Энергосбережение в зданиях

В последнее время тема энергоэффективности в зданиях рассматривается на уровне международной и государственной политики. Ежедневно обсуждаются вопросы об ограниченности природных ресурсов, изменениях в климате и прочих проблемах. Рациональное использование энергоресурсов можно достигнуть только путем комплексного применения передовых энергосберегающих технологий и внедрения мер организационного характера, направленных на энергосбережение. Постоянный рост цен и тарифов на энергоресурсы прямым образом отражается в производственном процессе любого предприятия. Решение данной проблемы видится в одном — необходимость экономить энергию и проводить мероприятия, способствующие этому. Требуется комплексный подход, учитывающий, что уровень энергетической эффективности здания зависит от архитектурно-планировочных решений, компоновки здания, особенностей природно-климатических воздействий, режима работы систем отопления и кондиционирования, уровня автоматизации систем поддержания микроклимата. В настоящее время теплотехнические нормы требуют существенного увеличения уровня теплозащиты проектируемых и реконструируемых зданий. Оптимизация использования топливно-энергетических ресурсов обеспечивается введением в действие комплекса взаимосвязанных законодательных актов и нормативно-технических документов, нацеленных на достижение экономической эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды. В качестве показателя энергоэффективности принимается абсолютная или удельная величина потребления, или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, которая устанавливается государственными стандартами и может в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» уточняться применительно к потребностям группы потребителей, например, в стандартах организаций. В настоящее время в России отношения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности регулируются Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». [5] В нем порядок управления энергоэффективностью зданий, строений, сооружений выделен отдельной статьей. В составе требований содержатся показатели энергоэффективности для объекта в целом; показатели энергоэффективности для архитектурно-планировочных решений; показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а также материалов и технологий, применяемых при капремонте. Нормативные документы в области энергосбережения в строительстве подразделяются на федеральные нормативные документы, в том числе строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты Российской Федерации в области строительства (ГОСТ), своды правил по проектированию и строительству (СП), и нормативные документы субъектов Российской Федерации — территориальные строительные нормы (ТСН). Преимущественное большинство их устанавливает требования достижения определенных показателей энергоэффективности зданий и сооружений на стадиях проектирования и эксплуатации, таких как удельное потребление энергии на отопление, классификацию зданий и правила оценки по показателям энергоэффективности и т. п. Применение энергосберегающих технологий возможна только при наличии комплекса подготовительных мероприятий, который включает в себя законодательно-нормативные документы, механизм экономического стимулирования, методологические и научные разработки, промышленное производство энергоэффективного оборудования. На практике используется КПД для оценки эффективности действия любой системы. Увеличить КПД, можно за счет сокращения непроизводительных потерь можно что в конечном итоге является основной целью энергосбережения. В Правительстве развернута соответствующая работа по созданию правовой базы в области энергосбережения, реализация конкретных проектов и организация информационной поддержки проводимых мероприятий. Здания, строения, сооружения, должны соответствовать требованиям энергетической эффективности, установленным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти (п. 1 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ). При разработке энергосберегающих мероприятий необходимо:
1) выявить наиболее существенные потери энергии здания; 2) определить техническую суть предполагаемого усовершенствования принципов получения экономии; 3) рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении; 4) определить состав и стоимость оборудования, необходимого для реализации рекомендаций; 5) оценить общий экономический эффект предполагаемых рекомендаций с учетом вышеперечисленных пунктов. Применение выже сказанных мероприятий позволят существенно снизить потери энергии. Существуют три направления энергосбережения. осуществления энергосберегающей политики — это рационализация использования топлива и энергии. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12–15 %. перестройка структуры экономики и изменением темпов развития отраслей. Экономия ресурсов составит 10–12 % от существующего потребления. внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования. Это направление позволит снизить потребность в энергоресурсах на 25–30 %. Каждые пять лет требования энергетической эффективности пересматриваются (п. 3–4 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ). Важные функции в деле повышения энергоэффективности возложены на субъекты Российской Федерации и муниципальные образования. Все мероприятия, направленные на энергосбережение, носят организационный, правовой, научный, экономический и технический характер. В приказе No 98/пр от 15.05.2017 Минстрой РФ утвердил примерную форму перечня мероприятий, которые помогут управляющим организациям поддерживать и даже повысить класс энергетической эффективности дома. [6] Перечень мероприятий по повышению энергоэффективности: Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций [7]: – Облицовка наружных стен, утепление кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами, снижение теплопотерь до 40 %; – Устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов. Эффект 2–3 %; – Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом; – Применение теплозащитных штукатурок; – Уменьшение площади остекления до нормативных значений; – Остекление балконов и лоджий. Эффект 10–12 %; – Установка современных окон с многокамерными стеклопакетами; – Применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство. Эффект 4–5 %; – Установка проветривателей и применение микровентиляции; – Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов; – Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40 %; – Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой; – Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах. Повышение энергоэффективности системы отопления [8]: – Замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые; – Установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы; – применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры); – Реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей; – Установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления. Эффект 1–3 %; – Применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях); – Применение контроллеров в управлении работой теплопункта; – Применение поквартирных контроллеров отпуска тепла; – Сезонная промывка отопительной системы; – Установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы; – Дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков; – Дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении; – Дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров); – Дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов; – Использование неметаллических трубопроводов; – Теплоизоляция труб в подвальном помещении дома; – Переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления. Повышение качества вентиляции. Снижение издержек на вентиляцию и кондиционирование [9]: – Применение автоматических гравитационных систем вентиляции; – Установка проветривателей в помещениях и на окнах; – Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи; – Исключение сквозняков в помещениях; – Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты; – Применение контроллеров в управлении вентсистем. – Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла; – Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха; – Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха; – Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию. Экономия воды (горячей и холодной) [10]: – Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды; – Установка квартирных счетчиков расхода воды; – установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление; – Установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам); – Теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого); – подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д); – Установка экономичных душевых сеток; – Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей; – Установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора; – Установка двухсекционных раковин; – Установка двухрежимных смывных бачков; – Использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды. Экономия электрической энергии [11]: – Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники; – Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов; – Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники; – Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов; – установка компенсаторов реактивной мощности; – применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов; – пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++. – Использование солнечных батарей для освещения здания Экономия газа [12]: – Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных; – Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных; – Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления; – Применение програмируемого отопления в квартирах; – Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением; – Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме. Регулярное информирование жителей о состоянии энергосбережения на обслуживание общедомового имущества. Несмотря на профилактические мероприятия по энергосбережению, причин потери тепла в доме несколько, и каждая из них может быть если не полностью устранена, то хотя бы частично устранена. Также основными причинами теплопотери дома являются следующие факторы: проводимость. Поскольку дом построен на холодной земле, то вследствие теплопроводности тепловые потоки уходят в почву; конвекция. При включенном отоплении стены и крыша изнутри становятся теплыми. В результате действия теплопроводности тепло перемещается и на наружную сторону стен и крыши. При этом окружающая их атмосфера, будучи более холодной, нагревается за счет них и отбирает часть тепла, унося его вверх. Теплопроводность стройматериалов и разница между температурами в доме и на улице — два главных фактора, влияющих на потери домом тепла. При этом основные потери тепла происходят через ограждающие конструкции дома: на долю стен приходится 35 % теплопотерь, на крышу — 25 %, через подвальное перекрытие и всевозможные щели — по 15 %, через окна — 10 %. Определенная часть тепла может выносить из дома вентиляционная система. Чтобы уменьшить теплопотери дома, надо сделать теплоизоляцию стен и окон, утеплить крыши и подвал, возвести мансарду, применить теплоизоляционные материалы. Таким образом, можно сказать, что энергоэффективность достигается за счет последовательного проведения энергообследований зданий, реализации выбранных энергосберегающих мероприятий, оценки достигнутых эффектов.

25.08.23