Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для общественных и промышленных зданий являются самыми значимыми потребителями тепловой энергии. Поэтому совершенствование этих систем имеет первостепенное значение для увеличения энергоэффективности зданий и снижения расхода энергии на создание в них комфортных параметров.
Мероприятия по энергосбережению в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха условно можно разделить на четыре группы:
Организация приборного учета тепловой энергии
Организация приборного учета тепловой энергии и расхода теплоносителя позволяет выявить фактическое потребление тепловой энергии, которое может отличаться от проектной тепловой нагрузки зданий и сооружений до 30% от плановых (проектных) показателей. При отсутствии приборного учета теплоснабжающие организации часто используют систему тарифов и удельных нормативов отопления и ГВС с понижающими коэффициентами. Упомянутая система приводит к превышению объемов тепловой энергии, за которую платит потребитель. Организация учета и контроля должна стимулировать внедрение энергосберегающих мероприятий, объединенных в группы III-IV.
Объемно-планировочные, строительно-конструктивные меры по энергосбережению
Объемно-планировочные, строительно-конструктивные меры по энергосбережению связаны с уменьшением тепловых потерь и теплопоступлений. Конкретная их реализация может быть связана с:
- выбором ориентации здания относительно сторон света;
- выбором формы здания в плане и по вертикали, применением солнцезащитных устройств;
- уменьшением затрат энергии на искусственное освещение;
- выбором степени и характера остекления.
Вторая составляющая мер по энергосбережению из этой группы связана с уменьшением расхода инфильтрирующегося воздуха (герметизация проемов и стыков). Эти мероприятия предусматриваются на стадии проектирования зданий.
Технические меры энергосбережения: совершенствование инженерных систем и их элементов: местного и центрального теплоснабжения, водоснабжения, отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции, кондиционирования
Энергосбережение посредством совершенствования инженерных систем и их элементов. К этой группе мероприятий по энергосбережению относят:
- уточнение расчетных условий (выбор расчетных температур наружного и внутреннего воздуха, правильный выбор необходимого количества свежего воздуха);
- уменьшение инфильтрации (создание подпора, воздушных завес и т. д.);
- снижение потерь (изоляция трубопроводов и воздуховодов, уменьшение коэффициентов гидравлических и аэродинамических потерь, исключение утечек теплоносителя, повышение КПД оборудования);
- использование предварительного нагрева и охлаждения теплоносителей;
- комбинирование систем между собой (например, центральная и автономная системы кондиционирования воздуха) и с другими системами (например, комбинирование СКВ и системы отопления);
- автоматизация процессов теплоснабжения и подготовки воздуха;
- качественное и количественное регулирование.
Энергосбережение путем утилизации природной теплоты и холода, использования вторичных энергоресурсов, уменьшения тепловых потерь
Энергосбережение утилизацией природной теплоты и холода, использованием вторичных энергоресурсов. Эти меры включают:
- пассивное и активное использование солнечной энергии;
- использование природной теплоты и холода (воды, наружного воздуха, грунта);
- использование внутренних источников теплоты и холода (теплоты и холода удаляемого воздуха, теплоты источников освещения, нагревательных приборов, сточных вод и т. д.);
- использование теплонасосных установок с целью повышения потенциала природных источников теплоты.
Энергосберегающие мероприятия по срокам окупаемости можно условно разделить на:
Долгосрочные, требующие значительных капитальных вложений, со сроком окупаемости более 5 лет.
К долгосрочным мероприятиям относят:
- прокладка новых или капитальный ремонт существующих тепловых сетей с использованием труб с пенополиуретановой и другой теплоизоляцией, обеспечивающей снижение тепловых потерь в 2-3 раза;
- утепление наружных стеновых ограждений зданий с использованием жестких плит, гибких матов и других материалов, замена оконных блоков и другие.
Среднесрочные мероприятия со сроком окупаемости от 2 до 5 лет.
Среднесрочные мероприятия в части экономии топлива на котельных включают:
- внедрение оптимальных графиков регулирования расхода и температуры теплоносителя с использованием средств автоматизации и контроля;
- замена наиболее изношенных участков тепловых сетей, находящихся в аварийном состоянии, на трубы с заводской теплоизоляцией на основе пенополиуретана;
- уплотнение оконных и дверных проемов.
Первоочередные мероприятия со сроком окупаемости до 2 лет.
Это организационные мероприятия, позволяющие заинтересовать потребителей тепловой энергии в экономии топлива, технические мероприятия по обеспечению требуемого качества сетевой воды и др.
Эти мероприятия, исходя из объема инвестиций, могут быть также подразделены на высокорасходные, низкорасходные и безрасходные, не нуждающиеся в капитальных затратах.
В статье были использованы следующие материалы:
- Гаряев А. Б., Данилов О. Л. й ін. Енергозбереження в енергетиці й технологіях: Енергозбереження в низькотемпературних процесах і технологіях. - М.: Видавництво МЭИ, 2002.
- В. В. Прокопенко, О. М. Закладний, П. В. Кульбачний. Енергетичний аудит з прикладами та ілюстраціями: Навчальний посібник. - К.: Освіта України, 2008. - 438 с.