CC BY
246
Огай В.А. Довбыш В.О. Медведев Е.В.
студент студент студент
ФГБОУВО «Тюменский ФГБОУВО «Тюменский ФГБОУВО «Тюменский
государственный нефтегазовый государственный нефтегазовый государственный нефтегазовый
университет», университет», университет»,
Россия, г. Тюмень Россия, г. Тюмень Россия, г. Тюмень
УДК 621.577.4
инновации в жкх как средство увеличения энергоэффективности и способ повышения
качества услуг
На сегодняшний день жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ) - это один из крупнейших потребителей энергии в России при нерациональном использовании энергоресурсов. На отопление единицы площади в нашей стране тратится в пять раз больше условного топлива, чем в европейских странах. Сегодня для предприятий ЖКХ низкая энергоэффективность и нерациональное потребление ресурсов - это основополагающие проблемы, такие же, как проблема неплатежей со стороны потребителей и государства, разбаланси-рованность тарифов. Причины этого кроятся в материально и морально устаревшем оборудовании и мнении о неисчерпаемости ресурсов. Старое оборудование все чаще приводит к неконтролируемой трате природных ресурсов, сбоям и технологическим катастрофам. Поэтому фактор морально и физически устаревшей материально-технической базы ЖКХ - одно из главных экономических препятствий для инвесторов и потребителей. Без эффективной работы и внедрения инноваций в ЖКХ очень трудно привлечь инвестиции в эту отрасль, повысить качество услуг и оптимизировать тарифы. В статье рассмотрены яркие примеры применения передовых технологий в ЖКХ, что, по мнению авторов, является одним из главных способов решения проблем этой отрасли.
Ключевые слова: жилищно-коммунальное хозяйство, энергосбережение, энергоэффективность, научно-исследовательский модуль, инновации, парогазотурбинная электростанция, повышение качества, передовые технологии, ресурсосбережение, топливо.
innovations in housing and communal services, as means of increase in energy efficiency and the way of improvement of quality of services
Today the housing and communal services are one of the largest consumers of energy in Russia at irrational use of energy resources. For heating of unit of area in our country it is spent in five times more of conditional fuel, than in the European countries. Today for the housing and communal services enterprises low energy efficiency and irrational consumption of resources are fundamental problems, same, as a problem of non-payments from consumers and the state, unbalance of tariffs. The reasons of it are cut in financially and obsolete equipment and opinion on inexhaustibility of resources. The old equipment even more often leads to uncontrollable expenditure of natural resources, failures and technological accidents. Therefore a factor morally and physically the housing and communal services outdated material base - one of the main economic obstacles for investors and consumers. Without effective work and introduction of innovations in housing and communal services, it is very difficult to attract investments into this branch, to increase quality of services and to optimize tariffs. In article, striking examples of application of advanced technologies in housing and communal services are reviewed that according to authors is one of the main ways of the solution of problems of this branch.
Key words: housing and communal services, energy saving, energy efficiency, research module, innovations, gas and steam turbine power plant, improvement of quality, advanced technologies, resource-saving, fuel.
Одним из ярких примеров инновационных технологий в ЖКХ является проект энергоэффективного автономного научно-исследовательского модуля с системой диспетчеризации здания Щоше (рис. 1). Этот проект был разработан и реализован в Пермском национальном исследовательском политехническом
университете (ПНИПУ) совместно с Министерством промышленности Пермского края.
Этот модуль позволяет решать следующие задачи: • проводить инжиниринг, консалтинг, проектирование (получение данных для проектирования систем коммунальной инфраструктуры);
Рис. 1. Внешний вид научно
• разрабатывать и изучать инновационное оборудование и решения для увеличения энерго- и ресур-соэффективности коммунального хозяйства;
• проводить курсы повышения квалификации кадров ЖКХ;
• на его базе реализовать на высшем методическом уровне образовательные программы для заинтересованных студентов различных вузов.
В научно-исследовательском модуле спроектированы следующие инженерные системы:
• система водоснабжения, водоподготовки и во-доотведения;
• система электроснабжения, состоящая из централизованного снабжения, ветрогенератора, энергохимического генератора и солнечной электростанции;
• система теплоснабжения;
• система диспетчеризации здания («Умный дом»).
Модуль подключен к централизованным инженерным системам водоснабжения и электроснабжения. На сегодняшний день заканчиваются пусконала-дочные работы по объединению всех систем в единое целое - интеллектуальное здание.
Главным источником теплоснабжения модуля является тепловой насос LogathermWPS 22, который потребляет до 13 кВт электрической энергии и выдает 75 кВт тепловой энергии. Для увеличения гидравлической устойчивости системы и более стабильной эксплуатации теплового насоса в тепловом пункте применяется бак-аккумулятор PS 300. Для получения горячей воды используется бивалентный бак LogaluxSM 200/5, который использует тепловую энергию теплового насоса и солнечного коллектора. Применяемая система теплоснабжения - теплый пол, в качестве теплоносителя используется пропиленгли-коль. Система регулируется непосредственно в каждой из комнат и создает комфортный микроклимат [2].
Работа теплового насоса происходит за счет грунтового тепла. Чтобы обеспечить необходимый тепло-съем и поддерживать в здании температуру, было пробурено восемь скважин глубиной 70 м. На одной из скважин имеется температурный датчик, который анализирует изменения температуры почвы по глубине. Показания, снимаемые с датчиков, выводятся
■исследовательского модуля
на центральную панель управления в режиме реального времени [3].
Отопление дома с помощью геотермальных тепловых насосов предполагает использование тепловой энергии, накопленной в воде или грунте, и незначительного количества электрической энергии. В итоге потребляя 1 кВт электроэнергии, насос вырабатывает от 3 до 4,5 кВт тепловой энергии. Такая теплонасосная система полностью обеспечивает здание теплом, поддерживает комфортную температуру 21°С. В рабочих помещениях здания применяются приточно-вытяжные вентиляции с механическим побуждением [4]. Предусмотрено регулирование производительности систем вентиляции по показаниям датчиков влажности воздуха и С02, которые установлены в помещениях с длительным пребыванием людей.
Все системы модуля объединены друг с другом и регулируются системой диспетчеризации, что позволяет:
• получать извещение о возникшей поломке или аварийной ситуации в режиме реального времени;
• контролировать состояние всех элементов инженерного оборудования;
• управлять работой систем и в автоматическом режиме;
Плюсы интеллектуального модуля следующие:
• оптимизация потребления теплоэнергоресурсов;
• повышенная комфортность;
• безопасность имущества и людей, которая обеспечивается с помощью систем предотвращения и контроля аварийных ситуаций, сокращением времени их устранения и комплекса охранных систем.
Другим примером использования передовых технологий в ЖКХ является газотурбинная электростанция (ГТЭС) в коммунальной зоне Терешково района Солнцево - типичного спального района города, население которого 85 900 человек.
Цели данного проекта [1]:
• анализ экологических аспектов увеличения энергоэффективности и уменьшение выбросов от газотурбинных и парогазовых электростанций на примере Московского региона;
ВЫ^т USUES. Science, еducation, еconomy. Series еconomy. № 1 (11), 2015
169
• применение технологии, превышающей средний КПД типовых российских ТЭЦ (30 %), что приводит к весомой экономии ископаемого топлива (природного газа) и к уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, парниковых газов, в частности, диоксида углерода.
При строительстве объекта была использована технология, которая совмещает газотурбинные установки (ГТУ), котлы-утилизаторы (КУ) и паровую турбину для производства тепла и электроэнергии с высоким КПД - 50-52 %, что являет-
ся мировым уровнем достижений в этой отрасли. По-другому «Терешково» можно назвать парогазо-турбинная электростанция (ПГТЭС). ПГТЭС «Терешково» установленной мощностью 186,7 МВт и 150 Гкал/ч имеет следующую схему: три паровых котла-утилизатора (КУ), три газотурбинные установки (ГТУ) и одна паротурбинная установка (ПТУ) [5]. Электростанция оснащена байпасными (обводными) дымовыми трубами на выхлопе газовых турбин. Схема ПГТЭС «Терешково» представлена на рис. 2.
Рис. 2. Схема ПГТЭС «Терешково»
Выводы, основанные на расчетах проектировщиков:
• применение парогазотурбинной технологии для выработки электрической и тепловой энергии приводит к значительному сокращению выбросов диоксида углерода, что будет способствовать уменьшению парникового эффекта;
• широкое использование таких установок в системе ЖКХ позволит сэкономить топливо по сравнению с лучшими из работающих ТЭС на 25-30 %;
• внедрение подобных теплоэлектростанций увеличит выработку электроэнергии в два раза по сравнению с классической паротурбинной ТЭЦ;
• предлагаемый подход обеспечит сбережение водных ресурсов и уменьшит тепловые выбросы с охлаждающей водой конденсаторов и уходящими газами котлов;
• высокая маневренность ПГТЭС позволит облегчить проблему покрытия переменной части графика электрической нагрузки.
По мнению авторов, вышеупомянутые проекты являются яркими примерами эффективности применения инноваций и передовых технологий в ЖКХ. Идеи такого рода помогут решить проблемы энергоэффективности, оптимизации тарифов, ресурсосбережения, низкого качества услуг в сфере ЖКХ и поспособствуют привлечению инвестиций в данную отрасль.
Список литературы: 1. Руководство по написанию проектной документации по механизму совместного осуществления. -
Том 1: Общие руководства. Версия 2.3. - Министерство экономики Нидерландов, 2004. - 43 с.
2. Петин А.Ю. Тепловые насосы в теплоснабжении // Новости теплоснабжения. - 2001. - № 11. - С. 42-43.
3. Закиров Д.Г., Суханов B.C., Закиров Д.Д. Пути решения проблемы теплоснабжения в коммунальном хозяйстве с использованием тепловых насосов // Новости теплоснабжения. - 2002. - № 4. - С. 53-55.
4. Чаховский В.М. Роль и место теплонасосной технологии в системе централизованного теплоснабжения крупных городов Российской Федерации // Новости теплоснабжения. - 2003. - № 1. - С. 38-41.
5. Энергосберегающие теплонасосные системы теплоснабжения / Г.Н. Петраков, В.Г. Стогней, А.В. Мартынов, А.С. Левадный // Энергосбережение и водо-подготовка. - 2006. - № 2. - С. 66-68.
List of literature:
1. Guide to writing design documentation for fur-the mechanism of joint implementation. - Volume 1: General guidance. Version 2.3. - The Ministry of economy of the Netherlands, 2004. - 43 p.
2. Pettine A.Y Heat pumps in heating // News of heat supply. - 2001. № 11. - P. 42-43.
3. Zakirov D.G., Sukhanov B.C., Zakirov D.D. Solutions to problems of heat supply utilities using heat pumps // News of heat supply. - 2002. № 4. - P. 53-55.
4. Czachowski V.M. The role and place of heat pump technology in the system of centralized heat supply large cities of the Russian Federation // News of heat supply. -2003. № 1. - P. 38-41.
5. Energy-efficient heat pump heating system / G.N. Pe-trakov, V.G. Stagna, A.C. Martynov, A.S. Levadny // Saving and water treatment. - 2006. - № 2. - P. 66-68.
Якименко И.А. Козин И.Ю. Медведев Е.В.
студент студент студент
ФГБОУ ВО «Тюменский ФГБОУ ВО «Тюменский ФГБОУ ВО «Тюменский
государственный нефтегазовый государственный нефтегазовый государственный нефтегазовый
университет», университет», университет»,
Россия, г. Тюмень Россия, г. Тюмень Россия, г. Тюмень
УДК 332.8
внедрение информационных технологий в деятельность предприятий жкх
Увеличилась роль информационных технологий в реализации социально-экономического развития всей страны. Применение инноваций позволяет изменить принципы взаимодействия государственных органов с организациями и гражданами и увеличить эффективность взаимодействия и передачи информации. Без создания комплексного программного обеспечения невозможно организовать рациональное управление государственными структурами всех уровней. Информационные технологии становятся важным инструментом для решения задач по переходу ЖКХ России на инновационный путь развития. Внедрение инновационных технологий в организации жилищно-коммунального комплекса даст возможность формировать оперативную и достоверную информацию о состоянии ЖКХ. Также сделает возможным принятие эффективных управленческих решений, например, при регулировании стоимости услуг ЖКХ. Нужно обеспечить всестороннее содействие по внедрению инновационных технологий в деятельность экономических субъектов сферы ЖКХ.
Ключевые слова: информационные технологии, единое информационное пространство, инновации в ЖКХ, технологии управления, применяемые в жилищно-коммунальном хозяйстве, энергопотери, энерго-эфективность, приборы учета, тарифообразование, задачи информационных систем, энергопотребление, эффективность.
application of information technology in housing
and communal services
The role of information technologies in realization of social and economic development of all country increased Application of innovations allows to change the principles of interaction of government bodies with the organizations and citizens. Application of innovative technologies allows to increase efficiency of interaction and information transfer. Without creation of the complex software it is impossible to organize rational management of all levels of government institutions. Information technologies become the important tool for the solution of tasks of transi-
ВЫ^т USUES. Science, еducation, еconomy. Series еconomy. № 1 (11), 2015--=171
