Skip to Content

Μελέτη σύγκρισης τεχνο οικονομικών αποτελεσμάτων διάφορων ενεργειακών παρεμβάσεων σε νέα κτήρια της ελληνικής επικράτειας

Η συγκεκριμένη μελέτη πραγματεύεται την τεχνοοικονομική αξιολόγηση διαφόρων σεναρίων που αφορούν το σύστημα ψύξης-θέρμανσης-ΖΝΧ και το κέλυφος νέων κτηρίων μονοκατοικίας και πολυκατοικίας. Ως κοινό σημείο αναφοράς σε κάθε περίπτωση λήφθηκε το κτήριο αυτό το οποίο συμμορφώνεται κατ’ ελάχιστον με τις απαιτήσεις του Κ.Εν.Α.Κ. 2017 (βασικά σενάρια), ενώ μελετήθηκαν επιπλέον μεμονωμένα ή συνδυαστικά μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας (όπως π.χ. συστήματα ηλιακής υποβοήθησης, συστήματα με γεωθερμικές αντλίες θερμότητας κ.α.). Έμφαση δόθηκε στην διερεύνηση των μέτρων αυτών που οδηγούν στην κατασκευή νέων κτηρίων που να μπορούν να θεωρηθούν ως nearly Zero Energy Buildings (nΖΕΒ) ή ακόμα και ως αποκλειστικά Zero Energy Buildings (ZEB), καθώς και στην επίδραση που αυτά αναμένεται να έχουν στο συνολικό κόστος κύκλου ζωής της επένδυσης.

Η μελέτη επικεντρώθηκε στις κλιματικές ζώνες Β και Γ, καθώς αυτές περιλαμβάνουν τα δύο μεγαλύτερα αστικά κέντρα της χώρας (Αθήνα και Θεσσαλονίκη), αν και αποτελέσματα έχουν προκύψει για όλες τις κλιματικές ζώνες και περιόδους κατασκευής κτηρίων.

Στα πλαίσια της μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε, έγινε υπολογισμός της ετήσιας ανηγμένης πρωτογενούς ενέργειας που απαιτείται για κάθε σενάριο για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του κτηρίου σε kWh/m²/έτος ενώ υπολογίσθηκε η Καθαρή Παρούσα Αξία του Κόστους Ζωής σε €/m² κάθε επένδυσης.
Εν συνεχεία αποτυπώθηκαν σε διαγράμματα ενεργειακής κατανάλωσης – Κόστους Ζωής όλα τα σενάρια που εξετάσθηκαν για κάθε περίπτωση κτηρίου, με χρώμα ανάλογα με το σύστημα θέρμανσης. Επί του διαγράμματος αυτού ορίσθηκαν επιπλέον τρεις περιοχές (με διακεκομμένες γραμμές), αυτή των βέλτιστων οικονομικά σεναρίων (Cost Optimal), αυτή των κτηρίων που παρουσιάζουν καταναλώσεις που να μπορούν να θεωρηθούν ως nZEB (ελλείψει επίσημου ορισμού του nZEB για την χώρα, τα όρια της περιοχής αυτής έλαβαν τυπικές τιμές 20-60 kWh/m²/έτος) και τέλος αυτή των κτηρίων που μπορούν να θεωρηθούν καθαρά ως ZEB (επίσης λήφθηκαν τυπικές τιμές 0-30 kWh/m²/έτος). Σε καθεμιά από τις προαναφερθείσες περιοχές του διαγράμματος έγινε ανάλυση διαφορετικών μέτρων (όπως π.χ. διαφορετικά επίπεδα θερμομόνωσης για τα δομικά στοιχεία, εναλλακτικά συστήματα ψύξης/θέρμανσης/ΖΝΧ, εγκατάσταση φωτοβολταϊκών κ.α.) με βάση τις συχνότητες εμφάνισης κάθε επιμέρους δράσης, ενώ υπολογίσθηκε και το χρηματοδοτικό κενό μεταξύ του οικονομικότερου σεναρίου και του οικονομικότερου ZEB.


Παράδειγμα διαγράμματος ενεργειακής κατανάλωσης - κόστους κύκλου ζωής
Παράδειγμα διαγράμματος ενεργειακής κατανάλωσης - κόστους κύκλου ζωής: Γραφική απεικόνιση της Κ.Π.Α. Χρήσης (ή Κόστους Κύκλου Ζωής) για την περίπτωση της μονοκατοικίας / ζώνη Β / νέο κτήριο.Για την ακριβή αντιστοίχιση των χρωμάτων ως προς το σύστημα ψύξης/θέρμανσης βλ. το κείμενο της μελέτης.

Επιπλέον, αποκλειστικά για τη κλιματική ζώνη Β πραγματοποιήθηκε μια μελέτη περιπτώσεων (case study) που αποσκοπεί στην επιμέρους ανάλυση της επίδρασης που έχουν οι ακόλουθες παράμετροι αφενός στην καταναλισκόμενη πρωτογενή ενέργεια και αφετέρου στο Κόστος Ζωής της επένδυσης:

  1. Σύστημα αυτοματισμού (κατηγορίες Α-Γ).
  2. Θερμομόνωση της τοιχοποιίας του κτηρίου (τρεις τυπικές τιμές, .από μία εκατέρωθεν της οριζόμενης τιμής από τον Κ.Εν.Α.Κ. για κάθε ζώνη).
  3. Εγκατάσταση φωτοβολταϊκών ή κεντρική εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ZNX και την υποβοήθηση της θέρμανσης ή και συνδυασμός τους.

Για κάθε τύπο κτηρίου (μονοκατοικία – πολυκατοικία) προέκυψαν συμπεράσματα για την επίδραση που έχουν μεμονωμένα μέτρα ή συνδυασμοί τους στο κόστος και την κατανάλωση ενέργειας, ενώ στο τέλος συνοψίζονται γενικά συμπεράσματα που αφορούν σε όλες τις κατοικίες των δύο υπό μελέτη κλιματικών ζωνών.


Παράδειγμα διαγράμματος ενεργειακής κατανάλωσης - κόστους κύκλου ζωής
Παράδειγμα διαγράμματος ενεργειακής κατανάλωσης - κόστους κύκλου ζωής: Γραφική απεικόνιση της μελέτης περιπτώσεων επί του διαγράμματος ενεργειακής κατανάλωσης - Κόστους ζωής για την περίπτωση της νέας μονοκατοικίας. Τα διάφορα σενάρια αριθμούνται σύμφωνα με την παραπάνω λίστα, ενώ οι κωδικοί S, P σηματοδοτούν την ύπαρξη ή μη ηλιοθερμικών και φωτοβολταϊκών αντίστοιχα. Χρωματικοί κωδικοί όπως και στα προηγούμενα γραφήματα.

Σε γενικές γραμμές διαπιστώθηκε ότι οι ελάχιστες απαιτήσεις που θέτει η νέα νομοθεσία επιτρέπουν την κατασκευή κτηρίων με καταναλώσεις πρωτογενούς ενέργειας ελαφρώς μεγαλύτερες της περιοχής που καλύπτει το κτήριο σχεδόν μηδενικών εκπομπών (στην παρούσα μελέτη 20 – 60 kWh/m²) και κόστος σε σχετικά χαμηλά επίπεδα.

Ως σημαντικότερο μέτρο για την μείωση της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας των κτηρίων αποτελεί η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Αυτή μπορεί να επιτευχθεί, πέραν από την παραγωγή ΖΝΧ που τις περισσότερες φορές κρίνεται απαραίτητη βάση του Κ.Εν.Α.Κ., είτε μέσω εγκαταστάσεων ηλιακής υποβοήθησης για τη θέρμανση του κτηρίου είτε μέσω της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών. Αυτό που διαπιστώθηκε είναι ότι η πρώτη λύση αποτελεί την καλύτερη επιλογή ως συνδυασμό με την περίπτωση συστημάτων καύσης (π.χ. λέβητες φυσικού αερίου, πετρελαίου ή βιομάζας), ενώ η λύση των φωτοβολταϊκών αποτελεί καλύτερη συνδυαστική επιλογή για συστήματα με αντλίες θερμότητας.

Κατεβάστε το πλήρες κείμενο της μελέτης


Επικοινωνία: 

Αναπλ. Καθηγητής Καρέλλας Σωτήριος (sotokar@mail.ntua.gr)
MSc. Mech Eng - Phd Candidate Πλάτων Πάλλης (plpallis@central.ntua.gr)



Ανακοινώνεται στους σπουδαστές ότι έχει αναρτηθεί ηλεκτρονικά η φόρμα εγγραφής στην εργαστηριακή άσκηση του μαθήματος "Θερμική Παραγωγή σε ΑΗΣ Ι και Εργαστήριο...

Ανακοινώνεται στους σπουδαστές ότι έχει αναρτηθεί ηλεκτρονικά η φόρμα εγγραφής στην εργαστηριακή άσκηση του μαθήματος Αντιρρυπαντική Τεχνολογία...

Ο Αναπλ. Καθηγητής Σωτήρης Καρέλλας καθώς και η Αναπλ. Καθηγήτρια Ειρήνη Κορωνάκη του Τομέα Θερμότητας της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. προτίθενται να δημιουργήσουν φοιτητικό τμήμα της ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air...