Главная >  Энергосбережение 

 

Энергоаудит и повышение эффективностисистем теплоснабжения. Энергоаудит и повышениеэффективности систем теплоснабжения.

 

Авдолимов Е.М.
профессор МИКХиС, г. Москва

 

Основой для разработки и реализациипрограмм энергоресурсосбережения являетсяэнергоаудит объектов жилищно-коммунальногохозяйства, включающий энергетическиеобследования, оценку имеющихся резервовэкономии и определение технико-экономическойэффективности предложенных мероприятий поэнергосбережению.

 

Энергосбережение являетсяключевым звеном реформирования жилищно-коммунальногохозяйства России. Резервы экономии по теплув стране составляют от 25% до 60%.

 

При проведении энергоаудита системтеплоснабжения города, района выясняются:
структура построения системы, организационная структура, тип системы (открытая, закрытая);
источники тепла (марки и количество котлов, их состояние, балансовая принадлежность источников, температурный график и график расхода теплоносителя, режимы эксплуатации, способ регулирования системы о топления в зависимости от температуры окружающей среды, способ и характеристики водоподготовки);
общая тепловая нагрузка на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию, климатические характеристики и расчетная температура);
тепловые сети (схемы теплотрасс, обеспеченность требуемых напоров у потребителя, состояние трубопроводов и их теплоизоляционных и антикоррозионных покрытий, наличие гидроизоляции, потери теплоносителя, аварийность на 1 км тепловых сетей, сравнение нормативных и фактических потерь);
схема теплоснабжения с указанием распределения потоков энергоресурсов, районов с дефицитом обеспеченности энергоресурсами;
размещение, состояние и характеристики тепловых пунктов и насосных станций (типы водоподогревателей, наличие и характеристики отложений в них, оснащенность тепловых пунктов средствами борьбы с отложениями, оснащенность контрольно-измерительными приборами, средствами учета расхода энергоресурсов, наличие автоматических систем регулирования);
распределение тепла по группам потребителей (население, бюджетная сфера, промышленность, сфера обслуживания);
состояние диспетчеризации и автоматизации систем сбора информации;
общие характеристики теплопотребления жилищного фонда и общественных зданий, расчетные и фактические нагрузки, обеспеченность энергоресурсами;
характеристики и состояние внутридомовых инженерных сетей, оснащенности их средствами автоматического регулирования и учета потребления энергоресурсов, тип и состояние отопительных приборов, наличие отложений, качество обслуживания потребителей, качество работы систем, состояние диспетчеризации, организационная структура управления, соотношение нормативного и фактического потребления энергоресурсов.

 

Основными целями энергоаудита системтеплоснабжения являются:
выявление источников и причин нерациональных энергозатрат и неоправданных потерь тепловой энергии;
разработка на основе технико-экономического анализа рекомендаций по их ликвидации;
предложение технико-обоснованной программы по экономии тепловой энергии, очередность реализации предлагаемых мероприятий с учетом объемов затрат и сроков окупаемости при обеспечении требуемого уровня коммунальных услуг.

 

Регулирование отопления в основномосуществляется по температуре припостоянном расходе теплоносителя, обычнотемпература воды в прямой линии колеблетсяот 70 до 150 градусов С, в обратной линии восновном находится в пределах 42 - 70 градусовС.

 

Тепловая энергия, получаемаякоммунальными службами используется дляобеспечения потребностей на:
отопление;
горячее водоснабжение;
собственные нужды

 

При регулировании системы теплоснабженияподачей количества сетевой воды, нагретойдо заданной постоянной температуры,мощность насосного агрегатапропорциональна расходу горячей воды всистеме в третьей степени ( длятурбулентного режима) и график зависимостимощности насоса во времени отопительногосезона напоминает отопительный график.

 

Системы отопления, работающие припостоянном расходе и регулированиитемпературой теплоносителя (качественноерегулирование), имеют недостатки посравнению с системой регулирования подачейводы (количественное регулирование).Система инерционна, изменение температурыв системе затягивается на несколько часов,плохо отслеживает потребности в тепле наотопление при резких колебаниях наружнойтемпературы воздуха, которое иногда бываетболее десяти градусов за сутки. Температураиногда регулируется только несколько раз всутки. Особенно большая проблема вобеспечении экономичных режимов длябольших городов, тепловые сети которыххарактеризуются большой протяженностью иинерционностью.

 

Переход к системе отопления срегулированием по расходу воды в системепозволяет достичь 60% экономииэлектроэнергии на привод циркуляционныхсетевых насосов. Кроме того, заменаэлеваторных узлов экономичнымималошумящими циркуляционными насосами ссистемой автоматического регулированиядополнительно экономит энергиюциркуляционных насосов.

 

При создании и реконструкции системотопления нужно шире внедрятьколичественные методы регулированиясистем.

 

При проведении энергоаудита необходимосравнить фактическое теплопотребление срасчетным, которое необходимо поставитьпотребителю.

 

В настоящее время находят применениеавтоматизированные блочные и крышныекотельные, которые работают безпостоянного обслуживающего персонала. Этикотельные при определенных условиях могутбыть экономически выгоднее других решенийреализации системы теплоснабжения объекта.Применение таких технических решенийпозволяет избежать затрат на созданиевнешних магистральных сетей, уменьшитьтепловые нагрузки в системе,рассредоточить выбросы вредных веществ ватмосферу. Экономические затраты притеплоснабжении от собственной котельноймогут быть в 3-5 раз ниже по сравнению сцентрализованным теплоснабжением,особенно в условиях рыночной экономики. Вкаждом конкретном случае необходимопроводить технико-экономический анализ.

 

Сравнительный анализ позволяет определитьналичие перетопа здания инеобходимость настройки его системы напроектные показатели. Это особенно важнопри настройке на номинальные показателисистемы централизованного теплоснабжения.Превышение теплопотерь в зданиях иэлементах системы централизованноготеплоснабжения больше проектных значенийприводит к необходимости выявления причини проведения работ по их устранению.

 

Для составления теплового баланса и оценкисостояния системы отопления необходимооценить значения тепловой мощности,потребляемой на отопление зданийразличного назначения.

 

Наиболее распространенными в жилых иобщественных зданиях являются системыводяного отопления. Схемы этих систем могутбыть различными и во многом определяютсяконкретными условиями. Стояки могут бытькак однотрубными, так и двухтрубными. Надоотметить, что в нашей стране однотрубныесистемы отопления получили очень широкоераспространение и стали основным типомотопительных систем в многоэтажных зданиях(особенно жилых). Причин здесь несколько:
более высокая, по сравнению с двухтрубными системами, гидравлическая и тепловая устойчивость;
экономия металла при сравнительно невысокой цене на электрическую энергию( в недавнем прошлом), необходимую для циркуляции воды;
отсутствие индивидуального (поквартирного ) учета расходования теплоты.

 

Современные системы централизованноготеплоснабжения не позволяют удовлетворитьиндивидуальные потребности потребителей ине стимулируют последних к экономиитепловой энергии. Существующие системыотопления жилых зданий, рассчитанные навесь комплекс здания, исключаютвозможность поквартирного регулирования иучета отпуска теплоты.

 

Экономии тепла в системе отопленияобъектов ЖКХ можно достичь техническими иорганизационными мероприятиями:
переход системы отопления на режим дежурного отопления при сниженной (12-14 градусов С) температуре в нерабочие смены и выходные дни для магазинов, кинотеатров и других нежилых помещений позволяет достичь 8-10% экономии тепловой энергии на отопление (в климатических условиях средней полосы России).
применение систем лучистого отопления с обогреваемыми полами и стеновыми панелями, которые создают комфортные условия при температурах 15-16 градусов С. Таким образом, снижается расход топлива примерно на 20-30 %.
оборудование квартир индивидуальными (по желанию жильца) средствами регулирования температуры и учета расхода тепла на отопление.

 

Первоначально однотрубные системывыполнялись только с верхней разводкой,причем разводящие трубопроводыпрокладывались, как правило, по чердакамзданий. Когда в массовом строительствестали сооружаться бесчердачные кровли,были предложены и внедрены однотрубныесистемы с нижней разводкой. В такихсистемах стояки состоят из двух частей -восходящей и нисходящей, к каждой изкоторых присоединяются нагревательныеприборы. Воздух из системы выпускаетсячерез воздуховыпускные краны,установленные в пробках радиаторов или наподводках к приборам верхних этажей. Нынебольшинство жилых и общественных зданий вРоссии оснащены водяными системамиотопления, подавляющая часть которых -однотрубные.

 

Исследование теплового состояния всегоздания в целом под влиянием тепловогорежима отдельной квартиры, находящейся врежиме дежурного отопления , является однойиз основных задач. Снижение с цельюэкономии тепла температуры в отдельнойквартире отсутствующего жильца до порядка 6градусов С создает дополнительныетеплопотери смежным квартирам, и экономияодного жильца на отопление частичноперекладывается в виде возможныхдополнительных расходов на владельцасоседней квартиры. При этом вследствиетеплоаккумулирующих свойств перегородки,эффект может быть незначительным, либовозрастать с увеличением длительностипериодов таких воздействий.

 

Индивидуальный (поквартирный) учетрасхода теплоты ведет к преимущественномураспространению двухтрубных споквартирным присоединением систем сустановкой счетчиков на вводе в каждуюквартиру. В самой квартире системаотопления может выполняться по любой схемевертикальной или горизонтальной, тупиковойили попутной, одно- или двухтрубной. Всезависит от конкретных условий: габаритовквартиры, ее этажности, размещения вобъемно-планировочной структуре здания.

 

На основании исследований, проведенныхпрофессором В.Н. Богословским, можнорассмотреть процессы происходящие вквартирах с дежурным отоплением. Припрекращении или частичном изменении подачитеплоты в помещении вначале резкоснижается температура воздуха, достигаяуровня осредненной температурыповерхностей. Затем температура воздуха ивсех ограждений начинает понижатьсяодновременно. Основные потери теплоты приохлаждении помещения происходят через окна.Массивные наружные ограждения в этотпериод могут частично даже отдавать теплопомещению. В это время непрерывнопроисходит отток тепловой энергии изсоседних квартир через внутренниеперегородки между соседними квартирами.

 

Возникает необходимость оценкирассмотренного способа экономии натепловой режим смежных квартир.Поставленная задача относится кнестационарному теплообмену, в которойнеобходимо учитывать тепловую инерциюнаружных и внутренних ограждений,предметов, находящихся внутри квартир,колебания наружных температур ивоздействие общей и внутренней системрегулирования отопления на подачу теплотыв квартиры.

 

Применение теплоснабжения с поквартирнымучетом и регулированием отпуска теплотыпредставляется целесообразным как дляжилищно-коммунального хозяйства, передкоторым глобально поставлен вопросэнергосбережения, так и для каждогопотребителя в отдельности.

 

С помощью дифференциальных уравнений можноустановить тепловой режим наружных стен сучетом их тепловой инерции, тепловой режимдля стен между смежными квартирами,теплоаккумулирующую способность мебели идругих предметов внутри квартиры.

 

Реализация поставленной задачиосуществляется путем решения следующихнаучно-технических вопросов:
исследование влияния нестационарного теплового режима отдельных квартир на тепловой режим всего здания в целом, при применении дежурного отопления в квартире в период отсутствия жильцов;
разработка и исследование эффективных систем поквартирного теплоснабжения,
разработка методики теплового расчета для отдельных квартир и всего здания в целом в условиях переменного (нестационарного) теплового режима;
разработка конструктивных решений эффективных квартирных вводов, позволяющих осуществить регулирование и учет расхода тепловой энергии;
рассмотрение вопроса регулирования температуры теплоносителя в обратном трубопроводе, с целью обеспечения требуемого температурного графика, заданного на источнике теплоснабжения;
комплексный анализ экономической эффективности данного научно- технического решения.

 

Характерными положительными чертами приприменении систем теплоснабжения споквартирным учетом и регулированиеотпуска теплоты являются:
создание требуемых условий комфорта в квартире по желанию владельца;
рациональное использование тепловой энергии потребителями;
изменение теплового режима в квартире владельца позволяет экономить тепловую энергию, тем самым снижая затраты на ее оплату.

 



 

Регулирование стоимости тепла -. Виступ заступника директора USAI. ООО. Нафтогаз Украины выкручивает рук. Неизбежность развития глобальног.

 

Главная >  Энергосбережение 

0.0126