User login

Энергосберегающие мероприятия в условиях рыночной экономики

Энергосбережение

Как известно, в настоящее время в связи с исчерпанием запасов ископаемого органического топлива и повышением тарифов на тепловую и электрическую энергию проблема энергосбережения при инженерном оборудовании зданий встает все более и более остро. Очевидно, что ее решение не может лежать на пути реализации тех или иных частных усовершенствований, а должно иметь комплексный характер с обязательным учетом возможного энергосберегающего потенциала используемых мероприятий и их сравнительной эффективности, в первую очередь экономической.

В предлагаемой работе рассмотрена оценка энергоэффективности и определение целесообразности комплекса энергосберегающих мероприятий в нескольких зданиях общественного назначения в г. Москве: фондохранилища на территории музея-заповедника «Коломенское» (далее – Здание 1). За основу принимаем методику, разработанную в рамках РНТО Строителей для проекта общественного стандарта по проектированию энергоэффективных зданий [1]. Базисный вариант (далее – Вар.1) представляет собой здание без дополнительных энергосберегающих мероприятий и с наружными ограждениями по требованиям [2] до внесения изменений № 3 и № 4, но с использованием в качестве расчетной температуры наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 по данным [3].

В Зданиях 1 и 3 сопротивления теплопередаче ограждений по Вар.1 в целом ниже, чем в Здании 2, т. к. Здания 1 и 3 в соответствии со своим назначением относятся к более низким категориям по степени теплозащиты, чем Здание 2 [2]. Альтернативный вариант (Вар. 2) предусматривает использование следующих энергосберегающих мероприятий:

  • утепление несветопрозрачных наружных ограждений;
  • замена двойного остекления на тройное;
  • утилизация теплоты вытяжного воздуха с промежуточным теплоносителем;
  • установка смесителей с левым расположением крана горячей воды и кранов с регулируемым напором;
  • установка автоматических терморегуляторов у отопительных приборов, дающая возможность учесть бытовые тепловыделения и теплопоступления от солнечной радиации через окна.

Оценка энергоэффективности зданий сводится к определению их энергетической эксплуатационной характеристики. Она равна удельным суммарным затратам тепловой и электрической энергии, кВт·ч/(м2·г.), на 1 м2 отапливаемой площади здания за один отопительный период в годовом цикле эксплуатации за вычетом теплопоступлений от людей, электробытовых приборов и солнечной радиации через световые проемы.

При этом сопротивление теплопередаче для несветопрозрачных ограждений после утепления были вычислены в соответствии с методикой [4] при отношении n = r1/r2 коэффициентов теплотехнической однородности ограждающих конструкций соответственно до и после утепления, равном 1, дополнительных единовременных затратах сверх стоимости материала утеплителя Ср = 90 руб/м2 и стоимости утеплителя Сут = 850 руб/м3 (минераловатная плита П-125). Теплопроводность теплоизоляционного материала принималась равной λут = 0,042 Вт/(м∙К). Заметим, что получаемые значения при этом везде ниже, чем требуемые по табл. 1Б [2], и примерно соответствуют уровню табл. 1А того же источника.

Кроме того, при расчете бытовых теплопоступлений на 1м2 отапливаемой площади в качестве источников использованы поступления теплоты от людей при нормативе 90 Вт/чел., от освещения и электроприборов, а также приводов инженерных систем с учетом фактических значений продолжительности рабочего времени, мощности оборудования и коэффициентов спроса на электроэнергию. Следует, однако, иметь в виду, что при расчете энергетической эксплуатационной характеристики теплопоступления в 1-м варианте не учитываются, т. к. предполагается отсутствие индивидуального автоматического регулирования теплоотдачи системы отопления.

В таблице 1 приведены результаты расчета энергетических показателей рассматриваемых зданий, а в таблице 2 – сравнительная эффективность энергосберегающих мероприятий, т. е. абсолютное и относительное снижение энергопотребления. Во втором случае использованы следующие обозначения: q1 – энергетическая эксплуатационная характеристика по Вар. 1, а q2 – по Вар. 2 из предыдущей таблицы.

Как видно из полученных результатов, вклад каждого мероприятия в относительное снижение энергопотребления различен, но для всех зданий это распределение имеет сходный вид. Суммарная экономия энергии весьма значительна и мало отличается для всех зданий (56…63 %), причем на долю утепления несветопрозрачных ограждений приходится всего 16…20 %. Наибольший интерес, однако, представляет экономическая эффективность всего комплекса принятых решений по энергосбережению. В условиях рыночной экономики ее оценку наиболее целесообразно вести по величине совокупных дисконтированных затрат СДЗ, связанных с дополнительными капиталовложениями и уровнем годовых эксплуатационных издержек с учетом изменения цен и тарифов на энергоносители, а также рисков капиталовложений.

Вычисление СДЗ по вариантам в зависимости от горизонта расчета Т, т. е промежутка времени с момента ввода здания в эксплуатацию, производилось с учетом действующих цен на материалы и оборудование, в том числе упомянутых выше при оценке требуемой теплозащиты ограждений, и стоимости тепловой энергии, отпускаемой ОАО «Мосэнерго», по данным на вторую половину 2004 г. с использованием методики, приведенной в [9]. При этом норма дисконта была принята равной ставке рефинансирования ЦБ РФ, действующей с 15.01.04, или 14 % годовых. Результаты расчетов для Здания 2 приведены на рис. 1.

Легко видеть, что ожидаемый срок окупаемости всего использованного комплекса энергосберегающих мероприятий даже с учетом дисконтирования затрат составляет всего лишь 4,4 года, что намного меньше расчетного срока службы здания (не менее 25 лет). Качественно такие же данные получаются и для Зданий 3 и 1. Здесь срок окупаемости оказывается еще меньше – соответственно около 4,1 года и 2 лет.

Следует, однако, заметить, что сроки окупаемости каждого отдельно взятого мероприятия могут существенно отличаться от приведенных цифр как в мèньшую, так и в бòльшую сторону. Анализ данных, приведенных в работе [10], показывает, что наименее затратным является устройство утилизации теплоты в системах вентиляции и автоматизация системы отопления.

(Полная версия реферата в файле для скачивания)