Энергосберегающие технологии в современном городе
Введение
Ежегодное повышение цен на энергоресурсы и ограниченность их запасов обуславливают особую важность вопросов энергосбережения. Во всем мире им уделяется огромное внимание. Такие понятия как «экодом» и «энергоэффективное здание» становятся уже вполне обыденными.
Жилой фонд России условно можно разделить на жилье старого фонда (постройки до 1999 года) и новостройки (дома, построенные после 2000 года). Неоспоримым фактом является то, что современная новостройка потребляет до 70 % меньше ресурсов (тепловой энергии, электричества и другие ресурсы), чем аналогичное здание, построенное до 1999 года [13]. Разработка и внедрение энергосберегающих технологий для многоквартирных домов являются особенно актуальными на современном этапе.
Гипотеза исследования: применение энергосберегающих технологий позволит повысить энергоэффективность типовых домов 50-70-х годов постройки, как для обслуживающих компаний, так и для жителей дома.
Цель: разработка плана энергосберегающих мероприятий по повышению энергоэффективности типовых жилых домов 50-70-х годов постройки, на примере конкретного дома, и экстраполяция опыта его применения на другие строения.
Задачи:
Изучить теоретические основы и нормативные документы по проведенным разработкам и внедрению энергосберегающих мероприятий для объекта недвижимости.
Провести анализ системы энергопотребления конкретного здания.
Разработать рекомендации по повышению энергоэффективности выбранного дома.
Оценить эффективность и целесообразность рекомендаций.
Изготовить брошюру с рекомендациями и распространить ее среди части социальных групп: учащихся, их родителей, педагогов МБОУ «Лицей №136», а также в управлении ЖКХ, среди председателей ТСЖ и УК.
Объектом исследования выступает многоквартирный дом по адресу г. Новосибирск, улица Немировича-Данченко, 22.
Предметом исследования являются системы энергопотребления многоквартирного дома по адресу: г.Новосибирск, улица Немировича-Данченко, 22.
Новизна работы заключаетсяв формировании необходимого перечня обязательных мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, установленных в отношении систем отопления, горячего водоснабжения, электроснабжения, дверных и оконных конструкций, относящихся к общему имуществу многоквартирных домов, а также рекомендаций для собственников помещений в многоквартирном доме.
Практическая значимость. Представленный проект может быть использован на уроках природоведения в начальных классах, физики, географии, биологии, экологии, экономики, финансовой грамотности и на классных часах для учащихся 5-11 классов. Проект будет иметь практическую ценность для работников сферы ЖКХ, среди председателей ТСЖ и УК.
Предполагаемые результаты
Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности выбранного объекта, а также оценка затрат на проведение предложенных мероприятий и их эффективности.
Получение личного опыта и умений по реализации конкретных практических действий, связанных с энергосбережением в городе Новосибирске.
Привлечение внимания общественности к использованию энергосберегающих технологий в городе Новосибирске.
Повышение уровня культуры энергопотребления у жителей города Новосибирска.
Методы и приемы исследования:
Теоретический – работа с литературными и нормативными источниками, ресурсами сети Интернет.
Эмпирический – анализ, сравнение, классификация наблюдение, социологический опрос, сравнительный анализ.
Проектный продукт предполагается в виде брошюры, листовки и иных информационно-образовательных материалов с рекомендациями энергосберегающих мероприятий по повышению энергоэффективности типовых жилых домов 50-70-х годов постройки, на примере конкретного дома.
Перспективы совершенствования проекта
Разработка рекомендаций для обслуживающих компаний и для жителей дома по сбережению и экономии водных ресурсов.
Разработка учебного пособия для школьников, осуществляющее обучение детей и подростков в области энергоэффективности, и стратегию его внедрения в образовательную программу.
Теоретическая часть
Общие сведения об энергосберегающих технологиях в России
Энергосберегающие технологии - это методы и инструменты, позволяющие рационально расходовать энергетические ресурсы: электричество, тепло, воду, газ и другие. Их применение помогает беречь ограниченные природные богатства. Энергосберегательные мероприятия позволяют экономить средства, как в национальном масштабе, так и на уровне обычных домохозяйств. Поэтому во всем мире сегодня активно внедряются энергосберегающие технологии.
Одной из основных причин низкой энергоэффективности жилищного фонда России является то, что многоквартирные дома, построенные до 1999 года, составляют основную часть многоквартирного жилья [6], жилье старого фонда в большинстве случаев не соответствует требованиям современности к энергосбережению и энергоэффективности. Данную проблему связывают с возведением домов по устаревшим нормам строительства, таким как СНиП II-Л.1-62 Жилые здания. Нормы проектирования, СНиП II-Г.5-54Отопление и вентиляция, СНиП II-В.10-54 Жилые здания и др.
Дома, старого жилого фонда не соответствуют современным требованиям по тепловой защите зданий, потери тепла через ограждающие конструкции (стены, окна, двери и т.д.) составляют до 40 % [19]. Начиная с 1999 года, российские строительные нормы теплозащиты зданий поэтапно совершенствовались[6]. Современные требования к показателям энергоэффективности зданий и проектированию зданий со сниженным потреблением энергии содержатся в таких стандартах, как СНиП 23-02-2004 «Тепловая защита зданий», Свод правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», ГОСТ 30494 «Параметры микроклимата в жилых и общественных зданиях», СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» (раздел «Энергосбережение») и СНиП 31-02 «Дома жилые одноквартирные» (раздел «Энергосбережение»).
В 2009 году Государственной Думой был принят федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», согласно которому все здания, вводимые в эксплуатацию, а также находящиеся в процессе эксплуатации, должны соответствовать требованиям энергоэффективности и иметь приборы учета энергоресурсов [3].
Многоквартирные дома в России, которые были построены до 1990 года, нуждаются не просто в капитальном ремонте, а в энергоэффективной модернизации [9]. Ее основу составляет планомерная реализация комплекса технических и технологических мер, приводящих к экономии средств, направляемых на оплату потребляемых энергетических ресурсов. В основном эти мероприятия в многоквартирном доме, связаны с общим имуществом (ограждающими конструкциями, инженерными коммуникациями) и проводятся одновременно с ремонтом, реконструкцией или заменой отдельных объектов общего имущества. Рассмотрим некоторые методы повышения энергетической эффективности жилых зданий.
Мероприятия по регулированию количества потребляемых ресурсов
К таким мероприятиям могут быть отнесены:
Установка поквартирных и общедомовых приборов учета и регулирования потребления тепловой энергии (дом оплачивает количество тепла, которое было потреблено согласно общедомовому прибору учета).
Реконструкция внутридомовой системы отопления путем устройства индивидуального теплового пункта с теплообменниками для приготовления горячей воды для отопления и горячего водоснабжения с автоматическим регулированием температуры воды, поступающей во внутридомовые системы отопления и горячего водоснабжения и приборами учета потребляемой тепловой энергии [2].
Индивидуальные тепловые пункты дают возможность при сохранении централизованного отопления жителям каждого отдельного дома:
получать такое количество тепла, которое им необходимо, и они готовы оплатить, а также устанавливать для каждого дома индивидуальные сроки отопительного сезона и комфортные значения температуры для помещений;
корректировать количество тепловой энергии на отопление, отталкиваясь от потребности и в зависимости от температуры наружного воздуха (в итоге мы можем получить экономию тепла до 20 %).
регулировать температуру в помещениях в разное время суток (за счет принятия режима отопления помещений, согласно которому в ночное время устанавливается температура на 2 градуса ниже, чем в дневное, можно дополнительно на 10-15% сократить потребление тепла) [9].
Мероприятия по уменьшению нерационального потребления и снижению потерь
Модернизация системы водо- и теплоснабжения:
промывка труб и стояков;
замена изношенных сетей и установка регулировочной арматуры (балансировочных вентилей);
замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;
монтаж теплоотражающих экранов за радиаторами отопления (экономия 1–3%)
утепление труб и стояков уменьшит теплоотдачу от трубопроводов системы отопления и снизит тепловые потери на 2-3 кВт/ в год;
замена изношенного и устаревшего оборудования на современное, энергоэффективное;
регулирование внутридомовой системы отопления (выравнивание температурного режима в различных помещениях);
перестройка старой однотрубной системы в двухтрубную, а также монтаж регулировочных клапанов с возможностью предварительной настройки на стояки и отопительные элементы, обеспечивает требуемое распределение потока носителя по системе (экономия - 10 – 30 кВт/ в год);
применение гидрохимической очистки - очистки внутренних поверхностей теплообменного оборудования и систем от накипно-коррозионных отложений, путем циркуляции по контуру рабочих растворов специальных технических моющих средств, минеральных или органических кислот со специальными добавками;
применение системы шариковой очистки, которая предназначена для очистки внутренней поверхности трубок конденсатора паровой турбины от загрязнений, которые приносятся циркуляционной водой или возникают в процессе ее протекания по трубкам;
постоянное оповещение жильцов о состоянии системы отопления, потерях и нерациональном расходовании тепла, а также о мерах по повышению эффективности работы системы отопления.
Теплоизоляция:
заделка межпанельных стыков и компенсационных швов (приводит к экономии тепла 1-2 кВт/ в год);
утепление фасадов и перекрытий подвала и верхнего этажа;
применение теплозащитных штукатурок;
устройство двойных тамбуров, монтаж автоматических доводчиков на входных дверях в подъездах и подвалах, приведение в порядок дверных замков и уплотнение щелей;
замена окон и балконных дверей на современные с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
остекление балконов и лоджий (экономия тепла 10–12%);
ремонт или замена входных дверей в подъезды с заделкой щелей и установкой прокладок и доводчиков;
установка теплоотражающих пленок на окна;
постоянное оповещение жильцов о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.
Экономия электроэнергии:
монтаж общедомовых счетчиков электроэнергии;
установки ламп со светодиодами в помещениях общего пользования, подобные лампы включаются только в тёмное время суток (возможность экономии электроэнергии на 20-30%);
установка датчиков движения для автоматического включения и выключения света в местах общего пользования (снижение затрат на электроэнергию и повышение времени использования ламп накаливания в помещениях общего пользования);
рекомендации по применению бытовой техники класса энергопотребления: А+, А++;
постоянное оповещение жильцов о состоянии электропотребления, о способах экономии электроэнергии, а также о мерах по уменьшению потребления электроэнергии на обслуживание общедомового имущества.
Иные методы повышения энергоэффективности зданий
Эти мероприятия нужно осуществлять после того, как были выполнены многие из вышеперечисленных мероприятий и если у вас есть желание довести здание до совершенства:
монтаж тепловых насосов для систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования;
монтаж рекуператоров для утилизации тепла вентиляционных выбросов [15];
монтаж солнечных коллекторов подогрева воды в летнее время.
Возможные источники финансирования мероприятий
Возможными вложениями для мероприятий, которые направлены на повышение энергоэффективности многоквартирного дома, являются:
личные средства собственников жилья в многоквартирном доме;
средства УК или ЖКХ;
государственные и муниципальные бюджетные субсидии.
Для определения рентабельности энергосберегающих мероприятий необходимо соответствующим образом сравнить расходы на соответствующие мероприятия и сокращение расходов на оплату коммунальных ресурсов в результате этих инвестиций.
Один из подходов – оценивать рентабельности через срок окупаемости. Необходимо только рассчитать, сколько времени потребуется, чтобы инвестиционные расходы были компенсированы сокращением расходов на тепловую энергию и другие ресурсы.
Помимо мероприятий на уровне дома, приносящих основной эффект ресурсосбережения и ощутимую выгоду, собственники помещений в многоквартирных домах тоже могут сделать многое для экономии потребления ресурсов и их рационального использования на уровне квартиры.
Практическая часть
Социологический опрос
Чтобы привлечь внимание жителей города Новосибирска к проблеме энергосбережения, а также узнать, как они информированы об этой проблеме и что делают на бытовом уровне для ее экономии, я провела социологический опрос, состоящий из двенадцати вопросов.
Мною были опрошены собственники квартир одного из жилых массивов города по заранее разработанной анкете, на большинство вопросов которой были даны готовые предполагаемые ответы. Этот опрос позволит определить, какие методы энергосбережения знают и используют жители многоквартирного дома, озабочены ли они вопросами экономии энергетических ресурсов и какие проблемы видят в этой сфере. Результаты опроса будут учитываться в дальнейшей работе над проектом.
Опрос проводился анонимно. Используя данную анкету (Приложение 5), было опрошено 258 жителей разного возраста. Результаты опроса представлены в диаграммах (Приложение 6). Анализ полученных результатов проводился по пяти возрастным категориям.
Из опроса мы видим, что 24% опрошенных жителей экономят электроэнергию и всегда об этом помнят, 84,5% опрошенных используют энергосберегающие лампочки вместо традиционных ламп накаливания. На вопрос: «Устраивает ли вас температура батарей во время отопительного сезона?» 57,4% опрошенных ответили, что температура батарей устраивает, холодно у 25,6% опрошенных (в основном жители нижних этажей).
При оценке коммунальных служб были даны следующие результаты: входная дверь оборудована пружиной или доводчиком у 89,9 % опрошенных. Свет горит в подъездах у 94,6% опрошенных, а перед подъездом – у 87,6 %, а вот датчиками движения оборудованы подъезды всего у 34,9% респондентов, свет горит в подъезде и даже на улице в светлое время суток у 40,3 % опрошенных.
Данный опрос показал, жители уделяют недостаточное внимание проблеме энергосбережения. Коммунальные службы недостаточно работают в направлении экономии энергии и создании комфортных условий для жизни жителей. При анкетировании жителей некоторые впервые задумались над проблемой энергосбережения.
Характеристика выбранного объекта недвижимости
Рассмотрим особенности работки и внедрения энергосберегающих мероприятий на примере следующего многоквартирного дома (Приложение 1).
Фактический адрес: город Новосибирск, улица Немировича-Данченко, 22
Год постройки здания – 1967 г.
Тип дома - панельный
Совокупная площадь здания – 4543,2 м2
Количество этажей: 5
Количество подъездов: 5
Ориентировочный износ здания: 27%
Таким образом, возраст выбранного объекта недвижимости составляет 53 года, что, учитывая быстрое развитие новых методов повышения энергоэффективности жилых помещений, является высоким возрастом с точки зрения развития энергосберегающих технологий, что определяет потребность в анализе и совершенствовании энергопотребления в данном объекте.
Далее, проведем анализ системы энергопотребления в данном объекте недвижимости.
Анализ системы энергопотребления выбранного дома
Рассмотрим следующие направления энергопотребления исследуемого многоквартирного дома:
потребление тепловой энергии;
потребление электроэнергии.
Потребление тепловой энергии в выбранном многоквартирном доме составляло 3964 Гкал в 2019 году. При этом в 2018 году объем потребления тепловой энергии в многоквартирном доме составляло 3928 Гкал, а в 2017 году – 3862 Гкал (см. рис. 1 в Приложении 3).
Можно сделать вывод, что за 3 года потребление тепловой энергии в многоквартирном доме сократилось на 2,5%. При этом резкое сокращение тепловой энергии произошло в 2019 году, когда был проведен частичный ремонт системы тепловой энергии в доме.
Далее, рассмотрим расходы на потребление тепловой энергии в объекте исследования.
Стоимость тепловой энергии для выбранного многоквартирного дома составляла 1290,80 руб./Гкал (с 01.01 по 30.06) и 1384,74 руб./Гкал в 2019 году (с 01.07 по 31.12). Данная величина изменялась за последние три года (Приложение 2).
Динамика расходов на потребление тепловой энергии в выбранном объекте недвижимости представлена на рисунке 2 (вынесен в Приложение 3).
Таким образом, несмотря на сокращение физического объема потребляемой тепловой энергии в доме, стоимостная величина расходов на потребление тепловой энергии выросла за 3 года на 7,8%. Это связано с ростом тарифов на тепловую энергию. Тарифы повышаются в соответствии с размером инфляции. Это определяет необходимость проведения энергосберегающих мероприятий в данном многоквартирном доме.
Далее, рассмотрим динамику потребления электроэнергии в выбранном многоквартирном доме (см.рис. 3 в Приложении 3).
Стоимость электроэнергии для выбранного многоквартирного дома в 2019 году составляла 2,60 руб./кВтч (с 01.01 по 30.06) и 2,68 руб./кВтч (с 01.07 по 31.12). Стоимость повышалась за последние 3 года (Приложение 2).
Рассмотрим совокупные расходы на потребление электроэнергии в объекте исследования.
Динамика совокупных расходов на потребление электроэнергии в выбранном объекте недвижимости представлена на рисунке 4 (вынесен в Приложение 3). Таким образом, совокупные расходы на потребление электроэнергии в выбранном объекте недвижимости возросли за 3 года на 16%. Это определяет необходимость проведения энергосберегающих мероприятий в данном многоквартирном доме.
Рассмотрим структуру расходы на энергопотребление в объекте недвижимости (см.рис. 5 в Приложении 3).
Можно сделать вывод, что наибольшую долю в структуре расходов на потребление энергии в исследуемом доме занимают расходы на потребление тепловой энергии. Это является негативным фактором многоквартирного дома, так как совокупные расходы на потребление тепловой энергии в объекте растут на протяжении последних трех лет. Также, значительную часть в общей структуре потребления энергии многоквартирного дома составляет потребление электроэнергии, что определяет актуальность разработки мероприятий в этих направлениях.
Разработаем рекомендации по повышению энергетической эффективности исследуемого многоквартирного дома.
07.03.25