Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения

Подождите немного. Документ загружается.

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 10. Вопросы экономики при отоплении

помещений

289

здании велика, то доля воздуха, проходящего через систему вентиляции,

соответственно мала, что уменьшает эффект регенерации тепловой энер-

гии. Более того, потребление энергии электрическими двигателями неэф-

фективной системы вентиляции должно быть добавлено к общему расходу

энергии. Это означает, что здание должно иметь достаточную степень уп-

лотнения, чтобы механическая система вентиляции была эффективна. Для

старых зданий естественная вентиляция воздуха не должна превышать

0,3 ч

-1

(Δр = 50 Па). В зданиях с низким потреблением энергии этот показа-

тель должен быть не выше 0,1 ч

-1

Чтобы система вентиляции была эффективной, ее работу необходи-

мо согласовать с работой системы нагрева. Это особенно сложно, когда в

системах вентиляции используются тепловые насосы для регенерации теп-

ловой энергии. Здесь необходимы новые разработки в области одновре-

менного контроля вентиляции и системы нагрева. Совместная система

должна работать таким образом, чтобы фоновая подача тепла обеспечива-

лась системой вентиляции с регенерацией энергии, а система нагрева по-

крывала пиковые тепловые нагрузки (рис. 10.24, а, б).

Механические системы вентиляции должна быть оборудованы эко-

номичными двигателями, которые необходимо постоянно совершенство-

вать.

В настоящее время механические системы вентиляции не являются

общедоступными вследствие относительно высокой стоимости. Но они

имеют большие достоинства, создающие повышенный комфорт, позволяя

• использовать фильтр для очистки поступающего воздуха;

• снизить уровень внешнего шума благодаря использованию второго

фильтра с абсорбирующим веществом;

• держать окна постоянно закрытыми, что важно по соображениям

безопасности.

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 10. Вопросы экономики при отоплении

помещений

290

Рис. 10.24. Система вентиляции с теплообменником (а);

с теплообменником и тепловым насосом (б):

1 – подача наружного воздуха; 2 – вентилятор; 3 – теплообменник; 4 – вход

воздуха в помещение; 5 – выход воздуха из помещения; 6 – выход воздуха

из здания; 7 – обогреватель; 8 – тепловой насос

10.5. Инфракрасная термография

Экономия энергетических ресурсов – это дополнительный источник

энергии, поэтому задача обогрева помещений сводится не только к реше-

нию проблемы выделения тепла в помещении для создания комфортных

условий, но и снижению потерь тепловой энергии.

Тепловые потери в здании возникают вследствие дефектов стенных

конструкций, неплотно закрываемых оконных блоков, плохой теплоизоля-

ции и ее разрушения под воздействием внешних погодных факторов и т. д.

В настоящее время имеется широкий спектр первичных датчиков и

приборов для измерения различных тепловых величин. При обследовании

жилого фонда наибольший интерес представляет измерение температур-

ных полей внутренних и наружных поверхностей здания, а не измерение

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 10. Вопросы экономики при отоплении

помещений

291

интегральной величины тепловых потерь. Градиенты температурного поля

позволяют определить места расположения тепловых мостов и дефектов

теплоизоляции.

Получить картину температурного поля на поверхности объекта

возможно контактным (термометры, термопары, терморезисторы и т. д.) и

бесконтактным (тепловизоры (инфракрасные термографы), фотоэлектри-

ческие пирометры, оптические пирометры) методами.

Практика использования измерительных устройств различных видов

позволяет отметить следующие преимущества тепловизионного контроля,

делающие этот метод идеально подходящим для решения задачи диагно-

стирования жилищного фонда:

1) обнаружение дефектов теплоизоляции конструкции здания на ран-

ней стадии их развития;

2) бесконтактный неразрушающий контроль.

В настоящее время с успехом используются приборы для измерения

инфракрасного излучения (инфракрасные термографы), которые имеют

следующие отличительные черты:

• широкий диапазон измеряемой температуры;

• высокая разрешающая способность, разрешение в несколько раз

выше, чем у электромеханических сканирующих систем;

• малые размеры и масса (приборы настолько малы, что напомина-

ют современную видеокамеру);

• высокая точность измерений;

• возможность запоминания данных измерений в стандартном циф-

ровом формате;

• простота в использовании;

• возможность подключения внешнего запоминающего устройства,

совместимого с персональным компьютером;

• надежность в работе;

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 10. Вопросы экономики при отоплении

помещений

292

• автоматическая коррекция сигналов, снимаемых с элементов ИК

чувствительной матрицы;

• возможность и легкость обработки данных измерений на РС.

Пример использования инфракрасной термографии с целью опреде-

ления источников повышенного теплового излучения различных объектов

приведен на рис. 10.25.

Конек крышы

Дополнительная

жилая комната

Подоконник

Места над

окнами

Балкон

Перекрытия

между этажами

Места установки

адиато

ов

Рис. 10.25. Термографическая картина старого здания с видимыми

тепловыми мостами

Контрольные вопросы

1. Какой из описанных приемов снижения потерь энергии на отопление

наиболее приемлем в условиях России?

2. Целесообразно ли использование электроподогрева в условиях России?

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

11. Энергетический паспорт

11.1. Общие сведения

Для того чтобы на объекте (здание, производство) и тем более на

предприятии развивать комплексную систему эффективного энергопо-

требления, необходимо прежде всего создать соответствующую систему

контроля эффективности потребления энергоресурсов как на предприятии,

так и на отдельных его производствах. В основу такой комплексной систе-

мы контроля должен быть положен документ, регистрирующий энергоэф-

фективность объекта. В нашей стране накоплен большой опыт по подго-

товке подобных документов: разработаны и ведутся паспорта, особенно в

коммунальном хозяйстве городов и населенных пунктов. Однако энерге-

тические паспорта практически не получили развития вследствие незначи-

тельной доли энергетических затрат в коммунальных расходах и практиче-

ски полного отсутствия какого-либо учета и тем более регулирования рас-

хода энергоресурсов в коммунальной сфере.

Ввиду резкого роста в последние годы расходов на тепло- и энерго-

снабжение жилого, бюджетного фондов, остро встал вопрос о разработке

энергетических паспортов зданий и сооружений. Типовая форма такого

документа была разработана в 1992 – 1994 гг. в НИИ строительной физики

(г. Москва). В 1994 г. требование об энергетической паспортизации было

включено в московские городские строительные нормы МГСН 2.01–94

«Энергосбережение в зданиях». Но в ряде регионов России, в том числе в

Свердловской области, энергетические паспорта получили широкое рас-

пространение как документ, регистрирующий энергоэффективность пред-

приятия, муниципального образования и субъекта Федерации в целом.

Введение энергетических паспортов, например, на территории

293

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

Свердловской области связано, прежде всего, с попытками наведения эле-

ментарного порядка в системе производства и потребления топливно-

энергетических ресурсов (ТЭР). Для решения данной задачи необходимо

как минимум владеть достоверной информацией по производству и по-

треблению ТЭР и иметь возможность регулировать этот процесс.

Основные предпосылки для разработки энергетических паспортов

[72]:

− необходимость внесения изменений в сложившуюся систему со-

циальных нормативов минимальной бюджетной обеспеченности по разде-

лам, связанным с расходами на коммунальные услуги (центральное ото-

пление, горячее водоснабжение) для муниципальных образований и бюд-

жетных организаций;

− введение лимитов на топливно-энергетические ресурсы для орга-

низаций, финансируемых из бюджетов различного уровня, имеющих льго-

ты по налогам и (или) за получаемые топливно-энергетические ресурсы;

− необходимость организации контроля тарифов на услуги энерго-

снабжающих организаций;

− отсутствие достоверной информации по производству и потреб-

лению топливно-энергетических ресурсов в муниципальных образованиях

и бюджетных организациях.

Социальные нормативы минимальной бюджетной обеспеченности

(далее по тексту – социальные стандарты), являясь основой формирования

межбюджетных отношений, не учитывали основных особенностей, опре-

деляющих затраты на услуги жилищно-коммунального хозяйства (тепло-

снабжение, горячее водоснабжение, водоснабжение и водоотведение). Во-

первых, климатические особенности районов. По данным СНиП 23-01-99

«Строительная климатология», показатель суровости климата на севере

Свердловской области на 12 % больше, чем в южных районах. Во-вторых,

не учитывался удельный расход тепловой энергии на отопление жилого

фонда в зависимости от его этажности: удельные затраты на отопление од-

294

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

ного квадратного метра общей площади для различных строений различа-

ются в 2 – 2,5 раза. Так, для отопления одного квадратного метра одно-

этажного здания постройки до 1985 г., возведенного без учета энергосбе-

регающих мероприятий, необходимо затратить тепловой энергии в 2,5 раза

больше, чем для отопления здания высотой более 5 этажей, построенного с

учетом энергосберегающих мероприятий после 1985 г., и это вполне соот-

ветствует положениям СНиП 2.04.07–86* «Тепловые сети». В-третьих, ис-

пользуемые социальные стандарты не учитывают стоимость тепловой

энергии, вырабатываемой различными теплоисточниками (различной

мощности, использующими различные виды топлива). В любом регионе

тарифы на тепловую энергию в зависимости от вида сжигаемого топлива,

от мощности котельной и степени используемой мощности могут разли-

чаться более чем в 2 – 3 раза. Так, себестоимость тепловой энергии, выра-

батываемой на газовой котельной, в 2003 г. находилась в пределах 150 –

200 руб. за 1 Гкал, а вырабатываемой на угольной котельной –

500 руб. за 1 Гкал, т. е. в 2 – 2,5 раза выше. Из вышеизложенного вполне

очевидно, что затраты на отопление единицы площади жилого фонда мо-

гут различаться в 4 – 5 раз.

Следующей предпосылкой создания энергетических паспортов, как

отмечалось выше, является отсутствие достоверной информации по произ-

водству и потреблению топливно-энергетических ресурсов в бюджетных

организациях и в муниципальных образованиях.

Объективной причиной недостаточной достоверности информации

является отсутствие приборов учета расхода энергетических ресурсов на

предприятии либо низкий уровень класса точности данных приборов. Объ-

емы потребления энергетических ресурсов в таких случаях считаются по

нормативам, методикам, принятым в далеком прошлом и не всегда кор-

ректно используемым в настоящее время. Зачастую используется инфор-

мация, получаемая «по наследству», из старых отчетов и т.п. Анализируя

во время энергетических обследований схемы теплоснабжения населен-

295

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

ных пунктов, предприятий, объектов социальной сферы, достаточно часто

можно встретить несоответствие проектных и фактических данных экс-

плуатируемого оборудования, тепловых сетей и т.п. Эта типовая ошибка

возникает как на стадии строительства, так и в период эксплуатации. Не-

удивительно, что при расчетных методах определения расходов ТЭР по

данным объектам в основу закладываются первые проектные решения,

принятые на бумаге, и это ведет в дальнейшем к систематической ошибке

при эксплуатации этих систем. В полной степени такой подход характерен

и для объектов социальной сферы.

Серьезными факторами, сказывающимися на достоверности инфор-

мации, являются изменения в административно-территориальном делении

региона. Образование новых муниципальных образований путем выделе-

ния их из существующих, воссоединение ранее разделенных территорий

приводят к хаосу в информации. Вновь созданные образования, как прави-

ло, не имеют достаточной документации по своей собственности, остав-

шиеся вынуждены корректировать имеющиеся данные с учетом выбыв-

ших. Органы статистики также вынуждены вносить коррективы в структу-

ру обрабатываемой информации. И самое неприятное – что существующие

формы энергетического паспорта, принятые довольно давно, не всегда не-

сут достаточную и достоверную информацию.

Разработка энергетических паспортов организаций, муниципальных

образований, технических паспортов котельных призвана способствовать

решению этих многообразных и сложных проблем.

Введение паспортов позволяет:

1) создать единую расчетную базу по определению объемов потреб-

ления энергоресурсов на территории области, а также показателей плани-

рования расходов бюджетных организаций за коммунальные услуги;

2) ввести обоснованные нормативы (лимиты) потребления топлив-

но-энергетических ресурсов в организациях бюджетной сферы;

3) организовать контроль дисциплины цен организаций –

296

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

поставщиков коммунальных услуг, обслуживающих бюджетные органи-

зации и население.

Данные, закладываемые в паспорт организации, с одной стороны,

позволяют проверять правильность определения объемов предоставляемых

– получаемых услуг (не менее чем двумя способами), с другой – служат

базой данных для определения комплекса мероприятий по энергосбереже-

нию в организации и ориентировочных затрат на их проведение. Формы по

потреблению коммунальных услуг учитывают все основные параметры,

закладываемые в договоры на предоставление данного вида услуг. Форму

договора на предоставление услуг составляет продавец – поставщик услуг.

При этом зачастую обязанности получателя услуги завышены при мини-

мальной ответственность поставщика услуг. Во многом это объясняется

недостаточным уровнем подготовки получателя услуг как в техническом,

так и в правовом плане.

Параллельно с введением паспортов организаций была проведена

паспортизация теплоисточников области (по единой форме – технический

паспорт котельной), подготовлен реестр котельного оборудования и тепло-

вых сетей энергоснабжающих предприятий. Полученная информация была

положена в основу областной программы реконструкции систем тепло-

снабжения муниципальных образований, замены котельного оборудования

и перевода котельных области на природный газ. Основой паспорта ко-

тельной служит информация по техническому вооружению теплоисточни-

ка, по видам используемого оборудования. Совокупность данных в пас-

порте котельной позволяет ориентировочно рассчитать тариф на тепловую

энергию, вырабатываемую в этой котельной. Информация о потребителях

тепловой энергии, отражаемая в приложениях, наряду с имеющейся ин-

формацией по тепловым сетям позволяет в первом приближении оценить

эффективность работы теплоисточника и системы теплоснабжения в целом.

Обобщенные данные паспортов организаций и теплоисточников бы-

ли положены в основу «Энергетического паспорта муниципального обра-

297

Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения Глава 11. Энергетический паспорт

зования». В паспорте муниципального образования отражается баланс

производства и потребления топливно-энергетических ресурсов на терри-

тории муниципального образования (в абсолютных и удельных показате-

лях). Данные паспорта муниципального образования показывают, насколь-

ко руководители владеют вопросами производства и потребления ТЭР на

своей территории. Паспорта муниципальных образований отражают эф-

фективность использования топливно-энергетических ресурсов и должны

быть положены в основу при разработке территориальной программы

энергосбережения.

Данные всех паспортов муниципальных образований отражают со-

стояние коммунальной энергетики всей области, могут быть использованы

для формирования областного заказа на производство и потребление ком-

мунальных услуг в бюджетной сфере области, для определения потребно-

стей в производстве энергосберегающего оборудования, материалов и т.п.

Проведенная работа позволила на базе полученного материала опре-

делить нормативные потребности в топливно-энергетических ресурсах для

каждого муниципального образования в отдельности, установить лимиты

потребления ТЭР для бюджетных организаций. Уже на стадии составления

энергетических паспортов муниципальных образований удалось на 10 %

сократить плановые расходы на топливо в отопительном сезоне 1998/99 г.

по сравнению с сезоном 1997/98 г. В дальнейшем приведение энергетиче-

ского хозяйства к нормативным показателям по затратам на производство-

потребление тепловой энергии позволит снизить расходы на топливо еще

на 15 – 20 %.

Принципиально эти показатели подтверждаются опытом проведения

мероприятий по энергосбережению в муниципальном образовании «город

Краснотурьинск», где за счет внедрения приборов учета расхода тепловой

энергии и воды в жилищном фонде и на объектах социальной сферы в те-

чение одного года было получено сокращение расходов на тепловую энер-

гию на 15 %, на горячую воду на 20 %. Такие же показатели по экономии

298