CC BY
502
УДК 621.315
Б01: 10.12737/2562
РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-АДМИНИСТРАТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Кочетков Алексей Сергеевич, старший преподаватель кафедры сервиса,
Кудров Юрий Владимирович, старший преподаватель кафедры сервиса,
Сиротенко Яна Александровна, старший преподаватель кафедры сервиса,
jana.sirtenk@ yandex.ru
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»,
Москва, Российская Федерация
Энергосбережение - одна из наиболее важных задач российской энергетики. Это подразумевает как проектирование новых, энергоэффективных зданий и сооружений с использованием современных технологий, так и модернизацию уже существующих объектов недвижимости. Повышение энергоэффективности этих объектов предусматривает проведение энергетического обследования, состоящего из нескольких этапов. В результате проведения энергоаудита составляется энергетический паспорт, который содержит перечень рекомендованных мероприятий по повышению энергоэффективности здания.
Ключевые слова: энергосбережение, энергоэффективность, энергоаудит, энергетический паспорт.
В настоящее время одной из приоритетных задач в экономике России можно назвать энергосбережение. Это связано не только с дефицитом основных энергоресурсов, но с возрастающей стоимостью их добычи и переработки, а также с обострением экологической ситуации в стране.
В любой области меры по энергосбережению, как правило, сводятся к снижению энергопотерь. Анализ этих потерь показал, что в производственной отрасли, в области распределения и потребления электроэнергии, до 85% потери энергии приходится на сферу потребления энергии, тогда как потери при передаче составляют малую часть -всего лишь порядка 10%, оставшиеся 5% потерь могут приходиться на разные аспекты. Поэтому целесообразно основные усилия по энергосбережению направить именно на сферу потребления электроэнергии.
Внедрение технологий, играющих основную роль в энергосбережении, в хозяйственную деятельность как предприятий, так и на уровне других объектов
недвижимости является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем (изменение климата, вредные выбросы в атмосферу, истощение ископаемых ресурсов и др.) [1].
К внедрению могут быть рекомендованы следующие группы технологий, обладающих весомым энергосберегающим эффектом:
- технологии для многих объектов недвижимости, связанные с использованием энергии (теплообменные аппараты, сжатый воздух, датчики освещенности, пар, охлаждение, сушка и пр.);
- более эффективное производство энергии, включая современные котельные, совместная выработка электрической и тепловой энергии (когенерация), а также одновременная выработка трех видов энергии: электричества, тепла и холода (тригенерация), замена устаревшего оборудования на более современное и энергоэффективное;
- альтернативные возобновляемые источники энергии.
Энергосберегающие технологии в строительстве носят комплексный характер. В комплекс мер могут входить: утепление стен, применение энергосберегающих строительных материалов (кровля, краска и т.д.), установка стеклопакетов, использование энергоэффективных систем обогрева и охлаждения поверхностей.
Большой интерес к использованию грунта в качестве источника тепла проявляется в странах Европы. Существуют модификации тепловых насосов, способных использовать тепловую энергию не только земли, но и воды, и воздуха. Однако наиболее проработанным вариантом является именно геотермальный тепловой насос, использующий тепловую энергию грунта. Он лишен недостатков других моделей и отлично подходит для российских условий, хоть и имеет высокую стоимость. В теплое время года геотермальный тепловой насос может использоваться с целью кондиционирования в результате передачи тепла от рабочей жидкости к грунтовым зондам.
Геотермальный тепловой насос обладает следующими основными преимуществами:
- максимальная автономность и независимость, тепловому насосу требуется лишь электричество (как и всем иным видам отопительных систем), не нужно закупать дорогостоящее топливо, решать вопросы его хранения и поставок, геотермальное отопление значительно экономит время и средства;
- системы геотермального отопления имеют круглогодичные стабильные характеристики и не зависят от внешних погодных условий;
- геотермальное отопление имеет высокий КПД: на 1 кВт потраченного электричества тепловой насос дает 4-6 кВт тепловой энергии или 3-4 кВт мощности охлаждающей системы [1];
- низкие затраты электричества: тепловой насос (17 кВт) обогреет дом площадью 350 кв.м., затратив при этом 5 кВт электроэнергии в час при работе 12 часов в сутки [1];
- длительный срок эксплуатации: грунтовые зонды работоспособны в среднем 50 лет, компрессор - 30 лет и может быть легко заменен; геотермальный тепловой насос неприхотлив и не требует постоянного дорогостоящего обслуживания, отопление дома происходит без постоянного вмешательства человека;
- создает максимально комфортные условия всем обитателям дома: его работа не сопровождается шумом, колебаниями температуры или влажности, позволяет использовать низкотемпературное отопление в системе обогрева полов;
- абсолютно взрыво- и пожаробезопасен: в результате его работы не выделяются никакие вредные выбросы, геотермальная отопительная система максимально экологична;
- возможность использовать одно и то же геотермальное оборудование и для отопления, и для кондиционирования;
- не требует специального помещения, ему не нужен дымоход, кроме того, отсутствуют громоздкие внешние блоки, которые могли бы испортить фасад либо интерьер вашего жилища, после установки грунтовых зондов нет никаких ограничений на озеленение или ландшафтный дизайн;
- скважины под зонды требуют минимум площади, они надежны, после их инсталляции повредить их невозможно.
Существуют так называемые здания нулевой энергии или пассивные дома, которые можно объединить общим термином «энергоэффективные дома». «Энергоэффективным» будет считаться такое здание или сооружение, в котором комфортная для проживания температура поддерживается зимой без помощи системы отопления, а летом - без использования системы кондиционирования [2].
Чтобы здание было действительно энергоэффективным, при его проектировании и строительстве должны быть учтены следующие условия:
- применена современная теплоизоляция трубопроводов отопления и горячего водоснабжения;
- предусмотрен индивидуальный источник тепло- и энергоснабжения (индивидуальная котельная или источник когенерации энергии);
- применены геотермальные тепловые насосы;
- применены солнечные батареи в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения;
- использованы системы отопления с теплосчетчиками и с индивидуальным регулированием теплового режима для каждого помещения;
- предусмотрена система механической вытяжной вентиляции с возможностью индивидуального регулирования и утилизацией тепла вытяжного воздуха;
- применены датчики, минимизирующие потребление тепла на отопление или кондиционирование каждого помещения;
- внедрены устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для освещения помещений или снижения энергопотребления на освещение;
- выбрана конструкция солнцезащитных устройств с учетом ориентации и интенсивности облучения фасадов;
- предусмотрена система управления тепло- и энергоснабжением, микроклиматом помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.
Эти меры можно предусмотреть при проектировании зданий и сооружений. Если же речь идет о готовом здании, то в первую очередь необходимо сделать выводы о энергоэффективности этого объекта недвижимости. Оценка энергоэффективности зданий и сооружений проводится на основании энергетического паспорта. Типовой энергетический паспорт должен включать:
1) титульный лист, оформленный согласно требованиям Минэнерго России;
2) общие сведения энергохозяйства со сводной таблицей по годам, с указанием:
- объема производства, затраченных энергоресурсов;
- энергоемкости произведенного продукта;
- доли платы за энергоресурсы в его стоимости;
- средней численности работников объекта исследования;
3) сведения по применению на объекте приборов, учитывающих расход электрических, тепловых и водных ресурсов, жидкое топливо и газ, с указанием количества и марки производителя устройств;
4) сводную таблицу энергетического паспорта о потреблении всех ресурсов по годам по всем наименованиям энергоносителей:
- сведения по балансу электроэнергии по годам с прогнозом на последующие годы, с указанием сумм нерациональных потерь;
- сведения по балансу тепловой энергии по годам (с рекомендуемым к заполнению прогнозом на дальнейший период);
- таблица баланса потребления котельно-печного топлива с изменением по годам и возможным дальнейшим расходом этого ресурса;
- другие таблицы для подробного описания используемых ресурсов;
5) данные о показателях энергетической эффективности организации или объекта (используются фактические показатели и расчетно-нормативные за базовый год по основным показателям эффективности, перечисляются мероприятия по оптимизации использования энергоресурсов, начиная с года внедрения, указывается среднегодовая сумма экономии);
6) сведения по обнаруженному во время обследования потенциалу энергосбережения по расчетным показателям с указанием затрат, годовой экономией и сроком окупаемости (в таблице приводятся дополнительные данные по внедрению рекомендаций энергосберегающего характера в других организациях для сравнения);
7) подробный перечень мероприятий по видам энергоресурсов с расчетами затрат и плановым сроком окупаемости;
8) данные о должностных лицах, ответственных за проведение энергосберегающих мероприятий и оптимизацию энергозатрат.
Энергетический паспорт - самый эффективный способ учета потребляемых ресурсов, который может помочь оптимально спланировать финансовые траты. В зависимости от типа организации, здания, технологического процесса информация, содержащаяся в энергетическом паспорте, может различаться.
Следует отметить, что каждый методологический этап энергоаудита в свою очередь имеет определенные стадии.
Практика проведения энергетических обследований объектов недвижимости показала, что при обследовании электрического хозяйства значительная доля информации получается с помощью современных средств измерения. При обследовании теплоносителей предприятий основную информацию можно получить из финансовой, отчетной и технической документации. Это объясняется сложностью и разнообразием
теплотехнического и технологического оборудования, отсутствием надежных и доступных измерительных средств.
В рамках научно-исследовательской работы «Повышение энергоэффективности в сфере туризма и сервиса» было проведено энергетическое обследование выбранного предприятия сферы сервиса - технического центра по ремонту и сервисному обслуживанию бытовой техники.
Энергетическое обследование предприятия сервиса проведено в октябре 2012 года, за базовый год принят 2011 год. Обследование проводилось по методике экспресс-обследования на основе представленной документации, визуального осмотра для оценки эффективности использования всех видов топливно-энергетических ресурсов.
Пример тепловизионного обследования предприятия сервиса приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Съемка стены и двери запасного выхода
Дверь и стена запасного выхода имеют низкую температуру, что свидетельствует о плохой теплоизоляции и больших тепловых потерях.
На основании проведенных обследований здания сервисного центра при помощи тепловизионных устройств был сделан вывод о необходимости теплоизоляции дверей основного и запасного выходов и замены деревянных оконных рам на пластиковые с трехкамерными стеклопакетами.
В рамках энергетического обследования выбранного предприятия сервиса был проведен анализ потребления и оценка потенциала энергосбережения с целью
определения возможной экономии топливно-энергетических ресурсов.
На основе оценки динамики, структуры и составленного баланса потребления электроэнергии установлено, что вся приобретаемая предприятием электрическая энергия расходуется на два основных параметра: освещение (34%) и технологические нужды (66%) (рис. 2) [3].
Рисунок 2 - Структура потребления предприятием электрической энергии
Анализ структуры энергозатрат на освещение с учетом проведенного инструментального контроля освещенности всех помещений предприятия показал, что доля применяемых светильников с энергосберегающими лампами составляет 84% (рис. 3).
Рисунок 3 - Соотношение между лампами накаливания и энергоэффективными люминисцентными лампами
Проведенный анализ использования электрической энергии на освещение помещений сервисного центра и результаты измерений освещенности позволили выявить избыточную освещенность в административно-бытовых помещениях предприятия.
Рассмотрение структуры энергопотребления показало, что тепловая энергия расходуется на отопление и горячее водоснабжение, потери составляют 16% от общего объема потребленной тепловой энергии [3].
В результате обследования сервисного предприятия установлено, что сервисный
центр не оснащен приборами учета тепловой энергии. Проведенный анализ показал значительный потенциал экономии энергетических ресурсов на предприятии сервиса.
На основе проведенного энергетического обследования, анализа распределения энергетических ресурсов предприятия сервиса в физическом и стоимостном выражении разработаны основные виды организационно-административных и технологических мероприятий по энергосбережению.
Организационно-административные мероприятия по энергосбережению:
- разработка мер по энергосбережению на предприятии;
- назначение сотрудника, ответственного за энергосбережение и энергоэффективность;
- разработка нормативных актов, предусматривающих материальное стимулирование сотрудников за снижение энергопотребления и экономию ресурсов;
- проведение в организации мастер-классов по обучению сотрудников энергосбережению;
- финансовый учет экономического эффекта от внедрения энергосберегающих технологий.
Рекомендуемые малозатратные мероприятия:
- установка современных приборов учета воды и тепловой энергии;
- установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления;
- постоянный контроль состояния теплоизоляции трубопроводов системы теплоснабжения;
- теплоизоляция обратного трубопровода горячей воды;
- сезонная промывка систем отопления;
- установка термостатических регуляторов на радиаторах;
- замена ламп накаливания на энергосберегающие люминесцентные лампы;
- использование светодиодов для аварийного и дежурного освещения;
- установка датчиков контроля освещения в коридорах.
Мероприятия со средним уровнем затрат:
- применение офисной и бытовой техники с классом энергоэффективности А+ или А++;
- замена деревянных окон на пластиковые или деревянные с многокамерными стеклопакетами;
- уплотнение дверей;
- использование солнечных коллекторов для получения дополнительного отопления и горячего водоснабжения;
- использование частотно регулируемых приводов электродвигателей системы приточно-вытяжной вентиляции [3].
Опыт решения проблем энергосбережения зданий и сооружений разной специфики показывает, что работы в этом направлении следует вести непрерывно и с учетом изменений, вносимых в технологию. При разработке планов по энергосбережению необходимо выделять работы, не требующие крупных капиталовложений; работы, проводимые в рамках модернизации существующих технологий и теплоэнергетических систем; работы по реконструкции существующих производств; работы по реализации новых проектов при строительстве современных зданий.
Литература
1. Фокин, В.М. Основы энергосбережения и энергоаудита. - М.: Машиностроение-1, 2006. - 256 с.
2. . Методы и средства энерго- и ресурсосбережения: электронный учебно-методический комплекс / В.В. Стафиевская, А.М. Велентеенко, В.А. Фролов. -Красноярск: ИПК СФУ, 2008. - 430 с. [Электронный ресурс]: URL: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/10/u_course.pdf (дата обращения: 20.05.2013).
3. Сумзина, Л.В., Максимов, А.В., Литвиненко, А.А. Анализ распределения энергетических ресурсов предприятий сервиса // Вестник Хмельницкого национального университета. - 2013. - №3. - С. 249-254.
DEVELOPING MANAGERIAL AND TECHNOLOGICAL PROCEDURES TO ENHANCE ENERGY PERFORMANCE OF BUILDIGNS AND CONSTRUCTIONS
Kochetkov Aleksei Sergeevich, Senior Lecturer at the Department of Service, Russiand State University of Tourism and Service, Moscow, Russia, [email protected],
Kudrov Iurii Vladimirovich, Senior Lecturer at the Department of Service, Russiand State University of Tourism and Service, Moscow, Russia, [email protected],
Sirotenko Iana Aleksandrovna, Senior Lecturer at the Department of Service, Russiand State University of Tourism and Service, Moscow, Russia, jana.sirtenk@ yandex.ru
Energy efficiency is one of the top priority tasks for Russian energy industry. For the task completion it is necessary to design new, energy-efficient state-of-the-art buildings and constructions, as well as to modernize and update the current real estate pool. The enhancement
CTp. 192 H3 210
of energy performance of the buildings and constructions is a multi-stage process which involves energy audit and a compilation of an energy performance certificate listing recommendations on the building / construction energy performance enhancement.
Key words: energy efficiency, energy audit, energy performance certificate.
References
1. Fokin, V.M. Osnovy energosberezheniia i energoaudita [The Fundamentals of Energy Efficiency and Energy Auditing]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 2006. - p.256.
2. Stafievskaia, V.V., Velenteenko, A.M., & Frolov, V.A. Metody i sredstva energo- i resursosberezheniia: elekronnyi uchebno-metodicheskii kompleks [Methods and Techniques of Energy Efficiency and Resource Conservation: electronic teaching materials]. Available at URL: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/10/u_course.pdf (Accessed on May, 20, 2013).
3. Sumzina, L.V., Maksimov, A.V., & Litvinenko, A.A. Analiz raspredeleniia energeticheskikh resursov predpriiatii servisa [Analysing the distribution of energy resources in the service sector]. Vestnik Khmel'nitskogo natsional'nogo universiteta [Bulletin of Khmelnytskyi National University]. - 2013. - №3. - pp. 249-254.
