CC BY
136
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Янц П.Д., соискатель ФАОУ ДПО ГАСИС
Создание и внедрение автоматизированных систем тепло-, энерго и водосбережения в системе жилищно-коммунального хозяйства позволит получить оптимальные проектные решения с максимально возможной экономией тепло-, энерго-, водопотребления при эксплуатации жилых зданий на основе автоматического регулирования их расхода.
Ключевые слова: энергосбережение, жилищно-коммунальное хозяйство, энергетическая эффективность жилых зданий
ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN HOUSING AND COMMUNAL SERVICES
Yants P., the applicant, GASIS, FAOUDPO
Creation and introduction of the automated systems of heat-, energy and water-economy in the system of housing and communal services will make it possible to obtain optimal design solutions with a maximally possible savings of heat-, energy-, water consumption with the operation of habitable buildings on the basis of the automatic regulation of their expenditure.
Keywords: energy-economy, housing and communal services, the energy effectiveness of the habitable buildings
Значительного снижения удельных затрат тепло-, энергоресурсов, холодной и горячей воды на единицу жилой площади можно добиться за счет организации эффективной системы учета, контроля и регулирования их расходования, а также экономических и правовых рычагов воздействия на потребителей.
Кроме того, значительного сокращения эксплуатационных затрат можно достичь путем установки в реконструируемых жилых зданиях современного инженерного оборудования. Например, снижение теплопотерь возможно путем замены при реконструкции домов неэкономичных в эксплуатации однотрубных вертикальных систем отопления на системы с горизонтальным поквартирным распределением теплоносителя от стояков, установленных на лестничных клетках, что позволит организовать поквартирный учет потребляемой тепловой энергии.
В условиях дефицита финансирования и постоянно возрастающих затрат на прокладку, обслуживание, ремонт, устранение аварий, реконструкцию и замену тепловых сетей, целесообразно использовать при реконструкции объектов автономные котельные контейнерного типа, устраиваемые на крышах или вблизи объектов.
Принцип действия котельной заключается в автономности и независимости работы от городских источников теплоснабжения и тепловых сетей. Для работы котлов необходимы вода как носитель тепла и электроэнергия для работы электрической системы котельной. Котлы рассчитаны на 30 летний срок эксплуатации и не требуют постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Экономический эффект от применения автоматизированных систем теплоснабжения достигается за счет отсутствия подводящих тепловых сетей, в которых теряется до 30 % тепловой энергии; а также возможности автоматического регулирования температуры воздуха в жилых помещениях в зависимости от внешних температур и сезона отопления, что устраняет нерациональный расход топлива и обеспечивает его экономию до 25 %.
Наши исследования показали, что наибольшие теплопотери происходят через окна (40-72%), через наружные стены - 23-35%, через горизонтальные ограждения в малоэтажных домах старой постройки - 15-20%, в зданиях первых массовых серий - 10%. Поэтому в целях энергосбережения необходимо проводить при реконструкции объектов ЖКХ утепление ограждающих конструкций жилых зданий: стен, окон, кровельных покрытий и потолков подвалов. Значительного сокращения теплопотерь можно добиться за счет установки стеклопакетов с тройным остеклением, что значительно снизит не только теплопотери, но и уровень шума.
В целях снижения теплопотерь в жилых зданиях первых массовых серий разработан новый метод утепления и облицовки фасадов плитами из архитектурного бетона. Эта технология расширяет архитектурную выразительность и повышает эксплуатационные характеристики жилого здания путем создания вентилируемых фасадов. Применение высокопрочных бетонов обеспечивает долговечность и эксплуатационную надежность зданий.
Основными направлениями снижения энергопотребления при освещении жилых домов являются гибкое нормирование, оптимизация процесса эксплуатации светотехнического оборудования,
максимальное использование естественного света, применение специальных способов освещения. Наибольший потенциал экономии электроэнергии заложен в использовании энергоэффективного светотехнического оборудования, позволяющего снизить потребление электроэнергии в 4 раза без ухудшения (в ряде случаев при улучшении) освещения помещений.
Изучение передового мирового опыта показало высокую эффективность создания автоматизированных систем тепло-, энерго и водосбережения (АСТЭВС) в ЖКХ. Данная система должна обеспечить выполнение следующих функций:
- автоматизированный учет и оценку состояния всех элементов системы, в которую необходимо включать не только жилищный фонд, но и все инженерные сети;
- обоснование и выбор оптимальных проектных и управленческих решений по внедрению новых технологий тепло-, энерго- и водосбережения при реконструкции городской жилой застройки, методов и способов работ;
- получение оперативной информации пользователями АС-ТЭВС в режиме «запрос-ответ» для оценки текущего состояния элементов системы и принятия оперативных решений по устранению поломок.
АСТЭВС должна включать следующие подсистемы: автоматизированную подсистему учета состояния элементов системы; автоматизированную информационно-поисковую систему; автоматизированную информационно-справочную подсистему; подсистему обоснования и выбора оптимальных проектных решений с учетом тепло-, энерго- и водосбережения; автоматизированную подсистему разработки проектно-сметной документации; обеспечивающие подсистемы и др.
Автоматизированная подсистема учета состояния элементов системы представляет собой динамическую модель изменения состояния во времени и пространстве каждого элемента системы по определенным параметрам. Изменение состояния по каждому элементу осуществляется на основе входных сообщений с приборов, учитывающих расход и потери тепла, электроэнергии, воды, и справок о проведении мероприятий по ресурсосбережению.
Автоматизированная информационно-поисковая система предназначена для поиска необходимой информации по обоснованию решений при реконструкции жилой застройки, а также обоснованию оптимальных управленческих решений при внедрении ресурсосберегающих технологий.
Автоматизированная информационно-справочная подсистема позволяет на предпроектном и проектном этапах, а также в ходе выполнения работ по внедрению ресурсосберегающих технологий при реконструкции объектов ЖКХ получать пользователями АС-ТЭВС необходимые данные в режиме «запрос-ответ» со своих автоматизированных рабочих мест.
Подсистема обоснования и выбора оптимальных проектных решений с учетом тепло-, энерго- и водосбережения позволяет пользователям автоматизированной системы на основе имеющихся математических моделей, банка типовых проектных решений, банка ресурсосберегающих технологий и экспертных систем провести обоснование и выбор оптимальных проектных решений по
улучшению системы тепло-, водо, и энергосбережения.
Автоматизированная подсистема разработки проектно-сметной документации позволяет разработать проектно-сметную документацию при проектировании мероприятий по ресурсосбережению при реконструкции объектов ЖКХ.
Среди обеспечивающих подсистем особенно важными являются техническое и информационное обеспечение. Техническое обеспечение включает специализированные АРМ на базе персональных компьютеров для всех пользователей автоматизированной системы тепло-, энерго- и водосбережения, объединенных информационно-вычислительными сетями. Городская информационно-вычислительная сеть будет объединять все локальные сети в единую систему.
Информационное обеспечение включает распределенный интегрированный банк данных и знаний АСТЭВС и банк данных и знаний отдельных АРМ. Каждый такой банк должен включать базы постоянной (нормативной) и переменной информации. Кроме того, в состав информационного обеспечения АСТЭВС должны входить банки типовых проектных решений, банк новых ресурсосберегающих технологий, а также вся информация по проблемам ресурсосбережения.
Лингвистическое обеспечение включает языки программирования и моделирования, которые применяются пользователями АРМ в процессе эксплуатации АСТЭВС.
Математическое обеспечение представляет собой совокупность моделей, методов и алгоритмов, обеспечивающих обоснование и принятие оптимальных проектных решений при их реализации.
Программное обеспечение состоит из общего программного обеспечения, включающего операционные системы, программное обеспечение информационно-вычислительной сети, а также прикладное программное обеспечение, способствующее реализации всех задач, входящих в функциональные подсистемы.
Организационное обеспечение представляет совокупность документов о структурных подразделениях пользователей АСТЭВС, алгоритмов функционирования каждого АРМ и всей системы.
АСТЭВС должна взаимодействовать с автоматической системой поквартирного учета и регулирования расхода тепла, электроэнергии и воды. Для этого необходимо установить в каждой квартире тепло-, электро-, водосчетчики, и разработать двух тарифный учет тепло-, электро- и водопотребления. При этом ночные тарифы должны быть существенно ниже дневных, температура воды должна регулироваться в зависимости от температуры наружного воздуха. Основной принцип действия автоматизированной системы состоит в считывании с помощью специального устройства информации о фактическом потреблении тепло-, электроэнергии, холодной и горячей воды и автоматической передаче ее по каналам автоматизированной системы учета в районные узлы Энергонадзора, Водоканала, Теплосетей и затем в узел кассовых расчетов с населением.
Преимущества АСТЭВС состоят в сокращении трудоемкости, повышении оперативности и достоверности:
- получения, накопления и анализа информации о фактическом расходовании энергетических ресурсов и воды конечными потребителями;
- контроля за состоянием энергетических и канализационных сетей у конечных потребителей;
- передачи информации от потребителей аварийным и ремонтным службам.
Таким образом, создание и внедрение АСТЭВС в системе ЖКХ позволит получить оптимальные проектные решения с максимально возможной экономией тепло-, энерго-, водопотребления при эксплуатации жилых зданий на основе автоматического регулирования их расхода.
Помимо вышеперечисленного необходимо определиться с требованиями энергетической эффективности жилых зданий. Так, требования энергетической эффективности устанавливают сферу применения требований энергетической эффективности; показатели, характеризующие выполнение требований энергетической эффективности; обязательные технические требования, обеспечивающие достижение показателей, характеризующих выполнение требований энергетической эффективности, вводимые в действие со дня утверждения требований энергетической эффективности; дополнительные технические требования, обеспечивающие достижение показателей, характеризующих выполнение требований энергетической эффективности, вводимые в действие в последующие пери-
оды.
Отметим, что сфера применения требований энергетической эффективности определяется с учетом:
- категории жилого здания, на которое распространяются требования энергетической эффективности;
- категории лиц, ответственных за обеспечение требований энергетической эффективности;
- сроков, в течение которых ответственными лицами обеспечивается выполнение требований энергетической эффективности;
- даты, с которой соответствующие требования энергетической эффективности вступают в силу.
К показателям, характеризующим выполнение требований энергетической эффективности, относятся показатели, характеризующие годовые удельные величины расхода энергетических ресурсов в жилом здании, в том числе:
- нормируемые показатели суммарных удельных годовых расходов тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, включая расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию (отдельной строкой), а также максимально допустимые величины отклонений от нормируемых показателей;
- показатель удельного годового расхода электрической энергии на общедомовые нужды.
К обязательным техническим требованиям, обеспечивающим достижение показателей, характеризующих выполнение требований энергетической эффективности, вводимым с момента установления требований энергетической эффективности, относятся:
- требования к влияющим на энергетическую эффективность жилых зданий архитектурным, функционально-технологическим, конструктивным и инженерно-техническим решениям;
- требования к отдельным элементам и конструкциям жилых зданий и к их эксплуатационным свойствам;
- требования к используемым в жилых зданиях устройствам и технологиям, включая инженерные системы;
- требования к включаемым в проектную документацию и применяемым при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте жилых зданий технологиям и материалам, позволяющие исключить нерациональный расход энергетических ресурсов как в процессе строительства, реконструкции, капитального ремонта, так и в процессе эксплуатации.
К дополнительным техническим требованиям, обеспечивающим достижение показателей, характеризующих выполнение требований энергетической эффективности, относятся:
- требования по интеграции в энергетический баланс жилых зданий нетрадиционных источников энергии и вторичных энергоресурсов;
- требования об ограничении нормируемого удельного суммарного расхода первичной энергии по отношению к нормируемым показателям, характеризующим годовую удельную величину расхода энергетических ресурсов в жилом здании.
