Проектирование системы отопления с целью повышения энергоэффективности здания

Проектирование системы отопления с целью повышения энергоэффективности

здания

Design of the heating system in order to improve the energy efficiency of the building

Егельская Алина Сергеевна,

АО ЦНИИЭП

Egelskaia Alina Sergeevna Аннотация. На сегодняшний день проблема энергоэффективности зданий весьма актуальна. Энергоэффективностью признаётся комплекс экономических и технологических мер, направленных на повышение рационального использования энергетических ресурсов. Ведется поиск методов уменьшения энергопотребления за счет рационального применения. Результаты исследований показывают, что большее количество потребляемой энергии тратится на отопление и горячее водоснабжение. Расход на отопление составляет примерно 72 % от общего объема энергии. По данным Департамента архитектуры РФ, при подсчете теплопотерь было установлено, что здания теряют приблизительно 45 % тепла через стены и около 33 % через оконные и дверные проёмы, оставшиеся 25 % через крышу.

В данной статье будет предоставлен обзор методов систем отопления с целью повышения энергоэффективности зданий, а также представлены варианты по решению вопросов уменьшения энергопотребления.

Summary. Today, the problem of energy efficiency of buildings is very relevant. Energy efficiency is a set of economic and technological measures aimed at improving the rational use of energy resources. We are looking for methods to reduce energy consumption through rational use. The results of studies show that more energy consumed is spent on heating and hot water. Heating consumption is approximately 72% of the total energy. According To the Department of architecture of the Russian Federation, when calculating heat losses, it was found that buildings lose about 45 % of heat through the walls and about 33 % through window and door openings, the remaining 25 % through the roof.

This article will provide an overview of the methods of heating systems to improve the energy efficiency of buildings, as well as options to address the issues of reducing energy consumption.

Ключевые слова: энергоэффективность, теплопередача, системы отопления, оборудование, расход, отопительные системы, теплопотери, горячее водоснабжение. Keywords: energy efficiency, heat transfer, heating systems, equipment, consumption, heating systems, heat loss, hot water supply.

Перечень мероприятий по повышению энергоэффективности зданий прописан в таких законодательных актах как:

1. Минэкономразвития России № 61 от 17.02.2010 г. «Об утверждении примерного перечня мероприятий в области энергоснабжения и повышения энергетической эффективности».

2. Приказ Минстроя России от 15 февраля 2017 г. № 98/пр «Об утверждении перечня мероприятий, проведение которых в большей степени способствует энергосбережению и повышению эффективности использования энергетических ресурсов в многоквартирном доме».

Из данных документов можно выделить главные энергосберегающие мероприятия с распределением по видам ресурсов и степени затрат. Организационные мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности зданий заключаются в следующем:

- проведении мониторинга;

- анализ качества водоснабжения и электроэнергии;

- анализ договоров на водоснабжения жилых многоквартирных домов;

- анализ потерь и оценка аварийности в тепловых и водопроводных сетях.

Мероприятия по энергосбережению и совершенству энергетической эффективности включают в себя:

- промывку отопительной системы;

- балансировка системы отопление и стояков;

- утепление оконных и дверных проемов;

- монтаж дверей;

- инфракрасная съёмка;

- обследование отопительной системы;

- установку теплоотражающиъ экранов и регуляторов отопления.

В состав затратных мероприятий входят:

- утепление полов чёрного цвета в деревянных домах;

- оснащение домов приборами по учёту тепла и воды;

- установка автоматизации управления системы отопления;

- герметизация межпанельных стыков;

- утепление подвалов и чердаков;

- восстановление работы ГВС;

- установка светодиодного освещения;

- установка приборов движения в местах общего пользования.

Повышение эффективности системы отопления - это крупнозатратное мероприятие, которое предусматривает:

- замену окон на более современные аналоги, обладающие термическим сопротивлением;

- модернизацию системы отопления и установкой современных радиаторов;

- модернизацию ИТП;

- установку энергоэффективных котлов отопительной системы;

- утепление конструкций и мест общего пользования;

- модернизацию котельных с применением энергоэффективного оборудования;

- внедрение автоматизации отопительной системы и загрузки котлов;

- автоматизацию отпуска тепловой энергии до потребителей;

- замену тепловых сетей с применением энергоэффективного оборудования;

- замену устаревшей изоляции;

- установку автоматизированного привода в системах водоснабжения;

- установку автоматизированного привода на насосном оборудовании;

- замену электрических сетей.

Отопительная система и ГВС по первоочередным мероприятиям по энергосбережению включает:

- установку балансировочных вентилей;

- балансировку отопительной системы;

- промывку труб и стояков;

- установку общедомового датчика учёта тепла и воды;

- установку поквартирных датчиков учёта тепла и горячей воды;

Отопительная система и ГВС по второй очереди включает:

- установку теплового пункта и теплообменника системы;

- установку автоматизации по управлению отоплением и в ГВС;

- замену трубопроводов и арматуры;

- теплоизоляцию трубопроводов на чердаках и подвальной территории;

- установку терморегулирующих клапанов на приборах системы отопления;

- установку запорных вентилей и модернизации насосного оборудования для обеспечения рециркуляции воды в системах ГВС.

На рисунке 1 предоставлена традиционная система отопления.

Система отопления

Рисунок 1 - Система отопления

Далее рассмотрим нетрадиционные методы повышения энергоэффевтивности отопительной системы. Данные мероприятия направлены на повышение энергоэффективности домов, которые необходимо выполнять после того, как были выполнены традиционные методы. К таким методам можно отнести:

- установку тепловых насосов для отопительной системы, горячего водоснабжения;

- установку для утилизации тепла - рекуператоров;

- установку солнечных коллекторов для подогрева воды.

Перед составлением перечня мероприятий по повышению энергоэффективности в здании, необходимо провести полное обследование энергии.

Благодаря развитию современных технологий существует возможность проектировать здания с полным автоматизированным обеспечением тепловой энергией, применяя при этом установки на ВИЭ. Энергия на данных объектах, как правило, вырабатывается ветроэнергетическими установками или солнечными элементами. Потребность в энергии осуществляется за счёт установок (ТНУ), преобразующими низкую тепловую энергию, и

солнечными батареями. На практике наибольшей популярностью пользуются тепловые насосы, являющиеся частью систем отопления. Современные ТНУ способны обеспечивать теплом здания зимой и избавить его от ненужного тепла летом. Главным преимуществом таких насосов является то, что они самостоятельно не производят тепло, а только направляют его от источника энергии к помещению.

Именно данный метод позволяет получить наибольшую энергоэффективность, где средний коэффициент теплопроизводительности COP оценивается в районе 400%. Что означает, что на 1кВт затрачиваемой энергии потребитель получает 4кВт энергии. На сегодняшний день на рынке оборудования представлено большое разнообразие -радиаторы, котлы, насосы, генераторы, использующие в качестве источника энергии: продукты переработки нефтепродуктов, природный газ, брикеты или древесные пеллеты. У каждого из предоставленных видов имеются как преимущества, так и недостатки, в связи с чем, перед выбором необходимо изучить все критерии, учитывающие ценовую политику капитальных вложений и расходов по эксплуатации, простоту, надёжность, безопасность и, главным образом, способность обеспечить комфортные условия в отапливаемых зданиях.

Список использованной литературы

1. Постановление Правительства РФ от 25.01.2011 г. № 18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов»;

2. Сегаев И. Н., Митянина Н. П., Сергеева М. А., Сергеева И. А. Анализ уровня и факторов, влияющих на энергоэффективность жилого сектора в России на фоне опыта зарубежных стран // Экономика и предпринимательство. - 2016.- № 11-2 (76-2). - С. 9961003.

3. Толстых Ю. О., Арефьева М. С., Учинина Т. В. Исследование практик организации и деятельности управляющих компаний в современных условиях при проведении капитального ремонта многоквартирных жилых домов /монография. - Пенза, 2014.

4. Учинина Т. В., Гущина М. С. Методы рационального использования объектов жилой недвижимости в стадии эксплуатации // Научный альманах. - 2016. -№ 12-1 (26). - С. 269-271.

References

1. The decree of the RF Government dated 25.01.2011 № 18 «On approval of Rules establishing energy efficiency requirements for buildings, structures, constructions and requirements to the rules determining the energy efficiency class of apartment houses»;

2. Segaev I. N., Mityanina N. P., Sergeeva M. A., Sergeeva I. A. Analysis of the level and factors influencing the energy efficiency of the residential sector in Russia against the background of the experience of foreign countries. — 2016.- No. 11-2 (76-2). — Pp. 996-1003.

3. Tolstykh Yu. O., Arefyeva M. S., Uchinina T. V. Research of practices of the organization and activity of management companies in modern conditions at carrying out capital repairs of apartment houses /monograph. — Penza, 2014.

4. Uchinina T. V., Gushchina M. S. Methods of rational use of residential real estate in the stage of operation / / Scientific almanac. — 2016. — No. 12-1 (26). Pp. 269-271.