Реферат: Пути повышения энергоэффективности технических систем зданий

Рынок интеллектуальных зданий можно считать уже сложившимся, в достаточной степени наполненным предложениями во всех ценовых нишах. В настоящий момент актуальные пути развития - это увеличение показателей энергоэффективности зданий (экономия электроэнергии и тепла), повышение эффективности управления системами за счет развитых средств диспетчеризации и, как следствие, одновременное снижение стоимости и увеличение безопасности эксплуатации зданий. Идеи создания «домов будущего», опирающиеся на имидж и высокую стоимость выполнения таких проектов, все больше уступают место решениям, идущим от реальной жизни, определяющей разумные потребности в экономии и комфорте. Благодаря только модернизации системы кондиционирования и отопления здания можно добиться значительного снижения затрат на его содержание.

Существующая в нашей стране централизованная система отопления имеет некоторые особенности, усложняющие экономию тепла при его транспортировке. Протяженность трубопроводов, по которым теплоносители доходят до потребителя, в отдельных случаях составляет десятки километров. Как показывает практика, в стандартных теплосетях по пути от ТЭЦ к отапливаемому зданию теряется до 40 % тепла. По нынешним временам такие потери можно считать катастрофическими.

Устранение потерь тепла при его транспортировке - главная задача организаций, эксплуатирующих теплосети. В настоящее время на первый план здесь выходит реконструкция существующих теплопроводов. Речь идет о замене старых труб на новые, эффективно утепленные - предварительно теплоизолированные трубы. Они представляют собой цельную конструкцию, состоящую из стальной или пластиковой трубы, которая утеплена слоем пенополистирола и облачена в прочный и герметичный полиэтиленовый корпус. Предызолированные трубы рассчитаны на эксплуатацию в течение 30 и более лет. Дело в том, что трубопровод, уложенный обычным способом в бетонный короб, не защищен от попадания влаги, а ведь 70 % разрушений подземных трубопроводов обусловлены именно наружной коррозией. Преды-изолировапные трубы надежно защищены от влаги полиэтиленовой оболочкой. На всем протяжении такого трубопровода проходят специальные датчики, которые в случае нарушения целостности системы посылают сигнал на диспетчерский пункт. Это позволяет оперативно определять места поврежде­ния с точностью до 1 м.

В Беларуси налажено производство предызолированных труб, однако пока отечественная продукция в основном состоит из импортных комплектующих. Это обусловлено тем, что в нашей стране не выпускаются качественный пенополистирол и стальные трубы. Тем не менее отечественные трубы с пластмассовой изоляцией дешевле импортных на 20-25 %.

Так, в Хотимске предызолированными трубами были заменены практически все городские теплосети (около 400 км). Вскоре пришлось закрыть три из четырех существовавших в городе котельных. Производимого одной из них тепла стало хватать на весь город.

К сожалению, примеры рациональной эксплуатации теплосетей в нашей стране пока немногочисленны. По мнению специалистов, для улучшения ситуации теплопроводы необходимо передать на баланс частных компаний. Сегодня же у теплосетей нет настоящего хозяина: одни участки эксплуатируются предприятиями, другие - коммунальными организациями, третьи - энергетиками.

Приведем основные меры по энергосбережению в жилищно-коммунальном хозяйстве.

1. Осуществление энергосберегающих мероприятий, обеспечивающих выполнение требований стандартов, строительных норм и правил по достижению удельных показателей расхода энергоресурсов.

2. Организация учета расхода энергоресурсов и управление энергопотреблением в зданиях и системах инженерного оборудования.

3. Диспетчеризация управления системами инженерного оборудования на уровне микрорайона, района, города, включая создание автоматизированных систем управления техпроцессами электро-, тепло-, водо-, газоснабжения.

4. Применение при строительстве, реконструкции или капремонте жилых и общественных зданий проектных решений, конструкций и изоляционных материалов с повышенной тепловой защитой и с учетом климатических зон и технологических требований.

5. Использование теплоутилизационного оборудования в составе зданий и сооружений.

6. Вовлечение в топливно-энергетический баланс нетради­ционных источников энергии, местных видов топлива, твер­дых бытовых отходов, теплоты городских стоков.

Перспективным направлением развития белорусского рынка отопительного оборудования является распространение индивидуальных автоматизированных отопительных систем средней и большой мощности для многоквартирного жилья. Эксперты полагают, что такие системы - реальная альтернатива "подвальным" котельным, которые в последнее время стали "пороховыми бочками" для старого жилья.

Экономия теплоты на отопление жилого дома может быть достигнута за счет: утепления входных дверей в подъезды, квартиры, уплотнения притворов, устранения неплотностей по периметру оконных и дверных коробок, утепления наружных стен; утепления чердаков или переустройства бесчердачных кровель в чердачные, повышения технической эксплуата­ции систем отопления; автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление; учета тепловой энергии с установкой теплосчетчиков (оплата за фактический расход теплоты) (таблицы 1 - 2).

Были проведены исследования, в результате которых выяснилось, что стены, окна, крыши теряют слишком много тепла - до 80 % . Таким образом, наряду с отказом от централизованного отопления и заменой его на автономные котельные логичным решением стало утепление зданий - фасадов, окон, кровли.

Таблица 1. Распределение тепловых потерь в зданиях (по данным специалистов БелТЭИ)

Элементы конструкции здания	Количество тепловых потерь, %
Окна	36
Вентиляция	28
Стены	26
Прочее (перекрытия, подвал)	10

Таблица 2. Потенциал энергосбережения зданий (по данным специалистов БелТЭИ)

Основные энергосберегающие мероприятия	Возможность снижения потерь, %	Окупаемость, лет
Автоматическое регулирование расхода тепла в отопительных системах	14	1
Уплотнение окон	10	1,5
Ручные регуляторы расхода тепла в квартирах	5	1,5
Теплоизоляция пола	4	24
Наружная теплоизоляция стен	20	18
Внутренняя теплоизоляция стен	18	11
Теплоизоляция крыши	7	13

Так, в 1994 году в республике были введены новые нормы термического сопротивления ограждающих конструкций зданий. Новые нормы практически в 2 раза превышают показате­ли, использовавшиеся ранее. К примеру, теперь, чтобы построить дом, отвечающий новым нормам, но старым методом, пришлось бы сделать его стены вдвое толще, чем ранее.

Разумеется, это невозможно. Для соблюдения современных требований, предъявляемых к термическому сопротивлению ограждающих конструкций, теперь используют различные системы утепления - фасадов, кровель, подвалов, применяя высокоэффективные теплоизоляционные материалы.

В мире существует множество таких систем - как правило, производители утеплителей создают под свои материалы сбалансированную, прошедшую все необходимые испытания, систему, где компоненты подходят друг к другу, и долговечность такой системы гарантирована.

В Беларуси уже появилась собственная многослойная система утепления, все компоненты которой (за исключением минераловатных плит утеплителя) производятся отечественны­ми заводами. В 1996 году специалистами СКТБ "Сармат" разработана система утепления фасадов легким теплоизоляцион­ным материалом с защитой тонкослойной армированной штукатуркой, получившая название "Термошуба", которая прошла необходимые испытания и выдержала расчетные требования. Термошуба позволяет выполнять работы при отрицательных температурах - до -12 °С. Это несомненное достоинство системы позволяет значительно увеличить строительный сезон, а в условиях Беларуси - выполнять их практически круглогодично.

За прошедшие годы объемы утепления наружных стен зданий и сооружений динамично возрастали, что, безусловно, дало определенные положительные результаты.

Кроме прямой экономии энергоресурсов, термореновация зданий позволила значительно улучшить их внешний вид, а в ряде случаев защитить разрушающиеся фасады, устранить промерзания стен, улучшить микроклимат помещений.

К сожалению, выпускаемые отечественными предприятиями минераловатные плиты пока не отвечают необходимым требованиям, поэтому в системах утепления приходится ис­пользовать импортную плиту.

В 1998 году Комитет по энергосбережению и энергонадзору остановил свой выбор на системе Термошуба и решением своего Экспертного совета рекомендовал ее к массовому применению.

В системе Термошуба применяется жесткая специальная фасадная полностью гидрофобизированная минераловатная плита марки Fasrock концерна "Rockwool". Все материалы системы Термошуба сертифицированы.

Комплексные натурные обследования и испытания Термошубы, выполненные на трех объектах в 1995, 1996 и 1998 годах, подтвердили ее высокое качество и эксплуатационную надежность. Термошуба имеет высокую ударопрочность, долговечность - более 35 условных лет, низкую эксплуатационную влажность - менее 1 % , предел прочности на разрыв утеплителя - более 0,02 МПа, а защитного и отделочного слоев - более 1,1 МПа.

Фактическая экономия энергоресурсов по исследованным зданиям составила в среднем 97,7 т у.т./год. Окупаемость затрат на утепление зданий методом Термошуба составляет в зависимости от толщины утеплителя и конструктивных особен­ностей зданий 4-12 лет.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--