοκληρωθεί. Σε αυτή τη μακρά πορεία δοκιμάστηκαν πολλές διαφορετικές μοντέλες επιστημονικής μεθοδολογίας και αλάθηκαν εμπλεκόμενες φορείς σε επί μέρους διατάξεις. Είναι αξιοσημείωτη η μεγάλη καθυστέρηση, ενώ η χώρα, οφεικεί χρόνο πέρυ την έκδοση της κοινοτικής οδηγίας, είχε ενεργοποιή πλήρη πρόταση και κανονισμό (Κ.Ο.Χ.Ε.Σ.Ε.). Το Τ.Ε.Ε., ως τεχνικός σύμβουλος της πολιτείας και εκπροσωπώντας τα 106.000 πλέον μέλη του, συνέβαλε καθοριστικά στη σύνταξη του Κ.Εν.Α.Κ και των τεχνικών οδηγιών του Τ.Ε.Ε. (Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.), οι οποίες εξειδικεύουν τα πρότυπα των μελετών και των επιθεωρήσεων της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων στα ελληνικά κλιματικά και κτηριακά δεδομένα. Γι’αυτό το λόγο, ενεργοποιήσε περισσότερους από εκατό επιστήμονες διαφόρων ειδικοτήτων, οι οποίοι ανέπτυξαν και ολοκλήρωσαν τις προδιαγραφές και θέσπισαν τις βάσεις, ώστε το αρχείο των εγχειριδίων εξοικονόμησης ενέργειας να είναι πολλαπλά, δηλαδή: • να είναι η ενεργειακή επιθεώρηση μια ουσιαστική διερεύνηση εφαρμογής του κτηριακού αποθέματος και όχι μια γραφειοκρατική, τυπική διαδικασία και • να αλλάξει η ενεργειακή μελέτη με τις σύγχρονες διακριτές μελέτες αρχιτεκτονικών, στατικών και ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων και να εντάξει στην ανάπτυξη των μελετών την ουσιαστική συνεργασία και το κοινό σχεδιασμό, οι συμβαλλόμενοι, δηλαδή, της σύγχρονης αρχιτεκτονικής με την τεχνολογία. Αξίζει να επισημανθεί η καινοτομία εισαγωγής της διεπιστημονικής αρχιτεκτονικής κτηρίων, μέσω των Κ.Εν.Α.Κ και των Τ.Ο.Τ.Ε.Ε., στο σχεδιασμό των κτηρίων μας. Οφείλουμε να ευχαριστήσουμε όλους τους συναδέλφους, και τους υπολοίπους επιστημονικούς άλλων ειδικοτήτων, που με άοκνο και επίμονη και κυρίως εθελοντική εργασία συνέβαλαν καθοριστικά στη διαμόρφωση του Κ.Εν.Α.Κ και των Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. Ιδιαίτερα, θα ήθελα να ευχαριστήσω τη συμβολή των παρακάτω συναδέλφων, τους οποίους και ευχαριστώ αλφαβητικά: • Γαρίβα Αθηνά, Μ.Μ., που καθ’ όλη τη διάρκεια της προσπάθειας αυτής του Τ.Ε.Ε. κατέβαλε υπεράνθρωπες προσπάθειες • Πάσχος Αλ., ΧΜ. στέλεχος Υ.Π.Ε.Κ.Α., που στήριξε πολύπλευρα την προσπάθεια του Τ.Ε.Ε. • Ευστάθιος Απόστολος, Μ.Μ., και την επιτροπή Κ.Εν.Α.Κ του Τ.Ε.Ε., που επίσχεσαν και στήριξη τη μεθόδο του κυρίου αναφοράς • Λάσκος Κώστας, Π.Μ. • Μαντά Δημήτρη, Μ.Μ. • Μπαρδάκλ Κωνσταντίνο, Μ.Μ., διευθυντή Ερευνών Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και • τον Αναστάσιο Δημήτρη, αναπληρωτή καθηγητή του Α.Π.Θ. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 6 [Page 6 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/6.png) - • τα στελέχη του Κ.Α.Π.Ε., • τα στελέχη του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών. Το Τ.Ε.Ε., υπεύθυνο για την έως σήμερα συμβολή του, δεσμεύεται για τη συνέχιση της έκδοσης νέων Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. και την αναβάθμιση των υπαρχουσών. Το εγχείρημα της εξοικονόμησης ενέργειας, του μεγαλύτερου εγχειριδίου ενεργειακού κόστους της χώρας μας, μπορεί να αποτελέσει την αρχή της προσπάθειάς μας για την ανάταξη του περιβάλλοντος για την αναβάθμιση των φυσικών και τεχνητών συνθηκών της ποιότητας της ζωής μας, για μια νέα παραγωγική δομή, για την ανάπτυξη της χώρας μας. Ο πρόεδρος του Τ.Ε.Ε. Χρήστος Σπίρτζης --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 7 [Page 7 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/7.png) - ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΟΡΙΣΜΟΙ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΣΗΘ) 1.1 ΓΕΝΙΚΑ 1.2 ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΗΘ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΑΠΟ ΤΟ 1970 ΕΩΣ ΤΟ 2010 1.3 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΣΗΘ 2. ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ, ΣΗΘ, ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 3. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΗΘ 3.1 ΓΕΝΙΚΑ 3.2 ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ 3.2.1 ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ 3.2.1.1 ΑΕΡΙΟΜΗΧΑΝΕΣ ΚΥΚΛΟΥ OTTO ΜΕ ΛΕΒΗΤΑ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 3.2.1.2 ΜΗΧΑΝΗ DIESEL ΚΑΙ ΛΕΒΗΤΑΣ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΠΑΡΟΧΗ ΖΝΧ Η ΑΤΜΟΥ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ 3.2.2 ΑΕΡΙΣΤΡΟΒΙΛΟΙ 3.2.3 ΜΙΚΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ (MICROTURBINE) 3.2.4 ΚΥΚΛΟΣ ORC 3.2.5 ΜΗΧΑΝΗ STIRLING 3.2.6 ΚΥΨΕΛΕΣ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 3.2.7 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟ 3.2.8 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΓΙΑ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΕΙΔΗ ΚΤΙΡΙΩΝ 3.3 ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΡΙΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΓΙΑ ΚΑΛΥΨΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ, ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ 3.3.1 ΓΕΝΙΚΑ 3.3.2 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ 3.3.3. ΨΥΞΗ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΝΕΡΟΥ-ΔΙΑΛΥΜΑ ΒΡΩΜΙΟΥΧΟΥ ΛΙΘΙΟΥ (LiBr) 3.3.4. ΨΥΞΗ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΜΜΩΝΙΑΣ-ΝΕΡΟΥ (NH₃-H₂O) 3.3.5 ΣΥΝΟΨΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 8 [Page 8 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/8.png) - 3.3.6. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΗΘ ΜΕ ΨΥΚΤΗ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ------------------------------------------------------------------------------------- 3.3.7. ΨΥΞΗ ΜΕ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.3.7.1ΠΡΟΣΡΟΦΗΤΕΣ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.3.7.ΨΥΚΤΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.3.7.3ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΨΥΚΤΩΝ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗΣ ----------------------------------------------------------------------------------- 3.3.7.4ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕ ΨΥΚΗ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ------------------- 4. ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΑΕΡΙΑ ΚΑΥΣΙΜΑ -------------------------------------------------------------- 4.1. ΓΕΝΙΚΑ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.2. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Φ.Α.------------------------------------------------------------------------------------------------ 4.3. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΓΡΑΕΡΙΟΥ ----------------------------------------------------------------------------------------- 4.4. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ------------------------------------------------------------------------------------------- 4.6 ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ---------------------------------------------------------------------- 4.7. ΙΣΧΥΟΝΤΕΣ ΤΕΧΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Φ.Α.------------------------------------------------------- 5.ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ------------------------- 5.1. ΓΕΝΙΚΑ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5.2. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ------------------------------------------------------------------------ 5.3. ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ---------------------------------------------------------------------- 5.4 ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΗ ΧΑΜΗΛΗ ΤΑΣΗ ------------------------------------------------------------------ 5.5 ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΤΑΣΗ ---------------------------------------------------------------------- 6. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ------------------------ 6.1. ΓΕΝΙΚΑ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6.2. ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΓΟΡΑΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ------------------------------------------------------------ 7. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΣΗΘ --------------------------------------------------------------------------------------- 7.1. ΓΕΝΙΚΑ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7.2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΗΘ ------------------------------------------------------------------ 7.3. ΘΟΡΥΒΟΣ ΚΑΙ ΚΡΑΔΑΣΜΟΙ ΑΠΟ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ -------------------------------------------- 8. ΔΙΑΣΤΑΘΕΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ [14] --------------------------------------------------------- 8.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8.2. ΕΠΙΛΟΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΗΘ -------------------------------------------------------------------------------------------------- 8.3. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΓΙΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΗΘ ------------------------------------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 9 [Page 9 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/9.png) - 8.3.1. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΟΡΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΗΘΟ 8.3.2. ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΟΡΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΗΘΟ 8.3.3. ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΟΥΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8.4. ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΗΘΟ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ 8.4.1. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ 8.4.2 ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ 8.5. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΗΘΟ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ 9. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΣΗΘΟ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ [15] 9.1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 9.2. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ 9.2.1. ΚΤΗΡΙΟ ΚΛΙΝΙΚΗΣ 9.2.2. ΞΕΝΟΔΟΧΕΙΟ 9.2.3. ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟ 10. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘΟ 10.1. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΗΣ ΣΗΘΟ 10.2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΟΚΙΜΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΗΣ ΣΗΘΟ 10.3. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ ΑΠΟ ΜΟΝΑΔΑ ΣΗΘΟ 11. ΕΠΙΛΟΓΟΣ [17] 12. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι Π.1.1. ΠΡΟΤΥΠΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘΟ Π.1.2. ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ Π.2. ΠΙΝΑΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ Π.2.1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΥΠΑΡΧΟΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ [15] Π.2.2. ΤΥΠΙΚΗ ΗΜΕΡΑ: ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (KWH/ MWH) Π.2.3. ΤΥΠΙΚΗ ΗΜΕΡΑ: ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (KWH/ MWH) Π.2.4. ΤΥΠΙΚΗ ΗΜΕΡΑ: ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (KWH/ MWH) Π.2.5. ΜΗΝΙΑΙΑ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΚΑΥΣΙΜΩΝ (KWH/ MWH) --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 10 [Page 10 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/10.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙ∆Α ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49065 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙΙ Π.3. ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 11 [Page 11 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/11.png) - 49066 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ ΑΔΔ Αυτόματος Διακόπτης Διακοπής ΑΔΓ Αυτόματος Διακόπτης Γεννήτριας ΑΘΙ Ανώτερη Θερμογόνος Ικανότητα ΖΝΧ Ζεστό Νερό Χρήσης ΗΕ Ηλεκτρική Ενέργεια ΚΘΙ Κατώτερη Θερμογόνος Ικανότητα ΜΤ Μέση Τάση ΣΗΘ Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού & Θερμότητας ΣΗΘΥΑ Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού & Θερμότητας Υψηλής Απόδοτικότητας ΣΚΣ Σημείο Κοινής Σύνδεσης ΣΣΔ Σημείο Σύνδεσης Δίκτυο ΦΑ Φυσικό Αέριο ΧΤ Χαμηλή Τάση ΨΑ Ψύξης Απορρόφησης MR-IND Metering and regulating Station - Industrial MRS Measuring & Regulating Station ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ Qα = ανακτώμενη θερμότητα από τον εναλλάκτη των χιτωνίων Qκ = ανακτώμενη θερμότητα από τα καυσαέρια μέσω του λέβητα Qμηχ = απορριπτόμενη θερμότητα στο περιβάλλον από τη μηχανή Qκασ = απορριπτόμενη θερμότητα στο περιβάλλον από τα καυσαέρια Qσ = χρήσιμη θερμική ενέργεια = Qα + Qκ Q = η προσδιδόμενη θερμότητα W = η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια Nm³ = Normal Conditions m³ – Κανονικές Συνθήκες 1 atm 0 °C Sm³ = Standard Conditions m³ – Πρότυπες Συνθήκες 1 atm, 15,5 °C --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 12 [Page 12 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/12.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49067 ΟΡΙΣΜΟΙ Για την καλύτερη κατανόηση των τεχνικών όρων που παρατίθενται στην παρούσα Τεχνική Οδηγία, δίνονται οι παρακάτω ορισμοί, σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία και τους ορισμούς της επιστήμης: • Αυτοπαραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας: Εκείνος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια για την κάλυψη των δικών του αναγκών και διακρίνεται σε «συνδεδεμένο» ή «αυτόνομο» ανάλογα εάν ο σταθμός είναι συνδεδεμένος ή όχι με το Δίκτυο. • Ανεξάρτητος παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας: Εκείνος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια και τη διαθέτει αποκλειστικά στο Δίκτυο. • Αργές Μεταβολές της Τάσης: Είναι οι μεταβολές της τάσης «μόνιμης κατάστασης», οι οποίες εκφράζονται από τις μέσες τιμές 10 λεπτών της ώρας της τάσης (όπως προβλέπεται στο πρότυπο ΕΝ 50160) και μπορεί να οφείλονται σε οποιεσδήποτε διακυμάνσεις της ισχύος εξόδου των εγκαταστάσεων παραγωγής ή σε μεταβολές του φορτίου του δικτύου. Συχνά χρησιμοποιείται η εκατοστιαία μεταβολή της τάσης, ε(%), η οποία εκφράζει τη μεταβολή της τάσης ανηγμένη επί της ονομαστικής τάσης του δικτύου: ε(%)=100 * ΔU / Uο Εάν ΔU είναι η προκαλούμενη πτώση ή ανύψωση της τάσης επί της σύνθετης αντίστασης βραχυκυκλώσεως του δικτύου εξαιτίας του ρεύματος της σχετικής εγκατάστασης παραγωγής, όπως υπολογίζεται από την επίλυση του ανά φάση ισοδύναμου κυκλώματος, πρέπει να χρησιμοποιείται η ονομαστική ισοχή τάση και ισχύει: Iφ = Vc / (Zσ) Σημειώνεται ότι για τις συνδέσεις χρηστών στο δίκτυο χαμηλής τάσης (ΧΤ), το σημείο σύνδεσης στο δίκτυο (ΣΣΔ) συνήθως συμπίπτει με το σημείο κοινής σύνδεσης (ΣΚΣ) και είναι το σημείο εκείνο στο οποίο γίνεται η σύνδεση του καλωδίου παροχής στη γραμμή διανομής. Για την επιλογή του ΣΣΔ μιας νέας σύνδεσης εξετάζεται αρχικά η δυνατότητα σύνδεσης στο πλησιέστερο σημείο του υφιστάμενου δικτύου ΧΤ. Εάν αυτό δεν είναι επιτρεπτό, εξετάζεται η δυνατότητα σύνδεσης σε πλησιέστερο προς το υποσταθμό μέσης τάσης-χαμηλής τάσης (ΜΤ/ΧΤ) σημείο, μέχρι τους ζυγούς ΧΤ. Εάν και πάλι δεν πληρούνται όλες οι απαιτήσεις, η σύνδεση πραγματοποιείται με την κατασκευή ενός νέου υποσταθμού ΜΤ/ΧΤ σε κατάλληλη θέση. • Δείκτης Wobbe: Ο δείκτης Wobbe (Iw) ή αριθμός Wobbe είναι δείκτης της εναλλαξιμότητας εναλλακτικών των αερίων καυσίμων, όπως το φυσικό αέριο, υγραέριο (LPG), και του φυσικού αερίου της πόλης και ορίζεται ως: --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 13 [Page 13 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/13.png) - Ιγ = \frac{V_e}{\sqrt{G_e}}\n\nόπου\nV_e είναι η ανώτερη θερμογόνος ικανότητα (ΑΘΙ) του αερίου καυσίμου\nG_e είναι το ειδικό βάρος του αερίου καυσίμου.\n\nΔιακρίνουμε τον ανώτερο (Is) και τον κατώτερο δείκτη Wobbe (II).\n\nΟ δείκτης Wobbe χρησιμοποιείται για να συγκρίνει το ενεργειακό αποτέλεσμα της καύσης αερίων καυσίμων διαφορετικής σύστασης σύνθεσης σε μια συσκευή. Αν δύο καύσιμα έχουν ταυτόσημο δείκτη Wobbe, με δεδομένη πίεση η παρεχόμενη ενέργεια θα είναι η ίδια. Κατά κανόνα, παραλλαγές τους μέχρι ποσοστού 5% επιτρέπονται.\n\nΟ δείκτης Wobbe συνήθως εκφράζεται σε BTU/ft³ ή MJ/ Sm³ (1000 BTU/ft³= 37,3 MJ/Sm³). Στην περίπτωση του φυσικού αερίου (ΦΑ) (μορφική μάζα 17 g/mol), η τυπική τιμή του δείκτη είναι περίπου 1.050 BTU/ft³ και με τη σχετική, ως προς τον αέρα, πυκνότητα του ΦΑ περίπου 0,59, δίνοντας ένα χαρακτηριστικό δείκτη Wobbe, 1.367 BTU/ft³ (51 MJ/m³). Υπάρχουν τρεις ομάδες ή «οικογένειες» καυσίμων αερίων που έχουν συμφωνηθεί διεθνώς με βάση το δείκτη Wobbe:\n- οικογένεια 1: καλύπτει τα μεταποιημένα αέρια\n- οικογένεια 2: καλύπτει το φυσικό αέριο\n- οικογένεια 3: καλύπτει το υγραέριο αέριο πετρελαίου (LPG).\n\nΤα χαρακτηριστικά της κάθε οικογένειας συνοψίζονται ακολούθως (Πίνακας 1).\n\nΠίνακας 1 Οικογένειες καυσίμων\n\n
ΟικογένειαΤύπος αερίουΕύρος δείκτη Wobbe (MJ/Sm³)
1Αέρια πόλης /Συνθετικά αέρια22.5 – 30
2 LΦΑ39 – 45
2 HΦΑ45.5 – 55
3LPG73.5 – 87.5
\n\n- Ενέργεια καυσίμου, Fc: Το σύνολο της ενέργειας καυσίμου (ή καυσίμων) που καταναλώνεται από τη μονάδα ΣΗΘ για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας Ecomb και της χρήσιμης θερμικής ενέργειας, Ηuse. Διευκρινίζεται ότι η ενέργεια αυτή υπολογίζεται με βάση την κατώτερη θερμογόνο ικανότητα (KΘΙ) του καυσίμου.\n- Ηλεκτρική ενέργεια από συμπαραγωγή, Ecomb: Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στο πλαίσιο μιας διεργασίας συνδυάσεως για την παραγωγή χρήσιμης θερμικής ενέργειας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 14 [Page 14 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/14.png) - και υπολογίζεται σύμφωνα με τη μεθοδολογία όπως αυτή περιγράφεται στην Υ.Α. 15641/14.07.2009, άρθρο 6 (ΦΕΚ Β’ 1420). • Χρήσιμη θερμική ενέργεια, H χρήσ: Η θερμική ενέργεια που παράγεται στο πλαίσιο διεργασίας συμπαραγωγής, προκειμένου να ικανοποιήσει μια οικονομικά δικαιολογημένη ζήτηση για θέρμανση ή ψύξη, η οποία καθορίζεται ως η ζήτηση που δεν υπερβαίνει τις ανάγκες θέρμανσης ή ψύξης και η οποία διαχωρίζεται δεκατοστιαίως από διαδικασίες παραγωγής χρήσιμων μορφών ενέργειας διαφορετικές από τη συμπαραγωγή. • Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης, η ε: Ο λόγος της ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχεται από τη μονάδα ΣΗΘ προς την ενέργεια καυσίμου, Fc, που καταναλώνεται από τη μονάδα ΣΗΘ για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας. Εφαρμογή και της χρήσιμης θερμικής ενέργειας, H χρήσ. \[ \eta_e = \frac{E_{\text{el}}}{F_c} \] • Θερμικός βαθμός απόδοσης η th: Ο λόγος της χρήσιμης θερμικής ενέργειας που προέρχεται από συμπαραγωγή H χρήσ προς την ενέργεια καυσίμου, Fc, που καταναλώνεται από τη μονάδα, για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας. Εφαρμογή και της χρήσιμης θερμικής ενέργειας, Η χρήσ. \[ \eta_{\text{th}} = \frac{H_{\text{use}}}{F_c} \] • Ολικός βαθμός απόδοσης η: Το άθροισμα του ηλεκτρικού και του θερμικού βαθμού απόδοσης. \[ \eta = \eta_e + \eta_{\text{th}} \] • Κατάσταση λειτουργίας πλήρους συμπαραγωγής: Η κατάσταση λειτουργίας κατά την οποία η μονάδα ΣΗΘ παράγει τη μέγιστη τεχνικά δυνατή χρήση θερμώτητας και, συγκεκριμένα, όταν επιτυγχάνεται ολικός βαθμός απόδοσης τουλάχιστον του 80% εάν είναι α) τυπικού συνδυασμένου κύκλου αεριοστρόβιλος με ανάκτηση θερμότητας ή β) ατμοστρόβιλος συμπύκνωσης - απομάστευσης, ή τουλάχιστον έως με 75% εάν είναι οποιουδήποτε άλλου τύπου. • Κατώφλι του ηλεκτρικού βαθμού απόδοσης, η ετ: Η ελάχιστη τιμή του ηλεκτρικού βαθμού απόδοσης μονάδας ΣΗΘ, προκειμένου να θεωρείται ότι η μονάδα βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας πλήρους συμπαραγωγής. Για συστήματα, εκτός συνδυασμένου κύκλου αεριοστρόβιλου με ανάκτηση θερμότητας και ατμοστρόβιλου συμπύκνωσης-απομάστευσης, η ετ = 75%. • Λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια, ε (Power-to-HeatRatio PΗ/Η ή σ): Ο λόγος της ηλεκτρικής ενέργειας από συμπαραγωγή προς τη χρήσιμη θερμική ενέργεια, υπό κατάσταση λειτουργίας πλήρους συμπαραγωγής, όπως υπολογίζεται με χρήση των λειτουργικών δεδομένων της συγκεκριμένης μονάδας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 15 [Page 15 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/15.png) - • Μονάδα συμπαραγωγής: Η μονάδα, η δυνάμενη να λειτουργεί κατά τον τρόπο της συμπαραγωγής. • Μοναδιαία Εγκατάσταση Συστήματος ΣΗΘ: Είναι μια εγκατάσταση που περιλαμβάνει μία μονάδα ΣΗΘ, συμπεριλαμβανομένων και όλων των απαιτούμενων για τη λειτουργία της ηλεκτρικών διατάξεων και συσκευών. Το όριο της μοναδιαίας εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ είναι το σημείο στο οποίο είναι συνδεδεμένη με άλλη μοναδιαία εγκατάσταση ή με την υπόλοιπη εγκατάσταση του Χρήστη ή με το Δίκτυο Διανομής. • Παραγωγή από συμπαραγωγή: Το άθροισμα της ηλεκτρικής ή και μηχανικής ενέργειας και της χρήσιμης θερμικής ενέργειας που παράγονται από τη συμπαραγωγή. • Περίοδος αναφοράς: Η χρονική περίοδος για την οποία ζητείται ο υπολογισμός της ηλεκτρικής ενέργειας από συμπαραγωγή και του βαθμού απόδοσης της συμπαραγωγής. • Σημείο Κοινής Σύνδεσης (ΣΚΣ): Είναι το πλησιέστερο προς τον εξοπλισμό του συστήματος ΣΗΘ σημείο του δικτύου διανομής, στο οποίο συνδέεται (ή μπορεί να συνδεθεί μελλοντικά) άλλος χρήστης του (Καταναλωτής ή Παραγωγός). Αυτό είναι το σημείο στο οποίο το διασυνδεδεμένο δίκτυο του παραγωγού συναντά το ‘κανονικό’ δίκτυο. Πρέπει να σημειωθεί ότι το ΣΚΣ αποτελεί το σημείο αναφοράς για τον προσδιορισμό των προκαλούμενων επιπτώσεων στη λειτουργία του δικτύου από την εγκατάσταση παραγωγής. • Σημείο Σύνδεσης στο Δίκτυο (ΣΣΔ): Είναι το σημείο του δικτύου Διανομής Μέσης Τάσης (ΜΤ) ή Χαμηλής Τάσης (ΧΤ) στο οποίο συνδέεται ο εξοπλισμός του συστήματος ΣΗΘ (Παραγωγός) και ευρίσκεται πάντοτε στην έξοδο του. Το ΣΣΔ εξασφαλίζει η διάταξη μέτρησης της ενέργειας την οποία απορροφά η εγκατάσταση του αντίστοιχου καταναλωτή από το δίκτυο διανομής. Το ΣΣΔ αποτελεί το φυσικό όριο διαχωρισμού των αρμοδιοτήτων και της ευθύνης μεταξύ του Διαχειριστή του Δικτύου (το 2011:η ΔΕΗ Α.Ε.) και του ιδιοκτήτη του συστήματος ΣΗΘ. Για το δίκτυο ΜΤ, αυτό το φυσικό όριο είναι οι ακροδέκτες των μετασχηματιστών (Μ/Σ) έντασης της μέτρησης προς την πλευρά του παραγωγού. Γενικά, το ΣΣΔ και το ΣΚΣ μπορεί να είναι διαφορετικά. • Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας (ΣΗΘ): Η ταυτόχρονη παραγωγή χρήσιμης θερμικής ενέργειας και ηλεκτρικής ή/και μηχανικής ενέργειας από την ίδια αρχική ενέργεια, στο πλαίσιο μιας ίδιας διεργασίας. • Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Αποδοτικότητας (ΣΗΘΥΑ): Για μονάδες μεγάλης κλίμακας, η συμπαραγωγή που εξασφαλίζει εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας τουλάχιστον κατά δέκα τους εκατό (10%) σε σύγκριση με τη χωριστή παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας. Η παραγωγή από μονάδες συμπαραγωγής μικρής και πολύ μικρής κλίμακας, που εξασφαλίζει εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας, ανεξαρτήτως ποσοστού, χαρακτηρίζεται πάντοτε ως ΣΗΘΥΑ • Εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας: Το ποσοστό εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας που παρέχεται από τη ΣΗΘ υπολογίζεται από την παρακάτω εξίσωση --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 16 [Page 16 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/16.png) - Στην παραπάνω εξίσωση, ηth,el και ηth,ref είναι βαθμοί απόδοσης αναφοράς τεχνολογιών ξεχωριστής παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρισμού • Μονάδα συμπαραγωγής μεγάλης κλίμακας μονάδα συμπαραγωγής με εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύ μεγαλύτερη του 1 MWe. • Μονάδα συμπαραγωγής μικρής κλίμακας μονάδα συμπαραγωγής με εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύ ίση ή μικρότερη του 1 MWe. • Μονάδα συμπαραγωγής πολύ μικρής κλίμακας μονάδα συμπαραγωγής με μέγιστη ηλεκτρική ισχύ ίση ή μικρότερη από 50 kWe. • Συντελεστής απώλειας ηλεκτρικής ισχύος, β: Ο συντελεστής που ορίζεται από την εξίσωση: β = - ΔΕe / ΔΗCHP όπου ΔΕe είναι η μεταβολή της ηλεκτρικής ή μηχανικής ενέργειας εξαιτίας μεταβολής ΔΗCHP της χρήσιμης θερμικής ενέργειας της μονάδας συμπαραγωγής. Σε μονάδες ΣΗΘ με αυτορρόφηση συμπύκνωσης – απομάστευσης, θετικό ΔΗchp προκαλεί αρνητικό ΔΕe. Για το λόγο αυτό τίθεται το αρνητικό πρόσημο στην εξίσωση, ώστε η τιμή του β να είναι θετική. Αν και ο συντελεστής β ορίζεται αρχικά για μονάδες με αυτορρόφηση συμπύκνωσης – απομάστευσης, ο ορισμός ισχύει και για οποιοδήποτε σύστημα στο οποίο η αύξηση της παραγωγής χρήσιμης θερμότητας προκαλεί μείωση της παραγωγής ηλεκτρικής ή μηχανικής ενέργειας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 17 [Page 17 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/17.png) - 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΣΗΘ) 1.1 ΓΕΝΙΚΑ Ο συμβατικός τρόπος κάλυψης των ηλεκτρικών και θερμικών φορτίων ενός καταναλωτή ή μιας ομάδας καταναλωτών είναι η αγορά ηλεκτρισμού από το εθνικό δίκτυο και η καύση κάποιου καυσίμου σε λέβητα για την παραγωγή θερμότητας, ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) ή/και ατμού. Όμως, η μέση απόδοση των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα είναι περίπου 35%, που σημαίνει ότι περίπου τα 2/3 της ενέργειας του καυσίμου χάνονται ως θερμότητα στο περιβάλλον. Αυτό, σε συνδυασμό με την καύση πρωτογενών καυσίμων (πετρέλαιο, αέριο, κ.α.) για την παραγωγή θερμικής ενέργειας με αποδόσεις από 70 - 90%, δημιουργούν σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα. Η συνολική κατανάλωση καυσίμων μειώνεται σημαντικά εάν εφαρμοσθεί η Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας – ΣΗΘ (στα Αγγλικά: Cogeneration (Combined Heat and Power, CHP)). Η παραγωγική θερμική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τη θέρμανση κτιρίων, την παραγωγή ΖΝΧ όσο και για την παραγωγή ψύξης, που επιτυγχάνεται με μηχανές απορρόφησης/προσρόφησης, που λειτουργούν με ατμό ή θερμό νερό. Στην περίπτωση που περιλαμβάνεται και παραγωγή ψύξης, η αντίστοιχη διεργασία καλείται Τρι-παραγωγή ή Trigeneration (CombinedCool, HeatandPower, CCHP). Σύμφωνα με το Ν.3734/09, η ΣΗΘ ορίζεται ως: [1] «η ταυτόχρονη παραγωγή χρήσιμης θερμικής ενέργειας και ηλεκτρικής (ή/και μηχανικής) από την ίδια αρχική ενέργεια, στο πλαίσιο μόνο μίας διεργασίας». Μια τυπική σύγκριση, ως προς τον βαθμό απόδοσης, της ΣΗΘ με τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας παρουσιάζεται το Σχήμα 1. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 18 [Page 18 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/18.png) - Σχήμα 1 Ενδεικτική σύγκριση ξεχωριστής παραγωγής ηλεκτρισμού και ενέργειας με ΣΗΘ Η ΣΗΘ έχει συνολική απόδοση έως 90%, μια τιμή που είναι 1 περίπου 30-40% μεγαλύτερη από τον ολικό βαθμό απόδοσης για την ξεχωριστή παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας από συμβατικά καύσιμα, και έτσι προκύπτει μείωση της τάξης του 30-40% στην κατανάλωση πρωτογενών καυσίμων και στις εκπομπές CO2. Η υψηλή αυτή αποδοτικότητα παρέχει μια οικονομικά ελκυστική τεχνολογία για τους ενεργειακούς καταναλωτές, με ταυτόχρονη ζήτηση τόσο για θερμότητα όσο και για ηλεκτρική ενέργεια. 1.2. ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΗΘ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΑΠΟ ΤΟ 1970 ΕΩΣ ΤΟ 2010 Η ΣΗΘ πρωτοεμφανίστηκε στην Ευρώπη και στις Η.Π.Α. στα τέλη του 19ου αιώνα [2]. Κατά τις πρώτες δεκαετίες του 20ου αιώνα, οι περισσότερες βιομηχανίες στις ΗΠΑ και την Ευρώπη είχαν δικές τους μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με ατμοηλεκτρο-στρόβιλο και άνθρακα, ως καύσιμο, όπου πολλές από τις μονάδες αυτές ήταν συμπαραγωγικές. Στην Ευρώπη, μεγάλη ανάπτυξη της ΣΗΘ αναφέρεται στη Δανία, τη Φινλανδία, την Ολλανδία και, που παρουσιάζουν υψηλή ποσοστιαία παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΣΗΘ [3]. Στις χώρες αυτές, εκτός των μονάδων ΣΗΘ σε μεγάλες βιομηχανίες και σε μεγάλους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για την τηλεθέρμανση πόλεων, υπάρχουν σημαντικές εγκαταστάσεις ΣΗΘ στον τριτογενή (νοσοκομεία, ξενοδοχεία, εμπορικά κέντρα, κλ). αλλά και στον οικιακό τομέα. Η ΣΗΘ στην Ελλάδα ξεκινά στις αρχές του 20ου αιώνα (κεραμοποιείο Τσαλαπάτα, Βόλος, που λειτουργούσε μέχρι και τα τέλη της δεκαετίας του 1970). Οι πρώτες σύγχρονες μονάδες --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 19 [Page 19 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/19.png) - ΣΗΘ εγκαταστάθηκαν σε μεγάλες ελληνικές βιομηχανίες στις αρχές της δεκαετίας του '70. Επίσης, ηλεκτροπαραγωγικές μονάδες της ΔΕΗ τροποποιήθηκαν κατάλληλα, ώστε να καλύψουν τις θερμικές ανάγκες αστικών περιοχών με δίκτυα τηλεθέρμανσης, όπως αυτές της Κοζάνης, της Πτολεμαΐδας, του Αμυνταίου και, τη δεκαετία του '90, αυτές της Μεγαλόπολης. Οι πρώτες Ελληνικές βιομηχανίες που εγκατέστησαν μονάδες ΣΗΘ ήταν η βιομηχανία ζάχαρης, χορτοπολτός, χαλυβουργίες, καθώς και βιομηχανίες στον τομέα του πετρελαίου. Την περίοδο 1970-1990 άλλαξε ουσιαστικά η κατάσταση των μονάδων ΣΗΘ στις ελληνικές βιομηχανίες, με ποιοτική αλλά και ποσοτική βελτίωση τους. Από τα μέσα της δεκαετίας του 1990, με την άφιξη του φυσικού αερίου (ΦΑ) στην Ελλάδα, αναδείχθηκαν οι δυνατότητες που προσφέρει η ΣΗΘ με χρήση ΦΑ. Σήμερα, λειτουργούν μονάδες ΣΗΘ στη βιομηχανία, στον τριτογενή τομέα (κυρίως σε ιδιωτικά νοσοκομεία, κλινικές και ξενοδοχεία) και καθώς και σε πολυκατοικίες αλλά και κατοικίες. 1.3. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΣΗΘ Η ΣΗΘ βελτιώνει την παροχή ενέργειας προς όλους τους καταναλωτές, ενώ ταυτόχρονα ωφελεί την Εθνική Οικονομία, αφού έχει: • Αυξημένη απόδοση μετατροπής και χρήσης της Ενέργειας. Η ΣΗΘ είναι η πλέον αποδοτικότερη και αποδοτική μορφή ηλεκτροπαραγωγής με τις μικρότερη παραγωγή θερμικής ενέργειας. • Μικρότερες εκπομπές προς το περιβάλλον, ιδιαίτερα του CO₂, του σημαντικότερου αερίου στο οποίο οφείλεται η κλιματική αλλαγή. • Σημαντική εξοικονόμηση οικονομικών πόρων, παρέχοντας πρόσθετη ανταγωνιστικότητα στη βιομηχανία και στις εμπορικές επιχειρήσεις, καθώς η ηλεκτρική ενέργεια και η θερμότητα παρέχονται σε προσιτές τιμές. • Σημαντική ευκαιρία ώστε να προωθηθούν αποκεντρωμένες λύσεις ηλεκτροπαραγωγής, όπου οι σταθμοί ΣΗΘ σχεδιάζονται να ανταποκρίνονται στις ανάγκες των τοπικών καταναλωτών, παρέχοντας υψηλή απόδοση, αποφεύγοντας απώλειες μεταφοράς και αυξάνοντας την ευελιξία στη χρήση του συστήματος. Το πλεονέκτημα αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, όταν το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως κύριο καύσιμο. • Βελτιωμένη ασφάλεια παροχής, που μειώνει τις πιθανότητες οι καταναλωτές να μείνουν χωρίς ηλεκτρική ή και θερμική ενέργεια. • Μειωμένη ανάγκη καυσίμων, σε σχέση με τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, μειώνοντας την εξάρτηση από εισαγωγές. • Αυξημένη απασχόληση, αφού η ανάπτυξη των συστημάτων ΣΗΘ δημιουργεί νέες θέσεις εργασίας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 20 [Page 20 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/20.png) - 2. ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ, ΣΗΘ, ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Το νομικό πλαίσιο που διέπει τη Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας, ΣΗΘ, από τη δεκαετία του ’90 έως το τέλος του 2016, παρουσιάζεται περιληπτικά στον παρακάτω πίνακα. Το πλήρες κείμενο των Νόμων και των Κοινών Υπουργικών Αποφάσεων, ΚΥΑ, δίνονται τόσο στον ιστότοπο της ΡΑΕ όσο και του Ελληνικού Συνδέσμου Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού & Θερμότητας – ΕΣΣΗΘ [1]. | Α/Α | Νόμος / ΚΥΑ | Τίτλος Νόμου / ΚΥΑ | |----|-------------|--------------------| | 1 | N.2244/1994 ΦΕΚ Α’ 168 | «Ρύθμιση θεμάτων ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ και από συμβατικά καύσιμα και άλλες διατάξεις» | Ο νόμος ουσιαστικά καθόρισε την απελευθέρωση, εν μέρει, της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας,Η.Ε., από μονάδες παραγωγής ισχύος μέχρι 50 MWe, οι οποίες αξιοποιούν ΑΠΕ ή είναι μονάδες ΣΗΘ. Δίνεται επίσης η δυνατότητα ΣΗΘ με φυσικό αέριο. Για τους ανεξάρτητους παραγωγούς, ο Ν.2244/94 προέβλεπε τη δυνατότητα ΣΗΘ, με μονάδες συνδυασμένου κύκλου και καύσιμο το Φ.Α. και με ισχύ το πολύ έως και τη θερμική και ψυκτική ισχύ των επιχειρήσεων που εξυπηρετούνται. Για τους αυτοπαραγωγούς, επιτρέπονται η παραγωγή Η.Ε. σε συνδυασμό με παραγωγή θερμότητας / ψύξης με ισχύ ανάλογου του πολύ με τη θερμική και ψυκτική ισχύ των εγκαταστάσεων του αυτοπαραγωγού, εφόσον τροφοδοτείται η ΣΗΘ από συμβατικά καύσιμα, και αντίστοιχα χωρίς περιορισμό ισχύος, εφόσον πρόκειται για ενεργειακή αξιοποίηση υποπροϊόντων βιομηχανικού κυκλώματος ή από ανάκτηση απορριπτόμενης θερμότητας. Στο νόμο επιδιώχθηκε η προώθηση της ΣΗΘ με την απόδοση κινήτρων και την προσπάθεια απλούστευσης των διαδικασιών και ρυθμιστικών θεμάτων σχετικά με τη διάθεση της Η.Ε και τις άδειες εγκατάστασης και λειτουργίας των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Η τιμή αγοράς της Η.Ε. οριζόταν βάσει του αντίστοιχου τιμολογίου της ΔΕΗ και προέβλεπαν για το 60% του εκάστοτε ενέργειας. Στην περίπτωση της ανεξάρτητης ηλεκτροπαραγωγής με μονάδες ΣΗΘ καύσης Φ.Α, η τιμή αγοράς καθορίζονταν βάσει του τιμολογίου της ΔΕΗ και περιείχε σχετικές ενέργειας (70% του αντίστοιχου τιμολογίου της ΔΕΗ) και ακέλεος ισχύος (70% του αντίστοιχου τιμολογίου της ΔΕΗ). Σχετικά με τις άδειες ο Νόμος προέβλεπε τη γνωμοδότηση της ΔΕΗ για την απορρόφηση της Η.Ε. και τον προϋποθέσεων σύνδεσης στο δίκτυο, διατάξεις που καταργήθηκαν με το Ν.2773/1999. | 2 | N.2737/1999 ΦΕΚ Α’ 286 | «Περί της απελευθέρωσης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας» | --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 21 [Page 21 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/21.png) - Με το νόμο αυτό ρυθμίζονται και θέματα ΣΗΘ, σύμφωνα με το πνεύμα της Οδηγίας 98/2/ΕΚ, την οποία ο νόμος ενσωμάτωσε στο εθνικό θεσμικό πλαίσιο. Με το νόμο προβλέπεται η δυνατότητα να δίνεται προτεραιότητα από την κατανομή για τη συμπαραγωγή Η.Ε. και καθορίζονται τα ελάχιστα κριτήρια απόδοσης για μονάδες ΣΗΘ. Επίσης, ο νόμος εισάγει νέες ρυθμίσεις σχετικά με την τιμολόγηση της ηλεκτρικής ενέργειας προερχόμενης από ΑΠΕ ή ΣΗΘ. 3 N.3175/2003 ΦΕΚ Α' 207 «Αξιοποίηση του γεωθερμικού δυναμικού, τηλεθέρμανση και άλλες διατάξεις» Ο νόμος δημιουργεί τις προϋποθέσεις για την αξιοποίηση του γεωθερμικού δυναμικού αλλά και για τη διανομή της θερμικής ενέργειας μέσα από δίκτυα θέρμανσης, περιγράφοντας τη διαδικασία διανομής θερμικής ενέργειας σε ρύθμιση και καθορίζοντας την αδειοδοτική διαδικασία για τη λειτουργία δικτύων διανομής θέρμανσης και ειδικότερα αυτών που σχετίζονται με εγκαταστάσεις ΣΗΘ. Με την άδεια καθορίζονται ο χρόνος ισχύος της, η περιοχή κατασκευής του δικτύου θέρμανσης, η τεχνολογία και οι όροι της διανομής θερμότητας στους καταναλωτές. Αν η θερμική ενέργεια παράγεται από εγκαταστάσεις ΣΗΘ, η Άδεια Διανομής Θερμικής Ενέργειας χορηγείται μαζί με την Άδεια Παραγωγής Η.Ε. 4 ΚΥΑ ΥΠΕΝ-ΥΠΕΧΩΔΕ 4 Νοεμβρίου 2004 «Τροποποίηση και συμπλήρωση της αντιστοίχισης των δραστηριοτήτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τους βαθμούς όχλησης που αναφέρονται στην πολεοδομική νομοθεσία» Η ΚΥΑ αυτή τροποποιεί και συμπληρώνει την αντιστοίχιση των δραστηριοτήτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τους βαθμούς όχλησης που αναφέρονται στην πολεοδομική νομοθεσία. Η ΚΥΑ δίδει το χρόνο προθεσμίας με την αδειοδότηση της ΣΗΘ σε κτίρια, που προηγουμένως απαγορεύονταν λόγω όχλησης. 5 N. 3468/2006 ΦΕΚ Α' 129 «Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) και ΣΗΘ Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ) και λοιπές διατάξεις» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 22 [Page 22 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/22.png) - Ο νόμος εισήγαγε νέο πλαίσιο για τη χορήγηση άδειας, παραγωγής, εγκατάστασης και λειτουργίας των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΣΗΘ Υψηλής Αποδοτικότητας (ΣΗΘΥΑ). Ο νόμος αναφέρεται ρητά στη ΣΗΘ Υψηλής Αποδοτικότητας, όπως αυτή ορίζεται από την ΚΟ 2004/8/ΕΚ, αποτελώντας η αδειοδοτική διαδικασία για επενδύσεις ΣΗΘΥΑ και τίθενται αποκλειστικές προθεσμίες για την έκδοση των αδειών εγκατάστασης και λειτουργίας για έργα ΣΗΘΥΑ. Θεσμοθετείται Κανονισμός Αδειών για την παραγωγή Η.Ε. από ΣΗΘΥΑ. Καθορίζεται η τιμολόγηση της Η.Ε. που παράγεται από ΣΗΘΥΑ και απορροφάται από το Σύστημα ή το Δίκτυο, με σκοπό την απεξάρτηση από τα τιμολόγια της ΔΕΗ και τη διασφάλιση των επενδύσεων. Ο νόμος θέτει νέες βάσεις για την αδειοδότηση έργων ΣΗΘΥΑ, ιδιαίτερα στην έγκριση των περιβαλλοντικών μελετών, θέτει αυστηρότερα κριτήρια για την έγκριση των ΠΠΕΠΕ και συντομότερο χρόνο για την έγκριση των περιβαλλοντικών όρων από τις αρμόδιες κρατικές υπηρεσίες.\n\nΝ. 3734/2009 ΦΕΚ Α’ 8 \n(όπως τροποποιήθηκε με το άρθρο 23 του Ν. 4351/2015)\n\n6\n\n«Προώθηση της συμπαραγωγής δύο ή περισσότερων χρήσιμων μορφών ενέργειας, ρύθμιση ζητημάτων σχετικών με το υδροηλεκτρικό έργο Μεσοχώρας και άλλες διατάξεις»\n\nΟ νόμος εναρμονίζεται πλήρως την Κοινοτική Οδηγία 2004/8/ΕΚ. Βασικός τομέας του νόμου είναι η μέθοδος υπολογισμού της ηλεκτρικής ενέργειας από ΣΗΘ, ο υπολογισμός αποδοτικότητας της ΣΗΘΥΑ. Επίσης σημαντικό σημείο είναι η κατηγοριοποίηση των σταθμών ΣΗΘΥΑ, ως προς το όριο του 1 MW, (μικρή ΣΗΘΥΑ), εγκρίνοντας ή όχι άπαξ, διάφορους τύπους μονάδων διαφόρων κατασκευαστών, για την περιβαλλοντική τους συμπεριφορά. Έτσι, ο κάθε επενδυτής θα υποβάλλει μόνο το έγγραφο έγκρισης της μονάδας ΣΗΘΥΑ, σχετικά με την περιβαλλοντική έγκριση.\n\nΥ.Α. 15060/14.07.2009 και 15641/14.07.2009 ΦΕΚ Β’ 1420\n\n7\n\n«Καθορισμός εναρμονισμένων τιμών αναφοράς των βαθμών απόδοσης για τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας» - «Καθορισμός Λεπτομερειών της μεθόδου υπολογισμού της Η.Ε. από ΣΗΘ και της αποδοτικότητας ΣΗΘΥΑ»\n\nΗ πρώτη ΥΑ (δεν ισχύει πλέον) καθορίζει τις εναρμονισμένες τιμές αναφοράς των βαθμών απόδοσης για τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, τους απαιτούμενους διορθωτικούς συντελεστές για τις τιμές αυτές και η δεύτερη καθορίζει αναλυτικά τον τρόπο υπολογισμού της Η.Ε. από ΣΗΘΥΑ με βάση τις κατευθυντήριες οδηγίες της Κ.Ο. 2004/8.\n\nΝ. 3851/2010 ΦΕΚ Α’ 85\n\n8\n\n«Επιτάχυνση της ανάπτυξης των ΑΠΕ για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και άλλες διατάξεις» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 23 [Page 23 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/23.png) - Ο νόμος ορίζει νέο τρόπο τιμολόγησης της συμπαραγωγής Η.Ε., από σταθμούς ΣΗΘΥΑ έως 1 MW που χρησιμοποιούν Φ.Α. Κύριο λόγο στην τιμολόγηση έχει η μέση τιμή του Φ.Α. (ΜΤΦΑ), καθώς και η απόδοση Η.Ε. του συστήματος ΣΗΘΥΑ. Τροποποιεί επίσης πολλές διατάξεις του Ν. 3468/2006. 9 Υ.Α. 14810/04.11.2011 «Κανονισμός Αδειών Παραγωγής ΦΕΚ Β’ 2373 Ηλεκτρικής Ενέργειας με χρήση ΑΠΕ και μέσω ΣΗΘΥΑ». Η ΥΑ καθορίζει, με αναλυτικό τρόπο, τη διαδικασία για την έκδοση αδειών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ΣΗΘΥΑ. 10 Ν. 4001/2011 «Για τη λειτουργία Ενεργειακών Αγορών ΦΕΚ Α’ 179 Ηλεκτρισμού και Φυσικού Αερίου, για Έρευνα, παραγωγή και δίκτυα μεταφοράς Υδρογονανθράκων και άλλες ρυθμίσεις» Το άρθρο 197 του νόμου αναφέρεται στη ΣΗΘΥΑ και στις αλλαγές που έχουν γίνει σε αρκετά άρθρα του Ν. 3468/2006. 11 Υ.Α. 749/21.03.2012 «Τροποποίηση και συμπλήρωση απόφασης ΦΕΚ Β’ 889 ΥΠΕΝ περί καθορισμού των λεπτομερειών της μεθόδου υπολογισμού της Η.Ε. από ΣΗΘΥΑ και ρύθμιση θεμάτων σχετικών με την αδειοδότηση των μονάδων παραγωγής Η.Ε. από ΣΗΘ και ΣΗΘΥΑ και τη συμμετοχή τους στην Αγορά Η.Ε. και το Σύστημα Εγγυημένων τιμών ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ καθώς και την αποζημίωση αυτών» Η ΥΑ δίνει τις λεπτομέρειες της μεθόδου υπολογισμού της Η.Ε. από ΣΗΘΥΑ και ρυθμίζει θέματα σχετικά με την αδειοδότηση μονάδων ΣΗΘΥΑ καθώς και τη συμμετοχή τους στην Αγορά Η.Ε. και το Σύστημα Εγγυημένων τιμών ΣΗΘΥΑ και την αποζημίωση αυτών. 12 Υ.Α. 23278/23.11.2012 «Συμπληρωματικές Διατάξεις για μονάδες ΦΕΚ Β’ 3108 Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού και Θερμότητας Υψηλής Αποδοτικότητας, τύπος και περιεχόμενο Συμπληρωματικών Συμβάσεων Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας Κατανεμημένων Μονάδων ΣΗΘΥΑ και Τεχνικό Προσάρτημα Μονάδων ΣΗΘΥΑ του Μητρώου Μονάδων ΑΠΕ και ΣΗΘΣ/ΣΗΘΥΑ» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 24 [Page 24 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/24.png) - Με την ΥΑ δημιουργείται Μητρώο Φορέων Πιστοποίησης μονάδων ΣΗΘΥΑ, διάκειται περιεχόμενα Συμπληρωματικών Συμβάσεων και Τεχνικού Προσαρτήματος μονάδων ΣΗΘΥΑ, καθώς και υπολογισμός συμβατικής ποσότητας Ηλεκτρικής Ενέργειας ΣΗΘΥΑ. 13 Ν. 4067/2012 «Νέος Οικοδομικός Κανονισμός» ΦΕΚ Α' 79 Στο νόμο αυτό γίνεται αναφορά για τους τρόπους εγκατάστασης και λειτουργίας συστημάτων ΣΗΘΥΑ σε νέα κτίρια, τόσο για την παραγωγή ΗΕ όσο και θερμικής ενέργειας για θέρμανση και ΖΝΧ. 14 Ν. 4122/2013 «Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων – Εναρμόνιση με την Οδηγία 2010/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου και άλλες διατάξεις» ΦΕΚ Α' 42 Αρκετά άρθρα στο νόμο αφορούν στην ενσωμάτωση συστημάτων ΣΗΘΥΑ σε νέα κτίρια τόσο για την παραγωγή ΗΕ όσο και θερμικής ενέργειας, για θέρμανση και ΖΝΧ, με στόχο τη δημιουργία κτιρίων υψηλής ενεργειακής απόδοσης. 15 ΥΑ Δ5-ΗΛ/Γ/Φ1/οικ.1183/22.01.2013 «Διαδικασία έκδοσης αδειών εγκατάστασης και λειτουργίας σταθμών συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας (ΣΗΘ) και συμπαραγωγής ηλεκτρικού και θερμικού υψηλής αποδοτικότητας (ΣΗΘΥΑ) με χρήση συμβατικών καυσίμων» ΦΕΚ Β' 192 16 Ν. 4254/2014 «Μέτρα στήριξης και ανάπτυξης της Ελληνικής Οικονομίας στο πλαίσιο εφαρμογής του Ν. 4046/2012 και άλλες διατάξεις» ΦΕΚ Α' 85 Στο νόμο αυτό – Υποπαράγραφος ΙΓ.1, 2, 3, 5 & 8 - αφορούν το καθεστώς στήριξης της ΣΗΘΥΑ, με τιμές αναφοράς, που βασίζονται σε μεθοδολογία, που περιλαμβάνει ένα σταθερό τμήμα ανά κατηγορία ΣΗΘΥΑ και τον συντελεστή ρύθμισης, που προκύπτει με βάση τους βαθμούς απόδοσης της εγκατάστασης και την τρέχουσα τιμή αγοράς Θ.Α. 17 ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 2015/2402 ΤΗΣ ΕΥΡ. ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ «Εναρμονισμένες τιμές αναφοράς» Αναθεώρηση των εναρμονισμένων τιμών αναφοράς ως προς την απόδοση για τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, κατ’ εφαρμογή της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ. 18 Ν. 4342/2015 «Συναρμοδιότητες ρυθμίσεις, εναρμόνιση στο Ελληνικό Δίκαιο της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 25 [Page 25 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/25.png) - ΦΕΚ Α’ 143 tου Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 25ης Οκτωβρίου 2012 «Για την ενεργειακή απόδοση, την τροποποίηση των Οδηγιών 2009/125/ΕΚ και 2010/30/ΕΕ και την κατάργηση των Οδηγιών 2004/8/ΕΚ και 2006/32/ΕΚ», όπως τροποποιήθηκε από την Οδηγία 2013/12/ΕΕ του Συμβουλίου της 13ης Μαΐου 2013 «Για την προσαρμογή της Οδηγίας 2012/27/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου για την ενεργειακή απόδοση, λόγω της προσχώρησης της Δημοκρατίας της Κροατίας και άλλες διατάξεις.» Με το νόμο ενσωματώθηκε η Οδηγία 2012/27/ΕΕ2009/27/ΕΕ (με την οποία καταργήθηκε η Οδηγία 2004/8/ΕΚ). 19 N. 4414/2016 ΦΕΚ Α’ 149 «Νέο καθεστώς στήριξης των σταθμών παραγωγής Η.Ε. από ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ-Διατάξεις για το νομικό και λειτουργικό διαχωρισμό των κλάδων προμήθειας και διανομής στην αγορά του ΦΑ και άλλες διατάξεις» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 26 [Page 26 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/26.png) - Ο νόμος εφαρμόζεται ένα νέο καθεστώς στήριξης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ, με βασική επιδίωξη τη σταδιακή ενσωμάτωση και συμμετοχή των νέων μονάδων ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και της βελτίωσης η οικονομική τους αποδοτικότητα στη βάση της υποστήριξης λειτουργίας της παραγωγής ενέργειας που λαμβάνουν τα εν λόγω έργα. Ειδικότερα προβλέπονται συγκεκριμένες διατάξεις για τον υπολογισμό της διαφορετικής προσέγγισης των έργων που έχουν υποχρέωση συμμετοχής στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και τα όρια σε επίπεδο εγκατεστημένης ισχύος των σταθμών που εξαιρούνται από τις υποχρεώσεις αυτές και τι ισχύει για τις περιπτώσεις αυτοπαραγωγών (παρ. 5 και παρ. 1δ του άρθρου 3). Στο άρθρο 4 και στην παράγραφο 1θ αναφέρονται οι Τιμές Αναφοράς σε €/MWh για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για τις διαφορετικές κατηγορίες σταθμών ΣΗΘΥΑ. Επιπρόσθετα στο άρθρο 4 και στην παράγραφο 1κ και 1στ περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος προσδιορισμού του ΜΤΑΘ, ο μαθηματικός τύπος που εφαρμόζεται για την Προσαρμογή Τιμής (Π.Τ.), η οποία προκύπτει με βάση τους πρότυπους βαθμούς απόδοσης της εγκατάστασης και την τρέχουσα τιμή αγοράς φυσικού αερίου, καθώς και η διαδικασία με την οποία καθορίζεται για τον αντίστοιχο σταθμό Σ.Η.Θ.Υ.Α. ο ενεργειακός χώρος χρήστης Φ.Α. είναι πελάτης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή όχι, καθώς και σε ποια από τις κατηγορίες του άρθρου 3 της Υ.Α. 15641/14.7.2009 ανήκεται ο σταθμός αυτός, ενώ στην παράγραφο 16 παρατίθενται πίνακες με τους πρότυπους βαθμούς αναφοράς που λαμβάνονται υπόψη. 20 Ν. 4425/2016 ΦΕΚ Α’ 185 «Επείγουσες ρυθμίσεις των Υπουργείων Οικονομικών, Περιβάλλοντος και Ενέργειας, Υποδομών, Μεταφορών και Δικτύων και Εργασίας, Κοινωνικής Ασφάλισης και Κοινωνικής Αλληλεγγύης για την εφαρμογή της συμφωνίας δημοσιονομικών στόχων και διαρθρωτικών μεταρρυθμίσεων και άλλες διατάξεις» Το άρθρο 13 του νόμου αναφέρεται στον τρόπο (με συμβάσεις) πώλησης της Η.Ε. από ΣΗΘΥΑ, εφόσον οι μονάδες είναι διασυνδεδεμένες με το δίκτυο καθώς και τους κώδικες της Αγοράς που αφορούν την προτεραιότητα που δίνει ο Διαχειριστής σε συστήματα ΣΗΘΥΑ κατά την κατανομή του φορτίου. 21 Υ.Α. 187480/07.12.2016 ΦΕΚ Β’ 3955 «Μεθοδολογία υπολογισμού της ειδικής τιμής αγοράς τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας υψηλής απόδοσης, κριτήρια και περιορισμοί χορήγησης της προσόδους ανάπτυξης» --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 27 [Page 27 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/27.png) - 49082 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β' 4003/17.11.2017 ετοιμότητας συμμετοχής στην αγορά και διαδικασία χορήγησης της, καθώς και διαδικασία αδειοδότησης της λειτουργικής ενίσχυσης για τους σταθμούς που έχουν λάβει επενδυτική ενίσχυση κατ’ εφαρμογή των άρθρων 3, 5 και 6 του Ν. 4414/2016. Η ΥΑ παρουσιάζει την αναλυτική μεθοδολογία υπολογισμού της ειδικής τιμής αγοράς για σταθμούς ΣΗΘΥΑ με εγκατεστημένη ισχύ ίσης και μεγαλύτερης των 500kW, και τα κριτήρια και περιορισμούς χορήγησης της προσαύξησης ανάπτυξης ετοιμότητας συμμετοχής στην αγορά για τους σταθμούς αυτούς, καθώς και τη μεθοδολογία αδειοδότησης της λειτουργικής ενίσχυσης σε περίπτωση λήψης επενδυτικής ενίσχυσης για όλους τους σταθμούς ΣΗΘΥΑ. 22 Υ.Α. 187701/12.12.2016 ΦΕΚ Β' 4068 «Τύπος και περιεχόμενο συμβάσεων λειτουργικής ενίσχυσης σταθερής τιμής σταθμών ΑΠΕ και ΣΗΘΥΑ (πλην υβριδικών σταθμών) στο διασυνδεδεμένο Σύστημα και το διασυνδεδεμένο Δίκτυο, σύμφωνα με την παρα 3 του άρθρου 10 του Ν. 4414/2016» Η ΥΑ παρουσιάζει λεπτομερώς τον τύπο και το περιεχόμενο σύμβασης λειτουργικής ενίσχυσης, με σταθερή τιμή, σταθμών ΣΗΘΥΑ στο διασυνδεδεμένο Σύστημα και το διασυνδεδεμένο Δίκτυο της χώρας με εγκατεστημένη μικρότερη των 500kW. 23 Υ.Α. 187706/12.12.2016 ΦΕΚ Β' 4072 «Τύπος και περιεχόμενο Συμβάσεων λειτουργικής Ενίσχυσης Διαφορετικής Προσαύξησης Σταθμών Α.Π.Ε. και Σ.Η.Θ.Υ.Α. (πλην υβριδικών σταθμών) στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα και το Διασυνδεδεμένο Δίκτυο, σύμφωνα με την παρα. 3 του άρθρου 9 του Ν.4414/2016» Η ΥΑ παρουσιάζει λεπτομερώς τον τύπο και το περιεχόμενο συμβάσεων λειτουργικής ενίσχυσης, με διαφορετική προσαύξηση, σταθμών ΣΗΘΥΑ στο διασυνδεδεμένο Σύστημα και το διασυνδεδεμένο Δίκτυο της χώρας με εγκατεστημένη ισχύ ίσης και μεγαλύτερης των 500kW. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 28 [Page 28 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/28.png) - 3. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΗΘ 3.1. ΓΕΝΙΚΑ Τα κτίρια χρησιμοποιούν διάφορες μηχανές για εφαρμογή ΣΗΘ, ανάλογα με την κατηγορία του κτιρίου και τα διαθέσιμα καύσιμα για την παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας. Για να χαρακτηριστεί μια επένδυση βιώσιμη, λαμβάνονται υπόψη ως βασικά στοιχεία για την επιλογή του κατάλληλου συστήματος θέρμανσης/ψύξης/ηλεκτρισμού προς εγκατάσταση, οι απαιτήσεις για θέρμανση και ψύξη, το κόστος αγοράς, εγκατάστασης και συντήρησης του συστήματος, καθώς και οι ώρες λειτουργίας του. Οι συνήθεις μονάδες ΣΗΘ για κτίρια, είναι οι ακόλουθες: - Πανδρόσφαιρες μηχανές - Μηχανή Otto (Αεριομηχανές) - Μηχανή Diesel (Πετρελαιομηχανές) - Ατμοστρόβιλος απομόνωσης, σε ιδιαίτερες περιπτώσεις στον κτιριακό τομέα. - Αεριοστρόβιλος με μέτρια ανάκτηση θερμότητας - Μικροστρόβιλος (microturbine) - Μηχανή Stirling και κύκλος Rankine οργανικού μέσου (ORC) - Κυψέλη καυσίμου Τα παραπάνω συστήματα, τα είδη κλιμακας ισχύος τους καθώς και τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους συνοψίζονται στον Πίνακα 2. Πρέπει να σημειωθεί πως τα είδη ισχύος που εμφανίζονται στον πίνακα αφορούν γενικότερα τις διάφορες εφαρμογές των τεχνολογιών σε βιομηχανική κλίμακα. Σε πολλές περιπτώσεις, το εύρος ισχύος που είναι κατάλληλο για εφαρμογή σε κτιριακές εφαρμογές συνεπάγεται εν γένει σημαντικά μειωμένο. Η τελική επιλογή της καταλληλότερης τεχνολογίας ΣΗΘ για μια εφαρμογή βασίζεται σε συγκεκριμένες παραμέτρους ανάλογα με την περίπτωση. Οι κυριότερες είναι: - Κλιμακας ισχύος (ανάλογα με τη ζήτηση θερμότητας και ισχύος) - Διαθεσιμότητα καυσίμων - Απαιτήσεις ευελιξίας (ρόνος εκκίνησης, συμπεριφορά σε μερικά φορτία) - Λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ - Θερμοκρασία ζήτησης θερμότητας - Απαιτήσεις συντήρησης - Κόστος επένδυσης - Κοινωνικοοικονομικό και πολιτικό πλαίσιο Στην τυπολογία των κτιρίων, τα οποία και περιλαμβάνουν κυρίως κατοικίες (μονοκατοικίες ή πολυκατοικίες) και κτίρια υπηρεσιών όπως ξενοδοχεία, εμπορικά καταστήματα, κτίρια γραφείων και νοσοκομεία, η κλίμακας ισχύος των εφαρμογών ΣΗΘ κυμαίνεται τυπικά μέχρι και περίπου 2 MW. Οι εφαρμογές ισχύος μικρότερης των 50 kW συνήθως αφοκαλούνται εφαρμογές μικροσυμπαραγωγής ή αλλιώς μΣΗΘ (μCHP). Για --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 29 [Page 29 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/29.png) - μεγαλύτερης κλίμακας εφαρμογές κάνουμε συνήθως λόγο για «μικρής κλίμακας συμπαραγωγή» (smallsacle CHP). Φυσικά τα όρια όρια μεταξύ ΣΗΘ και μικρής κλίμακας ΣΗΘ και μεταξύ μικρής κλίμακας και μεγαλύτερης κλίμακας ΣΗΘ δεν είναι αυστηρά και κυμαίνονται. Ωστόσο, όπως φαίνεται και στον Πίνακα 2, η κλίμακα ισχύος μιας εφαρμογής αποτελεί ένα βασικό κριτήριο για την επιλογή της καταλληλότερης τεχνολογίας. Επιπλέον, η θερμότητα που παράγεται από ένα σύστημα ΣΗΘ μπορεί να παραχθεί σε διάφορες μορφές, όπως υψηλής ή χαμηλής πίεσης ατμό, θερμό νερό, ή θερμό αέρα. Παράλληλα, με την ενσωμάτωση τεχνολογιών θερμικής ώσης όπως οι τεχνολογίες απορρόφησης και προσρόφησης είναι δυνατή η μετατροπή των μονάδων ΣΗΘ σε μονάδες τριπαραγωγής, με επιπλέον δηλαδή παραγωγή ψύξης. Μια ακόμη βασική παράμετρος που διαχωρίζει τις τεχνολογίες ΣΗΘ είναι ο λόγος της θερμικής προς τη θερμική ισχύ τους. Σε πολλές περιπτώσεις είναι προτιμότερο το σύστημα να σχεδιάζεται ώστε η παραγωγή θερμική και ηλεκτρική ισχύς να είναι κατ’ το δυνατόν ίσες με τις καταναλώσεις που καλείται να καλύψει το σύστημα. Ωστόσο, όταν υπάρχουν πολύ μεγάλες θερμικές καταναλώσεις, είναι σύνηθες το σύστημα ΣΗΘ να λειτουργεί σε υψηλότερο φορτίο, υπερκαλύπτοντας την τοπική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας για την κάλυψή τους. Το μεγαλύτερο εύρος εφαρμογών και τεχνολογιών ΣΗΘ ανήκει στην κατηγορία της μικρής κλίμακας ΣΗΘ, ο οποίος κατά προσέγγιση αναφέρεται σε κλίμακες ισχύος μεταξύ 50-100 kW και 2-10MW. Σε αυτό το εύρος ισχύος, κυριαρχεί η τεχνολογία των πανκαλυβωμένων μηχανών, οι οποίες έχουν σχετικά υψηλούς βαθμούς απόδοσης και χαμηλό κόστος. Ωστόσο, η τεχνολογία απορρόφησης παίζει και αυτή ένα σημαντικό ρόλο, εξασφαλίζοντας ικανοποιητικούς βαθμούς απόδοσης σε κλίμακες της τάξεως των 2MW. Στην κατηγορία περιστρεφόμενης κίνησης, οι μονάδες ΣΗΘ βρίσκονται σε ρόλο απορρόφησης, οι οποίοι μπορούν να εξασφαλίσουν αρκετή βαθμό απόδοσης με την εφαρμογή συγκεντρωτικών κύκλων. οι εφαρμογές απορρόφησης έχουν και αυτές τη θέση στη μικρής κλίμακας ΣΗΘ, ωστόσο το τόσο χαμηλό είναι ισχύος ο βαθμός απόδοσης που προσφέρει χαμηλός. Τέλος, μια ακόμη τεχνολογία είναι οι κυψελίδες καυσίμου. Υπάρχουν πολλά είδη κυψελίδων καυσίμου στην αγορά ή υπό εξέλιξη, ωστόσο πρόκειται για μια τεχνολογία η οποία θα χρειαστεί ακόμα πολλά χρόνια ωσότου αποκτήσει ωριμότητα και εμπορική βιωσιμότητα, λόγω του πολύ υψηλού της κόστους. Παράλληλα, όσον αφορά τη μικρή τη μικρή, αυτή περιλαμβάνει τεχνολογίες που μπορούν να εφαρμοστούν σε μικρά κτήρια ή μονοκατοικίες. Οι κυριότερες τεχνολογίες ΣΗΘ είναι οι μικρές πανκαλυβωμένες μηχανές, ο κύκλος ΟRC, η μηχανή Stirling και οι κυψελίδες καυσίμου μικρής ισχύος. Οι πανκαλυβωμένες μηχανές με μικρή ισχύ, όσον αυτή εντός οικογενειακού καταναλωτικού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εφαρμογή ΣΗΘ σε μικρά κτήρια και έχουν αναπτυχθεί για να λειτουργούν όχι μόνο με φυσικό αέριο, αλλά με αέρια και υγρά βιοκαύσιμα. Μικρότερες μονάδες κάτω των 5 kW μπορούν να βρουν εφαρμογή σε λεβητοστάσεις οικιών. Τέτοιες κλίμακας συστήματα μπορούν επίσης να εγκατασταθούν σε πολυκατοικίες, πάρκα και μικρογραφίες τηλεθέρμανσης. Σε κυρίως οικιακές εφαρμογές μικρής κλίμακας, κυρίερο ρόλο παίζει η μηχανή Stirling, η οποία έχει μικρές --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 30 [Page 30 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/30.png) - απαιτήσεις συντήρησης και υψηλή αξιοπιστία, ενώ μπορεί να λειτουργεί αθόρυβα. Μικρές κυψελίδες καυσίμου έχουν επίσης αναπτυχθεί για αυτή την αγορά και, αν και η τεχνολογία παρουσιάζει ακόμα υψηλό κόστος, έχει σημαντικές προοπτικές να γίνει ανταγωνιστική στο μέλλον. Το βασικό χαρακτηριστικό των τεχνολογιών μικρής κλίμακας ΣΗΘ είναι ο χαμηλός ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης, που καθιστά πολύ σημαντική την αξιοποίηση της παραγόμενης θερμότητας και του θερμικού φορτίου. Η αξιοποίηση της θερμότητας που παράγεται από συστήματα ΣΗΘ ποικίλει. Φυσικά, η ποιότητα της παραγόμενης θερμότητας είναι άμεσα συνδεδεμένη με το βαθμό απόδοσης του συστήματος. Εν γένει, συστήματα που παρέχουν ατμό υψηλής πίεσης έχουν το χαμηλότερο ολικό βαθμό απόδοσης, ενώ στο άλλο άκρο, συστήματα που έχουν σαν στόχο τη θέρμανση άμεσα του περιβάλλοντος μπορούν να ανακτούν θερμότητα από περισσότερες πηγές, όπως θερμική ακτινοβολία από θερμές επιφάνειες, και έτσι παρουσιάζουν υψηλότερο ολικό βαθμό απόδοσης. Πίνακας 2 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τεχνολογιών ΣΗΘ | Σύστημα ΣΗΘ | + | - | | Παλινδρομικές μηχανές | | | | Μηχανές Otto 1 kW to 5 MW | - Υψηλός βαθμός απόδοσης με ευελιξία σε μερικά φορτία - Ταχεία εκκίνηση - Σχετικά μικρό κόστος επένδυσης | - Υψηλό κόστος λειτουργίας - Παραγωγή θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας - Σχετικά υψηλές εκπομπές | | Μηχανές Diesel 100 kW – 20 MW | - Αποτελεσματική δυνατότητα παρακολούθησης φορτίου - Λειτουργία σε υψηλή πίεση | - Απαίτηση ψύξης - Θόρυβος χαμηλής συχνότητας | | Αεριοστρόβιλοι 100kW – 30MW (έως και 500 MW για μεγάλες κλίμακες εφαρμογές) | - Υψηλή αξιοπιστία - Χαμηλές εκπομπές - Διαθεσιμότητα θερμότητας σε υψηλή θερμοκρασία - Δεν υπάρχει απαίτηση ψύξης | - Απαίτηση αέρα υψηλής πίεσης και συμπίεση - Κακή απόδοση σε μερικά φορτία - Μείωση απόδοσης με αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος | | Ατμοστρόβιλοι συμπαραγωγής 150 kW – εκατοντάδες MW | - Υψηλός βαθμός απόδοσης - Εκπομπές κυρίως διοξειδίου του άνθρακα - Δυνατότητα εξαγωγής θερμότητας σε πολλαπλές θερμοκρασίες - Μεγάλος χρόνος ζωής και ασφάλεια - Μεταβλητός λόγος | - Αργή εκκίνηση - Πολύ χαμηλός βαθμός ηλεκτρικού προς θερμικό - Απαίτηση λέβητα ή άλλης πηγής ατμού | --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 31 [Page 31 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/31.png) - 49086 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 Ηλεκτροπαραγωγή, Συνολικός βαθμός απόδοσης Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης Ο ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης ποικίλει ανάλογα με την τεχνολογία ΣΗΘ καθώς και το μέγεθος των συστημάτων. Τα μεγαλύτερα συστήματα έχουν γενικά υψηλότερο βαθμό απόδοσης από τα μικρότερα κύκλωμα. Αν και υπάρχει αλληλοεπικάλυψη στο εύρος των βαθμών απόδοσης διαφόρων τεχνολογιών, σε γενικές γραμμές οι υψηλότεροι βαθμοί απόδοσης επιτυγχάνονται με τις κυψελές καυσίμου. Ακολουθούν οι αεριοστρόβιλοι, οι μεγάλες πανθωρακικές μηχανές, οι αεριοστρόβιλοι ανοιχτού κύκλου, οι μικροστρόβιλοι και τέλος τα συστήματα ORC και οι μηχανές Stirling. Συνολικός βαθμός απόδοσης συμπαραγωγής Ο συνολικός βαθμός απόδοσης ΣΗΘ είναι παρόμοιος για τις διάφορες τεχνολογίες. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της ΣΗΘ είναι ότι οι χαμηλοί ηλεκτρικοί βαθμοί απόδοσης οδηγούν σε αύξηση της θερμότητας που μπορεί να αξιοποιηθεί σε θερμικές διεργασίες. Κατά --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 32 [Page 32 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/32.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49087 συνέπεια, ο συνολικός βαθμός απόδοσης ΣΗΘ παραμένει εν γένει σε ένα εύρος 65-80%. Ο συνολικός βαθμός απόδοσης εξαρτάται από την ποιότητα της παραγόμενης θερμότητας. Οι ατμοστρόβιλοι που παράγουν ατμό υψηλής πίεσης έχουν χαμηλότερο ολικό βαθμό απόδοσης από τους μικροστρόβιλους. τις πλανόδιες μηχανές και τις κυψελές καυσίμου, όταν οι τελευταίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ζεστού νερού. Κόστη επένδυσης Τα κόστη επένδυσης περιλαμβάνουν τον εξοπλισμό (ηλεκτροπαραγωγική μηχανή, σύστημα ανάκτησης θερμότητας και ψύξης, σύστημα προσαγωγής καυσίμου, συστήματα ελέγχου, ηλεκτρονικό εξοπλισμό και διασύνδεση με το δίκτυο), το κόστος εγκατάστασης του, το κόστος μελέτης και διαχείρισης του έργου κλπ. Το κόστος εξαρτάται και από την τοποθεσία του συστήματος. Ενδεικτικά, τα χαμηλότερα κόστη εμφανίζονται για καθιερωμένες ώριμες τεχνολογίες (πλανόδιες μηχανές, αεριοστρόβιλοι, ατμοστρόβιλοι), ενώ τα συστήματα με μικρότερης κλίμακας ισχύος, νέες τεχνολογίες (ORC, μικροστρόβιλοι και κυψελές καυσίμου). Επιπλέον, μεγαλύτερης κλίμακας συστήματα ΣΗΘ έχουν χαμηλότερα ειδικά κόστη επένδυσης από μικρότερης κλίμακας. Κόστη συντήρησης και λειτουργίας Τα κόστη αυτά περιλαμβάνουν κόστι επεμβαίσεων ρουτίνας, προγραμματισμένες διορθωτικές τροποποιήσεις, προληπτική συντήρηση καθώς και εργατικά. Όπως ισχύει και για τα κόστη επενδύσεων, υψηλότερα είναι τα ίδια κόστη και εμφανίζονται για μεγαλύτερα συστήματα. Οι αεριοστρόβιλοι και οι μικροστρόβιλοι έχουν τα μικρότερα κόστη συντήρησης και λειτουργίας σε σχέση με τις πλανόδιες μηχανές ίδιες ισχύος. Οι κυψελές καυσίμου έχει δειχθεί στην πράξη πως έχουν υψηλά κόστη συντήρησης και λειτουργίας, εξαιτίας της ανάγκης για περιοδική αντικατάσταση της στοίβας τους. Χρόνος εκκίνησης Ο χρόνος εκκίνησης για τις διάφορες τεχνολογίες μπορεί να ποικίλλει σημαντικά. Οι πλανόδιες μηχανές έχουν τη δυνατότητα ταχύτερης γρήγορης εκκίνησης, που τους επιτρέπει την άμεση ανάκτηση λειτουργίας μετά από εργασίες συντήρησης. Σε εφαρμογές παρακολούθησης αιχμής φορτίου ή λειτουργίας έκτακτης ανάγκης, οι πλανόδιες μηχανές μπορούν να παρέχουν άμεσα ηλεκτρική ενέργεια. Οι μικροστρόβιλοι και οι αεριοστρόβιλοι έχουν σχετικά βραδύτερο χρόνο εκκίνησης, καθώς χρειάζεται ένα ελάχιστο χρονικό διάστημα μέχρι να φτάσει ο στροβιλοάξονας σε ταχύτητα λειτουργίας. Επιπλέον, ζητήματα συντήρησης θερμότητας (θερμική αδράνεια) μπορεί να περιορίσουν τους χρόνους εκκίνησης αυτών των συστημάτων. Οι ατμοστρόβιλοι, με τη σειρά τους, απαιτούν ακριβές περίοδο προθέρμανσης προκειμένου να μπορουν να τεθούν σε αξιόπιστη λειτουργία και να αποφύγουν υπερβολικές θερμικές διαστάσεις και καταπονήσεις. Οι κυψελές καυσίμου έχουν σχετικά μακρύτερους χρόνους εκκίνησης (ειδικά για τα συστήματα που χρησιμοποιούν καταλύτες υψηλής --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 33 [Page 33 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/33.png) - θερμοκρασίας). Οι μακρότεροι χρόνοι εκκίνησης των αεριοστροβίλων και των κυψελών καυσίμου κάνουν τις τεχνολογίες αυτές λιγότερο ελκυστικές για παρακολούθηση φορτίων. Διαθεσιμότητα Η διαθεσιμότητα υποδηλώνει το χρόνο κατά τον οποίο μια μονάδα μπορεί να χρησιμοποιείται για παραγωγή ηλεκτρισμού ή/και ατμού. Η διαθεσιμότητα γενικά εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας της μονάδας. Οι μετρήσεις εγκατεστημένων συστημάτων έχουν δείξει ότι η διαθεσιμότητα των αεριοστροβίλων, των ατμοστροβίλων και των παλινδρομικών μηχανών είναι συνήθως υψηλότερη από 95 %. Οι πρώιμες μονάδες κυψελών καυσίμου και μικροστροβίλων είχαν προβλήματα ως προς τη διαθεσιμότητά τους. Ωστόσο, οι νεότερες εμπορικές μονάδες έχουν διαθεσιμότητα που ξεπερνά το 95%. Στο Σχήμα 2, απεικονίζονται συνήθεις τιμές κόστους επένδυσης και συνολικού βαθμού απόδοσης των διαφόρων τεχνολογιών ΣΗΘ. Σχήμα 2: Εύρη κόστους επένδυσης και συνολικού βαθμού απόδοσης των εμπορικά διαθέσιμων τεχνολογιών ΣΗΘ. Recip: Παλινδρομικές μηχανές, ST: ατμοστρόβιλοι, μΤ: μικροστροβίλοι, FC: κυψέλες καυσίμου, GT&CC: μονάδες αεριοστροβίλων και συνδυασμένου κύκλου, μ-CHP: συστήματα Stirling και ORC Όπως μπορεί να φανεί και από το παραπάνω σχήμα, οι αεριοστρόβιλοι, οι παλινδρομικές μηχανές καθώς και οι ατμοστρόβιλοι έχουν το μικρότερο κόστος επένδυσης, με ειδικά κόστη χαμηλότερα από 1000 €/kWe. Μεταξύ αυτών των τεχνολογιών, οι ατμοστρόβιλοι και οι --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 34 [Page 34 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/34.png) - πανβιομηχανικές μηχανές έχουν σταθερά τον υψηλότερο συνολικό βαθμό απόδοσης ΣΗΘ. Παράλληλα, οι αεριοστρόβιλοι μπορούν να φτάσουν σε υψηλότερους βαθμούς απόδοσης, που μπορεί να ξεπεράσει το 90 %. Οι κυψελες καυσίμου και τα συστήματα μικρο-συμπαραγωγής είναι προς το παρόν συγκριτικά ακριβότερα, με ειδικό κόστος επένδυσης που μπορεί να ξεπεράσουν τα 4000-5000 €/kWe, και να φτάσουν ακόμα και τα 6000 €/kWe, στην περίπτωση των κυψελών καυσίμου. Τα συστήματα μικροσυμπαραγωγής προς το παρόν έχουν τους υψηλότερους συνολικούς βαθμούς απόδοσης, που είναι συγκρίσιμοι με αυτούς των αεριοστρόβιλων. Από την άλλη, τα συστήματα κυψελών καυσίμου δεν έχουν φτάσει ακόμα βαθμούς απόδοσης που να ξεπερνούν το 90%. Στο μεσαίο εύρος κόστους και βαθμού απόδοσης βρίσκονται οι μικροστρόβιλοι, με κόστι κατά μέσο όρο κυμαίνεται γύρω στις 3000 €/kWe, αλλά με χαμηλές ακόμα αποδόσεις αποδόσεις στα εύρος μεταξύ 75-80%. Το Σχήμα 3 απεικονίζει τη ηλεκτρικός και ο συνολικός βαθμός απόδοσης των τεχνολογιών ΣΗΘ. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 35 [Page 35 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/35.png) - Στη συνέχεια (Πίνακας 3) συνοψίζονται τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά των τεχνολογιών ΣΗΘ. Πίνακας 3 Βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά τεχνολογιών ΣΗΘ | Σύστημα ΣΗΘ | Λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ | Χρόνος εκκίνησης | |------------------------------------|-----------------------------------|-----------------------| | Παλινοδρομικές μηχανές | 0.5 - 2 | 10 δευτερόλεπτα | | Αεριοστρόβιλοι και μονάδες συνδυασμένου κύκλου | 0.6 – 1.1 | 10 λεπτά - 1 ώρα | | Ατμοστρόβιλοι | 0.07 – 0.3 | 1 ώρα - 1 μέρα | | Μικροστρόβιλοι | 0.2 – 0.5 | 60 δευτερόλεπτα | | ORC-Stirling | 0.1 – 0.4 | 20 λεπτά – 1 ώρα | | Κυψέλες καυσίμου | 1-2 | 3 ώρες - 2 μέρες | --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 36 [Page 36 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/36.png) - Στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 4) απεικονίζονται τα χαρακτηριστικά της παραγόμενης θερμότητας ανά τεχνολογία ΣΗΘ. Πίνακας 4 Χαρακτηριστικά παραγόμενης θερμότητας ανά τεχνολογία ΣΗΘ | ΒΑΣΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΗΘ | ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ | ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΕΞΟΔΟΥ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ (°C) | |---------------------------------------|---------------------|----------------------------------| | ΜΗΧΑΝΗ OTTO | Θ.Ν | 400 – 450 | | | Α.Χ.Π | | | | Α.Μ.Π | | | ΜΗΧΑΝΗ DIESEL | Θ.Ν | 320 – 450 | | | Α.Χ.Π | | | | Α.Μ.Π | | | ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ ΜΕ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ| Θ.Ν | 400 – 600 | | | Α.Χ.Π | | | | Α.Μ.Π | | | ΜΙΚΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ | Θ.Ν | 200 – 300 | | ΚΥΚΛΟΣ ΟΣΕ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΗ STIRLING | Θ.Ν | 400 - 500 | | ΚΥΨΕΛΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ | Α.Χ.Π | 140 - 200 | | | Α.Μ.Π | | | ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ ΑΠΟΜΑΤΕΥΣΗΣ | Α.Χ.Π | 180 – 200 | | | Α.Μ.Π | | Θ.Ν. = Θερμό Νερό Α.Χ.Π. = Ατμός Χαμηλής Πίεσης Α.Μ.Π. = Ατμός Μέσης Πίεσης 3.2. ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ 3.2.1. Παλινδρομικές μηχανές Οι παλινδρομικές μηχανές αποτελούν περισσότερο από το 50 % των υφιστάμενων εφαρμογών ΣΗΘ. Ωστόσο, λόγω της μικρότερης κλίμακας ισχύος τους, αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 5 % της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος. Οι παλινδρομικές μηχανές ποικίλουν σε τοπικά μεγέθη, από συσκευές χειρός μέχρι και πολύ μεγάλους κινητήρες πλοίων. Η τεχνολογία υφίσταται για περισσότερο από 100 έτη και συνεπώς η ωριμότητα καθώς και τα υψηλά επίπεδα παραγωγής ισχύος τους τις καθιστούν τις πιο αξιόπιστη αγνή και αξιόπιστη εφαρμογή. Οι τεχνολογικές βελτιώσεις που έλαβαν χώρα τα τελευταία 30 χρόνια έχουν επιτρέψει στις μηχανές αυτές να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις υψηλού βαθμού --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 37 [Page 37 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/37.png) - απόδοσης και χαμηλών εκπομπών των σύγχρονων εφαρμογών ΣΗΘ. Επιπλέον, η θερμοκρασία των καυσαερίων των πολυκυκλικών μηχανών τις καθιστούν ιδανικές για την παραγωγή ζεστού νερού. Πρόσθετα πλεονεκτήματα αποτελούν ο υψηλός λόγος ισχύος προς βάρος τους, καθώς και η πολύ αποτελεσματική δυναμική λειτουργία τους. Οι πολυκυκλικές μηχανές διακρίνονται στις μηχανές OTTO (σπινθήρα) και DIESEL. Οι μηχανές OTTOεφαρμόζονται κυρίως σε μικρότερης κλίμακας εφαρμογές. Σε μονάδες μικρής κλίμακας έως 1 MW, αλλά και στις μονάδες μεσαίας κλίμακας οι οποίες ορίζονται μέχρι τα 6 MW, χρησιμοποιούνται αεριομηχανές και κινητήρες DIESEL. Σε μονάδες μεγάλης κλίμακας άνω των 6 MW, χρησιμοποιούνται αποκλειστικά εμβολοφόρες μηχανές DIESEL. Στο επόμενο διάγραμμα (Σχήμα 4) απεικονίζεται η μεταβολή του βαθμού απόδοσης των δύο αυτών κατηγοριών πολυκυκλικών μηχανών συναρτήσει του λόγου συμπίεσής τους. Σε γενικές γραμμές, η λειτουργία τέτοιων μονάδων συμπαραγωγής, όπως αποτυπώνεται στο Σχήμα 5 γίνεται ως εξής: • Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από γεννήτρια η οποία είναι συνδεδεμένη με τον κινητήρα. Ο κινητήρας καίει καύσιμο εντός των κυλίνδρων του και αξιοποιώντας το έργο που παράγεται από την καύση, το μετατρέπει σε μηχανικό έργο στον άξονα του. Το έργο αυτό μεταφέρεται στον άξονα της γεννήτριας και έτσι παράγεται ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα ή να τροφοδοτηθεί στο δίκτυο. • Η θερμική ενέργεια παράγεται, αξιοποιώντας την απορριπτόμενη θερμότητα του κινητήρα. Κύρια πηγή θερμότητας είναι τα καυσαέρια της μηχανής. Παράλληλα όμως μια εμβολοφόρος μηχανή, κυρίως σε επίπεδο ηλεκτροπαραγωγής, έχει και άλλα εξαρτήματα για την απορρόφηση θερμότητας από το σύστημά της, η οποία είναι αναγκαία για την ομαλή λειτουργία της. Τέτοια συστήματα, είναι κυρίως τα διάφορα υγρά (ψυκτικό λάδιού, νερού και αέρα υπερπλήρωσης), όπως φαίνονται και στο Σχήμα 5. Η διαδικασία της παραγωγής θερμότητας εκκινεί με την απομαγή θερμότητας από τα ψυγεία και κατόπιν ακολουθεί η --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 38 [Page 38 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/38.png) - υπερθέρμανση του μέσου (συνήθως νερό), μέσω των κυκλωμάτων. Το ρευστό (νερό, ατμός), μετά την θέρμανσή του από τα καυσαέρια, είναι κατάλληλο για χρήση σε θερμικές διεργασίες. Σε μερικές περιπτώσεις αναλόγως βέβαια και με τις θερμικές ανάγκες της θερμικής κατανάλωσης, προτίθεται και ένας βοηθητικός μηχανισμός π.χ. λέβητας αιχμής για την κάλυψη των αυξημένων αναγκών. Σχήμα 5 Σύστημα συμπαραγωγής με πολυβάθμια μηχανή [24] 3.2.1.1 Αεριομηχανές κύκλου OTTO με λέβητα ανάκτησης θερμότητας Οι κινητήρες OTTO χρησιμοποιούν συνήθως καύσιμο αέριο (π.χ. φυσικό αέριο, υγραέριο κλπ.) και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω γεννήτριας, ενώ συγχρόνως παρέχεται χρήση θερμική ενέργεια από ανάκτηση θερμότητας στον εναλλάκτη των καυσαερίων. των λιπαντελαίων, του ενδιάμεσου εναλλάκτη αέρα-ψυκτού (intercooler) και από τα καυσαέρια, μέσω ενός ή περισσότερων εναλλακτών ανάκτησης θερμότητας. Στο Σχήμα 6 δίνεται σχηματικό διάγραμμα συστήματος ΣΗΘ με μηχανή OTTO. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 39 [Page 39 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/39.png) - Σχήμα 6: Σχηματικό διάγραμμα συστήματος ΣΗΘ με μηχανή ΟΤΤΟ, εναλλάκτη λαδιού και ψυκτικού νερού και λέβητα ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων για παροχή ΖΝΧ ή ατμού χαμηλής πίεσης στην εγκατάσταση. Τα συστήματα ΣΗΘ με κινητήρα OTTO: - κατασκευάζονται για ισχύ από 1 έως 5000 kW, - παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 32-35%, θερμικό βαθμό απόδοσης 40-45 % και ολικό βαθμό απόδοσης 75 - 80%, - ο λόγος C είναι 0.5 – 0.2 και - ο μέσος χρόνος ζωής είναι περίπου 10 έτη. 3.2.1.2 Μηχανή DIESEL και λέβητας ανάκτησης θερμότητας για παροχή ΖΝΧ ή ατμού χαμηλής πίεσης Στην περίπτωση αυτή, ο κινητήρας DIESEL κινεί την ηλεκτρογεννήτρια και συγχρόνως διαθέτει χρήσιμη θερμική ενέργεια από την ανάκτηση θερμότητας, από τον εναλλάκτη των χιτωνίων και από τα καυσαέρια μέσω του λέβητα ανάκτησης θερμότητας. Το καύσιμο είναι συνήθως πετρέλαιο. Στο Σχήμα 7 δίνεται σχηματικό διάγραμμα συστήματος ΣΗΘ με μηχανή Diesel. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 40 [Page 40 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/40.png) - Σχήμα 7 Σχηματικό διάγραμμα συστήματος ΣΗΘ με μηχανή Diesel, εναλλάκτη λαδιού και ψυκτικού νερού χιτωνίων και λέβητα ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων, για παραγωγή ΖΝΧ ή ατμού χαμηλής πίεσης. Τα συστήματα ΣΗΘ με κινητήρα Diesel: - κατασκευάζονται για ισχύ από 100 kW και λίγο μεγαλύτερη των 20000 kW, - παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 35-40%, θερμικό βαθμό απόδοσης 40-45% και ολικό βαθμό απόδοσης 70 - 80%, - ο λόγος ζ είναι 0,7 – 0,2 και - ο μέσος χρόνος ζωής είναι περίπου 15 - 20 έτη. 3.2.2. Αεριοστρόβιλοι Η τεχνολογία των αεριοστροβίλων αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 50 % της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος ΣΗΘ. Πρόκειται για την ίδια τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε αεροκινητήρες, ενώ πολλοί προέρχονται από αεροπορικούς κινητήρες χρησιμοποιούνται σε επίγειες σταθερές εφαρμογές. Οι αεριοστρόβιλοι εμφανίζονται σε διάφορα μεγέθη, από μικροστρόβιλους (που εξετάζονται χωριστά) μέχρι και αεριοστρόβιλους μεγάλης κλίμακας που χρησιμοποιούνται σε κεντρικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Για εφαρμογές ΣΗΘ, το πιο συνηθισμένο εύρος εφαρμογής είναι σε κλίμακες ισχύος πάνω από 5 MW, ενώ εφαρμογές εμφανίζονται και σε επίπεδα ισχύος εκατοντάδων MW. Η υψηλή --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 41 [Page 41 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/41.png) - θερμοκρασία των καυσαερίων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ατμού υψηλής πίεσης, καθιστώντας έτσι τα συστήματα ΣΗΘ αεριοστρόβιλοι πολύ ελκυστικά για βιομηχανικές εργασίες. Τα συστήματα συμπαραγωγής με χρήση αεριοστρόβιλου διαχωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: Στα συστήματα ανοιχτού τύπου και στα συστήματα κλειστού τύπου. Συστήματα αεριοστρόβιλου ανοιχτού κύκλου Οι στρόβιλοι ανοιχτού κύκλου αποτελούν την πιο διαδεδομένη μορφή σε αεριοστρόβιλους σε μονάδες μετατροπής ενέργειας. Σε μία αεριοστρόβιλη μονάδα ανοιχτού κύκλου, πραγματοποιείται καύση καυσίμου που εισάγεται στο θάλαμο καύσης, με συμπιεσμένο αέρα, ενώ τα καυσαέρια αποσπώνται στο στρόβιλο. Τα καυσαέρια, μετά την εκτόνωση εξέρχονται από το στρόβιλο σε θερμοκρασίες 300-600°C. Ο βαθμός απόδοσης αυτών των συστημάτων, για καθαρή ηλεκτροπαραγωγή, είναι σχετικά χαμηλός, της τάξης του 35%. Η κύρια αιτία του χαμηλού βαθμού απόδοσης είναι η ισχύς που απαιτείται για την κίνηση του συμπιεστή, αλλά και οι μεγάλες απώλειες των καυσαερίων, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας τους. Ταυτόχρονα όμως αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες εξόδου των καυσαερίων καθιστούν αυτά τα συστήματα ιδανικά για συμπαραγωγή, ιδιαίτερα στην περίπτωση που απαιτείται θερμότητα σε υψηλή θερμοκρασία (π.χ. βιομηχανία). Η χρήση αεριοστρόβιλων σε μονάδες συμπαραγωγής, οδηγεί σε εγκαταστάσεις με συνολικό βαθμό απόδοσης μεγαλύτερο του 60 %, που μπορεί να φτάσει έως και 80 %. Η παραγωγή της θερμότητας μπορεί να επιτευχθεί με αρκετούς τρόπους. Οι βασικότεροι περιλαμβάνουν, είτε την άμεση χρησιμοποίηση των καυσαερίων σε θερμικές διεργασίες όπως είναι η ξήρανση, θέρμανση, κ.λπ. είτε τη χρησιμοποίηση των καυσαερίων σε Λ.Α.Φ., όπου παράγεται ατμός υψηλού ενεργειακού επιπέδου κατάλληλος τόσο για θερμικές διεργασίες όσο και για περαιτέρω ηλεκτροπαραγωγή. Σχήμα 8 Σύστημα συμπαραγωγής αεριοστρόβιλου ανοιχτού τύπου με λέβητα Ανάκτησης Θερμότητας (Λ.Α.Φ.) [24] --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 42 [Page 42 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/42.png) - Το σύστημα συμπαραγωγής με αεριοστρόβιλο, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 8, έχει το μειονέκτημα του σταθερού λόγου ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ (αετ/θ), με αποτέλεσμα να μην παρουσιάζει ευελιξία, όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Σχήμα 9 Ηλεκτρική και θερμική ισχύς συστήματος συμπαραγωγής με αεριοστρόβιλο ανοικτού τύπου [24] Συστήματα αεριοστρόβιλου ανοικτού κύκλου με έγχυση ατμού στο θάλαμο καύσης Προκειμένου να αυξηθεί η ευελιξία των συστημάτων συμπαραγωγής με αεριοστρόβιλο, υπάρχει η δυνατότητα εγκατάστασης λέβητα ανάκτησης θερμότητας στα καυσαέρια του αεριοστρόβιλου, στον οποίο παράγεται ατμός, ο οποίος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ωφέλιμης θερμότητας. Όμως, στις περιόδους που η ζήτηση θερμότητας είναι χαμηλή, ο ατμός, ο οποίος δε χρησιμοποιείται οδηγείται στο θάλαμο καύσης του αεριοστρόβιλου με αποτέλεσμα να αυξάνεται η παραγόμενη ισχύς, λόγω αύξησης της παροχής μάζας στον αεριοστρόβιλο. Έτσι η εγκατάσταση μπορεί να λειτουργήσει μεταξύ μίας λειτουργίας μέγιστης παραγωγής ωφέλιμης θερμότητας (με ελάχιστη έγχυση ατμού στο θάλαμο καύσης), έως μία λειτουργία μέγιστης ηλεκτροπαραγωγής, με μέγιστη έγχυση ατμού στο θάλαμο καύσης και ελάχιστη παραγωγή ωφέλιμης θερμότητας (πολύ μεταβλητός λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια). Ο κύκλος αυτός λειτουργίας ονομάζεται "Cheng Cycle" ή STIG (Steam Injection Gas turbine) και απεικονίζεται στο Σχήμα 10. Στα βασικά πλεονεκτήματα μιας τέτοιας εγκατάστασης περιλαμβάνονται το χαμηλό κόστος επένδυσης, μια σχετικά καλώς βαθμολογεί απόδοση, η μικρή πολυπλοκότητα της μονάδας, στην οποία είναι δυνατή και η λειτουργία χωρίς επιτήρηση, καθώς επίσης και η γρήγορη αλλαγή φορτίου που δίνει τη δυνατότητα αντιμετώπισης φορτίων αιχμής. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 43 [Page 43 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/43.png) - Σχήμα 10 Σύστημα συμπαραγωγής με αεριοστρόβιλο ανοικτού τύπου και έγχυση ατμού στο θάλαμο καύσης [24] Στο Σχήμα 11, παρουσιάζεται η περιοχή λειτουργίας μίας εγκατάστασης που λειτουργεί σύμφωνα με τον κύκλο Cheng. Σχήμα 11 Περιοχή λειτουργίας εγκατάστασης με αεριοστρόβιλο και έγχυση ατμού στο θάλαμο καύσης [24] Συστήματα αεριοστρόβιλου κλειστού τύπου Στα συστήματα κλειστού κύκλου (Σχήμα 12), το ρευστό που κυκλοφορεί είναι συνήθως αέρας ή ήλιο. Σε τέτοια συστήματα, το ρευστό μετά τη συμπίεση του, θερμαίνεται με χρήση εναλλάκτη θερμότητας, μέχρι κάποια κατάλληλη θερμοκρασία και μετά εκτονώνεται στο στροβιλο για την παραγωγή ενέργειας. Μετά την έξοδο από το στροβιλο το ρευστό οδηγείται σε άλλον εναλλάκτη, για την ψύξη του και την εκ νέου εισαγωγή του στο συμπιεστή, για την επανάληψη του κύκλου. Το βασικότερο πλεονέκτημα αυτών των συστημάτων έναντι των αεριοστρόβιλων ανοικτού τύπου είναι ότι το εργαζόμενο ρευστό δε συμμετέχει στην καύση (εξωτερική). Λόγω αυτού, το --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 44 [Page 44 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/44.png) - ρευστό που ρέει εντός των διαφόρων τμημάτων της εγκατάστασης είναι πλήρως καθαρό με αποτέλεσμα να αποφεύγεται η μηχανική και η χημική διάβρωσή τους. Επιπλέον, λόγω του γεγονότος ότι η καύση δεν εκτελείται στον θάλαμο καύσης ενός αεριοστρόβιλου, αλλά σε εξωτερική εγκατάσταση, δεν υπάρχει περιορισμός στο είδος του χρησιμοποιούμενου καυσίμου. Με λίγα λόγια, ένα σύστημα αεριοστρόβιλου κλειστού τύπου επιτρέπει την ενεργειακή αξιοποίηση καυσίμων όπως ο άνθρακας, η βιομάζα ή ακόμα και θέρμανσης η οποία προέρχεται από ηλιακούς συλλέκτες ή από κάποια άλλη πηγή θερμότητας. Σχήμα 12 Σύστημα συμπαραγωγής με αεριοστρόβιλο κλειστού τύπου Ένα βασικό μειονέκτημα αυτού των εγκαταστάσεων είναι, ότι λόγω του ότι η συναλλαγή θερμότητας πραγματοποιείται μέσω ενός εναλλάκτη αερίου-αερίου (άρα με μέσα με χαμηλό συντελεστή μετάδοσης θερμότητας), οι εναλλάκτες αυτοί είναι πολύ μεγάλοι επιφανείας συναλλαγής, με αποτέλεσμα να είναι ογκώδεις εγκαταστάσεις με πολλά προβλήματα στεγανότητας. Τα συστήματα ΣΗΘ με αεριοστρόβιλο ανοικτού κυκλώματος και λέβητα ανάκτησης θερμότητας των καυσαερίων: • κατασκευάζονται για ισχύ από 100 έως 30000 kW, • παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 25 – 35%, θερμικό βαθμό απόδοσης 55 – 60% και ολικό βαθμό απόδοσης 85 – 90%, • ο λόγος Ε είναι 0.6 – 1.1 και • ο μέσος χρόνος ζωής είναι περίπου 15 - 20 έτη. 3.2.3. Μικροστρόβιλος (microturbine) Οι μικροστρόβιλοι είναι στην ουσία πολύ μικροί αεριοστρόβιλοι. Αναπτύχθηκαν ως πηγές ισχύος για στάσιμες και κινητές εφαρμογές τα τελευταία έτη. Αρχικά βασίζονταν στην τεχνολογία στροβιλοσυμπιεστών οχημάτων που αξιοποιούν την ενέργεια των καυσαερίων για να συμπιέσουν τον αναρροφούμενο αέρα της μηχανής. Οι μικροστρόβιλοι είναι μηχανικά --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 45 [Page 45 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/45.png) - απλές, μικρών διαστάσεων κατασκευές. Παλαιότερα υπήρχε ένα μεγάλο πλήθος ανταγωνιστικών συστημάτων υπό ανάπτυξη, κυρίως κατά τη δεκαετία του 1990. Σήμερα, ύστερα από μια περίοδο εμπορικής διάδοσης, τα εμπορικά συστήματα μικροστρόβιλων ΣΗΘ έχουν κύρια ισχύος που κυμαίνεται μεταξύ 30-250 kW για συστήματα απλού στροβίλου, ενώ μπορούν να φτάσουν και τα 1000 kW για συστήματα πολλαπλών στροβίλων. Το σύστημα ΣΗΘ με μικροστρόβιλο είναι κατά κανόνα μονάδες μικρού μεγέθους, υψηλής ταχύτητας και συμπεριλαμβάνει το στροβίλο (turbine), το συμπιεστή (compressor), τη γεννήτρια και το ηλεκτρονικό ισχύος για τη σύνδεσή τους με το δίκτυο. Τυπικά, λειτουργεί με καύσιμο το φυσικό αέριο, αλλά δέχεται για τη λειτουργία της και άλλα βιομηχανικά καύσιμα, όπως προπάνιο, ελαφρό πετρέλαιο (diesel) και κηροζίνη, αλλά και ανανεώσιμα καύσιμα όπως βιοαέριο ή αέρια σύνθεσης από αεριοποίηση στερεής βιομάζας. Κατά τη λειτουργία της μηχανής, ο αέρας εισέρχεται στο συμπιεστή και μετά από τη συμπίεση του από 3-5 barδιεχέεται από τον προθερμαντήρα, όπου η θερμοκρασία αυξάνεται από τα καυσαέρια εκτόνωσης. Στη συνέχεια, ο αέρας εισέρχεται στον καυστήρα, όπου αναμειγνύεται με το καύσιμο, το οποίο αναφλέγεται και καίγεται. Ο αναφλεκτήρας (ignitor) χρησιμοποιείται μόνο κατά τη διάρκεια της εκκίνησης και κατόπιν η φλόγα είναι αυτοσυντηρούμενη. Τα καυσαέρια μετά την καύση εισέρχονται στο στροβίλο σε θερμοκρασία 900-950 °C όπου και εκτονώνονται μετατρέποντας τη θερμική ενέργεια σε μηχανική. Τα αέρια που εξέρχονται από το στροβίλο εισέρχονται στον προθερμαντήρα και στη συνέχεια στον εναλλάκτη θερμότητας (θερμική στήλη) για την πρόδοση θερμότητας και τη θέρμανση νερού. Στο Σχήμα 13 απεικονίζεται η διάταξη και ο τρόπος λειτουργίας του μικροστρόβιλου. Σχήμα 13 Διάταξη και τρόπος λειτουργίας μικροστρόβιλου Οι μικροστρόβιλοι είναι κατάλληλοι για εφαρμογές αποκεντρωμένης παραγωγής λόγω της ευελιξίας τους όσον αφορά τη διασυνδεσιμότητά τους. Σε αυτές τις εφαρμογές, η αξιοπιστία --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 46 [Page 46 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/46.png) - είναι πολύ σημαντική καθώς οι τοποθεσίες αυτές μπορεί να βρίσκονται μακριά από το δίκτυο και ως εκ τούτου τυχόν προβλήματα στη λειτουργία έχουν μεγάλες αρνητικές οικονομικές συνέπειες.\n\nΣε γενικές γραμμές η διαθεσιμότητα εμπορικών μικροστρόβιλων είναι περιορισμένη καθώς η δυναμικότητα παραγωγής τους δεν έχει φτάσει οικονομικά αποδεκτά επίπεδα.\n\nΟι κυριότερες προκλήσεις για την τεχνολογία ταυτοκαύλων. Αρχές, εξαιτίας του μικρού τους μεγέθους, είναι πολύ ακριβή η κατασκευή πτερυγίων που να αξιοποιούν τις απώλειες διακίνηαν αποτελεσματικά. Επιπλέον, λόγω της μικρής διαμέτρου τους σε συνδυασμό με τη μικρή τους ισχύ, οι μικροστρόβιλοι πρέπει να λειτουργούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες για να λειτουργούν με καλό βαθμό απόδοσης.\n\nΣτην περίπτωση που ο μικροστρόβιλος είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο, το σύστημα ελέγχου ακολουθεί συνήθως το φορτίο ηλεκτρική. Η παραγόμενη ηλεκτρική ή θερμική ισχύς του μικροστρόβιλου μπορεί να μειωθεί με μείωση της περιστροφικής ταχύτητας του άξονα. Ταυτόχρονα μειώνεται και η θερμοκρασία εισόδου των καυσαερίων στο στρόβιλο ώστε να αποφεύγεται η αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων στην είσοδο του προθερμαντήρα. Αυτό επηρεάζει το σημείο λειτουργίας του μικροστρόβιλου και το βαθμό απόδοσής του.\n\nΟι μικροστρόβιλοι λειτουργούν ιδανικά με καύσις ποιότητας καύσιμα όπως φυσικό αέριο, υγροποιημένο πετρελαϊκό αέριο, dieselκαι κηροζίνη. Στην περίπτωση που γίνεται χρήση χαμηλής ποιότητας καυσίμου, όπως βιοαέριο ή βιομηχανικό καυσαέριο, το καύσιμο συνήθως περιέχει οξέα συστατικά και μπορεί να απαιτεί προπεξεργασία. Οι μικροστρόβιλοι έχουν χαμηλό χρόνο εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας, της τάξεως των λίγων λεπτών.\n\nΤα συστήματα ΣΗΘ με μικροστρόβιλους:\n• κατασκευάζονται για ισχύ 30 έως 300 kW\n• παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 20÷30%, θερμικό βαθμό απόδοσης 40÷45% (στην περίπτωση της εγκατάστασης συστήματος ανάκτησης θερμότητας έως και 65%) και συνολικό βαθμό απόδοσης 70÷80%.\n• ο λόγος ζ είναι 0.2÷0.5 και\n• ο μέσος χρόνος ζωής είναι περίπου 15 έτη.\n\n3.2.4. Κύκλος ORC\n\nΜεταξύ των σύγχρονων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται για αποκεντρωμένη παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού, τα συστήματα ORC είναι ευρέως διαθέσιμα σε κλίμακες ισχύος άνω των2MWe. Αυτό διότι σε αυτά τα επίπεδα ισχύος, ο συμβατικός κύκλος Rankine ορίζεται νομικά γίνεται πολύ ανταποκρινόμενος με αυξημένο κόστος, λόγω του πολύ υψηλών πιέσεων και θερμοκρασιών. Η εφαρμογή του κύκλου ORC βασίζεται στη δυνατότητα ανάκτησης του νερού ως εργαζόμενου μέσου με ομαλή συνοχή χαμηλότερης θερμοκρασίας συμπύκνωσης. Αυτό επιτρέπει τη λειτουργία του συστήματος σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις, με μικρότερη παραγωγή ισχύος. Μικρά συστήματα συμπαραγωγής είναι διαθέσιμα ήδη εμπορικά διαθέσιμα από διάφορους κατασκευαστές. Η --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 47 [Page 47 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/47.png) - ... ισχύς των συστημάτων αυτών κυμαίνεται μεταξύ 100-160 kW, με λόγο θερμικής προς ηλεκτρική ισχύ ίσο περίπου με 5:1.\nΟ ORC είναι ένας κύκλος παρόμοιος με τον απλό κύκλο Clausius-Rankine με βασική διαφορά ότι το εργαζόμενο μέσο είναι κάποιο οργανικό μέσο αντί του νερού-ατμού. Ο ORC συνίσταται στην αποπότηση του οργανικού μέσου και κατόπιν την εκτόνωσή του σε στροβίλο προς παραγωγή μηχανικού έργου. Το χαμηλής πίεσης ρεύμα που εξέρχεται από το στροβίλο συμπυκνώνεται και μετά επανέρχεται με τη βοήθεια αντλίας στην υψηλή πίεση του κύκλου. Βάσει των παραπάνω είναι εύκολα κατανοητό ότι τα κύρια στοιχεία μιας τέτοιας εγκατάστασης είναι παρόμοια με μίας συμβατικής ατμοηλεκτρικής εγκατάστασης. Σε άλλες εκδοχές το σύστημα περιλαμβάνει και έναν αναγεννητή με σκοπό την αύξηση της απόδοσης της εγκατάστασης. Αναφορικά με την πολυπλοκότητά του το σύστημα ORC είναι κατά τι απλοποιημένο από αυτό ενός κύκλου και καθώς δεν υπάρχει η ανάγκη ύπαρξης τυμπάνου συνδεδεμένου με τον λέβητα, αντί αυτού αρκεί ένας μονοσάκης εναλλάκτης θέρμανσης για να υλοποιήσει τις τρεις φάσεις της θέρμανσης του εργαζόμενου μέσου. Έτσι, μια τυπική διάταξη που υλοποιεί τον οργανικό κύκλο Rankine αποτελείται από τις συνιστώσες που φαίνονται στο σχήμα που ακολουθεί.\n\n[Image: Diagram of ORC Cycle]\n\nΣχήμα 14 Κύκλος ORC\n\nΠέραν από τον υποκρίσιμο ORC, έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον συγκεντρώνει και ο υπεκρίσιμος κύκλος ORC, ο οποίος είναι αντικείμενο μελέτης και της παρούσας εργασίας, και υπερτερεί έναντι του υποκρίσιμου ORC λόγω των μειωμένων εξωτερικών απωλειών που συντελούν πιο αποδοτική αξιοποίηση της θερμότητας. Άλλωστε, ο υπεκρίσιμος κύκλος είναι πιο φιλικός στα οργανικά μέσα καθώς το κρίσιμο σημείο επιτυγχάνεται σε χαμηλότερες πιέσεις και θερμοκρασίες σε σύγκριση με το νερό. Η βασική διαφοροποίηση υπεκρίσιμου έναντι του υποκρίσιμου κύκλου, όπως είναι προφανές, είναι ότι μετά την αντλία το οργανικό μέσο έχει αποκτήσει αρκετά υψηλή πίεση ώστε η θέρμανση από τον εναλλάκτη να το μεταφέρει σε υπεκρίσιμο ρευστό χωρίς να μεσολαβεί διφασική περιοχή, όπως στον υποκρίσιμο κύκλο. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 48 [Page 48 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/48.png) - Ο βαθμός απόδοσης των συστημάτων οικιακής συμπαραγωγής με κύκλο ORC είναι σχετικά χαμηλός, καθώς δεν υπερβαίνει το 10 %. Ωστόσο η τεχνολογία διαθέτει επιπλέον πλεονεκτήματα, όπως αξιοπιστία, ασφάλεια, χαμηλό θόρυβο ενώ σχετίζεται με μειωμένες εκπομπές ρύπων. Παράλληλα, όσον αφορά την ευελιξία της τεχνολογίας, τα πλεονεκτήματα του κύκλου ORC είναι τα ακόλουθα: • παρέχουν τη δυνατότητα εκμετάλλευσης θερμικών ροών σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπως καυσαέρια που εξέρχονται από ένα λέβητα, ή το ζεστό νερό που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες για την παραγωγή ηλεκτρισμού. • μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποπερατωμένη αξιοποίηση βιομάζας σε αποκεντρωμένη συμπαραγωγή, γεγονός που καθιστά την τεχνολογία ελκυστική καθώς μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένο κόστος μεταφοράς του καυσίμου. • η τεχνολογία ORC δίνει τη δυνατότητα να αποδεσμεύεται σε ένα βαθμό η παραγωγή ηλεκτρισμού από τη διαθεσιμότητα της πηγής θερμότητας με την εφαρμογή αποθήκευσης ζεστού νερού μεταξύ του λέβητα, των ηλιακών συλλεκτών και του κύκλου. Όσον αφορά την οικονομικότητα, το κόστος λειτουργίας συστημάτων ORC για οικιακή συμπαραγωγή είναι πολύ μειωμένο, ενώ το κόστος αγοράς είναι υψηλό, καθώς είναι μια αναπτυσσόμενη τεχνολογία προς το παρόν και η αγορά σχετικά περιορισμένη. Ο βαθμός απόδοσης ενός απλού και αναγεννητικού συστήματος ORC χαμηλής θερμοκρασίας ως συνάρτηση του λόγου πίεσης εκτόνωσης απεικονίζεται στο Σχήμα 15. Σχήμα 15 Βαθμός απόδοσης συστήματος ORC. Εργαζόμενο μέσο: R245fa, θερμοκρασία συμπύκνωσης 40 °C Πρέπει να σημειωθεί πως η θερμοκρασία συμπύκνωσης του κύκλου ORC, η οποία και είναι άμεσα συνδεδεμένη με την παραγωγή θερμότητας, επηρεάζει πολύ το βαθμό απόδοσης. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 49 [Page 49 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/49.png) - του κύκλου. Όταν αυτή είναι στους 40 °C, παρέχουμε θερμότητα επαρκή για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης ή για θέρμανση χώρου με χρήση πάνελ ακτινοβολίας. Σημειώνεται πως για θέρμανση χώρου με πιο συμβατικά συστήματα είναι αναγκαία υψηλότερη θερμοκρασία, ίση με τουλάχιστον 60 °C. Μια βασική σχεδιαστική παράμετρος των συστημάτων ORCείναι ο τρόπος σύνδεσης μεταξύ του ρεύματος της πηγής θερμότητας και του εργαζομένου μέσου του κύκλου. Έτσι η σύνδεση αυτή μπορεί να είναι άμεση ή έμμεση, όπως απεικονίζεται και στο Σχήμα 16. Στην περίπτωση της άμεσης διασύνδεσης, το ρευστό της πηγής θερμότητας δέχεται απευθείας από τον ατμοστρόβιλο του κύκλου ORC, ενώ στην περίπτωση της έμμεσης σύνδεσης, γίνεται χρήση ενός ενδιάμεσου κυκλώματος για τη μεταφορά θερμότητας από την πηγή θερμότητας (π.χ. λέβητας) στο εργαζόμενο μέσο. Η εφαρμογή έμμεσων συστημάτων δίνει τη δυνατότητα χρήσης τυποποιημένων συστημάτων με κοινά θερμοτεχνικά στοιχεία εκτόνωσης για διάφορες εφαρμογές: αξιοποίηση απορριπτόμενης θερμότητας από μικρές βιομηχανικές διεργασίες, αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας ή γεωθερμίας καθώς και ενσωμάτωσή με μηχανές εσωτερικής καύσης ή λέβητες βιομάζας. Σχήμα 16 Άμεση και έμμεση σύνδεση της πηγής θερμότητας με το σύστημα ORC Οι μηχανές ORC: - κατασκευάζονται συνήθως για ισχύ από 1 έως 3000 kW. - παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 5-20%, θερμικό βαθμό απόδοσης 70-85 % και ολικό βαθμό απόδοσης 85-95%. 3.2.5. Μηχανή Stirling Η μηχανή Stirling είναι μια μηχανή εξωτερικής καύσης. Το εργαζόμενο αέριο (υδρογόνο, ήλιο, κλπ.) συμπιέζεται εναλλάξ σε ένα ψυχρό και ένα θερμό κύλινδρο και εκτονώνεται σε διάταξη κυλίνδρου δύο εμβόλων, με αποτέλεσμα την περιστροφή στροφαλοφόρου άξονα. Ο θεωρητικός κύκλος Stirling απεικονίζεται στο Σχήμα 17. Τα σημεία του κύκλου είναι τα ακόλουθα: 1. Το εργαζόμενο αέριο βρίσκεται στο μέγιστο όγκο και στην ελάχιστη θερμοκρασία και περιέχεται στο ψυχρό μέρος του κυλίνδρου. Το έμβολο εξωθεί το αέριο προς το --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 50 [Page 50 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/50.png) - θερμό μέρος του κυλίνδρου χωρίς να παράγει θερμότητα και χωρίς να αυξάνει τη θερμοκρασία του. Στην πραγματικότητα, φυσικά, θα πρέπει να καταναλωθεί έργο για τη συμπίεση του ψυχρού αερίου στο θερμό μέρος του κυλίνδρου και αντιαπευθείαν η θερμοκρασία αυξάνεται πριν το αέριο μεταβεί στην κατάσταση 2. 2. Στο σημείο αυτό, προσδίδεται θερμότητα στο αέριο και αυξάνεται η θερμοκρασία και η πίεσή του μέχρι να φτάσει στην κατάσταση 3. 3. Από το σημείο 3 μέχρι το σημείο 4, το αέριο εκτονώνεται, ασκώντας έργο στο έμβολο. Σε αυτό το στάδιο παράγεται ωφέλιμη ισχύς από τη μηχανή. 4. Στο σημείο 4, το αέριο έχει το μέγιστο όγκο και μετακινείται προς το ψυχρό μέρος της μηχανής όπου ψύχεται ώστε να ξεκινήσει τον καινούργιο κύκλο. Θεωρητικά, το έργο της μηχανής είναι ίσο με το εμβαδόν της σκιασμένης περιοχής που απεικονίζεται στο Σχήμα 17. Σχήμα 17 Θεωρητικός θερμοδυναμικός κύκλος μηχανής Stirling Η μηχανή εργάζεται με θερμότητα από μια εξωτερική πηγή: καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας από την άμεση καύση καυσίμου εισάγονται στον εναλλάκτη θέρμανσης της μηχανής σε υψηλή θερμοκρασία και θερμότητα μεταφέρεται στη μηχανή. Η θερμοκρασία λειτουργίας του εναλλάκτη αυτού είναι μεταξύ 700 και 800 °C. Κατά συνέπεια το θερμό μέρος της μηχανής μπορεί να βρίσκεται μέχρι και στους 800 °C ενώ το ψυχρό μέρος της βρίσκεται περίπου στους 80 °C. Στη μηχανή, θερμότητα μεταφέρεται στο αέριο και θερμότητα χαμηλής θερμοκρασίας απορρίπτεται στον ψύκτη. Ο τελευταίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας (40-80 °C). Οι μηχανές Stirling είναι εμπορικά διαθέσιμες με καθαρή ηλεκτρική ισχύ που κυμαίνεται μεταξύ 35 και 140 kW. Η εξωτερική καύση στις μηχανές Stirling επιτρέπει τη χρήση διαφόρων καυσίμων, π.χ. υγρά ή αέρια καύσιμα, ντίζελ, αέρια ή υγρά προερχόμενα από άνθρακα, καύσιμα προερχόμενα από --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 51 [Page 51 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/51.png) - βιομάζα ακόμα και απορρίμματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Στο Σχήμα 18 απεικονίζεται ένας κινητήρας Stirling. Η μηχανή Stirlingεπιτρέπει συνεχή, ελεγχόμενη καύση που έχει σαν αποτέλεσμα υψηλό βαθμό απόδοσης καύσης και μειωμένες εκπομπές. Μπορεί να λειτουργεί χωρίς βαλβίδες και σύστημα ανάφλεξης, επιτρέποντας κατ’ αυτό τον τρόπο υψηλές περιόδους λειτουργίας χωρίς συντήρηση και χαμηλό κόστος. Μία σημαντική διαφορά μεταξύ των ΜΕΚ και της μηχανής Stirling είναι ότι, στην περίπτωση των ΜΕΚ, είναι δυνατόν να ρυθμιστεί η παραγόμενη ισχύς σχεδόν άμεσα με έλεγχο της παροχής του καυσίμου. Αντίθετα, στις μηχανές Stirling υπάρχει σημαντική χρονοκαθυστέρηση μεταξύ της εισόδου καυσίμου και της παραγόμενης ισχύος, που οφείλεται στην ύπαρξη σημαντικής ποσότητας αποθηκευμένης θερμότητας στο θερμό μέρος της μηχανής που συνεχίζει να μεταφέρει ενέργεια στο εργαζόμενο μέσο ακόμα και αν η παροχή καυσίμου αποκλειστεί πλήρως. Αν και αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα σε στάσιμες εφαρμογές που δεν απαιτούν άμεσες μεταβολές ισχύος, είναι ένα σημαντικό ζήτημα σε περιπτώσεις όπου η μηχανή Stirling λειτουργεί για παραγωγή θερμότητας και βρίσκεται σε σύζευξη με κάποιο θερμοστάτη. Επιπλέον, η αποθηκευμένη θερμότητα θα πρέπει πρώτα να απορροφηθεί στο σύστημα διανομής πριν το σταμάτημα της μηχανής προκειμένου να αποφευχθεί η στάπαξη της και να αποφευχθεί υπερθέρμανση της μηχανής. Σχήμα 18 Κινητήρας Stirling Κατά γενική ομολογία, τα βασικά χαρακτηριστικά της μηχανής Stirling που την καθιστούν ιδανική τεχνολογία για οικιακή ΣΗΘ είναι οι χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης, ο υψηλός χρόνος ζωής, ο χαμηλός θόρυβος και οι δονήσεις και οι χαμηλές εκπομπές. Αν και θεωρητικά ο βαθμός απόδοσης των μηχανών Stirling μπορεί να είναι υψηλός, στην πράξη οι οικονομικοί και τεχνικοί περιορισμοί των εφαρμογών οικιακής κλίμακας έχουν σαν αποτέλεσμα τα περισσότερα εμπορικά συστήματα να έχουν βαθμό απόδοσης κάτω του 15%. Ωστόσο, σημαντικά υψηλότεροι βαθμοί απόδοσης είναι εφικτοί. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 52 [Page 52 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/52.png) - Οι μηχανές Stirling: • κατασκευάζονται συνήθως για ισχύ από 3 έως 100 kW. • παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 15-20%, θερμικό βαθμό απόδοσης 60-70% και ολικό βαθμό απόδοσης 85-90%. • οι και εκπομπές από τις ΜΕΚ είναι λιγότερο ρυπογόνες. Η ηχορύπανση και η χημική ρύπανση που προκαλούν είναι αισθητά μικρότερη και έτσι συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος. • απαιτούν συντήρηση σε μεγάλα χρονικά διαστήματα με αποτέλεσμα να λειτουργούν αρκετές χιλιάδες ώρες συνεχώς. Ο λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ Όταν συστημάτων ORC και Stirling κυμαίνεται μεταξύ 0,1-0,4. 3.2.5. Κυψέλες καυσίμου Οι κυψέλες καυσίμου βασίζονται σε μια ηλεκτροχημική διεργασία μετατροπής της χημικής ενέργειας του υδρογόνου σε ηλεκτρισμό. Σε εφαρμογές ΣΗΘ, η θερμότητα γενικά ανακτάται με τη ροή ζεστού νερού ή από χαμηλής πίεσης (<2 bar) και η ποιότητα της θερμότητας βασίζεται στον τύπο της κυψέλης καυσίμου και τις θερμοκρασίας λειτουργίας της. Οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν υδρογόνο, που μπορεί να προέρχεται από φυσικό αέριο, αέρα ανάθεσης από άνθρακα, μεθανόλη, καθώς και άλλα καύσιμα υδρογονανθράκων. Οι κυψέλες καυσίμου κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τον τύπο της ηλεκτροχημικής διεργασίας που αξιοποιούν. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες, όπως οι κυψέλες αφαιρετικού οξέως (PAFC), μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων (PEMFC), επιτυγχανία ανεβαρικών αλάτων (MCFC), στερεού οξειδίου (SOFC) και αλκαλικές (AFC). Τα συστήματα PAFC είναι εμπορικά διαθέσιμα σε δύο κλίμακες ισχύος, 200 και 400 kW, ενώ δύο επιπλέον κλίμακες ισχύος υλοποιούνται για τα συστήματα MCFC, 300 και 1200 kW. Τα κόστη κεφαλαίου των κυψελών καυσίμου παραμένουν υψηλά εξαιτίας των μικρών όγκων παραγωγής μέχριδεδομένων. Ωστόσο, οι κυψέλες καυσίμου διατηρούν υψηλή ζήτηση για εφαρμογές ΣΗΘ εξαιτίας των χαμηλών τους εκπομπών, χαμηλού θορύβου και σημαντικών επιχορηγήσεων. Συνεπώς, τα συστήματα ΣΗΘ με κυψέλη καυσίμου λειτουργούν με τη χρήση υδρογόνου και οξυγόνου, τα οποία αντιδρούν μεταξύ τους, παράγουν ηλεκτρική και παράγουν νερό, ενώ παράλληλα αποτείουν ηλεκτρική τάση, η οποία προκαλεί ροή ηλεκτρονίων (ηλεκτρικό ρεύμα) στο εξωτερικό κύκλωμα (φορτίο). Δεδομένου ότι η αντίδραση είναι εξώθερμη, παράγεται θερμότητα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ωφέλιμα. Στο Σχήμα 19 παρουσιάζεται μια απλή διάταξη κυψέλης καυσίμου. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 53 [Page 53 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/53.png) - Σχήμα 19 Απλή διάταξη κυψέλης καυσίμου Το επιθυμητό καύσιμο είναι καθαρό υδρογόνο που μπορεί όμως να παραχθεί και από κάποιο άλλο καύσιμο, φορέα υδρογόνου, μετά από κατάλληλη επεξεργασία, όπως η αμμωνία, το φυσικό αέριο, παράγωγα του πετρελαίου, το υγρό προπάνιο και η βιομάζα. Καθαρό υδρογόνο μπορεί επίσης να παραχθεί με την ηλεκτρόλυση νερού, όταν αυτή επιτυγχάνεται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως ηλιακή, αιολική και γεωθερμία. Σήμερα, το καταλληλότερο καύσιμο για τις κυψέλες καυσίμου είναι το φυσικό αέριο. Οι διάφοροι τύποι κυψελών καυσίμου χαρακτηρίζονται από τον ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιούν και συνοψίζονται παρακάτω (Πίνακας 5) : Πίνακας 5 Κατηγορίες κυψελών καυσίμου
ΤύποςΘερμοκρασία λειτουργίας (°C)ΗλεκτρολύτηςΚαύσιμοΟξειδωτικό
AFC80KOH στερεόH₂O₂/αέρας
PEM80πολυμερικόH₂O₂/αέρας
PAFC200H₃PO₄Φυσικό αέριο (Φ.Α.)Αέρας
MCFC650Li₂CO₃+K₂CO₃Ανθρακας και Φ.Α.Αέρας
SOFC1000ZrO₂Ανθρακας και Φ.Α.Αέρας
AFC - Alkaline Fuel Cells (αλκαλικές κυψέλες καυσίμου) PEM - Polymer Electrolyte Membranes (κυψέλες καυσίμου πολυμερικής μεμβράνης) PAFC - Phosphoric Acid Fuel Cells (κυψέλες καυσίμου φωσφορικού οξέως) MCFC - Molten Carbonate Fuel Cells (κυψέλες καυσίμου τηγμένων ανθρακικών αλάτων) SOFC - Solid Oxide Fuel Cells (κυψέλες καυσίμου στερεού οξειδίου) --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 54 [Page 54 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/54.png) - Τα πλεονεκτήματα των κυψελών καυσίμου είναι: - Αρθρωτή (modular) δομή για την επίτευξη μονάδων με επιθυμητή ισχύ. - Υψηλός βαθμός απόδοσης - Εύκολη αυτοματισμό - Χαμηλές εκπομπές ρύπων - Χαμηλή στάθμη θορύβου Μειονεκτήματα είναι το υψηλό κόστος κατασκευής και η σχετικά μικρή διάρκεια ζωής. Οι κυψέλες καυσίμου κατασκευάζονται από 5kW, και άνω και παρουσιάζουν: - Ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 45-50%, θερμικό βαθμό απόδοσης 20-25% και ολικό βαθμό απόδοσης συστήματος 65-70%. - Ο λόγος ζ είναι 1-2 και - Είναι φανερό ότι όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία λειτουργίας τόσο μεγαλύτερο είναι και το ωφέλιμο θερμικό φορτίο το οποίο μπορεί να ανακτηθεί από τον εναλλάκτη. - Κυψέλες καυσίμου χαμηλής θερμοκρασίας (<80°C) δεν ενδείκνυνται για ΣΗΘ. 3.2.6.Συστήματα συμπαραγωγής με Απορροφώλιο Τα συστήματα ΣΗΘ με απορροφώλιο αντιπροσωπεύουν το ένα τρίτο της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος ΣΗΘ. Ωστόσο, η μέση ηλικία των συστημάτων αυτών είναι περίπου 45 έτη. Σήμερα, οι απορροφώλιοι χρησιμοποιούνται κυρίως για συστήματα λέβητων στερεών καυσίμων, βιομηχανικής απορριπτόμενης θερμότητας καθώς και απορριπτόμενης θερμότητας συμπαραγωγών. Οι απορροφώλιοι σχεδιάζονται σε μια μεγάλη ποικιλία σχεδίων και πολυπλοκότητας ώστε να προσαρμόζονται κατάλληλα την επιθυμητή εφαρμογή και τις απαιτήσεις απόδοσης. Οι περισσότερες υπάρχουσες εγκαταστάσεις απόσβεσης απορροφώλιοι είναι αντίληψής ή αποσβεσμένοι συμπύκνωσης για χαμηλή έως υψηλή, έως και πολλαπλές διατάξεις. Πολλοί απορροφώλιοι αναπτύχθηκαν για υψηλότερη ισχύ. Σε βιομηχανικές εφαρμογές, οι απορροφώλιοι είναι γενικότερα απλού σχεδιασμού και πιο απλές κατασκευές ώστε να έχουν υψηλότερη αξιοπιστία και χαμηλότερο κόστος. Οι κύριες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε συστήματα συμπαραγωγής απορροφώλιοι παρουσιάζονται παρακάτω. Συστήματα συμπαραγωγής με απορροφώλιο αντίληψης Σε λέβητα πρόκειται απλώς υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας, ο οποίος εκτονώνεται σε κατάλληλα διαμορφωμένο απορροφώλιο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μέσω αυξήσεως με τον άξονα του στροβίλου γεννήτριας Σχήμα 20. Η ιδιαίτερη προσοχή απορροφώλιο αντίληψης έγκειται στο ότι στην έξοδο του, η πίεση του ατμού είναι μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική πίεση. Λόγω της υψηλής πίεσης, αλλά και της θερμοκρασίας του, ο ατμός από έναν στροβίλο αντίληψης είναι κατάλληλος για διάφορες θερμικές διεργασίες. Τα πλεονεκτήματα τέτοιων συστημάτων είναι αρκετά. Έχουν συνήθως μικρή και χαμηλό κόστος. Παράλληλα διέπονται από μικρή, έως και μηδενική ανάγκη ψυκτικού νερού, ενώ παρουσιάζουν υψηλότερο βαθμό απόδοσης από τα άλλα συστήματα απορροφώλιο που θα --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 55 [Page 55 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/55.png) - παρουσιαστούν στη συνέχεια (περίπου 85 %). Αυτό οφείλεται κυρίως στην απουσία του συμπυκνωτή που αποβάλλει ποσότητα θερμότητας στο περιβάλλον. Σημαντικό μειονέκτημα βέβαια αυτών των μονάδων είναι ότι η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια είναι άμεσα συνδεδεμένη με την παραγωγή θερμότητας, γεγονός που καθιστά αδύνατη την ανεξάρτητη λειτουργία του τμήματος ηλεκτροπαραγωγής από το δίκτυο θέρμανσης. Έτσι, μία τέτοια μονάδα συμπαραγωγής λειτουργεί με λόγο ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια, σταθερό (σχετ). Σχήμα 20 Στρόβιλος αντίληψης [24] Συστήματα συμπαραγωγής ατμοστρόβιλου συμπύκνωσης με απομάστευση Προκειμένου να αυξηθεί η ευελιξία της μονάδας συμπαραγωγής, χρησιμοποιούνται συστήματα με ατμοστρόβιλο συμπύκνωσης και απομάστευσης. Όπως και στα συστήματα με στρόβιλο αντίληψης, ο ατμός οδηγείται στο στρόβιλο προς εκτόνωση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το σύστημα αυτό διαφοροποιείται ως προς το γεγονός ότι, η θερμική ενέργεια παράγεται από ποσότητα ατμού η οποία απομαστεύεται από το ενδιάμεσο βαθμιδό του στροβίλου και οδηγείται στη θερμική κατανάλωση. Η υπόλοιπη ποσότητα του ατμού εκτονώνεται πλήρως στο στρόβιλο από τον οποίο εξέρχεται σε πίεση κενού Σχήμα 21. Τα συµπυκνώµατα από το συμπυκνωτή και τη θερμική κατανάλωση οδηγούνται στο τροφοδοτικό δοχείο από το οποίο μέσω της τροφοδοτικής αντλίας οδηγούνται πάλι στο λέβητα για την παραγωγή υπέρθερμου ατμού. Η τεχνολογία αυτή είναι ακριβότερη αυτής του στροβίλου αντίληψης, λόγω της ανάγκης ύπαρξης συμπυκνωτή και παρουσιάζει επιπλέον χαμηλότερο συνολικό βαθμό απόδοσης της τάξης του 80 %, αφού μέρος της θερμότητας αποβάλλεται στο περιβάλλον. Το μεγάλο πλεονέκτημά της όμως έναντι των στροβίλων αντίληψης είναι ότι υπάρχει η δυνατότητα ανεξάρτητης ρύθμισης της ηλεκτρικής και της θερμικής ισχύος, που παρέχεται από την εγκατάσταση. Έτσι, μία τέτοια εγκατάσταση έχει μεταβαλλόμενο λόγο ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ και δίνεται να λειτουργεί και ως μονάδα ηλεκτροπαραγωγής σε περιόδους στις οποίες η ζήτηση θερμικής ενέργειας, είναι μηδενική (απευθείας). --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 56 [Page 56 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/56.png) - Σχήμα 21 Στρόβιλος συμπύκνωσης με απομάστευση [24] Συστήματα συμπαραγωγής με ατμοστρόβιλο και σύστημα αποσυμπίεσης χαμηλής πίεσης Το σύστημα αυτό (Σχήμα 22) αποτελεί μια παραλλαγή του συστήματος που αναφέρθηκε προηγουμένως. Η διαφορά είναι ότι υπάρχει η δυνατότητα συμπίεσης και αποσυμπίεσης της βαθμίδας χαμηλής πίεσης του ατμοστροβίλου, με αποτέλεσμα ο λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ να είναι ακόμα πιο μεταβλητός. Τέτοια συστήματα έχουν εφαρμογές σε εγκαταστάσεις βιομάζας στην κεντρική Ευρώπη, καθώς το χειμώνα απαιτείται η παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων θέρμανσης. Στην περίπτωση αυτή, ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης αποσυμπιέζεται και έτσι η εγκατάσταση λειτουργεί, ως συμπαραγωγή με στροβίλο αντίθλιψης. Αντίθετα το καλοκαίρι, που η ζήτηση σε ωφέλιμη θερμική ισχύ είναι ελάχιστη έως μηδενική, υπάρχουν συστήματα των δύο βαθμίδων και η εγκατάσταση λειτουργεί ως ηλεκτροπαραγωγική. Προφανώς, μια τέτοια εγκατάσταση έχει αυξημένο κόστος επένδυσης, αλλά οδηγεί σε υψηλής ευελιξίας συμπαραγωγικό ενεργειακό σύστημα. Σχήμα 22 Στρόβιλος συμπύκνωσης με απομάστευση και σύστημα αποσυμπίεσης χαμηλής πίεσης [24] Συμπεράσματα συστημάτων συμπαραγωγής με ατμοστρόβιλο Τα συστήματα συμπαραγωγής με ατμοστρόβιλο συναντώνται πολύ συχνά στην περίπτωση αποκεντρωμένων ενεργειακών συστημάτων. Βασικό δείκτη για την επιλογή ενός --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 57 [Page 57 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/57.png) - Σχήμα 23 Εξάρτηση ηλεκτρικής προς θερμική ισχύ για τις τρεις τεχνολογίες συμπαραγωγής με ατμοστρόβιλο [24] Τα συστήματα ΣΗΘ με ατμοστρόβιλο αποδίδουν: - κατασκευάζονται για ισχύ από 150 έως 100000 kW, - παρουσιάζουν ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης 35 – 40%, θερμικό βαθμό απόδοσης 40 – 45%, ολικό βαθμό απόδοσης ΣΗΘ 75 – 80%, ενώ - ο λόγος ζ κυμαίνεται από 0.07 έως 0.57 και - ο μέσος χρόνος ζωής είναι περίπου 30 έτη. 3.2.7 Σύγκριση συστημάτων ΣΗΘ για ενδεικτικά είδη κτηρίων Στον επόμενο πίνακα (Πίνακας 6) απεικονίζεται η προτεινόμενη τεχνολογία ΣΗΘ ανά είδος κτηρίου, με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά κάθε τεχνολογίας, όπως περιγράφηκαν προηγουμένως. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 58 [Page 58 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/58.png) - --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 59 [Page 59 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/59.png) - 49114 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 Πίνακας 7. Χημικές Πηγές σε ορισμένους τύπους καυσίμων Α/Α ΒΑΣΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ή ΦΟΡΤΙΟ ΔΙΑΚΕΚΡΙ- ΜΕΝΗ ΙΣΧΥΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ (ΜW) ΘΕΡΜΙΚΟΣ ΦΟΡΤΙΟ (ΜW) ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ % ΟΜΑΔΑ ΘΕΡΜΟ- ΚΡΑΣΙΑ °C ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ % ΘΗ ΑΧΠ ΔΧΠ ΔΛΠ 1 ΜΗΧΑΝΗ OTTO 1 5000 100 100 32-35 40-45 75-80 0,15-0,2 2 ΜΗΧΑΝΗ DIESEL 1 28000 100 100 35-40 40-45 75-80 0,7-0,2 3 ΑΕΡΟΤΡΟΧΟΣ 1 3000 100 100 25-35 85-90 65-70 0,6-1,1 4 ΜΙΚΡΟΤΡΟΧΟΣ 30 30 30 44-45 85-90 0,2-0,5 5 ΚΛΑΣΙΚΟΣ ΟΧΙΣΤΗΡΑΣ 3 συνολικής ισχύος 5 MW (3 Χ 2000) 29-40 70-85 0,1-0,4 6 ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 5 20-25 65-70 1,0-1,2 7 ΑΠΟΚΤΗΡΟΣ ΑΛΛΑΚΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΟΣ 150 45-50 85-70 0,07-0,97 100000 35-40 40-45 75-80 8 ΑΛΛΑΚΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΟΣ 7 100000 35-40 40-45 75-80 59 --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 60 [Page 60 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/60.png) - 3.3. ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΡΙΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΓΙΑ ΚΑΛΥΨΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ, ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ 3.3.1. Γενικά Η χρονική περίοδος κατά την οποία απαιτείται θέρμανση των κτηρίων στην Ελλάδα είναι σχετικά μικρή (της τάξεως των 5 μηνών). Έτσι, η εφαρμογή της ΣΗΘ στον κτηριακό τομέα αποκλειστικά για κάλυψη των θερμικών φορτίων μπορεί να είναι αντιοικονομική, λόγω των περιορισμένων ετήσιων ωρών λειτουργίας. Τα κτήρια αυτά όμως έχουν ανάγκη για ψύξη για ένα αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα. Ψύξη μπορεί να παραχθεί από τη θερμότητα ενός αερίου ΣΗΘ, μέσω του κύκλου απορρόφησης ή προσρόφησης, με μονάδες τριπαραγωγής. Τριπαραγωγή είναι η ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρισμού, χρήσιμης θερμότητας και ψύξης από την ίδια αρχική πηγή ενέργειας. Η μέθοδος της τριπαραγωγής βρίσκει εφαρμογή, στον κτηριακό τομέα, κυρίως σε νοσοκομεία, ξενοδοχεία, κτήρια γραφείων και εμπορικά κέντρα ή σε συστήματα τηλεθέρμανσης - τηλεψύξης. Γενικά, χρησιμοποιείται σε κτήρια με ταυτόχρονες συνεχείς ανάγκες για ηλεκτρισμό και θέρμανση ή/και ψύξη που υπερβαίνουν τις 4.500-5.000 ώρες ετησίως. Οι μονάδες τριπαραγωγής βασίζονται κυρίως σε παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης (MEK), μικροστρόβιλους, συστήματα με οργανικό κύκλο Rankine (ORC), κυψελές καυσίμου ή μηχανές Stirling, συνδυασμένες με κύκλο απορρόφησης ή προσρόφησης για ψύξη. 3.3.2. Βασικές αρχές ψύξης με απορρόφηση Οι ψύκτες απορρόφησης χρησιμοποιούν τις διεργασίες της συμπύκνωσης-εξάτμισης, για την παραγωγή ψύξης. Διαθέτουν εξατμιστή και συμπυκνωτή, όπου εκτονίζεται το ψυκτικό μέσο. Ωστόσο, αντί του μηχανικού συμπιεστή, οι ψύκτες απορρόφησης χρησιμοποιούν θερμότητα, ως ενεργειακή πηγή π.χ. μονάδα ΣΗΘ. Η θερμότητα αυτή παράγεται είτε με άμεση καύση, με χρήση καυστήρα, είτε με έμμεση καύση, με χρήση ατμού, ζεστού νερού ή από περισσεύματα θερμότητας. Οι μηχανές απορρόφησης, που είναι διαθέσιμες στο εμπόριο, τροφοδοτούνται με ατμό, ζεστό νερό ή τα αέρια καύσης, που μπορούν να παράγονται και από συστήματα ΣΗΘ. Στην πιο απλή σχεδίασή τους, η μηχανή απορρόφησης αποτελείται από εξατμιστή, συμπυκνωτή, απορροφητή, μια γεννήτρια και μια αντλία διαλύματος. Στον κύκλο απορρόφησης, η συμπίεση ατμού του ψυκτικού μέσου πραγματοποιείται με συνδυασμό του απορροφητή, της αντλίας διαλύματος και της γεννήτριας. Η βασική αρχή της μηχανής ψύξης με απορρόφηση φαίνεται στο Σχήμα 24 και πιο αναλυτικά στο Παράρτημα III. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 61 [Page 61 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/61.png) - Ο ατμός του ψυκτικού μέσου που παρέχεται στον εξατμιστή απορροφάται σε ένα απορροφητικό υγρό μέσα στον απορροφητή. Το απορροφητικό που έχει απορροφήσει το ψυκτικό μέσο, το καθενός απορροφητικός, διοχετεύεται με αντλίες στη γεννήτρια όπου το ψυκτικό μέσο αποδεσμεύεται ως ατμός. Ο ατμός αυτός θα συμπυκνωθεί στον συμπυκνωτή. Το αναγεννηθέν ή ισχυρό απορροφητικό οδηγείται στη συνέχεια πίσω στον απορροφητή για να συλλέξει εκ νέου ψυκτικό ατμό. Θέρμανση παρέχεται στη γεννήτρια, σε συγκριτικά υψηλή θερμοκρασία και απορρίπτεται από τον απορροφητή, σε συγκριτικά χαμηλή επίπεδα.\nΟι ροές θερμότητας στο βασικό κύκλο είναι οι εξής:\n• απορρόφηση και παραγωγή ψύξης, σε χαμηλό θερμοκρασιακό επίπεδο,\n• απορρίψη θερμότητας στο συμπυκνωτή, σε ενδιάμεσο θερμοκρασιακό επίπεδο,\n• απορρίψη θερμότητας στον απορροφητή, σε ενδιάμεσο θερμοκρασιακό επίπεδο,\n• παραγωγή θερμότητας στη γεννήτρια, σε υψηλό θερμοκρασιακό επίπεδο.\nΣε έναν κύκλο απορρόφησης, ψυκτικό μέσο και απορροφητικό συγκροτούν το ζεύγος εργασίας.\nΤα μέσα τα οποία κυρίως χρησιμοποιούνται είναι:\n• διάλυμα Βρωμιούχου Λιθίου (Li-Br) ως απορροφητικό, με νερό ως ψυκτικό μέσο\n• αμμωνία (NH3) ως ψυκτικό με νερό ως απορροφητικό.\nΓια συστήματα ψύξης "νερού - βρωμιούχου λιθίου", η πηγή θερμότητας πρέπει να είναι σε ελάχιστη θερμοκρασία των 70-90°C για συστήματα μονού σταδίου. Σε συστήματα που χρησιμοποιούν "αμμωνία – νερό" η θερμική ενέργεια παρέχεται σε θερμοκρασία 100-120 °C (μονού σταδίου). --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 62 [Page 62 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/62.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙ∆Α ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49117 Το ζεύγος "νερού - βρωμιούχου λιθίου" χρησιμοποιείται σε εφαρμογές ψύξης αέρα, όπου απαιτούνται θερμοκρασίες άνω των 0 °C. Το ζεύγος "αμμωνίας-νερού" χρησιμοποιείται και επί το πλείστον σε εφαρμογές κατάψυξης, με χαμηλές θερμοκρασίες εξάτμισης, μικρότερες των 0 °C. Τα επίπεδα πίεσης της μηχανής αμμωνίας-νερού είναι συνήθως υψηλότερα της ατμοσφαιρικής πίεσης, ενώ οι μηχανές "νερού - βρωμιούχου λιθίου" λειτουργούν κατά κανόνα σε μερικό κενό. Το σύστημα διπλού σταδίου χρησιμοποιεί δύο συγκολλητούς γεννήτριες-απορροφητήρες σε στάδια (σειρά), προκειμένου να χρησιμοποιήσει τη θερμότητα που παρέχεται περίπου δύο φορές. Η θερμότητα παρέχεται σε περίπου 170°C στην πρώτη γεννήτρια και η θερμότητα που απορρίπτεται από τον αντίστοιχο συμπυκνωτή χρησιμοποιείται για να δώσει ενέργεια στη δεύτερη γεννήτρια σε χαμηλότερο επίπεδο, της τάξης των 100°C όπως σε συστήματα μονού σταδίου. Τα πλεονεκτήματα των ψυκτών απορρόφησης έναντι των συμβατικών κλιματιστικών μηχανημάτων βασισμένα σε κύκλο συμπίεσης είναι: • Πολύ χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας • Ελάχιστα κινούμενα τμήματα, με αποτέλεσμα το μεγάλο χρόνο ζωής, την αυξημένη αξιοπιστία και το χαμηλό κόστος συντήρησης. • Χαμηλά επίπεδα θορύβου και κραδασμών. • Φιλικά προς το περιβάλλον υλικά μέσα με μηδενικές εκπομπές ρύπων και ουσιαστική καταστραφή του όζοντος. Τα μειονεκτήματα των ψυκτών απορρόφησης έναντι των συμβατικών κλιματιστικών μηχανημάτων βασισμένα σε κύκλο συμπίεσης είναι: • Μονάδες μεγάλες όγκους με μεγάλο βάρος • Σχετικά υψηλό αρχικό κόστος • Κατανάλωση νερού σε πύργους ψύξης • Χαμηλός συντελεστής συμπεριφοράς. 3.3.3. Ψύξη με απορρόφηση με συστήματα "νερού-διάλυμα βρωμιούχου λιθίου (LiBr)" Τα περισσότερα συστήματα απορρόφησης που βασίζονται στο “νερού-διάλυμα βρωμιούχου λιθίου” έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές ψύξης αέρα. Τα συστήματα αυτά εμφανιστήκαν περί το 1900, πολύ πριν από αυτά του κύκλου συμπίεσης. Για ιστορικούς λόγους, η μονάδα μέτρησης δίνεται σε RT (ψυκτικοί τόνοι - Refrigeration Tons) από τους κατασκευαστές και 1 RT αντιστοιχεί σε ψυκτική ικανότητα περίπου 3,52 kWₑ. • Συστήματα μονού σταδίου Οι περισσότεροι κατασκευαστές προσφέρουν συστήματα μονού σταδίου έως 1500 RT, δηλαδή 350 kWₑ - 5200 kWₑ. Αυτά μπορούν να τροφοδοτηθούν απευθείας με καυσαέρια ή με ατμό θερμοκρασίας από 110 έως 120 °C. Εναλλακτικά, μπορούν να τροφοδοτηθούν με υπέρθερμο νερό στους 115 έως 150°C και με μέγιστη πίεση 9 bar. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 63 [Page 63 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/63.png) - Ο συντελεστής συμπεριφοράς (Coefficient of Performance – COP) μιας ψυκτικής διάταξης απορρόφησης, που ορίζεται ως ο λόγος παραγόμενης ψυκτικής Qe, προς την προσδιδόμενη θερμική ισχύ , Qh, είναι της τάξης του 0.7.\n\nCOP = Qe / Qh\n\n• Συστήματα διπλού σταδίου\nΤα συστήματα διπλού σταδίου είναι περίπου στο ίδιο φάσμα ψυκτικής ισχύος με αυτά του μονού σταδίου. Η εκλεγόμενη ικανότητα ψύξης που προσφέρεται στην αγορά είναι λίγο υψηλότερη από αυτή των συστημάτων μονού σταδίου (περί τα 500 kWγ ). Ο λόγος είναι το προτιμούμενο μέσο «προσοδοδοσίας» για ένα τέτοιο σύστημα, σε πιέσεις από 9 - 10 bar, που αντιστοιχεί σε περιοχή θερμοκρασιών 175 έως 185°C. Το σύστημα διπλού σταδίου εκκινεί επίσης και με υπέρθερμο νερό, η θερμοκρασία του οποίου κυμαίνεται μεταξύ 155 - 205 °C. Ο συντελεστής συμπεριφοράς σε κάθε περίπτωση είναι 0.9 έως 1.2. Αυτό σημαίνει ότι ο τίτλος ισχύος που απαιτείται για ένα ψυκτικό διπλού σταδίου είναι μικρότερος από ό,τι για έναν μονού σταδίου κατά περίπου 40%.\n\nΗ πολυπλοκότητα των ψυκτικών διπλού σταδίου έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους τους σε αντίθεση με αυτούς του μονού σταδίου. Όλες οι εμπορικά διαθέσιμες ψυκτικές συστήματα κύκλου απορρόφησης απορρίπτουν θερμότητα σε ένα κύκλωμα πάγου ψύξης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι θερμοκρασίες στο κύκλωμα πύργου ψύξης είναι 32 - 37°C. Οι μονάδες διπλού σταδίου γενικά προτιμούνται περισσότερο από αυτές του μονού σταδίου, λόγω της αυξημένης ενεργειακής αποδοτικότητας και της μειωμένης κατανάλωσης νερού.\n\nΤο κόστος μιας μονάδας ανά kWψ της ψυκτικής ικανότητας εξαρτάται από το μέγεθός της, αλλά γίνεται σχεδόν σταθερό πάνω από 2000 kWψ. Ένας εμπειρικός κανόνας είναι ότι το σύστημα διπλού σταδίου είναι τουλάχιστον 20% ακριβότερο (μπορεί να φθάσει και στο 30-40% ανάλογα με τη χρήση του συστήματος) από το αντίστοιχο σύστημα μονού σταδίου με την ίδια ικανότητα. Ο λόγος για το υψηλότερο κόστος είναι η επιπλέον γεννήτρια και ο συμπυκνωτής κατά τον σχεδιασμό.\n\nΔεύτερος εμπειρικός κανόνας είναι ότι μια μονάδα τροφοδοτούμενη με ζεστό νερό είναι περίπου 25% πιο ακριβή από ότι μια μονάδα ατμού με την ίδια ικανότητα. Η αιτία είναι ότι το μέγεθος των αγωγών, που απαιτούνται για μια δεδομένη παροχή θερμικής ενέργειας στο μηχάνημα απορρόφησης, είναι μεγαλύτερο με ζεστό νερό από ότι με ατμό. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 64 [Page 64 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/64.png) - Πίνακας 8 Κόστος συστημάτων απορρόφησης LiBr (τιμές 2017) [7] | Τεχνολογία | Απλής βαθμίδας | Διπλής βαθμίδας | |---------------------|---------------|----------------| | Πηγή θερμότητας | | | | Ζεστό νερό | 176 | 1547 | | Ατμός ΧΙ | 4642 | 1161 | | Ατμός ΥΠ | 4642 | 1161 | | Καυτάερια | 3517 | | | Ονομαστική ψυκτική ισχύς (kW) | | | | Κόστος εγκατάστασης (€/kW ψύξης) | 1433 | 549 | 430 | 717 | 525 | 788 | 478 | 3.3.4. Ψύξη με απορρόφηση με συστήματα Αμμωνίας-Νερού (NH₃-H₂O) Τα συστήματα "αμμωνίας-νερού" έχουν σχεδιαστεί κυρίως για βιομηχανικές εφαρμογές ψύξης, π.χ. ψύξη των τροφίμων ή διαδικασία κατάψυξης, με θερμοκρασίες εξάτμισης περίπου στους -60°C. Αυτό το είδος των μηχανών είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται σε θερμοκρασίες κοντά ή χαμηλότερες των 0°C, δεδομένου ότι οι μονάδες "νερού-βρωμιούχου λιθίου" δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας. Η θερμοκρασία στην οποία ο ατμός πρέπει να παρέχεται για την «τροφοδοσία» της μονάδας εξαρτάται από τη διαθέσιμη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου και για τη θερμοκρασία ψύξης που πρέπει να επιτευχθεί. Τα συστήματα αυτά δεν ενδείκνυνται για εγκαταστάσεις σε κτήρια με μονάδες ΣΗΘ. 3.3.5. Σύνοψη τεχνολογιών ψύξης με απορρόφηση Ο Πίνακας 9 συνοψίζει το φάσμα των βασικών παραμέτρων που αφορούν ψύκτες απορρόφησης. Πίνακας 9 Σύγκριση ψυκτών απορρόφησης NH3 και LiBr (τιμές 2010). | Εφαρμογή - Στάδιο | NH₃ Απορρόφηση | LiBr – Απορρόφηση | |---------------------|---------------|-----------------| | Μονό | Μονό | Διπλό | | Φυκτική ικανότητα (kWₑ) | 20-2500 | 300 – 5000 | 300 – 5000 | | Συντελεστής συμπεριφοράς COP | 0.6 – 0.7 | 0.5 – 0.6 | 1.1 – 1.7 | | Εύρος Θερμοκρασίας προαδοσίευσης θερμότητας (°C) | 120 – 132 | 120 – 132 | 150 – 170 | | Κόστος Συστήματος (€/τόνο) | 1250 – 1750 | 870 – 932 | 932 – 1030 | --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 65 [Page 65 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/65.png) - • Υπάρχουν ψύκτες απορρόφησης που λειτουργούν με θερμό νερό (80-90 °C), έστω και αν ο συντελεστής συμπεριφοράς είναι μικρότερος από αυτούς που λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Το κόστος συντήρησης των μηχανών απορρόφησης διαφοροποιείται σημαντικά, ανάλογα με το είδος της συμφωνίας του κατασκευαστή / εγκαταστάτη με τον χρήστη του συστήματος τριπαραγωγής. Στις περισσότερες περιπτώσεις η συμφωνία περιλαμβάνει τη συντήρηση ολόκληρου του συστήματος θέρμανσης / ψύξης / κλιματισμού. Σε ορισμένες περιπτώσεις παρέχει και τη λειτουργία καθώς και συντήρηση όλου του συστήματος, στο πλαίσιο μιας ενιαίας σύμβασης παροχής ενεργειακών υπηρεσιών. 3.3.6. Σύστημα ΣΗΘ με ψύκτη απορρόφησης Στο Σχήμα 25 παρουσιάζεται μια ενδεικτική διάταξη συστήματος ΣΗΘ με ψύκτη απορρόφησης. Σχήμα 25 Σύστημα ΣΗΘ με ψύκτη απορρόφησης 3.3.7. Ψύξη με προσρόφηση Η προσρόφηση περιλαμβάνει την κατανομή μορίων μεταξύ δύο φάσεων, μίας στερεής και μίας αέριας ή υγρής. Πρόκειται μια ευρέως γνωστή και εφαρμοσμένη τεχνολογία σε διεργασίες επεξεργασίας νερού, και καθαρισμού υγρών και αερίων ουσιών. Ωστόσο, μόλις το 1990 οι ερευνητές άρχισαν να διερευνούν την εφαρμογή της σε κύκλους ψύξης. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 66 [Page 66 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/66.png) - Αντίστοιχα με την ψύξη με απορρόφηση, οι ψύκτες προσρόφησης λειτουργούν τροφοδοτούμενοι με θερμότητα σχετικά υψηλότερης θερμοκρασίας (η οποία ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμοζόμενη τεχνολογία) και παρέχουν ψύξη. Για αυτό το λόγο, βρίσκουν χρήση σε εφαρμογές εκμετάλλευσης απορριπτόμενης θερμότητας αλλά και σε εφαρμογές ηλιακής ψύξης. Φυσικά, μπορούν να ενσωματωθούν και σε ένα ευρύτερο σύστημα συμπαραγωγής μετατρεπόμεντας το σε σύστημα τριπαραγωγής, είτε αξιοποιώντας την πρωτογενώς παραγόμενη θερμότητα της αρχικής πηγής ενέργειας, είτε μέσω της εκμετάλλευσης της θερμότητας που αποβάλλεται από την θερμική/ηλεκτρική μηχανή του συστήματος συμπαραγωγής (πχ ΜΕΚ). Η ψύξη με προσρόφηση παρουσιάζει κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με την ψύξη με απορρόφηση, η οποία είναι επίσης μία τεχνολογία θερμικής ψύξης. Αυτά αφορούν την απόλυτη απουσίαντος εξοπλισμού, καθώς δεν υπάρχει ανάγκη για τη χρήση αντλιών αερίων. Επιπλέον, η ψύξη με προσρόφηση επιτρέπει την αξιοποίηση πηγών θερμότητας πολύ χαμηλής θερμοκρασίας, χαμηλότερης των 70 °C, που είναι η κατώτερη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για ψύκτες απορρόφησης. Σε σύγκριση με τη συμβατική τεχνολογία ψύξης συμπίεσης ατμού, τα συστήματα με προσρόφηση δίνουν τη δυνατότητα αξιοποίησης απορριπτόμενης θερμότητας ή ηλιακής ενέργειας, έχουν μικρότερο κόστος λειτουργίας, δεν έχουν κινούμενα μέρη και δεν παρουσιάζουν ταλαντώσεις κατά τη λειτουργία τους. Το κύριο μειονέκτημα της τεχνολογίας ψύξης με προσρόφηση είναι η μειωμένη δυνατότητα προσρόφησης των προσροφητών η οποία έχει ως αποτέλεσμα μικρών τιμών συντελεστή συμπεριφοράς και ειδικής ψυκτικής ικανότητας. Οι ψύκτες προσρόφησης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο ομάδες ανάλογα με τη φύση των ενεργών δυνάμεων που προκαλούν την προσρόφηση: 1) φυσικής προσρόφησης και 2) χημικής προσρόφησης. Σε αυτή τη βάση, υπάρχουν τρεις βασικές κατηγορίες προσροφητών: οι φυσικοί, οι χημικοί και οι σύνθετοι προσροφητές. Στις επόμενες γραμμές, τα επιθυμητά χαρακτηριστικά ενός προσροφητή περιλαμβάνουν μεγάλη ειδική επιφάνεια, υψηλή δυνατότητα ανάκτησης και αργή γήρανση, προκειμένου να διασφαλίζεται η προσροφητική τους ικανότητα μετά από πολλαπλούς κύκλους λειτουργίας. Ο δείκτης που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την απόδοση των ψυκτών προσρόφησης είναι ο συντελεστής συμπεριφοράς (COP). Στην περίπτωση των ψυκτών προσρόφησης ο COP ορίζεται ως το ποσό της παραγόμενης ψύξης διαιρούμενο με το ποσό της προσδιδόμενης στον υλικό θερμότητα. 3.3.7.1 Προσροφητές Οι πιο συνήθεις φυσικοί προσροφητές περιλαμβάνουν τον ενεργό άνθρακα, το ζεόλιθο και το τζελ πυριτίας (silicale). Τα βασικά χαρακτηριστικά τους περιγράφονται ακολούθως. Ο ενεργός άνθρακας παράγεται από υλικά όπως το ξύλο, ο άνθρακας, το ορυκτέλαιο κλπ. Τα κενά μεταξύ των μικροκρυστάλλων του ενεργού άνθρακα, στους οποίους και λαμβάνει χώρα η διεργασία της προσρόφησης ονομάζονται πόροι. Η δομή των πόρων επομένως είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό που επηρεάζει τη λειτουργία τους σε εφαρμογές ψύξης. Σε γενικές γραμμές, ... --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 67 [Page 67 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/67.png) - γραφές, οι ενεργοί άνθρακες αποτελούν μία ανταγωνιστική λύση λόγω της υψηλής τους επιφάνειας και του μικρού του κόστους. Τα υψηλά κόστη αναγέννησης των προσροφητών ενεργού άνθρακα έχουν οδηγήσει στην ανάγκη αναζήτησης εναλλακτικών, φθηνών προσροφητών όπως ο ζεόλιθος. Ο ζεόλιθος είναι ένας οργανοπυριτικός κρύσταλλος με τρισδιάστατη δομή αποτελούμενη από AlO4 και SiO4. Οι πόροι του προσροφούν επιλεκτικά μόρια τα οποία χωρούν σε αυτούς και όχι μεγαλύτερα μόρια, λειτουργώντας έτσι ως "μοριακά κόσκινα". Το ζεόλιθο πυριτίου είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς προσροφητές. Η ευρεία τους χρήση οφείλεται στη μεγάλη τους μηχανική ικανότητα, το μικρό κόστος, την εμπορική διαθεσιμότητα και την ευκολία αναγέννησης στους 150 °C, σε αντίθεση με τους ζεόλιθους, που απαιτούν 350 °C. Για αυτό το λόγο, είναι ο καταλληλότερος προσροφητής για εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας όπως η απορρόφηση θερμότητας. Τα βασικά πλεονεκτήματα των χημικών προσροφητών είναι η μεγάλη προσροφητική ικανότητα και η χαμηλή θερμοκρασία αποπότισης τους. Τα μειονεκτήματα τους είναι η χαμηλή θερμική αγωγιότητα η οποία οδηγεί σε πολύ χαμηλές ταχύτητες αντίδρασης και τη μειωμένη ανθεκτικότητα των προσροφητών με επαναλαμβανόμενους κύκλους λειτουργίας. Το χλωριούχο ασβέστιο (CaCl₂) είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους χημικούς προσροφητές. Έχει πολύ μεγάλη προσροφητική ικανότητα σε στερεή κατάσταση, καθώς μπορεί να απορροφήσει υγρασία που φτάνει το 90 % του βάρους του σε συνθήκες περιβάλλοντος. Το μειονέκτημα του CaCl₂ είναι η εμφάνιση συσσωματωμάτων στην επιφάνεια του, που οδηγεί σε μείωση της απόδοσης του χημικού κύκλου. Επιπλέον χημικοί προσροφητές είναι το χλωριούχο λίθιο καθώς και οξειδία μετάλλων. 3.3.7 Χημικά ρευστά Ανάλογα με το είδος του προσροφητή χρησιμοποιούνται διάφορα χημικά ρευστά, τα κυριότερα από τα οποία είναι το νερό, η αμμωνία, η μεθανόλη και η ακετόνη. Το νερό είναι το πιο παλιό ψυκτικό, λόγω της διαθεσιμότητας του, του χαμηλού κόστους και του γεγονότος ότι είναι φιλικό προς το περιβάλλον. Ωστόσο, ένα μειονέκτημα του είναι ότι δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές δημιουργίας πάγου κάτω των 0 °C. Η αμμωνία χρησιμοποιείται ευρέως σε ψυκτικές προσροφήσεις, κυρίως με χλωριούχα μέταλλα. Τα πλεονεκτήματα της είναι η υψηλή ενθαλπία αποπότισης, η θερμική της ευστάθεια, καθώς και το ότι δεν καταστρέφει το όζον και έχει σχετικά σημαντικό να θερμοκρατούν θερμοκηπίου. Ένα ακόμα πλεονέκτημα είναι η χαμηλή θερμοκρασία τήξης της. Η ακετόνη χρησιμοποιείται επίσης ευρέως καθώς παρουσιάζει πολύ χαμηλή θερμοκρασία βρασμού (-114 °C), δεν είναι τοξική, έχει υψηλή θερμική ευστάθεια και καλή θερμική αποπότισης. Η μεθανόλη από την άλλη, είναι επίσης μη τοξική και έχει υψηλή θερμοκρασία αποπότισης. Ωστόσο, ένα μειονέκτημα της είναι ότι έχει διαβρωτική συμπεριφορά, οδηγώντας έτσι στην απαίτηση κατάλληλων ανθεκτικών στη διάβρωση υλικών στους συστήματα που την εμπεριέχουν. Με βάση τους προσροφητές και τα χημικά ρευστά, προκύπτουν διάφοροι συνδυασμοί ζευγών λειτουργίας. Οι πιο συνήθεις είναι ο ζεόλιθος-νερό, το ζεόλιθος-νερό, το ζεόλιθος-νερό, το --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 68 [Page 68 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/68.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49123 άνθρακας-αμμωνία και το χλωριούχο αμμώνιο-μεθανόλη. Κάποια από τα βασικά χαρακτηριστικά των ζευγών λειτουργίας ψυκτών προσρόφησης συνοψίζονται περιέχει ο Πίνακας 10. Πίνακας 10 Σύγκριση ζευγών λειτουργίας προσρόφησης Ζεύγος λειτουργίας | COP | Ειδική ψυκτική ισχύς (W/kg) | Θερμοκρασία ψύξης (°C) | Θερμοκρασία αναγέννησης (°C) Φυσικοί προσροφητές Ελ/αμμωνία | 0.61 | 2000 | -5 | 100 Ελ/μεθανόλη | 0.78 | 16 | 15 | 90 Ελ/αιθανόλη | 0.8 | 3 | 3 | 80 Τζελ πυριτίου/νερό | 0.61 | 208 | 12 | 82 Ζεόλιθος/νερό | 0.4 | 600 | 6.5 | 350 Χημικοί προσροφητές Χλωριούχο μέταλλο/αμμωνία | 0.6 | - | -10 | 52 Χλωριούχο/μέταλλο/υδρογόνο | 0.83 | 300 | -50 | 85 Μεταλλικά οξείδια/νερό | - | 78 | 100 | 200 Στη συνέχεια (Πίνακας 11) παρουσιάζονται τα στοιχεία απόδοσης διαφόρων συστημάτων ψύκτης προσρόφησης από τη βιβλιογραφία με βάση πειραματικές μελέτες. Πίνακας 11 Βιβλιογραφική επισκόπηση πειραματικών μελετών σε ψύκτες προσρόφησης --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 69 [Page 69 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/69.png) - Ψυκτικό ρευστό Προσροφητής θειμν(°C) θσυμπ(°C) θεξπ (°C) COP Ψυκτική ικανότητα (W/kg) Αμμωνία BaCl₂ 90 30 10 0.52-0.55 300-680 CaCl₂/ενεργός άνθρακας 144 29 -21 0.26 474 CaCl₂/ενεργός άνθρακας 130 25 5 0.23 230 CaCl₂/BaCl₂ 95 30 0 0.201 220.3 CaCl₂/γραφίτης 140.3 25 -15 0.270 422.2 CaCl₂/silica gel 125 27-35 -2.5 0.2 364 Νερό SWS-8L 90 30 15 0.3 389 Μικροπόροι ενεργού άνθρακα/silica gel/CaCl₂ 115 27 5 0.7 378 Ενεργός άνθρακας 115 27 5 0.37 65 SAPO-34 (silica gel) 60 31-35 15 0.122 169.74 Silica gel 80 30 14 0.45 176 Silica gel 82.1 31.6 12.3 0.49 Silica gel 85 32 20 0.331 Silica gel 80 30 15 0.53 68 Silica gel 84.4 30.5 16.5 0.43 104.6 Ζεόλιθος 80-90 41 18 0.42 ZSM-5 (ζεόλιθος) 100 0.06 91.2 Μεθανόλη Siliga gel/LiCl 85.2-88 25-31.4 -4-15.2 15.34 225 Silica gel/LiCl 96 31 15 0.41 244 LiCl/SiO₂ 85 30 10 0.32 2500 --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 70 [Page 70 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/70.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49125 CaCl₂/silica gel 84.8 29.8 15.3 0.41 Ενεργός άνθρακας 38-116 20.4 -1.1 Αιθανόλη S/G/LiBr 90 30 -2.7 0.64-0.72 Ενεργός άνθρακας 100 30 14 0.236 59-181 Γλυκόλη SWS-1L 95-100 35 7-12 0.25 150-200 Ακολούθως (Πίνακας 12) συνοψίζονται οι μέσες τιμές των χαρακτηριστικών απόδοσης ψυκτών απορρόφησης με βάση υπολογιστικές και πειραματικές βιβλιογραφικές μελέτες. Πίνακας 12 Μέσες τιμές χαρακτηριστικών απόδοσης ψυκτών προσρόφησης από τη βιβλιογραφία Ψυκτικό ρευστό Μέσο COP Μέση ειδική ψυκτική ικανότητα (W/kg) Αμμωνία Υπολογιστικά 0.481 152 Πειραματικά 0.283 366.8 Νερό Υπολογιστικά 0.478 190 Πειραματικά 0.382 180.2 Μεθανόλη Υπολογιστικά 0.486 793 Πειραματικά 0.344 234.5 Αιθανόλη Υπολογιστικά 0.55 - Πειραματικά 0.532 120 3.3.7.3 Λειτουργία ψυκτών προσρόφησης Μία απλή μορφή ενός ψυκτή προσρόφησης απεικονίζεται στο Σχήμα 26. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 71 [Page 71 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/71.png) - Σχήμα 26 Συστατικά στοιχεία ενός απλού ψύκτη προσρόφησης Ο ψύκτης προσρόφησης αποτελείται από 4 στοιχεία. Τον Ατμοποιητή, το Συμπυκνωτή, τον Προσροφητή και τον Εκροφητή (που λέγεται και Αναγεννητής). Ο ψύκτης προσρόφησης λειτουργεί κυκλικά. Όπως θα εξηγηθεί και στη συνέχεια, ο Προσροφητής και ο Εκροφητής εναλλάσσουν περιοδικά το ρόλο τους (δηλαδή ο Προσροφητής λειτουργεί σαν Εκροφητής και αντιστρόφως) κατά τη λειτουργία του ψύκτη, καθώς προσροφούν και αποβάλλουν θερμότητα. Αυτό συμβαίνει για να υπάρχει κατά το δυνατόν ομαλή και συνεχής λειτουργία. Ο απλός κύκλος προσρόφησης αποτελείται από 2 βασικές φάσεις: την εκρόφηση και την προσρόφηση. Αρχικά ο εκροφητής (αριστερά) είναι κενούμενος με ψυχρό ρευστό υπό ψύξη που βρίσκεται σε υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Προκειμένου αυτό να απομακρυνθεί, γίνεται εκκίνηση της φάσης εκρόφησης: ο εκροφητής θερμαίνεται από μία εξωτερική πηγή θερμότητας, εξανθώντας το ψυκτικό από την επιφάνειά του και αυξάνοντας την πίεσή του. Το εκροφημένο ψυκτικό ρευστό οδηγείται στο Συμπυκνωτή, όπου και υγροποιείται σε υψηλή σχέση σε υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Στη συνέχεια το ψυκτικό ρευστό σπαργαλίζεται διαμέσου της κεντρικής βαλβίδας και οδηγείται σε χαμηλή πίεση και θερμοκρασία στον Ατμοποιητή, όπου απορροφά θερμότητα και ατμοποιείται. Οι χαμηλής πίεσης και θερμοκρασίας ατμοί οδηγούνται εκ νέου στην επιφάνεια του Προσροφητή. Εκεί λαμβάνει χώρα η διεργασία της προσρόφησης, κατά την οποία ο προσροφητής ψύχεται και το ψυκτικό ρευστό προσροφάται στην επιφάνειά του. Ο προσροφητής στη συνέχεια γίνεται εκροφητής και θερμαίνεται, με την επανάληψη του κύκλου. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 72 [Page 72 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/72.png) - Αναλυτικά η διαδικασία είναι η εξής και φαίνεται στα παρακάτω διαγράμματα. Με έντονο χρώμα φαίνεται σε κάθε στάδιο λειτουργίας τα ρεύματα τα οποία είναι συνδεδεμένα με τον ψύκτη, ενώ με διακεκομμένη γραμμή απεικονίζονται τα ρεύματα που είναι αποσυνδεδεμένα. Σχήμα 27 Διαγράμματα λειτουργίας ενός ψύκτη προσρόφησης Οι διεργασίες που υλοποιούνται κατά τον κύκλο προσρόφησης είναι αντίστοιχες με αυτές του κύκλου μηχανικής συμπίεσης ατμού. Η πρόσληψη θερμότητας από το ψυκτικό μέσο στον αποψύκτη έχει σαν αποτέλεσμα την αποπότιση του και την επακόλουθη ψύξη του νερού ύψης. Η φάση της συμπίεσης ατμού γίνεται θερμοκρασία μέσω της αύξησης της θερμοκρασίας του δεσμού προσρόφησης και όχι μηχανικά όπως συνηθίζεται. Κατά το πρώτο βήμα ο θάλαμος του προσροφητή όπου έχει προσκολληθεί ο ατμός νερού θερμαίνεται από την πηγή θερμότητας στην υψηλή θερμοκρασία του κύκλου. Η πίεση του θαλάμου αυξάνεται από την πίεση αποπότισης έως την πίεση συμπύκνωσης του ψυκτικού μέσου ενώ η θερμοκρασία του αυξάνεται. Κατά το δεύτερο βήμα ο θάλαμος προσρόφησης συνεχίζει να δέχεται θερμότητα και η θερμοκρασία του συνεχίζει να αυξάνεται, γεγονός που έχει σαν αποτέλεσμα την αντίστροφη διαδικασία της προσρόφησης(αναγέννηση) του ατμού και --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 73 [Page 73 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/73.png) - απομάκρυνσή του από τον προσαγωγό. Ο ατμός αυτός στη συνέχεια κατευθύνεται στον συμπυκνωτή όπου υγροποιείται στην ήδη υψηλή πίεση του κύκλου, ενώ η θερμότητα συμπύκνωσης αποβάλλεται στο περιβάλλον στην θερμοκρασία Tc2(25-35 oC). Στην έναρξη του τρίτου βήματος ο θάλαμος του προσαγωγού αποσυνδέεται από τον συμπυκνωτή μέσω βαλβίδας και κατόπιν ψύχεται αποβάλλοντας τη θερμότητα στο περιβάλλον στη θερμοκρασία Tα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα την μείωση της πίεσης του θαλάμου από την πίεση συμπύκνωσης στην πίεση απομείωσης. Κατά το τέταρτο βήμα ο θάλαμος προσαγωγής συνεχίζει να αποβάλλει θερμότητα και να μειώνεται η θερμοκρασία του ενώ συνδέεται με τον απομειωτή όπου το ψυκτικό μέσο προσλαμβάνεται θερμότητα και από το κύκλωμα του ψυχρού νερού ψύξης ατμού. Στη συνέχεια η μειωμένη θερμοκρασία του θαλάμου προσαγωγής επιτρέπει την προσρόφηση των ατμών νερού από τον προσαγωγό. Ο παραπάνω βασικός ψυκτικός κύκλος προσαγωγής είναι μία διακοπτόμενη διαδικασία με αποτέλεσμα η ψύξη να μην είναι συνεχής. Για να επιτευχθεί συνεχής ψύξη απαιτούνται τουλάχιστον δύο θάλαμοι προσαγωγής. Κατά αυτή τη λειτουργία όταν ο ένας είναι στη φάση της προσρόφησης ο άλλος είναι στη φάση της αναγέννησης και η λειτουργία τους διαρκώς εναλλάσσεται όπως θα αναλυθεί στη συνέχεια. 3.3.7.4Παραδείγματα συστημάτων συμπαραγωγής με ψύξη προσαγωγής Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται μερικά καινοτόμα συστήματα που συνδυάζουν την εφαρμογή ψυκτικών προσαγωγών για συμπαραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού. Ο στόχος είναι να παρουσιαστούν οι ευρείες δυνατότητες ενσωμάτωσης της τεχνολογίας. Ένα τέτοιο σύστημα απεικονίζεται στο Σχήμα 28. Το σχήμα αυτό είναι ένα σύστημα ηλιακής τριπραγωγής, το οποίο περιλαμβάνει έναν κύκλο Rankineμε κοχλιωτό εκτονωτή και 8 ψύκτες προσαγωγής. Ο ψύκτης παραλαμβάνει την αποδιδόμενη θερμότητα από έναν εναλλάκτη του ψύχου τον ατμό που εξέρχεται από τον εκτονωτή, ενώ το ψυκτικό νερό για την προσαγωγής παραλαμβάνεται από έναν πύργο ψύξης. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 74 [Page 74 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/74.png) - Σχήμα 28 Σύστημα ηλιακής παραγωγής ηλεκτρισμού, θέρμανσης και ψύξης με ψύκτη προσρόφησης και κύκλο Rankine Το παραπάνω σύστημα έχει τη δυνατότητα να παράγει ψύξη, θέρμανση και ηλεκτρισμό. Εάν και στη συγκεκριμένη περίπτωση η πρωταρχική πηγή ενέργειας είναι η ηλιακή, αντίστοιχα συστήματα μπορούν να βρουν εφαρμογή και σε εφαρμογές ορυκτών καυσίμων με χρήση πχ λεβήτων φυσικού αερίου ή σε εφαρμογές απορριπτόμενης θερμότητας από βιομηχανικές διεργασίες. Το επόμενο σύστημα (Σχήμα 29) συνδυάζει έναν ψύκτη προσρόφησης με μία μηχανή Stirling για αξιοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας από μηχανή φορτηγού. Σε αυτή την περίπτωση τα ωφέλιμα προϊόντα είναι ψύξη και μηχανική ισχύς. Ο κύκλος προσρόφησης τροφοδοτείται είτε με το νερό ψύξης της μηχανής Stirling είτε με τα καυσαέρια της. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 75 [Page 75 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/75.png) - 49130 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 4. ΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΑΕΡΙΑ ΚΑΥΣΙΜΑ 4.1. ΓΕΝΙΚΑ Τα εναλλακτικά καύσιμα σταθμών ΣΗΘ είναι τα κάτωθι: • φυσικό αέριο (ΦΑ) • υγραέριο • βιοαέριο • μίγμα φυσικού αερίου και βιοαερίου • πετρέλαιο (μαζούτ / ελαφρύ (Diesel)) Η εμπορική εφαρμογή της πολύ μικρής και της μικρής- ΣΗΘ γίνεται ως επί το πλείστον με καύσιμο φυσικό αέριο ή υγραέριο. 4.2. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Φ.Α. Η σύσταση του φυσικού αερίου που χρησιμοποιείται στην Ελλάδα, δίνεται στον ακόλουθο πίνακα (Πίνακας 13). Η σύσταση διαφέρει ανάλογα με την πηγή προέλευσής του (π.χ. Ρωσία ή Αλγερία). Πίνακας 13 Φυσικές ιδιότητες Φ.Α. ΣΥΣΤΑΣΗ - ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ | ΡΩΣΙΚΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ | ΑΛΓΕΡΙΝΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Μεθάνιο | min 85 % | 85,6 − 96,6 % Αιθάνιο | max 7 % | 3,2 - 8,5 % Προπάνιο | max 3 % | 0-3 % Βουτάνιο | max 2 % | 0-1,2 % Πεντάνιο και βαρύτερα | max 1 % | 0-0,7 % Άζωτο | max 5 % | 0,2-14 % Διοξείδιο του άνθρακα | max 3 % | 0 % Υδρογόνο | max 5 mg/m³ | Max 0,5 ppm Μερκαπτάνη | max 15 mg/m³ | max 2,3 mg/m³ Συνολικό Θείο | max 60 mg/m³ | max 30 mg/m³ Πυκνότητα | 0,685 kg/m³ | 0,74 − 0,82 kg/m³ Μέση Ανώτατη Θερμογόνος Ικανότητα | 9.524 kcal/Nm³ | 9.982 kcal/Nm³ Μέση Κατώτερη Θερμογόνος Ικανότητα | 8.868 kcal/Nm³ | 9.016 kcal/Nm³ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 76 [Page 76 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/76.png) - 4.3. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΓΡΑΕΡΙΟΥ Το υγραέριο αποτελεί μίγμα προπανίου και βουτανίου, οι οποίοι είναι υδρογονάνθρακες με τρία και τέσσερα άτομα άνθρακα, αντίστοιχα. Η χημική σύσταση του προπανίου είναι C3H8 ενώ του βουτανίου είναι C4H10. Τα μίγματα αυτών των υδρογονανθράκων που προορίζονται για την κατανάλωση περιέχουν προσμίξεις άλλων ουσιών, όπως καθαρό προπάνιο (propene) και καθαρό βουτάνιο (βουτένιο), καθώς και λήψη από ελαφρότερους και βαρύτερους υδρογονάνθρακες (αιθάνιο, μεθάνιο, πεντάνιο και άλλα). Για τη διάκριση αυτών των μιγμάτων από τις καθαρές μορφές των αερίων, αυτά είναι γνωστά ως "προπάνιο του εμπορίου" και "βουτάνιο του εμπορίου" και οι προδιαγραφές τους αναφέρονται στο Υπουργικό Διάταγμα με αριθμό 291/2 26-7-1976. (Πίνακας 14). Πίνακας 14 Φυσικές ιδιότητες Υγραερίου | | Προπάνιο | n-Βουτάνιο | |----------------------|-----------|------------| | Χημικός Τύπος | C3H8 | C4H10 | | Μοριακό Βάρος | 44,094 | 58,120 | | Σημείο τήξης υγρού σε 760mmHg (°C) | -187,7 | -138,3 | | Σημείο βρασμού υγρού σε 760mmHg (°C) | -42,1 | -0,5 | | Πυκνότητα υγρού σε 15,5°C (kg/lt) | 0,507 | 0,583 | | Σχετική πυκνότητα αερίου (αέρας = 1) σε S.C. | 1,522 | 2,006 | | Κρίσιμη θερμοκρασία (°C) | 96,8 | 152,0 | | Κρίσιμη πίεση στηλ/στήλη (bar) | 42,6 | 38,0 | | Λόγος όγκου αερίου προς υγρό σε Π.Σ. | 272,7 | 237,8 | | Λανθάνουσα θερμότητα στο σημείο βρασμού 1 atm σε kcal/kg | 101,7 | 92,3 | | Λανθάνουσα θερμότητα στο σημείο βρασμού σε kcal/lt | 51,5 | 53,1 | | Ανώτερη Θερμογόνος Ικανότητα (*) σε Π.Σ. (kcal/kg) | 12.048 | 11.851 | | Ανώτερη Θερμογόνος Ικανότητα (*) σε Π.Σ. (kcal/m³) | 22.766 | 29.875 | ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Τα ανωτέρω χαρακτηριστικά αφορούν το καθαρό προπάνιο (pure Propane) και το καθαρό n-βουτάνιο (pure n-Butane). Οι συνθήκες περιβάλλοντος 15,5°C και 760 mmHg είναι οι διεθνώς αναγνωρισμένες ως "πρότυπες συνθήκες" (Standard Conditions –S.C.). Στον πίνακα χρησιμοποιείται η συντομογραφία Π.Σ. (S.C.). (*) Στην Ελληνική Εφαρμογή και Υπολογισμός αναφέρεται και ως Ανώτερη Θερμογόνος Δύναμη. 4.4. ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ Το βιοαέριο παράγεται σε κατάλληλους χωνευτές (digesters) από την αναερόβια χώνευση (ΑΧ) κτηνοτροφικών, κυρίως, αποβλήτων, όπως είναι τα λύματα χοιροστασίων, πτηνοτροφείων, βουστασίων καθώς και άλλων αγροτοβιομηχανικών μονάδων (ελαιουργείων, σφαγείων, τυροκομείων, ιχθυοτροφείων κ.α.). Λύματα των βιολογικών καθαρισμών, καθώς και --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 77 [Page 77 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/77.png) - από την αποσύνθεση του οργανικού κλάσματος απορριμμάτων στους Χώρους Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ). Το βιοαέριο αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH4) κατά 55-70% και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) κατά 30-45%. Επίσης περιέχει ελάχιστες ποσότητες άλλων αερίων, όπως άζωτο, υδρογόνο, αμμωνία και υδρατμούς και η κατώτερη θερμογόνος ικανότητα του κυμαίνεται από 20 έως 25 MJ/m3. Μετά την ΑΧ ή την αεριοποίηση, το βιοαέριο υφίσταται καθαρισμό (που συνίσταται σε απομάκρυνση των συστατικών H2S, NH3, H2O), αναβάθμιση (δηλ. απομάκρυνση CO2 και προσθήκη προπανίου) και, τέλος, απόσμηση. Το παραγόμενο αέριο ονομάζεται βιομεθάνιο και διακρίνεται σε βιομεθάνιο ποιότητας Ι (89% CH4), ή ποιότητας ΙΙ (96% CH4). Το βιομεθάνιο που προέρχεται από την τεχνολογία της ΑΧ ανήκει στα βιοκαύσιμα πρώτης γενιάς, ενώ αυτό που προέρχεται από την αεριοποίηση θεωρείται βιοκαύσιμο δεύτερης γενιάς. Η σύσταση και οι ελάχιστες ποιοτικές προδιαγραφές και απαιτήσεις που πρέπει να πληροί το βιομεθάνιο για χρήση του ως καύσιμο μεταφορών ή για έγχυση στο δίκτυο του ΦΑ παρουσιάζονται ακολούθως (Πίνακας 15 και Πίνακας 16). Πίνακας 15 Σύσταση και ιδιότητες βιοαερίου, βιο-μεθανίου και αερίου σύνθεσης | Συστατικό | Σύμβολο | Βιοαέριο | Βιομεθάνιο | Αέριο σύνθεσης (Με αέρα) | Αέριο σύνθεσης (Με ατμό) | |-----------|---------|---------|------------|---------------------------|--------------------------| | Μεθάνιο | CH4 | 55-70% | >97% | 3-7% | 4-14% | | Διοξείδιο άνθρακα | CO2 | 30-45% | <1% | 11-19% | 15-30% | | Υδρογόνο | H2 | - | - | 6-19% | 26-55% | | Άζωτο | N2 | <2% | <2% | 42-60% | 0% | | Οξυγόνο | O2 | <0,5% | <0,5% | - | - | | Υδρόθειο | H2S | <500 ppm | <0,5 mg/Nm3 | - | - | | Υδρογονάνθρακες | CxHy | <100 ppm | <10 ppm | 0,5-2,% | 0,5-2,% | | Νερό | H2O | κορεσμένο | < 0,03 gm3 | - | - | Πηγή: [8], [21] --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 78 [Page 78 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/78.png) - Πίνακας 16 Σύγκριση συστατικών διαφόρων αερίων καυσίμων | Συστατικό | Σύμβολο | Αέριο ΧΥΤΑ | Αέριο ιλύος βιολογικών αποβλήτων | Αέριο ιλύος βιομηχανικών αποβλήτων | Φυσικό αέριο (σύγκριση) | |-----------|---------|------------|---------------------------------|------------------------------------|--------------------------| | Μεθάνιο | CH₄ | 47% | 67% | 77% | 91.1% | | Διοξείδιο άνθρακα | CO₂ | 35% | 33% | 23% | 0.5% | | Άζωτο | N₂ | 16% | 0.2% | Ίχνη | 0.6% | | Οξυγόνο | O₂ | 2% | Ίχνη | Ίχνη | Ίχνη | | Υδρογόνο | H₂ | Ίχνη | Ίχνη | Ίχνη | Ίχνη | | Υδρόθειο | H₂S | 300 ppm | <10 ppm | <10 ppm | Ίχνη | | Διάφοροι Υδρογονάνθρακες | CₙHₘ | 50 ppm | <10 ppm | <10 ppm | 7.8% | Πηγή : [8] Κυριότερες πηγές για την παραγωγή βιοαερίου είναι οι ενεργειακές καλλιέργειες (καλαμπόκι – σιτηρά, κ.ά.) όπως επίσης οι ΧΥΤΑ και τα λύματα βιολογικών καθαρισμών. 4.6. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ Με βάση την εγκατεστημένη ισχύ των μονάδων ΣΗΘ, η σύνδεσή τους με το δίκτυο διανομής ΦΑ μπορεί να γίνει είτε στο δίκτυο μέσης πίεσης (ονομαστική πίεση 19 bar με συνθήκη πίεσης τροφοδοσίας 1 ή 2 bar), είτε στο δίκτυο χαμηλής πίεσης (ονομαστική πίεση 4 bar ή 25 mbar) με συνθήκη πίεσης τροφοδοσίας 25 ή 300 mbar και 25 mbar αντίστοιχα. Ακολουθεί (Πίνακας 17) αναφορά οι δυνατότητες σύνδεσης. Πίνακας 17 Πιέσεις τροφοδοσίας μονάδων ΣΗΘ | Δίκτυο Διανομής | Πίεση Παροχής | Τόπος Σταθμού Ρύθμισης και Μέτρησης | Πίεση τροφοδοσίας εσωτερικής εγκατάστασης | |----------------|---------------|------------------------------------|------------------------------------| | Μέσης Πίεσης | 19 bar | M/R-IND | 1 bar ή 2 bar | | Χαμηλής Πίεσης | 4 bar | M/RΣ | 300 mbar | | Χαμηλής Πίεσης | 4 bar | Μετρητής | 25 mbar | | Χαμηλής Πίεσης | 25 mbar | Μετρητής | 25 mbar | Για την τροφοδότηση της μονάδας ΣΗΘ από το δίκτυο της μέσης πίεσης 19 bar απαιτείται η εγκατάσταση από το διαχειριστή του δικτύου Διανομής Φυσικού Αερίου ενός ρυθμιστικού σταθμού υποβάθμισης της πίεσης των 19 bar στην πίεση του εσωτερικού δικτύου του καταναλωτή (συνθήκη 1 ή 2 bar). Σε ορισμένες περιπτώσεις, ανάλογα με το μήκος του --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 79 [Page 79 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/79.png) - εσωτερικού δικτύου και την πίεση λειτουργίας της μονάδας ΣΗΘ, ενδέχεται να απαιτηθεί η εγκατάσταση και δεύτερης ρυθμιστικής διάταξης υποβιβασμού της πίεσης στο εσωτερικό δίκτυο. Στο Σχήμα 30 απεικονίζεται σχηματικό μονογραμμικό διάγραμμα σύνδεσης του καταναλωτή με "βιομηχανικού τύπου σταθμό (MR – IND)" με το δίκτυο μέσης τάσης των 19 bar, όπως απαιτείται για την τροφοδοσία μονάδων ΣΗΘ. [Εικόνα: Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης καταναλωτή με βιομηχανικό σταθμό MR – IND] Σχήμα 30 Σχηματικό διάγραμμα σταθμού υποβιβασμού της πίεσης από το δίκτυο των 19 bar Για την τροφοδότηση μονάδας ΣΗΘ από το δίκτυο Χαμηλής πίεσης των 4 bar (συνήθες αστικό δίκτυο), απαιτείται η εγκατάσταση ρυθμιστικού σταθμού υποβιβασμού της πίεσης από την πίεση του δικτύου Χαμηλής πίεσης στην πίεση τροφοδοσίας του εσωτερικού δικτύου, πριν το σταθμό ΣΗΘ. Στο Σχήμα 31 απεικονίζεται σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης του καταναλωτή με σταθμό υποβιβασμού τύπου MRS στα 4/300 mbar, για την τροφοδοσία μονάδων ΣΗΘ, με πίεση εσωτερικού δικτύου 300 mbar. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 80 [Page 80 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/80.png) - Σχήμα 31: Τυπικό διάγραμμα σταθμού υποβιβασμού της πίεσης από το δίκτυο των 4 bar Στο Σχήμα 32 απεικονίζεται σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης του καταναλωτή με ρυθμιστική μετρητική διάταξη υποβιβασμού τύπου "Ρυθμιστή/Μετρητή ή ΣΕΤ στα 4/25 mbar", για πίεση εσωτερικού δικτύου 25 mbar. Σχήμα 32: Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης με ρυθμιστική μετρητική διάταξη της πίεσης από το δίκτυο των 4 bar. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 81 [Page 81 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/81.png) - Για την τροφοδότηση της μονάδας ΣΗΘ από το δίκτυο Χαμηλής πίεσης των 25 mbar (π.χ. ιστορικό κέντρο Αθηνών) απαιτείται η εγκατάσταση μόνο μετρητικής διάταξης. 4.7. ΙΣΧΥΟΝΤΕΣ ΤΕΧΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Φ.Α. Κατά τη σχεδίαση και λειτουργία εφαρμόζονται οι απαιτούμενοι κανονισμοί εγκαταστάσεων φυσικού αερίου. Οι ισχύοντες σχετικοί Τεχνικοί Κανονισμοί για τις εσωτερικές εγκαταστάσεις Φ.Α. δίνονται αναλυτικά στη βιβλιογραφία [9]. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 82 [Page 82 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/82.png) - 5. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 5.1. ΓΕΝΙΚΑ Η σύνδεση και λειτουργία των συστημάτων ΣΗΘ στα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως είναι οι ισχύουσες τιμές εμπορίας της ηλεκτρικής ενέργειας, τα λειτουργικά χαρακτηριστικά και οι τεχνικές απαιτήσεις της εγκατάστασης, τα επίπεδα ζήτησης του θερμικού φορτίου, η διαθεσιμότητα του καυσίμου και η ύπαρξη επαρκών εγκαταστάσεων για τη μεταφορά του, κλπ. Η ικανοποίηση όλων αυτών των παραγόντων μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την ύπαρξη σημαντικών διαφοροποιήσεων για τη σύνδεση των συστημάτων ΣΗΘ σε διαφορετικά δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Όμως, σε κάθε περίπτωση η σύνδεση των συστημάτων ΣΗΘ που θα βρίσκονται εγκατεστημένα σε εταιρικές εγκαταστάσεις, όπως και κάθε μονάδας Διασπαρμένης Παραγωγής στο δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να πραγματοποιείται έτσι ώστε να μην προκαλούνται ανεπίτρεπτες διαταραχές της παροχής ηλεκτρικής ισχύος των ήδη συνδεδεμένων Παραγωγών ή Καταναλωτών. Ειδικότερα, όταν συμβαίνουν διαταραχές της κανονικής λειτουργίας των συστημάτων ή/και του δικτύου, από διάφορα αδιάπτα ή άλλα αίτια, θα πρέπει να εξασφαλίζεται ότι οι επιπτώσεις τους περιορίζονται στο ελάχιστο δυνατόν, ενώ δεν θα πρέπει να δημιουργούνται επικίνδυνες καταστάσεις για τον εξοπλισμό ή και την ασφάλεια προσώπων [10]. Το δίκτυο διανομής γενικά χαρακτηρίζεται από ροή ισχύος προς μια μόνο κατεύθυνση, αυτή προς το μέρος της κατανάλωσης [11]. Όμως, η σύνδεση των μονάδων διασπαρμένης παραγωγής και, ειδικά, των συστημάτων ΣΗΘ μπορεί να προκαλέσει καταστάσεις ροής ισχύος προς δύο κατευθύνσεις στους κλάδους του δικτύου. Επίσης, οι εγκαταστάσεις των συστημάτων ΣΗΘ μπορεί να παρέχουν ισχύ στο δίκτυο, ενώ σε άλλες χρονικές περιόδους μπορεί να τροφοδοτούνται από αυτό. Το θέμα αυτό αντιμετωπίζεται από τον Διαχειριστή Δικτύου, γιατί η έλλειψη των απαραίτητων τεχνικών κανόνων μπορεί να προκαλέσει καταστάσεις στις οποίες τα συστήματα ΣΗΘ μπορεί να εισάγουν ισχύ στο δίκτυο όταν συμβαίνουν βραχυκυκλώματα χωρίς αυτό να γίνεται αντιληπτό από τον Διαχειριστή. Επίσης, εάν δεν καθορισθεί ένα κοινό πλαίσιο ένταξης των συστημάτων ΣΗΘ στο δίκτυο, υπάρχει ο κίνδυνος σύνδεσής τους σε διάφορα σημεία του δικτύου (νόμιμα ή παράνομα) χωρίς κάτι τέτοιο να έχει γνωστοποιηθεί στον Διαχειριστή Δικτύου. Σε τέτοιες περιπτώσεις, σφάλματα του συστήματος μπορεί να μην γίνουν αντιληπτά από τον Διαχειριστή Δικτύου ενώ υπάρχει σοβαρή πιθανότητα το προσωπικό που καλείται να τα αντιμετωπίσει να μην γνωρίζει την κατεύθυνση της ροής ισχύος στο δίκτυο. Οι καταστάσεις αυτές μπορεί να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα στην ασφάλεια ανθρώπων και εξοπλισμού του δικτύου. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 83 [Page 83 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/83.png) - 5.2. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ Θεωρητικά, υπάρχουν τέσσερις βασικοί τύποι και περιπτώσεις λειτουργίας στους οποίους διακρίνονται οι μονάδες παραγωγής των συστημάτων ΣΗΘ ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους [12] [13]. Ειδικότερα, το σύστημα ΣΗΘ μπορεί να λειτουργεί για: Ι. να καλύπτει τις απαιτήσεις του ηλεκτρικού φορτίου βάσης και του αντίστοιχου θερμικού φορτίου της εγκατάστασης του καταναλωτή. Σε οποιεσδήποτε καταστάσεις που μπορεί να υπάρχουν για τη μη επαρκή ικανοποίηση των απαιτήσεων του ηλεκτρικού ή/και θερμικού φορτίου της εγκατάστασης, επιπρόσθετες ποσότητες ηλεκτρικής ισχύος μπορεί να παρέχονται από το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ενώ επιπρόσθετες ποσότητες θερμικής ισχύος μπορεί να παρέχονται από κατάλληλους λέβητες που ευρίσκονται σε κατάσταση αναμονής. ΙΙ. την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, επιπλέον των απαιτήσεων του συνολικού ηλεκτρικού φορτίου της εγκατάστασης του καταναλωτή, η οποία εγχέεται (πώληση) προς το δίκτυο διανομής ενώ ολόκληρη η παραγόμενη θερμική ισχύς χρησιμοποιείται για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του θερμικού φορτίου της εγκατάστασης του καταναλωτή. Εναλλακτικά, το σύστημα ΣΗΘ λειτουργεί κύρια για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του ηλεκτρικού φορτίου της εγκατάστασης, ενώ η επιπρόσθετη παραγόμενη θερμική ισχύς αποβάλλεται ανεχτέλευτη προς το περιβάλλον. Όμως, αυτή η λειτουργική πρακτική μειώνει σημαντικά το συνολικό βαθμό απόδοσης του συστήματος ΣΗΘ και, γενικότερα, δεν πρέπει να εφαρμόζεται. ΙΙΙ. την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, με ή χωρίς έγχυση (πώληση) προς το δίκτυο διανομής, ενώ η παραγόμενη θερμική ισχύς χρησιμοποιείται για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του θερμικού φορτίου της εγκατάστασης και η επιπρόσθετη θερμική ισχύς χρησιμοποιείται για την ικανοποίηση των θερμικών φορτίων άλλων καταναλωτών με τους οποίους υπάρχουν σχετικές συμβάσεις προμήθειας και πώλησης θερμικής ενέργειας. IV. την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας η οποία εγχέεται ολοκληρωτικά στο δίκτυο διανομής, χωρίς να χρησιμοποιείται για ικανοποίηση των απαιτήσεων του ηλεκτρικού φορτίου των εγκαταστάσεων των καταναλωτών (σύνδεση παραγωγού ηλεκτρικής ενέργειας). Η ηλεκτρική ισχύς που απαιτείται για την ικανοποίηση του ηλεκτρικού φορτίου της εγκατάστασης του καταναλωτή παρέχεται από το δίκτυο διανομής διάμεσου διαφορετικής σύνδεσης (σύνδεση καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας). Η παραγόμενη θερμική ισχύς του συστήματος ΣΗΘ χρησιμοποιείται για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του θερμικού φορτίου της εγκατάστασης του καταναλωτή, ενώ η επιπρόσθετη ισχύς χρησιμοποιείται για την ικανοποίηση των θερμικών φορτίων άλλων καταναλωτών. Αυτή η λειτουργική πρακτική χρησιμοποιείται όταν η μοναδική πηγή πώλησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας που εγχέεται στο δίκτυο διανομής είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη τιμή προμήθειας της ηλεκτρικής ενέργειας από τους παρόχους ηλεκτρικής ενέργειας και απαιτεί τη σύναψη ειδικής σύμβασης λειτουργικής ενίσχυσης, με το Λειτουργό της Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΛΑΓΗΕ ΑΕ) ή τη ΔΕΔΔΗΕ ΑΕ ως Διαχειριστή του Μη- --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 84 [Page 84 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/84.png) - Διασυνδεδεμένων Νησιών σε περίπτωση που το σύστημα ΣΗΘ εγκαθίσταται σε κάποια από αυτά τα νησιά, με εικοσαετή χρονική διάρκεια ισχύος και έχει ως απαραίτητη προϋπόθεση τον χαρακτηρισμό του συστήματος ΣΗΘ ως σύστημα ΣΗΘ Υψηλής Απόδοσης (ΣΗΘΥΑ). Στην Ελλάδα εφαρμόζεται κύρια η τελευταία περίπτωση λειτουργίας (iv), ενώ αναμένεται μαζί με την τρίτη περίπτωση λειτουργίας (i) να αποτελέσει τη βασική λειτουργική πρακτική και σε πολλά μελλοντικά συστήματα ΣΗΘ. Συνδυασμός των περιπτώσεων (ii) & (iv) μπορεί να υπάρξει στην περίπτωση λειτουργίας του συστήματος ΣΗΘ ως σταθμού αυτοπαραγωγού καθώς και σε σχήμα συμψηφισμού της παραγωγής και εγχεόμενης ηλεκτρικής ενέργειας με την κατανάλωση1. 5.3. ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΣΥΝΔΕΣΗΣ Ο καθορισμός της διαδικασίας σύνδεσης ενός συστήματος ΣΗΘ στο δίκτυο διανομής (αφορά περιπτώσεις όπου προβλέπεται έγχυση ηλεκτρικής ενέργειας και όπου απαιτείται και σύνταξη Σύμβασης Σύνδεσης), πρέπει να αιτιολογεί στην αρχή ότι πραγματοποιείται με τον οικονομικό τρόπο, χωρίς να παραβιάζονται τα όρια διαταραχών που θέτει ο Κώδικας Διαχείρισης του Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΕΔΔΗΕ) (ΦΕΚ Β’ 78/2017). Γενικά, είναι προτιμότερο τα συστήματα ΣΗΘ να συνδέονται όσο το δυνατό πλησιέστερα προς το φορτίο, έτσι ώστε να περιορίζονται οι ροές ισχύος των κλάδων του δικτύου διανομής. Επιπλέον, πρέπει να αποφεύγονται λειτουργικές καταστάσεις εκτός των επιτρεπόμενων ορίων και να επιδιώκεται όσο το δυνατό μεγαλύτερη βελτίωση των τεχνικών μεγεθών του σταθμικού ισοζυγίου. Η επιλογή του ΣΚΣΕ θα αποφασίζεται μετά από το σχετικό έλεγχο και εφόσον ληφθούν όλες οι απαραίτητες προϋποθέσεις σύνδεσης στο δίκτυο διανομής. Επιπρόσθετα, μετά από την έναρξη της λειτουργίας του συστήματος ΣΗΘ θα ελέγχεται ο βαθμός ικανοποίησης όλων των απαιτούμενων προϋποθέσεων. Όταν το ΣΕΑ διαφοροποιείται από το ΣΚΣΕ, όπως συμβαίνει κατά τη σύνδεση του συστήματος ΣΗΘ μέσω αποκλειστικής γραμμής διανομής, μπορεί να ισχύει δεκαετής διάρκεια από την απόφαση του ισχύοντος για το ΣΚΣΕ. Σημειώνεται ότι εάν κατά τη λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ διαπιστωθούν αποκλίσεις και διαταραχές μεγαλύτερες από τα επιτρεπόμενα όρια, λόγω μη ακριβών στοιχείων που χορηγήθηκαν, ο ιδιοκτήτης του υποχρεούται στην άμεση λήψη διορθωτικών μέτρων, σύμφωνα με τις υποδείξεις του Διαχειριστή Δικτύου. Το πλαίσιο ελέγχης και προστασίας που χρησιμοποιούνται για να εξασφαλίζεται η ομαλή σύνδεση των καταναλωτών των συστημάτων ΣΗΘ στο δίκτυο διανομής περιγράφονται αναλυτικά στη Σύναψη Σύμβασης και είναι συνοπτικά και ενδεικτικά τα ακόλουθα: --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 85 [Page 85 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/85.png) - - Μετασχηματιστής Ισχύος: Για τη σύνδεση του συστήματος μικρής ΣΗΘ στο δίκτυο Μέσης Τάσης απαιτείται να εγκατασταθούν ένας ή περισσότεροι μετασχηματιστές ισχύος με κατάλληλες τιμές ονομαστικής ισχύος έτσι ώστε να μετασχηματίζεται η τάση στο επίπεδο της Χαμηλής Τάσης. - Συσκευή Αποσύνδεσης: Ένας χειροκίνητος διακόπτης που θα αποσυνδέει τη μονάδα ΣΗΘ από το δίκτυο διανομής θα παρέχεται, θα εγκαθίσταται και θα συντηρείται από το Χρήστη. Εάν ο διακόπτης αυτός είναι εγκατεστημένος προς τη μεριά του δικτύου διανομής, η εγκατάσταση του θα πραγματοποιείται από το Διαχειριστή Δικτύου ενώ το αντίστοιχο κόστος θα το αναλαμβάνει ο Χρήστης. Ο Διαχειριστής Δικτύου διατηρεί το δικαίωμα να ενεργοποιεί το διακόπτη όταν αυτό κρίνεται απαραίτητο για λόγους συντήρησης και επισκευής του εξοπλισμού του. Επίσης, η διαδικασία αποσύνδεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς να προηγείται ενημέρωση του Χρήστη σε καταστάσεις ανάγκης του δικτύου διανομής, όταν διαπιστώνεται ότι η λειτουργία της εγκατάστασης μπορεί να θέτει σε κίνδυνο τη λειτουργία του Δικτύου ή τους υπόλοιπους Χρήστες του και εφόσον αυτό κρίνεται απαραίτητο για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του προσωπικού του Διαχειριστή Δικτύου. - Αυτόματος Διακόπτης Γεννήτριας (ΑΔΓ): Κάθε μονάδα ΣΗΘ περιλαμβάνει έναν ΑΔΓ από τον οποίο πραγματοποιείται ο έλεγχος της και επιτυγχάνεται η προστασία της μέσω των κατάλληλων αισθητηρίων. Ο ΑΔΓ βρίσκεται συνήθως κοντά στη μονάδα ΣΗΘ και είναι ουχάς της ίδιας τάσεως. - Αυτόματος Διακόπτης Αποσύνδεσης (ΑΔΑ): Είναι το σύστημα που επιτρέπει τη ζεύξη ή την απομόνωση των εγκαταστάσεων των συστημάτων ΣΗΘ από το δίκτυο διανομής και αποτελεί τη συσκευή που περιλαμβάνει περισσότερες από μία μονάδες, έχει δυνατότητα απόσταση μεταξύ τους και, κυρίως, όταν προβλέπεται η δυνατότητα απομακρυσμένης λειτουργίας της εγκατάστασης. Ο ΑΔΑ ελέγχεται μέσω κατάλληλων εξοπλισμών που περιλαμβάνει ηλεκτρονόμος υπερεντάσεως των αυτόματων διακοπτών οι οποίοι διορθώνται από το ρεύμα βραχυκύκλωσης. Οι ηλεκτρονόμοι αυτοί θα πρέπει να συνεργάζονται με τα προηγούμενα μέσα προστασίας του δικτύου διανομής που προκαλούν την οριστική διακοπή, όπως είναι τα παράδειγμα οι ηλεκτρονόμοι χρονικής καθυστέρησης των διακοπτών ισχύος στην αποχέτευση της γραμμής. - Ηλεκτρονόμοι Ορίων Τάσεως και Συχνότητας: Οι προστασίες αυτές συμβάλλουν στην απομόνωση της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ από το δίκτυο διανομής σε περιπτώσεις ασφάλειας (βραχυκυκλώματα), διότι τα ανωτέρω αυτά συνδέονται από συγκεκριμένες αποκλίσεις των τάσεων από τις ονομαστικές τιμές τους. Απαιτούνται ηλεκτρονόμοι υπέρτασης, υπότασης, υπερσυχνότητας και υποσυχνότητας. Ο ηλεκτρονόμος των ορίων συχνότητας αφαιρούμε κύρια την ανάγκη της νησιδοποίησης (σε συνδυασμό με τον έλεγχο των ορίων τάσεως), διότι από αυτή την ανισοδυναμία από το δίκτυο διανομής μεταβάλλεται απότομα η ταχύτητα περιστροφής των μονάδων ΣΗΘ και, επομένως, η συχνότητα της παραγόμενης τάσης. Με επιπρόσθετη προστασία για την αποφυγή της νησιδοποίησης είναι η προστασία ομαλοτικής τάσης. Σε συγκεκριμένες --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 86 [Page 86 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/86.png) - καταστάσεις λειτουργίας, που κύρια αφορούν συστήματα ΣΗΘ μεγάλης ισχύος, μπορεί να είναι αναγκαία η εγκατάσταση προστασιών που θα εξασφαλίζουν την αποτελεσματική την απομόνωση του συστήματος ΣΗΘ σε γεγονότα μόνιμων σφαλμάτων στο δίκτυο διανομής. Η εγκατάσταση των προστασιών αυτών θα αποφασίζεται από το Διαχειριστή Δικτύου σε συνεργασία με τον ιδιοκτήτη του συστήματος ΣΗΘ. • Ρυθμιστής Τάσης: Μπορεί να απαιτείται ανάλογα με το σύστημα ΣΗΘ που εγκαθίσταται και χρειάζεται για να διατηρεί την τάση εξόδου της αντίστοιχης μονάδας σε συγκεκριμένη τιμή. • Γείωση: Η μέθοδος γείωσης που επιλέγεται για την εγκατάσταση του συστήματος ΣΗΘ δεν αφορά την κατάσταση κανονικής λειτουργίας του δικτύου διανομής. Όμως, κατά τη διάρκεια σφαλμάτων στο δίκτυο, η γείωση έχει ξεχωριστή σημασία διότι αποτελεί ένα μέσο για την προστασία ανθρώπων και εξοπλισμού. Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι γείωσης οι οποίες εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά κάθε συστήματος και μπορεί να περιλαμβάνουν την απευθείας γείωση χωρίς την ύπαρξη σύνθετης αντίστασης, τη γείωση μέσω ωμικής αντίστασης ή επαγωγικού τύπου, τη χρησιμοποίηση πολλαπλών σημείων γείωσης, κλπ. Γενικά, σημειώνεται ότι η γείωση της εγκατάστασης ΣΗΘ πρέπει να γίνει σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς και τους κανόνες του Διαχειριστή Δικτύου. Η λειτουργία κάθε μονάδας ΣΗΘ έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των ρευμάτων βραχυκύκλωσης στο δίκτυο και είναι πιθανό να απαιτείται η βελτίωση του συστήματος προστασίας και η αναθεώρηση των χρησιμοποιούμενων ρυθμισμένων διακοπτών έτσι ώστε να μην προκαλούνται υπερβάσεις των επιτρεπτών ορίων λειτουργίας. Οι διαδικασίες που απαιτούνται για την προστασία του συστήματος ΣΗΘ και του δικτύου διανομής πρέπει να λαμβάνουν υπόψη την αποσύνδεση και τη μη απομονωμένη λειτουργία του δικτύου. Τα ρεύματα βραχυκύκλωσης του δικτύου διανομής αποτελούν τον κύριο τρόπο ανίχνευσης των σφαλμάτων που συμβαίνουν σε αυτό και παραδοσιακές διατάξεις και μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την προστασία των συστημάτων ΣΗΘ. Όμως, η συνύπαρξη των βραχυκυκλωμάτων που συμβαίνουν στα συστήματα ΣΗΘ είναι σημαντική και η προστασία του δικτύου διανομής από τα σφάλματα αυτά αποτελεί μία περισσότερο πολύπλοκη διαδικασία. Λόγω των λειτουργικών χαρακτηριστικών των συστημάτων ΣΗΘ, η συνεισφορά των σύγχρονων βραχυκυκλωμάτων είναι περιορισμένη. Οι σύγχρονες γεννήτριες των συστημάτων ΣΗΘ μικρής ισχύος θα πρέπει να είναι εξοπλισμένες με εξελιγμένες συσκευές διέγερσης έτσι ώστε οι τιμές του ρεύματος βραχυκύκλωσης να γίνονται εντελώς μεγαλύτερες από τις απαιτούμενες τιμές του συστήματος προστασίας. Επομένως, η ενεργοποίηση του συστήματος προστασίας και η απομόνωση του συστήματος ΣΗΘ εξαρτάται από το ρεύμα βραχυκύκλωσης του δικτύου διανομής, ενώ πρέπει να εξασφαλίζεται ότι κατά τη διάρκεια των βραχυκυκλωμάτων η μονάδα ΣΗΘ θα δε προσφέρει το υπόλοιπο δίκτυο. Επίσης, κατά τη διαδικασία επαναφοράς τα επιμέρους τμήματα του δικτύου πρέπει να είναι συγχρονισμένα και, για το σκοπό αυτό, απαιτείται η εγκατάσταση κατάλληλου εξοπλισμού στα σημεία --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 87 [Page 87 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/87.png) - 49142 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 επαναφοράς έτσι ώστε η διαφορά της τάσης στα δύο τμήματα του δικτύου να λαμβάνει τη μικρότερη δυνατή τιμή. Τέλος, σημειώνεται ότι συχνά απαιτείται η εγκατάσταση κατάλληλου εξοπλισμού αναγνώρισης των καταστάσεων νησιδοποίησης των τμημάτων του δικτύου διανομής από τα σημεία τροφοδότησής τους. Στις καταστάσεις αυτές μπορεί να απαιτείται η ενεργοποίηση κατάλληλου εξοπλισμού ζεύξης που ευρίσκεται κανονικά σε κατάσταση ανοιχτής λειτουργίας, έτσι ώστε να μπορούν να επανατροφοδοτηθούν τα αντίστοιχα φορτία σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα [14]. Στο Παράρτημα Ι παρατίθενται τα πρότυπα ασφαλείας λειτουργίας και οι απαιτήσεις του εξοπλισμού που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ΣΗΘ. Σε κάθε περίπτωση πρέπει να ικανοποιούνται οι ειδικές συνθήκες, χαρακτηριστικά και δυνατότητες λειτουργίας όπως αυτές περιγράφονται στον ΕΔΑΗΕ και εξειδικεύονται κάθε φορά στις εκάστοτε Συμβάσεις Σύνδεσης που υπογράφουν οι κάτοχοι των συστημάτων ΣΗΘ/ΣΗΘΥΑ (Παραγωγοί) με το Διαχειριστή του Δικτύου, που αφορούν μεταξύ άλλων και την επιλογή του κατάλληλου τρόπου σύνδεσης (επιλογή Σημείου Κοινής Σύνδεσης με μείωση ισχύς βραχυκύκλωσης, επέκταση υφιστάμενων εγκαταστάσεων του Δικτύου, σύνδεση σε υψηλότερο επίπεδο τάσης), - την επιλογή εξοπλισμού παραγωγής με τροποποιημένα χαρακτηριστικά και λήψη από τον Παραγωγό μέτρων περιορισμού των επιπτώσεων, καθώς και - την επιβολή τυχόν λειτουργικών περιορισμών στον σταθμό που μπορεί να αφορούν υποχρεώσεις για ρύθμιση της άεργου ισχύος του σταθμού ή/και υποχρεώσεις για περιορισμό της ενεργού ισχύος του σταθμού. Ειδικότερα εξετάζεται το προκαλούμενο επίπεδο διαταραχής της Ποιότητας Τάσης του Δικτύου από τη σύνδεση και λειτουργία του σταθμού, το οποίο θα πρέπει να υπολείπεται των ορίων σχεδιασμού του άρθρου 70 του ΕΔΑΗΕ. Οι εξεταζόμενες διαταραχές αφορούν: • τις αιχμές μεταβολές της τάσης, • τις προκαλούμενες ταχείες διακυμάνσεις της τάσης, • τις αναμενόμενες εκπομπές flicker από τη λειτουργία του σταθμού • τις εκπομπές αρμονικών από διατάξεις μετατροπών ισχύος που χρησιμοποιούνται στις εγκαταστάσεις του σταθμού. Η προκαλούμενη συμμετρία των τάσεων του Δικτύου. Η Σύμβαση Σύνδεσης που συνάπτεται ο Παραγωγός με το Διαχειριστή περιέχει τα ειδικά χαρακτηριστικά και προδιαγραφές λειτουργίας όπως αυτές περιγράφονται στα άρθρα 70 (Όρια σχεδιασμού για διαταραχές της Ποιότητας Τάσης), 71 (Μέγιστες ικανότητες υποδοχής ισχύος σταθμών παραγωγής), 72 (Μέσα ζωής και προστασίας), 73 (Προστασία αποσύνδεσης σταθμών παραγωγής), 74 (Τεχνικές απαιτήσεις για τον εξοπλισμό σταθμών παραγωγής που --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 88 [Page 88 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/88.png) - Σύνδεση στο Δίκτυο), 75 (Απαιτήσεις εξοπλισμού επικοινωνίας, τηλεπικοινωνίας και τηλεμέτρησης), 77 (Περιορισμοί απορρόφησης και έλεγχος αέργου Ισχύος), 78 (Περιορισμός της ενεργού ισχύος εξόδου σταθμών παραγωγής) του ΕΔΛΗΕ και όπως αυτά ορίζονται και εξειδικεύονται στο Εγχειρίδιο Πρόσβασης στο Δίκτυο. Ειδικά για τις περιπτώσεις αυτοπαραγωγών λαμβάνονται κατά περίπτωση υπόψη η εγκατεστημένη ισχύς και τα χαρακτηριστικά των μονάδων παραγωγής και του κύριου εξοπλισμού κατανάλωσης, η Συμφωνημένη Μέγιστη Ισχύς Παραγωγής, η Συμφωνημένη Μέγιστη Ισχύς Κατανάλωσης καθώς και η χρονική τους διακύμανση. 5.4. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΗ ΧΑΜΗΛΗ ΤΑΣΗ Στο δίκτυο ΧΤ συνδέονται γενικά εγκαταστάσεις συστημάτων ΣΗΘ των οποίων η μέγιστη παραγωγή ισχύς δεν είναι μεγαλύτερη από 100 kWe ενώ η σύνδεση μονοφασικών μονάδων ΣΗΘ μπορεί να γίνεται μόνο όταν η ισχύς τους δεν ξεπερνά τα 5 kWe. Το Σχήμα 33 φαίνονται ενδεικτικά τρία μονογραμμικά διαγράμματα σύνδεσης ενός συστήματος ΣΗΘ σε δίκτυο ΧΤ. Σε όλες τις περιπτώσεις, το ΣΚΣ συμπίπτει με το ΣΕΔ, το οποίο είναι το σημείο σύνδεσης του καλωδίου παροχής στη γραμμή ΧΤ, όταν πρόκειται για ενέργεια δικτύου, ή το κτίριο σύνδεσης του υποχρεωτικού καλωδίου παροχής, όταν πρόκειται για αυτόνομο δίκτυο. Εάν πραγματοποιείται απ’ ευθείας σύνδεση του συστήματος ΣΗΘ στους ζυγούς ΧΤ μέσω αποκλειστικής γραμμής διανομής, τα ΣΚΣ και ΣΕΔ διαφοροποιούνται. Όμως, δεν προβλέπεται η εγκατάσταση ανεξάρτητων μετρητικών διατάξεων στην αρχή και ανεκχώρηση της γραμμής διανομής. Το διακύβευμα (β) αντιστοιχεί σε εγκαταστάσεις συστημάτων ΣΗΘ με πολύ μικρή ισχύ που μπορεί να είναι και μονοασικές. Το γενικό μέσο ζεύξης – προστασίας της εγκατάστασης μπορεί να είναι ο χειροκίνητος γενικός διακόπτης (οριζοντίου και οι ασφαλείες ή άλλο αντίστοιχο μέσο. Η προστασία του συστήματος ΣΗΘ σε περίπτωση διαταραχών στο δίκτυο διανομής καθώς και η απομόνωση του σε περίπτωση πλήρους διακοπής της σύνδεσής του, θα πρέπει να επιτυγχάνεται μέσω του ΑΔΠ ή άλλων κατάλληλων προστασιών, ενσωματωμένων στο σύστημα ελέγχου του, έτσι ώστε να αποκλείεται κατά το δυνατόν η περίπτωση ατυχονομής λειτουργίας της εγκατάστασης. Το διακύβευμα (β) μπορεί να χρησιμοποιείται για μεγαλύτερης ισχύος συστήματα ΣΗΘ και οι συνθήκες εγκαταστάσεως ενός κύριου διαφέρει από το (α) στο γενικό μέσο ζεύξης και προστασίας το οποίο περιλαμβάνει αυτομάτους διακόπτης ισχύος (αυτόματο διακόπτη). Αυτός ο διακόπτης ισχύος σε συνεργασία με τον ΑΔΠ μπορεί να επιτρέψει και την --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 89 [Page 89 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/89.png) - απομονωμένη λειτουργία της εγκατάστασης σε περιπτώσεις διακοπής της σύνδεσης στο δίκτυο διανομής. Σχήμα 33 Μονογραμμικά διαγράμματα σύνδεσης συστημάτων πολύ μικρής και μικρής ΣΗΘ σε δίκτυο διανομής ΧΤ Το διάγραμμα (γ) αντιστοιχεί σε λειτουργική κατάσταση του συστήματος ΣΗΘ σύμφωνα με την οποία ολόκληρη η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ισχύος εγχέεται στο δίκτυο διανομής μέσω της αντίστοιχης ζεύξης ενώ η ζήτηση ηλεκτρικού φορτίου της εγκατάστασης του αντίστοιχου καταναλωτή ικανοποιείται μόνο από το δίκτυο διανομής. Σημειώνονται ότι και στις τρεις περιπτώσεις σύνδεσης που φαίνονται στα διαγράμματα (α),(β) και (γ). Η ζήτηση του θερμικού φορτίου της εγκατάστασης ικανοποιείται από την παραγόμενη θερμική ισχύ του συστήματος ΣΗΘ, ενώ η επιπρόσθετη ισχύς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ικανοποίηση των θερμικών φορτίων άλλων καταναλωτών. Επίσης, η μετρική διάταξη είναι λειτουργικά παρόμοια και περιλαμβάνει τον μετρητή και το μέσο --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 90 [Page 90 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/90.png) - προστασίας του, όπως και στην περίπτωση των καταναλωτών. Το είδος και πλήθος των μετρητών μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης και καθορίζεται στη Σύμβαση Αγοραπωλησίας. Τέλος, τα διαγράμματα (β) και (γ) μπορούν να εφαρμόζονται σε ακόμη πιο σύνθετες εγκαταστάσεις. Για παράδειγμα, μπορεί να περιλαμβάνουν τη λειτουργία περισσότερων συστημάτων ΣΗΘ ή/και άλλου τύπου μονάδων παραγωγής, όπως μονάδες φυσικού αερίου. Στις περιπτώσεις αυτές, η διαμόρφωση του εξοπλισμού προστασίας της εγκατάστασης μπορεί να διαφοροποιείται ανάλογα και μπορεί να περιλαμβάνει την εγκατάσταση χωριστού γενικού μέσου ζεύξης-προστασίας για κάθε εγκατεστημένη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για τη διάταξη και κατασκευή των γενείων κάθεκων και τις τιμές αντιστάσεώς τους, ισχύουν οι κανονισμοί που εφαρμόζονται σε ανάλογης ισχύος εγκαταστάσεις καταναλωτών ΧΤ. Οι απαιτήσεις για τις διατάξεις ζεύξης και προστασίας μέχρι και την έκδοση του Εγχειριδίου Πρόσβασης στο Δίκτυο του ΕΔΔΗΕ είναι προς το παρόν οι ακόλουθες: • Για τα συστήματα ΣΗΘ με ασύγχρονες γεννήτριες, η ζεύξη τους θα πρέπει να πραγματοποιείται χωρίς να υπάρχει τάση στους ακροδέκτες τους και ενώ περιστρέφονται με ταχύτητα η οποία απέχει λιγότερο από 5% από τις σύγχρονες στροφές. Με την εγκατάσταση «κλασμάτων» ομαλής εκκίνησης, είναι δυνατό να επιτυγχάνεται μεγάλη μείωση των ρευμάτων ζεύξης και, επομένως, των προκαλούμενων διαταραχών που σημαίνει ότι η εγκατάστασή τους είναι ιδιαίτερα επιθυμητή. • Για τα συστήματα ΣΗΘ με σύγχρονες γεννήτριες, πρέπει να εξασφαλίζονται οι ακόλουθες ελάχιστες οριακές συγχρονισμού: - Διαφορά τάσης ΔU <= 10 % - Διαφορά συχνότητας Δf<= 0.5 Hz - Διαφορά φασικής γωνίας Δφ<= 10° • Εάν προβλέπεται η δυνατότητα της απομονωμένης λειτουργίας της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ, στο διάγραμμα (β) θα πρέπει να εγκριδοτείται ΔΔΔ ο οποίος θα διαθέτει διάταξη συγχρονισμού αντίστοιχη αυτής των σύγχρονων γεννητριών. • Οι πτωτικές αντιστάθμισης κάθε μονάδας εγκατάστασης συστημάτων ΣΗΘ θα πρέπει να συνδέονται μετά τον παραλαβόντα της μονάδας ΣΗΘ και να τίθενται αυτόματα εκτός λειτουργίας με το άνοιγμα του διακόπτη της μονάδας. Το ίδιο ισχύει και για τις διατάξεις κεντρικής αντιστάθμισης εγκαταστάσεων ΣΗΘ οι οποίες δεν διαθέτουν δυνατότητα απομονωμένης λειτουργίας. • Για εγκαταστάσεις με σύγχρονες και ασύγχρονες μονάδες πολύ μικρής και μικρής ΣΗΘ απαιτούνται οι προστασίες που φαίνονται στον Πίνακα 18. Ο βασικός σκοπός είναι η ανίχνευση των σφαλμάτων που συμβαίνουν στο δίκτυο διανομής και η άμεση αποσύνδεση της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ από αυτό. Σημειώνεται ότι είναι δυνατή η απομονωμένη λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ, μόνο σε περιπτώσεις που η συγκεκριμένη λειτουργική διαδικασία έχει προβλεφθεί κατά τον σχεδιασμό του και έχουν ληφθεί τα κατάλληλα μέτρα. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 91 [Page 91 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/91.png) - • Για τις σύγχρονες μονάδες πολύ μικρής και μικρής ΣΗΘ θα πρέπει να υπάρχει προστασία υπερέντασης. Οι ρυθμίσεις των προστασιών επιλέγονται από τον Διαχειριστή Δικτύου, εντός του εύρους των αντίστοιχων περιοχών, και μπορούν να διαφοροποιούνται από τις συνιστώμενες τιμές που φαίνονται στον Πίνακα 18 μόνο εάν οι ιδιαίτερες συνθήκες του δικτύου διανομής και του συστήματος ΣΗΘ το επιβάλλουν. • Ο έλεγχος της τάσης πρέπει να γίνεται και στις τρεις φάσεις, για να εξασφαλίζεται ότι οι περιπτώσεις στις οποίες εκδηλώνονται μονοφασικές διακοπές ή βυθίσεις θα αναγνωρίζονται με ασφάλεια. Η χρονική καθυστέρηση διέγερσης των προστασιών υπότασης και υπέρτασης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα τρία δευτερόλεπτα. Γενικά, προτείνεται η επιλογή των ρυθμίσεων να είναι μικρότερη από τα δύο δευτερόλεπτα, διότι έτσι εξασφαλίζεται η αποσύνδεση του συστήματος ΣΗΘ πριν από την ενδεχόμενη ταχεία επαναφορά της τάσης του δικτύου. Όμως, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το γεγονός ότι η επιλογή πολύ μικρών τιμών χρονικής καθυστέρησης μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη συχνότητα ανεπιθύμητων αποσυνδέσεων του συστήματος ΣΗΘ από το Δίκτυο. Τέλος, η χρονική καθυστέρηση της προστασίας συχνότητας πρέπει επίσης να ρυθμίζεται σε μικρές τιμές (μικρότερες από δύο δευτερόλεπτα). • Η ανίχνευση των καταστάσεων της αποσυνδεμένης λειτουργίας του συστήματος ΣΗΘ μπορεί να πραγματοποιείται και μέσω άλλων διατάξεων προστασίας, όπως για παράδειγμα ηλεκτρονικών συστημάτων μεταβολής διανόησης ή ηλεκτρολογικών αποτυπώσεων μεταβολής στροφίων. Επίσης, οι σύγχρονες μονάδες ΣΗΘ με μετατροπείς ισχύος χωρίς δέσμευση του τροφοδότη, διαθέτουν ειδικές ανιχνεύσεις υποσυχνότητας σε κυκλώματα ελέγχου του μετατροπέα εξόδου, οι οποίες γίνονται αποδεκτές μετά από συνεργασία με τις αρμόδιες υπηρεσίες του Διαχειριστή Δικτύου. Εκτός από τις ελάχιστες υποχρεωτικές προστασίες που αναφέρονται παρακάτω (Πίνακας 18), μπορούν να εγκαθίστανται επιπρόσθετες προστασίες με πρωτοβουλία του Παραγωγού, εάν όντως δεν διασφαλίζεται η ορθή προστασία του συστήματος ΣΗΘ. Επίσης, η παροχή της εγκατάστασης θα πρέπει να διαθέτει κατάλληλο μέσο προστασίας έναντι σφαλμάτων, όπως συμβαίνει στις εγκαταστάσεις των καταναλωτών ΧΤ. • Το σύστημα προστασίας του ΔΔΔ (εάν χρησιμοποιείται) θα ασφαλίζεται από τον Διαχειριστή Δικτύου. Ο χρήστης του συστήματος ΣΗΘ θα υποβάλει τη Υπεύθυνη Δήλωση Ηλεκτρολόγου Εγκαταστάτη που βεβαιώνει ότι η εγκατάσταση κατασκευάστηκε σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς, όπως εφαρμόζονται στις εγκαταστάσεις των καταναλωτών. Επίσης, θα υποβάλει στον Διαχειριστή Δικτύου το Τεχνικό Δελτίο Προστασιών και Ρυθμίσεων καλής λειτουργίας της εγκατάστασής του που περιλαμβάνει όλα τα στοιχεία που αφορούν τα μέσα προστασίας και τη δήλωση για τις ρυθμίσεις της καλής λειτουργίας των ηλεκτρολογικών (όπου υπάρχουν). Η Υπεύθυνη Δήλωση και το Τεχνικό Δελτίο θα υποβάλλονται στο Διαχειριστή Δικτύου σε κάθε επανέλεγχο της ηλεκτρικής εγκατάστασης σύμφωνα με την Υ.Α. Φ.7.5/1816/88/5.3.2004 (ΦΕΚ Β’ 470) που ισχύει κατά την έκδοση της παρούσας ΤΟΤΕΕ ή οποιαδήποτε άλλη την έχει αντικαταστήσει. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 92 [Page 92 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/92.png) - Πίνακας 18 Προστασία απόζευξης συστημάτων ΣΗΘ από το δίκτυο ΧΤ | Τύπος Ηλεκτρονόμου | Περιοχή Ρυθμίσεων | Συνιστώμενη Ρύθμιση* | | ----------------- | ----------------- | ----------------- | | Υπότασης | 0,70·Un÷ 1,0·Un | 0,80·Un | | Υπέρτασης | 1,0·Un÷ 1,15·Un | 1,10·Un÷ 1,15·Un | | Υποσυχνότητας | 48 ÷ 50 Hz | 49,5 (48) Hz | | Υπερσυχνότητας | 50 ÷ 52 Hz | 50,5 (51) Hz | όπου Un είναι η ονομαστική τάση του δικτύου ΧΤ (230/400 V) * Οι τιμές εντός των παρενθέσεων αφορούν τα νησιωτικά συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας 5.5. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΤΑΣΗ Το βασικό κριτήριο για την επιλογή του τρόπου σύνδεσης στο δίκτυο διανομής ΜΤ αποτελεί το μέγεθος της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ και οι υπάρχουσες συνθήκες του δικτύου της αντίστοιχης περιοχής. Αυτές οι εγκαταστάσεις είναι πάντοτε τριφασικές με ισχύ μεγαλύτερη από 100 kW. Ορισμένες σημαντικές παράμετροι είναι το εάν αφορά κατοικημένη περιοχή ή όχι, εάν υπάρχει η προοπτική σύνδεσης άλλων εγκαταστάσεων στο προσεχές μέλλον, κλπ. Η εξέταση για τον προσδιορισμό του ΣΣΕΚ θα πρέπει να αρχίζει από το πλησιέστερο προς το σύστημα ΣΗΘ σημείο του δικτύου διανομής και βαθμιαία να εξετάζεται η δυνατότητα σύνδεσης σε σημεία πλησιέστερα προς τον υποσταθμό ΥΤ/ΜΤ, δηλαδή σε σημεία με υψηλότερη στάθμη βραχυκυκλώματος. Τα συστήματα ΣΗΘ σε ορισμένες εγκαταστάσεις είναι μικρής σχετικά ισχύος. Επομένως, πρέπει θα εξετάζεται η δυνατότητα σύνδεσής τους σε υφιστάμενη γραμμή διανομής και εάν αυτή δε μπορεί να πραγματοποιηθεί μπορεί να συνδεθούν με αποκλειστική γραμμή διανομής στους ζυγούς ΜΤ του πλησιέστερου υποσταθμού ΥΤ/ΜΤ, εάν ικανοποιούνται τα κριτήρια που περιγράφονται στην παρούσα Τεχνική Οδηγία. Ο τρόπος και το σημείο του δικτύου διανομής στο οποίο θα πραγματοποιείται η σύνδεση, καθώς και το είδος των εγκαταστάσεων ζεύξης και μέτρησης, προσδιορίζεται από τον Διαχειριστή Δικτύου, ανάλογα με τις συνθήκες του δικτύου ΜΤ και τη θέση και το μέγεθος του σχετικού συστήματος ΣΗΘ. Ο εξοπλισμός ζεύξης πρέπει να περιλαμβάνει μέσα (συσκευές) με ικανότητα διακοπής του ρεύματος σφαλμάτων, να εξασφαλίζει την απρόσκοπτη κατά τρόπο που να επιτρέπει την ασφαλή εκτέλεση εργασιών και να είναι προσιτός ανά πάσα στιγμή στο προσωπικό του Διαχειριστή Δικτύου. Για λόγους καλής λειτουργίας, η ενέργεια αντιστάθμισης της ζεύξης περιορίζεται μόνο σε εγκαταστάσεις συστημάτων ΣΗΘ μικρής ισχύος, όπως είναι αυτές που υπάρχουν σε κτηριακές εγκαταστάσεις. Η διάταξη της σύνδεσης θα πρέπει να είναι παρόμοια με αυτή των καταναλωτών ΜΤ. Το όριο διαχωρισμού της ευθύνης Διαχειριστή Δικτύου και Παραγωγού αποτελεί το ακροκιβώτιο του καλωδίου σύνδεσης προς την πλευρά του δικτύου διανομής, για παροχές από εναέριο --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 93 [Page 93 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/93.png) - δίκτυο, ή το ακροκιβώτιο του καλωδίου εξόδου από τον πίνακα ζεύξης του Διαχειριστή Δικτύου, για παροχές από υπόγειο δίκτυο.\nΣτο Σχήμα 34 φαίνονται τυπικά μονογραμμικά διαγράμματα σύνδεσης των συστημάτων ΣΗΘ στο δίκτυο ΜΤ. Για μικρές εγκαταστάσεις αυτοπαραγωγών (με ισχύ έως 500 kVA), υποδεικνύεται ο τρόπος σύνδεσης του διαγράμματος (Σχήμα 34), όπου η διάταξη ζεύξης – μέτρησης θα πρέπει να εξασφαλίζει και την προστασία του δικτύου σε περίπτωση σφάλματος της εγκατάστασης μέχρι και τους ζυγούς ΧΤ του μετασχηματιστή ισχύος. Ο μετασχηματιστής ισχύος, όπως και ο συνολικός υποσταθμός Μ/ΣΤΧΤ, ανήκει κατά κανόνα στην κυριότητα του χρήστη του συστήματος ΣΗΘ. Όμως, μπορεί, μετά από αίτημα και με τη σύμφωνη γνώμη του Διαχειριστή Δικτύου, να κατασκευασθεί με δαπάνη του χρήστη του συστήματος ΣΗΘ και να ανήκει στον Διαχειριστή Δικτύου, ενώ η μέτρηση θα πραγματοποιείται στη ΧΤ, ενώ η ισχύς της εγκατάστασης δεν υπερβαίνει τα 250 kVA. Εάν επιθυμείτη η απορροφούμενη λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ ή σε περιπτώσεις κατά τις οποίες ο ΑΔΜ δεν εξασφαλίζει τις απαιτήσεις που τίθενται για τον ΑΔΔ, υποδεικνύεται η εφαρμογή του τρόπου συνδεσμολογίας του διαγράμματος (β) (Σχήμα 34). Ο ΑΔΔ μπορεί να εγκαθίσταται στην πλευρά της ΧΤ ή της ΜΤ. Τέλος, το διάγραμμα του (γ) (Σχήμα 34) αντιστοιχεί σε λειτουργική κατάσταση του συστήματος ΣΗΘ σύμφωνα με την οποία ολόκληρη η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ισχύος εγχέεται στο δίκτυο διανομής ΜΤ μέσω της αντίστοιχης ζεύξης, ενώ η ζήτηση ηλεκτρικού φορτίου της εγκατάστασης του αντίστοιχου καταναλωτή ικανοποιείται μόνο από το δίκτυο διανομής.\n\nΕπισημαίνεται ότι τα όσα αναφέρονται στις ενότητες του κεφαλαίου 4 της παρούσας Τεχνικής Οδηγίας είναι υπό την αίρεση τυχόν τροποποίησης και επικαιροποίησης στη βάση των όσων θα περιγράφονται, θα καθορίζονται και θα εξειδικεύονται στο Εγχειρίδιο Πρόσβασης Δικτύου του ΕΔΔΗΕ για τις μονάδες ΣΗΘ/ΕΗΦΥΑ3. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 94 [Page 94 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/94.png) - Σχήμα 34 Μονογραμμικά διαγράμματα σύνδεσης συστημάτων μικρής ΣΗΘ σε δίκτυο διανομής ΜΤ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 95 [Page 95 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/95.png) - 6. ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΜΕ ΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 6.1. ΓΕΝΙΚΑ Σε συνέχεια των όσων αναφέρθηκαν στο κεφάλαιο 4, αναφορικά με τις διαφορετικούς τύπους και περιπτώσεις λειτουργίας στους οποίους διακρίνονται οι μονάδες παραγωγής των συστημάτων ΣΗΘ υπάρχει η περίπτωση πλεονασματικής παραγωγής θερμικής ενέργειας η οποία θα μπορούσε να διατεθεί για την κάλυψη των θερμικών αναγκών άλλων χρηστών/τελικών καταναλωτών. Η δυνατότητα αυτή, προϋποθέτει τόσο την ύπαρξη ή/και ανάπτυξη των κατάλληλων υποδομών δικτύου όσο και την απόκτηση άδειας διακίνησης θερμικής ενέργειας από τον κάτοχο του συστήματος ΣΗΘ και παραγωγό της θερμικής ενέργειας. Η ύπαρξη ή όχι συστήματος διανομής θερμικής ενέργειας (δίκτυο τηλεθέρμανσης) αποτελεί και τη βασική παράμετρο η οποία καθορίζει τόσο την οικονομικότητα όσο σε ένα βαθμό και τη τεχνική δυνατότητα για ένα σύστημα ΣΗΘ που διαθέτει πλεόνασμα θερμικής ενέργειας να τη χρησιμοποιήσει για την κάλυψη θερμικών αναγκών άλλων χρηστών. Σε κάθε περίπτωση, το πλεόνασμα της θερμικής ενέργειας με μετάδοση θερμότητας, συνήθως μέσω εναλλακτών ατμού-νερού, χρησιμοποιείται για την παροχή ενός κατάλληλου (θερμοκρασιακά) θερμού ρευστού το οποίο διανέμεται μέσω αγωγών σε ένα αντίστοιχο δίκτυο, το οποίο και ουσιαστικά το κατευθύνει ανάλογα με τις ανάγκες των τελικών χρηστών. Σε περίπτωση που το εν λόγω σύστημα ΣΗΘ, αποτελεί και το μοναδικό σταθμό παραγωγής θερμικής ενέργειας, τότε ουσιαστικά θα πρέπει να γίνει τεχνικο-οικονομική μελέτη ανάπτυξης ενός συστήματος τηλεθέρμανσης (ή και τηλεψύξης) λαμβάνοντας υπόψη την ανάπτυξη του δικτύου διανομής, το (ή τα) αναλογιζόμενο(s) διανομέα(s) τους θερμικούς υποσταθμούς των χρηστών, καθώς και ενός συστήματος αποθήκευσης ρευστού σε υψηλή θερμοκρασία. Σε αντίθετη περίπτωση, που το εν λόγω σύστημα ΣΗΘ πρόκειται να συνδεθεί σε δίκτυο τηλεθέρμανσης που ήδη προϋπάρχει και λειτουργεί, άρα υπάρχει και τουλάχιστον μια επιπλέον μονάδα παραγωγής θερμικής ενέργειας, τότε πέρα από τις ιδιαίτερες τεχνικές προϋποθέσεις που πρέπει να ληφθούν υπόψη (π.χ. θερμοκρασιακά χαρακτηριστικά κυκλωμάτων και σταθμών, πρόβλεψη ρευστού σε ορισμένες χαμηλή ανάγκες με την περίοδο) σύνδεσης στο υπάρχον δίκτυο τηλεθέρμανσης, τυχόν αποθήκευση θερμού ρευστού), ελάγχοντα ένα πλήθος οικονομικών διατάξεων και παραμέτρων τιμολόγησης και χρεώσεων χρήσης δικτύου που απαιτούν την ύπαρξη ενός εξειδικευμένου νομοθετικού και ρυθμιστικού πλαισίου για την αγορά θερμικής ενέργειας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 96 [Page 96 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/96.png) - 6.2. Ρυθμιστικό πλαίσιο αγοράς θερμικής ενέργειας Αναφορικά με το νομοθετικό πλαίσιο που διέπει τις άδειες διανομής θερμικής ενέργειας, αυτό περιγράφεται μέχρις στιγμής με το άρθρο 14 του ν.3175/2003 «Αξιοποίηση του γεωθερμικού δυναμικού, τηλεθέρμανση και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ Α΄ 207), όπως αυτό τροποποιήθηκε και ισχύει με την παρ.12 του άρθρου 37 του ν. 3734/2009 (ΦΕΚ Α΄ 8/28.1.2009). Ωστόσο το ειδικό πλαίσιο με τις αντίστοιχες κανονιστικές πράξεις που θα πρέπει να ρυθλίζει το πλαίσιο αδειοδότησης, λειτουργίας, κριτήρια αξιολόγησης και τη λήψη αδειών διανομής θερμικής ενέργειας, καθώς και τα σχετικά με τις μεθοδολογίες τιμολόγησης και χρεώσεων χρήσης δικτύου εκκρεμεί. Ουσιαστικά για την παραγωγή και διανομή αποκλειστικά θερμικής ενέργειας, θα πρέπει να προβλέπεται να χορηγείται είτε Ενιαία Άδεια Παραγωγής και Διανομής Θερμικής Ενέργειας, αλλά με διακριτούς όρους και προϋποθέσεις για την κάθε δραστηριότητα είτε και διακριτές άδειες. Αν η θερμική ενέργεια που διανέμεται σε τρίτους παράγεται από εγκαταστάσεις συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας, θα πρέπει να προβλέπεται να χορηγείται διακριτή Άδεια Συμπαραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας και Θερμότητας και Άδεια Διανομής Θερμικής Ενέργειας. Ιδιαίτερης σημασίας για τα συστήματα ΣΗΘ είναι η τυχόν πρόβλεψη στο πλαίσιο λειτουργίας της αγοράς θερμικής ενέργειας η δυνατότητα πρόσβασης αυτών σε τμήμα του δικτύου διανομής θερμικής ενέργειας που ανήκει σε άλλον κάτοχο Άδειας Διανομής Θερμικής Ενέργειας. Ωστόσο το συγκεκριμένο θέμα ενσωματώνει πλήθος τεχνικών παραμέτρων που πρέπει να ληφθούν υπόψη (π.χ. υπέργειο/υπόγειο θερμοκρασία ρευστού στο δίκτυο, απόσταση από τελικό χρήστη-καταναλωτή, ρυθμίσεις πίεσης θερμού ρευστού, λειτουργία αγοράς υποβολής προσφορών αξίας θερμικής ενέργειας και χαρακτηριστικών αυτών κλπ) που απαιτούν προσεκτικό σχεδιασμό από νομοθετικής και ρυθμιστικής πλευράς. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 97 [Page 97 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/97.png) - 49152 ΕΦΗΜΕΡΙ∆Α ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 7. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ∆ΙΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΣΗΘ 7.1. ΓΕΝΙΚΑ Η ΣΗΘ αποτελεί μια σημαντική τεχνολογία για τη μείωση των εκπομπών CO2, την παράταση της εξάντλησης των πρωτογενών πηγών καυσίμων, την ενθάρρυνση της αποκεντρωμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και την τήρηση των διεθνών δεσμεύσεων της Χώρας, που σχετίζονται με τις κλιματικές αλλαγές. Όπως σε όλες τις διαδικασίες καύσης υπάρχουν περιβαλλοντικές επιπτώσεις, έτσι και στην περίπτωση της ΣΗΘ, μπορεί να προκληθεί τοπική αύξηση των εκπομπών ΝΟx και CO, σε σχέση με τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Όμως σε εθνικό επίπεδο η χρήση συστημάτων ΣΗΘ παρέχει σημαντικά λιγότερους ρύπους από τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής αλλά και θερμικής ενέργειας. Οι κύριες εκπομπές συστημάτων ΣΗΘ είναι παρόμοιες με αυτές που εκλύονται από την καύση όλων των υδρογονανθράκων: • διοξείδιο του άνθρακα CO2, • μονοξείδιο του άνθρακα CO, • διοξείδιο του θείου SO2, • οξείδια του αζώτου NOx, • άκαυστοι υδρογονάνθρακες CxHy. Οι ποσότητες με τις οποίες παράγεται ο κάθε ρύπος, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη σύνθεση του καυσίμου και τα χαρακτηριστικά καύσης της τεχνολογίας ΣΗΘ που χρησιμοποιείται. Οι εκπομπές CO2 και SO2 είναι ευθέως ανάλογες με την ποσότητα και τη σύνθεση του χρησιμοποιούμενου καυσίμου. Η υψηλή αποδοτικότητα της ΣΗΘ, καθώς και η ταχεία ανάπτυξη της χρήσης του φυσικού αερίου, οδηγεί σε σημαντική μείωση των εκπομπών αυτών. 7.2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΗΘ Τα κυριότερα αέρια από τη χρήση ΣΗΘ είναι τα ακόλουθα: • Διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Το CO2 αποτελεί τη μεγαλύτερη συνιστώσα των προϊόντων της καύσης και η αύξηση των συγκεντρώσεών του στην ατμόσφαιρα, αποτελεί τη βασική αιτία της επιδείνωσης φαινομένων του θερμοκηπίου και των κινδύνων από την κλιματική αλλαγή. Η παραγωγή του είναι ανάλογη προς την ποσότητα του καυσίμου που καίγεται και έτσι η υψηλής αποδοτικότητας ΣΗΘ οδηγεί σε σημαντική μείωση των εκπομπών του, σε σχέση με την απλή ΣΗΘ. Η εκπομπή CO2 εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 98 [Page 98 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/98.png) - από τη σύνθεση του καυσίμου: π.χ. η καύση λιθανθράκων ή λιγνίτη παράγει σημαντικά υψηλότερες ποσότητες CO2 από αυτές που παράγει η καύση φυσικού αερίου. • Μονοξείδιο του άνθρακα (CO): Το CO είναι ένα δηλητηριώδες αέριο που παράγεται μέσω της ατελούς καύσης και μπορεί να περιοριστεί σε ανεκτά επίπεδα, εάν υπάρχει ικανοποιητικός έλεγχος του αέρα και του καυσίμου κατά τη διάρκεια της καύσης. • Διοξείδιο του θείου (SO2): Το SO2 είναι ένα άχρωμο αέριο που παράγεται μόνο κατά την καύση του θείου. Θείο περιέχεται σε καύσιμα όπως το πετρέλαιο, ο άνθρακας, το βιοκαύσιμο. Το SO2 με την παρουσία υγρασίας μετατρέπεται σε θειικό οξύ (H2SO4) το οποίο, εάν συμπυκνωθεί, προκαλεί τη διάβρωση των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στην ανάκτηση της θερμότητας σ’ ένα συστήματα εξάτμισης. Επιπλέον, είναι η αιτία της όξινης βροχής με τις γνωστές καταστρεπτικές συνέπειες. Σε εγκαταστάσεις ΣΗΘ, οι εκπομπές SO2 δεν μπορούν να μειωθούν με τη λήψη μέτρων που αφορούν στο σχεδιασμό των κινητήρων, μπορεί όμως να εξαλειφθούν από τα καυσαέρια, μέσω εγκατάστασης μονάδας αποθείωσης. • Οξείδια του αζώτου(NOχ): Το NOx είναι ένα μίγμα των οξειδίων του αζώτου που παράγονται από την καύση οποιουδήποτε καυσίμου στον αέρα. Η σύστασή του επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες της καύσης, όπως η θερμοκρασία, ο χρόνος παραμονής και η αναλογία ‘αέρα/καυσίμου’. Στην ατμόσφαιρα, το NOx υπόκειται σε διάφορες χημικές αντιδράσεις που οδηγούν στο σχηματισμό του όζοντος και της αιθαλομίχλης. Συμβάλλει επίσης στη δημιουργία της όξινης βροχής. Το NOx θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους ατμοσφαιρικούς ρύπους, έχοντας ως βασική πηγή την κυκλοφορία των οχημάτων και τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ενδεικτικά όρια εκπομπών NOx σε ανά GJ παραγόμενης χρήσιμης ενέργειας, που θεσπίστηκε η Ολλανδική κυβέρνηση και αποδέχεται η COGENEUROPE, δίνονται στη συνέχεια (Πίνακας 19). --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 99 [Page 99 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/99.png) - Σημαντικό εργαλείο αποτελεί και η αναφορά σε επίπεδα ρύπων κατά το πρότυπο “TA-Luft” το οποίο χρησιμοποιείται από τους κατασκευαστές αεριοστροβίλων για συστήματα ΣΗΘ. Βασικές αναφορές σε επίπεδα ρύπων κατά TA-Luft είναι για: - NOx: 500 mg/Nm3 - CO: <1000 mg/Nm3. - Άκυκλοι υδρογονάνθρακες (CxHy): Οι άκυκλοι υδρογονάνθρακες παράγονται σε μεγάλο βαθμό από πολυκύλινδρες μηχανές ΜΕΚ. Πρόκειται για μία από τις σημαντικότερες αιτίες δημιουργίας του νέφους και του σχηματισμού του θερμοκηπίου. Αντίθετα, ο σχηματισμός των NOx, CO και άκυκλων υδρογονανθράκων σχετίζεται άμεσα με τις συνθήκες καύσης και επηρεάζεται έντονα από τη θερμοκρασία, τη σχέση ‘αέρα/καύσιμου’ και τον χρόνο παραμονής. Οι εκπομπές των NOx και CO μπορούν να μειωθούν με προσθετικές σχεδιάσεις και έλεγχο των χαρακτηριστικών καύσης. Προσαρμόζοντας τις συνθήκες καύσης για την επίτευξη εξαιρετικά χαμηλών εκπομπών, τίθεται σε κίνδυνο η βέλτιστη απόδοτικότητα του συστήματος. Η χρησιμοποίηση των καταλυτικών μετατροπέων μπορεί να θεωρηθεί ως η βέλτιστη λύση. 7.3. ΘΟΡΥΒΟΣ ΚΑΙ ΚΡΑΔΑΣΜΟΙ ΑΠΟ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ Ισχύει η νομοθεσία που καθορίζει τα μέγιστα επίπεδα για τις εκπομπές θορύβου κατά την παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας (για την Η/Ζ) και έχει ως στόχο να προστατεύσει όσους εργάζονται ή κατοικούν κοντά σε εγκαταστάσεις παραγωγής θερμικής ή/και ηλεκτρικής ενέργειας. Επομένως, όλες οι μονάδες ΣΗΘ, ανεξαρτήτως ισχύος, πρέπει να συμμορφώνονται με τους κανονισμούς αυτούς, ιδιαίτερα αυτές που βρίσκονται κοντά σε κατοικημένες περιοχές. Ο θόρυβος κατά τη λειτουργία των μηχανών ΣΗΘ είναι συνήθως άνω των 95 dB (Α). Επομένως, όταν τοποθετούνται σε οπτική ή διαμερισμάτωση, πρέπει να ληφθούν μέτρα για τη μείωση των επιπέδων θορύβου. Στις μονάδες ΣΗΘ που τοποθετούνται σε υπόγεια των κτιρίων ή σε μηχανοστάσια δεν απαιτείται η εγκατάσταση ακουστικού περιβλήματος, αφού εφαρμόζονται οι ίδιες τεχνικές μείωσης του θορύβου με τις υπόλοιπες εγκαταστάσεις υποδομών, που απαιτούν: - ακουστικά αποσβεστήρια στους αγωγούς εισαγωγής-εξαγωγής αέρα στον χώρο καύσης. - χρήση ηχομονωτικών υλικών στους τοίχους. - αντικραδασμικά ελασμάτων έδρασης - αντικραδασμικούς συνδέσμους με τα δίκτυα σωληνώσεων Στην περίπτωση υπαίθριας εγκατάστασης της μονάδας ΣΗΘ επιβάλλεται ο περιορισμός του θορύβου στο χώρο εγκατάστασης της, χρησιμοποιώντας ένα ακουστικό περίβλημα, το οποίο θα μειώσει το επίπεδο θορύβου κατά τουλάχιστον 25 dB (Α). Έτσι, συχνά απαιτείται για την αντιμετώπιση του θορύβου και των κραδασμών, η τοποθέτηση της μονάδας ΣΗΘ και --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 100 [Page 100 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/100.png) - των συστημάτων ελέγχου σε μονωμένο κιβώτιο (container) με σιγαστήρες στους αγωγούς εισαγωγής και εξαγωγής αέρα και στους εξαεριστήρες. Η εγκατάσταση αυτή, με τις διπλές ηχομονωτικές πόρτες και χωρίς άλλα ανοίγματα, μειώνει το επίπεδο θορύβου της μονάδας συμπαραγωγής σε 30 dB (A) σε απόσταση 60 m από το μονωμένο κιβώτιο. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 101 [Page 101 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/101.png) - 8. ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ [14] 8.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ένα σημαντικό πρόβλημα για τον ενεργειακό μελετητή είναι η διαστασιολόγηση του συστήματος ΣΗΘ στο κτήριο, δηλαδή, η επιλογή της βέλτιστης τεχνολογίας για τη μονάδα ΣΗΘ και συνεπώς ο σχεδιασμός όλου του συστήματος. Πρέπει να τονισθεί ότι είναι απαραίτητο να υλοποιηθούν εφαρμογές εξοικονόμησης ενέργειας στο περίβλημα του κτηρίου, πριν από τη μελέτη για την εγκατάσταση συστήματος ΣΗΘ. Τα βασικά κριτήρια για τη βέλτιστη επιλογή του συστήματος ΣΗΘ αφορούν στην: - οικονομική αποδοτικότητα της επένδυσης, - εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας, - αδιάλειπτη λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ, προσφέροντας ηλεκτρική ενέργεια, ΖΝΧ, ατμό, θερμική/ψυκτική ενέργεια στους ενοίκους του κτηρίου, - περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα από τη χρήση της ΣΗΘ. Επίσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη το ισχύον νομοθετικό πλαίσιο και οι ρυθμιστικές διατάξεις που αφορούν την εγκατάσταση και λειτουργία της μονάδας ΣΗΘ στο κτήριο, ώστε να συντονισθούν τα όρια στα σχεδιαζόμενα και στη λειτουργία της μονάδας ΣΗΘ (πχ επιπέδα θορύβου, όρια εκπομπών ερίων ρύπων, κλπ). 8.2. ΕΠΙΛΟΓΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΗΘ Από την αρχική ιδέα για την εγκατάσταση συστήματος ΣΗΘ στο κτήριο έως τη μελέτη εφαρμογής, υπάρχουν τρία στάδια που πρέπει να υλοποιηθούν με επιτυχία: a. προμελέτη, β. τεχνοοικονομική μελέτη με επιλογή του συστήματος ΣΗΘ, γ. μελέτη εφαρμογής. α. Κατά τη διάρκεια της προμελέτης για ένα υφιστάμενο κτήριο, θα πρέπει να πραγματοποιηθεί ενεργειακός έλεγχος (energy audit) για τη συλλογή πληροφοριών και στοιχείων από τις προηγούμενες ενεργειακές καταναλώσεις της υφιστάμενης κατάστασης. Το αποτέλεσμα της ενεργειακής επιθεώρησης θα δείξει αν στο κτήριο, πριν την εγκατάσταση της μονάδας ΣΗΘ, η εφαρμογή μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας (πχ μόνωση οροφής και περιβάλλοντος του κτηρίου, βελτίωση συστημάτων θέρμανσης / ψύξης / αερισμού, κλπ) ήταν επιτυχής, ή απαιτούνται πρόσθετα μέτρα. Επίσης, θα καταγραφεί τις ηλεκτρικές και θερμικές / ψυκτικές καταναλώσεις, καθώς και τις ελλείψεις, μέσα και μέγιστες τιμές καταναλώσης ηλεκτρικής ενέργειας και θερμικής / ψυκτικής ενέργειας ανά m² ή άτομο. Τέλος, στη φάση αυτή της προμελέτης θα πρέπει να διερευνηθεί η δυνατότητα διασύνδεσης του συστήματος ΣΗΘ με τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και καυσίμου. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 102 [Page 102 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/102.png) - Για τα κτίρια που βρίσκονται στη φάση σχεδιασμού ή αρχικής κατασκευής, παρόμοια πολιτική θα πρέπει να ακολουθηθεί κατά τη διάρκεια της προμελέτης, όπως η εγκατάσταση και η διασύνδεση του συστήματος ΣΗΘ με την υπόλοιπη εγκατάσταση είναι ευκολότερη και η πιθανότητα για οικονομική βιωσιμότητα πιο μεγάλη. Σημαντικό έχει, οι υποθέσεις και παραδοχές για τον υπολογισμό των ηλεκτρικών/μηχανικών/θερμικών φορτίων, να είναι όσο το δυνατόν πλησιέστερες προς την πραγματικότητα. Κατά τη διάρκεια της προμελέτης παράγονται τεχνικά σχέδια για την κατανομή των πιθανών φορτίων ή προβλημάτων που θα προκύψουν. Ένα πρώτο βήμα ενδεικτικού ελέγχου, που έχει ως στόχο να διευκολύνει την αρχική αξιολόγηση των δυνατοτήτων της εφαρμογής ενός συστήματος μικρής ΣΗΘ, παρουσιάζεται στη συνέχεια (Πίνακας 20). Πίνακας 20 Πίνακας ελέγχου για σύστημα ΣΗΘ 1. Κατανάλωση θερμικής ενέργειας (ατμός, κεντρική θέρμανση, Ζ.Ν.Χ) π.χ. καταναλωση καυσίμου για παραγωγή θερμότητας > 80,000 τόνοι περιλαμβάνει (η) 2. Υψηλή κατανάλωση ηλεκτρισμού > 500,000 kWh/έτος 3. Υψηλό ηλεκτρικό φορτίο βάσης min. 5,000 kWe 4. Λόγος ηλεκτρικής / θερμικής ενέργειας, e.σ. > 0.7 5. Υπάρχουν εγκατεστημένα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής ζεύγων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, εκτός της περιπτώσης απώλειας ισχύος (black-outs) Κατά τη διάρκεια της τεχνοοικονομικής μελέτης επιλέγεται η μηχανή (ή οι μηχανές) ΣΗΘ που καλύπτει(-ουν) κατά κύριο λόγο το θερμικό φορτίο βάση του κτιρίου, ενώ συμβατικοί τρόποι (π.χ. λέβητες) καλύπτουν πιθανές αιχμές. Αυτό άλλωστε απαιτεί η Κοινοτική αλλά και η Ελληνική νομοθεσία. Με βάση τα παραπάνω, υπολογίζονται όλα τα περιφερειακά εξαρτήματα ή/και συστήματα που απαιτούνται, ώστε η μονάδα να λειτουργεί χωρίς προβλήματα (πχ αντλίες, συσκευές με δίκτυα ενέργειας, κλπ). Με βάση τις διαστάσεις της επιλεγμένης μηχανής ΣΗΘ υπολογίζεται η χωροταξική τοποθέτηση της στο λεβητοστάσιο / ψυχροστάσιο καθώς και τα έργα πολιτικού μηχανικού, εφόσον απαιτούνται. Υπολογίζονται όλα τα πιθανά κόστη της επένδυσης, λαμβάνονται υπόψη: • το ίδιο κεφάλαιο, • το τυχόν δανειακό κεφάλαιο, και εφόσον υπάρχει, • η τυχόν εθνική/κοινοτική επιδότηση για το έργο ή • . --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 103 [Page 103 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/103.png) - • η χρήση άλλων χρηματοοικονομικών εργαλείων, όπως η ΧΑΤ (TPF) κυρίως από Εταιρείες Παροχής Ενεργειακής Υπηρεσίας (ΕΠΕΥ – ESCO) ενώ υπολογίζονται • η απόδοση της επένδυσης με τις ισχύουσες ενεργειακές τιμές (αγορά/πώληση ΗΕ), • οι εσωτερικός βαθμός απόδοσης της επένδυσης και • η καθαρή παρούσα αξία της επένδυσης. Κατά τη διάρκεια της τεχνοοικονομικής μελέτης σχεδιάζονται γενικά σχέδια (μηχανολογικά, ηλεκτρολογικά, κλπ), υπό κλίμακα. Τέλος, συμπληρώνονται τα απαιτούμενα έντυπα παραγγελίας του εξοπλισμού, ώστε ο επενδυτής να μπορεί άμεσα να απευθυνθεί στην τράπεζα για την πληρωμή του εξοπλισμού, μέσω τραπεζικής εντολής. γ. Κατά τη διάρκεια της μελέτης εφαρμογής, ο ενεργειακός μελετητής της εγκατάστασης ΣΗΘ σχεδιάζει τα τελικά σχέδια, με την καλύτερη δυνατή λεπτομέρεια. Τα σχέδια αφορούν κυρίως: - στη χωροθέτηση του συστήματος ΣΗΘ στο χώρο εγκατάστασης, με βάση τα ισχύοντα από τις πολεοδομικές, πυροσβεστικές και άλλες διατάξεις για συστήματα παραγωγής ενέργειας (της αεριοχής χώρου, πυρόσβεση, κλπ), - στη διασύνδεση του συστήματος ΣΗΘ με το υφιστάμενο εντός κτιρίου σύστημα παροχής καυσίμου (πετρελαίου ή αερίου), με βάση τους ισχύοντες κανονισμούς που αναφέρονται και στη βιβλιογραφία, - στη διασύνδεση του συστήματος ΣΗΘ με το υφιστάμενο δίκτυο, με βάση τους Κώδικες Διασύνδεσης και τις διατάξεις του Διαχειριστή του Ηλεκτρικού Δικτύου, - στη σύνδεση του συστήματος ΣΗΘ με το δίκτυο ύδρευσης του κτιρίου, με βάση τις ισχύουσες διατάξεις, - το σύστημα απαγωγής των καυσαερίων του συστήματος ΣΗΘ και της διαδρομής του από το χώρο εγκατάστασης στο εξωτερικό περιβάλλον, - στη διασύνδεση της παραγωγής χρήσιμης θερμότητας από το σύστημα ΣΗΘ με το δίκτυο θέρμανσης και ΖΝΧ ή αν εγκαθίσταται σύστημα τριπαραγωγής, με τη μονάδα απορρόφησης, - στο σύστημα ελέγχου και αυτοματισμού, τόσο της μονάδας ΣΗΘ, όσο και όλης της εγκατάστασης. - όποιο άλλο σχεδιασμό απαιτείται από τις αρμόδιες αρχές ( ΔΕΗ, ΕΠΑ, κλπ). 8.3. ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΓΙΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΗΘ 8.3.1. Καθορισμός χωρικών ορίων συστήματος ΣΗΘ Τα χωρικά όρια μιας μονάδος ΣΗΘ καθορίζονται γύρω από τη μονάδα. Μια μονάδα ΣΗΘ, εγκατεστημένη σε κτίριο, προσφέρει ενεργειακά προϊόντα σε καταναλωτές, που ο χώρος τους δεν ανήκει στη μονάδα ΣΗΘ. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 104 [Page 104 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/104.png) - Καταναλωτές μπορεί να είναι μεμονωμένοι (οι) καταναλωτές (ες) ηλεκτρικής ή θερμικής/ψυκτικής ενέργειας, ένα σύστημα τηλεθέρμανσης/ψύξης, ή/και το ηλεκτρικό δίκτυο. 8.3.2. Καθορισμός χωρικών ορίων συστήματος ΣΗΘ Για να αποτιμηθεί η δυνατότητα εφαρμογής μιας μονάδας ΣΗΘ είναι απαραίτητο να υπολογιστούν κάποιοι ενεργειακοί δείκτες, για όλη την εγκατάσταση. Η αποδοτικότητα της ΣΗΘ προσδιορίζεται από την εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας που επιτυγχάνεται σε σχέση με τη χωριστή παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού. Συνήθως τα συστήματα ΣΗΘ σχεδιάζονται για να καλύψουν τις θερμικές απαιτήσεις της εγκατάστασης και το πλεόνασμα Η.Ε. διοχετεύεται στο δίκτυο. Αναλυτικά για τον υπολογισμό της ηλεκτρικής ενέργειας από συμπαραγωγή ακολουθείται η παρακάτω διαδικασία. Θεωρείται ότι η μονάδα αποτελείται από δύο μέρη (Σχήμα 35): • το συμπαραγωγικό μέρος (συμβολικά, «Μέρος CHP» στο σχήμα) και • το μη-συμπαραγωγικό μέρος (συμβολικά, «Μέρος non-CHP» στο σχήμα 35). Σχήμα 35 Χωρισμός μονάδας συμπαραγωγής σε συμπαραγωγικό και μη-συμπαραγωγικό μέρος. Η ηλεκτρική ενέργεια του συμπαραγωγικού μέρους (ενέργεια από συμπαραγωγή) και του μη-συμπαραγωγικού μέρους υπολογίζονται με τις σχέσεις: E_CHP = H_CHP - C E_non-CHP = E_C - E_CHP Ο λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια του συμπαραγωγικού μέρους, C, προσδιορίζεται με την ακόλουθη διαδικασία. Εάν η μονάδα συμπαραγωγής δεν περιλαμβάνει αποστερόβιλο συμπύκνωσης – αποταμίευσης, τότε ισχύει η σχέση: --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 105 [Page 105 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/105.png) - C = \frac{\eta_e}{\eta_{CHP} - \eta_e}\\\n\nΗ ενέργεια καυσίμου του συμπαραγωγικού και μη-συμπαραγωγικού μέρους υπολογίζονται με τις σχέσεις:\\ \\ F_{CHP} = \frac{E_{CHP} + H_{CHP}}{\eta_{CHP}}\\\n\\ F_{non-CHP} = F - F_{CHP}\\\n\nΓια λόγους πληρότητας και επαλήθευσης υπολογίζονται ο ηλεκτρικός, ο θερμικός και ο ολικός βαθμός απόδοσης του συμπαραγωγικού μέρους:\\ \\ \eta_{e,CHP} = \frac{E_{CHP}}{F_{CHP}}\\\n\n\eta_{h,CHP} = \frac{H_{CHP}}{F_{CHP}}\\\n\n\eta_{CHP} = \eta_{e,CHP} + \eta_{h,CHP}\\\n\n8.3.3. Εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας\\\n\nΗ εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας (primary energy savings) που οφείλεται στη μονάδα συμπαραγωγής είναι:\\n\nPES = F_E + F_H - F_C\\\n\nΌπου: F_E: Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας από μονάδα Ηλεκτροπαραγωγής.\\nF_H: Κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας από συμβατικό λέβητα.\\nF_C: Ενέργεια καυσίμου για ΣΗΘ.\\\n\nΟ αντίστοιχος λόγος εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας (primary energy saving ratio) είναι:\\n\nPESR = \frac{F_E + F_H - F_C}{F_E + F_H} = \frac{PES}{F_E + F_H}\\\n\nΜε χρήση των τιμών αναφοράς των βαθμών απόδοσης, ο λόγος αυτός υπολογίζεται με τη σχέση:\\n\nPESR = 1 - \frac{1}{\frac{\eta_e}{\eta_{er}} + \frac{\eta_h}{\eta_{hr}}}\\\n\nΟι τιμές αναφοράς των βαθμών απόδοσης συστημάτων θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας δίνονται αναλυτικά στις Υπουργικές Αποφάσεις (το χρόνο έκδοσης της ΤΟΤΕΕ είναι σε ισχύ η Υ.Α. 1564/11.04.2009 (ΦΕΚ Β’ 1420). --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 106 [Page 106 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/106.png) - 8.3.3.1. Εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας του συμπαραγωγικού μέρους Εάν η ηλεκτρική ενέργεια από συμπαραγωγή, έχει παραχθεί από μονάδα ηλεκτροπαραγωγής βαθμού απόδοσης ηel, η κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας θα ήταν: \[ F_{E,CHP} = \frac{E_{CHP}}{\eta_{el}} \] Επομένως, η εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας που οφείλεται στο συμπαραγωγικό μέρος είναι: \[ PES_{CHP} = F_{E,CHP} + F_H - F_{CHP} \] και ο αντίστοιχος λόγος εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας είναι: \[ PESR_{CHP} = \frac{PES_{CHP}}{F_{E,CHP} + F_H} \] Με χρήση των τιμών αναφοράς των βαθμών απόδοσης, ο λόγος αυτός υπολογίζεται με τη σχέση: \[ PESR_{CHP} = 1 - \frac{1}{\frac{\eta_{el,CHP}}{\eta_{el}} + \frac{\eta_{H,CHP}}{\eta_{H,r}}} \] Οι υπολογισμοί πρέπει να στηρίζονται σε πραγματικά στοιχεία, τα οποία έχουν συγκεντρωθεί με μετρήσεις κατά τη συγκεκριμένη περίοδο αναφοράς. Για μονάδες συμπαραγωγής στο στάδιο της κατασκευής ή κατά το πρώτο έτος λειτουργίας, οπότε δεν έχουν συγκεντρωθεί ακόμη επαρκή μετρητικά δεδομένα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στοιχεία από τον κατασκευαστή της μονάδας συμπαραγωγής ή μεθόπυ του υπολογίζονται με τη βοήθεια μοντέλου προσομοίωσης της συγκεκριμένης μονάδας συμπαραγωγής. Εάν ούτε αυτά υπάρχουν, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί η τιμή του λόγου ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια που αναφέρεται στον πίνακα που ακολουθεί (Πίνακας 21) αλλά μόνο κατά το πρώτο έτος λειτουργίας. Στην περίπτωση της τριπαραγωγής, μέρος της χρήσιμης θερμότητας υποκαθιστά ηλεκτρική ενέργεια για ψύξη ο λόγος εξοικονόμησης πρωτογενούς ενέργειας δίνεται ως: \[ PESR_{CCHP} = 1 - \frac{1}{\frac{\eta_{el,CHP}}{\eta_{el}} + \frac{\eta_{H,CHP}}{\eta_{H,r}} + \frac{\eta_{C,CHP}}{COP * \eta_{el}}} \] όπου \[ \eta_{el,CHP} \] είναι ο ονομαστικός βαθμός απόδοσης του συστήματος τριπαραγωγής --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 107 [Page 107 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/107.png) - COP είναι ο συντελεστής συμπεριφοράς του ηλεκτρικού ψύκτη.\n\nηe είναι ο συντελεστής απόδοσης της συμβατικής ηλεκτροπαραγωγής για ψύξη, και\n\nηm = συντελεστής απόδοσης συμβατικής ηλεκτροπαραγωγής. ηm' απώλειες μετασχηματισμού * απώλειες μεταφοράς.\n\nΠίνακας 21 Ενδεικτικές τιμές του λόγου ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια, C.\n\n| Τύπος μονάδας | Πρότυπος λόγος ηλεκτρικής προς θερμική ενέργεια (C) (μέσες τιμές) |\n|-------------------|------------------------------------------------|\n| Παλινδρομική μηχανή εσωτερικής καύσης | 0,75 |\n| Ατμοστρόβιλος συμπύκνωσης - απομάστευσης | 0,30 |\n| Ατμοστρόβιλος αντίληψης | 0,45 |\n| Λεωφορειόβιος με ανάκτηση θερμότητας | 0,55 |\n\nΓια μονάδες συμπαραγωγής πολύ μικρής κλίμακας μπορούν να χρησιμοποιούνται στοιχεία από τον κατασκευαστή.\n\nΑναλυτική παρουσίαση της μεθοδολογίας για τον υπολογισμό της συμπαραγωγής ΗΕ από συστήματα ΣΗΘ γίνεται στην Υ.Α. 15641/14.07.2009 (ΦΕΚ Β' 1420) [1].\n\n8.4. ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΗΘ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ\n\n8.4.1.Ενεργειακή καταγραφή\n\nΗ ενεργειακή καταγραφή είναι μια συστηματική συλλογή και ανάλυση πληροφοριών από την ενεργειακή χρήση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των βελτιώσεων της ενεργειακής αποδοτικότητας του κτηρίου, του σχεδιασμού εξοπλισμού ή μιας συγκεκριμένης διαδικασίας.\n- Η ενεργειακή καταγραφή μπορεί να περιέχει τα παρακάτω σημεία:\n- Συλλογή βασικών πληροφοριών και περιγραφών για το υπάρχον συμβατικό σύστημα ενεργειακής παροχής και απαίτησεων. Οι πηγές των πληροφοριών θα μπορούσαν να είναι τα τεχνικά σχέδια του έργου, η επίσκεψη στον πεδίο χώρο εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ, πληροφορίες από τα τεχνικά φυλλάδια του εξοπλισμού, κτλ.\n- Συλλογή δεδομένων για τις συνήθεις λειτουργίες, όπως οι ώρες, οι θερμοκρασίες, το χρονοδιάγραμμα λειτουργίας του κτηρίου, ο τόπος και τα χαρακτηριστικά σύνδεσης με το ηλεκτρικό δίκτυο και το δίκτυο καυσίμου, κτλ.\n- Καθαρισμός όλων των μέτρων ενεργειακής εξοικονόμησης που δεν σχετίζονται με την μονάδα ΣΗΘ και της επίδρασής τους στην ενεργειακή κατανάλωση. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 108 [Page 108 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/108.png) - • Δημιουργία προφίλ φορτίων ηλεκτρικού, θέρμανσης και ψύξης του κτιρίου, με την μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια, χρησιμοποιώντας είτε μετρήσεις, είτε, σε έλλειψη μετρήσεων, από τους λογαριασμούς ρεύματος και καυσίμου, κτλ. • Υπολογισμός του πραγματικού κόστους ενέργειας (θερμικής / ηλεκτρικής) και άλλων δαπανών που σχετίζονται με την παραγωγή ή και την αγορά τους. Οι απαραίτητοι πίνακες που χρησιμοποιούνται για την καταγραφή των δραστηριοτήτων για το υπάρχον ενεργειακό σύστημα, δίνονται στο Παράρτημα ΙΙ. 8.4.2.Επιλογή εξοπλισμού και διαστάσεων Η επιλογή και η διαστασιολόγηση του εξοπλισμού για νέες μονάδες ΣΗΘ γίνεται με τη χρήση των ακόλουθων κριτηρίων: • απόδοση του εξοπλισμού, • χωρητικότητα και απαιτήσεις χώρου, • αρχικό κόστος εγκατάστασης συστήματος, • λειτουργικό κόστος μονάδας ΣΗΘ, • αξιοπιστία κατασκευαστή μονάδας ΣΗΘ, • ευελιξία και ευκολία συντήρησης μονάδας ΣΗΘ. Περισσότεροι από έναν συνδυασμοί της μονάδας ΣΗΘ μπορούν να παρέχουν την απαιτούμενη ενέργεια στο κτίριο. Για αυτό τον λόγο, απαιτείται η ανάπτυξη διαφορετικών εναλλακτικών σεναρίων που θα βασίζονται σε διαφορετικές τεχνολογίες ΣΗΘ και αριθμό μονάδων, έτσι ώστε να επιλεγεί τελικά μία από αυτές που θα καλύπτει σε μεγαλύτερο βαθμό τα παραπάνω κριτήρια. Στη διαστασιολόγηση της μονάδας ΣΗΘ μπορεί να βοηθήσει ο υπολογισμός των αθροιστικών καμπυλών απαιτήσεων θερμότητας για θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης και των απαιτήσεων θερμότητας για ψύξη. Αναφορικά με τη διαστασιολόγηση της ψύξης με απορρόφηση, δηλαδή μιας μονάδας τριπαραγωγής, τα βασικά βήματα είναι τα ακόλουθα: • Ποσοτικοποίηση των ψυκτικών απαιτήσεων • Μείωση της ηλεκτρικής αιχμής (που έχει προσδιοριστεί προηγουμένως στην ενεργειακή καταγραφή) για να χρησιμοποιηθεί για ψύξη από τους ψύκτες απορρόφησης • Μετασχηματισμός των απαιτήσεων ψύξης σε θέρμανση • Ποσοτικοποίηση των θερμικών απαιτήσεων των υπολοίπων χώρων • Υπολογισμός νέων θερμικών απαιτήσεων • Καθορισμός του κατάλληλου τύπου και μεγέθους της μονάδας ΣΗΘ και ψύκτη απορρόφησης • Καθορισμός της στρατηγικής λειτουργίας του συστήματος ΣΗΘ, της ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται ή / και πωλείται στο Δίκτυο, απαιτήση για συμπληρωματική θερμότητα, κτλ. Πρέπει να τονισθεί ότι αυτό ισχύει γενικά και όχι μόνο για την περίπτωση ψύξης με απορρόφηση. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 109 [Page 109 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/109.png) - Με βάση τα ανωτέρω, η άθροιση των ολικών απαιτήσεων θερμότητας ως θερμική ισχύς (kW), καταλήγει σε μια τυπική καμπύλη διάρκειας θερμικής ζήτησης, όπως αυτή στο Σχήμα 36. Σχήμα 36 Παράδειγμα καμπύλης διάρκειας θερμικής ζήτησης κτηρίου Με βάση την καμπύλη που εμφανίζεται στο Σχήμα 36, επιλέγεται το κατάλληλο σύστημα ΣΗΘ που θα καλύψει αποδοτικότερα και με ασφάλεια, τη ζήτηση θερμότητας. Είναι σύνηθες να χρησιμοποιούνται περισσότερες της μιας μονάδες ΣΗΘ για την κάλυψη των βασικών θερμικών φορτίων. Η κάλυψη των επίκαιρων θερμικών απαιτήσεων για τα φορτία απεικονίζεται στο Σχήμα 37. Τα πλεονεκτήματα αυτής της επιλογής είναι: • Δυνατότητα λειτουργίας υπό μικρά θερμικά φορτία, με καλύτερη απόδοση • Υψηλή διαθεσιμότητα / ασφάλεια εφοδιασμού Το μειονέκτημα είναι το υψηλότερο κόστος επένδυσης και συντήρησης των μονάδων ΣΗΘ. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αιχμιακές ζητήσεις θερμότητας, δεν πρέπει να καλύπτονται από ένα συμβατικό σύστημα θέρμανσης (πχ λέβητα), αφού είναι οικονομικό να διαστασιολογείται μια μονάδα ΣΗΘ με βάση τη ζήτηση αιχμής λίγων ωρών ανά έτος. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 110 [Page 110 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/110.png) - 8.5. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΗΘ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ Η οικονομική ανάλυση είναι αυτή που αποδεικνύει αν η μονάδα ΣΗΘ είναι οικονομικά βιώσιμη. Σήμερα, οι μονάδες ΣΗΘ ή/και τριπαραγωγής σε κτήρια διοχετεύουν τη συμπαραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο, ώστε οι επενδυτές/ιδιοκτήτες απολαμβάνουν από την υψηλή τιμή αγοράς της συμπαραγόμενης ΗΕ, αφαιρούσαν την απαιτούμενη για τη λειτουργία τους ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο ενώ αξιοποιούν όλη η χρήση θερμότητα που παράγεται από το σύστημα ΣΗΘ για την κάλυψη των θερμικών / ψυκτικών αναγκών στο κτήριο. Το συνολικό κόστος μιας εγκατάστασης ΣΗΘ αποτελείται κυρίως από: - Κόστος επένδυσης: Είναι το άθροισμα της αγοράς του συστήματος ΣΗΘ ή τριπαραγωγής, της σύνδεσης με τα δίκτυα παροχής καυσίμων και ηλεκτρικής ενέργειας, των φίλτρων του πύργου καυσαερίων, των αγωγών, καλωδίων, συστημάτων ελέγχου και, τέλος, όλων των απαιτούμενων μηχανολογικών και περιβαλλοντικών μελετών. Τυχόν επιδότηση αφαιρείται από το κόστος επένδυσης. Σημειώνεται ότι στη περίπτωση νέου κτηρίου με εγκατάσταση ΣΗΘ, στο κόστος επένδυσης πρέπει να υπολογιστεί η διαφορά της επένδυσης με συμβατική λύση και της λύσης με ΣΗΘ. - Κόστος λειτουργίας και συντήρησης: Το κόστος καυσίμου της μηχανής ΣΗΘ (ή/και τριπαραγωγής) αποτελεί το κύριο λειτουργικό κόστος. Προστίθενται τα έξοδα από τις πωλήσεις συμπαραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο και αφαιρούνται οι δαπάνες για την αγορά της απαιτούμενης στο κτήριο ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο. Το κόστος της εργασίας, των ανταλλακτικών και των άλλων εξαρτημάτων συνυπολογίζεται για την επίγεια συντήρηση του συστήματος ΣΗΘ, προστίθεται στο λειτουργικό κόστος. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 111 [Page 111 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/111.png) - Λειτουργικά έσοδα: Τα έσοδα από τις πωλήσεις συμπαραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο αποτελούν τα κύρια λειτουργικά έσοδα. Το διαφεύγον κόστος της παραγωγής θερμικής ενέργειας με συμβατικό τρόπο (π.χ. λέβητα) προστίθεται στα λειτουργικά έσοδα. Στην περίπτωση χρήσης Φ.Α., ως καύσιμο της εγκατάστασης ΣΗΘ, πρέπει να ληφθεί υπόψη το διαφορετικό τιμολόγιο που ισχύει ανάλογα τη χρήση. Αντίστοιχα στην περίπτωση τριπαραγωγής, το διαφεύγον κόστος της παραγωγής ψυκτικής ενέργειας με συμβατικό τρόπο (π.χ. ηλεκτρικό ψύκτη) προστίθεται στα λειτουργικά έσοδα.\nΛειτουργικό όφελος: Η διαφορά μεταξύ λειτουργικών εσόδων και λειτουργικών εξόδων. Αποτέλεσμα της οικονομικής ανάλυσης είναι:\n• ο υπολογισμός της περιόδου αποπληρωμής της επένδυσης,\n• της καθαρής παρούσας αξίας και\n• του εσωτερικού βαθμού απόδοσης.\nΌλα τα παραπάνω, επιτρέπουν να ληφθεί απόφαση από τους μελετητές και τον επενδυτή, σχετικά με τη βιωσιμότητα του επιλεγμένου συστήματος ΣΗΘ. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 112 [Page 112 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/112.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙ∆Α TΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49167 9. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΣΗΘ ΣΕ ΚΤΗΡΙΑ [15] 9.1. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια παραδείγματα εφαρμογής ΣΗΘ σε κτήρια με κάποια οικονομικά στοιχεία. Το πρώτο βήμα είναι ο προσδιορισμός των θερμικών/ψυκτικών αναγκών που καλείται να καλύψει το σύστημα ΣΗΘ και η ετήσια κατανάλωσή τους. Σημειώνεται πως κατά τον σχεδιασμό συστημάτων ΣΗΘ είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η χρονική μεταβολή των θερμικών και ψυκτικών φορτίων. Οι κυριότερες παράμετροι σχεδιασμού των συστημάτων ΣΗΘ είναι το είδος της τεχνολογίας του συστήματος, η οποία και σχετίζεται άμεσα με το βαθμό απόδοσής του, και η ονομαστική τιμή της εγκατεστημένης ηλεκτρικής και θερμικής ισχύος του. Τα κριτήρια επιλογής των δύο αυτών παραμέτρων είναι πολλαπλά, τεχνικά και οικονομικά και δεν αναλύονται περαιτέρω στο παρόν κεφάλαιο, το οποίο ούτως δεν είναι αυτός ούτως. Γνωρίζοντας τη θερμική ισχύ και την κατανάλωση των συγκρινόμενων συστημάτων, το επόμενο βήμα είναι ο υπολογισμός συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για αυτό το στόχο είναι σημαντικός ο προσδιορισμός των ωρών ετήσιας λειτουργίας του συστήματος, που καθορίζονται από τις θερμικές απαιτήσεις της εφαρμογής. Στη συνέχεια υπολογίζονται μία σειρά από μεγέθη, τα οποία και συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 22). Τα μεγέθη αυτά οδηγούν στην εκτίμηση της οικονομικής απόδοσης του συστήματος και του χρόνου αποπληρωμής της επένδυσης. Πίνακας 22 Ενδεικτικός υπολογισμός απόδοσης επένδυσης ΣΗΘ ΠΙΝΑΚΑΣ 22 ΣΗΜΕΙΟΥΜΕΝΟ ΜΕΓΕΘΟΣ | ΤΡΟΠΟΣ ΕΥΡΕΣΗΣ 1. Προσδιορισμός θερμικών και ηλεκτρικών φορτίων χρήστη, όπως μεταβάλλονται στο χρόνο | Αποτέλεσμα μελέτης 2. Υπολογισμός μέσης τιμής του λόγου ηλεκτρικού προς θερμικότητα, με βάση τις βασικές περιόδους λειτουργίας από πλευράς φορτίου και διάρκειας | Αποτέλεσμα μελέτης 3. Επιλογή τεχνολογίας ΣΗΘ | Σύμφωνα με τα αποτελέσματα 1 & 2 4. Ηλεκτρική ισχύς μηχανής ΣΗΘ, ώστε η αποδιδόμενη θερμική ισχύς να χρησιμοποιείται ωφέλιμα | Από τον κατασκευαστή της μονάδας ΣΗΘ Ώρες λειτουργίας : | συντ. φορτίου x συνολικές ετήσιες ώρες 5. Τιμές ενεργειακών προϊόντων (ΗΕ/Θ/Ακα) | Τιμή προμήθειας ηλεκτρικής ενέργειας: | Συμφωνημένη με τον πάροχο Η.Ε. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 113 [Page 113 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/113.png) - Τιμή προμήθειας ισχύος : Συμφωνημένη με τον πάροχο Η.Ε. Τιμή προμήθειας πετρελαίου : Τιμή πώλησης από προμηθευτές Τιμή προμήθειας Φ.Α.: Η τιμή δίνεται από τον πάροχο Φ. Α. 6. Αποτελέσματα λειτουργίας ΣΗΘ Ετήσια θερμική ενέργεια που παράγει η ΣΗΘ Θερμική ισχύς μονάδος ΣΗΘ × αριθμός μονάδων ΣΗΘ × ετήσιες ώρες λειτουργίας Ετήσια ηλεκτρική ενέργεια που παράγει η ΣΗΘ Ηλεκτρική ισχύς ΣΗΘ × ετήσιες ώρες λειτουργίας Ετήσιο Κόστος καυσίμου (Ετήσια παραγωγή ΗΕ × κόστος μονάδας καυσίμου) / (ΚΟΗ ηλεκτρικό βαθμό απόδοσης ΣΗΘ) 7. Οικονομική αξιολόγηση ΣΗΘ [2] Κόστος συμβατικού τρόπου κάλυψης ΗΕ, € Kη = Σ12μ=1 [Εη × ΤΔΕΗ × Ι + ΚΡ × Ρ]μ Κόστος συμβατικού τρόπου κάλυψης ΘΕ, € Κθ = Σ12μ=1 Εθ / (Κθλχ ηλ) Ετήσιο κόστος καυσίμου ΣΗΘ, € ΚΣ = Σ12μ=1 Εη / (ΚΟΗχ ηλ) Ετήσιο λειτουργικό όφελος, € f1 = (Κη + Κθ – ΚΣ– Δλ) Ετήσιο καθαρό όφελος, €/έτος F1 = f1 – Αε – Φ ×μ Απλός χρόνος αποπληρωμής, έτη Κόστος επένδυσης/ετήσιο καθαρό όφελος όπου ξη μηνιαία παραγωγή ηλεκτρικού του συστήματος ΣΗΘ ΤΔΕΗ τιμολόγιο κατανάλωσης της ΔΕΗ Ι ποσοστό της τιμολογήσης από τα συστήματα συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο ιδιοχρησιμοποιείται (προσαρμοσμένο σε δεκαδικό αριθμό) Ρ συμπληρωματική (αναγκαία συμφωνία μεταξύ επιχείρησης και ΔΕΗ) τιμή μονάδος συμπληρωματικής ισχύος μ δείκτης μήνας ωκ κόστος μονάδος καυσίμου του λέβητα Εη ετήσια ποσά θέρμανσης που παρέχει από το σύστημα ΣΗΘ Κθλχ καλύτερη θερμογόνος ιδιότητα καυσίμου του λέβητα ηη ενεργειακός βαθμός απόδοσης συμβατικού λέβητα σξ κόστος μονάδος καυσίμου του συστήματος ΣΗΘ Εξ ετήσια παραγωγή ηλεκτρικού του συστήματος ΣΗΘ Eθ ετήσια ποσά θέρμανσης που παρέχει από το σύστημα ΣΗΘ Eη ετήσια παραγωγή ηλεκτρικού του συστήματος ΣΗΘ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 114 [Page 114 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/114.png) - Κθλ: κατώτερη θερμογόνος ικανότητα καυσίμου του συστήματος ΣΗΘ ηη: ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης του συστήματος ΣΗΘ Κη: αξία ηλεκτρικής ενέργειας του τιμιε παραχθεί από το σύστημα ΣΗΘ η: περίοδος από την πώληση της περίσσειας ηλεκτρικής ενέργειας ΚΔ: αξία θερμικής ενέργειας που έχει παραχθεί από το σύστημα ΣΗΘ κ: κόστος καυσίμου του συστήματος ΣΗΘ Δ: δαπάνες συντήρησης και λειτουργίας (εκτός καυσίμου) του συστήματος ΣΗΘ t: δαπάνη που σημαίνει ότι τα μέτρα μέσα στην παρένθεση αναφέρονται στο έτος t Ft: καθαρό όφελος κατά το έτος t r: φορολογική κλίμακα που επενδύει tf: λειτουργικό κόστος κατά το έτος t tφο: φορολογικά κέρδη κατά το έτος t Lt: ετήσια δόση αποπληρωμής δανείου = L * CRF (N, r) CRF: συντελεστής τοκοχρεωλυτικής απόσβεσης, όπου N, περίοδος αποπληρωμής δανείου, το ποσό L προσεχόμενο στο δανεισμό, με επιτόκιο δανεισμού, r. Στη συνέχεια ακολουθούν κάποια απλοποιημένα παραδείγματα εφαρμογής της παραπάνω μεθοδολογίας 9.2. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Στα ακόλουθα παραδείγματα χρησιμοποιούνται οι παράμετροι είναι οι εξής (Πίνακας 23): \[Πίνακας 23 Παραδοχές οικονομικής ανάλυσης συστημάτων ΣΗΘ Μέση Τιμή Η.Ε. στη Μ.Τ. από πάροχο (τιμή Eurostat 2015)(€/kWh) 0.115 Κόστος πετρελαίου diesel(τιμή 2017)(€/lt) 1.25 ΚΘΙ καυσίμουdiesel (kWh/lt) 9.92 Κόστος καυσίμου Φ.Α. (Τιμή Eurostat 2016) 28 €/MWh ή 0.028 €/kWh\] Επιπλέον, οι τιμές πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο υπολογίζονται με τη διαδικασία που προβλέπεται από τον Νόμο 4254. Σημειώνεται πως ο στόχος των παραδειγμάτων που ακολουθούν δεν είναι η ακριβής διαστασιολόγηση και οικονομική ανάλυση των συστημάτων ΣΗΘ που παρουσιάζονται, αλλά να δώσουν μια γενική ιδέα της φιλοσοφίας που ακολουθείται για την εκτίμηση των βασικών οικονομικών παραμέτρων τους. Για αυτό το λόγο, έχουν γίνει κάποιες απλουστευτικές παραδοχές. Για παράδειγμα, έχει θεωρηθεί σε όλα τα παραδείγματα πως τα θερμικά φορτία είναι αμετάβλητα και σταθερά στο --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 115 [Page 115 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/115.png) - Για την περίπτωση του κτηρίου της κλινικής, θεωρείται πως υπάρχει απαίτηση για την παραγωγή ΖΝΧ από 200 άτομα ημερησίως. Επιπλέον, θεωρείται πως το νερό θερμαίνεται από τους 10 ◦C στους 60 ◦C. Γίνεται ακόμα η παραδοχή πως το απαιτούμενο θερμικό φορτίο παράγεται κατά τις 18 ώρες της ημερήσιας ημέρας. Θεωρούμε πως το υπάρχον συμβατικό σύστημα θέρμανσης αποτελείται από λέβητα Φ.Α. με βαθμό απόδοσης 85 %. Θεωρώντας ότι οι καταναλώσεις ζεστού νερού είναι 200 και έχουν μέση ημερήσια κατανάλωση 1m3 με 60 lt, υπολογίζονται: Ημερήσια κατανάλωση ζεστού νερού του κτηρίου (lt) 200 x 60 = 12000 Ημερήσια κατανάλωση θερμικής ενέργειας (kWh) (άθροισμα νερού x Cp νερού (4.18kJ/kg) x(60-10)) και μετατροπή σε kWh από kJ 697 Ώρες ημερήσιας παραγωγής θερμότητας (h) 12 Απαιτούμενη ωφέλιμη θερμική ισχύς (kW) (ημερήσια κατανάλωση θερμικής ενέργειας/ώρες ημερήσιας παραγωγής θερμότητας) 58 Για να θερμανθεί το νερό από Tnw = 10 ◦C σε Tpw = 60 ◦C, το συμβατικό σύστημα λέβητα, με βαθμό απόδοσης 85%, θα πρέπει να μπορεί να παρέχει ισχύ τουλάχιστον ίση με: Προσαύξηση ίση με 20%, λόγω απωλειών δικτύων (kWth) 69.6 Ονομαστική ισχύς του λέβητα, Qn(kWth) (συνολική ισχύς με προσαύξηση/βαθμός απόδοσης λέβητα) 82 Όπως αναφέρθηκε και στην εισαγωγή του κεφαλαίου, συστήνεται το σύστημα ΣΗΘ λειτουργούν εκ παραλλήλου με κάποιο συμβατικό σύστημα, καλύπτοντας μέρος της απαιτούμενης θερμικής κατανάλωσης. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα, θεωρούμε πως το σύστημα ΣΗΘ καλύπτει το σύνολο της απαιτούμενης θερμότητας, για λόγους απλοποίησης των υπολογισμών και της παρουσίασης της μεθοδολογίας. Θεωρούμε πως το σύστημα ΣΗΘ αποτελείται από ΜΕΚ με τα εξής στοιχεία: Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης (%) 32 --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 116 [Page 116 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/116.png) - Θερμικός βαθμός απόδοσης (%) 48 Ολικός βαθμός απόδοσης (%) 80 Ονομαστική ηλεκτρική ισχύς (ΚWe) 46.4 Ονομαστική θερμική ισχύς (ΚWth) 69.6 Προσδίδόμενη ισχύς καυσίμου (ΚWth) 145 Ειδικό κόστος επένδυσης (€/ΚWe) 1200 Κόστος επένδυσης (€) 55680 Επομένως από την ετήσια λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ προκύπτουν τα ακόλουθα στοιχεία: Παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια(kWh) 203322,0 Τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας (€/MWh) (από Ν. 4254) 98.16 Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας (€) (παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια * τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας) 19950,5 Κατανάλωση Φ.Α. ΣΗΘ (ΚWh, ώρες x προσδιδόμενη ισχύς καυσίμου) 635100,0 Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ (€) (κατανάλωση Φ.Α. * επί τηι τιμής αγοράς Φ.Α.) 17728,8 Κατανάλωση Φ.Α. συμπαραγωγής (ΚWh) 304844,0 Κόστος Φ.Α. συμπαραγωγής (€) 8535,7 Ετήσια οφέλη από λειτουργία ΣΗΘ (€) (Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας + Κόστος Φ.Α. συμπαραγωγής – Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ) 10703,4 Περίοδος αποπληρωμής (έτη) 5.2 9.2.2. Ξενοδοχείο Ξενοδοχείο έχει μέση ζήτηση ηλεκτρικού φορτίου 48 kWe, κεντρική θέρμανση και απαίτηση για ΖΝΧ, που δημιουργούν ανάγκη για θερμικό φορτίο, 90 kWth, για 75% του χρόνου. Όπως και στα προηγούμενα παραδείγματα, θεωρούμε πως η θερμική και ηλεκτρική κατανάλωση έχουν σταθερές τιμές για όλη τη διάρκεια λειτουργίας/χρήσης, για λόγους απλούστευσης των υπολογισμών και διευκόλυνσης της παρουσίασης της μεθοδολογίας. Οι ανάγκες καλύπτονται από λέβητα με καύσιμο πετρέλαιο diesel και σύνδεση στο δίκτυο Η.Ε. Θεωρούμε την εγκατάσταση συστήματος ΣΗΘ το οποίο διαστασιολογείται ώστε να καλύπτει επακριβώς τις ηλεκτρικές και θερμικές φορτίο του ξενοδοχείου, κάτι που δε συμβαίνει απαραίτητα σε πραγματικές εφαρμογές, όπου τα συστήματα ΣΗΘ μπορεί να διαστασιολογούνται ώστε να καλύπτουν εν γένει μέρος του θερμικού/ηλεκτρικού φορτίου και να συνεπικουρούνται από βοηθητικά συμβατικά συστήματα αιχμής. Έτσι η ηλεκτρική --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 117 [Page 117 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/117.png) - κατανάλωση καλύπτεται από αγορά ενέργειας από το δίκτυο σε χαμηλή τιμή. Παράλληλα, η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια πωλείται σε υψηλότερη τιμή. Τα στοιχεία του συστήματος ΣΗΘ στις επόμενες είναι τα ακόλουθα: | Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης (%) | 31,3 | | Θερμικός βαθμός απόδοσης (%) | 58,8 | | Ολικός βαθμός απόδοσης (%) | 90,1 | | Ονομαστική ηλεκτρική ισχύς (KW_el) | 48 | | Ονομαστική θερμική ισχύς (KW_th) | 90 | | Προσδιδόμενη ισχύς καυσίμου (KW_f) | 153 | | Ειδικό κόστος επένδυσης (€/KW_el) | 2291 | | Κόστος επένδυσης (€) | 110000 | | Ετήσια έξοδα συντήρησης μονάδας ΣΗΘ(€) | 1800 | Ο ετήσιος αριθμός ωρών λειτουργίας του συστήματος είναι (συντ. λειτουργίας x συνολικές ώρες έτους) = 0.75 x 8760 = 6570 ώρες Θεωρούμε επιπλέον πως το υπάρχον συμβατικό σύστημα έχει βαθμό απόδοσης 80 % και πως έχει ετήσιος κόστος συντήρησης 600 €. Επομένως από την ετήσια λειτουργία του συστήματος ΣΗΘ προκύπτουν τα ακόλουθα στοιχεία: | Παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια (KWh_el) (ηλεκτρική ισχύς x ώρες λειτουργίας) | 315360 | | Τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας (€/MWh_el) (από Ν. 4254) | 93.74 | | Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας (€) (παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια x τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας) | 295622,77 | | Κόστος από αγορά ηλεκτρικής ενέργειας (€) (κατανάλωση/παραγωγή ηλεκτρική ενέργειας x τιμή αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας) | 36266,4 | | Κατανάλωση Φ.Α. ΣΗΘ (KWh_f) (ώρες x προσδιδόμενη ισχύς καυσίμου) | 1005210 | | Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ (€) (κατανάλωση Φ.Α. επί τιμή αγοράς Φ.Α.) | 28145,88 | | Κατανάλωση diesel συμβατικού συστήματος (KWh_f) | 739125 | | Κόστος diesel συμβατικού συστήματος (€) | 93135,7 | --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 118 [Page 118 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/118.png) - Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ 49173 Ετήσιο όφελος από λειτουργία ΣΗΘ (Ε) (Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας +Κόστος από αγορά ηλεκτρικής ενέργειας + Κόστος diesel συμβατικού συστήματος – Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ – Κόστος συντήρησης ΣΗΘ + Κόστος συντήρησης συμβατικού συστήματος) Περίοδος αποπληρωμής (έτη) 1,92 9.2.3. Νοσοκομείο Θεωρούμε πως στο νοσοκομείο υπάρχει η απαίτηση για θέρμανση χώρων τη χειμερινή περίοδο που αντιστοιχεί σε θερμική ισχύ 412,5kWth για διάρκεια 5040 ωρών, καθώς και απαίτηση για ψύξη που αντιστοιχεί σε ψυκτική ισχύ 515 kWth για διάρκεια 3600 ωρών. Όπως και στα προηγούμενα παραδείγματα, γίνεται η αποτελεσματική παραδοχή πως τα φορτία αυτά είναι σταθερά και αμετάβλητα καθ’ όλη τη διάρκεια των αντίστοιχων ωρών λειτουργίας. Επιπλέον, θεωρούμε πως το σύστημα ΣΗΘ καθώς και ο ψύκτης απορρόφησης διαστασιολογούνται ώστε να καλύπτουν επακριβώς τα θερμικά και ψυκτικά φορτία. Το υπό μελέτη σύστημα ΣΗΘ αποτελείται από ΜΕΚ καθώς και ψύκτη απορρόφησης που τροφοδοτείται από τη θερμότητα που παράγεται από το σύστημα ΣΗΘ, που τροφοδοτείται με Φ.Α. Στην περίπτωση που η θερμότητα του συστήματος ΣΗΘ δεν επαρκεί για τη λειτουργία του ψύκτη, τίθεται σε ισχύ συμβατικός λέβητας Φ.Α. Το σύστημα ΣΗΘ συγκρίνεται με συμβατικό σύστημα που αποτελείται από συμβατικό λέβητα θερμικής ισχύος 412kWth, που επίσης τροφοδοτείται από Φ.Α. και αντλία θερμότητας για παραγωγή ψύξης ισχύος 515kWth. Θεωρείται πως κατά τη χειμερινή περίοδο λειτουργεί μόνο το σύστημα ΣΗΘ χωρίς τον ψύκτη. Το καλοκαίρι, θεωρείται πως όλη η θερμότητα που παράγεται από το σύστημα ΣΗΘ προσδίδεται στον ψύκτη απορρόφησης για την παραγωγή ψύξης, επομένως η απαιτούμενη ποσότητα ΖΝΧ θεωρείται αμελητέα. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του συμβατικού συστήματος δίνονται στον παρακάτω πίνακα. Συμβατικό σύστημα Βαθμός απόδοσης λέβητα (%) 80 Ονομαστική ισχύς λέβητα (kWth) 412,5 Προσδιορισμένη ισχύς καυσίμου Φ.Α. στο λέβητα (kWth) 515,6 COPσυμπαραγωγής αντλίας θερμότητας 0,3 Ονομαστική ψυκτική ισχύς αντλίας θερμότητας (kWth) 515 Ηλεκτρική κατανάλωση αντλίας θερμότητας (kWth) 123,8 Τα τεχνικά χαρακτηριστικά και το κόστος του συστήματος ΣΗΘ με βάση όσα περιγράφηκαν --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 119 [Page 119 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/119.png) - παρατίθεται στον παρακάτω πίνακα. Σύστημα ΣΗΘ Ηλεκτρικός βαθμός απόδοσης (%) 40 Θερμικός βαθμός απόδοσης (%) 50 Ολικός βαθμός απόδοσης (%) 90 Ονομαστική ηλεκτρική ισχύς ΣΗΘ (kW_e) 330 Ονομαστική θερμική ισχύς ΣΗΘ (kW_th) 412,5 Προσδιδόμενη ισχύς καυσίμου Φ.Α. στο ΣΗΘ (kW_in) 825 COP ψύκτη απορρόφησης 0,8 Ονομαστική ψυκτική ισχύς ψύκτη απορρόφησης (kW_th) 515 Απαιτούμενη προσδιδόμενη θερμότητα στον ψύκτη απορρόφησης(kW_in) 572 Κόστη επένδυσης (€) ΣΗΘ-ΜΕΚ (ειδικό κόστος 1100 €/kW_e) (€) 363000 Ψύκτης απορρόφησης (ειδικό κόστος 1200 €/kW ψύξης) (€) 618000 Συνολικό κόστος συστήματος ΣΗΘ (€) 981000 Χειμερινή περίοδος: Λειτουργία συμβατικού συστήματος Ώρες λειτουργίας (h) 5040 Παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια (kWh_el) 0 Τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας (€/MWh_el) - Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας (€) - Κατανάλωση Φ.Α. συμβατικού συστήματος (kW_in) (ώρες × ωφέλιμη θερμική ισχύς/βαθμός απόδοσης συμβατικού συστήματος) 2566666,7 Κόστος Φ.Α. συμβατικού συστήματος (€) (κατανάλωση Φ.Α. × τιμή Φ.Α.) 71866,7 Λειτουργία συστήματος ΣΗΘ Ώρες λειτουργίας (h) 5040 Παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια (kWh_el) (ονομαστική ηλεκτρική ισχύς × ώρες) 1655280,0 Τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας (€/MWh_el) (από Ν. 4254) 98,62 --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 120 [Page 120 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/120.png) - Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας (€) (παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια x τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας) 164027,7 Κατανάλωση Φ.Α. ΣΗΘ (kWh) (ώρες x ωφέλιμη θερμική ισχύ x βαθμός απόδοσης ΣΗΘ) 4158000,0 Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ (€) (κατανάλωση Φ.Α. x κόστος Φ.Α.) 116424,0 Κέρδος από λειτουργία συστήματος ΣΗΘ τη χειμερινή περίοδο (Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας - Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ + Κόστος Φ.Α. συμβατικού συστήματος) : 208585,1 € Θερινή περίοδος: Λειτουργία συμβατικού συστήματος (αντλία θερμότητας) Ώρες λειτουργίας (h) 3600 Παραγόμενη ψυκτική ενέργεια (kWth) (ώρες x ονομαστική ψυκτική ισχύς) 1485000 Καταναλωμένη ηλεκτρική ενέργεια (kWh) (παραγόμενη ψυκτική ενέργεια x COP) 445500 Τιμή αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας (€/kWh)... 0,115 Έξοδο από αγορά ηλεκτρικής ενέργειας (καταναλωθείσα ηλεκτρική ενέργεια x τιμή αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας) 51232,5 Λειτουργία συστήματος ΣΗΘμε ψύκτη απορρόφησης Ώρες λειτουργίας (h) 3600 Παραγόμενη ψυκτική ενέργεια (kWth) (ώρες x ονομαστική ηλεκτρική ισχύς ΣΗΘ) 1655200,0 Τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας (€/MWh) (από Ν. 4254) 98,62 Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας (€) (παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια x τιμή πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας) 164027,7 Κατανάλωση Φ.Α. ΣΗΘ (kWh) (ώρες x ωφέλιμη θερμική ισχύ x βαθμός απόδοσης ΣΗΘ) 4158000,0 Κατανάλωση Φ.Α. ψύκτη απορρόφησης (kWhth) (ώρες x (αποθηκευμένη θερμική ψύκτη απορρόφησης-προσδιορίζεται στη ΣΗΘ θερμότητα στον ψύκτη απορρόφησης)) 575000 Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ (€) (κατανάλωση Φ.Α. ΣΗΘ x τιμή αγοράς Φ.Α.) 83160,0 Κόστος Φ.Α. ψύκτη απορρόφησης (€) (κατανάλωση Φ.Α. ψύκτη απορρόφησης x τιμή αγοράς Φ.Α.) 16100 Κέρδος από τη λειτουργία συστήματος ΣΗΘ κατά τη θερινή περίοδο (Έσοδα από πώληση ηλεκτρικής ενέργειας – Κόστος Φ.Α. ΣΗΘ – Κόστος Φ.Α. ψύκτη απορρόφησης) --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 121 [Page 121 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/121.png) - + Έξοδα από αγορά ηλεκτρικής ενέργειας αντλίας θερμότητας: 69135.2 € Συνολικό ετήσιο κέρδος: 291375 € Έτη αποπληρωμής: 3.53έτη --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 122 [Page 122 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/122.png) - 10. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ 10.1 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΗΣ ΣΗΘ Στις μονάδες πολύ μικρής συμπαραγωγής το όριο λειτουργίας μέχρι την πρώτη συντήρηση ανέρχεται στις 4.000 χιλιάδες ώρες, σε αντίθεση με τις μονάδες πάνω από τα 50 kWe, όπου η πρώτη συντήρηση γίνεται περίπου στις 1500 ώρες λειτουργίας. Όσον αφορά τις μονάδες πολύ μικρής ΣΗΘ, τα βασικά μέρη τα οποία χρήζουν αντικατάσταση είναι τα εξής: • Λάδια μηχανής • Φίλτρα μηχανής • Φίλτρα αέρος • Αναφλεκτήρας (μπουζί) • Καλώδια ανάφλεξης Τα σημεία οπτικού ελέγχου είναι τα ακόλουθα: • Ψυκτικό υγρό • Πίνακας ηλεκτρονικού ελέγχου • Τριβείς καταλήπτης • Αντιπαρασιτικά • Καλωδιώσεις από συσκευή προς πίνακα ελέγχου Τα σημεία ρύθμισης είναι: • Ρύθμιση αερίου • Ρυθμίσεις εκπομπών καυσαερίων Ένα σημαντικό μέρος στο υδραυλικό σύστημα της πολύ μικρής ΣΗΘ είναι οι διαχωριστές συσσωμάτων, όπου κρατούν τα συσσωμάτια από τη φθορά του υδραυλικού συστήματος (λάσπη). Αυτός είναι ένας από τους πιο βασικούς ελέγχους, ώστε οι εναλλάκτες να μην υποστούν εμπλοκή. Ο βασικός προληπτικός έλεγχος της μηχανής ΣΗΘ γίνεται στις 8.000 ώρες λειτουργίας, όπου διενεργείται ενδοσκόπηση. Η ενδοσκόπηση περιλαμβάνει τον έλεγχο εσωτερικά της μηχανής για τυχόν εσωτερικές φθορές της. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 123 [Page 123 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/123.png) - 10.2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΟΚΙΜΗΣ ΓΙΑ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΗΣ ΣΗΘ Μέθοδοι δοκιμής που χρησιμοποιούνται για να καθοριστεί η ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται με μορφή καυσίμων από το σύστημα πολύ μικρής και μικρής ΣΗΘ, καθώς επίσης και τα ποσά ενέργειας που παράγονται με τη μορφή χρήσιμης θερμότητας και της συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, βασίζονται στις τεχνικές προδιαγραφές των εταιρειών των συστημάτων ΣΗΘ. Διαφορετικές δοκιμές-μεθοδολογίες εφαρμόζονται στην Ευρώπη, όπου η μέτρηση της παραγόμενης θερμότητας στην είσοδο και έξοδο του συστήματος γίνεται με βάση τα Ευρωπαϊκά πρότυπα για λέβητες, σχετιζόμενα με συστήματα πολύ μικρής ΣΗΘ. [16] 10.3. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ ΑΠΟ ΜΟΝΑΔΑ ΣΗΘ Το πρότυπο EN 13203-2 ισχύει και για τα συστήματα πολύ μικρής ΣΗΘ. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 124 [Page 124 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/124.png) - 11. ΕΠΙΛΟΓΟΣ [17] Οι υφιστάμενες τεχνολογίες συμπαραγωγής για τον οικιακό και τριτογενή τομέα γίνονται όλο και πιο σημαντικές, λόγω της εμπορικής ανάπτυξης μικρών παραδοσιακών παλινδρομικών μηχανών εσωτερικής καύσης καθώς και συστημάτων κυψελών καυσίμου, μηχανών με κινητήρα Stirling και μικροστρόβιλων. Από τεχνολογικής άποψης, τα συστήματα συμπαραγωγής, είτε με κυψέλες καυσίμου είτε με μηχανές Stirling, φαίνονται πολλά υποσχόμενες για οικιακές εφαρμογές. Ωστόσο, πριν αυτά τα συστήματα τύχουν ευρείας αποδοχής, το κόστος αγοράς τους και η αξιοπιστία τους θα πρέπει να βελτιωθεί σημαντικά. Επί του παρόντος, τα πλέον αξιόπιστα συστήματα που διατίθενται για οικιακή και για μικρές κλίμακες εμπορικές εφαρμογές ΣΗΘ, σε λογικό κόστος, είναι οι παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης. Αν και η ηλεκτρική απόδοση της παλινδρομικών μηχανών εσωτερικής καύσης είναι υψηλότερη σε σύγκριση με αυτή των μηχανών Stirling, οι κυψέλες καυσίμου υπόσχονται να προσφέρουν την υψηλότερη ηλεκτρική απόδοση για τις οικιακές και μικρές κλίμακες εφαρμογές συμπαραγωγής. Θεωρητικά, οι παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης απαιτούν μεγαλύτερη περιοδική συντήρηση από ανταγωνιστικές τεχνολογίες, μειώνοντας έτσι τη διαθεσιμότητά τους και αυξάνοντας το κόστος συντήρησης. Οι κυψέλες καυσίμου έχουν ελάχιστα κινούμενα μέρη και ως εκ τούτου έχουν τη δυνατότητα να έχουν πολύ χαμηλό κόστος συντήρησης, αν και αυτό πρέπει να επιβεβαιωθεί στην πράξη. Ωστόσο, τα βασικά συστήματα, όπως οι αντλίες και οι ανεμιστήρες που απαιτούνται για τη λειτουργία των κυψελών καυσίμου μπορεί να είναι διασπαστικά στη συντήρησή τους, οδηγώντας σε τακτικές και έκτακτες διακοπές λειτουργίας των συστημάτων αυτών. Οι μηχανές με κινητήρες Stirling μικρής ισχύος (<20kW) απαιτούν χρόνο συντήρησης μείγματος από 5000 - 8000 ώρες λειτουργίας, που είναι μεγάλο διάστημα σε σχέση με τις παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης (Otto) παραδοσιας ισχύος. Το μεγάλο χρονικό διάστημα αυτό μειώνει σημαντικά το κόστος λειτουργίας τους σε σύγκριση με τις μηχανές Otto. Το εγκατεστημένο κόστος για τεχνολογίες, όπως οι κυψέλες καυσίμου και οι μηχανές Stirling, είναι σήμερα πιο ακριβό, με τις κυψέλες καυσίμου να απαιτούν το υψηλότερο κόστος εγκατάστασης. Οι παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης έχουν υψηλότερες εκπομπές CO, NOx, και σωματιδίων σε σύγκριση με ανταγωνιστικές τεχνολογίες για τις οικιακές εφαρμογές συμπαραγωγής και έτσι λειτουργούν πιο εγωιστικά με σημαντικά κριτήρια επιτυχίας. Η χρήση καταλυτών για την επίτευξη αποδεκτών επιπέδων εκπομπών είναι δυνατή, αλλά και δαπανηρή. Οι κυψέλες καυσίμου έχουν εξαιρετικά χαμηλές εκπομπές NOx και CO, ενώ και οι εκπομπές CO2 είναι γενικά χαμηλότερες συγκριτικά με άλλες τεχνολογίες, λόγω της υψηλότερης απόδοσής τους, ιδιαίτερα όταν οι εκπομπές CO2 που σχετίζονται με την κατασκευή των στοιχείων λαμβάνονται υπόψη. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 125 [Page 125 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/125.png) - ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις κυψέλες, υπολογίζονται ως «αποφεύχθεισες» από το συμβατικό μίγμα καυσίμων που εγχέει ΗΕ στο δίκτυο. Οι εκπομπές από τις μηχανές με κινητήρα Stirling είναι δέκα φορές χαμηλότερες από αυτές που εκπέμπονται από μηχανές Otto εξοπλισμένες με καταλυτικούς μετατροπείς, καθιστώντας τις εκπομπές που παράγονται από κινητήρες Stirling συγκρίσιμες με εκείνες από σύγχρονους καυστήρες φυσικού αερίου. Αν και η απόδοση και το κόστος για τους παλινδρομικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι εδραιωμένα, τα στοιχεία για τις κυψέλες καυσίμου και τις μηχανές Stirling βασίζονται σε περιορισμένο αριθμό έργων επίδειξης. Στοιχεία για τον πραγματικό χρόνο λειτουργίας τους, την πραγματική βελτίωση της αποδεκτικότητάς, καθώς και τις δαπάνες λειτουργίας και συντήρησης των μονάδων αυτών, δεν είναι ευρέως γνωστά και σε πολλές περιπτώσεις, δεν είναι διαθέσιμες πλήρεις και αξιόπιστες πληροφορίες. Η εμβάθυνση αυτή καθιστά δύσκολη την ουσιαστική σύγκριση των παλινδρομικών κινητήρων εσωτερικής καύσης, των κυψελών καυσίμου και των μηχανών Stirling για εφαρμογές συμπαραγωγής στον οικιακό και τον τριτογενή τομέα. Σύγκριση των τεχνικών χαρακτηριστικών του παλινδρομικού κινητήρα εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), των κυψελών καυσίμου και της μηχανής Stirling για πολύ μικρά και μικρά συστήματα ΣΗΘ, παρουσιάζεται στον Πίνακας 24. Οι πληροφορίες είναι αντιπροσωπευτικές των τεχνολογιών και παρέχεται ευκαιρία για άμεση σύγκριση των τριών τεχνολογιών. Πίνακας 24 Σύγκριση ΜΕΚ, ΚΚ, μηχανή Stirling
ΜΕΚΚυψέλες καυσίμουΜηχανή Stirling
Ηλεκτρική Ισχύς (kWe)1-1000,5-1001-55
Ηλεκτρική απόδοση (επί % ΑΘΠ)30-4025-40 ΡΕΜFC
30-40 SOFC		30-40 Σήμερα
35-50 Μελλοντικά
Απόδοση θερμικής ανάκτησης ( επί % ΑΘΠ)45-6030-5045-60
Θερμοκρασία χρήσης θερμότητας (°C)85-11080-100 ΡΕΜFC
950-1000 SOFC		200
Συνολική Απόδοση (επί % ΑΘΠ)80-9055-80 ΡΕΜFC
60-85 SOFC		80-90
Θερμική Ισχύς (kWth)3-3001-3003-150
Διαθεσιμότητα (%)85-9895-10085-95
Κόστος Συντήρησης (€/kWhel)0,008-0,0120,016-0,0240,005-0,01
Εκπομπές ελαφρών ρύπων NOx, SOx, CO2, σωματίδιαΧαμηλέςΕλάχιστεςΧαμηλότερες
--------------------------------------------------------------------------------- ## Page 126 [Page 126 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/126.png) - 12. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1] http://haccp.gr/modules/content/index.php?id=20 [2] ‘Συμπαραγωγή Ηλεκτρισμού και Θερμότητας’ Φραγκούλουκας κ., ΕΚΕΤΑ, 1993 [3] Ευρωπαϊκός Σύνδεσμος Προώθησης ΣΗΘ – COGENEUROPE : www.cogeneurope.eu [4] ‘Διεθλείες Τεχνολογίες Συμπαραγωγής’ Γ. Μαλαχίας – Ι. Κατσώνης, έκδοση της Σχολής Ναυτικών Δοκίμων, Τόμος 1 (2006) [5] ‘La Cogeneration’ Mélanie Boudellal, έκδοσης Dunod Paris 2010, ISBN: 978-2-10-052881-5/ [6] ‘Φρεατοδυναμική – Θεμελιώδεις αρχές και εφαρμογές’ Η. Γυφτόπουλος – G.P. Beretta – Εκδόσεις Τζιόλα, 2007 ISBN: 978-960-418-137-7 [7] https://energy.gov/sites/prod/files/2017/06/f35/CHP-Absorption%20Chiller-complaint.pdf [8] DVGW - Deutscher Verein des Gas - und Wasserfaches: www.dvgw.de [9] Οι ισχύουσες σχετικοί Τεχνικοί Κανονισμοί για τις εσωτερικές εγκαταστάσεις Φ.Α.: • Τεχνικός Κανονισμός Εσωτερικών Εγκαταστάσεων Φυσικού Αερίου με πίεση λειτουργίας έως και 1 bar (Υ.Α. Δ3/Α’/71346/30.06.2003, ΦΕΚ Β’ 963). • Τεχνικός Κανονισμός Εσωτερικών Εγκαταστάσεων Φυσικού Αερίου με πίεση λειτουργίας άνω των 50 mbar και μέγιστη πίεση λειτουργίας έως και 19 bar (Υ.Α. Δ3/Α/5258/17.03.1997 ΦΕΚ Β’ 236). • Τεχνικός Κανονισμός Υγραερίου στα Κτίρια, την Βιομηχανικών (ΦΕΚ Β’ 1257/2003). • Τεχνικός Κανονισμός Εσωτερικών Εγκαταστάσεων Φυσικού Αερίου με πίεση λειτουργίας έως και 500mbar (Υ.Α. Δ3/Α/οικ.6598/20.03.2012, ΦΕΚ Β’ 976). • Καθορισμός τεχνικών διανομής υγραερίου καθώς και εγκαταστάσεων για τη χρήση αυτού σε βιομηχανικές, βιοτεχνικές και επαγγελματικές δραστηριότητες (ΦΕΚ Β’ 4771/1993) • Για τη βιομάζα δύναται μπορεί να εφαρμοστεί ο τεχνικός κανονισμός εσωτερικών εγκαταστάσεων φυσικού αερίου. • Για την περίπτωση χρήσης πετρελαίου ως καυσίμου σε εγκαταστάσεις ΣΗΘ, εφαρμόζονται οι πρόδιαγραφές των εμπορικών / βιομηχανικών εγκαταστάσεων θερμικής ή/και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης. [10] ΔΕΗ, Διεύθυνση Ανάπτυξης και Διαχείρισης Δικτύων, ‘Τεχνικές Προδιαγραφές για τη Σύνδεση Παραγωγών στα Δίκτυα Διανομής’, Αθήνα, Μάρτιος 2004. [11] European Association for the Promotion of Cogeneration, ‘A Guide to Cogeneration’, Brussels, Belgium, March 2001. [12] Invenergy Pty Ltd, ‘Cogeneration for Residential Apartment Buildings in NSW – Challenges and Opportunities’, Australia, July 2006. [13] International Energy Agency: ‘Cogeneration and District Energy’, Paris, France, 2009. [14] ‘Educoop Project: The European Educational Tool on Cogeneration’, Second Edition, December 2001. [15] Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Green-building: «Τεχνική Ενότητα για την ΣΗΘ». --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 127 [Page 127 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/127.png) - www.eu-greenbuilding.org: [16] Για μονάδες αερίου: - EN 297 (no-fan, <70 kW, types B11 and B11BS), - EN 303-3 (fan-assisted, <70 kW) - EN 656 (type B, 70-300 kW) - prEN 303-7 (fan-assisted, type B23, <1000 kW) - prEN 13826 (other type B, 300-1000 kW) - EN 483 (type C, <70 kW) Gas-fired heating boilers - EN 677 (condensing, <70 kW) - prEN15502-1, gas-fired heating boilers - part 2-1: specific standard for type c appliances and type b2, b3 and b5 appliances of a nominal heat input not exceeding 1000 kw Για μονάδες πετρελαίου : - EN 303-6 (combi, <70 kW) - EN 304:1998/A1 1998 - EN 15035 (Room-sealed, type C13, C33 and C53) - EN 15034 (Condensing, <1000 kW) - EN 303-2 (fan-assisted, <70 kW) - NEN-EN14792, “Gaskeur” method (Netherlands), - DIN 4708-8 (Germany), etc. - Η μέτρηση της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται με βάση το «ΕΝ 15456: 2006, «Heating boilers - Electrical power consumption for heat generators - System boundaries - Measurements, 02.2006» - EN 13203-4: Gas fired domestic appliances producing hot water - Part 4: Assessment of energy consumption of gas fired appliances combined heat and power (micro CHP) producing hot water and electricity not exceeding 70 kW heat input and 500 lt water storage capacity. [17] ‘Residential Cogeneration systems: A review of the current technologies’ Annex 42 of the International Energy Agency — Energy Conservation in Buildings and Community Systems Programme, June 2005. [18] ‘Κώδικας Διαχείρισης του Συστήματος και Συναλλαγών Ηλεκτρικής Ενέργειας’, διαθέσιμο στον ιστότοπο www.rae.gr [19] El Paso Electric Company, ‘Interconnection and Safety Standards — Cogeneration and Small Power Production’, El Paso, Texas, USA, April 2004. [20] Standard IEC 61000-3-6: ‘Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3: Limits - Section 6: Assessment of Emission Limits for Distorting Loads in MV and HV Power Systems’, Basic EMC Publication, 1996(TR). [21] Standard IEC 61000-3-7: ‘Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3: Limits – Section 7: Assessment of Emission Limits for Fluctuating Loads in MV and HV Power Systems’, Basic EMC Publication, 1996 (TR). --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 128 [Page 128 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/128.png) - [22] Standard EN 50160: 'Voltage Characteristics of Electricity Supplied by Public Distribution Systems', 1999. [23] S. Karellas, Online analysis of the composition of biogenous gases and their effect on microturbine and fuel cell systems, VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 6 Energietechnik, Nr.537 [24] Ε. Καρτέλας, Σ. Καρέλλας, Αποκεντρωμένα Θερμικά Συστήματα, Εκδόσεις Τσότρα 11.1. ΕΙΔΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ 1. ASHRAE Handbook «Fundamentals». American Society of Heating Refrigeration and Air-Conditioning Engineering, Atlanta, Georgia, Edition 2009. 2. ASHRAE Handbook «Refrigeration». American Society of Heating Refrigeration and Air-Conditioning Engineering, Atlanta, Georgia, Edition 2006. 3. European Commision, Directorate-General for Energy - SAVE II Programme “Energy Savings by CCHP plants in the Hotel Sector”, May 2001. 4. European Commission - Sixth Framework Programme (2002 -2006) “Polygeneration in Europe – a technical report”, July 2008. 5. Midwest CHP Application Center (MAC), University of Illinois at Chicago – Energy Resources Center, “CHP Resource Guide”, Second Edition, September 2005. 6. Robert A. Zogg, Michael Y. Feng, Detlef Westphalen, “Guide to Developing Air-Cooled LiBr Absorption for Combined Heat and Power Applications”, U.S. Department of Energy, April 2005. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 129 [Page 129 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/129.png) - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ I P.1.1.1. ΠΡΟΤΥΠΑ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ • Κάθε Χρήστης του Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας (Η.Ε.) είναι υποχρεωμένος να ενημερώνει τον Διαχειριστή Δικτύου προτού πραγματοποιηθεί η αρχική ενεργοποίηση και η δοκιμή έναρξης της εγκατάστασης της μονάδας ΣΗΘ. Και ο Διαχειριστής Δικτύου διατηρεί το δικαίωμα να έχει παρόντα κάποιον εκπρόσωπό του κατά τη διεξαγωγή της δοκιμής αυτής [18]. • Κάθε Χρήστης οφείλει να επιτρέπει στον Διαχειριστή Δικτύου, και ιδίως στους υπαλλήλους, στους εκπροσώπους και στους υπεργολάβους του Διαχειριστή την πρόσβαση σε κάθε τμήμα των εγκαταστάσεών του, εφόσον αυτό απαιτείται για τη διασφάλιση της ασφαλούς λειτουργίας του Δικτύου. Ως δικαίωμα πρόσβασης νοείται ειδικότερα η είσοδος, η διέλευση και η παραμονή στις εγκαταστάσεις του Χρήστη, καθώς και η εγκατάσταση και χρήση οργάνων, μηχανημάτων ή άλλου εξοπλισμού στους χώρους των εγκαταστάσεων του Χρήστη. Επίσης, ο Διαχειριστής Δικτύου μπορεί να έχει πρόσβαση σε όλες τις πληροφορίες που αφορούν τις μετρητικές διατάξεις, τις οποίες θεωρεί αναγκαίες για τη διασφάλιση της καλής λειτουργίας του συστήματος εκκαθάρισης. • Η εγκατάσταση παραγωγής του Χρήστη πρέπει να αποσυνδέεται αυτόματα από το δίκτυο διανομής σε περίπτωση διακοπής της παροχής ηλεκτρικής ισχύος. Η επανεργοποίηση της εγκατάστασης θα πραγματοποιείται ξανά, σύμφωνα με τις ισχύουσες πρακτικές ασφάλειας του δικτύου διανομής. • Εάν κατά την εύλογη κρίση του Διαχειριστή Δικτύου, για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και ο συντονισμένη λειτουργία των εγκαταστάσεων και των μηχανημάτων κάποιου Χρήστη με το δίκτυο διανομής, απαιτείται η εφαρμογή συμπληρωματικών όρων ή προδιαγραφών, ο Διαχειριστής Δικτύου ενημερώνει σχετικά τον Χρήστη. Ο Χρήστης οφείλει να συμμορφώνεται με τις συμπληρωματικές απαιτήσεις του Διαχειριστή, και έχει το δικαίωμα να ζητά από τον Διαχειριστή την προσκόμιση στοιχείων που να αποδεικνύουν την ανάγκη εφαρμογής των συμπληρωματικών όρων και προδιαγραφών. • Ο Διαχειριστής Δικτύου δύναται να προβεί σε οποιαδήποτε εγκατάσταση ή εξοπλισμό ορίζει για χρήση σύμφωνα με τα οριζόμενα στη Σύμβαση Σύνδεσής του, εφόσον τούτο κρίνεται απολύτως αναγκαίο για την αντιμετώπιση Κατάστασης Έκτακτης Ανάγκης καθώς και σε περίπτωση δοκιμής αποκατάστασης του Δικτύου. • Ο Χρήστης αναλαμβάνει την υποχρέωση συγχρονισμού της εγκατάστασής με το Δίκτυο διατηρώντας τις ισχύουσες πρακτικές ασφάλειας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 130 [Page 130 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/130.png) - Π.1.2. ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΗΘ Εάν ο Χρήστης του συστήματος ΣΗΘ επιθυμεί να εγχέει ισχύ στο Δίκτυο Διανομής, είναι υπεύθυνος για την παροχή και συντήρηση των απαραίτητων εγκαταστάσεων που απαιτούνται για τη διεξαγωγή των μετρήσεων από τον Διαχειριστή Δικτύου. Όλοι οι μετρητές και οι διατάξεις καταγραφής θα παρέχονται και θα εγκαθίστανται από τον Διαχειριστή Δικτύου. Οι μετρητές που θα εγκαθίστανται ποικίλλουν ανάλογα με τις εφαρμοζόμενες τιμές και τη Σύμβαση Σύνδεσης. Η μετρική διάταξη που θα εγκατασταθεί θα μετράει Ενεργό Ισχύ, Ενέργεια, Λειτουργικό και Χρόνο Παραγωγής. Οι διατάξεις ζεύξης και προστασίας πρέπει να έχουν τις απαιτούμενες ικανότητες διακοπής (εντάσεως ρεύματος και βραχυκυκλώματος) και να εξασφαλίζουν την εκτέλεση των ακόλουθων λειτουργικών διαδικασιών του Δικτύου [19]: - Χειροκίνητη ή αυτόματη ζεύξη – απόζευξη ολοκλήρωσης της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ ή συγκεκριμένων τμημάτων της από το δίκτυο διανομής. - Αυτόματη απόζευξη ολοκλήρωσης της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ ή συγκεκριμένων τμημάτων της από το δίκτυο διανομής, σε περιπτώσεις μη ομαλής κατάστασης λειτουργίας του (βραχυκυκλώματα στοιχείων του δικτύου ή της εγκατάστασης) έτσι ώστε να αποφεύγονται βλάβες ή επικίνδυνες λειτουργικές καταστάσεις. - Πρόληψη ανώμαλων λειτουργικών καταστάσεων και βλαβών των στοιχείων της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ, σε περιπτώσεις διαταραχών του δικτύου διανομής (για παράδειγμα, βυθίσεις και επαναφορά της τάσης). - Αποφυγή της αποσυνδεμένης λειτουργίας της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ και τμημάτων του δικτύου διανομής από το υπόλοιπο δίκτυο διανομής (νησιδοποίηση), εκτός εάν αυτό έχει προβλεφθεί από το σχεδιασμό της. - Περιορισμό της άσκοπης αποσύνδεσης της εγκατάστασης του συστήματος ΣΗΘ από το δίκτυο διανομής η οποία έχει οικονομικές επιπτώσεις για τον ιδιοκτήτη της και μπορεί να προκαλεί προβλήματα ευστάθειας στο δίκτυο διανομής ενώ η διείσδυση των αντίστοιχων μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι σχετικά μεγάλη. Οι χρήστες του Δικτύου Διανομής Η.Ε. με συστήματα ΣΗΘ διασφαλίζουν ότι η σύνδεσή τους στο δίκτυο διανομής δεν προκαλεί διαταραχές ή διακυμάνσεις της τάσης παροχής στο σημείο σύνδεσης, οι οποίες υπερβαίνουν τα σχετικά όρια. Τα όρια διαταραχών ή διακυμάνσεων καθορίζονται στα πρότυπα IEC61000-3-6 (Αρμονικές) [20] και IEC61000-3-7 (Διακυμάνσεις Τάσης) [21]. Ο Διαχειριστής Δικτύου μπορεί να καθορίζει διαφορετικά όρια διαταραχών ή διακυμάνσεων της τάσης παροχής στο σημείο σύνδεσης με τεκμηριωμένη έκθεσή του. Οι Χρήστες οφείλουν να λειτουργούν τις εγκαταστάσεις τους κατά τέτοιο τρόπο, έτσι ώστε να μην παραβιάζονται οι προδιαγραφές που περιλαμβάνονται στον Κανονισμό της CENELEC EN 50160 [22]. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 131 [Page 131 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/131.png) - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II Π.2. ΠΙΝΑΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ Π.2.1. Περιγραφή δραστηριοτήτων για το υπάρχον ενεργειακό σύστημα [15] Ηλεκτρική Ενέργεια Είδος παροχής: Δίκτυο Τοπικά παραγόμενη Συνδυασμός δικτύου-τοπικής παραγωγής ΝΑΙ ΟΧΙ ΝΑΙ ΟΧΙ Σύντομη τεχνική περιγραφή του συστήματος παροχής ηλεκτρικής ενέργειας (εξοπλισμός διασύνδεσης, τάση, κτλ.) Τιμή μονάδας παραγωγής (ηλεκτρισμός που εισάγεται και εξάγεται από το δίκτυο) Καύσιμο Σύντομη περιγραφή του είδους/ων καυσίμου που χρησιμοποιούνται (είδος, κατώτερη θερμογόνος ικανότητα, ...) Τιμή μονάδας καυσίμου Θέρμανση Σύντομη τεχνική περιγραφή του συστήματος παροχής θέρμανσης (είδος, εξοπλισμός, θερμοκρασίες, κλπ.) --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 132 [Page 132 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/132.png) - Ζεστό Νερό Χρήσης (ΖΝΧ) Σύντομη τεχνική περιγραφή του συστήματος παροχής ζεστού νερού χρήσης Ψύξη Σύντομη τεχνική περιγραφή του συστήματος παροχής ψύξης Σχηματικό διάγραμμα του συστήματος παροχής ενέργειας --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 133 [Page 133 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/133.png) - 49188 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 Π.2.2. Τυπική ημέρα: Καταγραφή της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (kWh, MWh) Ωρα ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 Σύνολο --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 134 [Page 134 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/134.png) - Π.2.3. Τυπική ημέρα: Καταγραφή της κατανάλωσης θερμικής ενέργειας (kWh ή MWh) Ώρα | ΙΑΝ | ΦΕΒ | ΜΑΡ | ΑΠΡ | ΜΑΙ | ΙΟΥΝ | ΙΟΥΛ | ΑΥΓ | ΣΕΠ | ΟΚΤ | ΝΟΕ | ΔΕΚ 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 Σύνολο --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 135 [Page 135 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/135.png) - Π.2.4. Τυπική ημέρα: Καταγραφή της κατανάλωσης ψυκτικής ενέργειας (kWh, MWh) Ώρα ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΪ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ΔΕΚ 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 Σύνολο Π.2.5. Μηνιαία κατανάλωση καυσίμων (kWh ή MWh) Ιανουάριος _________________ Φεβρουάριος _________________ Μάρτιος _________________ Απρίλιος _________________ Μάιος _________________ Ιούνιος _________________ Ιούλιος _________________ Αύγουστος _________________ Σεπτέμβριος _________________ Οκτώβριος _________________ Νοέμβριος _________________ Δεκέμβριος _________________ ΣΥΝΟΛΟ _________________ --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 136 [Page 136 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/136.png) - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ III Π.3. ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΨΥΞΗΣ ΜΕ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ Στην πιο απλή σχεδίαση της, η μηχανή απορρόφησης αποτελείται από εξατμιστή, συμπυκνωτή και σπαργαναλωτική διάταξη, ενώ ο συμπιεστής έχει αντικατασταθεί με το σύστημα απορρόφησης- αντλία διαλύματος-αναγεννητής, όπως περιγράφεται παρακάτω (βλ. και σχήμα Π.3.1) - Στον εξατμιστή εκτονώνεται το ψυκτικό υγρό, απορροφώντας θερμότητα υπό χαμηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία. Έτσι, στο ψυκτικό στοιχείο, παράγεται π.χ. το ψυχρό νερό για τις ανάγκες κλιματισμού ή ψύξης, δηλ. η ψυκτική ισχύς, Qe. - Οι υδρατμοί αυτοί του ψυκτικού μέσου απορροφώνται από κάποιο υγρό (συνήθως διάλυμα άλατος ή και νερού), στον απορροφητή. Το διάλυμα αυτό είναι θερμό και φεύγει σε υψηλό μέσο (μανομετρικό). Γι’ αυτό, όταν αναμιγνύεται με τους ατμούς, μπορεί να τους απορροφήσει, συμπυκνώνοντάς τους. Προκύπτει έτσι ένα διάλυμα πλούσιο σε ψυκτικό μέσο (αφοδεύεις). Κατά τη συμπύκνωση – υγροποίηση των ατμών υπό ενδιάμεση θερμοκρασία (αλλά και εξαιτίας της απορρόφησης των ατμών από το διάλυμα), από το μέσο αποβάλλεται θερμότητα Qd. - Το «αφαιρούμε» διάλυμα στον απορροφητή μεταφέρεται, με αντλία, σε χώρο υψηλής πίεσης, στον αναγεννητή ή «γεννήτρια». Εκεί προσφέρεται στο διάλυμα θερμότητα Qg, υπό υψηλή σχετική θερμοκρασία, από διαθέσιμη θερμική πηγή, οπότε απελευθερώνεται απορροφημένο το ψυκτικό μέσο. Έτσι, το διάλυμα «αφαιρούμενο», δηλαδή εξαντλημένο «χωρίς» το ψυκτικό, επιστρέφει στον απορροφητή, να απορροφήσει πάλι το εξαντλημένο ψυκτικό μέσο. Προηγουμένως σπαργαναλωτικά για να αποκτήσει τη χαμηλή πίεση που υπήρχε εκεί. - Οι θερμοί ατμοί του ψυκτικού μέσου που παράγονται στον αναγεννητή-γεννήτρια, οδηγούνται στον συμπυκνωτή όπου υγροποιούνται, υπό ενδιάμεση θερμοκρασία, αποβάλλοντας θερμότητα Qs. Το υγρό ψυκτικό αναγκάζεται να περάσει στο χώρο του εξατμιστή, μέσω διάταξης σπαργαναλωσμού, προκειμένου να εκτονωθεί για να επαναρχίσει ο ψυκτικός κύκλος. - Ένας εναλλάκτης θερμότητας παρεμβάλλεται μεταξύ απορροφητή και αναγεννητή, για βελτίωση της λειτουργίας και αύξηση της αποδοτικότητας της ψυκτικής διάταξης. Σ’ αυτόν μεταφέρεται θερμότητα από το «ισχυρό» και θερμό διάλυμα του αναγεννητή (πριν μπει στον απορροφητή) στο «αδύναες» και ψυχρό διάλυμα του απορροφητή (πριν έλθει στον αναγεννητή), το οποίο προθερμαίνεται με αποτέλεσμα να μειώνεται η απαίτηση θερμικής ενέργειας Qg που δίδουμε στον αναγεννητή. Η απορρόφηση με χρήση ενέργειας για τη λειτουργία του ψύξης απορρόφησης της παρέχεται με άμεση καύση, με χρήση καυσίμου, είτε χορηγείται με χρήση ατμού, ζεστού νερού ή από περισσεία / ανάκτηση θερμότητας ή και από ενεργητικά ηλιακά συστήματα υψηλής θερμοκρασίας. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 137 [Page 137 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/137.png) - απόδοσης. Οι μηχανές απορρόφησης, που είναι διαθέσιμες στο εμπόριο, τροφοδοτούνται με ατμό, ζεστό νερό ή τα αέρια καύσης, που μπορούν να παράγονται και από συστήματα ΣΗΘ. [Diagram Image Description] Το διάγραμμα παρουσιάζει την αρχή λειτουργίας ενός ψυκτικού συστήματος απορρόφησης μονού σταδίου με ψυκτικό μέσω νερό. Περιλαμβάνει διάφορα στοιχεία όπως: - Αναγεννητήρας (Generator) - Συμπυκνωτής (Condenser) - Εξατμιστής (Evaporator) - Απορροφητής (Absorber) Περιγράφεται η ροή υγρών και αερίων μέσα στο σύστημα, με σημειώσεις για τις θερμοκρασίες σε διάφορα σημεία. Το νερό χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο, και οι θερμοκρασίες αναφέρονται στα 47°C για το ζεστό νερό, 3°C για το κρύο νερό κ.λπ. Σχήμα Π.3. Αρχή λειτουργίας ενός ψυκτικού συστήματος απορρόφησης μονού σταδίου. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 138 [Page 138 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/138.png) - Ο συντελεστής συμπεριφοράς (Coefficient of Performance – COP) μιας ψυκτικής διάταξης απορρόφησης είναι ο λόγος παραγόμενης ψυκτικής προς την προσδιδόμενη θερμική ισχύ.\nδηλαδή: COP = \frac{Q_c}{Q_r}. --------------------------------------------------------------------------------- ## Page 139 [Page 139 preview](https://cdn2.gnosios.com/3GPQrtz2Mqy5oNcJGeLIZijQbDA/pages/500e584c-8ef5-4c33-a260-f7fa338f3a53/442e968ddb7595d1059d7b9810afedd0/139.png) - 49194 ΕΦΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΚΥΒΕΡΝΗΣΕΩΣ Τεύχος Β’ 4003/17.11.2017 ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Ενέργεια Joule 1 J 1 Kg x m²/s² British Thermal Unit 1 Btu 1.055,06 J = 1055 x 10⁶ erg = 252 cal Calorie 1 cal 4.185 J 1 Therm 10⁵ Btu Ισχύς Watt 1 W 1 Kg x m²/s³ = 1 J/s Horsepower 1 hp 746 W = 550 ft x lbs/s = 2.545 Btu/h Πίεση Atmosphere 1 atm 101,325 N/m² = 14.660 lb/in² = 760 torr Bar 1 bar 10⁵ N/m² = 14.504 lb/in² Torr 1 torr 1 mm Hg = 0.019336 lb/in² Pascal 1 Pa 1 N/m² Στήλη νερού 1 mH₂O 9.795,3 N/m² at 15°C Θερμοκρασία Fahrenheit 1 °F °C x 9/5 + 32 = T x 273.16 K Ισχύς / Επιφάνεια 1 W/m² = 0.3170 Btu/h x ft² Ενέργεια / Μάζα 1 kJ/kg = 0.4299 Btu/lb = 0.23884 kcal/kg Ειδική θερμότητα 1 kJ/(kg x °C) = 0.23884 Btu/(lb x °F) Θερμική αγωγιμότητα 1 W/(m x °C) = 0.5778 Btu/(h x ft x °F) = 0.85984 kcal/(h x m x °C) NOₓ συντελεστές μετατροπής για Φυσικό Αέριο* Από Συντελεστής μετατροπής Σε g/GJ (20.95 – Χ)/15.618 mg/m³ g/GJ (20.95 – Χ)/1.931 ppm g/GJ 18.953 x 10 lb/MMBtu *Χ είναι η περιεκτικότητα Ο₂ στα καυσαέρια σε ποσοστό % Ενεργειακές ισοτιμίες ΤΟΕ Ενέργεια (GJ) 1 tonne oil 1 41.9 1 tonne coal 0.7 29.3 1.000 m³ natural gas 0.86 35.8 1 Megawatt-hour 0.086 3.6 1 barrel 0.137 5.7 Προθέματα πολλαπλασίων και υποπολλαπλασίων T tera 10¹² G giga 10⁹ M mega 10⁶ k kilo 10³ h hecto 10² da deca 10¹ d deci 10⁻¹ c centi 10⁻² m milli 10⁻³ μ micro 10⁻⁶ n nano 10⁻⁹ p pico 10⁻¹² f femto 10⁻¹⁵ a alto 10¹⁸