close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
МАРЦЕВ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ, ПРОФЕССОР,
ЗАВЕДУЩИЙ КАФЕДРОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ И
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ
МЕЖДУНАРОДНОЙ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ «ТУРАНПРОФИ»,
Г. АСТАНА
ТЕЛ. +7(7172) 31-12-35; +7-701-128-60-33
ВВЕДЕНИЕ 2
1. АКТУАЛЬНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В РК НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
2. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
3
ВВЕДЕНИЕ
В последнее двадцатилетие энергетика обеспечивала рост благосостояния в мире примерно в
равных долях за счет увеличения производства энергоресурсов и улучшения их использования
и в развитых странах меры по энергосбережению давала 60-65% экономического роста. В
результате энергоемкость национального дохода уменьшилась за этот период в мире на 18% и в
развитых странах – на 21-27%. Не случайно коренное повышение энергетической
эффективности экономики (системных мер по энергосбережению) является центральной
задачей Энергетической стратегии Казахстана. Энергетическая стратегия предусматривает
интенсивную реализацию организационных и технологических мер экономии топлива и
энергии, т.е. проведения целенаправленной энергосберегающей политики. Для этого наша
страна располагает большим потенциалом организационного и технологического
энергосбережения. Реализация освоенных в отечественной и мировой практике
организационных и технологических мер по экономии энергоресурсов способна уменьшить их
расход в стране на 40-48% или на 360-430 млн. т. у. т. в год. Около трети потенциала
энергосбережения имеют отрасли ТЭК, другая треть сосредоточена в остальных отраслях
промышленности и в строительстве, свыше четверти – в коммунально-бытовом секторе, 6-7% на транспорте и 3% - в сельском хозяйстве.
1. АКТУАЛЬНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН НА
СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
Энергоресурсосбережение является одной из самых серьезных задач XXI века. От результатов
решения этой проблемы зависит место нашего общества в ряду развитых в экономическом
отношении стран и уровень жизни граждан. Казахстан не только располагает всеми
необходимыми природными ресурсами и интеллектуальным потенциалом для успешного
решения своих энергетических проблем, но и объективно является ресурсной базой для
европейских и азиатских государств, экспортируя нефть, нефтепродукты и природный газ в
объемах, стратегически значимых для стран-импортеров. Однако избыточность топливноэнергетических ресурсов в нашей стране совершенно не должна предусматривать
энергорасточительность, т.к только энергоэффективное хозяйствование при открытой
рыночной экономике является важнейшим фактором конкурентоспособности товаров и услуг.
Перед обществом поставлена очень амбициозная задача - добиться удвоения валового
внутреннего продукта (ВВП) за 10 лет, но решить эту задачу, не изменив радикально
отношение к энергоресурсосбережению, не снизив энергоемкость производства, не удастся.
Энергосбережение должно быть отнесено к стратегическим задачам государства, являясь
одновременно и основным методом обеспечения энергетической безопасности, и единственным
реальным способом сохранения высоких доходов от экспорта углеводородного сырья.
Требуемые для внутреннего развития энергоресурсы можно получить не только за счет
увеличения добычи сырья в труднодоступных районах и строительства новых энергообъектов,
но и, с меньшими затратами, за счет энергосбережения непосредственно в центрах потребления
энергоресурсов - больших и малых поселениях.
Стратегическая цель энергосбережения одна и следует из его определения - это повышение
энергоэффективности во всех отраслях, во всех поселениях и в стране в целом. И задача определить, какими мерами и насколько можно осуществить это повышение.
Цели энергосбережения совпадают и с другими целями муниципальных образований, таких как
улучшение экологической ситуации, повышение экономичности систем энергоснабжения и др.
Снижение потребления позволяет обеспечивать подключение новых потребителей при
минимальных капитальных затратах на развитие инфраструктуры и снимает проблемы
выделения земельных участков под новое строительство объектов генерации, отчуждение
санитарно-защитных зон и т.д., что в целом положительно сказывается на градостроительном
развитии.
Решение задач повышения энергоэффективности на сегодняшнем этапе, когда существует
большой резерв малозатратных мероприятий, также совпадает с большинством стратегических
целей государства и хозяйствующих субъектов.
Экономика должна быть экономной. Эта крылатая фраза эпохи развитого социализма остается
актуальной и в наши дни. Особенно это касается топливно-энергетического комплекса и
жилищно-коммунального хозяйства страны.
Энергосбережение и оптимизация энергопотребления растущей экономики входят в число
наиболее приоритетных задач дня. Для их решения разработана отраслевая Программа по
энергосбережению. Согласно этой программе в стране должна резко снизиться энергоемкость
промышленного производства и жилищно-коммунального хозяйства. То есть необходимо
внедрять энергосберегающие технологии и максимально оптимизировать энергопотребление,
сокращая сверхнормативные потери.
По данным Комитета по государственному энергетическому надзору Министерства энергетики
и минеральных ресурсов РК, основная часть энергопотерь приходится на отопление. В
строительном комплексе и жилищно-коммунальной сфере потребляется около 30 % всех
энергоресурсов республики, получаемых главным образом от сжигания некачественного
угольного топлива. Основными потребителями этой энергии являются жилые дома и объекты
социальной сферы.
Задолженность потребителей и неотлаженность энергосистемы, перебои с газоснабжением
нередко приводят к острому дефициту электроэнергии и тепла, частым поломкам энергосетей,
особенно в северных областях Казахстана. Часть населения не в состоянии вовремя оплачивать
энергоресурсы по растущим тарифам.
По оценкам отечественных специалистов, потери при передаче электроэнергии составляют по
стране в среднем 15 %, а тепла - достигают даже 50 %. В то же время мировой опыт показывает,
что за счет экономичного расходования тепла в коммунальном секторе можно на 20-30 %
сократить энергопотребление, причем вкладываемые в ресурсосбережение инвестиции
окупаются за 3-4 года.
Расчетные данные экспертов показывают, что потенциал энергосбережения в целом по
Казахстану составляет около 7 млн. тонн условного топлива (ТУТ) в год. То есть потенциал у
нас есть, но используется он пока только не более чем на 10 %.
Поэтому сейчас всё острее встаёт вопрос об оптимизации электро- и теплоснабжения путем
использования энергосберегающих технологий. Тем более, что в последнее время
энергосбережение стало особенно востребованным, так как к перебоям и значительным
потерям энергии, вызванным изношенностью сетей и энергоснабжающего оборудования,
добавился еще и неуклонный рост цен на энергоресурсы.
Каким же образом снизить расходы на энергию? Ответ давно найден - либо использовать ее
рационально и экономно, либо приобретать дешевле. Однако приобретать дешевле не
получается, поскольку цены на энергоносители постоянно растут. Значит, остается только
экономия тепловой и электрической энергии за счет внедрения энергосберегающих технологий.
И такие технологии уже имеются. Например, за счет установки автоматизированных и
механизированных котлов для работы на жидком, газообразном и твердом топливе,
усовершенствования местных генераторов тепла для отопления и горячего водоснабжения
потенциал экономии можно довести до 3-4 млн. ТУТ.
Кроме того, по мнению специалистов, значительную экономию тепла дает использование
микрофакельного способа сжигания жидкого топлива и низкотемпературных отопительных
котлов с распылительными горелками. До 25 % экономии топлива можно добиться за счет
использования современных теплонасосов по вторичному подогреву воды в административных
и жилых зданиях.
Существенный потенциал энергосбережения имеется в строительном комплексе, который
должен быть реализован посредством совершенствования нормативной базы строительства,
изменений строительных норм и правил, модернизации индустрии теплоизоляционных
материалов и конструкций, применением современных технологий вентиляции, отопления и
освещения.
Понятно, что все эти меры преимущественно рассчитаны на перспективу. А что же сейчас?
Наверное, многим будет любопытно узнать, что до 30 % потребляемой в Казахстане энергии
можно получить за счет простой экономии? Или, если сформулировать это по-другому, у нас
ежегодно тратится впустую почти треть всей производимой энергии.
Печально, но факт: мы по-прежнему входим в число самых энергорасточительных государств.
По мнению независимых экспертов, количество теряемой энергии сопоставимо с объемом
экспортируемого из Казахстана угля и других сырьевых ресурсов.
Наибольшие потери происходят в топливно-энергетическом комплексе, в промышленности, а
также в секторе жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). Можно, конечно, винить во всем
«нерадивых» работников ЖКХ, изношенность жилого фонда и систем коммуникаций.
Специалистами подсчитано, что до 70 % теплопотерь в обычном здании «обеспечивают» окна и
двери. И другая беда: из-за того, что в наших квартирах нет современной системы
регулирования тепла, мы – при его избыточной подаче - для снижения температуры в комнатах,
вынуждены открывать настежь форточки. В итоге - на обогрев одного квадратного метра у нас
в Казахстане требуется в четыре раз больше топлива, чем в такой же холодной стране, как
Финляндия.
И это во многом поучительно, поскольку значительное количество потерь в ЖКХ происходит
из-за пренебрежительного отношения к экономии тепла и энергии со стороны самого
пользователя, то есть нас, рядовых граждан. А экономия, как известно, начинается с малого.
В больших городах у нас ежедневно забывают или ленятся гасить сотни тысяч осветительных
приборов. И за день набегают уже не килограммы, а десятки тонн выброшенного топлива. То
же касается водопотребления. Текущие и незакрытые краны – давно привычная для всех
картина.
Правильное отопление в доме, в конечном счете, тоже зависит от потребителя. До тех пор, пока
мы сами не начнем требовать установить в квартире теплосчетчики, регуляторы подачи тепла,
отремонтировать окна в подъездах и ввести оплату по реальным показателям потребления
тепла, - ЖКХ и все, от кого зависит предоставление услуг, так и будут выставлять счета за чьито потери.
Европейцы стараются снизить энергозатраты всеми возможными способами. Мы же не считаем
нужным так мелочиться. Почему? Может, мы богаче европейцев? Скорее всего, дело просто в
отсутствии элементарной хозяйственности. Мало кто задумывается, что сто 75-ваттных
лампочек, работающих вхолостую, за час «съедают» несколько килограммов угля или нефти.
Однако в ближайшее время ожидать заинтересованности потребителя в экономии
энергосбережения не приходится. И в самом деле, чего ради разоряться на установку
современных батарей с регулятором подачи тепла, если можно обойтись форточкой?
Энергетикам же это только на руку.
Наша с вами расточительность нужна и выгодна монополистам. То есть, чем расточительнее
мы потребляем, тем выше их доходы. И чудовищные потери энергии для них - совсем не
проблема. Скорее, наоборот – источник прибыли. Прибыли, которая обеспечивается из нашего
с вами кармана.
Но приобрести энергосберегающую лампочку или установить водосчетчик стоит вовсе не для
того, чтобы не дать «нажиться» энергетическим монополистам. Экономя ресурсы, мы
заботимся, прежде всего, о себе.
Наверное, настало время, когда все возрастающая стоимость энергоресурсов должна привести к
пониманию необходимости эффективного их использования. Постоянный рост тарифов на
электроэнергию, газ, тепло, воду в последние годы особенно заметен и, вероятнее всего, еще
надолго сохранится. Поэтому актуальным остается эффективная экономия имеющихся
энергоресурсов самими потребителями
2. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является увеличение
эффективности использования энергии - энергосберегающие технологии. В самом деле,
современная энергетика, основанная в первую очередь на использовании ископаемых видов
топлива (нефть, газ, уголь), оказывает наиболее массивное воздействие на окружающую среду.
Начиная от добычи, переработки и транспортировки энергоресурсов и заканчивая их
сжиганием для получения тепла и электроэнергии - все это весьма пагубно отражается на
экологическом балансе планеты.
Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным
энергосберегающим технологиям. После энергетического кризиса 70-х годов XX века именно
они стали приоритетными в развитии экономики Западной Европы, а после начала рыночных
реформ - и в нашей стране. При этом их внедрение, помимо очевидных экологических плюсов,
несет вполне реальные выгоды - уменьшение расходов, связанных с энергетическими
затратами.
Энергосбережение сейчас становится одним из приоритетов политики любой компании,
работающей в сфере производства или сервиса. И дело здесь даже не столько в экологических
требованиях, сколько во вполне прагматическом экономическом факторе.
По данным специалистов, доля энергозатрат в себестоимости продукции в нашей стране
достигает 30-40%, что значительно выше, чем, например, в западноевропейских странах. Одной
из основных причин такого положения являются устаревшие энергорасточительные
технологии, оборудование и приборы. Очевидно, что снижение таких издержек и применение
энергосберегающих технологий позволяет повысить конкурентоспособность бизнеса.
В Казахстане до 75% всей потребляемой электроэнергии на производствах используется для
приведения в действие всевозможных электроприводов. Как правило, на большинстве
отечественных предприятий установлены электродвигатели с большим запасом по мощности в
расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой
нагрузки составляют всего 15-20% общего времени его работы. В результате
электродвигателям с постоянной скоростью вращения требуется значительно (до 60%) больше
энергии, чем это необходимо.
По данным европейских экспертов, стоимость электроэнергии, потребляемой ежегодно
средним двигателем в промышленности, почти в 5 раз превосходит его собственную стоимость.
В связи с этим очевидна необходимость применения энергосберегающих технологий и
оптимизации оборудования с использованием электроприводов.
Комплексно подойти к решению этой проблемы предлагает, например, японский концерн
Omron, специализирующийся на выпуске продукции для автоматизации технологических и
производственных процессов.
В частности, хорошо себя зарекомендовали частотно-регулируемые электроприводы со
встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Суть заключается в гибком
изменении частоты их вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет
сэкономить до 30-50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена
стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств.
Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают
с пониженной нагрузкой, - конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения расхода
электроэнергии,
экономический
эффект
от
применения
частотно-регулируемых
электроприводов достигается путем увеличения ресурса работы электротехнического и
механического оборудования, что становится дополнительным плюсом.
Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на
большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных
установок до автоматизации предприятий, где нерациональный расход электроэнергии связан с
наличием морально и физически устаревшего оборудования. По различным источникам, в
европейских странах до 80% запускаемых в эксплуатацию электроприводов уже являются
регулируемыми. В нашей стране пока их доля гораздо ниже, а необходимость использования
энергосберегающих технологий все более актуальна.
Существуют и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на
производстве, но и в быту. Так, уже давно известны "умные" системы освещения, широко
внедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес к ним не
удивителен, учитывая, что, в зависимости от назначения помещений, на освещение может
расходоваться до 60% общего электропотребления жилых и офисных зданий. По расчетам
специалистов российской компании "Светэк", разрабатывающей такие решения в нашей стране,
энергосберегающие системы освещения позволяют снизить затраты на освещение до 8-10 раз!
Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда
он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне
освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация
микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой
двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении.
Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования
энергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферам использования:
мощные энергосберегающие лампы больших размеров, предназначенные для освещения
офисов, торговых площадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для
использования в квартирах. Экономия электроэнергии с применением таких ламп достигает
80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами их время жизни во много раз
больше.
К числу наиболее "прожорливого" оборудования, используемого в жилых и офисных
помещениях, относится практически вся климатическая техника, прежде всего, кондиционеры.
Разумеется, борьба за энергоэффективность не могла пройти мимо этой категории бытовых
устройств.
Признанными авторитетами в области снижения энергоёмкости систем вентиляции и
кондиционирования являются компании Hoval (Лихтенштейн) и Dantherm (Дания). В своей
продукции применяют новейшие технологии и конструкторские разработки, позволяющие
уменьшить энергозатраты при сохранении высокой производительности.
Например, отличительной особенностью агрегатов производства Hoval является использование
патентованного воздухораспределителя, обеспечивающего формирование приточной струи с
дальнобойностью от 3,5 до 18 м за счёт автоматически регулируемого положения лопаток,
закручивающих воздушный поток. Основным преимуществом такой конструкции является
высокая энергетическая эффективность благодаря улучшенным показателям организации
воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла.
По оценкам специалистов, в Казахстане более трети всех энергоресурсов страны расходуется на
отопление жилых, офисных и производственных зданий. Поэтому все вышеперечисленные
технологии и методы энергосбережения будут малоэффективны без борьбы с непродуктивными
потерями тепла.
Какими же путями можно повысить энергоэффективность в коммунальной сфере? По мнению
специалистов компании ROCKWOOL, мирового лидера в области производства негорючей
теплоизоляции, следует выделить три основных направления энергосбережения.
Во-первых, это снижение потерь на этапе выработки и транспортировки тепла - то есть
повышение эффективности работы ТЭС, модернизация ЦТП с заменой неэкономичного
оборудования, применение долговечных теплоизоляционных материалов при прокладке и
модернизации тепловых сетей.
Во-вторых, повышение энергоэффективности зданий за счет комплексного применения
теплоизоляционных решений для наружных ограждающих конструкций (в первую очередь,
фасадов и кровель). В частности, штукатурные системы утепления фасадов ROCKFACADE
позволяют сократить теплопотери через внешние стены не менее чем в два раза.
И, в-третьих, использование радиаторов отопления с автоматической регуляцией и систем
вентиляции с функции рекуперации тепла.
В последние годы все энергоэффективные технологии объединяются в концепцию так
называемого пассивного дома, то есть жилища, максимально дружелюбного окружающей
среде. В Западной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15
Квт, ч/м3 год, что более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной "хрущевки". Можно
сказать, что такие здания - это будущее мирового строительства, ведь они фактически
отапливаются за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами.
Таким образом, энергосберегающие технологии позволяют решить сразу несколько задач:
сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ,
повысить эффективность производства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.
Рассмотрим в качестве примеров несколько энергосберегающих технологий:
Энергосберегающие материалы
Минераловатные материалы – это теплоизоляционные материалы, которые изготовлены из
камня и шлаков. Данные материалы представляют собой вату, сырьем для которой служат
базальтовые породы, известняк, доломит и прочие. Шлаковату производят из отработки
изделий цветной и черной металлургии. Данные материалы обладают рядом неоспоримых
качеств – высокая тепло и звукоизоляция, устойчивость к воздействию влаги, тепла, жидкостей.
Они негорючие, легки, экологичны. Монтаж таких материалов довольно прост, так как они
легко поддаются изменению форм и размеров. Материалы на основе минеральной ваты
используются в противопожарных системах.
Данные изделия часто используются при создании фасадных систем утепления как обычная
мокрая штукатурка, а так же могут служить в качестве навесного теплоизоляционного слоя в
фасадах и стенах. Применяются минеральноватные материалы при утеплении как внутренних,
так и внешних стен.
Материалы для теплоизоляции из стекловаты имеют схожие свойства с минералованными
изделиями, но имеется и ряд различий. Из-за того, что волокна стекла более длинные и толстые,
стекловата более упругая и прочная, она легко поддается деформации и принимает более
ощутимые формы. Данный вид изоляции так же обладает высокими звукоизоляционными
свойствами. Изделия из стекловолокна не подвержены влиянию агрессивных сред, химических
веществ и микроорганизмов, поэтому срок их службы практически неограничен. Стекловата
так же негорюча. Стекловата хорошо подойдет для внутреннего утепления любых конструкций.
Стекловолокно это более упругий и эластичный материал, чем стекловата. Он так же обладает
всеми положительными качествами стекловаты. На основе стекловолокна был создан
утеплительный материал Izover KT11, который может быть использован для широкого
применения в различных типах зданий. Данным материалом можно утеплять как кирпичные и
деревянные, так и бетонные стены. Упаковка данного материала позволяет его транспортировку
и хранения без особых проблем.
Еще одним современным теплоизоляционным материалом является пенополистирол
экструдированный. Плиты из пенополистирола обладают низкой теплопроводностью, причем
довольно высокой плотностью. Данный факт позволяет применять этот материал не только в
качестве утеплителя, но и как конструктивный материал, из которого может быть составлены
часть стены или потолка. Так же пенополистирол обладает низкой гигроскопичностью, то есть
не впитывает влагу.
Пенополистирол, который выпускается под торговой маркой URSA, трудновоспламеняем и
обладает хорошими звукоизоляционными качествами.
Вспененный полиэтилен используется для тепло-, гидро - и звукоизоляции строительных и
промышленных объектов. Продукция выпускается в виде рулонов, матов, жгутов и полых труб
стандартных толщин и диаметров. Например, изоляция для труб Стенофлекс-400 (Россия) и
Тубекс (Чехия) представляет собой оболочки с продольным разрезом, которые одеваются
поверх труб и склеиваются специальным скотчем, клеем или соединяются скобами. Эти
материалы легко режутся, поэтому с помощью специальных шаблонов можно, даже не имея
специальных навыков, без особого труда сделать изоляцию на колена, вентили, ответвления.
Пенополиэтилены имеют хорошие показатели теплопроводности – 0,04 Вт/(м*К), при
температуре + 25°С.
По группе горючести они относятся к группе Г2, т.е. умеренногорючий . Сопротивление
диффузии пара (или паропроницаемость) – 4600, линейная температурная усадка - не более
1,5%.
Благодаря закрытой структуре ячеек, материал не боится воды: водопоглощение - менее 0,8%
после 7 суток нахождения в воде. Вспененный полиэтилен обладает химической стойкостью к
маслам, строительным материалам, биологически не разлагается. Рабочие температуры этой
изоляции – 50°С + 90°С, срок службы достигает 25 лет.
Такая изоляция называется "отражающей". Фольгированные материалы не только позволяют
облачить инженерные коммуникации в "эстетичную упаковку", но и предотвратить тепловые
потери, увеличить срок службы оборудования.
Основное отличие изоляции из вспененного каучука - это расширенный температурный
диапазон (-200°С + 175°С), более высокие показатели сопротивления диффузии пара (7000, а
для некоторых модификаций - выше 10000) и четкое разделение типов изоляции для конкретно
выполняемых задач: от криогенных установок до защиты паропроводов с температурой до +
175°С. Показатель теплопроводности синтетического каучука - 0,036 Вт/м*К при 0°С.
Немаловажно, что данный тип изоляции имеет сертификат горючести Г1. Толщина стенок
трубной изоляции из вспененного каучука представлена более широкой линейкой
типоразмеров. Кроме того, изоляция труб со сверхнизкими температурами носителя возможна
только при помощи этого материала, т.к он характеризуется высоким показателем
сопротивления проницаемости пара и специальными добавками, позволяющими отдельным
маркам выдерживать температуру до – 200 °С.
Использование материалов на вспененной основе дает комплексную защиту инженерных сетей.
Исходя из параметров изоляционных материалов, можно оценить экономическую
целесообразность использования того или иного типа изоляции в различных видах инженерных
систем.
В системах горячего водоснабжения с температурой носителя до 90°С хорошо зарекомендовала
себя изоляция на основе вспененного полиэтилена. Толщину стенок можно рассчитать при
помощи компьютерных программ, предоставляемых производителями изоляции.
При температуре носителя свыше 90°С необходимо использовать изоляцию на основе
вспененного каучука, поскольку полиэтилен не способен долго выдерживать такие
температурные режимы без потери свойств.
В системах холодного водоснабжения основной проблемой становится защита труб от
конденсата. С этим хорошо справляется каучуковая изоляция, но с экономической точки зрения
удобнее использовать изоляцию из пенополиэтилена с фольгированным слоем. Фольга служит
отличным паробарьером.
Для изоляции трубопроводов и воздуховодов систем кондиционирования применяется
вспененный каучук или отражающая изоляция. Установка этих материалов позволяет повысить
эффективность системы, увеличить ее долговечность и снизить уровень шума. В системах
холодоснабжения и особенно в криогенных системах необходимо применение исключительно
специализированных марок вспененного каучука, способных выдерживать низкие и
сверхнизкие температуры. Это обусловлено их высоким сопротивлением диффузии водяного
пара.
Переход от центральных тепловых пунктов(ЦТП) к индивидуальным(ИТП)
Для системы теплоснабжения Казахстана характерно максимальное упрощение оборудования
тепловых вводов большинства потребителей. Это использование элеваторов на вводе и наличие
центральных тепловых пунктов. Последние обслуживают, как правило, большие группы
зданий, а порой и целые микрорайоны. Системы такого типа обуславливают значительные
потери тепла при подаче отопления и горячей воды потребителю. Главная проблема состоит в
том, что в большинстве жилых домов регулировать потребление тепловой энергии на вводе
системы отопления попросту нечем.
Решением проблемы эффективного регулирования теплоснабжения в домах является
устройство индивидуальных тепловых пунктов.
Во многих случаях можно будет уйти от схемы теплоснабжения через ЦТП к прямому
подключению зданий к тепловым магистралям через ИТП. При этом квартальные тепловые
сети будут больше не нужны, что даст дополнительную экономию тепла и денежных затрат.
Можно выделить два принципиально различных подхода к изготовлению тепловых пунктов.
Первый, наиболее распространенный, метод заключается в сборке теплового пункта из
отдельных компонентов на месте установки. Второй способ, получающий все большее
распространение, заключается в том, что тепловой пункт полностью изготавливается в
заводских условиях и доставляется на место монтажа в собранном виде. Базой ИТП является
пластинчатый теплообменник, который может быть либо разборным, либо неразборным
(паяным). Коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 3-4 раза больше,
чем в кожухотрубных, соответственно, площадь теплопередающей поверхности
теплообменников в 3-4 раза меньше, чем кожухотрубных. Вследствие этого пластинчатые
теплообменники имеют малую металлоемкость, компактны, их можно установить в небольшом
помещении, в отличие от кожухотрубных они просты в обслуживании. Конструкция
теплообменника выбирается исходя из конкретных условий эксплуатации.
Спектр объектов, на которых возможно применение индивидуальных тепловых пунктов очень
широк: от коттеджа на одну семью до многоэтажных жилых домов, общественных зданий или
цехов промышленных предприятий. Благодаря своей компактности для их размещения не
требуются дополнительные площади.
Строительство ЦТП происходило 20-30 лет назад. Существующие на тот момент технологии и
препятствовали размещению оборудования в подвалах жилых домов (громоздкие
теплообменники, отсутствие малошумных насосов). Сегодня появились насосы от лучших
мировых производителей, а размеры теплообменных аппаратов уменьшились во много раз. В
существующей системе управления отсутствует мотивация для ресурсосбережения: доходы
ресурсоснабжающих организаций не увеличиваются при снижении потребления тепла, горячей
и холодной воды; население оплачивает расчетное, а не фактическое потребление ресурсов.
Для изменения существующего положения должны быть рассмотрены различные варианты
изменения схемы управления ресурсоснабжением жилых зданий, при которых все стороны
процесса теплоснабжения были бы заинтересованы в экономии энергоресурсов.
Индивидуальные тепловые пункты должны быть встроенными в обслуживаемые ими здания и
размещаться в отдельных помещениях на первом этаже у наружных стен здания. Допускается
размещать ИТП в технических подпольях или в подвалах зданий и сооружений. При этом
помещения тепловых пунктов должны отделяться от этих помещений ограждениями
(перегородками), предотвращающими доступ посторонних лиц в тепловой пункт. Т.к. ИТП
оборудуют в подвалах жилых зданий, необходимо применение малошумных насосов.
Необходимо отметить, что положительный эффект от мероприятия достигается при условии,
что оборудование теплового пункта будет полностью установлено, налажено и затем грамотно
эксплуатироваться.
Повышение эффективности автоматического регулирования отопления позволит использовать
70% той энергии, которая расходуется сейчас. Это составит огромный резерв в масштабах
жилищного фонда. При организации системы зачетов сэкономленных средств при оплате за
потребленное тепло, появится дополнительный стимул к еще большей экономии тепла.
Организация индивидуальных тепловых пунктов имеет ряд других преимуществ: удобство
эксплуатации и обслуживания; отсутствие внутридворовых сетей горячего водоснабжения;
сокращение тепловых потерь и утечек воды в системах горячего водоснабжения; появляется
возможность мониторинга состояния тепловых сетей, а наличие узлов учета на вводах
потребителей позволяет более точно определять фактические тепловые потери и разрабатывать
мероприятия по их снижению, также сокращается число плановых и аварийных отключений, и,
как следствие, повышается надежность всей энергосистемы. Под ИТП не надо отводить
дорогостоящую городскую территорию. Расчеты показывают, что переход на ИТП достаточно
эффективен и с экономической точки зрения. Низкие сроки окупаемости позволяют отнести
этот способ экономии энергии к малозатратным и быстроокупаемым.
В Риге ликвидация ЦТП и установка в домах современных ИТП выполнялась за кредитные
средства, погашаемые жителями. В каждом ИТП установлен однопоточный теплосчетчик.
Жители самостоятельно устанавливают температурный график своей отопительной системы. В
результате платежи за отопление стали уменьшатся, и погашение кредитов происходит без
проблем. Можно предположить, что часть затрат на ликвидацию ЦТП удалось возместить за
счет продажи или аренды зданий, в которых прежде размещались ЦТП.
Использование низкопотенциального сбросного тепла с помощью тепловых насосов
Одним из направлений использования низкопотенциального сбросного тепла является
внедрение тепловых насосов (ТН) . Источником низкопотенциальной теплоты для ТН может
служить грунтовая вода , наружный воздух , тепло грунта , низкопотенциальные вторичные
энергоресурсы
Источником для работы теплового насоса может служить любая проточная вода с температурой
от +5 до +40 °С. Чаще всего в качестве источника используются артезианские скважины,
промышленные сбросы, градирные установки, незамерзающие водоемы.
Следует подчеркнуть, что TH тратит энергию не на выработку тепла, как электрообогреватель,
а только на перемещение фреона по системе. Основная же часть тепла передается потребителю
от источника. Этим и объясняется низкая себестоимость тепла от TH.
Первое же применение тепловых насосов для отопления показало, что ни одна котельная
просто не в состоянии экономически конкурировать с тепловым насосом. В результате
теплонасосные установки стали стремительно вытеснять все остальные способы
теплоснабжения. К настоящему времени масштабы внедрения тепловых насосов в мире
ошеломляют:
• В Швеции 50% всего отопления обеспечивают тепловые насосы;
• В Германии предусмотрена дотация государства на установку тепловых насосов в размере 400
марок за каждый кВт установленной мощности;
• В Японии ежегодно производится около 3 млн тепловых насосов;
• В США ежегодно производится около 1 млн тепловых насосов;
• В Стокгольме 12% всего отопления города обеспечивается тепловыми насосами общей
мощностью 320 МВт, использующими как источник тепла Балтийское море с температурой +8
°С.
Каковы же причины такого массового признания тепловых насосов?
• Экономичность. Чтобы передать в систему отопления 1 кВт тепловой энергии, тепловому
насосу нужно лишь 0,2-0,35 кВт электроэнергии;
• Экологическая чистота. Тепловой насос не сжигает топливо и не производит вредных
выбросов в атмосферу;
• Минимальное обслуживание. Для работы теплонасосной станции мощностью до 10 МВт не
требуется более одного оператора в смену;
• Легкая адаптация к имеющейся системе отопления.
• Короткий срок окупаемости. В связи с низкой себестоимостью произведенного тепла
тепловой насос окупается в среднем за 1,5-2 года.
Что может позволить тепловой насос?
Отказаться от нерационального электрического и, в ряде случаев, централизованного отопления
объектов жилищно-коммунального хозяйства, значительно экономить электроэнергию,
обеспечить надежное и экономичное теплоснабжения объектов, независить от
энергоснабжающей организации, отказаться от теплотрасс большой протяженности и, как
следствие, сократить потери и затраты на их обслуживание, снизить издержки на выработку
тепла и увеличить надежность теплоснабжения.
4. Инфракрасные датчики движения и присутствия
Обнаружение человека по изменению потока теплового (инфракрасного) на приемной
площадке чувствительного элемента датчика, связанного с движением человек или резким
изменением температуры находящихся в поле зрения датчика объектов.
Датчики, способные обнаруживать только большие движения (идущих людей) называются
датчиками движения.
Датчики, обнаруживающие мелкие движения людей, в том числе сидящих или стоящих,
называются датчиками присутствия.
Большинство инфракрасных датчиков могут работать и в том, и в другом режиме – в
зависимости от времени задержки отключения света после последнего зарегистрированного
движения.
Существуют датчики с функцией мониторинга естественной освещенности – датчик постоянно
измеряет освещенность естественным светом и не включает (или отключает – для датчиков
присутствия) светильники, если естественная освещенность превышает заданное пороговое
значение, даже если в поле зрения датчика находятся люди.
Вышеперечисленные датчики несут функции автоматического включения и выключения
светильников во время пребывания людей:
в проходных помещениях (подъездах и на лестничных клетках многоквартирных жилых
домов);
в коридорах, на лестницах, в рекреациях и вспомогательных помещениях учебных и
административных зданий, медицинских учреждений;
в санитарно-гигиенических помещениях и раздевалках;
в производственных помещениях без постоянных рабочих мест – на складах, погрузочноразгрузочных терминалах, в котельных, трансформаторных и т.п.;
в офисных кабинетах;
в аудиториях и учебных классах.
Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении в учебных аудиториях и
помещениях с постоянными рабочими местами экономия электроэнергии – до 50%. В
помещениях без постоянных рабочих мест – до 85%. В проходных помещения с большим
потоком людей – до 55-60%. В проходных помещениях с малым потоком людей – до 95%.
Компенсация реактивной мощности (КРМ) в структуре систем теплоснабжения городов
(«метод энергетической сетки»)
Проблема компенсации реактивной энергии и мощности возникла одновременно с
применением на практике переменного и особенно трехфазного тока. При включении в цепь
индуктивной или емкостной составляющей нагрузки (двигатели, промышленные печи и линии
электропередач) между электроустановкой и источником возникает обмен потоками энергии,
суммарная мощность которого равна нулю, но при этом он вызывает дополнительные потери
активной энергии, потери напряжения и снижает пропускную способность электрических
сетей. В целом, ухудшается качество электроэнергии, что влечет к увеличению мощности ее
потребления и генерации на источнике. На современном уровне развития техники, вопрос
качества ресурса снабжения потребителей также актуален, как его объем и надежность
энергосистемы. Известно, что альтернативой строительства новых объектов генерации и
передачи электроэнергии, является энергосбережение в энергосистеме и компенсация
реактивной мощности (энергии): компенсация РМ, как правило, в десятки раз дешевле и
эффективнее строительства новых объектов генерации и передачи электроэнергии.
Существуют разные способы снижения реактивной мощности (энергии) в энергосистеме, что
обусловлено множеством факторов, имеющих место
- на источнике генерации электроэнергии,
- в системе транспорта и распределения электроэнергии,
- у потребителя электроэнергии.
Каждый участок энергосистемы от генерации электроэнергии до ее потребления вносит свою
составляющую долю в общую величину реактивной мощности (энергии). Следовательно,
компенсация реактивной мощности - это проблема энергосистемы и потребителя. Получается,
что энергокомпания несет убытки и риски, возникающие по причине потребителя, а
потребитель несет убытки и риски, возникающие по причине энергокомпании.
Разграничение зон ответственности за реактивную составляющую мощности между
генерацией, распределительной электросетевой компанией и потребителем - пожалуй, самая
сложная задача в процессе управления реактивной мощностью.
Рассмотрим проблему компенсации РМ на уровне потребителя. Для компенсации реактивной
мощности у потребителя целесообразно разрабатывать комплекс мероприятий: установка
компенсирующих устройств является только одним из них.
В общих чертах, действие компенсирующих устройств основано на том, что на участке цепи с
индуктивной или емкостной нагрузкой устанавливается дополнительный источник реактивной
мощности. Таким образом, описанный выше обмен потоками энергии происходит между этим
источником РМ и электроустановкой (генератором, потребителем, трансформатором, линией,
преобразователем) на коротком участке цепи, не проходя по основным сетям и, следовательно,
не вызывая в них негативных последствий.
Система автоматического учета электроэнергии и расчетов за нее предоплатного типа
Эффект от внедрения: – для объекта наглядный контроль за расходом электроэнергии, мощный
стимул к экономии;
– для муниципального образования стопроцентные расчеты за электричество, исключение
воровства электроэнергии, снижение затрат на обслуживание электросетей.
В основе системы автоматического учета электроэнергии и расчетов за нее предоплатного типа
лежит индивидуальный электросчетчик, способный отпускать электроэнергию только на сумму
уже оплаченного кредита. Во всем мире подобные системы широко распространены и
составляют основу взаиморасчетов.
Рисунок - Схема автоматизированной системы расчетов за электроэнергию
Результат повышения энергоэффективности при массовом внедрении Неплатежи за
электроэнергию в некоторых районах доходят до 30% от объема отпускаемой энергии. Эти
расходы ложатся на плечи государства, вынуждая повышать тарифы, что в конечном счете
сказывается на добросовестных гражданах. Даже при аккуратной оплате абонентами счетов,
разрыв между потреблением электроэнергии и ее оплатой составляет от 1 до 3-х месяцев. При
внедрении данной системы эти проблемы автоматически исчезают. Таким образом решается
главный вопрос - взаиморасчетов. Энергоснабжающие компании получают живые средства,
которые смогут использовать для ремонта и строительства новых, современных объектов
энергоснабжения. Граждане получат возможность точно понимать, за что и сколько они платят
и планировать свой бюджет. Злостные неплательщики лишаться возможности безнаказанно
воровать ресурсы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Организация энергосбережения в масштабах страны - задача чрезвычайно сложная. В
Казахстане нет опыта осуществления столь значительных проектов при отсутствии жесткой
властной вертикали. В то же время энергосбережение из популярного лозунга постепенно
превращается в насущную необходимость. Недостаток электрических мощностей и природного
газа в периоды сильных похолоданий, глобальная борьба с выбросами парниковых газов
диктуют необходимость кардинального изменения отношения к энергосбережению.
В этот процесс должно быть вовлечено большинство органов власти, все организации и
граждане. Статус Программ энергосбережения должен стать даже выше, чем у Программ
развития коммунальной инфраструктуры, т.к развитие коммунальных систем может
осуществляться одновременно и путем энергосбережения, и созданием новых мощностей.
Снижение потребления энергоресурсов и увеличение мощности систем энергоснабжения - это
взаимоувязанные процессы и должны рассматриваться при энергетическом планировании
совместно.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа