Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член

Энергоаудит и энергетическая паспортизация жилых зданий – путь стимулирования Энергосбережения

 

В. И. Ливчак

В жилищно-коммунальном хозяйстве Москвы предполагается перейти на оплату за потребленные энергоресурсы не по норме всем одинаково, независимо от энергоэффективности теплозащиты здания и наличия водосчетчиков в квартирах, как это происходит сейчас, а по фактическому теплопотреблению. Это легко осуществить, когда в здании и у субабонента (арендатора нежилых помещений) установлены теплосчетчики на системе отопления и вентиляции и водосчетчики на вводе системы горячего водоснабжения. Но в подавляющем большинстве зданий приборов учета тепла и воды нет, в ближайшее время их установить невозможно, и, в общем-то, нет необходимости это делать там, где кроме приборов учета отсутствуют также средства автоматического управления подачей тепла.

В то же время на границе балансовой принадлежности сетей теплоснабжения организации – производителя тепла – ОАО Теплосеть «Мосэнерго» в Москве и организаций, распределяющих тепло, – ГУП «Мосгортепло» и «Теплоремонтналадка», как правило, приборы учета установлены. Это позволяет, приняв показания этих приборов за основу, распределить измеренное тепло между всеми зданиями-потребителями, подключенными к центральному распределительному тепловому пункту (ЦТП), где размещен узел учета тепла. Затем уже выписывается счет на оплату каждой квартире и субабоненту нежилых помещений (если они есть) пропорционально занимаемой площади и проживаемым жителям (работникам), если у них нет своих индивидуальных приборов учета тепла или воды.

Это более справедливое распределение, но, чтобы правильно выполнить его, необходимо знать потребность каждого здания в тепле, причем раздельно на отопление с вентиляцией и на горячее водоснабжение.

Количество тепла, необходимое на отопление здания, определяется состоянием теплозащиты и воздухопроницаемости наружных ограждений (стен, окон, дверей, покрытий, цокольных перекрытий), эффективностью управления подачей тепла на отопление и распределения теплоносителя по отопительным приборам и решениями по организации вентиляции отапливаемых помещений и здания в целом. Ориентироваться на проектные значения расчетного расхода тепла на отопление было бы не совсем точно, так как за последние 30 лет методика расчета теплопотерь неоднократно изменялась, что ставит в неодинаковые условия здания, построенные в разные годы.

В подтверждение сказанного следует вспомнить, что по СНиП на проектирование отопления и вентиляции (1971 г.) инфильтрационная составляющая теплопотерь жилых зданий принималась равной 8% от теплопотерь через ограждения (в то время как на самом деле по величине она близка трансмиссионным теплопотерям через ограждения), но не учитывались внутренние тепловыделения и теплоотдача от стояков отопления и подводок к отопительным приборам. Затем стали учитывать инфильтрацию в полном объеме, но внутренние тепловыделения опять же не принимались во внимание, и вследствие этого неоправданно возрос расход тепла на отопление на 30–40%. Одно время оставляли без изоляции обратные трубопроводы, чтобы использовать теплопотери от них для нагрева подвала или чердака, но эти теплопотери не включали в проектный расход тепла на отопление здания. Затем сочли необходимым выполнять изоляцию обоих трубопроводов, но учитывать теплопотери трубопроводов, прокладываемых в неотапливаемых помещениях, в расчетном расходе тепла на отопление начали только с 1987 года.

С 1969 до конца 1970-х годов с целью борьбы с перетеканием загрязненного воздуха из квартир нижних этажей через лестничную клетку в квартиры верхних этажей в жилых зданиях, построенных по типовым проектам, применяли сосредоточенную подачу наружного

воздуха в вестибюль лестничной клетки, тратя на его нагрев в калориферах значительное количество тепла от системы отопления. Затем, сочтя это решение недостаточно эффективным и часто приводящим к размораживанию калориферов, перешли на рециркуляционную схему нагрева воздуха для отопления лестничной клетки, что сократило потребность тепла на отопление здания, но проектное значение расчетного расхода тепла осталось неизменным.

Далее, окна, применяемые до 1995–1998 годов, имели повышенную воздухопроницаемость, что обуславливало неравномерную инфильтрацию воздуха через неплотности оконных проемов по высоте здания, учитываемую в имеющихся методиках расчета теплопотерь помещений. Существующие окна, выполняемые по евростандарту, значительно герметичней применяемых ранее, и в закрытом положении они даже в нижних этажах не только не пропускают излишнюю инфильтрацию, но и не обеспечивают нормативного воздухообмена, что позволяет при определении расхода тепла на отопление независимо от этажа принимать равномерную инфильтрацию через окна в объеме нормативного воздухообмена (с учетом приоткрывания створок окна или установки воздухопропускных клапанов). Но ряд проектных организаций пользуются старыми методиками, и это приводит к завышению расчетного количества тепла на отопление.

Все вышеперечисленное свидетельствует о необходимости пересчета проектного расхода тепла на отопление и вентиляцию эксплуатируемых жилых зданий по единой методике, составляя энергетический паспорт на каждый дом, в том числе и для зданий, в которых установлены теплосчетчики, так как совсем не факт, что потребляемое количество тепла является оптимальным для данного объекта. Такая методика существует для зданий нового строительства, она изложена в московских городских нормах «Энергосбережение в зданиях». Нормативы по тепло-, водо-, электроснабжению МГСН 2.01-99 и пример расчета с более полным учетом инфильтрационной составляющей теплопотерь приведен в Информационном бюллетене Мосгосэкспертизы [1].

Согласно этим нормативам в проекте каждого здания, строительство которого закончилось в 2000 году, должен быть раздел «Энергоэффективность», в состав которого входит «Энергетический паспорт».

Этот паспорт является документом, отражающим уровень теплозащиты и эксплуатационной энергоемкости здания в целом, а также величины энергетических нагрузок на это здание. По нему можно проверить правильность представления о том, что энергоэффективность запроектированного здания соответствует требованиям норм, и установить минимально необходимое теплопотребление здания за определенный период времени при соответствии фактических и проектных теплотехнических характеристик наружных ограждений или выявить их несоответствие в процессе натурных испытаний.

Энергетический паспорт должен содержать следующие расчетные проектные показатели и характеристики:

- Объемно-планировочные показатели (строительный объем и площадь всех видов наружных ограждающих конструкций отапливаемой части здания; площадь квартир без летних помещений, жилая площадь квартир; для общественных зданий: полезная и расчетная площади помещений; высота этажа; высота здания до верха вытяжной шахты или конька крыши; отношение площади наружных ограждающих конструкций к площади квартир, а также к объему здания; отношение площади окон и балконных дверей к площади стен).

- Расчетное количество жителей в жилых зданиях и расчетное количество людей в общественных зданиях исходя из расчетных показателей.

- Характеристики наружных ограждающих конструкций (стен, окон и балконных дверей, перекрытий над подвалом, техническим подпольем, над последним жилым этажом) и уровень теплозащиты наружных ограждающих конструкций (приведенное сопротивление теплопередаче всех видов наружных ограждающих конструкций, приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания, сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций (при разности давлений 10 Па), показатель эффективности автоматизации системы отопления и удельный расход тепловой энергии системой отопления здания за отопительный период).

- Энергетические нагрузки на системы инженерного оборудования здания: расчетный максимально-часовой расход тепловой энергии на отопление, потребляемые мощности внутренних систем инженерного оборудования; средние суточные расходы природного газа, холодной и горячей воды, электроэнергии.

- Показатели эксплуатационной энергоемкости внутренних инженерных систем здания (годовые и удельные расходы конечных видов энергоносителей) и удельная базовая энергоемкость системы отопления здания за отопительный период, удельная тепловая характеристика здания.

- Удельная тепловая эксплуатационная энергоемкость здания (обобщенный показатель годового расхода топливно-энергетических ресурсов в кВт•ч и кг у. т. в расчете на м2 площади квартир).

Энергетический паспорт проекта здания (нового строительства, реконструкции) разрабатывается в качестве приложения к разделу проекта (ТЭО, рабочего проекта) «Энергоэффективность» на основании заданий заказчиков проектной документации.

Назрела необходимость для каждого существующего здания, используя ту же методику, составить энергетический паспорт для установления величин расчетного на здание расхода тепла на отопление, горячее водоснабжение, величин годового теплопотребления и удельного теплопотребления на м2 общей площади квартир, а также наметить перечень мероприятий по снижению энергопотребления с оценкой энергоэффективности каждого из них. На базе ожидаемого теплопотребления с учетом возможного его снижения при выполнении ряда приоритетных энергосберегающих мероприятий и сравнения с оптимальным удельным показателем можно установить лимит энергопотребления, превышение которого должно оплачиваться по увеличенному тарифу.

Составлению энергетического паспорта должен предшествовать энергоаудит здания, заключающийся в том, что выполняется обмер наружных поверхностей отапливаемой части здания, выделяются площади оконных проемов, ориентированных на разные стороны света; устанавливается состав каждого наружного ограждения (толщина каждого слоя при многослойной конструкции, коэффициент теплопроводности материала) и рассчитывается его приведенное сопротивление теплопередаче; в зависимости от конструкции окон назначается величина инфильтрации наружного воздуха по числу комнат в квартирах; устанавливаются тип системы отопления и схема ее подключения к тепловым сетям, примененные средства авторегулирования, схема подключения системы горячего водоснабжения и степень изоляции стояков.

Этого достаточно для выполнения расчетов, связанных с заполнением энергетического паспорта. Для составления перечня мероприятий по снижению энергопотребления необходимо провести обследование как мест возможных утечек тепла (разбитые окна лестничных клеток и техподполья, отсутствие доводчиков для закрытия входных наружных дверей, дверей наружных переходов через лоджии и выхода на кровлю), так и режима работы системы отопления и горячего водоснабжения.

При этом важно вовремя исправить недостатки в работе систем, так как энергосбережение связано с изъятием излишков тепла, при котором могут возникнуть локальные отклонения в обеспечении требуемых параметров, перекрываемые ранее завышением расхода тепла в целом на здание.

По системе горячего водоснабжения измеряются температура и давление воды в подающем трубопроводе на вводе в здание (при централизованной системе от ЦТП) и температура воды в циркуляционных стояках секционных узлов перед подключением их к магистрали. Превышение давления более чем на 7 м выше высоты здания приведет к излишнему сливу воды при открытии водоразборных кранов, для устранения этого необходимо установить регулятор давления на вводе, а в многоэтажных зданиях (выше 5-ти этажей) еще и квартирные регуляторы давления на нижних этажах. Снижение температуры воды на вводе ниже 55°С вызовет излишние сливы ее для достижения нужной температуры водоразбора, а отклонение температуры воды в циркуляционных стояках более чем на 5°С или снижение ее более чем на 10°С от температуры воды в подающем трубопроводе свидетельствует о разрегулировке потокораспределения, что также приведет к лишним сливам воды. Устранение перечисленных недостатков достигается наладкой всей системы централизованного горячего водоснабжения от ЦТП или переносом узла приготовления горячей воды с циркуляционным насосом в каждое здание.

По системе отопления следует проводить периодические измерения температуры и давления теплоносителя в месте ее подключения к тепловым сетям при разных погодных условиях. Одновременно с этим в пасмурную погоду фиксируется температура и относительная влажность воздуха в жилых комнатах, как минимум, 20% квартир здания. В зданиях с «теплым» чердаком о температуре воздуха в квартирах можно судить по температуре удаляемого воздуха в сборных каналах вытяжной вентиляции, которую легко замерить с чердака и которая в дневное время на 0,7–1,0°С выше средней температуры воздуха в рабочей зоне квартир.

Повышенная относительная влажность (более 40% в зимнее время) свидетельствует о плохой работе вентиляции квартир – либо из-за излишней герметизации окон недостаточен приток воздуха, либо недостаточна вытяжка из-за засора вытяжных каналов или ошибок в проектных решениях и при монтаже (негерметичность воздуховодов, повышенное сопротивление общих участков вентиляционной сети, зажатое сечение выбросной шахты, увеличивающей сопротивление на выбросе, наличие зонта над ней), либо из-за недостаточного отопления жители «закупоривают» все щели и воздухообмен становится недостаточным для ассимиляции влаги, образующейся от жизнедеятельности людей.

Пониженная температура воздуха в большинстве квартир может быть вызвана либо недостаточным перепадом давлений теплоносителя на вводе тепловых сетей (необходима наладка внутриквартальных сетей отопления и проверка режима работы циркуляционного насоса), либо заниженной температурой воды в подающем трубопроводе тепловых сетей (из-за нарушений в системе авторегулирования подачи тепла на отопление в ЦТП, недостаточной теплопроизводительности водонагревателей отопления при независимой схеме присоединения, или из-за ухудшения тепловой изоляции подающего трубопровода тепловой сети – трасса залита водой либо из-за нарушений в схеме подключения системы отопления к тепловой сети – занижен диаметр сопла элеватора, засор сопла или грязевика, упали «щечки» задвижки).

О некоторых недостатках в режиме работы отопления можно судить по отклонениям от расчетного графика температуры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления. Так, если температура воды в подающем трубопроводе тепловых сетей соответствует графику для текущей наружной температуры, а после элеватора – ниже требуемой по графику, то это означает, что либо недостаточен располагаемый напор в тепловых сетях, либо занижено сечение сопла элеватора. Если температура воды в подающем трубопроводе системы отопления соответствует графику, а температура обратной воды ниже графика – недостаточна циркуляция воды в системе отопления. Тогда при элеваторном присоединении системы отопления следует увеличить диаметр сопла элеватора, допуская увеличение температуры воды в подающем трубопроводе, а при непосредственном присоединении – увеличить диаметр отверстия диафрагмы, устанавливаемой на вводе тепловых сетей при наладке потокораспределения, или приоткрыть балансировочный вентиль, который ставят теперь вместо диафрагмы.

Возможны жалобы на низкую температуру воздуха в части квартир здания, расположенных, например, друг над другом и обслуживаемых группой стояков системы отопления. Это связано либо с локальным засором участка подводящей магистрали или самих стояков, либо с неправильным потокораспределением, что характерно для разветвленной системы отопления, запроектированной без попутного движения воды в магистралях. В этом случае следует добиваться проектного распределения теплоносителя установкой балансировочных вентилей в местах подключения стояков к магистрали.

Если поступают жалобы на непрогрев квартир, расположенных в нижних частях здания или, наоборот, только на верхних этажах, то в вертикально-однотрубных системах отопления в зависимости от движения теплоносителя по стоякам следует либо увеличивать циркуляцию теплоносителя (при жалобе квартир нижних этажей в системе с верхней разводкой подающей магистрали или при жалобе квартир верхних этажей в системе с опрокинутой циркуляцией – движение теплоносителя снизу-вверх), либо повышать температуру теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления, одновременно сокращая циркуляцию с помощью балансировочного вентиля, устанавливаемого в контуре системы отопления (при жалобе квартир верхних этажей в системе отопления с верхней разводкой или при жалобе квартир нижних этажей в системе с опрокинутой циркуляцией).

В двухтрубной вертикальной системе отопления поэтажная разрегулировка связана с переменной величиной доли гравитационного напора в зависимости от температуры теплоносителя и исправляется установкой перед каждым отопительным прибором кранов повышенного сопротивления, а если это затруднено – увеличением циркуляции в системе отопления с одновременным снижением температуры воды в подающем трубопроводе. В горизонтальной поквартирной системе отопления подключение горизонтальных веток к двухтрубным стоякам следует проводить с установкой балансировочных вентилей.

При правильно запроектированной системе отопления соответствие температуры теплоносителя, циркулирующего в системе, требуемому в зависимости от наружной температуры графику гарантирует обеспечение нормальной температуры воздуха в отапливаемых помещениях. Если в каких-то отдельных помещениях температура воздуха отличается от нормальной, то это свидетельствует о локальных недостатках: негерметичность или заводской брак наружных ограждающих конструкций, засор отопительного прибора или подводки к нему. Если же имеет место массовый

характер жалоб, то это вызвано недостаточностью поверхности нагрева отопительных приборов. Это связано с ошибкой проектирования, поэтому, как правило, занижение площади поверхности нагрева везде одинаковое, и исправление такого положения достигается увеличением температуры воды в подающем трубопроводе отопления (рассверливается сопло элеватора на больший диаметр), но оно будет сопровождаться повышением против графика температуры воды в обратном трубопроводе системы.

Во всех других случаях повышенная против графика температура воды в обратном трубопроводе системы отопления свидетельствует о превышении количества тепла, поступающего в систему, по сравнению с требуемым значением, хотя температура воздуха в квартирах может оставаться близкой к норме. Для устранения перерасхода тепла следует заменить конус элеватора на другой с меньшим диаметром сопла или прикрыть балансировочный вентиль в системах с непосредственным присоединением к тепловым сетям.

При завышенном расходе тепла на отопление внутренняя температура воздуха в квартирах уже не является индикатором соответствия фактического теплопотребления требуемому, так как при перегреве помещений жильцы открывают форточки, сбрасывая излишнее тепло на улицу. Это подтверждается результатами натурных измерений, приведенными на рис. 1. Здесь сопоставлены значения средней фактической температуры воздуха tвнф по нескольким зданиям при разных погодных условиях с теоретической величиной, которая должна быть по фактическому теплопотреблению.

График сопоставления значений средней фактической температуры воздуха

Рисунок 1.

График сопоставления значений средней фактической температуры воздуха tвнф по нескольким зданиям при разных погодных условиях с теоретической величиной, которая должна быть по фактическому теплопотреблению

Однозначная связь между подачей тепла и температурой внутреннего воздуха наблюдается только при tвнф<21°C. Причем при tвнт<20°C tвнф несколько больше tвнт, что говорит о стремлении жителей в этих условиях сократить воздухообмен. При tвнт>21°C, т. е. при увеличении подачи тепла сверх требуемого, повышение tвнф очень мало, что затрудняет фиксирование перерасхода тепла по отклонению температуры внутреннего воздуха. Так, увеличение расхода тепла на отопление, соответствующее повышению внутренней температуры до 30°C, не привело к повышению фактической температуры воздуха выше уровня 21–22,5°C.

Таблица 1
Сопоставление регулирования
с коррекцией по tв и без нее
Время испытаний tн, °С Расходы тепла
на отопление,
МВт
Расходы тепла на
отопление за месяц,
ГДж•106
Qоф Qонав Qобаз Qоф Qонав Qобаз
ЦТП в квартале 45Д Тропарева –
регулирование с коррекцией по tв
Февраль 1979 г. -8,8 4,26 4,72 4,72 10,30 11,42 11,46
Март -1,5 2,98 3,19 3,43 7,98 8,54 9,19
Апрель 2,9 2,14 2,31 2,81 5,55 5,99 7,29
Итого по отно-
шению к Qобаз
        23,83
0,85
25,95
0,93
27,94
1
ЦТП-53 в Вешняках-Владычине –
регулирование без коррекции по tв
Февраль 1979 г. -6,8 2,13 2,16 2,21 5,15 5,23 5,35
Март -0,7 1,48 1,48 1,65 3,96 4,02 4,42
Апрель 3,0 1,15 1,10 1,10 2,99 2,86 3,65
Итого по отно-
шению к Qобаз
        12,10
0,90
12,11
0,90
13,40
1

Поэтому там, где завышена поверхность нагрева отопительных приборов (а это могут быть здания, при проектировании которых инфильтрация воздуха считалась в полном объеме, а внутренние тепловыделения нет, или где при подборе отопительных приборов не учитывалась теплоотдача стояков, или когда было выполнено дополнительное утепление здания без замены отопительных приборов), выявить это завышение, измеряя только температуру воздуха в квартирах, довольно затруднительно. Можно попробовать проводить постепенное сокращение подачи тепла на отопление до начала появления жалоб. При этом в двухтрубных системах отопления следует уменьшать температуру подаваемого теплоносителя, а в однотрубных, кроме этого, возможно, потребуется дополнительно изменять циркуляционный расход в ту или иную сторону, как это было изложено выше.

Таблица 2
Результаты испытаний автоматизированного ЦТП
на Ленинском пр., д. 148 (квартал 45Д Тропарева)
Время испытаний Температура, °С Расходы тепла на отопление
за месяц, ГДж•106
Tн t1ф t1р tв Qоф Qонав Qозав Qобаз Qобаз-
Qоф
1980–1981 годы
Октябрь 4,8 75,5 76 20,5 5,48 5,19 4,33 7,41 1,93
Ноябрь -2,9 86,6 91,0 21,2 8,27 9,09 9,04 9,63 1,36
Декабрь -5,0 90,8 96,0 21,2 9,38 10,46 8,79 10,80 1,42
Январь -6,4 94,6 99,5 21,2 10,05 10,80 9,46 11,47 1,42
Февраль -5,0 94,9 95,0 21,5 8,12 9,46 7,99 9,88 1,76
Март -2,0 86,8 89,0 21,7 7,20 10,51 7,41 9,43 2,23
Апрель 3,4 77,3 76,0 21,2 4,21 5,69 4,44 7,16 2,95
1–6 мая 9,8 73,8 72,0 21,3 0,36 0,51 0,38 1,44 1,08
Итого по
отношению
к Qобаз
        53,07
0,79
61,71
0,92
51,84
0,77
67,21
1
15,51

Более совершенный метод – это проведение теплотехнических испытаний здания с установкой теплосчетчика на систему отопления, сравнивая измеренный расход тепла с требуемым по энергетическому паспорту с учетом пересчета его на фактическую наружную температуру.

Выразив отношение фактически замеренного расхода тепла на отопление к требуемому из энергетического паспорта в виде коэффициента запаса поверхности нагрева отопительных приборов Kзап=Qф/Qтр=Fф/Fтр, определяются требуемые значения температуры воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления:

t1тр=tвр+0,5х(t1р–t2р)х(Qо/Kзап)+[(t1р+t2р)/2–tвр]х(Qо/Kзап)1/(1+m), (1)

t2тр=t1тр–(t1р–t2р)х(Qо/Kзап). (2)

Здесь индекс 1 означает температуру в подающем трубопроводе; 2 – в обратном, вн – воздуха в помещении; Qо – относительный расход тепла на

отопление, m – показатель степени в формуле изменения коэффициента теплопередачи отопительных приборов, как правило, принимают m=0,25. Чтобы установить значение требуемых температур, при расчетной наружной температуре (tнр) необходимо подставить Qо=1.

Выполненные расчеты показывают, что, например, при завышении поверхности нагрева отопительных приборов на 20% параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, должны составлять в расчетных условиях 84–63°C вместо 95–70°C. При подаче тепла в систему отопления без учета запаса в поверхности нагрева и при регулировании по температуре воды в подающем трубопроводе температура воздуха в квартирах должна была бы повыситься на 4°С при среднезимних условиях.

Очень важно с точки зрения экономии энергоресурсов определить, каким принимать изменение относительного расхода тепла на отопление Qо в зависимости от температуры наружного воздуха. График центрального качественного регулирования от источника предполагает следующую зависимость:

Qо=(tвнр–tн)/(tвнр–tнр). (3)

График изменения относительного расхода тепла на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха

Рисунок 2. (увеличить)

График изменения относительного расхода тепла на отопление в зависимости от температуры наружного воздуха

Эта зависимость показана линией 1 на рис. 2, и она справедлива для объектов, не имеющих внутренних тепловыделений, так как в противном случае получится, что внутренние тепловыделения с изменением наружной температуры меняются так же, как и теплопотери здания, график изменения которых для жилых зданий изображен линией 2. В действительности внутренние тепловыделения, оставаясь в течение всего отопительного сезона практически постоянными по абсолютной величине, при определении расхода тепла на отопление должны вычитаться из величины теплопотерь, характеризуемых линией 2. Таким образом, отложив от расчетных теплопотерь величину внутренних тепловыделений и проведя через эту точку линию 3, параллельную линии 2, получим зависимость изменения требуемого расхода тепла на отопление жилых зданий от наружной температуры:

Qо=(1+Qвн/Qор)х(tвнр–tн)/(tвнр–tнр)–Qвн/Qор, (4)

где Qвн/Qор – доля внутренних (бытовых) тепловыделений в квартирах по отношению к расчетному расходу тепла на отопление.

При построении графика отпуска тепла по этой формуле принимается, что при температуре наружного воздуха выше расчетной по параметрам А температура внутреннего воздуха поддерживается на комфортном уровне tв=20–21°C, а при tнр (расчетной по параметрам Б), равной расчетному значению для жилых помещений, tвр=18°C. Исходя из этого часть бытового тепла пойдет на нагрев воздуха в квартире до комфортного уровня, и необходимый расход тепла на отопление несколько повысится (линия 4 на рис. 2). Заштрихованная область рис. 2 показывает экономию тепла, получаемую при учете постоянства бытовых тепловыделений в построении графика отпуска тепла и при условии

поддержания комфортной температуры воздуха в квартирах в течение большей части отопительного сезона.

Эта экономия реализуется при осуществлении в ЦТП автоматического регулирования подачи тепла на отопление по температурному графику в зависимости от изменения наружной температуры и составляет по результатам испытаний 12–15% от годового теплопотребления.

Графики режима подачи тепла на группу зданий

Рисунок 3. (увеличить)

Графики режима подачи тепла на группу зданий (при регулировании в ЦТП) и уровня температур воздуха в квартирах при этом. Объект – ЦТП № 2 ЖЭК-6 Волгоградского района Москвы, ул. Зеленодольская, д. 16 (1972 г.):

1 – с учетом постоянства бытовых тепловыделений;

2 – без учета увеличивающейся доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе здания с повышенной tн.

Подтверждением сказанного служит рис 3. Здесь линией 1 показан режим подачи тепла на отопление по формуле 3, а линией 2 – по формуле 4 с относительной величиной внутренних тепловыделений в квартирах Qвн/Qор=0,16 (нулевой расход тепла на отопление соответствует наружной температуре 12°C, а не 18°C, как при режиме по графику 1).

Величина бытовых тепловыделений при построении графика отпуска тепла принимается на минимальном уровне, соответствующем наиболее неблагоприятному помещению. Таким помещением является квартира с угловой комнатой, так как отношение бытовых тепловыделений к теплопотерям в ней минимальное. Если в среднем по дому, построенному до 1998 года, для метеорологических условий Москвы бытовые тепловыделения составляют 20–25% Qор (в зависимости от изрезанности фасада), то для углового помещения они равны примерно 15–17%.

Точками показаны результаты фактического расхода тепла на отопление за каждые сутки в пасмурную погоду (чтобы исключить теплопоступления с инсоляцией). В правой части рисунка приведены гистограммы температур воздуха в квартирах: вверху при режиме, близком к графику 1, внизу – к графику 2.

Анализ рисунка показывает, что режим подачи тепла на отопление с учетом увеличивающейся доли бытовых тепловыделений соответствует требуемому. Это подтверждается наибольшей повторяемостью температуры внутреннего воздуха в квартирах в пределах комфортной 20–21°С с одинаковыми отклонениями в большую и меньшую стороны (по вертикальной шкале гистограмм отложена повторяемость данной температуры в % от общего числа обследованных квартир).

Режим подачи тепла по графику 1 является избыточным. О перегреве квартир свидетельствует увеличенное число квартир с температурой выше 21°С – 70% по сравнению с 1-м режимом – 25%. Но при этом подтверждается вывод, сделанный по рис. 1: несмотря на такой большой перерасход тепла, наибольшая повторяемость температур воздуха находится в пределах 21–22°С. При этом, как при перегреве, так и при нормальном режиме остается примерно одинаковое количество квартир с пониженной температурой воздуха, что свидетельствует об индивидуальном желании жильцов поддерживать такой режим в своих квартирах.

Еще большая экономия достигается введением автоматической коррекции графика подачи тепла на отопление при отклонении фактически измеренной в квартирах внутренней температуры от заданной для поддержания регулятору. Дело в том, что расход инфильтрующегося воздуха при определении расчетных теплопотерь и построении графика принимается исходя из предположения, что скорость ветра - расчетная и все квартиры ориентированы на наветренный фасад. Это обусловлено тем, что, когда нет обратной связи с температурой воздуха в помещениях, следует ориентироваться на наихудшие помещения. Линией 5 на рис. 2 показан график требуемого расхода тепла на отопление жилых зданий при отсутствии ветра исходя из объема инфильтрации наружного воздуха, получаемого в безветренную погоду, но не ниже санитарной нормы притока на квартиру (поэтому при tн=5°С этот график сливается с графиком 4), и поддержания внутренней температуры на комфортном уровне 21°С. При регулировании с коррекцией по tвн подача тепла осуществляется по этому графику, а с появлением ветра и снижением средней температуры ниже 21°С как было видно из рис. 1, при tв<21°С прослеживается связь между подачей тепла и температурой внутреннего воздуха) график подачи тепла автоматически повышается.

Подтверждением эффективности такого режима авторегулирования служат данные табл. 1, в которой приведены результаты выполненных МНИИТЭП [2] испытаний двух ЦТП авторегулированием подачи тепла коррекцией по tвн и без коррекции один и тот же период времени по сравнению с базовым расходом тепла, учитывающим увеличение доли внутренних тепловыделений с повышением (линия 1 на рис. 2). Как видим, включение коррекции по внутренней температуре увеличило экономию тепла на 5% от годового теплопотребления. В табл. 2 приведены результаты испытаний за полный отопительный период ЦТП, обслуживающего пять 16-этажных 4-секционных жилых дома, с регулированием подачи тепла на отопление автокоррекцией по температуре внутреннего воздуха, измеренной в сборных каналах вытяжной вентиляции одного домов. Они показывают, что экономия тепла при таком регулировании составила 21% от годового теплопотребления по сравнению с режимом без изменения расхода сетевой воды на отопление (базовым расходом тепла).

Осуществление центрального регулирования в ЦТП путем поддержания графика подачи тепла на отопление в жилые здания с учетом увеличивающейся доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе зданий с повышением наружной температуры и путем введения автокоррекции по отклонению внутренней температуры от заданной - это малозатратные и высокоэффективные энергосберегающие решения. Они были разработаны МНИИТЭПом в 1970-х годах и были включены в типовые проекты (РМ-1924, МНИИТЭП, 1985 г.), но низкая стоимость энергии и отсутствие заинтересованности в ее экономии у эксплуатационных организаций сдерживали реализацию этих решений на практике.

Переход на рыночные отношения в оплате услуг за энергопотребление подняли на новый уровень актуальность перечисленных энергосберегающих решений и действий, обеспечивающих соблюдение требуемых параметров работы энергопотребляющих систем. Используя данные энергетического паспорта, можно подтвердить энергетическую эффективность и приоритетность выполнения того или иного энергосберегающего мероприятия. Выше были приведены решения, которые касаются в основном сложившегося жилого фонда и которые выполняются по результатам энергоаудита. О мероприятиях по сокращению теплопотребления в новом строительстве и при реконструкции, в том числе по организации пофасадного авторегулирования отопления и по повышению эффективности систем отопления с термостатами у отопительных приборов, позволяющих за счет более полного использования бытовых тепловыделений и теплопоступления с солнечной радиацией достичь экономии тепловой энергии до 30-40% от годового потребления на отопление, было сказано в [3].

Литература

  1. Ливчак В. И., Чугункин А. А. К методике расчета параметров "Энергетического паспорта проекта жилых зданий". Информационный бюллетень Мосгосэкспертизы. М., 2001. Вып. 1 (4).
  2. Грудзинский М. М., Ливчак В. И., Поз М. Я. Отопительно-вентиляционные системы зданий повышенной этажности. М.: Стройиздат, 1982.
  3. Ливчак В. И. Стратегия энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве и социальной сфере // АВОК. 2001, № 6.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №2'2002

распечатать статью распечатать статью


Статьи по теме

Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте