Энергосберегающие мероприятия для многоэтажного жилого здания

Энергосберегающие мероприятия для многоэтажного жилого здания

Цель данной статьи – исследование проблемы потребления энергоресурсов при эксплуатации многоэтажных жилых зданий и внедрение мер по их эффективному использованию.

Авторы публикации

Рубрика

Экономика и управление

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 3 (5), февраль ‘21

Поделиться

В наше время вопрос применения энергоресурсов является очень актуальным. Большинство используемых ресурсов в энергетике являются невозобновляемыми. Для решения этой проблемы необходимо сокращать затраты энергоресурсов путем разработки мероприятий по энергоэффективности.

В России тема энергосбережения является важной, вследствие этого с 23.11.2009 г. действует закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», а также был выпущен нормативный документ СП50.13330.2012* «Тепловая защита зданий» о повышении класса энергосбережения зданий. Благодаря энергосберегающим мероприятиям можно не только сэкономить энергоресурсы, но и уменьшить расходы потребителей и управляющих компаний на их оплату, что позволяет экономить бюджет и повышать уровень жизни людей.

Цель данной статьи – рассмотреть возможные варианты сокращения затрат энергоресурсов для многоэтажного многоквартирного жилого здания и проанализировать наиболее эффективные и часто используемые мероприятия по энергосбережению.

Для энергосбережения и повышения эффективности использования энергетических ресурсов чаще всего при строительстве и реконструкции жилых зданий реализуют комплекс мероприятий. Рассмотрим основные ниже.

Сегодня в помещениях многоквартирного дома все чаще устанавливают индивидуальные приборы учета подачи горячей воды для контроля объемов потребления. В результате потребитель платит за коммунальные услуги не по нормативам, а только по потребленной им энергии. В целях экономии тепловой энергии в системе отопления и повышения температурного комфорта в помещениях на отопительных приборах (радиаторные термостатические клапаны) устанавливаются термостатические клапаны (термостаты).

В целях экономии энергии ртутные и электрические лампочки на лестницах, коридорах и лифтовых территориях заменяют на светодиодные лампы и лампочки. Это помогает улучшить качество освещения и исключить мерцание таких лампочек. Существуют также устройства для дистанционного управления освещением в общественных местах, которые включают (выключают) освещение в ответ на шум, движение (датчики света и датчики, реагирующие на движение), упрощающие регулирование освещения и способствующие умеренному потреблению электроэнергии.

Принимаются меры по изоляции и утеплению дверных блоков при входе в подъезды и оснащению их автоматическим закрыванием дверей для исключения теплопотерь через входную дверь в подъезд.

Для предотвращения сквозняков и ударов между межпанельными панелями и компенсаторами герметизируют подтекания и обледенение (теплоизоляционный герметик, герметик, пропитка, герметик и т. д.), это продляет срок службы конструкции стены. Существенно снизить теплопотери здания можно установив современные пластиковые окна или создав качественное утепление стен [1].

Если индивидуальный учет использованной воды и электроэнергии успешно внедрен и работает длительное время, то установка теплосчетчиков зачастую невозможна. Основная часть нынешнего жилищного фонда представляет собой типичную промышленную жилищную конструкцию с вертикальными, в основном однотрубными системами отопления, в которых каждая система отопления проходит через несколько отопительных труб. В квартирах, в домах отсутствуют не только приборы учета тепла, но и сама возможность их установки, так как на приборах отопления нет термостатов.

В этих случаях возможно обеспечить измерение потребления энергии в квартирах, установив радиаторные распределители тепла и другие подобные устройства на каждом отопительном приборе. Другие методы и разработки пока не подходят для массового внедрения.

В многоквартирных домах с горизонтальной (квартирной) системой отопления, которые обычно строятся по индивидуальным проектам, устройство выполняется путем установки индивидуальных квартирных теплосчетчиков на входе в каждую квартиру.

Данный комплекс мероприятий, включающий в себя установку автоматизированного контрольно-измерительного устройства на входе в здание, балансировку труб отопления, оснащение каждого радиатора терморегуляторами, а также установку индивидуальных измерительных приборов, требует значительных финансовых затрат, но без такой модернизации осуществление индивидуального учета невозможно.

Устройство индивидуального теплового пункта (ИТП) решает сразу несколько задач эффективного регулирования теплоснабжения в домах с помощью установки экономичных теплообменников на отопление и горячее водоснабжение (ГВС), аппаратуры с автоматическим регулированием данных систем, определяемых с помощью первичных преобразователей. Благодаря этому обеспечивается более высокое качество и нормируемая температура подаваемой воды к потребителю, увеличивается срок службы трубопроводов и оборудования, более рационально используется тепловая энергия, экономятся затраты энергоресурсов, используемых на нагрев воды.

 При использовании автоматизированных ИТП применяются различные алгоритмы регулирования потребления энергоресурсов для жилых и административных зданий, что также позволяет сэкономить. Автоматика передает сигналы оборудованию в зависимости от температуры в помещении. Рассмотрим следующие обстоятельства: в помещении явно повысились бытовые тепловыделения от оборудования, из-за чего становится жарко, разница между температурами нагревательных приборов и окружающего воздуха снизилась, что привело к увеличению температуры теплоносителя в обратном трубопроводе. Благодаря автоматизированному ИТП контроллер отправляет сигнал на привод регулирующего клапана, отвечающего за систему отопления, далее клапан прикрывается и уменьшает расход греющей воды.

Можно сделать вывод, что использование системы теплоснабжения с ИТП для потребителей выгоднее, чем использование ЦТП, так как позволяет снизить теплопотери при передаче теплоносителя, приходящиеся на квартальные сети, тем самым обеспечивает дополнительную экономию тепла и денежных затрат.

Использование ИТП существенно решает еще одну проблему: при отказе оборудования ИТП может пострадать только одно здание или один объект. Именно поэтому применение ИТП вместо ЦТП позволяет нам повысить надежность системы теплоснабжения и ГВС.

Также, применение ИТП способствует уменьшению возможности возникновения «недотопов» и «перетопов», избавляет от проблемы вынужденных «перетопов» в межсезонные и переходные периоды. Суть в том, что даже если центральный тепловой пункт снабжен системой погодного регулирования, это не обеспечит необходимого регулирования расхода тепловой энергии. Жители наиболее удаленного от ЦТП дома страдают от недостатка тепла. Чтобы устранить данный недостаток, необходимо увеличить расход тепловой энергии на все здания в сети. Но тогда начнут страдать потребители, дома которых расположены вблизи ЦТП, только уже от слишком высоких температур. В итоге мы получаем перерасход тепловой энергии, при этом не можем полностью гарантировать комфортные условия для всех жителей района. «Перетопы» возникают и при существенной разнице дневных и ночных температур. Если система отопления здания подключена к ЦТП, система не дает возможности быстрой регулировки температуры теплоносителя. В итоге получается, что ночью нам холодно, а днем жарко, при этом тепла расходуется больше, чем это необходимо. Регулирование температуры отопления непосредственно в ИТП здания способствует компенсации этих потерь. Благодаря всему этому происходит повышение качества предоставляемых жилищно-коммунальных услуг качества жизни людей в целом: регулировка температуры осуществляется непосредственно на конкретном объекте в зависимости от текущих условий (в том числе, решаются проблемы, связанные с «перетопами») [2].

В качестве примера рассмотрим переход от групповых тепловых пунктов к индивидуальным, расположенным непосредственно в самом отапливаемом здании при квартальной застройке в городе Киров. В настоящее время в Кирове, в связи с ростом стоимости энергоносителей, также актуальна тема перехода от ЦТП к ИТП. Причем переход на систему теплоснабжения с ИТП целесообразен не только в новом строительстве, но и в уже существующих районах города, где требуется реконструкция оборудования ЦТП и внутриквартальных сетей, но только там, где это технически возможно (например, было достаточно места для размещения ИТП).

В Кирове в 2017 году внедрили проект перехода от центрального к индивидуальному тепловому пункту. ПАО «Т Плюс», в лице «УКС», взяли на себя все затраты, которые связаны с установкой ИТП, подключением его к сетям электроснабжения и водоснабжения, прокладкой сетей от точки подключения до ИТП. В качестве опытной площадки был выбран ЦТП на ул. Менделеева. К нему подключено 4 потребителя: два жилых многоквартирных дома, корпус Вятский государственный университета и магазин.

Для того, чтобы иметь возможность заменить элеваторные узлы на ИТП в МКД, необходимо было получить согласие собственников помещений МКД (через общие собрания). Проблема заключалась в том, чтобы убедить домовладельцев разрешить им установить новый отопительный прибор. При обращении за техническими условиями от смежных организаций, поставляющих ресурсы (воду, электричество), необходимо было предоставить документы на право собственности на подключенное оборудование. Поэтому для получения технических условий ООО «УКС» заключило договоры аренды подвальных помещений для установки ИТП сроком на один год.

Доступ к их обслуживанию в помещениях в настоящее время обеспечивает ТСЖ / управляющая компания, никаких сложностей не возникает.

В результате в каждом здании была установлена ИТП с автономным отопительным контуром и контуром горячего водоснабжения (рис. 1).

 

Рисунок 1. ИТП, установленный в подвале жилого дома № 34

по ул. Менделеева

 

Таким образом, на сегодняшний день ИТП входит в зону эксплуатационной ответственности ООО «УКС» и является его собственностью, при условии последующей передачи ИТП собственникам помещений [3].

Проведенный анализ показывает, что необходимо продемонстрировать потребителям возможность перехода на ИТП на конкретном примере, доказать оптимизацию расходов компании путем отказа от ЦТП и квартальных сетей горячего водоснабжения, а также провести мониторинг экономического эффекта и качества услуг для потребителей.

Стоимость установленных ИТП, а также затраты на перекладку/увеличение пропускной способности сетей в связи с изменением схемы подключения потребителей представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Основные статьи затрат при реализации пилотного проекта

по установке ИТП, тыс. руб.

Объект

Выполненные работы

ИТОГО

Строительно-

монтажные

(СМР)

Проектно-

изыскательные

(ПИР)

Автоматизация

и управление

(АУП)

МКД, ул. Менделеева, 34

4257,7

186,5

58,2

4502,4

МКД, ул. Менделеева, 32

4233,5

186,5

58,2

4478,2

Магазин

924,7

186,5

58,2

1169,4

ВятГУ

737,5

186,5

58,2

982,2

Наружные сети

2865,1

186,5

58,2

3109,7

Всего

13018,4

932,5

291,0

14241,9

 

Рассмотрим вариант по установке ИТП за счет средств капремонта в одном из МКД из пилотного проекта. При стоимости ИТП 4,5 млн руб. (согласно табл. 1) ИТП окупится чуть больше, чем за 4 года (табл. 2).

 

Таблица 2.

Пример расхода средств на установку ИТП в жилом доме

(ул. Менделеева, 34; жилая площадь – 11828,7 м2)

Параметр

руб./м2

руб./мес.

руб./год

Взносы за кап. Ремонт

7,3

86 349,51

1 036 194,0

Тариф на обслуживание ИТП*

2,4

28 388,88

340 666,0

ИТОГО

9,7

114 738,39

1 376 680,0

 

Техническое обслуживание и эксплуатация ИТП в г. Киров осуществляется отдельно структурным подразделением ПАО «Т Плюс».

С точки зрения экономического эффекта, основная часть – отказ от ежегодных затрат на обслуживание ЦТП, включая затраты на собственные нужды ЦТП (электричество, канализация, вода), эксплуатацию объектов ЦТП, обслуживание. Кроме того, эффект был достигнут за счет уменьшения количества потерь тепла в сетях горячего водоснабжения, включая утечки, вызванные повреждениями, и стоимость ремонта этого повреждения.

Проанализировав вышеперечисленные мероприятия по энергоэффективности, можно сделать вывод, что эти способы повышения энергосбережения зданий являются одними из самых эффективных. Существует много возможных способов энергосбережения в каждом здании и в каждой квартире. Энергосберегающие мероприятия на самом деле позволяют экономить энергетические ресурсы и энергию, что ведет к повышению уровня жизни потребителей. Одним из важных мероприятий является использование ИТП при каждом новом строительстве. Расчеты показывают, что переход на ИТП достаточно эффективен и с экономической точки зрения. Низкие сроки окупаемости позволяют отнести этот способ экономии энергии к малозатратным и быстроокупаемым. На сегодняшний день в Кирове идет активная квартальная застройка с использованием ИТП.

Список литературы

  1. Корепанов, Е.В. Математическое моделирование теплопередачи через наружные стены зданий с окнами: монография. – Киров, 2018.
  2. Патрин, Н.А. Анализ эффективности использования индивидуальных тепловых пунктов с автоматизацией // Международный научный журнал «Молодой ученый». – 2018. – № 24 (210). – С. 71–73.
  3. Кулемина, Э. Ф. Перевод потребителей г. Кирова на индивидуальные тепловые пункты. – URL: https://www.rosteplo.ru/ (дата обращения: 12.02.2021).

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 2 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary