Λέβητες ως συσκευές μετατροπής της θερμικής ενέργειας των καυσίμων σε κάποια μορφή εκμεταλλεύσιμη από τον άνθρωπο είναι από τις αρχαιότερες στον κόσμο.
Κατασκευάζονται κυρίως ως ατμολέβητες από τον 18ο αιώνα. Μέχρι τον Β’ παγκόσμιο πόλεμο ως καύσιμα χρησιμοποιούνταν σχεδόν κατ’ αποκλειστικότητα τα στερεά. Τα υγρά καύσιμα κυριάρχησαν μέχρι το 1980, που τα αέρια καύσιμα άρχισαν να διεκδικούν ένα πολύ μεγάλο μέρος της παραγωγής θερμότητας.
Ας θυμήσω, στο σημείο αυτό, ότι η θερμογόνος δύναμη των καυσίμων ορίζεται ως ανωτέρα και κατωτέρα. Η κατωτέρα θερμογόνος δύναμη είναι εκείνη που ξεκινώντας από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος για την καύση ψύχουμε τα καπναέρια μέχρι και πάλι τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος διατηρώντας όμως τα καπναέρα αυτά «υγρά». Όλα τα καύσιμα (αέρια – υγρά – στερεά) είναι υδρογονάνθρακες, ενώσεις δηλαδή άνθρακα – υδρογόνου και κατά την καύση τους παράγονται υδρατμοί. Αυτοί οι υδρατμοί θεωρούνται ότι παραμένουν στη θερμοκρασία περιβάλλοντος σε αέρια κατάσταση, ότι δεν υγροποιούνται δηλαδή. Αντίθετος είναι ο ορισμός της ανωτέρας θερμογόνου δύναμης που οι υδρατμοί υγροποιούνται.
Γιατί αυτή η διαφορά; Γιατί αν σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας με στερεά ή υγρά καύσιμα τα καπναέρα παρουσιάσουν υγροποίηση, τότε η παραγόμενη υγρασία περιέχει διάφορα οξέα (θειικό, νιτρικό ή χλωρικό) που καταστρέφει καπνοδόχους και λέβητες.
Ο τεχνικός κόσμος λοιπόν ήθελε να υπολογίζεται ο βαθμός απόδοσης ενός λέβητα με βάση την κατωτέρα θερμογόνο δύναμη αφού η υγροποίηση στα καυσαέρια ήταν τεχνολογικά «απαγορευμένη».
Το σκηνικό άλλαξε κυρίως μετά το 1980 με τα αέρια καύσιμα. Το φυσικό αέριο είναι τόσο καθαρό που τυχόν υγροποίηση των καπναερίων παράγει σχεδόν καθαρό απεσταγμένο νερό. Παράλληλα η τεχνολογία υλικών προόδευσε και οι ανοξείδωτοι χάλυβες χρησιμοποιούνται πλέον ευρύτατα στις κατασκευές. Ο δρόμος ήταν πλέον ανοικτός για την κατασκευή λεβήτων «υγροποίησης». Λεβήτων δηλαδή που εκμεταλλευόμενοι όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας καύσης εκπέμπουν καπναέρια πολύ χαμηλής θερμοκρασίας, κάτω των 100°C, στα οποία οι υδρατμοί από την καύση υγροποιούνται. Οι λέβητες αυτοί με ονομαστικό βαθμό απόδοσης (με βάση την κατωτέρα θερμογόνο δύναμη) που φθάνει ή ξεπερνά το 105% (πραγματικό βαθμό απόδοσης με βάση την ανωτέρα θερμογόνο δύναμη πάνω από 93%). Οι λέβητες αυτοί, συνοδευόμενοι και από ειδικής σχεδίασης καυστήρες, παρουσιάστηκαν στη δεκατία του ’80 με κόστος ακόμη και υπερπενταπλάσιο των συμβατικών. Το κόστος αυτό ήταν ουσιαστικά απαγορευτικό σε συνδυασμό με τη σχετικά χαμηλή τιμή των καυσίμων.
Σήμερα, πάνω από 20 χρόνια μετά, το κόστος μειώθηκε σημαντικά. Σήμερα υπάρχουν επίτοχοι λέβητες υψηλού βαθμού απόδοσης με κόστος που πλησιάζει το διπλάσιο μόνο (αντί του πενταπλάσιου) των συμβατικών. Ταυτόχρονα το κόστος των καυσίμων έχει πολλαπλασιασθεί. Η εγκατάστασή τους λοιπόν είναι πια ελκυστική και πολύ σύντομα θα γίνει ακόμη πιο ελκυστική. Προϋπόθεση βέβαια η ύπαρξη δικτύου φυσικού αερίου. Η απόσβεση της αρχικής δαπάνης γίνεται πλέον σε 1 έως το πολύ 3 έτη. Ποια επένδυση άραγε έχει απόδοση οικονομική 30 – 100% όπως μια τέτοια εγκατάσταση;
Πριν κλείσω θα ήθελα να τονίσω ότι οι λέβητες υγροποίησης συνοδεύονται και από πολύπλοκους αυτοματισμούς με προοδευτική ρύθμιση της ισχύος καύσης. Ο βαθμός απόδοσής τους συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 100% στην πλήρη ισχύ που αναπτύσσεται στις ελάχιστες ημέρες παγετού κάθε χρόνο και 107% για μειωμένη ισχύ τις μέτρια κρύες μέρες του χειμώνα που είναι πάρα πολλές. Είναι προφανές ότι κάθε εγκατάσταση κεντρικής θέρμανσης ενός κτιρίου πρέπει να διαθέτει αυτοματισμούς που να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία κατά χώρο, ακόμη και για τη διακοπή της θέρμανσης σε κάποια δωμάτια που δεν χρησιμοποιούνται. Το κόστος ενός τέτοιου αυτοματισμού αποσβένεται τον πρώτο χρόνο λειτουργίας.
ΛΕΒΗΤΕΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗΣ
