B2-5

B3-4-5

3 ПОДХОДЫ К ПРОВЕДЕНИЮ ТЕРМОМОДЕРНИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЖКХ

3.1 Определение перечня объектов (жилых домов, объектов бюджетной и социальной сферы, внешних инженерных сетей, источников тепла), требующие термомодернизации и модернизации

В условиях постоянно растущих цен на основные виды энергоресурсов и значительной внешнеэкономической зависимости нашей страны от поставщиков энергоносителей, вопросы улучшения показателей энергоэффективности и уменьшения потребления энергоресурсов в зданиях непроизводственного и производственного назначения приобретают особую актуальность в связи с насущной необходимостью экономии средств на их содержание.

В настоящее время для обслуживания и содержания зданий расходуется значительное количество энергоресурсов через низкое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, через значительные потери тепла при поставке горячей воды трубопроводами горячего водоснабжения и отопления, а также из-за отсутствия устройств, контролирующих и регулирующих параметры теплоносителя и параметры микроклимата в середине помещений зданий.

Имеющийся жилой фонд Украины насчитывает более 1 млрд. м2. Часть его, около 5 млн. кв. м (0,5%) находится в ветхом и аварийном состоянии,

11% жилых зданий нуждается в капитальном ремонте, 9% - реконструкции.

Недостаточная комфортность, низкая энергоэффективность значительной части жилья, его значительный физический и моральный износ требуют решения проблемы модернизации и тепловой санации, капитальных ремонтов и реконструкции. Энегозатраты на содержание таких домов и обеспечения комфортных условий проживания превышают современные нормативы в 2,5 - 3,0 раза.

Необходимо сказать, что во многих европейских странах уже более

20 лет проводится поэтапная работа по тепловой санации жилых домов.

В результате, в этих странах расход топлива на отопление домов сократилось на 40-50%, постоянно растет комфортность жилья.

Теплопотери через ограждающие конструкции зданий в Украине составляют до 70% всех общих расходов, а в развитых странах Западной Европы они равны 38-44%, то есть в 2 раза меньше.

Особую актуальность имеет внедрение мероприятий по энергоэффективности в бюджетных учреждениях и коммунальном хозяйстве городов Украины в связи с особенностями их финансирования, нехватка бюджетных средств и необходимостью соблюдения ими соответствующих социальных, экономических и экологических условий предоставления услуг гражданам.

Сегодня около 100 000 бюджетных учреждений потребует проведения термомодернизации, которая позволит сэкономить в 2020 году до

200 млн куб.м. газа и других ресурсов в год. Жилищно-коммунальное хозяйство Украины занимает третье место после металлургической и химической промышленности по объемам потребления энергоносителей и первое место - по потреблению тепла. Техническое состояние существующего оборудования предприятий ЖКХ не способствует снижению расхода тепловой энергии и требует технического переоснащения. Срок эксплуатации более половины котельных, где используются малоэффективные и устаревшие котлы с коэффициентом полезного действия (КПД) меньше 80%, более 20 лет. Более 3000 км (14%) тепловых сетей находится в аварийном состоянии, а свыше 7600 км (35%) - самортизировано. На многих тепловых пунктах эксплуатируются устаревшие кожухотрубные водоподогреватели с низким коэффициентом передачи. В общем непроизводительные затраты тепловой энергии во внешних инженерных сетях достигают 30%. Здания всех типов являются крупнейшими потребителями энергии. Потенциал экономии электроэнергии в зданиях достигает (30-40)%, а тепловой энергии - почти 50%. Потери тепловой энергии зданием можно распределить следующим образом (рис. 3.1):

Рисунок 3.1. Структура потерь тепловой энергии зданием

Для внедрения мероприятий по повышению энергоэффективности зданий должна быть разработана и утверждена на уровне местного самоуправления эффективная система энергетического менеджмента.

Система энергетического менеджмента должна обеспечить:

- сбор и комплексный анализ информации об уровне потребления энергетических ресурсов;

- анализ затрат на энергетические ресурсы;

- проведение качественного энергетического аудита;

- уменьшение убытков топливно-энергетических ресурсов в коммунальной и бытовой сферах;

- снижение потребления природного газа за счет альтернативных видов топлива;

- четкое определение субъектов реализации и механизмов финансирования мероприятий по энергоэффективности.

При наличии информации о эксплуатационных качествах зданий и наружных тепловых сетей; уровня потребления и неэффективных расходов энергетических ресурсов для формирования перечня объектов, требующих термомодернизации и модернизации, необходимо провести качественный энергетический аудит.

Эксплуатационные качества зданий и наружных тепловых сетей характеризуются следующими параметрами:

- конструктивной надежностью и долговечностью (год застройки; серия здания; характеристики материалов, из которых изготовлены несущие конструкции; прочность и устойчивость конструкций в процессе их эксплуатации);

- функционального соответствия зданий требованиям нормативных документов (температурно-влажностный режим в помещениях; звукоизоляция; теплоизоляция; экологичность)

- архитектурно-планировочной соответствием назначению (комфортабельность, отношение жилой площади к общей, отношение площади ограждающих конструкций к общей площади здания)

- эксплуатационными качествами системы отопления и системы вентиляции

- эксплуатационными качествами внешних тепловых сетей.

Энергетическое обследование объектов (энергоаудит) проводят с целью выявления эффективности использования энергоресурсов и разработки экономически обоснованных мероприятий по снижению энергозатрат.

Энергетический аудит проводится по инициативе и за счет владельца (владельцев) здания в соответствии с нормативными документами, действующими в Украине.

По результатам энергетического аудита, должен быть подготовлен отчет о состоянии объекта, включая информацию по техническому и энергетическому обследованию; выводы о целесообразности проведения термомодернизации и модернизации объекта (на основании вычислений экономической эффективности мероприятий по энергосбережению с учетом всех факторов, в частности окупаемостью затрат на осуществление мероприятий и уменьшения затрат на эксплуатацию объекта после термомодернизации и модернизации); мероприятия по термомодернизации и модернизации.

До недавнего времени энергоаудит должен проводиться только сертифицированными специалистами и организациями, имеющими соответствующее свидетельство. Приказом №120 от 29.05.2015 Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины было отменено выдачу свидетельств на право проведения энергоаудита (приказ «Об утверждении Положения о порядке организации энергетических обследований»)

Этим документом, также было аннулировано Временное положение о порядке проведения энергетического обследования предприятий и аттестации специализированных организаций на право его проведения (касалось всех предприятий и организаций, которые занимаются энергетическим обследованием, и организаций, осуществляющих методическое руководство нормированием удельных расходов энергоресурсов в отраслях общественного производства Украина, независимо от подчиненности и форм собственности) и Порядок организации и проведения энергетических обследований бюджетных учреждений, организаций и казенных предприятий.

Существующая нормативная база по вопросам энергоаудита [2-6] рассчитана в первую очередь на промышленные предприятия, однако может быть использована и в жилищно-коммунальном секторе. Сейчас специалистами ГП «Научно-исследовательский институт строительных конструкций» разрабатывается проект ГОСТ-Н «Методы проведения энергетического аудита зданий», который будет устанавливать методические положения по подготовке к проведению энергетического аудита жилых и общественных зданий.

В перечень объектов, подлежащих термомодернизации и модернизации рекомендуется включать объекты, которые обеспечат окупаемость финансовых затрат при термомодернизации и улучшат социальные, экономические и экологические условия пребывания и проживания граждан.

В первую очередь рекомендуется рассматривать здания первых "массовых серий" застройки 50-90 годов прошлого века.

Их количество ориентировочно составляет 25573 (11% от многоквартирного жилого фонда), а общая площадь - около 72 млн. м2 (14,4%).

По данным Минрегиона Украины, здания "массовой застройки" имеют очень низкие теплозащитные свойства ограждающих конструкций вызывает потери около 40% тепловой энергии.

Сформирован перечень объектов, которые нуждаются в термомодернизации и модернизации должен быть согласован на уровне местного самоуправления.

3.2 Оценка технического состояния объектов

Оценка технического состояния может быть выполнена на основании исследований проектной документации и обследования объектов (зданий и сооружений).

Обследование объектов выполняют с целью определения технического состояния зданий и сооружений.

Все здания, независимо от их назначения, капитальности, технических особенностей подлежат периодическим обследованиям с целью оценки их технического состояния и паспортизации, а также принятия обоснованных мер по обеспечению надежности и безопасности при дальнейшей эксплуатации, ремонта, реконструкции.

Для полной диагностики технического состояния зданий целесообразно параллельно с натурными обследованиями и лабораторными определениями планировать и осуществлять также следующие диагностические процедуры:

- анализ и выявление изменений основных проектных и расчетных параметров (для зданий в целом и их отдельных частей и конструкций), которые возникли за период эксплуатации;

- анализ дефектов и повреждений, изменений характеристик материалов, почв и основ;

- корректировка расчетных моделей элементов, конструкций, основ в связи с наличием дефектов и повреждений, изменения характеристики материалов и грунтов;

- проверочные расчеты элементов, конструкций, оснований по скорректированным расчетным моделям и с учетом изменений, которые возникли в проектных и расчетных предпосылках за время эксплуатации;

- оценка технического состояния элементов, конструкций, основ в соответствии с разработанными критериями;

- оценка технического состояния здания в целом в зависимости от технического состояния его элементов, конструкций, оснований.

Анализ и выявление изменений основных проектных и расчетных

параметров, которые возникли за период эксплуатации следует производить путем сравнения таких проектных (нормированных) и фактических (на момент обследования) показателей и их параметров:

- функционального назначения здания;

- уровня ответственности здания по экономическим, социальным и экологическим последствиям ее отказа или классом последствий (ответственности) инженерных сетей, систем (класс СС3 - значительные последствия, класс СС2 - средние последствия, класс СС1 - незначительные последствия), а также за соответствующими уровней ответственности и классов капитальности коэффициентами надежности;

- нормативных и расчетных значений нагрузок и воздействий (в том числе: собственный вес, атмосферные, гидросферные Технологические сейсмологические нагрузки и др.);

- особенностей и параметров расчетных ситуаций;

- степени агрессивности природной и производственной среды;

- инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

Обследование осуществляется организацией, имеющей соответствующую лицензию (сертифицированных специалистов-экспертов).

Обследование зданий должны выполняться регулярно (плановое обследование), с периодичностью, устанавливаемой в ведомственных правилах (инструкциях) по эксплуатации зданий.

Объем внеочередных обследований рекомендуется определять в каждом конкретном случае с учетом задач, которые решаются, конструктивных свойств здания (сооружения), наличия информации о его техническом состоянии и других факторов.

Ответственность за организацию своевременных обследований зданий возлагается на руководителя по эксплуатации.

Организация, выполняющая обследование зданий, несет ответственность за качество и достоверность материалов обследований и оценки технического состояния зданий, обоснованность выводов и рекомендаций.

С целью обеспечения надежности и безопасности эксплуатации здания служба эксплуатации должна по итогам обследований и паспортизации принимать необходимые и своевременные меры по ремонту, реконструкции отдельных конструктивных элементов, систем или здания в целом.

Ремонт, замена, реставрация несущих элементов и ограждающих конструкций зданий могут выполняться только по проекту, разработанному специализированной проектной организацией, имеющей соответствующую лицензию (сертифицированных исполнителей).

Результаты обследований должны быть оформлены в виде отчета, утвержденного специализированной организацией (специалистом-экспертом, имеющий квалификационный сертификат), которая выполняла обследование, и согласованного с заказчиком.

Отчет по результатам обследований должен быть оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ 3008-95.

Отчет о техническом состоянии здания (сооружения) по итогам обследования здания или сооружения должен содержать:

- оценку технического состояния строительных конструкций (категории технического состояния)

- результаты обследования здания (сооружения), обосновывающие категории технического состояния строительных конструкций, объекта в целом;

- обоснование наиболее вероятных причин появления дефектов и повреждений в конструкциях, выявленных в ходе обследования здания (сооружения);

- оценку физического износа строительных конструкций и инженерных систем здания в соответствии с нормативными требованиями;

- рекомендации по проведению ремонтно-восстановительных работ по устранению выявленных в ходе обследования дефектов и повреждений конструкций. При необходимости, разработка вариантов усиления конструкций или узлов здания в целом.

- результаты обмерных работ (планы, фасады, разрезы и т.д.) в программе AutoCAD.

- схемы и ведомости дефектов и повреждений с фиксацией их мест и характера, а также ссылкой на фотоматериалы, в том числе схемы мест выработок, вскрытий, зондирования конструкций;

- фотоматериалы объекта с описанием выявленных в ходе обследования здания (сооружения) дефектов и повреждений;

- результаты определения прочностных свойств материалов применяемых в конструкциях здания путем проведения инструментальных испытаний неразрушающими методами контроля, а так же лабораторные испытания (при необходимости).

Сведения и выводы, полученные при обследовании здания (сооружения) специализированной организацией, используют при заполнении "Паспорта технического состояния здания (сооружения)"

На основе результатов (фактических значений контролируемых параметров) технического обследования здания или другого сооружения можно оценить пригодность объекта для дальнейшей эксплуатации; реконструкции или определить необходимость в восстановлении, усилении, ремонте строительных конструкций, внутренних и внешних тепловых сетей; с проведением мероприятий по термомодернизации и модернизации или без термомодернизации.

Сейчас специалистами ГП «Научно-исследовательский институт строительного производства» разрабатывается окончательная редакция проекта ГСН В.1.2-ХХ: 201Х «Эксплуатационная пригодность зданий и сооружений», которым будут устанавливаться общие требования по обеспечению эксплуатационной пригодности существующих зданий, строений, сооружений, линейных объектов инженерно-транспортной инфраструктуры. В документе, в частности, предоставлены определения категорий технического состояния объектов.

Также этим институтом разрабатывается проект ГОСТ-Н Б В.3.1-ХХ: 201Х «Обследование технического состояния зданий и сооружений», который будет устанавливать требования к работам по определению технического состояния зданий, строений, сооружений, линейных объектов инженерно-транспортной инфраструктуры с разработкой рекомендаций о мерах по уходу для поддержания их эксплуатационной пригодности и безопасности (или прекращения эксплуатации).

С окончательными редакциями документов можно ознакомиться на веб-сайте института: ndibv.kiev.ua

3.3 Группировка объектов в отдельные проекты, определение очередности их реализации

Группировка объектов, включенных в перечень, требующих термомодернизации и модернизации, следует осуществлять по категориям потребителей: жилых домов; домов бюджетной сферы и других потребителей, которые питаются от одного источника централизованного снабжения тепловой энергии.

Для каждого объекта, который включен в перечень, необходимо разработать проект по термомодернизации и модернизации. С целью сокращения затрат на разработку проектов и уменьшения их количества предлагается провести группировки объектов в каждой категории по следующим критериям:

 - по конструктивным решениям, принятым при строительстве (первые массовые серии застройки) с учетом материалов, которые были использованы при строительстве, и их характеристик;

- функциональному назначению;

- по степени изношенности конструкций в процессе эксплуатации здания (сооружения);

- по показателям энергоэффективности;

- видом системы отопления и вентиляции;

- видом системы вентиляции;

- по объемам работ и их окупаемости.

Государственным предприятием "Научно-исследовательский институт строительного производства" была выполнена работа по выбору мероприятий по повышению энергетической эффективности жилых и общественных зданий и расчета объема сэкономленных энергетических ресурсов и средств, в результате их внедрения.

В отчете по данной работе приведены основные характеристики жилых зданий и зданий учреждений образования различных серий, которые были сооружении в 50-90 годах прошлого века, и анализ технических решений, которые были приняты при проектировании и сооружении этих объектов.

На основании анализа технических решений авторы работы утверждают, что сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций серий массовой застройки значительно ниже современные требования, регламентированные ГСН Б В.2.6-31: 2006.

Объекты по предварительной оценке должны иметь удовлетворительное техническое состояние и достаточный потенциал для экономии тепловой и других видов энергии. Если предполагается осуществить термомодернизацию группы домов, то целесообразно чтобы они питались от одной котельной, которая может быть модернизирована (в том числе с переходом на возобновляемые источники энергии) (см.

Рисунок 3.2. Иллюстрированная схема сети централизованного теплоснабжения от котельной - схема теплового квартала, подлежащего термомодернизации

              Иногда целесообразна модернизация целого жилого квартала, включая жилые дома, объекты бюджетной и социальной сферы, административного назначения. В таком случае кроме модернизации котельной осуществляется и модернизация внешних инженерных сетей теплоснабжения, горячего водоснабжения, наружного освещения улиц [1].

               Сгруппировав объекты в отдельные группы, необходимо разработать график очередности разработки проектов по термомодернизации и модернизации зданий. График очередности необходимо разрабатывать в зависимости от:

- наличие достаточного финансирования;

- технического состояния здания;

- окупаемости внедренного проекта.

Список литературы:

1. Отчет о научно-исследовательской работе "Исследование и разработка научно-обоснованной методологии по выбору мероприятий по повышению энергетической эффективности жилых и общественных зданий и расчета объема сэкономленных энергетических ресурсов и средств, в результате их внедрения" договор № Н-6 / 447-2012 от 07.12.2012 г.- К. ГП НИИСП 2013

2. ГОСТ 4472: 2005 "Энергосбережение. Системы энергетического менеджмента. Общие требования";

3. ГОСТ 4715: 2007 "Энергосбережение. Системы энергетического менеджмента промышленных предприятий. Состав и содержание работ на стадиях разработки и внедрения".

4. ГОСТ 5077: 2008 "Энергосбережение. Системы энергетического менеджмента промышленных предприятий. Проверка и контроль эффективности функционирования".

5. ГОСТ 4713: 2007 "Энергосбережение. Энергетический аудит промышленных предприятий. Порядок проведения и требования к организации работ";

6. ГОСТ 4065-2001 "Энергосбережение. Энергетический аудит. Общие технические требования (ANSI / IEEE 739: 1995, NEG)

7. Максимов А.С. Повышение энергоэффективности объектов ЖКХ: Монография / Максимов А.С., Вахович И.В., Бойко В.А. и др - М .: ГК «Компринт». - 2015.

4 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЪЕКТОВ

4.1. Общие требования к разработке перечня мероприятий по повышению энергоэффективности объектов

Перед разработкой мер по повышению энергоэффективности объектов необходимо выявить все факторы, которые негативно влияют на эксплуатационную надежность каждого здания и бесперебойную работу инженерных систем и наружных тепловых сетей, а также определить конкретные причины сверхнормативного энергопотребления, осуществить анализ полученной информации, который  ляжет в основу будущей программы по повышению энергетической эффективности здания, которая включает перечень ремонтных работ, связанных с повышением эксплуатационной надежности, и перечень термомодернизационных мер по ориентировочным срокам их выполнения и затратами на реализацию.

Такие работы необходимо выполнить по каждому зданию, которая включена в перечень объектов, требующих термомодернизации и модернизации.

Если в здании есть проблемы по эксплуатационной надежности, то работы по их устранению должны быть приоритетными. Если таких проблем нет, или они устранены, можно приступать к выполнению мероприятий по термомодернизации и модернизации.

Разработку наиболее эффективных мероприятий по повышению энергоэффективности объектов выполняют на основе анализа результатов осмотра технического состояния, заполненных опросных листов, результатов энергетического обследования (энергоаудита) и теплотехнических расчетов, выполненных в соответствии с ГСН Б В.2.6-31: 2006, ГОСТ-Н А.2.2-5: 2007 [2,3].

В комплекс инженерно-технических мероприятий, которые необходимо осуществить для повышения энергоэффективности объекта, можно отнести:

 - повышение термического сопротивления ограждающих конструкций зданий за счет внедрения энергосберегающих технологий;

- модернизация систем тепло- и водоснабжения внешних инженерных сетей и внутренних инженерных систем;

 - модернизация систем вентиляции;

- учет и регулирование потребления энергоресурсов и воды.

При внедрении мероприятий по термомодернизации следует учитывать:

- местные климатические условия;

- геометрические, теплотехнические и энергетические характеристики здания;

- нормативные санитарно-гигиенические и микроклиматические условия помещений здания;

- технические характеристики инженерного оборудования.

В зависимости от капиталоемкости и ожидаемой экономии энергетических ресурсов предлагаемые меры группируют по пакетам.

К примеру:

1. Повышение термического сопротивления ограждающих конструкций зданий за счет внедрения энергосберегающих технологий:

а) теплоизоляция внешних стен здания плитами из вспененного полистирола с отделкой тонкослойной штукатуркой;

б) теплоизоляция внешних стен здания минераловатными плитами с вентилируемой воздушной прослойкой и отделки индустриальными элементами;

в) теплоизоляция внешних стен здания плитами из пеностекла с отделкой тонкослойной штукатуркой;

г) теплоизоляция кровельного перекрытия с устройством теплоизоляционного слоя с минераловатных плит, базальтовой ваты, пеностекла с устройством пароизоляционного слоя; из пенополиуретана с устройством защитного слоя с пожаробезопасных материалов;

д) теплоизоляция подвального перекрытия по устройству теплоизоляционного слоя из минераловатных плит, базальтовой ваты; пеностекла с устройством пароизоляционного слоя; из пенополиуретана с устройством защитного слоя с пожаробезопасных материалов;

е) установление энергосберегающих окон и дверей в жилых помещениях квартир.

ж) утепление подъездов (замена окон на энергосберегающие, установка входных утепленных дверей; утепление тамбуров).

2. Модернизация систем тепло- и водоснабжения внутренних инженерных систем:

а) частичная модернизация (установка автоматического регулятора теплового потока, установление теплоизоляционных рефлекторов за отопительными приборами);

б) комплексная модернизация (установка автоматического регулятора теплового потока; балансировки системы отопления, установление современных отопительных приборов малой инерционности, установление термостатических регуляторов на отапливаемых приборах, установление теплоизоляционных рефлекторов за отопительными приборами).

3. Модернизация систем тепло- и водоснабжения внешних инженерных сетей:

- снижение теплопотерь в инженерных сетях путем постепенного перехода на современные трубопроводы, в том числе на тепловые сети с пенополиуретановой изоляцией;

- оптимизация режимов работы сетей теплоснабжения путем внедрения систем автоматизированного управления и регулируемого привода насосных агрегатов, замена насосов с повышенной установленной мощности;

реконструкция тепловых пунктов с применением эффективного тепломеханического оборудования (пластинчатый водонагревателей)

- установка солнечных коллекторов для горячего водоснабжения

- установка электрических котлов с ночным аккумулированием тепловой энергии;

- применение в системах теплоснабжения вместо поверхностных теплообменников трансзвуковых струйно-форсуночной аппаратов;

- использование аппаратуры контроля и диагностики состояния внутренней поверхности оборудования и систем теплоснабжения;

- применение современных методов и технологий для очистки теплообменного оборудования котлов, систем водоснабжения от отложений солей и продуктов коррозии;

- оптимизация процессов горения в топках котлов и внедрение оптимальных графиков регулирования с использованием средств автоматики и контроля;

- применение в котельных противотискових турбин, которые устанавливаются в параллельно дроссельном устройства.

4. Модернизация систем вентиляции (применение систем вентиляции с Утилизация тепла вытяжного воздуха, в том числе и с помощью теплового насоса, и использование утилизируемого тепла на нужды горячего водоснабжения, установление локальных устройств вентиляции с рекуператорами теплоты).

5. Учет и регулирование потребления энергоресурсов и воды

Именно утепление ограждающих конструкций здания не приведет к желаемому снижению затрат на отопление здания, так как количество тепловой энергии, которая тратится на его отопление, будет такой же, как и к утеплению. В квартирах станет теплее, но без современных средств автоматизации и регулирования теплопотерь не будет достигнуто снижение теплопотерь.

Для снижения теплопотерь необходимо:

- внедрение комплекса инженерного оборудования, связывает тепловые сети с потребителями теплоты и предназначен для приема, приготовления, распределения, регулирования и учета теплоносителя

- внедрение механизмов и устройств, предназначенных для учета и регулирования энергоснабжения в домах; установка систем автоматического регулирования тепловой нагрузки и заменой бойлеров горячего теплоснабжения;

- внедрение горизонтальных поквартирных систем отопления с индивидуальными поквартирными узлами учета тепловой энергии.

При реконструкции и капитальном ремонте жилого дома учет теплопотребления системой отопления в квартирах следует осуществлять в соответствии с ГСН В.3.2-2.

Применение приборов-распределителей тепловой энергии на отопительных приборах следует осуществлять согласно ГОСТ EN 834 или ГОСТ EN 835.

4.2. Оптимизация выбора конструктивно-технологических решений по термомодернизации объекта

Анализ наиболее распространенных конструктивно-технологических решений, используемых при термомодернизации, показал, что невозможно осуществить выбор оптимального решения для отдельной ограждающей конструкции только по прямой оценке физико-механических и технико-экономических характеристик.

В результате обобщения этих характеристик, требований, предъявляемых к конструктивно-технологических решений могут быть определены возможные критерии для выбора оптимальных решений.

Осуществлять выбор оптимального конструктивно-технологического решения из всех возможных целесообразно в 2 этапа. На первом этапе необходимо отбросить те решения, реализация которых для данного типа здания технически невозможна или требует значительных средств [7].

На втором этапе осуществляется оценка конструктивно-технологических решений на основе таких глобальных критериев как надежность, экологичность, экономичность и соответствующих подкритериев (таблица 4.1). Вес критериев и подкритериев определены методом экспертных оценок с учетом назначения здания, для которого отбираются решения.

В таблице 4.1 представлена система критериев для фасада, конструкции пола первого этажа, перекрытия над неотапливаемым подвалом покрытия.

В результате применения такой методики могут быть определены принципиальные конструктивно-технологические решения для термомодернизации каждой отдельно ограждающей конструкции здания.

Пример оценки осуществления экспертной оценки конструктивно-технологических решений приведен на рис. 4.1.

Перечень конструктивно-технологических решений по повышению энергетической эффективности объекта в целом формируется исходя из заданной «базисной линии энергоэффективности» - максимально возможного уровня потерь домом тепловой энергии, заданный строительными нормами, который достигается путем реализации различных комбинаций энергосберегающих мероприятий (по утеплению ограждающих конструкций, замены окон, модернизации инженерных систем) с использованием

различных конструкций и оборудования с различными техническими и экономическими характеристиками. Так появляется большой массив набора решений, определяющих:

- соответствующую стоимость выполнения строительных работ;

- уровень экономии тепловой энергии, которая может быть достигнута.

В результате возникает задача выбора оптимального варианта комбинации конструктивно-технологических решений - которая за меньшие деньги обеспечит большую экономию тепловой энергии. В работе [1] разработана соответствующая Методика выбора оптимального варианта.

На рис. 4.2. представлена иллюстрация возможных вариантов утепления при условии достижения «базовой линии» энергетической эффективности.

Рисунок 4.2. Иллюстрация возможных вариантов утепления при условии достижения «базовой линии» энергетической эффективности

Методика основана на тему, что для различных материалов и конструкции увеличение уровня сопротивления теплопроводности и соответствующее увеличение их стоимости не всегда пропорциональны. Так увеличение сопротивления теплопроводности окна на 0,15 м2К / Вт приводит к увеличению его стоимости на 40%, а увеличение сопротивления теплопроводности фасада (за счет увеличения толщины изоляционного материала) на 50% увеличивает его стоимость только на 12%. Показатель «удельные потери тепловой энергии с 1м2 отапливаемой площади» зависит от сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций.              Одинаковое значение «удельных потерь» может быть достигнуто путем комбинации различных вариантов сочетания утепления ограждающих конструкций.

То есть, уменьшили сопротивление теплопередачи окна по сравнению с нормативным, однако увеличили сопротивление теплопередачи стены. Таким образом достигли нормативного значения показателя «удельные потери тепловой энергии с 1м2 отапливаемой площади», но уменьшили стоимость мероприятий.

В результате получим различные варианты утепления ограждающих конструкций различной стоимости.

Результаты выполненного таким образом моделирование тепловой оболочки представлены на рис. 4.3.

Такой график является удобным инструментом для выбора варианта набора конструктивно-технологических решений по термомодернизации тепловой оболочки.

Построенный график зависимости ежегодной экономии тепловой энергии от стоимости мероприятий по термомодернизации позволяет выбрать наиболее эффективные варианты термомодернизации одновременно по критериям экономической и энергетической эффективности путем парного сравнения вариантов:

Так, на графике варианты комплексной термомодернизации, обеспечивающие примерно одинаковую экономию тепловой энергии, выделенные в 7 групп: А, Б, В, Г, Д, Е и Ж. Анализ вариантов в пределах каждой из групп позволяет выбрать наиболее эффективный вариант по группе.

В группе А, наиболее эффективный вариант 44, который обеспечивает экономию тепла 1346 Гкал, что почти максимальная в группе (другие варианты в группе - 1346, 1347, 1341, 1336, 1331), однако стоимость реализации этого варианта является наименьшей.

Таким образом, если Заказчик проекта по повышению энергоэффективности имеет ограниченный бюджет, для него наиболее приемлем вариант из группы А - №44. Если целью проекта предусмотрено достичь наибольшую экономию тепловой энергии наиболее приемлемым для Заказчика вариант из группы Ж - №3.

Мы считаем, что такая оптимизация тепловой оболочки должна быть неотъемлемой составной энергоаудита. Проектная документация на термомодернизации объекта имеет разрабатываться для выбранного, оптимального для Заказчика, варианта [7].

Список литературы:

1. Отчет о научно-исследовательской работе «Проведение аналитических исследований и разработка принципиальных строительно-технических решений по проведению комплексной термомодернизации домов общеобразовательных школ бюджетного содержания (на примере 6 проектов) с обоснованием целесообразности для повторного применения» договор № Н-14 / 296-2012 от 24.10.2012.-К. ГП НИИСП 2013

2. ГСН Б В.2.6-31: 2006 «Тепловая изоляция зданий»

3. ГОСТ-Н А.2.2-5: 2007 «Руководство по разработке энергетического паспорта домов

4. ГСН В.3.2-2-2009 «Реконструкция и капитальный ремонт»

5. ГОСТ EN 834: 2006 «Измерители расхода тепла для определения теплоотдачи комнатных отопительных батарей. Приборы с электропитанием »

6. ГОСТ EN 835: 2007 «Измерители расхода тепла для определения теплоотдачи комнатных отопительных батарей. Приборы испарительной типа без электропитания »

7. Максимов А.С. Повышение энергоэффективности объектов ЖКХ: Монография / Максимов А.С., Вахович И.В., Бойко В.А. и др - М .: ГК «Компринт». - 2015.

5 Современные подходы к термомодернизации объектов ЖКХ

5.1 Термомодернизация ограждающих конструкций зданий

Термомодернизация - это комплекс ремонтно-строительных работ, направленных на улучшение теплотехнических показателей ограждающих конструкций зданий, показателей энергопотребления инженерных систем и обеспечения энергетической эффективности здания не ниже минимальных требований к энергетической эффективности зданий.

Впервые определение термомодернизации предоставлено в ГОСТ-Н Б В.3.2-3: 2014 «Руководство по выполнению термомодернизации жилых домов», разработанном специалистами ГП «Научно-исследовательский институт строительного производства»

Настоящий стандарт распространяется на термомодернизации жилых домов при их техническом переоснащения, реконструкции или капитального ремонта, ведь по определению видов строительства, приведенных в ГСН А.2.2-3-2014 «Состав и содержание проектной документации на строительство», термомодернизация не относится в полной степени к одному из них. ГОСТ-Н Б В.3.2-3 регламентирует выполнение работ по тепловой изоляции наружных ограждающих конструкций зданий, замены окон, балконных и наружных дверей, модернизации внутридомовых систем отопления, вентиляции, кондиционирования, охлаждения, горячего водоснабжения, электроснабжения и электроосвещения.

К ограждающим конструкциям здания относятся конструкции, предназначенные для изоляции внутренних объемов в зданиях от внешней среды (наружные стены; перекрытия и покрытия зданий; подвальные перекрытия)

Термомодернизацию наружных ограждающих конструкций следует осуществлять по следующей последовательности:

а) внешние стены и наружные стеновые конструкции, контактирующие с грунтом;

б) другие конструкции в любой последовательности:

- совмещенные покрытия;

- чердачные покрытия и перекрытия неотапливаемых чердаков;

- перекрытие над проездами и неотапливаемый подвал;

- тепловая изоляция полов на грунте.

Работы по устройству термомодернизации внешних стен и теплогидроизоляции кровли здания допускается выполнять одновременно.

Выбор теплоизоляционных материалов для термомодернизации наружных ограждающих конструкций следует осуществлять по ГОСТ В.2.6-189.

5.1.1 Термомодернизация внешних стен

Работы по термомодернизации наружных стен следует начинать после модернизации внутридомовых инженерных систем и их испытания.

Конструкции фасадной теплоизоляции, в зависимости от их класса, классифицируются по следующим конструктивно-технологическим признакам (согласно ГОСТ Б В.2.6-34: 2008).

1. Конструкции фасадной теплоизоляции с отделкой штукатурками и мелкоштучных изделий (класс А).

По способу крепления теплоизоляционного слоя к наружной поверхности стены подразделяют на конструкции:

- склеенные;

- с дюбельные фиксацией;

- комбинированные дюбельные-склеенные;

- торкретацийни системы.

По типу арматурной сетки сборные системы подразделяют на конструкции:

- с использованием сетки из стекловолокна или полимерных волокон;

- с использованием металлической сетки.

В зависимости от материала вяжущего штукатурных слоев, подразделяют на конструкции:

- с минеральными вяжущими,

- с полимерными связующими,

- с полимер-минеральными вяжущими.

2. Конструкции фасадной теплоизоляции с отделкой кирпичом или стеновыми камнями (класс Б) в зависимости от конструкции связи отделочных слоев с плитами перекрытия подразделяют на конструкции из:

- опиранием отделочного слоя на консольную часть плит;

- опиранием отделочного слоя на металлические кронштейны.

3. Конструкции фасадной теплоизоляции с вентилируемой воздушной прослойкой и отделкой индустриальными элементами (класс В)

По материалу воздухозащитной слоя подразделяют на конструкции из:

- воздухозащитной мембранной пленкой

-воздухозащитной слоем из волокнистого плотного материала с гидрофобной поверхностью.

По материалу крепежного каркаса подразделяют на конструкции с элементами:

- из нержавеющей стали;

- из алюминиевых сплавов;

- из стали , с антикоррозийным покрытием.

По конструктивному исполнению слоя теплоизоляции подразделяют на конструкции из:

- двухслойной тепловой изоляцией;

- однослойной тепловой изоляцией.

Конструкции фасадной теплоизоляции с отделкой прозрачными элементами по конструктивному решению и технологии возведения светопрозрачного отделочного защитного слоя подразделяют на конструкции:

- стоечно-ригельные с рамным остеклением;

- со структурным, полуструктурным, спайдерного остеклением;

- с двойным фасадом.

По материалу заполнения непрозрачных участков стен с прозрачным защитным отделочным слоем сборной системы подразделяют на конструкции:

- с трехслойными панелями с металлической обшивкой;

- с плитами из базальтовой ваты или стеклянного штапельного волокна, расположенные на внешней поверхности стены из кирпича или бетона;

- с плитами или блоками из легких или ячеистых бетонов, является материалом стены;

- с плитами из пенополистирола или других вспененных полимерных материалов, расположенных на наружной поверхности стены из кирпича или бетона (при условии согласования с органами государственного пожарного надзора).

По количеству слоев стекла подразделяют на конструкции:

- однослойные;

- двухслойные;

- трехслойные.

По виду заполнения прослойки между слоями стекла сборной системы подразделяют на конструкции:

- воздухонаполненным;

- аргононаповнени;

- криптононаповнени;

- наполненные смесью газов.

Вентилируемая теплоизоляционно-отделочная фасадная система - это система, которая состоит из материалов облицовки (кассет или листовых материалов) и несущей подоблицовочной конструкции. Материал облицовки крепится к стене таким образом, чтобы между облицовкой и фасадной стеной оставался воздушный пространство. Это пространство необходимо для вентиляции фасада здания. Для дополнительного утепления фасада, иногда, между стеной и облицовкой может устанавливаться теплоизоляционный слой - в этом случае вентиляционное пространство остается между облицовкой и теплоизоляцией.

Вентилируемая фасадная система имеет в своей конструкции облицовочные материалы, выполняют защитно-декоративную функцию. Они защищают утеплитель, подоблицовочную конструкцию и стену здания от повреждений и атмосферных воздействий, а также внешней оболочкой здания, формирует ее эстетический облик.

Как облицовки (верхнего декоративного слоя) применяются следующие материалы:

Алюминиевые композитные панели;

Алюминиевый линейный профиль шириной 85, 150, 200, 300 мм;

Алюминиевый фасадный лист;

Керамогранитные плиты;

Фиброцементные плиты;

Стекло;

Декоративная штукатурка;

Сайдинг;

Фасадный ламинат.

В качестве теплоизоляционного слоя при монтаже вентилируемых фасадов применяют: жесткие теплоизоляционные плиты, изготовленные из минеральной ваты на основе базальтовых пород; пинополиизоциануратные плиты с облицовкой фольгой или бумагой; целлюлозный утеплитель.

Утеплитель, используемый для вентилируемых фасадов должен иметь следующие свойства:

- устойчивость к старению

- биологическая устойчивость;

- стабильная во времени и пространстве форма, монтироваться сплошным слоем, исключая возникновение "мостиков холода";

- высокой теплоизолирующей способностью;

- позволять водяному пару и влаге попадать в воздушную прослойку, предотвращая накопление конденсата в конструкциях;

- устойчивость к ветровому потоку;

- химическая совместимость с металлом подоблицовочной конструкции.

Вентилируемая фасадная система имеет в своей структуре гидро- и паробарьер, что обусловлено необходимостью защиты теплоизоляционного слоя от влаги и ветра. Это позволяет улучшить теплосберегающие свойства навесного вентилируемого фасада и способствует одностороннему прохождению водяного пара из утеплителя в воздушное пространство между защитным экраном и утеплителем. Как гидроизоляционный слой, при монтаже вентилируемых фасадов применяется высокотехнологичный мембранный материал, который сочетает в себе прочность, защитные свойства и высокую паропроницаемость.

К главным преимуществам вентилируемой теплоизоляционно-отделочной фасадной системы относятся:

- высокие тепло-, звукоизоляционные показатели;

- длительный срок эксплуатации фасада (до 100 лет, в зависимости от выбранного облицовки фасадов);

- высокие эстетические свойства - широчайший ассортимент современных облицовочных материалов и различные способы монтажа навесных вентилируемых фасадов позволяют воплотить в жизнь практически любые художественно-архитектурные решения;

- защита стены и теплоизоляции от атмосферных воздействий;

- технологические преимущества - возможность проведения монтажа фасадов круглый год независимо от сезона;

- возможность выбора различных ценовых решений в зависимости от вида и производителя компонентов фасадной системы;

- независимость облицовки от несущей стены здания, за счет чего исключено нарушение целостности облицовки при эксплуатационных изменениях в несущих стенах (трещины, проседание и т.д.);

- отсутствие специальных требований к поверхности несущей стены - ее предварительное выравнивание, система позволяет выравнивать дефекты и неровности поверхности;

- нивелирование термических деформаций;

- эффективная вентиляция стен здания позволяет создать благоприятный микроклимат внутри здания;

- повышенная пожаростойкость.

Невентилируемая теплоизоляционно-отделочная фасадная система с облицовкой тонкослойной штукатуркой. Техническая суть системы заключается в том, что на сводную несущую часть стены наклеивают утеплитель, который дополнительно закрепляют распорными шляпными дюбелями. Поверх утеплителя наносят армированный синтетической сеткой штукатурный, а затем декоративный слои. Толщина защитного штукатурного слоя - в пределах 3-6 мм.

Общий вид невентилируемой теплоизоляционно-отделочной фасадной системы с облицовкой тонкослойной штукатуркой приведены на рис.5.2.

Рисунок 5.2. Общий вид невентилируемой теплоизоляционно-отделочной фасадной системы с облицовкой тонкослойной штукатуркой

Система обеспечивает сплошное внешнее утепление с использованием минераловатных и пенополистирольных плитных утеплителей, легкая и доступная для цветного воспроизведения.

Но сегмент, который в строительстве занимает эта система утепления, не всегда оправдан. Эти системы привлекают показной простотой и относительной дешевизной, но они имеют жесткие технологические ограничения: работа при температуре наружного воздуха от + 5 ° С до + 30С, устройство имеет выполняться из жестких стационарных подмостей. В системах достаточно сложная стыковка минераловатных и пенополистирольных плит с различными коэффициентами температурных деформаций, снижает эксплуатационные качества этой системы утепления. Особенно ненадежным является устройство парапетного узла, а также рустовки фасадной поверхности с точки зрения защиты и отвода дождевых осадков. Необходимо жестко придерживаться качества поверхностей несущей части стены под наклеивания утеплителя - перепады по поверхности стен допускаются до 10 см.

Принципиальным для использования невентилируемой теплоизоляционно-отделочной фасадной системы с облицовкой тонкослойной штукатуркой является обеспечение надежности связей защитного слоя с утеплителем, путем применения армирующей сетки внутри слоя штукатурки. При этом исполнители должны иметь высокую квалификацию. Эти системы должны удовлетворять также важным требованиям конструкционной надежности, не всегда обеспечивается с учетом того, что работы по устройству систем относятся к группе скрытых и практически не могут быть проконтролированы на высоте.

Невентилируемая теплоизоляционно-отделочная фасадная система с облицовкой кирпичом. Системы данной группы выполняются общестроительными организациями в едином технологическом цикле возведения наружной стены. Облицовки выполняется лицевой или силикатным кирпичом. Используются минераловатные и пенополистирольные утеплители, а также монолитный карбонатный утеплитель. Системы ремонтопригодны.

Системы используются в домах с несущими наружными стенами, сборными и монолитными перекрытиями и в каркасно-монолитном строительстве.

Техническая суть системы заключается в устройстве наружной стены по высоте ярусами из 5 рядов одинарного кирпича. Сначала строят лицевой слой стены в 1/2 кирпича под расшивку, затем устанавливают плитный утеплитель и сводят внутренний несущий слой из кирпича или блоков. Облицовки и стена перевязываются гибкими коннекторами.

Общий вид невентилируемой теплоизоляционно-отделочной фасадной системы с облицовкой кирпичом приведены на рис.5.3.

1. Облицовочный кирпич;

2. Гибкие коннекторы;

 3. Вент. зазор;

 4. Утеплитель;

 5. Опорное перекрытия;

 6. Гидроизоляционная отсечка;

7. Стена.

Системы принципиально обеспечивают эффективное наружное утепление, но в современном исполнении имеют существенные конструктивно-технологические недостатки.

Например, в каркасно-монолитных домах ненесущие стены возводят на монолитных перекрытиях, которые выходят на фасад и создают конструктивно-технологические и теплотехнические проблемы: ненадежные стыки под перекрытием, ненормированные потери тепла через «мостики холода», не фиксируется утеплитель, архитектурная невыразительность и тому подобное. В другом варианте - облицовки и утеплителя устраивают на антикоррозионно незащищенных металлических консолях, смонтированных на торцах перекрытия, без температурных компенсаторов, что совершенно недопустимо.

Пригодность определенного вида системы к применению на конкретном строительном объекте определяют в зависимости от его назначения, после тщательного обследования и выполнения теплотехнических расчетов.

При устройстве фасадной теплоизоляции плитными утеплителями в качестве плит рекомендуется применять:

- минераловатные плиты (с гидрофобизирующими добавками или без них) марок по плотности от 75 кг / м3 до 225 кг / м3; для наиболее эффективной теплоизоляции, как правило, сначала устраивают слой (прилегающей к стене) из плит, имеющих меньшую плотность, а затем слой из плит, имеющих большую плотность и большую прочность;

- плиты с вспененного полистирола плотностью от 25 кг / м3 до 35 кг / м3;

- плиты с пеностекла плотностью от 120 кг / м3 до 160 кг / м3;

- плиты из пенополиуретана, имеющих обкладку с одной или с двух сторон по негорючего минерального материала.

Минераловатные плиты устойчивы к воздействию высоких температур, воздействию большинства химических веществ. Коэффициент паропроницаемости 480х10-6 / ч (м • ч • Па), что обеспечивает свободное выведение водяных паров. Гидрофобизаторы, которые могут применяться при их производстве, снижают капиллярное водопоглощение и насыщение их водой, содержащейся в воздухе.

Минераловатные плиты уступают пенополистирольными плитами по весу, теплопроводностью и водопоглощением.

Плиты с вспененного полистирола под воздействием влаги не теряют теплоизоляционных свойств, так как пенополистирол материал не гигроскопичен. Плиты с вспененного полистирола легкие и одновременно имеют хорошие крепкие сне характеристики. Недостатками пенополистирола являются невысокие звукоизоляционные свойства, низкий коэффициент паропроницаемости, кроме того этот теплоизоляционный материал не устойчив к воздействиям большинства органических растворителей и повышенных температур (температура свыше 80°С может привести к незначительное разрушение пенополистирола). Основным недостатком является то, что они пожароопасны (даже плиты с антипиренами). Пенополистирольные плиты значительно технологичнее чем минераловатные, нет проблем с их розразанням и шлифовкой.

Плиты с пеностекла характеризуются малой объемной массой, низкой теплопроводностью и водопоглощением, высокой механической прочностью, огнестойкостью, морозостойкостью и устойчивостью к химически агрессивным средам. Пеностекло (ячеистая стекло) является эффективным ячеистой неорганическим теплоизолятором. Плиты с пеностекла уступают по теплопроводности плитам с пенополистирола, по звукоизоляционными характеристиками уступают минераловатным плитам. Плиты с пеностекла легко поддаются механической обработке: его пилят, режут, сверлят и обтачивают. А такие свойства пеностекла, как влагонепроницаемость, устойчивость объема, гигиеничность, устойчивость к температурному и химическому воздействию обусловили широкое использование его в строительстве холодильных сооружений, теплозащиты агрегатов в нефтехимической, химической, пищевой, фармакологической промышленности не только у нас в стране, но и за границей.

Плиты из пенополиуретана, имеющих обкладку с одной или с двух сторон из негорючего минерального материала, в которых теплоизоляционным слоем является пенополиуретан с кажущейся плотностью от 40 кг / м3 до 60 кг / м3, с обкладками из минеральных материалов и защитным покрытием, которое нанесено на лицевую сторону обкладок. Обкладками могут быть магнезитовые плиты, цементно-волокнистые плиты, листы с алюминия. В качестве защитных материалов используют негорючие материалы.

Устроена фасадная теплоизоляция с плитными утеплителями требует отделки легкими и толстослойными штукатурками.

Для отделки используются сухие строительные смеси, отечественных и иностранных производителей, на полимерцементным основе и на полимерных связующих, которые устойчивы к атмосферным воздействиям (перепадам температуры, воздействию влаги и ультрафиолетового излучения).

При устройстве фасадной теплоизоляции с воздушной прослойкой и отделкой индустриальными элементами в качестве теплоизоляционного материала в основном используют минераловатные плиты. Для защиты теплоизоляционных материалов от воздействия окружающей среды используют пленочные гидрозащитные материалы. Воздушная прослойка фиксированной толщины устраивают между теплоизоляционным слоем и отделочным слоем за счет конструктивных элементов вентиляции.

При устройстве фасадной теплоизоляции с пенополиуретановой панелями используют двухслойные или трехслойные панели, в которых теплоизоляционным слоем является пенополиуретан с кажущейся плотностью от 40 кг / м3 до 60 кг / м3, с обкладками из минеральных материалов и защитным покрытием, которое нанесено на лицевую сторону обкладок. Обкладками могут быть магнезитовые плиты, цементно-волокнистые плиты, листы с алюминия.

5.1.2 Термомодернизация перекрытия и покрытия зданий

Покрытие - верхняя часть здания, защищающая помещение от атмосферных воздействий и солнечной радиации и воспринимает снеговую и ветровую нагрузку.

Кровля - верхний гидроизоляционный слой на покрытии. По конструктивному решению покрытия подразделяются:

- на стропильные, сооружаемых со значительным уклоном с линейных элементов, которые образуют чердак;

- плитные железобетонные совмещены, в которых термоизоляционный и гидроизоляционные слои устроены непосредственно по покрытию верхнего этажа, иногда такие покрытия используются для размещения оборудования или отдыха людей - террасные и "зеленые" покрытия;

- плитные железобетонные раздельные, в которых между плитами перекрытия верхнего этажа и конструкциями покрытия имеющееся пространство или чердак, который вентилируется; может использоваться для размещения инженерного оборудования;

- мансардные, в которых на стропильную или железобетонном плитном чердаке устроены помещения, предназначенные для пребывания людей.

Термомодернизации покрытия зданий можно выполнять на зданиях с совмещенными покрытиями и с чердачными, в том числе мансардные покрытия, в которых на железобетонном чердаке устроены помещения, предназначенные для пребывания людей.

Плоские кровли, выполненные из рулонных материалов составляют 55% всех кровель в Украине. Большинство из них после длительной эксплуатации имеет следующий вид (рис. 5.4).

Рисунок 5.4. Внешний вид кровли, выполненной из рулонных материалов, после длительной эксплуатации

При неудовлетворительном состоянии кровельного ковра необходимо выполнить ремонтные работы по восстановлению кровельного ковра или демонтажа существующего кровельного ковра.

При неудовлетворительном состоянии теплоизоляционного слоя, пароизоляции и защитного гидроизоляционного ковра следует демонтировать все указанные конструктивные элементы кровли, выполнить ремонт покрытия (работы выполняются при наличии значительных повреждений покрытия.

Термомодернизация покрытия зданий с такой кровлей должен предусматривать восстановление существующих битумосодержащих кровельных ковров.

Восстановление кровельных ковров может быть выполнено с применением современной технологии - с применением приборов инфракрасного облучения.

После изготовления ковра рекомендуется:

- осуществить устройство многослойного монолитного теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана;

- устроить гидрозащитная покрытия с полиуретановых мастичных материалов (например "Изофра УТГИ") или полимочевины.

Для защиты от негативного воздействия ультрафиолета облучения применяют дробленые каменные материалы группы ДКМ (зерна дробленых каменных материалов должны иметь размеры не менее 5 мм и не более 10 мм и иметь обкатанную форму).

После выполнения указанных мероприятий кровля имеет следующий вид:

     

Рисунок 5.6. Внешний вид кровли, ремонт которой выполнен с применением приборов инфракрасного облучения и с устройством многослойного монолитного теплоизоляционного покрытия из пенополиуретана

При удовлетворительном состоянии кровли, но недостаточной теплоизоляции перекрытия необходимо устроить дополнительно паро- и теплоизоляцию с последующим устройством кровельного ковра из рулонных, мембранных, мастичных материалов или устроить дополнительную теплоизоляцию с последующим устройством кровельного ковра из рулонных, мембранных, мастичных материалов.

При клеевом способе (рис. 5.7) используют горячий битум, холодные битумные мастики или специальный клей Trokal C300. Клей наносят на основание полосами, площадь которых должна составлять 20-30% от общей площади кровли.

Рисунок 5.7 - Конструктивное решение пленочной кровли Технониколь с приклеиванием материалов: 1 - железобетона плита; 2 - выравнивающая затирка цементно-песчаным раствором; 3 - грунтовка; 4 - точечное приклеивание теплоизоляционных плит мастикой «Эврика»; 5 - плиты теплоизоляционные с прочностью на сжатие не менее 0,05 МПа марки «ТЕХНО РУФ»; 6 - основной водоизоляционий ковер из полимерной пленки Loqicroof или «ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО»; 7 - защитный слой.

Механическое крепление мембраны выполняют специальным крепежными элементами защищенным от коррозии (рис. 5.8). Металлические анкеры - с достаточно большими шайбами для того, чтобы уменьшить величину сконцентрирована напряжений на пленочный материал, - размещают на определенном расстоянии от края первого полотнища и накрывают их последующим полотнищем, как это показано на рисунке

Рисунок 5.8

Конструктивное решение пленочной кровли ТехноНИКОЛЬ с механическим креплением:

1 - железобетона плита; 2 - выравнивающая затирка цементно-песчаным раствором; 3 - грунтовка; 4 - плиты теплоизоляционные с прочностью на сжатие не менее 0,05 МПа марки «ТЕХНО РУФ»; 6 - основной водоизоляционий ковер из полимерной пленки Loqicroof или «ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО»; 7 - механическое крепление.

Плоские кровли допускается утеплять как с внешней стороны (над покрытием), так и с внутренней стороны (под покрытием).

В том случае, когда проводят термомодернизации домов с чердачным крышей, где наименьшее расстояние между покрытием и кровлей более 0,5 м, теплоизоляционный слой следует устраивать на покрытии.

Термомодернизации перекрытия домов можно выполнять путем устройства теплоизоляционного слоя или устройством подогрева и теплоизоляционного слоя.

Теплоизоляцию перекрытий над неотапливаемыми подвальными помещениями и над проездами (арками) допускается устраивать как с стороны неотапливаемых помещениях так и со стороны отапливаемого помещения или с нижней стороны перекрытия (при арки).

При утеплении перекрытия между первым этажом и неотапливаемых помещениях со стороны отапливаемого помещения слой пароизоляции следует устраивать над слоем теплоизоляции перед устройством цементно-песчаной или бетонной стяжки, то есть пароизоляционный слой должен размещаться под стяжкой над утеплителем.

При утеплении перекрытия между первым этажом и неотапливаемых помещениях пароизоляционный слой должен устраиваться из стороны подвала на перекрытии под слой утеплителя.

Для устройства теплоизоляционного слоя могут быть применены минераловатные плиты, пено полистирольные плиты марки ПСБ-С, плиты с пеностекла, а также пенополиуретановые композиции с антипиреном.

При устройстве подогрева в качестве теплоизоляционного материала чаще всего используют пено полистирольные плиты плотностью не ниже

50 кг / м3.

В случае устройства теплоизоляции на бетонном основании по грунту, предусматривают устройство слоя гидроизоляции. Гидроизоляцию устраивают по бетонному основанию.

5.1.3 Замена окон и входных дверей

Для замены окон и входных дверей используют современные металлопластиковые стеклопакеты и двери с утеплением, имеющих нормативное сопротивление теплопередачи.

Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций (окон) определяется в зависимости от характеристик остекления (стеклопакетов), которое включает расстояние между слоями стекла, вида газонаполнения стеклопакета и степени черноты поверхности стекла.

Стандарт устанавливает значение сопротивления теплопередаче для стеклопакетов однокамерных и двухкамерных с газовой средой заполнения: воздушное (высушенные воздуха), Криптоновая и аргоновое.

Стандарт использует варианты остекления - листовое стандартное стекло (М1,) энергосберегающее с твердым покрытием (К); энергосберегающее с мягким покрытием - (е).

В таблице 5.1 приведены значения сопротивления теплопередаче для стеклопакетов окон со значением сопротивления теплопередачи минимально допустимого 0,6 м2 • К / Вт и выше для использования в зависимости от температурной климатической зоны Украины (по новым нормам сопротивления теплопередачи и температурных зон Украины).

Таблица 5.1

Значение приведенного сопротивления теплопередаче в зависимости от характеристик стеклопакетов и их использования в климатических зонах Украины

Даже для однокамерных стеклопакетов можно достигать нормативных значений по сопротивлению теплопередаче при использовании энергосберегающих видов стекла.

 Для отапливаемых помещений в Украине не рекомендуется устанавливать однокамерный стеклопакет. Для того, чтобы увеличить энергосбережения металлопластиковых окон чаще всего применяют двухкамерный стеклопакет с воздушными промежутками между стеклами от 6 мм до 18 мм.

Сомнения отдельных специалистов о лучших стеклопакетов с аргоном выходят из двух существенных моментов. Во-первых, с точки зрения классической физики, теплопроводность идеальных газов зависит только от их давления, то есть, что воздух, аргон - все равно. Отличие между характеристиками реальных газов и идеального газа составляет, как известно, считанные проценты. Например, для одинаковых стеклопакетов 4-16-4, один из которых заполнен аргоном, а второй воздухом, разница приведенного сопротивления теплопередаче составляет 6%. Из-за такой малой разницу, по мнению этих специалистов, никак не стоит связываться с дорогим оборудованием и баллонами, сам аргон довольно недешев. Второй отмечают специалисты - как проверить наличие аргона в стеклопакете? Без специального прибора - это невозможно!

Однако такие стеклопакеты существуют на оконном рынке, но они намного дороже обычных, с воздушной средой.

Допускается использовать другие виды окон, дверей, оконных и дверных блоков, которые не уступают по теплотехническим и физико-механическими показателями указанным выше окнам, дверям, оконным и дверным блокам, при наличии сертификатов соответствия, гигиенических заключений Министерства здравоохранения Украины.

Проектирование и монтаж заполнения оконных и дверных проемов выполняют с учетом ГОСТ-Н Б В.2.6-146.

Для заполнения монтажных зазоров используют материалы, которые обеспечивают необходимые эксплуатационные показатели швов в качестве утеплителя, при заполнении монтажных зазоров используют монтажные пены; минеральную вату; теплоизолирующие пенополиуретановые и пенополиэтиленовые жгуты; в качестве герметизирующих и гидроизоляционных материалов используют акриловые герметики; уплотнительные пароизоляционные ленты (компрессионные ленты), которые крепятся с внутренней стороны помещения, и паропроницаемые прокладки крепятся с внешней стороны фасадных стен.

5.2. Модернизация существующих инженерных сетей

На потребление энергии в здании влияют следующие факторы:

• климат;

• характеристики здания;

• система отопления;

• отношение потребителей.

Последние три фактора можно влиять с целью устранения причин, вызывающих неэффективное использование энергии.

Наиболее приемлемыми мерами снижения затрат энергии являются: улучшение теплоизоляции зданий и трубопроводов, внедрение современных средств регулирования систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, повышения эффективности работы котлов. Своевременное и качественное техническое обслуживание обеспечивает экономичность эксплуатации зданий и систем теплоснабжения в течение всего срока эксплуатации. Изменения отношения потребителей к проблемам рационального использования энергии можно достичь путем предоставления соответствующей информации и убеждения.

Первый опыт, полученный в странах Восточной Европы, свидетельствует о том, что значительной экономии энергии можно достичь путем модернизации систем теплоснабжения в жилых домах. Кроме того, замена существующей системы оплаты за энергию системой индивидуального учета фактического объема потребления позволяет экономить энергию за счет более экономного отношения к ней потребителей. Такими методами можно сэкономить до 40% энергии.

Для жилых домов Центральной и Восточной Европы характерно наличие следующих проблем:

• фиксированная оплата за отопление и пользование горячей водой на основе среднестатистических показателей;

• отсутствие эффективных средств регулирования подачи тепла.

Оснащение систем теплоснабжения современными средствами учета и регулирования позволит получить значительную экономию при относительно низких капиталовложениях и срока окупаемости. Это позволит:

• получить экономию энергоресурсов;

• улучшить тепловой комфорт;

• повысить безопасность и надежность систем;

• внедрить систему оплаты по фактическому объему потребления энергии.

Средства регулирования - это необходимый элемент любой системы отопления, позволяет оптимизировать ее работу. Современные теплогенераторы, например, низкотемпературные или конденсационные котлы, оснащаются соответствующими устройствами регулирования, находят все большее применение, поскольку они экономичны и способствуют уменьшению загрязнения окружающей среды. В качестве регуляторов используются микропроцессоры, которые повышают степень управляемости систем, позволяющих применить современные программные средства управления энергопотреблением, а также проводить регистрацию и обработку данных. Регуляторы на основе микропроцессоров и аналоговых контроллеров с успехом используются западноевропейских странах, поскольку, регистрируя расход тепловой энергии, они значительно упрощают ведение индивидуального учета потребления.

Регуляторы и приборы учета потребления энергии в системах отопления должны использоваться вместе. Если потребитель не получает информацию о фактическом объеме потребленной им энергии, то он не заинтересован в экономии энергии и своих средств с помощью устройств регулирования. С другой стороны, индивидуальный учет потребления является эффективным только тогда, когда потребитель имеет возможность регулировать расход тепла в зависимости от своих собственных нужд.

Модернизация ограждающих конструкций здания или системы отопления должна проводиться вместе с модернизацией систем регулирования, обеспечивающих уменьшение расходов тепловой энергии. В домах с низким уровнем теплоизоляции модернизация системы регулирования теплоснабжения также может принести к значительной экономии и станет первой ступенькой общей модернизации здания. Что касается модернизации самой системы отопления, то современные средства регулирования требуют установки соответствующих радиаторов и котлов.

Системы отопления и горячего водоснабжения в Украине, как и в других сопредельных государствах, были всегда объектом постоянного совершенствования, главная цель которого заключалась в выполнении задач директивных органов по снижению металлоемкости систем и трудоемкости их монтажа. Результатом такого совершенствования стало то, что сегодня мы умеем строить самые дешевые в мире отопительные системы.

Уже в 60-х годах двухтрубные системы отопления были полностью вытеснены простыми однотрубными, в которых тратилось всего 900 граммов труб на обогрев одного квадратного метра общей площади зданий, а в системах со ступенчатой регенерацией теплоты этот показатель был снижен до 740 грамм. Вместо регулирующей арматуры стали применяться очень дешевые трехходовые краны, которые практически не обращались, а после замены радиаторов конвекторами, обеспеченными примитивными заслонками для регулирования по воздуху, регулирующая трубопроводная арматура в большинстве отопительных систем вообще перестала применяться.

Для уменьшения расхода отопительных приборов расчетная температура теплоносителя в системах отопления жилых домов была нормативно установлена на уровне 105 ° С, а для большинства общественных зданий - на еще более высоком уровне, хотя столь высокие температуры на практике никогда не достигались даже тогда, когда системы теплоснабжения должны все технические и финансовые возможности для подачи нужного количества тепловой энергии.

Еще более упростили систему монтажники, оговорив для себя возможность установки отопительных приборов при стандартной длине подводки независимо от ширины окна и простенка, в результате чего радиаторы и конвекторы стали занимать удобное для монтажа, но неприемлемо с точки зрения гигиены и эстетики место.

Теперь системы отопления стали настолько простыми, что их монтаж не требует высокой квалификации рабочих и мастеров, наладка не требуется вовсе, а все эксплуатационные проблемы в большинстве случаев ограничиваются работами по ликвидации утечек, а также по включению систем осенью и исключению весной.

Однообразием и низкой эффективностью характеризуются и системы горячего водоснабжения. Приготовление горячей воды в центральных тепловых пунктах (ЦТП) связано с потерями тепла и воды в четырехтрубных тепловых сетях, прокладываемых от ЦТП к домам, а также с установкой достаточно мощных циркуляционных насосов, которые на практике включают редко, что приводит к значительным эксплуатационным потерь воды и тепла.

Оборудование тепловых вводов в большинстве зданий упрощен до уровня примитива и ограничивается, как правило, установкой нерегулируемого элеватора образца 30-х годов, сопло которого рассчитывают по разности давлений в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, а фактический коэффициент смешивания, который этот элеватор должен обеспечивать, никем не контролируется. Бойлерные горячего водоснабжения проектируются с простейшими регуляторами температуры прямого действия, которые на практике не всегда работают должным образом.

Модернизация систем отопления и горячего водоснабжения могла бы заметно уменьшить потребности Украины в топливно-энергетических ресурсах. Расчеты показывают, что резерв энергосбережения в этой области составляет около 15 млн.т условного топлива в год, - это примерно 5% общей потребности государства в топливе.

Одним из важнейших факторов уменьшения теплопотребления в зданиях имеется заинтересованность потребителей в достижении экономии. Этого можно достичь при использовании приборов учета и регулирования расхода теплоты, причем учет является определяющим фактором в этом процессе.

Чтобы убедиться в этом, достаточно обратиться к фактам недавнего прошлого, когда в начале 80-х годов директивными органами было сделано достаточно энергичная попытка внедрения в массовое жилищное строительство систем пофасадного автоматического регулирования систем отопления.

В короткое время было налажено серийное производство весьма совершенных приборов регулирования, разработаны десятки типовых проектов, выданы предписания о недопущении принятия в эксплуатацию жилых домов и общественных зданий, если они не оборудованы системами регулирования, однако на практике ничего не изменилось к лучшему, здания продолжали строиться по старому без приборов регулирования, а там, где эти приборы все же устанавливались, эксплуатационные службы их игнорировали, и все это оборудование не сэкономило ни одного килограмма топлива. Причиной этому было то, что не был задействован экономический механизм, который бы стимулировал деятельность по экономии. Такой механизм и не мог быть создан, потому что в известных постановлениях о внедрении приборов автоматического регулирования не предусматривалась установка приборов учета, без которых невозможно стимулирования процесса уменьшения потребления тепловой энергии.

5.2.1. Системы отопления и горячего водоснабжения. Устройство индивидуального теплового пункта

5.2.1.1.Система регулирования

Задачей любой регулируемой системы является поддержание постоянства какого-либо физического параметра или его изменение в соответствии с имеющейся программой. В системах отопления этими параметрами обычно является  температура внутри помещений и температура теплоносителя. Подача тепла корректируется в соответствии с потребностями, при этом используется только такое количество тепла, которое нужно для создания благоприятного климата внутри помещений.

На рис. 5.1 отражен принцип работы системы регулирования. Для поддержания желаемой комнатной температуры, пользователь регулирует вручную тепловая нагрузка радиатора с помощью терморегулятора.

Рис. 5.1. Система управления с человеком в роли "управляющего элемента"

Возможность регулирования тепловой нагрузки крайне необходима, поскольку потребности в тепле в помещении постоянно меняются в зависимости от погодных условий и требований пользователей. Обычно вместо ручного управления используется автоматическое управление (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Автоматическая регулировка температуры:

Q1-теплопотери помещения; Q2-поступление тепла солнечной энергии; Q3-теплонадження от источников внутри помещения (например источник света) Q4-теплота от радиатора; CU-регулятор; T-температурный датчик; S-прибор для установления желаемой температуры в помещении; M-прибор управления регулирующим клапаном

На тепловую нагрузку влияют тепловые потери и теплопоступления. Величина теплопотерь зависит от состояния - ограждающих конструкций здания и от разности температур наружного воздуха и воздуха помещения. Теплопоступления включают в себя солнечное тепло, а также тепло от источников света или другого оборудования и людей. Сравнивая величину желаемой комнатной температуры с фактической, при ее регулировании можно эту разницу температур свести к минимуму.

Область применения различных систем регулирования

В странах Центральной и Восточной Европы широко используются системы централизованного теплоснабжения рядом с системами центрального отопления зданий с встроенными котельными.

В системах централизованного теплоснабжения тепловая нагрузка регулируется централизованно, на источнике теплоснабжения или на центральном тепловом пункте в зависимости от температуры наружного воздуха путем изменения температуры теплоносителя. При таком регулировании невозможно учесть индивидуальные требования потребителей, связанные, например, с особыми свойствами ограждающих конструкций или желанием иметь свой микроклимат. Оснастив тепловой пункт здания местной системой автоматического регулирования, можно будет принять во внимание перечисленные требования.

Центральные системы отопления здания со встроенной котельной обычно оборудованы только средствами ручного регулирования. Эффективность этих средств ограничено из-за того, что жители редко ими пользуются. Модернизация систем с установкой средств автоматического регулирования позволит уменьшить расход топлива в котельной.

Эффективность автоматического регулирования выше там, где есть техническая возможность поддержания комфортных температур внутреннего воздуха.

В отечественных системах отопления, рассчитанных на поддержку домов допустимой температуры 18°С, которая большинством людей воспринимается как недостаточная, возможности уменьшения тепловой мощности отопительных приборов средствами автоматического регулирования ограничиваются кратковременными периодами случайных теплопоступлений от солнечного излучения или от других источников.

Еще недавно считалось, что значительное количество тепловой энергии тратится впустую в период так называемой срезки отопительного графика, то есть весной и осенью, когда в тепловых сетях поддерживалась более высокая, чем требовалось для отопления, температура воды с тем, чтобы обеспечить потребности систем горячего водоснабжения. В нынешней экономической ситуации теплоснабжающие организации, испытывающие топливный голод, практически работают без срезания графика, игнорируя потребности систем горячего водоснабжения. Кроме того, отопительный сезон начинается на 2-3 недели позже, а заканчивается раньше, чем это было раньше, а это означает, что значительная часть резерва энергосбережения, предназначенного для систем автоматического регулирования, сегодня на практике реализуется административным методом.

В этих условиях массовая установка автоматических регуляторов расхода тепла вряд ли приведет к заметным результатам, если не начать модернизацию систем по установке теплосчетчиков и создание хозяйственного механизма энергосбережения, будет заинтересовывать теплоснабжающие организации продавать тепла больше, а потребителей - покупать меньше. Только после этого массовое применение приборов автоматического регулирования в Украине станет делом реальным и выгодным.

Возможности регулирования температуры внутри помещения жителями ограничены кранами, установленными на радиаторах, а в случае с конвекторами - регулирующими заслонками. В большинстве случаев, эти устройства либо отсутствуют, либо не работают. В частности, однотрубные системы не всегда оборудованы кранами, что приводит к перегреву помещений, и единственный способ снижения температуры - это открытие окон.

Оснастив радиатор автоматическим регулятором, можно поддерживать желаемую температуру с использованием теплопоступлений.

Стоимость и уровень трудозатрат при такой модернизации в большой степени зависит от конструкции системы отопления. Для вертикальной однотрубной системы эти расходы будут больше, чем для двухтрубной.

Независимо от того, установлены регуляторы или нет, и необходимым условием эффективной работы системы является ее гидравлическая увязка, которая способствует экономии энергии, обеспечивая нужную расход теплоносителя.

Таблица5.1

Сравнение регулирующего оборудования для систем отопления жилых домов

При модернизации системы отопления средствами регулирования рекомендуется сделать автоматизацию системы горячего водоснабжения, которая включает в себя ограничение температуры воды, подаваемой и управление циркуляционным насосом.

Современные устройства для регулирования систем отопления и горячего водоснабжения, устанавливаются в котельных или на тепловом пункте системы централизованного теплоснабжения, обычно объединяются в одном регуляторе, который включает в себя накопитель данных (например, выбор температурного графика, заданной температуры в помещениях), программы включение и отключение оборудования по времени, записи измеряемых параметров (например, температуры) и программы ввода команд (например, управление вентилями, насосами, горелками), что выполняется микропроцессором.

В целом, эффективная система управления состоит из двух элементов:

• центральное управление в котельной или тепловом пункте;

• индивидуальные радиаторные средства регулирования.

Таблица 5.1 может служить руководством по применению различных типов регулирующего оборудования для систем отопления.

Центральное регулирование

Преимуществами центрального регулирования являются:

• уменьшение потерь при распределении тепла;

• повышение эффективности работы радиаторных терморегуляторов;

• уменьшение времени работы системы отопления с учетом фактических потребностей.

Уменьшение потерь при распределении тепла достигается путем снижения температуры теплоносителя в трубопроводах, которая регулируется в зависимости от фактической тепловой нагрузки здания с учетом температуры наружного воздуха и теплозащитных характеристик здания.

Дополнительная экономия может быть получена в результате снижения температуры помещений путем уменьшения температуры теплоносителя или отключение котла в периоды пониженного теплопотребления, например, в ночное время. Если нет опасности замораживания систем, эффективность работы системы отопления может быть повышена путем отключения горелок в эти периоды времени. Центральная регулировка обеспечивает эффективность работы устройств индивидуального регулирования, выполняя предварительную более грубое регулирование с последующим более точной корректировкой радиаторной терморегуляторами, диапазон индивидуального регулирования которых, таким образом, уменьшается. Функции центрального регулирования выполняет блок центрального управления.

С помощью блока центрального управления можно получить дополнительную экономию. Например, при необходимости он может выполнять функцию управления работой циркуляционного насоса, и, тем самым, экономить электроэнергию путем отключения насоса в периоды снижения тепловой нагрузки. Необходимыми элементами центрального регулирования являются:

• регулирование температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий;

• снижение температуры теплоносителя или отключения системы в те периоды времени, когда оно не нужно (например, ночью).

Существуют два типа регулирующих устройств для изменения температуры теплоносителя в системе центрального отопления.

Первый способ заключается в том, что температура воды на выходе из котла поддерживается на постоянном уровне, а температура воды в подающем трубопроводе системы отопления регулируется подмешиванием воды из обратного трубопровода. Для поддержания постоянной температуры воды на выходе из котла необходимо обеспечить соответствующее управление работой горелок

Другим способом является изменение температуры воды на выходе из котла при непосредственном управлении работой горелок. В этом случае включение, отключение и непрерывный контроль работы горелок осуществляются в зависимости от температуры наружного воздуха. Для реализации этого способа необходима специальная конструкция котла, однако при этом можно получить дополнительную экономию. Способ применим для низкотемпературных котлов, которые могут работать при низкой температуре теплоносителя. В этих котлах температура газов не опускается ниже температуры точки росы, если не предусмотрена защита от коррозии вследствие воздействия конденсата, выпадающего из продуктов сгорания. Такой тип управления позволяет повысить эффективность работы котла за счет уменьшения времени его холостой работы и потерь тепловой энергии в результате остановки котла. Таким образом, второй способ позволяет получить большую экономию по сравнению с первым.

При регулировании в соответствии с погодными условиями на тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения в качестве исполнительного механизма используются регулирующие клапаны или элеваторы.

Регулирующие клапаны могут использоваться как в системах с зависимым, так и с независимым присоединением к тепловой сети. Подача тепловой энергии корректируется в зависимости от фактической тепловой нагрузки на тепловом пункте путем изменения расхода теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения.

Регулировка с помощью элеватора используется только в системах с зависимым присоединением к тепловой сети без теплообменников, то есть там, где вода системы централизованного теплоснабжения поступает непосредственно в трубопровод здания.

С помощью элеватора обратная вода смешивается с водой из подающего трубопровода для получения необходимой температуры теплоносителя. Кроме того, вода в системе отопления здания циркулирует за счет разницы давления в трубопроводах системы централизованного теплоснабжения, и необходимость в дополнительном циркуляционном насосе отпадает.

Почти все отопительные системы жилых и общественных зданий, построенных в Украине в течение последних десятилетий, присоединенные к системе централизованного теплоснабжения, в которой центральное качественное регулирование должно обеспечиваться на источнике теплоснабжения.

Если бы температура воды в подающем трубопроводе централизованной системы теплоснабжения всегда отвечала текущей температуре наружного воздуха, то температура воды в системах отопления отвечала бы как нужно при постоянных коэффициентах смешивания на абонентских вводах, и в задачу регуляторов индивидуальных тепловых пунктов входило бы только пофасадного изменение тепловой мощности в зависимости от воздействия ветра и солнечного излучения.

Было бы правильно поддерживать температуру теплоносителя на нужном уровне именно на источнике, но реальный температурный график тепловой сети заметно отличался от теоретического.

Существовали так называемые срезки графика. Верхняя срезка административно ограничивала самую высокую температуру воды на уровне 120 или 130 ° С при расчетном значении 150 ° С, а нижняя устанавливала минимальное значение температуры в подающем трубопроводе на уровне 70 ° С, даже если по температурному графику требовалась более низкая температура. Таким образом, график выдерживался не при всех температурах наружного воздуха, а примерно в интервале температур от +4 до -12 ° С.

В настоящее время температурный график практически не выдерживается. В 1994 году верхняя срезка отопительного графика Киевской тепловой сети в связи с дефицитом топлива была директивно установлена на уровне 95 ° С, а фактическая температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети в течение зимы 1994-95 годов не превышала 85 ° С.

Казалось бы, в этих условиях регулирования температуры воды, подаваемой в систему отопления, в индивидуальных тепловых пунктах домов (ИТП) становится особенно актуальным, однако предприятия тепловых сетей не позволят выполнить такое регулирование, так как расход теплоносителя из тепловой сети ограничивается дроссельной диафрагмой, предохраняет тепловую сеть от разрегулирование, которое несомненно случилось бы, если бы каждый потребитель пытался собственным регулятором устанавливать оптимальный температурный график при общем дефиците тепловой энергии.

Поэтому на центральное регулирование в ИТР зданий, присоединенных к сетям централизованного теплоснабжения, не стоит возлагать большие надежды в части поддержания нужных температур воды в холодное время года, пока предприятия тепловых сетей находятся в кризисном состоянии.

Вместе с тем, такое регулирование может сократить затраты тепловой энергии в периоды нижней срезки температурного графика, время стояния которой, хотя и сократилось за последнее время, но все еще имеет место. Областью эффективного применения регулирования в ИТР остаются системы пофасадного регулирования, системы программного снижение тепловой мощности отопительных систем общественных зданий ночью и в нерабочие дни, а также оперативное автоматическое выключение системы отопления в теплую погоду среди зимы с включением при похолодании.

Центральное регулирования для систем отопления зданий со встроенной котельной

Ниже приводится описание основных систем регулирования для новых и реконструируемых зданий.

Рис. 5.3.Регулювання температуры с помощью управляемой горелки

CU-блок центрального управления; SI-прибор для установки заданной температуры; Т-температурный датчик; М-привод клапана; Р-насос; ti-комнатная температура, to-температура наружного воздуха; tf-температура теплоносителя tb-температура воды в котле.

Центральное регулирование по температуре помещения

Центральное регулирование по температуре помещения позволяет регулировать температуру теплоносителя в зависимости от комнатной температуры в одном из помещений здания. При этом в качестве регулирующего органа может использоваться горелка котла или смесительный клапан на трубопроводах.

Регулирования горелки котла (рис.5.3) производится в зависимости от тепловой нагрузки контрольного помещения, обычно это гостиная.

Комнатный термостатический регулятор включает, отключает или непрерывно контролирует работу горелки в зависимости от температуры, измеряемой в контрольной комнате. Значение желаемой температуры устанавливается на термостате. Если температура в комнате падает ниже установленной, включается горелка, и наоборот, если она повышается, то горелка отключается. Это означает, что отопление других помещений регулируется в зависимости от температуры внутри контрольного помещения. Предпочтительно, чтобы они были оборудованы радиаторной терморегуляторами или, по крайней мере, ручными кранами для использования теплопоступлений и компенсации различий контрольного помещения. Температура воды в котле равна температуре теплоносителя, которая обычно изменяется в пределах от 40 до 75 ° С

Такой относительно несложный способ регулирования обычно используется для систем отопления односемейных домов или для квартирных систем отопления, в которых обычно применяют малогабаритные газовые котлы, которые занимают немного места в квартире. Часто эти котлы используются и для горячего водоснабжения. Управление работой горелки может проводиться только для низкотемпературных котлов, в которых нет автоматики для поддержания минимальной температуры воды.

При применении смесительного клапана в качестве регулирующего органа (рис.5.4) температура теплоносителя регулируется в зависимости от температуры контрольного помещения, однако, в отличие от предыдущего примера, котел работает при постоянной температуре воды, например, 75 ° С Температура теплоносителя в системе отопления будет постоянно смесительным вентилем, который смешивает обратную воду с водой от котла для получения необходимой температуры теплоносителя.

 Рис.5.5.

Регулирование температуры помещений с помощью управляемой горелки

Регулирование температуры помещений в зависимости от погодных условий

                            Такое регулирование предусматривает изменение температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. В западноевропейских странах жилые дома оборудуются такими системами регулирования в сочетании с радиаторной терморегуляторами. Это позволяет рационально использовать энергию и поддерживать высокий уровень теплового комфорта. В качестве регулирующего органа может использоваться горелка котла или смесительный клапан на трубопроводах.

В первом случае температура воды в котле регулируется в соответствии с температурой наружного воздуха путем регулирования работы горелки. Температура теплоносителя в системе отопления равна температуре воды на выходе из котла и колеблется в пределах 40-75 ° С. Регулирование температуры теплоносителя производится в соответствии с температурным графиком.

                            Такой способ регулирования преимущественно используется в односемейных домах и в малоэтажных домах. Управление работой горелки может применяться только для низкотемпературных котлов, не требующих поддержания минимальной температуры воды в котле. Этот способ регулирования является вполне современным и оптимальным с точки зрения экономии энергии.

                            При применении смесительного клапана в качестве регулирующего органа (рис.5.6) температура теплоносителя регулируется в зависимости от температуры наружного воздуха, однако котел работает при постоянной температуре воды, например 75 ° С Температура теплоносителя постоянно контролируется с помощью смесительного клапана, который смешивает обратную воду с водой от котла для получения желаемой температуры.

                            Этот способ регулирования пригоден для односемейных и малоэтажных жилых домов, оборудованных обычными котлами. В сочетании со схемой управления работой горелок - это стандартное решение для западных стран.

Рис. 5.6. Регулирование температуры помещений в зависимости от погодных условий с помощью управляемого смесительного клапана и независимого управляющего устройства для горелки

Регулирование температуры помещений в зависимости от погодных условий с коррекцией по температуре в помещении

                            Этот способ объединяет в себе преимущества регулирования температуры в зависимости от погодных условий и по температуре в помещении.

                            Кроме регулирования температуры помещений в зависимости от погодных условий регистрируется температура в одной из комнат с использованием для корректировки заданной температуры теплоносителя. При таком способе регулирования температурный график автоматически корректируется в соответствии с фактической тепловой нагрузкой здания. В качестве регулирующего органа могут использоваться горелка или смесительный клапан.

                            Такой прогрессивный и удобный способ регулирования используется в зданиях с большими колебаниями тепловой нагрузки, как, например, в зданиях со значительными поступлениями солнечного тепла через большие окна. Если необходимо регулировать температуру в нескольких комнатах, то важно правильно выбрать контрольную комнату.

Рис. 5.7. Регулировка температуры с помощью управляемого горелки в зависимости от погодных условий с коррекцией по температуре помещения

Регулирования в здании котельни и общие проблемы применения автономных котельных

         Во всем мире централизованные и децентрализованные системы теплоснабжения развиваются параллельно, конкурируя между собой и внутри себя, что и обеспечивает высокий технический уровень всех устройств, используемых в этих системах. На это развитие оказывают свое влияние не только чисто экономические факторы, но и традиции, уклад жизни, национальные черты разных народов. Только этими причинами, вероятно, можно объяснить тот факт, что в Германии, во Франции и в Дании централизованные системы теплоснабжения распространены очень широко, в то время как в Великобритании и в Нидерландах, расположенных по соседству, такие системы практически не применяются.

              В Дании системы централизованного теплоснабжения применяются не только в городах, но и в сельской местности, а национальной программой энергосбережения Energy 2000 предусмотрено довести объем отпуска тепла от централизованных систем до 70%, что превысит уровень централизации в Украине, где доля ТЭЦ и районных котельных в покрытии тепловых нагрузок составляла в 1990 году 68%.

             В отличие от западных стран, теплофикация в СССР развивалась не в результате конкурентной борьбы с другими техническими направлениями, а директивно, что и породило монополизм и связанный с ним низкий уровень техники.

             Было бы неправильно монополизм одного направления изменить другим монополизмом, объявив, например, использование природного газа в автономных источниках теплоснабжения приоритетным направлением развития отопительной техники. Такая заранее заданная приоритетность не на пользу экономике, а, кроме того, она была бы убыточной в стратегическом плане, поскольку природного газа в недрах планеты осталось на несколько десятилетий, а в недрах Украины его и сейчас не хватает.

              В связи с возникшей альтернативой централизованного теплоснабжения необходимость правильно сориентировать заказчиков, органы управления и теплоснабжающие организации Украины в вопросе оптимального выбора источника теплоснабжения в тех случаях, когда есть альтернатива.

             Наиболее действенным средством эффективного использования первичной энергии топлива является объединенная выработка электрической и тепловой энергии, в процессе которой в Украине ежегодно экономится около 10 млн. т условного топлива, и централизованное теплоснабжение от ТЭЦ остается во всех случаях оптимальным.

           При наличии в достаточном количестве природного газа централизованное теплоснабжение от районных котельных в отличие от теплофикации, которая выгодна всегда может применяться при технико-экономическом обосновании с учетом сопоставления этого способа подачи энергии с устройствами автономного теплоснабжения от крышных газовых котельных.

           Представление многих людей о чрезмерных, например, до 40%, потерях тепла в тепловых сетях, основанные на внешних признаках (проталины над каналами, впечатляющие размеры подземных коммуникаций и теплокамер, где всегда тепло и т.п.), не соответствуют действительности.           Хотя истинной величины потерь никто точно не знает из-за отсутствия приборов учета у всех потребителей, однако расчеты показывают, что даже при полном отсутствии изоляции на теплопроводах, проложенных внутри непроходимых подземных каналов, их потери не превысили бы 7%, а реальные потери могут быть оценены в 3-4%. Это, однако, не так уж и мало, и в масштабе Украины через тепловые сети теряется энергия, эквивалентная 1,5 млн.т условного топлива в год. Поэтому при устройстве централизованных систем теплоснабжения рекомендуется предпринять усилия для решительного улучшения качества тепловой изоляции трубопроводов.

Автономные источники тепла на природном газе могут составить конкуренцию системам централизованного теплоснабжения от районных котельных только при применении современных газовых теплогенераторов с коэффициентом полезного действия более 90%. Применение малоэффективных местных котлов отечественного производства, работающих в составе морально устаревших нерегулируемых систем отопления с естественной циркуляцией, приводит к существенному перерасходу топлива по сравнению с любым видом централизованного теплоснабжения и поэтому не может быть рекомендовано в случаях, когда есть выбор между централизованным и местным теплоснабжением.

            При выборе системы теплоснабжения, если есть альтернативы, для каждого конкретного случая должны выполняться технико-экономические обоснования. Обобщающие расчеты показывают, что преимущественное применение централизованного теплоснабжения может быть рекомендовано в городах и поселках с относительно высокой плотностью тепловой нагрузки, соответствующей застройке домами с количеством этажей 4 и больше. Для поселков, застроенных 1-2-этажными домами, при нынешнем уровне развития отечественной техники строительства теплотрасс рекомендуется преимущественное применение автономного теплоснабжения, однако при наличии существующих источников централизованного теплоснабжения необходимо изучить целесообразность подключения к ним потребителей, расположенных в зданиях любой этажности.

          Как показывает опыт некоторых западных стран, централизованное теплоснабжение может быть эффективно и в сельской местности, однако при бесканальной прокладки труб, изолированных с применением новейших технологий.

           Однако, независимо от этих рекомендаций, задачей органов государственного управления на нынешнем этапе развития рыночной экономики Украины является всемерное поощрение строительства домов с автономными источниками теплоснабжения с единственной целью - заменить государственное финансирование теплоснабжения из обедневших бюджетных источников инвестициями заказчиков.

           Для этого необходимо расширить область разрешенного применения встроенных и пристроенных котельных, в том числе на жидком топливе, стимулировать производство эффективных теплогенераторов, постепенно ограничивать применение и, в конце концов, запретить производство неэффективной отопительной техники, широко выпускается отечественными производителями для нужд автономного теплоснабжения односемейных домов.

       В то же время неотложной стратегической задачей органов государственного управления является создание хозяйственного механизма привлечения на взаимовыгодных условиях средств заказчиков в развитие и модернизацию действующих систем централизованного теплоснабжения и создание условий, при которых теплоснабжающие организации были бы заинтересованы в расширении сферы своей деятельности, независимо от созданных в какой-то период обстоятельств, связанных, например, с недостаточными тепловыми мощностями, необходимостью перекладки отдельных участков теплотрасс или сложностями ремонта с тем, чтобы можно было в дальнейшем реализовать преимущества централизованного теплоснабжения там, где эти преимущества доказаны технико-экономическими расчетами.                                                           

                                                                              

Регулирования в индивидуальном тепловом пункте (ИТП) здания

             При регулировании в ИТР используются те же принципы, что и при регулировании систем отопления зданий со встроенными котельными. Температура помещений регулируете в зависимости от погодных условий, однако в ИТР используются другие регулирующие органы.

ИТР с зависимым присоединением тепловой сети

В таких ИТР вода тепловой сети поступает в отопительную систему, регулирование выполняется с помощью клапана на трубопроводе (рис.5.8) или регулируемого элеватора (рис.5.9).

    

Рис. 5.8. Регулирование температуры помещений в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью регулирующего клапана ИТР

Рис. 5.9. Регулирование температуры помещений в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью регулируемого элеватора

      При регулировании расхода сетевой воды с помощью регулирующего клапана температура теплоносителя в системе отопления устанавливается в зависимости от температуры наружного воздуха. Характер этой зависимости закладывают в блок регулятора. При повышении температуры наружного воздуха вентиль уменьшает расход сетевой воды и тем самым снижает температуру теплоносителя в системе отопления. Циркуляционный насос  поддерживает постоянный расход воды в системе отопления.

      Этот способ регулирования может применяться в ИТР всех типов зданий.

Установка регулирующих приборов вместо элеваторов на существующих тепловых пунктах не требует больших затрат. Современные циркуляционные насосы, которые необходимы при таком регулировании, практически не требуют технического обслуживания, они малошумные и экономичные с точки зрения потребления электроэнергии.

      При использовании регулируемых элеваторов изменяется коэффициент смешивания, и температура воды в системе отопления устанавливается в зависимости от температуры наружного воздуха.

 Этот способ регулирования может применятся на ИТР всех типов здания. Элеватор выполняет одновременно функции смесителя и циркуляционного насоса. Преимуществами способа являются низкие эксплуатационные расходы и отсутствие необходимости в установке насоса с электроприводом, однако недостатков больше. К их числу относятся сложность регулирования и пуска, небольшой диапазон регулирования и недостаточная гидравлическая устойчивость.

ИТР с независимой присоединением к тепловой сети

         На тепловых пунктах такого типа сетевая вода изолирована от воды, циркулирующей в системе отопления. Тепловая энергия от первичного контура во вторичный передается через поверхность теплообменника (рис.5.10). Такая конструкция обеспечивает независимость качества воды, циркулирующей в здании, от качества сетевой воды. Кроме того, перепады давления в системе централизованного теплоснабжения не оказывают влияния на циркуляцию воды в здании.

Рис. 5.10. Регулирование температуры помещений в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью регулирующего клапана в ИТР

        При регулировании расхода сетевой воды регулирующим клапаном температура теплоносителя в системе отопления устанавливается в зависимости от температуры наружного воздуха.

        Этот способ регулирования может быть применен на тепловых пунктах всех типов зданий. Возможно применение насоса с регулируемым числом оборотов, что позволит получить дополнительную экономию как тепловой, так и электрической энергии.

        В отечественных системах централизованного теплоснабжения системы отопления, как правило, присоединенные к тепловой сети по зависимой схеме. Основным оборудованием ИТР в зданиях остается: элеватор, и одной из актуальных задач энергосбережения является переоборудование ИТР с применением современных приборов учета и регулирования.

       Такое переоборудование будет более эффективным, если регулирование температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления будет выполняться отдельно для каждой пофасадного ветви системы (рис.5.11).

Рис.5.11. Схема ИТР здания с пофасадного регулирования системы отопления, оборудованного циркуляционным насосом

1-регулирующий клапан, 2-фасадная ветвь системы отопления, 3-циркуляционный насос, 4-расходомер теплосчетчика, 5-обратный клапан, 6-погодный бокс, 7-теплосеть, Р-регулятор, t0- датчик температуры, ТС-теплосчетчик.

  

Для того, чтобы система пофасадного регулирования работала эффективно, датчики температуры наружного воздуха должны устанавливаться отдельно для каждого фасада внутри так называемого погодного боксу в зоне, не подверженной воздействию прямых солнечных лучей (рис.5.12).

Рис.5.12. Расположение датчика температуры в погодном боксе

1-датчик, 2-корпус погодного бокса, 3-стекло, 4-черная стенка, 5-фасадная стена здания.

       При такой установке датчика система отопления уменьшит тепловую мощность практически одновременно с началом действия на фасад здания солнечного излучения, подобно тому как комната начинает прогреваться с первым солнечным лучом, проникли через окно.

       Аналогично может быть выполнена система автоматического пофасадного регулирования тепловой мощности систем отопления с регулируемыми элеваторами (рис.5.13)

Рис.5.13. Схема ИТР здания с пофасадного регулирования системы отопления, оборудованного регулируемым элеватором

1-регулируемый элеватор, 2-фасадная ветвь системы отопления, 3 погодный бокс, 4-расходомер теплосчетчика, 5-теплосеть, Р-регулятор, t0- датчик температуры, ТС-теплосчетчик

ИТР с независимой присоединением к тепловой сети

       Независимое присоединение систем отопления к тепловой сети применяется в Украине, как правило, по требованиям предприятий тепловых сетей для домов с числом этажей 12 и больше. Несмотря на целый ряд эксплуатационных преимуществ, устройство систем с независимым присоединением было скорее исключением, чем правилом, потому что обычно применялись шумные насосы и громоздкие пластинчатые теплообменники требовали сооружения специального здания технического назначения - центрального теплового пункта (ЦТП), что заметно удорожало строительство.

        С появлением на рынке Украины импортных бесшумных циркуляционных насосов, а также пластинчатых теплообменников отечественного производства возможности применения систем с независимым присоединением при расположении всего необходимого оборудования в пределах ИТР внутри здания заметно расширяются.

Регулирование тепловой мощности таких систем будет более эффективным, если оно будет выполняться отдельно для каждого фасада (рис.5.14).

Рис. 5.14. Схема ИТР здания при независимом присоединении системы отопления

1-регулирующий клапан, 2-фасадная ветвь системы отопления, 3-циркуляционный насос, 4-расходомер теплосчетчика, 5-погодный бокс, 6-теплосеть, Р-регулятор, t0- датчик температуры, ТС-теплосчетчик.

        Системы отопления с независимым присоединением к тепловой сети должны заполняться водой тепловых сетей, которая, как правило, смягчается и не окисляются на источнике теплоснабжения. Для этого предусматривают подпиточной трубопровод с насосом, если он нужен с учетом высоты здания и давлений в трубопроводах тепловой сети. Подачу воды через подпиточной трубопровод в систему рекомендуется автоматизировать. Подпиточной трубопровод должен присоединяться после расходомера теплосчетчика. При большом объеме подпитки по требованию предприятия тепловых сетей для возможности учета подпиточной воды может быть установлен водосчетчик на обратном трубопроводе в дополнение к расходомеры теплосчетчика.

Индивидуальная регулировка

       Поскольку центральное регулирование не учитывает индивидуальные требования и изменение тепловых нагрузок в отдельных комнатах, важно, чтобы все радиаторы были оборудованы индивидуальным регуляторами.

Преимуществами индивидуального регулирования являются:

• возможность использования теплопоступлений;

• удовлетворение индивидуальных требований потребителя.

Задачей индивидуального регулирования является поддержание температуры в помещении на постоянном заданном уровне путем регулирования расхода теплоносителя через радиатор.

Термостатические или, по крайней мере, ручные вентили позволяют использовать теплопоступления от людей в помещении, от освещения, электрооборудования, а также солнечное тепло. Кроме этого, появляется возможность экономить энергию, снижая температуру в помещении, и устанавливать температуру в зависимости от своих потребностей.

Опыт западноевропейских стран показывает, что при использовании термостатических вентилей вместо обычных можно сэкономить до 10% энергии, расходуемой. Значительно больше экономия может быть получена при установке термостатических вентилей на радиаторах, не оборудованных ранее любыми средствами регулирования, заставляло жителей помещений открывать окна для снижения температуры в помещении.

           Индивидуальные регулирующие органы, - ручные или термостатические, - вентили устанавливаются на входе воды в радиатор и предназначаются для регулирования расхода воды в зависимости от действительной тепловой нагрузки помещения.

          Термостатические вентили выполняют двойную функцию. Прежде всего, потребитель имеет возможность регулировать температуру в помещении в зависимости от своих потребностей, независимо от других жителей и центрального регулирования. Во-вторых, термостатические вентили автоматически поддерживают заданную температуру в помещении. Автоматические регуляторы обеспечивают наиболее эффективное управление температурой в помещении, однако с помощью вентилей ручного регулирования можно получить удовлетворительные результаты, и они широко используются.

           Термостатические регуляторы широко используются в странах ЕС, и производители этого оборудования имеют большой опыт в данной области.

          При ручном регулировании потребителю приходится часто корректировать температуру в зависимости от теплопоступлений в примищення.Качество регулирования и экономия энергии в этом случае целиком зависят от потребителя.

          Автоматическое поддержание температуры воздуха в каждом помещении на желаемом уровне - это, вероятно, лучшая возможность для  любого из потребителя, который ценит комфорт при оптимальных затратах.               Следует, однако, предостеречь от соблазна немедленной замены в отечественных отопительных системах всех неработающих или плохо работают радиаторной кранов на термостатические вентили. В данном случае речь не идет о стоимости такой замены. Возможно, средства на это где-нибудь и нашлись бы. Существенным препятствием для замены является высокое гидравлическое сопротивление термостатических вентилей, которые способны разрегулировать существующие отопительные системы, но и это препятствие в принципе можно преодолеть, если грамотно решить все технические задачи, хотя для этого тоже нужны значительные средства.

          Главным препятствием для широкого применения термостатических вентилей в существующих системах отопления является то, что эти системы изначально проектировались в поддержку недостаточной для большинства людей температуры 18 ° С. Хотя превышение этой температуры в эксплуатационных условиях в какие-то кратковременные периоды возможно, но поскольку большую часть времени люди стремятся поднять температуру, никакая автоматика с этой задачей не справится, если в систему поступает мало воды или ее температура не достаточно. В случаях, когда для ребенка или для больного необходима более высокая температура в помещении, широко практикуется Догра электронагревательными приборами, которые окажутся бесполезными при применении термостатических вентилей на радиаторах основного отопления.

             Несмотря на общий дефицит тепла в системах централизованного теплоснабжения городов, достаточно много зданий, которые отапливаются хорошо, даже с избытком. Казалось бы, в этих домах установка индивидуальных автоматических регуляторов отопления была бы целесообразна, однако есть большие сомнения в том, что при бесконтрольном расходовании тепла потребители захотят ограничить температуру в своем жилище, исходя из альтруистическое концепций общего блага. Скорее всего их поведение будет определяться известной пословицей «пар костей не ломит», а если уж станет невмоготу жарко, потребитель, установив свой термостатический вентиль на максимум, предпочтет открыть форточку и добавить свежего воздуха.

             Исходя из этих посылок, можно рекомендовать установку термостатических вентилей при строительстве новых и реконструкции старых зданий в системах отопления, рассчитанных с учетом гидравлических характеристик термостатических вентилей и обеспечивающих поддержание оптимальной температуры в помещениях при непременном условии установки квартирных приборов учета расхода тепла.

Индивидуальная регулировка в двухтрубных системах отопления

            В двухтрубных системы могут быть использованы проходные регулирующие вентили (рис.5.15).

Индивидуальная регулировка в однотрубных системах отопления

            В странах Центральной и Восточной Европы многоэтажные дома оборудованы, как правило, однотрубными системами отопления с трехходовыми кранами, которые на практике иногда не устанавливают.

            В связи с тем, что применение проходных регулирующих вентилей в однотрубных системах невозможно, были разработаны трехходовые термостатические вентили, распределяют поток теплоносителя между радиатором и байпасом.

           Большой опыт по оснащению однотрубных систем отопления (в случаях, если однотрубную систему невозможно заменить двухтрубную) термостатическими вентилями полученный в бывшей ГДР, и эти регуляторы пользуются сейчас большим спросом в Восточной Германии.

Стояк однотрубной системы с трехходовым краном и байпасом представлен на рис.5.16.

Регулирования систем горячего водоснабжения

           В этом разделе рассматривается регулирования систем горячего водоснабжения в ИТП и во встроенных котельных.

Так называемые открытые системы централизованного теплоснабжения, применяемые в ряде стран Центральной и Восточной Европы, в которых сетевая вода используется для горячего водоснабжения, рекомендуется в дальнейшем не применять, так как они не могут быть оборудованы эффективными средствами регулирования. Необходимым условием эффективной работы регуляторов является гидравлическая устойчивость системы, которая не может быть обеспечена из-за непредсказуемого потребления горячей воды для бытовых нужд.

Рис.5.17. Горячее водоснабжение от котла и бака-аккумулятора

Использовать в таких системах чувствительные приборы регулирования не представляется возможным, не говоря уже о том, что горячая вода в этих системах загрязнена и непригодна для питья.

Системы горячего водоснабжения оборудуются скоростными водоподогревателями, а также могут иметь баки-аккумуляторы. Скоростные водоподогреватели не требуют больших капиталовложений, в отличие от баков аккумуляторов, рекомендуемых для жилых домов, так как при этом снижается тепловая мощность ИТР или котла.

Горячее водоснабжение от отопительного котла

Средства регулирования системы горячего водоснабжения должны выполнять следующие функции:

• приоритетное для системы горячего водоснабжения регулирования;

• регулирование температуры горячей воды в баке аккумуляторе (например, 60 ° С);

• управление насосом бака-аккумулятора

• управление циркуляционным насосом по времени.

Рис.5.18. Система горячего водоснабжения со скоростным водонагревателем ИТП

         При пиковом водозаборе регулятор обеспечивает приоритетную подачу тепла в бак-аккумулятор, при этом насос бака-аккумулятора включается, а насос системы отопления отключается. В течение относительно короткого промежутка времени радиаторы не получают достаточной тепловой энергии, однако, благодаря тепловой инерции здания, температура внутри помещений остается неизменной. Температура воды в резервуаре не должна быть больше 60 ° С во избежание образования накипи и для снижения тепловых потерь. В ночной период времени, когда горячая вода не нужна, реле времени отключает циркуляционный насос, снижая потребление электроэнергии и уменьшая потери тепла. Управление всей системой отопления и горячего водоснабжения осуществляется одним регулятором - блоком центрального управления.

       Для горячего водоснабжения может использоваться скоростной водоподогреватели в сочетании с котлом. Эта схема представлена на рис.5.18, где вода поступает на водоподогреватели из системы централизованного теплоснабжения, но может поступать и от котла.

Горячее водоснабжение от ИТР

       Система горячего водоснабжения, изображена на рис.5.17, может применяться и в ИТР, при этом для регулирования температуры воды в баке вместо насоса может использоваться трехходовой смесительный или проходной вентиль, регулирующий расход сетевой воды. Эта схема широко применяется в странах Центральной и Восточной Европы, при этом водоподогреватели подключается последовательно к системе отопления помещений. Температура воды регулируется клапаном, установленным на трубопроводе сетевой воды.

           Горячая вода для бытовых нужд жилых и общественных зданий готовится, как правило, в центральных тепловых пунктах (ЦТП), где устанавливаются повышающие и циркуляционные насосы и скоростные водоподогреватели, соединенные трубопроводами по двухступенчатой смешанной схеме, при которой в нагревательный контур водоподогревателя первой степени подается вода, отдав свое тепло в водоподогревателей второй степени, смешанная с водой из обратного трубопровода системы отопления (рис.5.19).

Рис.5.19. Схема приготовления горячей воды в ЦТП

1- теплосеть, 2-городской водопровод, 3-система отопления, 4-система горячего водоснабжения, 5-водоподогреватели первой степени, 6-водоподогреватели второй ступени, 7 циркуляционный насос, 8 - расходомер теплосчетчика, 9 - водосчетчик, 10-регулирующий клапан , Р-регулятор, t0- датчик температуры, ТС-теплосчетчик.

 Двухступенчатая смешанная схема позволяет более полно использовать температурный потенциал сетевой воды, благодаря этому возвращается на ТЭЦ или в районную котельную с относительно невысокой температурой, способствует уменьшению потерь в сетях и более экономного производства электрической энергии на ТЭЦ.

         Эффективное приготовления горячей воды возможно, если будет исправно работать регулирующий клапан, а циркуляционный насос будет подавать достаточный объем воды в любое время суток.

         В ЦТП обычно устанавливают простейшие регуляторы температуры прямого действия, работающие от давления воды в трубопроводах тепловой сети по сливной и беззливний схемах. При хорошей эксплуатации такие регуляторы работают достаточно надежно, хотя точность регулирования оставляет желать лучшего. На практике, однако, беззливна схема почти не применяется, а схема со сливом воды, вызывает заметные потери сетевой воды, тоже работает не везде. В этих условиях работа системы горячего водоснабжения становится причиной значительных потерь тепловой энергии.

        Другой причиной потерь является недостаточная или чрезмерная циркуляция воды в системе горячего водоснабжения. Автоматика здесь не предвидится даже при проектировании, а на практике циркуляционные насосы часто вообще не включают, и люди вынуждены сливать в канализацию много холодной воды, прежде чем польется тепла. Вместе с тем, именно из-за шумных циркуляционных насосов горячую воду готовят в достаточно дорогой отдельно стоящем сооружении ЦТП, а не в подвале дома, которому эта вода нужна.

Рис. 5.20. Схема системы горячего водоснабжения с естественной циркуляцией и бойлерной в ИТР здания

1-теплосеть, 2-городской водопровод, 3-система отопления, 4-циркуляционный водоподогреватели, 5-водоподогреватели первой степени, 6-водоподогреватели второй степени, 7-дроссельная диафрагма, 8-расходомер теплосчетчика, 9 водосчетчик, 10-регулирующий клапан, 11-полотенцесушитель в ванной комнате, 12 - квартирный введение горячей воды, Р-регулятор, t0- датчик температуры, ТС-теплосчетчик.

Теперь, когда есть техническая возможность применения компактных пластинчатых теплообменников и бесшумных импортных насосов, можно устраивать бойлерные горячего водоснабжения в подвалах, что было бы гораздо дешевле, чем строить ЦТП и прокладывать от них четырехтрубную теплосеть, которая является наиболее уязвимым местом при эксплуатации, так как она в наибольшей степени подвержена коррозии. Накопленный в самые последние годы положительный опыт устройства бойлерных в нескольких десятках киевских жилых домов подтверждает эффективность такого технического решения, тем более, что в этих бойлерных вообще нет циркуляционного насоса, а постоянное движение воды в циркуляционном контуре горячего водоснабжения организовано при естественном побуждении (рис. 5.20 ).

Рис. 5.21. Возможная схема приготовления горячей воды в ЦТП после модернизации

1 - теплосеть, 2 - городской водопровод, 3 - система отопления, 4 - система горячего водоснабжения, 5 - водоподогреватели первой степени, 6 - водоподогреватели второй степени, 7 - аккумулятор горячей воды, 8 - расходомер теплосчетчика, 9 - водосчетчик, 10 - регулирующий клапан, 11- циркуляционный насос горячего водоснабжения, 12 - насос системы аккумуляции, Р - регулятор, t0 - датчик температуры, ТС - теплосчетчик.

            В часы, когда не расбирают воду, регулятор Р закрывает клапан 10 и через дроссельную диафрагму 7 до специально установленным в подвале каждой секции жилого дома циркуляционным теплообменникам 4 начнет поступать необходимое количество сетевой воды, в результате чего вода в контуре горячего водоснабжения подогреется и под действием возникшего природного давления устремится вверх, а на несколько градусов остывший в полотенцесушителях 11 вода из водоразборных стояков снова поступит в теплообменники 4 для подогрева. В часы усиленного водоразбора, когда клапан 10 будет открыт полностью, циркуляционные теплообменники 4 обогреваться практически не будут, зато водоразборные стояки получать воду и сверху, и снизу, благодаря чему потери давления в трубопроводах уменьшатся.

           Такие схемы могут применяться при строительстве новых или реконструкции старых зданий, однако существующие ЦТП должны модернизироваться, их оборудование должно заменяться современными изделиями, способными уменьшить потребление энергии и повысить общую эффективность систем централизованного теплоснабжения. В этом плане было бы целесообразно постепенно заменить существующие кожухотрубные водопидигривникы компактными пластинчатыми теплообменниками, а на освободившихся площадях установить теплоизолированные емкости горячей воды, включив их в схему таким образом, чтобы уменьшить пиковые нагрузки на тепловую сеть (мал.5.21). Расчеты показывают, что при модернизации всех киевских ЦТП по схеме с аккумуляторами горячей воды можно было бы уменьшить пиковые нагрузки на тепловые сети и источника централизованного теплоснабжения настолько, что здания, которые планируется построить в городе в течение ближайших 6-7 лет, обеспечивались бы теплом без увеличения мощностей на ТЭЦ и в котельных и без увеличения пропускной способности магистральных тепловых сетей.

5.2.1.2. Оплата энергии по объему ее потребления

                Такая система оплаты стимулирует жителей на эффективное и экономное потребление тепловой энергии и горячей воды, и это достигается путем индивидуального учета потребляемой тепловой энергии в многоэтажных жилых домах. Широкое внедрение системы оплаты по фактическому объему потребления, основанной на индивидуальном учете в жилом доме, позволило сэкономить 15% энергии по сравнению с жилыми домами, не оборудован средствами индивидуального учета. Соответственно, были сэкономлены и средства жителей. В Германии и Швейцарии законодательством оговаривается, что оплата за потребленную энергию начисляется потребителям в соответствии с фактическим потреблением. Такой же закон существует и во Франции, однако он применяется только для зданий, построенных после 1985 В Нидерландах и Дании существуют официальные рекомендации по использованию теплосчетчиков и других расходомеров, и более 80% потребителей платят только за фактическое потребление.

             Эффективная система оплаты за фактические объемы потребления энергии включает в себя четыре основных компонента:

1. Учет общего теплопотребления здания;

2. Определение доли потребления тепла, приходится на каждую квартиру, от общего объема потребления;

3. Отдельный учет потребляемой горячей воды по каждой квартире;

4. Методика определения объема энергопотребления каждой квартиры и составления счета на оплату.

             В основе системы начисления платы на базе индивидуального учета энергопотребления является регистрацию количества энергии, которым обеспечивается определенная здание. Для зданий, присоединенных к системе централизованного теплоснабжения, тепловая энергия, поступающая учитывается с помощью теплосчетчика, установленного на вводе в дом. В домах со встроенной котельной общее количество потребленной тепловой энергии определяется по количеству сожженного в котлах топлива. В большей части многоквартирных домов разводка трубопроводов не позволяет производить квартирный учет потребления тепловой энергии. В этом случае для определения расхода тепловой энергии каждой квартирой используются счетчики-распределители, установленные на всех радиаторах.       Для жилых домов с небольшим количеством квартир может использоваться система централизованного учета общего количества потребляемой тепловой энергии с распределением платежей пропорционально площади каждой квартиры. Теплосчетчики и счетчики-распределители должны надежно устанавливаться и защищаться от повреждения.

          Эта тема (оплата энергии по объему ее потребления) является, несомненно, ключевой в реализации всех программ, и можно с уверенностью предположить, что, если не удастся создать в Украине хорошо работающий хозяйственный механизм, стимулирующий энергосберегающую активность всех организаций и всех граждан, то ни будет достигнуто на самом деле никакой экономии энергоресурсов. Технической основой для создания такого хозяйственного механизма является учет расходования тепловой энергии и организация системы оплаты за тепловую энергию по объему ее потребления.

          Психологически важно, чтобы учет был организован на возможно более низком уровне потребления. Мы можем прочитать в газетах об объеме платежей в миллиардах долларах, которые Украина тратит на покупку газа за рубежом, но никто из граждан не примеряет эти суммы в свой семейный бюджет. Никакого резонанса в сознании каждого из нас не вызовет информация об объеме платежей за топливо, выполняемых на уровне города или городской ТЭЦ. Можно предположить, что знание величины потребления тепловой энергии, зафиксированной теплосчетчиком, установленным на вводе тепловой сети в типичном многоэтажном жилом доме, вряд ли будет побуждать жителей этого дома на деятельность по утеплению своих квартир, даже если показания теплосчетчика лягут в основу общего платежа, будет распределяться между собственниками квартир пропорционально их площади. И только квартирный учет может стать основой экономного расходования энергии гражданами, которые получат возможность своей личной энергосберегающей поведением непосредственно влиять на бюджет своей семьи.

теплосчетчики

              Теплосчетчик определяет расход тепловой энергии путем непрерывного измерения расхода воды и разности температур в подающем и обратном трубопроводах. Теплосчетчик устанавливается на вводе трубопроводов системы централизованного теплоснабжения в здании.

Для измерения расхода воды наиболее широко применяются механические расходомеры и дифференциальные манометры. Для получения точных данных необходимо периодически проводить проверку эти устройств.

Счетчики-распределители

             Счетчики-распределители не могут определить действительное количество потребленной тепловой энергии и поэтому используются только в том случае, когда общее потребление тепловой энергии в здании учитывается с помощью теплосчетчика, установленного в ИТР системы централизованного теплоснабжения, или когда общее потребление энергии определяется по количеству топлива, затраченного встроенной котельной.

С помощью счетчиков-распределителей, которые устанавливаются на каждом радиаторе, проводится разбивка общего потребления тепловой энергии между квартирами. В основном используются два основных типа счетчиков-распределителей:

• Испарительные счетчики-распределители;

• Электронные счетчики-распределители.

В испарительном счетчике используется принцип испарения специальной жидкости под воздействием температуры радиатора. По количеству выпаренной течение отопительного сезона жидкости производится начисление оплаты за использованную тепловую энергию.

Для начисления оплаты с использованием электронных счетчиков учитывается температура радиатора и температура воздуха внутри помещения.

Последние несколько лет отмечены началом производства теплосчетчиков в Украине, освоено уже несколькими предприятиями. Специальные службы Госстандарта Украины подвергают тщательным испытаниям на точность измерений все предлагаемые разработчиками модели, и многие из них уже имеют необходимые сертификаты. Согласно новых строительных норм ввода тепловых сетей во все здания должны проектироваться с теплосчетчиками.

Теплосчетчик состоит из расходомера, устанавливаемого по принятым в Украине Правил учета тепловой энергии на подающем трубопроводе теплового ввода в дом, датчиков температуры, устанавливаемых на подающем и на обратном трубопроводах, и тепловычислителя, где производятся вычисления и высвечивается необходимая информация. Наиболее сложным элементом теплосчетчика остается расходомер. Кроме механических расходомеров и дифманометров, находят применение ультразвуковые и индукционные расходомеры.

Возможности микропроцессорного тепловычислителя могут использоваться не только для вычисления величины теплопотребления, но и для регулирования тепловой мощности систем отопления и горячего водоснабжения. В этом случае функции теплосчетчика ТС и регулятора Р могут объединяться в одном устройстве, как это выполнено в одном из демонстрационных проектов в Киеве (рис.5.22).

Рис.5.22. Система отопления с теплосчетчиком в ИТР и счетчиками-распределителями на каждом радиаторе

Теплосчетчики, устанавливаемые на вводе в здания и соответствуют требованиям ГОСТа, являются приборами коммерческого учета, по которым определяется сумма платежей за тепловую энергию. Эти платежи должны быть распределены между квартирами жилого дома.

Теплосчетчики в квартирах обошлись бы слишком дорого, поэтому необходимы устройства для распределения суммы платежей с учетом количества потребляемой квартирами тепловой энергии.

В некоторых странах применяются радиаторные тепломеры испарительного типа, позволяющие приблизительно распределить общее теплопотребление между квартирами дома. Для этого существуют соответствующие службы, которые периодически снимают показания тепломеров и по специально разработанной методике вычисляют количество затраченного за отопительный сезон тепла. Такой способ не является перспективным для Украины по причинам, связанным с привычками граждан менять отопительные приборы в своих квартирах и свободно обращаться с оборудованием, особенно, если оно не слишком жестко закреплено и работает против семейного бюджета.

Вместо таких несовершенных приборов учета, которыми являются испарительные тепломеры, в строящихся и реконструируемых жилых домах можно рекомендовать установку гарячеводяних водосчетчиков на квартирных вводах систем отопления. Хотя водосчетчик не может служить для коммерческого учета расхода тепла, но при двухтрубной квартирной отопительной системе (рис.5.23) и количественном регулировании расхода воды через отопительные приборы данные счетчика могли бы быть использованы для распределения между квартирами общей потери тепла, измеренного теплосчетчиком на вводе теплосети в дом.

Проектирование квартирных отопительных систем по схеме б) рис 5.23б) является вынужденным для применяемых типовых строительных конструкций жилых домов, в которых недостаточно места для прокладки по квартире двух горизонтальных сборных трубопроводов, в то время как один полудюймовых трубопровод можно с успехом проложить по плинтусу, который проходит по периметру комнат, в том числе и под порогом балконной двери.

Рис.5.23.Схемы систем отопления с квартирного учета и регулирования тепловой энергии

а) схема с двумя сборными квартирными трубопроводами,

б) схема со сборным обратным трубопроводом

1- радиатор, 2 термостатический радиаторный вентиль, 3-счетчик горячей воды.

Счетчики расхода горячей воды

Учет потребления тепла системой горячего водоснабжения, проводится обычно путем измерения количества воды, нагревается. Поскольку температура горячей и холодной воды практически неизменна, делать измерения температуры воды не требуется. Обычно для этих целей используются механические водосчетчики, которые применяются как для квартирного, так и для общего учета расхода горячей воды в ИТП или во встроенной котельной. В случае централизованного учета достаточно измерять расход холодной воды на входе в водоподогреватель.

начисление оплаты

Если есть счетчики, можно определить количество тепловой энергии, которое было фактически потреблено каждой квартирой и, соответственно, сделать начисления оплаты за использованную тепловую энергию каждому потребителю.

Общие расходы на потребление тепловой энергии делятся на расходы на отопление и затраты на горячее водоснабжение в соответствии с показаниями счетчиков теплового пункта или котельной. Затем проводится разбивка общих расходов на горячее водоснабжение между квартирами на основе показаний квартирных счетчиков. Общие расходы на отопление делятся на две части, одна из которых зависит от количества использованной энергии, а вторая - не зависит. Доля второй части составляет обычно 30-50% и включает в себя:

• расходы на теплопотери трубопроводов и котла;

• эксплуатационные расходы, включая техническое обслуживание.

Кроме того, за счет другой части расходов частично компенсируются различия в расположении квартир в доме, связанные, например, с неблагоприятным размещением некоторых помещений в торцевых стен, а также взаимно учитываются тепловые потери и теплопоступления через внутренние стены между соседними квартирами.

Доля общих расходов, не зависит от количества использованной энергии, определяется между квартирами пропорционально их площади.

Доля общих расходов, зависит от количества использованной энергии, распределяется между квартирами в соответствии с показаниями счетчиков-распределителей. Снятие показаний счетчиков-распределителей и начисления оплаты осуществляется, как правило, одной и той же фирмой, которая должна обладать соответствующим опытом.

В теплопунктах домов или в ЦТП, оборудованных водоподогревателями горячего водоснабжения, включенными по двухступенчатой смешанной схеме (рис. 5.19, 5.20), трудно измерить средствами приборного учета количество тепла, затрачиваемое на подогрев воды, так как в теплообменники каждой ступени подается неодинаковое количество нагревательных воды . Поэтому распределение общего расхода тепла, измеренного теплосчетчиком ТС, установленным на вводе тепловой сети, между системами отопления и горячего водоснабжения определяют расчетно, используя данные водосчетчиков, один из которых установлен на трубопроводе водопроводной воды на входе в водоподогреватель первой степени, а второй - на циркуляционном трубопроводе , а также термометров, установленных на трубопроводах холодной, горячей и циркулирующей воды. Недостаточная точность такого расчета не является большим недостатком, поскольку речь идет лишь о распределении платежей внутри одной и той же группы потребителей (например, жителей квартир) за различные услуги одной и той же теплоснабжающей организации. При необходимости более точного распределения можно было бы установить в теплопункте на магистральных трубопроводах системы отопления еще один теплосчетчик, и тогда расход тепла системой горячего водоснабжения могла бы исчисляться как разница показаний двух теплосчетчиков.

При подаче горячей воды от ЦТП до нескольких зданий на вводе трубопроводов горячего водоснабжения в каждом из этих домов должны устанавливаться водосчетчики на подающем и циркуляционном трубопроводах для того, чтобы была возможность распределить общую сумму платежей за горячее водоснабжение между потребителями, расположенными в разных зданиях.

В жилых домах должны устанавливаться водосчетчики на квартирных вводах (рис.5.20). Это требование применительно к жилых домов, строящихся и реконструируемых закреплена действующими в Украине с 1995 года строительными нормами.

Действующий порядок платежей за отопление в зависимости от отапливаемой площади квартир и за горячее водоснабжение в зависимости от числа жителей никак не стимулирует граждан на экономное расходование энергии.

По мере установки в здании необходимого количества приборов учета должен вводиться новый порядок оплаты с определением общей суммы платежей за тепловую энергию по показаниям теплосчетчика коммерческого учета и распределением этой суммы пропорционально показаниям квартирных приборов учета.

Разработанной для распределения платежей методике предполагается ввести специальные коэффициенты, учитывающие расположение каждой квартиры в доме, с тем, чтобы ее владелец платил только за тепловой комфорт, а не за неудачное расположение квартиры, например, у торцевой стены дома или над холодным проездом. Подобным же образом методика учитывает и удаленность квартиры от водоподогревателя горячего водоснабжения. Температура горячей воды, поступающей на водоразбор в отдаленной от водоподогревателя квартире, будет ниже, чем в квартире, расположенной вблизи ИТР, и жители отдаленной квартиры будут вынуждены для одних и тех же процедур тратить больше воды из системы горячего водоснабжения, чем их соседи. При введении соответствующих коэффициентов к сумме платежей жители отдаленных от водоподогревателя квартир не будут подавлены экономически.

5.2.1.3. проблемы эксплуатации

Современные средства регулирования включают в себя сложные элементы, и для их надежной и безотказной работы требуется квалифицированное техническое обслуживание. Если, например, снижена температура ночью будет поддерживаться в течение короткого срока, чем это возможно, или регуляторы будут настроены на более высокую температуру, чем это нужно, то потенциальные возможности энергосбережения будут использованы не в полной мере. Техническое обслуживание средств регулирования должно проводиться квалифицированным персоналом или фирмой.

Перед установкой любой системы регулирования необходимо удостовериться в возможности получения запасных частей к этой системе и наладить контакт с ее производителем. Периодически, например, ежемесячно, необходимо проводить следующие проверки:

• настройку работы оборудования, например, вентилей, насосов;

• установку температурных режимов;

• программирование времени включения и отключения оборудования.

Постепенное насыщение систем инженерного оборудования зданий сложной техникой и приборами очень скоро поставит перед эксплуатирующими организациями такие проблемы, которые они при нынешнем очень низком уровне их технического оснащения и кадрового обеспечения просто не смогут решить должным образом, и тогда все финансовые вложения в технику энергосбережения будут не просто напрасными - они станут причиной целой серии дополнительных ненужных расходов, инициированных некомпетентными эксплуатационными службами.

Установка, например, только квартирных счетчиков в системе горячего водоснабжения жилого дома потребует от эксплуатационных служб примерно таких постоянных и непривычных для них усилий:

• обеспечение постоянной работы циркуляционного насоса с автоматическим включением резервного агрегата, потому жители не станут платить за 10-минутный слив холодной воды перед тем, как из горячего крана начнет идти теплая вода;

• более строгий контроль за поддержанием нормируемой температуры в подающем трубопроводе системы горячего водоснабжения, так как жители очень скоро поймут, что они не должны платить за 40-градусную воду по той цене, которая рассчитывается исходя из минимальной нормативной температуры в водоразборных кранов 50 ° С ;

• наблюдение за состоянием смесительной арматуры в квартирах, так как наличие в доме хотя бы одного смесителя, перепускают воду из холодного водопровода в систему горячего водоснабжения или наоборот, нарушит всю систему учета;

• надзор за квартирными водосчетчиками, которые исправностью, предоставление услуг, связанных с эксплуатацией счетчиков, их ремонтом и заменой, снятием показаний и т.п.

При эксплуатации систем отопления с квартирными приборами учета и автоматическими регуляторами в квартирах и тепловых пунктах объем дополнительных для эксплуатационных служб работ будет еще больше.

В недавнем прошлом при оценке тех или иных систем инженерного оборудования зданий в актив этим системам записывалась их простота, и, если при этом произносились слова "система не требует никакой эксплуатации", то это звучало почти как высшая ее достоинство. Сейчас этот стереотип должен быть разрушен, потому что совершенные инженерные системы требуют эксплуатационного обслуживания на совершенном уровне.

Влияние поведения потребителей тепла

При модернизации здания с установкой систем регулирования и введения порядка оплаты за тепловую энергию по фактическому объему ее потребления необходимо провести соответствующий инструктаж потребителей.

Их надо ознакомить с правилами поведения со средствами регулирования, например, термостатическими вентилями, для того, чтобы они ими периодически пользовались. Экономить энергию можно даже с помощью ручных радиаторной кранов при условии, что жители ними постоянно пользуются для поддержания желаемой температуры в помещении.

В настоящее время плата за тепловую энергию начисляется пропорционально общей площади квартиры. Если оплата за энергию будет начисляться с учетом фактического объема потребления, то необходимо проинформировать об этом всех потребителей. При этом важно, чтобы квитанция на оплату была составлена в простой и доступной форме для того, чтобы убедить потребителей в отсутствии какого-либо обмана.

К этой работе должны привлекаться только надежные и опытные организации.

Нынешнее поведение отечественных потребителей тепла можно оценить как расточительное. Особенно много тепла теряется бесполезно в системах горячего водоснабжения. В Украине один человек тратит до 120 литров горячей воды в сутки. Это едва ли не самый высокий в мире норматив водопотребления, и он вполне соответствует привычкам населения, сложившимся за многие десятилетия бесконтрольного разбазаривания общественной собственности. Не секрет, например, что многие хозяйки оставляют в кухонных мойках на длительное время орошаемый горячей водой грязную посуду. В результате обычная семья из 4-х человек за один только неделю сбрасывает в канализацию теплоту, эквивалентную энергии, содержащейся в 20 литрах бензина.

Некоторую роль в изменении поведения людей могли бы сыграть информационные кампании, проводимые средствами массовой информации, однако представляется, что кардинальным образом поведение граждан могло бы трансформироваться от расточительства к бережливости только после реализации мероприятий по внедрению приборов учета и платежей за энергию по показаниям этих приборов.

Организация работы по улучшению систем регулирования

В этом разделе речь пойдет об организации работ по устройству систем регулирования и введению порядка оплаты за тепловую энергию по фактическим объемам ее потребления.

Общая оценка здания и системы отопления

Прежде всего необходимо провести анализ существующего состояния здания и системы отопления.

а) Энергетический аудит здания

Анализ имеющегося объема потребления энергии включает в себя следующее:

• определение необходимого годового уровня теплопотребления и его сопоставление с фактическим с помощью показаний счетчиков или по количеству использованного топлива;

• определение уровня тепловых потерь (теплопотери через окна, наружные стены и т. Д. Или, например, из-за отсутствия средств регулирования);

• определение дефектов в конструкции здания.

После этого необходимо рассмотреть различные варианты модернизации с учетом возможной экономии энергии и экономической целесообразности, включая:

• совершенствование ограждающих конструкций здания;

• совершенствование системы отопления.

Следующим этапом необходимо провести детальную оценку системы отопления перед внедрением средств регулирования.

б) Испытания существующих систем отопления и горячего водоснабжения:

• выполнение или проверка имеющихся расчетов тепловых нагрузок и расхода воды в системе отопления;

• обследование трубопроводов на возможность установки радиаторных регуляторов (в трубопроводы однотрубных систем отопления нужно внести изменения)

• проверка гидравлической увязки;

• проверка качества воды (особенно на тепловых пунктах с зависимым присоединением к тепловой сети);

• обследование размеров и типов радиаторов возможность установки системы регулирования в зависимости от погодных условий и счетчиков-распределителей;

Выбор характеристик регулирующего оборудования и порядка учета расхода тепловой энергии

Необходимо проанализировать все мероприятия, которые планируются в ходе модернизации системы отопления. Как правило, чем эффективнее система регулирования и учета потребления тепловой энергии, тем выше капиталовложения на ее установку.

а) Выбор блока центрального регулирования.

В качестве блока центрального регулирования рекомендуется два основных типа оборудования:

1. Автоматическое центральное управление, что выполняет следующие функции:

• регулирование температуры в системе отопления по температурным графикам в зависимости от погодных условий;

• программное снижение температуры в системе отопления (например., В ночное время).

2. Современные системы автоматического центрального регулирования, выполняют, кроме перечисленных, следующие функции:

• коррекцию температурного графика по фактическим потребностям дома в тепле;

• вычисления оптимальных для включения и отключения системы отопления периодов времени.

б) Выбор необходимого регулирующего оборудования для котельной или теплового пункта.

Для систем отопления здания со встроенной котельной существуют два основных типа оборудования, характеризующихся разной стоимости:

1. Управляемый смесительный вентиль (может использоваться для существующего обычного котла)

2. Управляемый горелка (только для низкотемпературного котла), что позволяет получить дополнительную экономию тепловой энергии

Для ИТР зданий существует возможность выбора оборудования, перечисленного ниже в порядке увеличения стоимости:

• установка регулируемого элеватора, не требует больших изменений в системе отопления при замене существующего элеватора;

• установка регулирующего клапана и циркуляционного насоса, требующих внести определенные изменения, однако обеспечит безотказную работу;

• установка компактного ИТР, оборудованного необходимой арматурой, средствами регулирования и счетчиками.

в) Выбор радиатора регуляторов.

В зависимости от стоимости существуют три основных способа модернизации:

• обеспечение работоспособности существующих радиаторной регуляторов, не потребует существенных капиталовложений;

• установка ручных вентилей, если потребители будут ими правильно и регулярно пользоваться;

• установка терморегуляторов, требующих максимальных капиталовложений, однако позволит получить наибольшую экономию

г) Выбор средств регулирования горячего водоснабжения.

Как правило, работа центральной системы горячего водоснабжения регулируется с выполнением следующих функций:

• приоритетное регулирование горячего водоснабжения;

• регулирование температуры воды системы горячего водоснабжения;

• управление насосом бака-аккумулятора

• управление циркуляционным насосом.

д) Уточнение сопутствующих мероприятий.

Уточнение изменений, которые необходимо внести в трубопроводы:

• гидравлическая увязка и установка клапанов для увязки;

• установка запирающих участков и трехходовых кранов в однотрубной системе отопления.

Уточнение необходимых изменений, которые необходимо осуществить в тепловом пункте или в котельной, например, установка теплообменника или низкотемпературного котла.

е) Определение экономической эффективности планируемых мероприятий по модернизации.

Проведение детального анализа экономической эффективности отобранных систем регулирования.

Перепроектирование систем регулирования в случае их неэффективности с учетом цен на энергоносители (например, использование ручных вентилей вместо терморегуляторов).

е) Выбор счетчиков и системы оплаты за тепловую энергию по фактическому объему потребления.

Выбор приемлемого способа учета потребления тепловой энергии:

1. общий учет потребления тепловой энергии всем домом с помощью теплосчетчика, установленного в тепловом пункте, или по количеству израсходованного топлива во встроенной котельной;

2. общий учет и определение потребления тепловой энергии каждой квартирой по показаниям счетчиков-распределителей;

3. индивидуальный учет потребления с помощью теплосчетчиков, установленных в каждой квартире.

Выбор способа учета расхода горячей воды:

1. централизованный учет потребления горячей воды в ИТП или в котельной

2. учет потребления горячей воды с помощью квартирных водосчетчиков

Выбор организации, будет осуществлять начисление оплаты за тепловую энергию по фактическим объемам ее потребления.

Целый ряд фирм производит комплексное обслуживание, то есть поставляет оборудование, производит его установку, считывания показаний и начисления оплаты. Опытная независимая фирма может также производить распределение энергозатрат.

Осуществление мероприятий по модернизации

а) Поставка и установка оборудования.

• Подготовка тендерных документов на системы регулирования и дополнительные работы, которые необходимо сделать в системе отопления;

• Выбор монтажной фирмы;

• При выборе регулирующего оборудования необходимо убедиться, что гарантия на техническое обслуживание и поставку запасных частей;

Подготовка тендерных документы на работы по начислению оплаты потребления тепловой энергии; Выбор фирмы, обладающий достаточным опытом.

б) инструктирование потребителей и обслуживающего персонала.

• Ознакомление потребителей с работой устройств регулирования;

• Разъяснение потребителям порядок начисления оплаты за тепловую энергию по фактическому объему ее потребления;

• Обучение эксплуатирующего персонала.

Основана на результатах реальной деятельности западных компаний стратегия улучшения системы регулирования представляет несомненный интерес для наших специалистов и хозяйственников, которым предстоит осваивать эту деятельность.

Стоит обратить внимание на то, что в мероприятии нет недостатка в фирмах, готовых изучить проблему, дать рекомендации по модернизации систем, выполнить эту модернизацию обеспечить эксплуатацию усовершенствованных систем и даже рассчитывать ежемесячно суммы, которые должен платить за тепло каждый из потребителей, и владельцам зданий рекомендуется выбирать эти фирмы на конкурсной основе.

Вероятно, на первом этапе широкого внедрения мер по экономии энергии нас могут возникнуть проблемы, связанные с отсутствием такого рода фирм, однако, если экономить будет выгодно, и спрос на деятельность по энергосбережению действительно возникнет, нет сомнений в том, что такие фирмы будут созданы. Важно только, чтобы государственные органы имели возможность контролировать степень квалификации фирм и организаций, занимающихся реализацией мероприятий по энергосбережению, выдавая им сертификаты на право деятельности.

Если оценивать детали изложенной в этом разделе стратегии, то вопрос программного снижение тепловой мощности отопительных систем жилых домов в ночное время требуют более внимательной оценки применительно к нашим условиям. Сон в холодных спальнях более соответствует привычкам, сложившимся на западе, и вряд ли перспектива ночного отдыха под дополнительными одеялами порадует нашего обывателя, даже если при этом он сэкономит на отоплении. Кроме того, температура в квартире до утра должна вернуться на привычный уровень, а для этого придется за несколько часов перед рассветом увеличить тепловую мощность системы отопления. Сделать это одновременно в большом количестве домов будет практически невозможно из-за ограниченной пропускной способности тепловых сетей.

Очевидно, программное снижение тепловой мощности систем отопления больше подходит к общественным зданиям с фиксированной продолжительностью рабочего времени, где уменьшить интенсивность отопления можно было бы не только ночью, но и в выходные дни, - это примерно 120 часов в неделю или около 75% времени, но и здесь необходимо в каждом отдельном случае принимать во внимание технические возможности централизованной системы теплоснабжения в части обеспечения кратковременного увеличения потребляемой тепловой мощности.

5.2.1.4. Экономическая оценка систем регулирования

На энергосбережение в зданиях при использовании систем регулирования влияют следующие факторы:

• методы строительства здания

• конструкция системы отопления;

• эксплуатация системы отопления;

• поведение потребителей;

Таким образом, не представляется возможным точно указать уровень энергосбережения, который может быть достигнут в каждой конкретной системе. Если новая система регулирования устанавливается в процессе общей реконструкции здания, то общий уровень энергосбережения может быть более высоким. Например, теплоизоляция ограждающих конструкций здания значительно повысит эффективность применения системы регулирования. Поэтому рекомендуется совместить модернизацию системы регулирования с мерами по реконструкции здания.

На экономическую эффективность системы регулирования влияют два фактора:

• цена на энергоносители

• затраты на установку системы

Расчет, представленный в этом разделе, с помощью которого можно определить срок окупаемости системы регулирования, является одним из критериев оценки эффективности капиталовложений.

Считается, что срок эксплуатации системы регулирования составляет около 20 лет. После завершения срока окупаемости капиталовложений экономия затрат на энергию представит собой чистую прибыль. В большей части стран Восточной Европы тарифы, по которым потребители платят за использованную энергию, не отражают ее действительную стоимость. Предполагается, что в недалеком будущем цены на энергию достигнут мирового уровня, и для оценки эффективности систем регулирования уже сегодня следует пользоваться мировым ценам. В зависимости от вида энергоносителей и широкого разнообразия цен, действующих в различных западноевропейских странах, средняя цена для потребителя находится на уровне 0,03 - 0,06 доллара США за кВт * ч. Эту цену можно использовать для расчетов эффективности регулирования на период эксплуатации системы.

При регулировании экономия тепловой энергии достигается за счет:

• снижение температуры в помещении до заданной величины (F1)

• снижение температуры в нерабочее время, например, ночью (F2)

• использование теплопоступлений (F3)

• снижение тепловых потерь при распределении тепла (F4).

Опыт западноевропейских стран показывает, что с помощью современных средств регулирования можно достичь экономии от 10 до 40%. Используя добавлен метод, можно определить ожидаемую экономию и ориентировочно оценить экономическую эффективность планируемых капиталовложений на устройство системы регулирования.

Метод соответствует евростандарту EN 832. Метод проиллюстрирован примером анализа экономической эффективности мероприятий по энергосбережению в панельном доме в Польше.

Метод расчета экономической эффективности модернизации системы регулирования

1. Объект

12-этажный 48-квартирный панельный дом в Польше, построенный в 70-х годах из тяжелых конструкций с недостаточно эффективным теплоизоляционным слоем толщиной 50 мм. Обогреваемая площадь А = 3500 м2. Дом подключен к тепловой сети.

Существующая система регулирования - ручные радиаторные краны.

Мероприятия по улучшению регулирования - термостатические радиаторные вентили, регулирования по температуре наружного воздуха в ИТР, ночное снижение температуры в течение 8:00 на сутки.

Температура в помещениях t в = 20 ° С, средняя температура наружного воздуха в течение отопительного периода t н = 4,5 ° С

2. Расчет потребления до модернизация

Расчетное годовое теплопотребление W1, кВт * ч / год к модернизации определяется по формуле

W 1 = w*А

где w - удельное теплопотребление, кВт-ч / год * м2, принятое равным для многоэтажных жилых домов 200-300 для Украины и Центральной Европы, 300-350 - для России, Белоруссии и стран Балтии. Для нашего примера

W1 = 300*3500 = 1050000 кВт*час / год

Фактическое годовое теплопотребление W1 кВт * ч / год определяется по формуле

W1 '= W1/k1,

где k1- коэффициент эффективности системы распределения тепла, принят равным 0,9 при нерегулируемой температуре теплоносителя и плохой теплоизоляции труб, 0,95 - при регулируемой температуре теплоносителя и 0,98 - при регулируемой температуре теплоносителя и хорошем качестве теплоизоляции труб.

W 1 '= 1050000 / 0,9 = 1166667 кВт * ч / год

3. Расчет факторов уменьшения теплопотребления Фактор F1, учитывающий колебания температур помещения, сосчитивается по формуле

F1=( k2* t _в - t _н)/ ( k2 '* t _в - t _н)

где k2 - коэффициент, учитывающий качество улучшенной системы регулирования, а k2 '- коэффициент, учитывающий качество существующей системы. Для выбора коэффициентов предлагается следующая шкала:

Регулирования в ИТР и термостатические вентили - 1,02-1,03;

Регулирования в ИТР без термостатических вентилей - 1,05-1,06;

Нерегулируемый ИТР и термостатические вентили - 1,08;

Ручная регулировка - 1,13;

F1 = (1,03.20 - 4,5) / (1,13.20 - 4,5) = 0,889

Фактор F2, учитывающий возможность прерывистого отопления или ночного снижения температуры, рассчитывается по формуле

F2 = k3 / k3 ',

где k3 - коэффициент, учитывающий эффективность прерывистого отопления улучшенной системы регулирования, а k3 '- коэффициент, учитывающий соответствующее качество существующей системы.

Для выбора коэффициентов k3 и k3 'предлагается таблица 5.2

Коэффициент, характеризующий здание, выбирается с учетом массивности и уровня теплозащиты последнего.

Для сверхлегких зданий этот коэффициент находится в диапазоне значений 10-15, для легких 15-20, для зданий средней массивности 18-25 и для массивных зданий 20-30, причем меньшее значение принимается при плохом качестве изоляции ограждающих конструкций.

F2 = 0,93 / 1 = 0,93

Фактор F3, учитывающий возможность использования теплопоступлений от внутренних и внешних источников, рассчитывается по формуле

F3 = (6,67-k4) / (6,67-k4 "),

где k4 - коэффициент, учитывающий возможность использования теплопоступлений при улучшенной системе регулирования, а k4'- коэффициент, учитывающий соответствующее качество существующей системы. Величина этого коэффициента зависит, в основном, от совершенства приборов индивидуального регулирования. При использовании термостатических вентилей к4 = 0,8, при местном ручном регулировании к4 = 0,3 ... 0,5 в зависимости от интенсивности пользования радиаторной кранами, а при отсутствии местного регулирования к4 = 0,1.

Эти значения приведены с учетом регулирования в ЦТП. При отсутствии центрального регулирования коэффициент снижается на 0,1 при термостатических и на 0,2 ... 0,3 при ручных радиаторной вентилях.

F3 = (6,67-0,8) / (6,67-0,1) = 0,893

Таблица 5.2

Коэффициент, учитывающий уменьшение времени работы системы

Фактор F4, учитывающий возможность уменьшения потерь тепла в системе распределения, рассчитывается по формуле

F4 = к1 '/ к1,

где к1 - коэффициент, учитывающий возможность уменьшения потерь тепла в системе распределения при улучшенной системе регулирования, а к1 'коэффициент, учитывающий соответствующее качество существующей системы. Значения коэффициентов к1 приведены выше (см. Расчет величины W ").

F 4 = 0,9 / 0,95 = 0,947

Общий фактор уменьшения теплопотребления

F = F1 * F2 * F3 * F4 = 0,889 * 0,93 * 0,893 * 0,947 = 0,699

4.Розрахунок теплопотребления W2 после модернизации

W2 = W1 '* F = 1166667 * 0,699 = 815500 кВт * ч / год

5. ЭКОНОМИЯ

Экономия Е, кВт * ч / год, тепловой энергии за год

Е = W1'-W2 = 1166667-815500 = 351167 кВт * ч / год

Экономия расходов Едоле на тепловую энергию в долларах США за год при цене 0,03 долл. США / кВт * ч

Е долл = 351167 * 0,03 = 10535 доллара США / год

Капитальные затраты К = 25000 долларов США (по смете подрядчика)

Срок окупаемости: 25000/10535 = 2,4 года.

5.2.1.5. Демонстрационные проекты

Положительный опыт энергосбережения в жилых домах, накопленный в ряде восточноевропейских стран при реализации демонстрационных проектов, свидетельствует о достижении реальной экономии тепловой энергии в относительно больших количествах. Для подтверждения возможности достичь подобных результатов в условиях, сложившихся в системах теплоснабжения жилых и общественных зданий в Украине, здесь также предприняты усилия по реализации нескольких демонстрационных проектов.

Пример 1. Описание проекта модернизации панельного здания в м.Егер (Венгрия), присоединенного к системе централизованного теплоснабжения.

Целью проекта был анализ возможностей энергосбережения в квартирах, отапливаемых от системы централизованного теплоснабжения, и эффекта внедрения системы оплаты за тепловую энергию по фактическим объемам ее потребления. Панельный жилой дом на 80 квартир был построен 12 лет назад. Дом оборудован ИТР с двумя теплообменниками, один из которых предназначен для западной части, другой для восточной части жилого дома. Вторичный контур дома представляет собой двухтрубную систему отопления. Горячее водоснабжение осуществляется от бака аккумулятора, установленного в тепловом пункте. К модернизации температура теплоносителя регулировалась по температуре наружного воздуха с помощью аналогового контроллера. В качестве исполнительного механизма использовался смесительный вентиль с электроприводом, поскольку расход сетевой воды был постоянным. Параметры теплоносителя 90 70 ° С при температуре наружного воздуха - 15 ° С

В результате модернизации систем отопления и горячего водоснабжения было достигнуто следующее:

• улучшенная гидравлическая увязка в трубопроводах;

• установлены теплосчетчики в тепловом пункте;

• установлены счетчики-распределители испарительного типа во всех квартирах;

• установлено квартирные водосчетчики для учета потребления горячей воды;

• введен порядок оплаты за тепловую энергию по фактическому объему потребления;

• установлены радиаторные терморегуляторы;

• установлен центральный микропроцессорный блок управления, выполняет регулирования температуры в системе отопления в зависимости от погодных условий и снижение температуры ночью;

• установлены датчики температуры наружного воздуха, теплоносителя и обратной воды;

• установлены насосы переменной производительности, управляемые микропроцессором, и дифференциальные регуляторы давления на трубопроводах для компенсации отклонений давления, вызываемых работой терморегуляторов;

• заменен смесительный вентиль на более современный;

• проведен инструктаж жителей по вопросам эффективного использования радиаторных терморегуляторов и их информирования по системе возмездия за тепловую энергию по фактическому объему потребления.

Все работы по монтажу регулирующего оборудования западного производства были выполнены венгерскими фирмами. Теплообменники, трубопроводы и радиаторы с целью экономии затрат были заменены. После модернизации рабочая температура в системе отопления составила 90/60 ° С при температуре наружного воздуха -15 ° С при переменном расходе теплоносителя во вторичном контуре. Общие расходы (материалы, монтаж и последующие мероприятия в течение двух лет) проекта составили 4 млн. Венгерских форинтов.

Эксплуатационные расходы на считывание показаний счетчиков-распределителей и пополнения их жидкостью составляют 33 тыс. Венгерских форинтов в год. Начисление оплаты и выставления счетов осуществляется местной энергетической компанией. 83% общего потребления энергии оплачивается по фактическому потреблению и 17% - в виде фиксированной платы, включающий в себя, в частности, тепловые потери в трубопроводах.

Однотипный контрольный жилой дом не модернизировался, но в тепловом пункте установлены счетчики для определения общего потребления тепловой энергии и горячей воды. Таким образом, можно было сделать сравнение потребления тепловой энергии в модернизированные дома и контрольном домах.

Среднее потребление тепловой энергии модернизированным домом снизилось на 38%, то есть экономия составила 760 тыс. Венгерских форинтов с учетом того, что цена на тепловую энергию в этот период составляла в среднем 1500 форинтов за МВт * ч. Уровень энергосбережения по отоплению составил около 35%, а по потреблению горячей воды - 44%. Такая величина экономии по горячей воде была обусловлена главным образом тем, что изменилось отношение жителей к ее потреблению из-за введения новой системы оплаты по фактическому потреблению, что привело не только к значительному энергосбережению, но и значительной экономии физических объемов воды. Экономия по количеству использованной горячей воды составила 60%, что соответствует 6150 м3 или снижение расходов на 370 тыс. форинтов при цене на горячую воду около 60 форинтов за м3. Экономия энергии на отопление произошла за счет модернизации системы регулирования в тепловом пункте, предоставление возможности индивидуального регулирования температуры в комнатах и внедрение новой системы оплаты за тепловую энергию.

На основе показаний счетчиков за казалось период была проведена оценка предполагаемого энергосбережения на следующий период времени.

Общая энергосбережения 616 МВт * ч 930 тыс. форинтов

Экономия тепловой энергии на отопление 350 МВт * ч 530 тис.форинтив

Энергосбережение в системе горячего водоснабжения 270 МВт * ч 400 тыс. Форинтов

Экономия горячей воды 9 тыс. М2 570 тыс. форинтов

Предполагаемый срок окупаемости составит около трех лет.

Еще одним положительным моментом этого проекта стало то, что уровень теплового комфорта в квартирах значительно повысился, поскольку каждый житель регулирует температуру в комнатах по своим потребностям и, соответственно, платит за фактический объем потребления.

Устройство дома по ул. Симиренко в Киеве

Схема индивидуального теплового пункта (ИТП) - систем отопления и горячего водоснабжения двух секций жилого дома по демонстрационного проекта представлена на рис.5.31.

Рисунок 5.31.Схема оборудования двух секций дома по ул. Симиренко

1- городская теплосеть, 2 - городской водопровод, 3 - пластинчатый теплообменник независимой системы отопления, 4 - пластинчатый водоподогреватели первой степени горячего водоснабжения, 5 - промежуточный пластинчатый теплообменник второй ступени, б - водоподогреватели второй ступени горячего водоснабжения, 7 - циркуляционные насосы системы отопления, 8 - циркуляционные насосы системы горячего водоснабжения, 9 - насосы промежуточного контура водоподогревателя второй степени, 10 - водосчетчик квартирного учета расхода тепла на отопление, 11 - водосчетчик квартирного учета расхода горячей воды, 12 - водосчетчик холодной воды бойлерной горячего водоснабжения, 13 - водосчетчик циркуляционной воды , 14 - система отопления секции дома с дополнительной тепловой изоляцией стен, 15 - закрытый расширительный сосуд, 16 - расходомер теплосчетчика, 17 - термостатический радиаторный вентиль, 18 - летний отладочный радиаторный вентиль. Р - регулятор, t ° - датчик температуры, ТС теплосчетчик.

Оборудование дома по ул. Глушкова в Киеве

 Типичный 16-этажный жилой дом, эксплуатируемый с 1988 года, с однотрубной системой водяного отопления, что пофасадного ветви, был оснащена теплосчетчиком, установленным на вводе тепловой сети. В течение одного отопительного сезона было определено фактическое теплопотребление при отсутствии каких-либо регулирования, после чего на тепловом пункте установлено регуляторы расхода тепла на пофасадных ветвях и снова были определены теплопотребления течение следующего отопительного сезона.

1- городская теплосеть, 2 - городской водопровод, 3 - циркуляционные насосы системы отопления, пластинчатый теплообменник независимой системы отопления, 4 - циркуляционный насос системы горячего водоснабжения, 5 - пластинчатый водоподогреватели первой степени горячего водоснабжения, 6 - водоподогреватели второй ступени горячего водоснабжения, 7 - регулирующий клапан пофасадных системы отопления, 8 - расходомер теплосчетчика, 9 - водосчетчик, 10 - регулирующий клапан водоподогреватели горячего водоснабжения, 11 - погодный бокс, 12 - термостатический радиаторный вентиль, 13 - полотенцесушитель, 14 - контроллер для автоматизированного учета и регулирования расхода тепла, ТС - теплосчетчик, Р-регулятор, t0 - датчик температуры

5.2.3. Система освещения и электроснабжения

Системы освещения зданий является частью инженерных решений и должны обеспечивать экономное использование электроэнергии.

Достижение этой цели возможно при условии использования в системах освещения "энергосберегающих" ламп и ограничения времени работы отдельных групп освещения.

Наиболее характерные примеры систем освещения в которых целесообразно реализовать эти принципы:

1) системы наружного освещения и подсветки фасадов;

2) системы освещения коридоров, тамбуров, проходных зон;

3) системы освещения лестничных клеток;

4) системы освещения санузлов;

5) системы освещения паркингов и гаражей.

В системах наружного освещения ограничения времени работы возможно реализовать за счет включения и исключения определенных групп освещения и фасадной подсветки по графику или за счет датчиков освещенности.

В проходных помещениях, а также там, где недостаточная освещенность, используются, чаще всего люминисцентное освещение, работает 11-12 часов (если здание жилая или офисная) на 24 часа (если это отель или больница). Наибольшая экономия заключается в оптимизации работы системы освещения именно этих помещений. По статистике люди находятся в этих помещениях лишь 10-20% времени от общего времени работы систем.

Освещение лестничных клетках работает в течение длительного времени, несмотря на все большую часть этого времени электроэнергия должна экономиться за счет использования утром и днем ​​естественного освещения через окна (если окна есть). При недостаточной освещенности целесообразно использовать датчика освещенности.

Для включения системы освещения в зависимости от присутствия людей дополнительно необходимо интегрировать в систему освещения датчики движения или устройства ручного управления с ограничением времени работы. Это целесообразно использовать в системах освещения, тамбуров, проходных зон, лестничных клеток, санузлов, паркингов и гаражей.

Поставка электроэнергии целесообразно рассчитывать по двухзонный тарифу дифференцированным по периодам времени. С 23 по 7:00 применяется тарифный коэффициент 0,5, в другое время 1.

Достижение этой цели возможно благодаря установлению счетчиков электрической энергии с двухзонный тарифу.

 К общему домовых потребителей электрической энергии, электроснабжение которых возможно при двухзонный тарифу, относятся системы освещения мест общего пользования, лифты, оборудование инженерных систем вентиляции, горячего водоснабжения, кондиционирования.