CC BY
19
УДК 658.26.003
А.1. Бшоконь, Л.Г. КаТра
1НСТРУМЕНТИ ПРОЕКТНОГО МЕНЕДЖМЕНТУ В ЕНЕРГОЗАОЩАДЖЕНН1
Проанал1зовано та узагальнено досвщ енергозаощадження у школах мюта Джпродзержинськ. Отримано нов1 знания стосовно того, як повинн1 впроваджуватися заходи, спрямоваж на ефективне використання тепловоТ енерпТ. Рис.5, табл.3, дж.2.
1сторично в УкраТж до енергоефективност1 пщходили з точки зору виробництва енерпТ \ постачання енергоресурс1в та мало уваги придтяли ефективному використанню ц1еТ енергп. 3 погляду енергоефекгивност1, найпршими е об'екги сусптьного призначення (навчальж та л1кувальж заклади, спортивно-видовищж комплекси тощо), у яких зовжшж огороджуюч1 конструкцн знаходяться найчаспше в несправному стаж, системи теплопостачання виконаж з порушенням проектних \ буд1вельних норм \ правил, вщсутж контрольно-вим|'рювальж прилади, непрацездатж системи автоматичного регулювання. 1стотними негативними факторами для енергоефективносп е низький техжчний рвень експлуатаци об'ект1в I недостатне фмансування ремонтно-вщбудовних робп\ Рют ц1н на послуги теплопостачання та обмеженгсть коптив у мюцевих бюджетах на оплату паливно-енергетичних ресурав (ПЕР) роблять актуальною спробу з виявлення можливостей I п'щвищення енергоефективност1 об'еклв бюджетноТ сфери.
1. Проекти з енергоефективност1
Енергоефекгивнють досягаеться в результат! ряду дм. В першу чергу робота полягае в проведенж енергоаудиту систем теплопостачання та установи прилад1в облжу \ контролю за П використанням.
Приладовий облк 1 контроль дозволяють здмснювати енергоможторинг за поточним споживанням тепла й ефективжстю заход1в, спрямованих на енергозбереження, у т.ч.:
- оптим1зац1ею режим1в;
- модержзац1ею систем енергопостачання;
- зменшенням тепловтрат за рахунок герметизаци та ¡золяцн, включаючи систему вентиляци;
- пщвищенням теплотехжчних властивостей конструкцм огородження та ¡нше.
На наступному етат виконують енергетичний аудит будюль що полягае у визначенж вдносних тепловтрат через ¡снуюч1 конструкци огородження, установлена фактичних вщхилень коефщюнта терм1чного опору конструкцм в1д прийнятих норм.
Кожна програма з енергоефективност1 вимагае ¡нвестиц1й в енергозбер1гак>м заходи. Для видшення достатжх коилчв необхщно пщготувати економ1чне обгрунтування проекта. Оцтка ¡нвестицм 1 показниюв економ1чноТ ц!нносп проеклв е дуже важливим етапом.
Проектами повинж передбачатися заходи щодо зниження енергоспоживання уах вид1в енергоресурав: тепловоТ енерпТ, електроенергн, води, газу та ¡н. Осктьки теплова енерпя е найбтьш дорогим елементом енергоспоживання об'еклв бюджетноТ сфери, основна увага при розробц1 енергозбер1гаючих заходщ тут повинна придтятися саме ц!й складовш.
2. Мониторинг змЫ енергоспоживання
Для монггорингу процесу досягнення поставлених цтей використовують системи автоматизованого облку споживання тепловоТ енерги, що дозволяе вим1рювати та оцшювати змши в енергоспоживанж.
Прилади комерцмного облжу споживання тепловоТ енерг'и сам1 собою не е засобами економм перзинних енергоресурйв, але дозволяють споживачу тепловоТ енерги' платити ттьки за ту юльюсть тепла, яка була використана в д/йсност1. Економж кошт®, що досягаеться при установи ттьки тепло-л1чильника, пов'язана винятково з недосконалютю нормативно-правовот бази у вщносинах м1ж виробниками, постачальниками I споживачами тепловоТ енерги. Реальна еконол/йя первинних енергоресурав, а отже, 1 коитв на Тхне придбання, можлива ттьки при установи! регулюючоТ автоматики.
Установка прилад1в автоматичного регулювання в установах, на пщприемствах, об'ектах культурно-побутового призначення дозволяе знизити витрати тепловоТ енерпТ за рахунок зменшення теплоспоживання в неробочий час доби, пщ час вихщних I святкових джв та ¡н. Зменшення теплоспоживання досягаеться зниженням температури усередиж опалюваних прим1щень в цей перюд до деякоТ задано!' температури, що пщтримуеться автоматично.
На рис. 1 приведено графж зниження теплоспоживання протягом доби при установц|' регулюючоТ автоматики в оджй ¡з шюл м.Джпродзержинськ. Спади графика в'щповщають зниженню теплоспоживання в жчний час доби, пщйоми -нагр1ванню примщень школи. Даж на графку свщчать, що середньодобове споживання тепловоТ енерги знижуеться приблизно на 35-50 %.
1 5 9 13 17 21 25 29 33 ЗТ 41 45 49 53 57 6i 65 69 73 77 gl 85 89 Уз 97 101
в
¡сь Y - Гкал; вюь X - час, годин
Рис. 1. Графж роботи регулятора 3i зниженням витрати теплоноая в ннний час за 4 доби
(08.02.2001 -12.02.2001 р.)
Очевидно, що р1вень зниження теплоспоживання залежить вщ ряду фактор1в, у т.ч.: температури теплоноая в прямм MaricTpani, теплоенергетичних властивостей буд1вл1, вщносного витрачення теплоност. Останне, в свою чергу, вказуе на яюсть роботи опалювальноТ системи.
Для вивчення змш в енергоспоживанж внасл'щок впровадження контрольно-вим1рювальноТ' i регулюючоТ автоматики та за рахунок ¡нших заходю, спрямованих на пщвищення енергоефективност1 об'етв соц1ального призначення, було застосовано системний niflxifl (рис. 2). Нововведения були 86 "УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2002, № 2(5)
перев1реж на невеликому масштаб! у форм1 попереджх випробувань (птотного проекту) у чотирьох школах л1вобережноТ' частини мюта. Даж, отримаж в реальних умовах експерименту, дозволили сформувати знания вщповщно до можпивост1 бтыи ефективно використовувати енерпю. Випробування також показали, як повинж впроваджуватися змЫи, тобто, яку стратепю вважати ефективною.
I емпература теплоноия в прямш мапстраги
Питом! норми на оналення
Тариф
ЗОВН1ШН1 ФАКТОРИ
Заходи з енергозбереження
ТЕПЛОЕНЕРГЕ- тичш ВЛАСТИВОСТ1 ОБ'екту « ТЕМПЕРАТУРА ПОВ1ТРЯ в ПРИМ1ЩЕНН1, ГРАДУСО-ДН1
Змши в енергоспоживатп
ЗВОРрТШЙ ЗВ'ЯЗОК
Рис. 2. Системне вщображення проекту
3. Перетворення ¡нформацм на нов'| знания
3.1. Змти в енергоспоживанж вщ застосування л1чильниюв I регулятор1в тепла.
Встановлення електронних л1чильниюв дозволяв вести автоматичне накопичення характерних параметр1в системи (температури теплоноая, теплоспоживання об'екту, теплов1 втрати) ! виконувати анал1з цих параметр1в, а системний шдх'щ допомагае встановлювати найб!льш суттев1 зв'язки з погляду на енергоефективнють, будувати прогностичж модел1 для економ1чного анал1зу.
З'ясуемо залежнють м1ж величиною (коефщентом) зниження теплоспоживання (К) за рахунок впровадження регулюючо! автоматику температурою теплоноая в прямм мапстрал1 (Т) \ вщносним витрачанням тепла з теплопередатчика (С). Вказана залежнють мае вид:
К = -1.171 + 1.844 Т + 0.153 6, К = <2Ф/ Ор; Т = Тф / Тр; в = вф I вр,
(1)
де <2Ф, Оф, Тф та Ор, Ср, Тр -параметр1в.
вщповщно фактичне 1 розрахункове значения
Множинний коефМент кореляцм (К) для характеристики впливу двох показниюв на функц1ю становить 0,7. Перев1рка модел1 на адекватнють (експериментальним даним) за критер1ем Ф1шера зютавленням розрахункового й "УправлЫня проектами та розвиток виробництва", 2002, № 2(5) 87
критичного значения: (Рр = 66.398 > Ркр = 2.667) вказуе на те, що модель адекватна, 1 и можна використовувати в економ1чному аналЫ та прогнозуванж.
АналЬ еластичносгп показниюв вказуе, що ¡з збтьшенням фактично! температури теплоноая у прямм мапстрал1 на 1% (при сталому в) в середньому на 2,5% збтьшуеться ефект вщ застосування автоматичного регулювання теплопостачання, а збтьшення вщносного використання теплоноая на 1% (при сталому Т) - збтьшуе ефекг вщ регулювання тепла на 0,25%. Одночасне збтьшення обох показниюв на 1% збтьшить ефект вщ застосування регулюючо! автоматики на 2,75%.
3.2. Прогнозування змЫ питомих норм на опалення \ тарифу.
За допомогою р1вняння регресм (1) визначають вщносну економ1ю теплоспоживання внаслщок застосування системи комерцмного обл1ку та регулювання на основ1 енергоаудиту систем опалювання \ встановлення фактичноТ температури теплонос!я в прямм мапстрал1 та ктькосп спожитогс теплоноая за добу.
Для розрахунку економм у грошовому вим1р1 потр1бно мати прогностичж модел1 питомих норм на опалення й тарифу за теплопостачання.
Дослщження р1зниц1 сезонних коливань питомих норм на опалення (встановлених I розрахованих) за 1998 - 2001 рр. представлен! на рис. 3.
0.0350 „ сне».
Вщповщний пертд (мкяць)
Рис. 3. Прогнозж p¡bh¡ питомих норм на опалення
Значения питомих норм на опалення (Гкал/м2), встановлени> "Джпродзержинськтепломережею" (Yt) та розрахованих при застосуванн лнильниюв i регулятора (Zt), визначають за формулами:
Yt = 0.0123 + 0.0177 cos t - 0.0002 sin t + 0.0047 cos It + 0.00004 sin 2t \ (2) Z, = 0.0066 + 0.0093 cos t + 0.0011 sin t + 0.0018 eos 2t + 0.0011 sin 2t;
де t - мюяць опалювального перюду (у тригонометричжй залежност1).
Визначення р1зниц1 (А) л/нж встановленими та розрахованими питомими нормами на опалення вказуе на економ1ю ПЕР у натуральному виразк
А = У,-24. (3)
Прогнозне значения змши тарифу на теплопостачання визначають за формулою:
У, = 3.121 +37.42, (4)
де 1 - порядковий номер опалювального перюду (2002 р!к вщповщае 11 та 12 перюду).
На графту видно, що найб'тьша економ1я ПЕР упродовж опалювального перюду внаслщок регулювання теплоспоживання припадае на грудень I с1чень, а найменша - на квп"ень I жовтень. Ц1 висновки ствпадають з висновками, зробленими у п. 3.1. Температура теплоноая у прямм мапстрал1 \ вщносне споживання палива в зимов1 мюяц1 збтьшуються, а разом з цим зростае й ефект в1д застосування регулятор1в теплоспоживання.
3.3. Енергоаудит та пщвищення тепловоТ ефективност буд1вель
Розробка ¡нвестицмного проекту пщвищення енергоефективност1 буд1вл1 виконуеться на шдстав1 даних енергоаудиту. Розрахунок теплоспоживання по тепловтратах через обгороджуюч1 конструкцм будтл1 школи (спни, пщлога, дах, в1конн1 й дверж прор1зи) виконувався за загальноприйнятою методикою [1]. Результати розрахунку тепловтрат через обгороджуюш' конструкци представлено на рис. 4.
Тепловтрати, Д1аграма Парето Кумулятивний
Мкал/год вщсоток
Рис. 4. Абсолюты 11 вщносж тепловтрати через огороджуюч! конструкцн
1 - вертикальж огородження (стжи); 2 - вжонкн прор1зи; 3 - дах; 4 - пщлоги першого поверху; 5 - вентиляции фати; 6 - дверж прорш
Конструктивн!' характеристики огородження, геометричж розм!'ри елемент1в огороджень приймалися на тдстав1 поповерхових плажв \ результате обм1рювання на м1сцях. При розрахунку тепловтрат приймалися: середня
внутршня температура в примщеннях школи 1в = +16° С, температура зовжшнього повп-ря для умов м.Джпродзержинськ = -24° С. Додатков! тепловтрати приймалися в ктькосп 5% до основних тепловтрат через сгпни, в1кна, дверж прор1зи. Тепловтрати з повпрям, що виходить через вентиляцмж канали, розраховувалися на шдстав1 геометричних характеристик вентиляцмних грат (решпчэк) \ швидкостч повпря. Остання приймалася у вщповщност! з рекомендации для будинюв до трьох поверх1в I була на р1вн! \Л/ = 0,6 м/с. Теплосфзичж характеристики огороджень прийнят1 на пщстав! методики державного проектного ¡нституту "Днтродзержинськгромадпроекту".
Робота з пщвищення тепловоТ ефективност! прим1щення школи зводиться до доведения терм1чного опору огороджень до нормативних значень, встановлених вимогами стандарте. У таблиц! 1 приведен! фактичж та нормативж показники огороджуючих конструкц!й.
Таблиця 1
Характеристики огороджуючих конструкцш
Найменування Значения коефМента терммного опору,
огороджуючих конструкцш (м^-°С)/Вт
фактичн! нормативы
Стжи 0,86 2,1
В|кна 0,39 0,6
Дах 1,05 2,5
Перекриття пщлоги
першого поверху 1,2 2,4
Витрати, як1 необхщж для доведения терм1чного опору огороджуючих конструкцм до нормативних значень, вказаж у таблиц! 2.
Таблиця 2
Заходи по доведению терымчного опору огороджуючих конструкцш до нормативу
Заходи Опис Вартють
абсолютна, вщносна,
тис.грн. %
Утепления стж Шар п1нопол!уретану 200 41,32
5 = 50 мм
Зниження тепловтрат Встановлення третього 150 31
через вжонш прорви змжного плетшня
Утепления даху Шар перл!ту або верм!- 62 12,81
кул1ту 8 =66 мм
Утеплення пщлоги Ор!ентовно прийнято 62 12,81
першого поверху на р1вн1 утеплення даху
Зниження тепловтрат Установления ущтьню- 5 1,03
через дверн! прор1зи вач!в доводчиюв тощо
Зниження тепловтрат Встановлення жалюзш, 5 1,03
через вентиляц!йж що регулюються
грати
Усього на виконання вах заход!в 484 100
АВС-анал!з д!аграми Парето показуе, що група огроджуючих конструкцш (назвемо и А), вкпючаючи стши, в!кна, дах, визначае 85,5% тепловтрат ! потребуе 85% витрат на пщвищення тепловоТ ефективност!.
1нша група В - група конструктивних елемент!в буд1вл! школи (пщлога першого поверху, дверО для пщвищення теплоефективност1 потребуе - 14%, в той час, як тепловтрати становлять 8%.
I, нареигп, вентиляцт, на яку припадав 6,5% тепловтрат, потребуе на свою модержзац1ю всього 1% вщ загальних витрат на п'щвищення теплоефективност1 будинку.
За допомогою АВС-анал1зу д1аграми обирають стратепю ¡нвестування в енергозбер1гаюч1 заходи та розробляють план подалыиих дш.
План д)й по впровадженню заход1в, спрямованих на пщвищення тепловоТ ефективносп, та суми необхщних коогпв на проведения роб1т визначають ф'|нансов'| потоки витрачання та економи коитв упродовж термшу дн проекту. Економт виявляеться у зниженж оплати за послуги теплопостачання.
3.4.1нвестиц1йна стратепя та ефективжсть проекта енергозаощадження
Спрогнозувавши тариф на теплопостачання \ помноживши його на економто ПЕР у натуральному вираз1, визначають економ1ю вщ застосування л1чильника \ регулятора тепла у грошовому вим1р1. Проведен! розрахунки вказують на те, що з кожного квадратного метру площ1 маемо 5 грн/рж економи. Якщо площа школи становить 7500 м2, то за р!к отримуемо економ1ю в розм1р1 37,5 тис.грн. Нижче (див. табл.3) розглянуто термЫ окупносп впровадження л1чильника й регулятора теплопостачання при р1зних ставках дисконту.
Таблиця 3
1нвестицшний проект - впровадження контрольно-регулюючоТ автоматики по теплу, грн.
Площа об'екту 5=7500 кв.м.
Р]к Доход Вит-рати Чистий доход <оефМент дисконтування, при Дисконтоваж чисгп доходи, при
¡=0 1=5 ¡=10 ¡=15 ¡=0 ¡=5 ¡=10 ¡=15
1 0 ¿2000 -22000 1 0,952 0,909 0,870 -22000 -22000 -22000 >22000
2 37500 0 37500 1 0,907 0,826 0,756 37500 34014 30992 28355
3 37500 0 37500 1 0,864 0,751 0,658 37500 32394 28174 24657
4 37500 0 37500 1 0,823 0,683 0,572 37500 30851 25613 21441
5 37500 0 37500 1 0,784 0,621 0,497 37500 29382 23285 18644
6 37500 0 37500 1 0,746 0,564 0,432 37500 27983 21168 16212
7 37500 0 37500 1 0,711 0,513 0,376 37500 26651 19243 14098
8 37500 0 37500 1 0,677 0,467 0,327 37500 25381 17494 12259
9 37500 0 37500 1 0,645 0,424 0,284 37500 24173 15904 10660
10 37500 0 37500 1 0,614 0,386 0,247 37500 23022 14458 9269
11 37500 0 37500 1 0,585 0,350 0,215 37500 21925 13144 8060
12 37500 0 37500 1 0,557 0,319 0,187 37500 20881 11949 7009
13 37500 0 37500 1 0,530 0,290 0,163 37500 19887 10862 6095
14 37500 0 37500 1 0,505 0,263 0,141 37500 18940 9875 5300
15 37500 0 37500 1 0,481 0,239 0,123 37500 18038 8977 4609
Сума чистих дисконтованих доход1в 503000 331523 229137 164668
Перюд окупносп, роюв 0,587 0,647 0,710 0,776
Перюд окупност1 цього заходу становить менш шж п1вроку. Але вс! запропонован'| заходи потребують значних ¡нвестицмних кошт1в - 506 тис.грн. Тому на початковому етат можна прошвестувати т1льки частину заходщ (за умови, коли коигпв не вистачае): утепления даху, утеплення пщлоги першого поверху, встановлення регулюючих жалюз1в на вентиляц1йних гратах, зниження тепловтрат через дверж прор1зи. Проект окупаеться при нульовм ставц1 дисконту за чотири роки, а внутршня норма рентабельное^ вища за 15%. На рисунку 5
представлено анал1з ¡нвестицтних стратепй шдвищення енергоефективносп шш за критер1ем "термЫ окупностГ.
вентиляцмж решлжи, дверд;
2 - Впровадження л1чильника з уама заходами по енергозбереженню.
Рис. 5. ТермЫи окупност1 ¡нвестицжних проекте
Розглянут1 ¡нвестицмж стратеги виявили, що при дисконтнм ставф 5% перюд окупност1 впровадження системи облку \ регулювання споживання тепловоТ енерги разом з уама запровадженими енергозбергаючими заходами становить майже 13 роюв, а з частиною енергозбер1гаючих заход1в - 5 роюв.
Досвщ енергозаощадження та отримаж результати свщчать про високу затратжсть енергозбер1гаючих заход1в, тому р1шення про реал1зац1ю цих заходщ та розм1р проеклв повинне бути належним чином обгрунтоване з урахуванням можпивостей м1сцевого бюджету та, при необхщност1, з видтенням на ц1 цт1 централ1зованих ф'жансових кошпв.
У цтому, встановлення системи комерцмного облжу та регулювання споживання тепловоТ енерги е ефективним, дозволяе знизити витрати у середньому на 20 - 25% у залежност1 вщ стану систем опалювання, температури теплоноая в прямм мапстрал1 й теплоф1зичних властивостей буд1вель.
Витрати на встановлення теплол1чильниюв та прилад1в регулювання, а це приблизно 22-24 тис.грн на школу, практично повертаються за опалювальний сезон (менш жж иметь мюяцщ).
Л1ТЕРАТУРА
1. Справочник по теплоснабжению и вентиляции / Щекин Р.В., Кореневский С.М., Бем Г.Е. и др. Кн. 1. - К.: «Будшельник», 1976. - 416 с.
2. Системность подходов в выборе проектов энергосбережения / Белоконь А.И., Каира Л.Г. // Вгсник ПриднтровськоТ державно!' академи буд1вництва та архтектури. -Днтропетровськ.: ПДАБтаА, 2002. - №2. - С.13-29.
Статгя над|йшла до редакцп 21 10.2002 р.
