Экономия воды – одно из направлений энергоресурсосбережения

УДК 628,17

ЭКОНОМИЯ ВОДЫ - ОДНО ИЗ НАПРАВЛЕНИЙ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ

Л.В. Макотрина, А.А. Иевлева

Рассмотрены основные положения раздела «Энергоресурсосбережение» СП 30.13330.2012 актуализированной редакции СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий». Перечислены основные направления повышения энергоэффективности систем водоснабжения. Описаны различные варианты снижения расхода питьевой воды, в том числе наиболее распространенные технические мероприятия. Для экономии воды в домашних условиях предложены полезные советы

Ключевые слова: системы водоснабжения, внутренний водопровод, энергоэффективность, санитарно-технические приборы, энергоресурсосбережение.

WATER ECONOMY - ONE OF THE DIRECTIONS OF SAVING ENERGY SUPPLY

L.V. Makotrina, A.A. Ievleva

We considered the main statements of the section "Saving Energy Supply" СП 30.13330.2012 of the current edit СНиП 2.04.01-85* "Inner water pipe and soil stack installation". The main directions of increasing energy effectiveness of water supply systems. We described different ways of reducing the costs for drinking water, as well as the most widespread technical materials.

Key words: water supply systems, inner water pipe, energy efficiency, sanitary and technical equipment, saving energy supply.

В настоящее время создан нормативно-правовой фундамент, позволяющий осуществлять политику энергоресурсосбережения. Основным документом в этом направлении является Федеральный закон об энергосбережении № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» принятый 11 ноября 2009 г. [1].

В целях улучшения работ по ресурсосбережению при производстве и предоставлении жилищно-коммунальных услуг разработаны «Основные направления и механизм энергоресурсосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве». Они включают мероприятия по утеплению ограждающих конструкций здания, оборудованию приборами учета, установке автоматизированных тепловых узлов с погодным регулированием, реконструкцию существующих источников тепла.

На основе этого документа во всех субъектах Российской Федерации разработаны региональные программы энергоресурсосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве, в которых предложены экономические механизмы энергосберегающих мероприятий за счет собственных средств регионов.

Целью закона является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Положения, установленные в отношении энергетических ресурсов, применяются и в отношении воды, подаваемой, передаваемой, потребляемой с использованием систем централизованного водоснабжения.

СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» (как и другие СНиПы систем водоснабжения и водоотведения) не пересматривался и не обновлялся более 15 лет. Это привело к тому, что многие положения СНиПа не соответствовали современному уровню инженерных реалий. Простым примером является применение в проектах энергосберегающих насосов и арматуры. С точки зрения старых норм основная масса энергосберегающих решений приводит к удорожанию системы, а значит применение данного оборудования нежелательно. В то же время понятно, что первичные капиталовложения окупятся при эксплуатации здания и что применение нового оборудования выгодно. Очевидно, что устаревшие нормы не могут быть введены в действие без их переработки [2, 3, 6].

Основными законами, в свете которых проведена актуализация СНиП, являются:

1. Федеральный закон №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 30.12.2009;

2. Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009;

3. Приказ Минрегионразвития РФ №262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» от 28.05.2010.

В актуализированных СНиП добавились разделы, которые отвечают требованиям вышеперечисленных законов. Например, в СП 30.13330.2012 актуализированной редакции СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», появился такой раздел, как «Энергоресурсосбережение» [2]. Рассмотрим основные положения этого раздела.

Основные положения раздела «Энергоресурсосбережение».

1. Для обеспечения нормативных требований в части допустимых давлений воды у санитарно-технических приборов рационального использования воды питьевого качества и энергетических ресурсов необходимо предусматривать:

- насосные агрегаты с регулируемым приводом (числом оборотов двигателя);

- однозонную схему водоснабжения с установкой квартирных регуляторов давления (КРД) в жилых домах высотой 54 м включительно;

- зонное водоснабжение, как правило, в жилых домах высотой 54 м и выше, в том числе с установкой в нижних этажах зон КРД;

- установку современной водозаборной и наполнительной арматуры, обеспечивающую сокращение расхода питьевой воды (рекомендуется применение водоразборной арматуры с керамическими уплотнителями, смесителей с одной рукояткой, термостатических смесителей, полуавтоматической и автоматической арматуры);

- выполнение комплекса мероприятий по регулированию давления воды в системах водоснабжения жилых зданий путем установки балансировочных кранов и их регулировки в процессе пусконаладочных работ; регулирующие емкости для водоснабжения зданий при условии обеспечения контроля качества воды эксплуатационными службами и органами санитарно-эпидемиологического надзора.

- с целью улучшения эксплуатации систем водоснабжения рекомендуется применять комплектные изделия, включающие КРД, фильтр и запорное устройство в одном корпусе.

2. Зонирование систем водоснабжения следует предусматривать путем установки насосного и другого оборудования, обеспечивающего выход раздельных трубопроводов для каждой зоны водоснабжения с установкой регуляторов давления.

3. В жилых домах повышенной комфортности допускается проектировать систему доочистки питьевой воды с системой раздачи только для питья и приготовления пищи.

4. В жилых домах с квартирами повышенной комфортности с двухзонным водоснабжением в целях исключения прокладки в квартирах горизонтальных трубопроводов, объединяющих стояки в секционные узлы (в месте раздела зон водоснабжения), целесообразно выполнять следующее:

- циркуляционные стояки 1-й зоны прокладывать рядом с водоразборными, при этом их объединение в секционные узлы осуществлять в техническом подполье, подвальном или промежуточном техническом этаже между жилой и нежилой частью здания;

- циркуляционные стояки 2-й зоны также могут быть проложены рядом со стояками 1-й зоны с последующим их объединением в секционные узлы в тех же помещениях, что и секционные узлы первой зоны.

В жилых домах с однозонным водоснабжением при отсутствии чердака или невозможности объединения стояков горячей воды в мансардных помещениях объединение стояков в секционные узлы следует выполнять по аналогии с решениями, указанными выше для двухзонных систем водоснабжения.

В зависимости от конкретных объемно-планировочных решений могут предусматриваться другие схемы горячего водоснабжения.

5. В целях улучшения гидравлических характеристик системы горячего водоснабжения и возможности замены полотенцесушителей в период эксплуатации жилых зданий (без отключения стояков горячей воды) полотенцесушители, как правило, необходимо подсоединять к сплошному по вертикали водоразборному стояку с установкой запорной арматуры в местах подключения.

Для затекания горячей воды в полотенцесушители диаметр стояка (патрубка) между подсоединениями к полотенцесушителю целесообразно уменьшать на один диаметр или предусматривать «сжим». Принятые конструктивные решения должны быть проверены гидравлическим расчетом.

При обосновании допускается подсоединение полотенцесушителей к циркуляционным трубам горячего водоснабжения.

6. Водосчетчики холодной и горячей воды, устанавливаемые на вводах водопровода в жилые дома и квартиры, должны предусматриваться с импульсным выходом. Перед домовыми и квартирными водосчетчиками следует устанавливать механические или магнитно-механические фильтры.

7. В одноквартирных и блокированных жилых домах жилища I категории комфорта при устройстве бассейна выбор технологической схемы его водоснабжения (прямоточной или оборотной с очисткой) следует производить в соответствии с объектами водопотреб-ления и водоотведения, согласованными с местными службами «Водоканал».

8. Толщину теплоизоляции трубопроводов следует определять по СП 61.13330. При проектировании новых и реконструкции старых зданий рациональный выбор эффективных теплоизоляционных материалов следует производить с предпочтением материалов меньшей теплопроводности.

9. Проектом следует предусматривать устройство автоматизированной системы комплексного учета энергоресурсов, предусматривающей передачу основных параметров энергоресурсоснабжения на компьютеры ОДС и ЕИРЦ (единые информационно-расчетные центры) с перспективой контроля и оперативного регулирования параметров в зависимости от времени суток, температуры воздуха, интенсивности водоразбора и т. п.

10. После выполнения монтажных работ рекомендуется выполнить комплекс пус-коналадочных работ с дорожными картами по эксплуатации систем горячего водоснабжения, оборотного водоснабжения, использования внутренних стоков дождевых и талых вод, очистных сооружений для крупных зданий многофункционального, промышленного назначения, торговых и общественно-деловых центров. Баланс водопотребления и стоков для таких зданий должен устанавливаться местными управлениями «Водоканала» при выдаче разрешительной документации и технических условий лимитов на водопотребление и сброса стоков.

11. Для крупных зданий (торгово-развлекательных, многофункциональных, промышленных и т. д.) необходимо проводить расчет дождевых стоков с целью отвода воды из системы внутренних водостоков в систему повторно используемых сточных вод с уменьшением в балансе потребления воды питьевого качества не менее чем на 25%.

Повышение энергоэффективности систем водоснабжения

Во исполнение закона об энергосбережении и в соответствии с основными положениями раздела СП 30.13330.2012 «Энергоресурсосбережение» можно выделить основные направления повышения энергоэффективности систем водоснабжения:

- сокращение использование воды на собственные нужды в водозаборных станциях;

- внедрение систем водооборота на водозаборах;

- оптимизация режимов промывки фильтров;

- применение технологии водо-воздушной промывки;

- использование частотно регулируемых приводов на насосах тепловых пунктов, насосных станциях;

- замена металлических труб на полиэтиленовые (сокращение потерь на поддержание избыточного давления в закодированных трубах);

- применение систем электрохимической защиты стальных трубопроводов;

- внедрение современной запорно-регулирующей и предохранительной арматуры;

- применение сильфонных компенсаторов гидравлических ударов;

- санация ветхих участков водопроводных сетей;

- оптимизация работы системы водоснабжения;

- диспетчеризация и автоматизация управления сетями;

- установка на ответвлениях сети датчиков и регуляторов сетевого давления;

- изменение схемы централизованного горячего водоснабжения из циркуляционной в циркуляционно-повысительную;

- установка счетчиков расхода воды на входах объектов водопотребления;

- установка технологических водомеров на проблемных ответвлениях и др.,

- организация учета горячего и холодного водопотребления у каждого индивидуального потребителя;

- поддержание гарантированного напора в магистральных сетях (с учетом компенсации гидравлических потерь при изменении нагрузок от минимума до максимума в пределах 10-15 м у каждого потребителя);

- при необходимости - устройство автоматизированных повысительных насосных станций у каждого потребителя с частотно-регулируемым электроприводом;

- установку индивидуальных автоматизированных пунктов приготовления и распределения системы горячего водоснабжения.

Одним из вариантов снижения расхода питьевой воды является постепенный переход на водоснабжение водой хозяйственно-бытового качества с установкой у каждого потребителя устройств доочистки воды до питьевого качества. Такие устройства следует проектировать для нового жилого и общественного строительства повышенной комфортности с раздельными системами питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения [4, 7-14].

Применение эффективной водоразборной арматуры

Применение эффективной водоразборной арматуры - важнейший фактор водосбе-режения. Расходование холодной и горячей воды в жилых зданиях включает полезный расход, который можно считать действительной потребностью в воде, и её потери. Одним из видов потерь воды является непроизводительный расход во время водоразбора при повышенном давлении из-за снижения регулирующих свойств арматуры.

Большую часть суток внутренние водопроводы жилых зданий работают при давлении на вводе, значительно превышающем проектное и достигающем иногда 0,95-1,2МПа. Однако даже при минимальном давлении, которое наблюдается только в период наибольшего водопотребления на верхних этажах здания, водоразборная арматура работает в гидравлических условиях, близких к расчетным. В остальные часы текущего водоразбора расход воды через арматуру достигает 0,35-0,5 л/с, особенно на первых этажах многоэтажных зданий при нормативном значении 0,12-0,25 л/с.

Снижение непроизводительных расходов воды может быть достигнуто за счет применения водосберегающей арматуры с улучшенными регулирующими и расходными характеристиками [4,14].

Технические мероприятия по экономии воды.

Для того чтобы каждый житель в отдельности мог бережнее расходовать воду, в последнее время предлагается множество различных вариантов снижения расхода питьевой воды. Рассмотрим наиболее распространенные технические мероприятия по экономии воды.

1. Использование надежной водоразборной арматуры, уменьшающей утечки воды (арматура с керамическими уплотнениями, с седлами из нержавеющей стали, клапанами из высококачественной резины и синтетических уплотнителей и т. д.).

2. Применение смесителей с одной рукояткой, термостатических смесителей, полуавтоматической и автоматической арматуры, снижающих непроизводительные расходы воды.

3. Использование регулятора расхода воды, позволяющего. уменьшить расход воды в душе и кране до четырех раз; установить постоянный напор воды, независимо от давления в водонапорной сети; обеспечить удобный поток воды без разбрызгивания и ударов; понизить шум воды в смесителях. Наибольший водосберегающий эффект достигается при установке регулятора расхода воды на изливе в комплекте с шайбовым керамическим запорным элементом вентильной головки.

4. Установка водоразборной арматуры с инфракрасными датчиками.

5. Снижение избыточного давления в системах холодного и горячего водоснабжения путем использования водонапорных баков, регуляторов давления, расхода, зонирования сети, регулируемого привода насосов, диафрагмирования подводок, установки аэрирующих насадок, струевыпрямителей, рассекателей струи, повышающих комфорт водопользования при снижении максимального расхода воды до 3 л/мин.

6. Замена душевых насадок с расходом 20 л/мин на насадки с регуляторами расхода, обеспечивающими хороший распыл воды при расходе 9 л/мин.

7. Стабилизация качества и температуры воды.

8. Применение оборотных и последовательных систем водоснабжения на предприятиях.

9. Использование дождевых вод для технических целей.

10.Установка смывных бачков рационального объема (4-6 л), двойного смыва (3 и 6 л). Применение двухкнопочных смывных бачков с полным и частичным сливом; смывные бачки со стоп-кнопкой [4, 6-14].

Применение экономичных смывных бачков

Существуют две технологии экономичных смывных бачков: двухкнопочные смывные бачки с полным и частичным сливом; смывные бачки со стоп-кнопкой ^С^ор) (рис. 1). Наиболее распространены двухкнопочные смывные бачки (рис. 2). Эту технологию использует большинство производителей санитарно-технических приборов. При нажатии кнопки частичного слива из бачка вытекает от двух до четырех литров воды, при нажатии кнопки полного слива - весь объем бачка - от шести до девяти литров.

Рис. 1. Двухкнопочный сливной механизм

V

I

тт

Рис. 2. Смывной механизм с технологией WC-stop

Технология WC-stop менее распространена. Смывной бачок оснащен одной кнопкой, при первом нажатии на которую происходит слив, при повторном нажатии слив прекращается. Экономичные смывные механизмы могут быть внедрены как с заменой смывных бачков, так и без замены, если это позволяют габаритные и присоединительные размеры существующих бачков. Смывные механизмы, поставляющиеся отдельно от бачков, как правило, регулируются по высоте, но в небольшом диапазоне. Размеры кнопки и клапана не регулируются, и поэтому должны совпадать с размерами соответствующих отверстий в сливном бачке.

Энергетический и экономический эффекты от применения экономичных сливных бачков зависят от количества и вида потребителей воды в здании [14].

Применение регуляторов расхода

Регулятор расхода воды помогает:

- уменьшить расход воды в душе и кране до четырех раз;

- установить постоянный напор воды, независимо от давления в водонапорной

сети;

- обеспечить удобный поток воды без разбрызгивания и ударов;

- понизить шум воды в смесителях.

Согласно ГОСТ 19681-94 п. 4.5 (Межгосударственный стандарт. Арматура сани-тарно-техническая водоразборная) расход воды в смесителях должен быть не меньше 12 л/мин. А для того, что бы комфортно помыть руки достаточно 6 л/мин.

Монтаж регуляторов не требует отсоединения арматуры от водопроводной сети. Они устанавливаются вместо существующих аэраторов или струевыпрямителей. Если излив арматуры не имеет резьбы для аэратора или струевыпрямителя, то устанавливается регулятор, укомплектованный специальным переходным патрубком. Выпуск регуляторов организован в России в кооперации с зарубежными фирмами.

Наибольший водосберегающий эффект достигается при установке регулятора расхода воды на изливе в комплекте с шайбовым керамическим запорным элементом вентильной головки [4].

Экономия воды в домашних условиях

Для экономии воды в домашних условиях можно воспользоваться следующими полезными советами:

1. Наполнение ванны полностью - 300 л; наполнение наполовину - 150 л. Вместо принятия ванны ограничиться душем. Расход сокращается примерно втрое.

2. При пользовании душем: намыливание при включенной воде - 200 л, при выключенной воде - 150 л.

3. Следите за работой ваших кранов, смесителей. Неисправный кран за сутки может «накапать» 30-200 л воды.

4. Для полоскания белья (в случае отсутствия стиральной машины) лучше использовать наполненную ванну или таз. Ручная стирка и полоскание в ванне - 300 л, стирка в стиральной машине - 150 л воды.

5. Не используйте свой унитаз как мусорное ведро. Экономия - до 25 л воды в

день.

5. Не оставляйте кран постоянно включенным при чистке зубов. Старайтесь включать его в начале и в конце процедуры. Экономия - 15 л воды в мин (757 л в неделю при четырех членах семьи). Чистка зубов с открытым краном - 5 л, с использованием стакана

- 0,2 л.

6. Выключайте кран во время бритья. Экономия на одного человека - 380 л в неделю.

7. Большинство людей моют посуду вручную, расходуя при этом примерно 60 л воды в день. Обычная посудомоечная машина на 12 комплектов посуды (один комплект

— до 10 предметов, включая столовые приборы) расходует не более 14 л воды.

8. Организация учета горячего и холодного водопотребления у каждого индивидуального потребителя одно из направлений водосбережения и сбережения собственных средств потребителя.

Результаты оснащения жилых квартир счетчиками холодной и горячей воды показывают, что для основной массы жителей оплата за воду по приборам учета выгодна, потому что при установке приборов учета появляется экономическая заинтересованность для потребителя рационально использовать холодную и горячую воду. Фактическое потребление гораздо меньше нормы, зафиксированное приборами. Объясняется это следующими причинами:

- жители бережнее расходуют холодную и горячую воду;

- в летний период многие жители большую часть времени проводят за городом и практически не пользуются водой;

- количество проживающих и реально пользующихся холодной и горячей водой меньше, чем число прописанных жителей в данных квартирах;

- установка счетчиков воды дает ощутимую экономию семейного бюджета - до 500 руб. в месяц на человека [4,5].

Таким образом, экономить воду мы должны не только в целях исполнения соответствующих документов (Законы, СП, правила и т.д.), но и в целях экономии собственных средств. Применяя различные технические средства и разумно используя воду, мы сами можем увеличивать или снижать свою оплату за коммунальные услуги.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: федер. закон ФЗ № 261 / Государственная дума. М., 23 ноября 2009.

2. СП 30.13330.2012. Свод правил. Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*.

3. СНиП 2.04.05-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий, М.: ГУП ЦПП, 2000.

4. Макотрина Л.В., Лазарева С.О. Водосбережение - одно из направлений выполнения закона об энергосбережении // Вестник ИрГТУ. 2011. № 8. С. 105-110.

5. Макотрина Л.В., Иевлева А.А. Сравнение новых правил предоставления коммунальных услуг, утвержденных в 2011 г., с ранее действовавшими // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2011. № 1. С. 95-101.

6. Актуализация СНиП в сфере водоснабжения и водоотведения // Сантехника. 2013. № 2. С. 56-57.

7. http://www.valverus.info

8. http://www.stroyinform.ru

9. http://www.kreec.ru

10. http://www.is.svitonline.com

11. http://www.irk.ru

12. http://www.bioflame.ru/regulyator-rashoda-vody

13. http://www.abok.ru

14. http://gisee.ru/library/detail.php?ro=24220§ro=&formro=technologies-sub#technologies-sub

Информация об авторах

Макотрина Людмила Викторовна, кандидат химических наук, доцент кафедры «Инженерные коммуникации и системы жизнеобеспечения», тел.: (3952) 405-140, 891489-33-483, е-mail: maklv@istu.edu; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Иевлева Анастасия Антоновна, студентка группы ВВ-09-1, тел.: 89148708275, е-mail: IeAnastasiya@mail.ru; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Information about the authors

Makotrina L.V., Candidate of Chemistry, associate professor, Engineering Communications and Life-Support Systems Department, tel.: (3952) 405-140, 8914-89-33-483, е-mail: maklv@istu.edu; Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

Ievleva A.A., student, VV-09-1 group, tel.: 89148708275, е-mail: IeAnastasiya@mail.ru, Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.