11.1. Результаты инструментального обследования
Во вводной части этой главы отчёта целесообразно отметить, что инструментальное обследование проведено в соответствии с требованиями Федерального закона № 261-ФЗ, Государственных стандартов и с учётом действующих строительных норм и правил . В рассматриваемом примере инструментального обследовании лабораторного корпуса университета с помощью портативных приборов были проведены электротехнические и теплотехнические измерения, а также инфракрасная диагностика. Для этой цели применялись следующие приборы: электроанализатор AR.5; мультиметр НТ4022; расходомер ультразвуковой переносной Portaflow 300; термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9210-М2-03/03П; инфракрасный электронный термометр RAYST60; оптическая рулетка; инфракрасная камера (тепловизор) NEC ТН5104 и нетбук. Протоколы измерений обычно приводятся в приложениях к техническому отчёту. Приведём наиболее типичные примеры результатов тепловизионного обследования систем электро- и теплоснабжения, а также ограждающих конструкций здания. Термографическое обследование проведено 12 января 2012 года.
11.1.1. Наименование объекта: трансформатор ТМ 1000 ТП-4
| Описание дефекта: повышенный нагрев ввода трансформатора. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ -4 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.2. Наименование объекта: фидер лабораторного корпуса, (проходной изолятор)
| Описание дефекта:нагрев присоединения шины к проходному изолятору. |
| Рекомендации:Развившийся дефект, снижает энергоэффективность. Принять меры по устранению дефекта при ближайшем выводе оборудования из работы. |
| Атмосферная температура |
$$ 0 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.3. Наименование объекта: автоматический выключатель обогрева
| Описание дефекта: повышенный нагрев внутри автомата и верхнего левого проводника. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 0 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.4. Наименование объекта: рубильник электрической печи
| Описание дефекта:повышенный нагрев между подвижным и неподвижным контактом рубильником. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 25 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
1 м |
11.1.5. Наименование объекта: рубильник и предохранитель сушильного шкафа
| Описание дефекта: нагрев верхней контактной части предохранителя. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$25 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
1 м |
11.1.6. Наименование объекта: теплотрасса к лаборатории литейного оборудования
| Описание дефекта: разрушение изоляции труб |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 2 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
3 м |
11.1.7. Наименование объекта: теплофикационный ввод лаборатории литейного оборудования
| Описание дефекта: разрушение изоляции труб |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется немедленное устранение. |
| Атмосферная температура |
$$ 2 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
5 м |
11.1.8. Наименование объекта: стена лабораторного корпуса со стороны внутреннего двора
| Описание дефекта: плохая теплоизоляция в верхней части ветхих деревянных оконных блоков |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется установка современных стеклопакетов. |
| Атмосферная температура |
$$ -8 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
15 м |
11.1.9. Наименование объекта: стена лабораторного корпуса со стороны внутреннего двора
| Описание дефекта: плохая теплоизоляция стыков бетонных плит |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется проведение теплоизоляции стыков. |
| Атмосферная температура |
$$ -8 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
10 м |
11.1.10. Наименование объекта: дверь запасного выхода
| Описание дефекта: Наличие щели между дверью и косяком |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется проведение теплоизоляции. |
| Атмосферная температура |
$$ 20 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
3 м |
11.2. Первоочередные мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности
Перечень и обоснование необходимости проведения энергосберегающих мероприятий является важной частью технического отчёта об энергетическом обследовании . В связи с тем, что этой тематике посвящён второй раздел четвёртой лекции, остановимся здесь только на мероприятиях первой группы, т.е. мероприятиях, которые носят в основном организационно-технический характер, не требует больших затрат. Их проведение, возможно силами университета и должно быть осуществлено в ближайшее время.
11.2.1. Снижение потребления электроэнергии
Результаты тепловизионного обследования (11.1.1–11.1.5) свидетельствуют о наличии многочисленных перегревов элементов электрической сети лабораторного корпуса из-за плохих контактных соединений. Их устранение в большинстве случаев почти беззатратное, а положительный эффект довольно существенный. Потери электрической энергии и мощности в контактных соединениях (КС) ВРУ-0,4 кВ лабораторного корпуса определены расчётным путём на основе данных инструментального обследования. В представлены результаты измерения электрических величин и расчетов значений мощности и энергии потерь. В таблице приняты следующие обозначения: Т- годовой фонд времени работы электрооборудования; U- действующее значение линейного напряжения;$$\Delta R_1,\Delta R_2,\Delta R_3$$- разность между нормативными и фактическими значениями переходных сопротивлений КС в фазах$$A, B, C, I-1, I_2, I_3,$$действующие значения силы тока в фазах, усреднённые на интервале$$T, \Delta P$$и$$\Delta W$$- соответственно, мощность потерь и годовые потери электроэнергии.
| Наименование |
Т, час |
U, кВ |
$$\Delta R_1, Ом$$ |
$$\Delta R_2, Ом$$ |
$$\Delta R_3, Ом$$ |
$$I-1, A$$ |
$$I-2, A$$ |
$$I-3, A$$ |
$$\Delta P, кВт$$ |
$$\Delta W, кВтч$$ |
| Ввод |
8760 |
0,4 |
0,11 |
0,21 |
0,11 |
44,2 |
46,1 |
38,1 |
0,781 |
6832,8 |
| 1 группа |
8760 |
0,4 |
0,43 |
0,57 |
0,21 |
7,1 |
7,6 |
8,5 |
0,096 |
840 |
| 2 группа |
8760 |
0,4 |
0,32 |
0,17 |
0,22 |
7,7 |
7,4 |
7,8 |
0,042 |
376,9 |
| 3 группа |
8760 |
0,4 |
0,22 |
0,24 |
0,42 |
1,7 |
1,5 |
1,6 |
0,02 |
17,5 |
| 4 группа |
8760 |
0,4 |
0,25 |
0,51 |
0,45 |
4,7 |
4,8 |
4,9 |
0,028 |
254,3 |
| 5 группа |
8760 |
0,4 |
0,86 |
0,27 |
0,26 |
7,1 |
7,4 |
7,7 |
0,073 |
639,6 |
| 6 группа |
8760 |
0,4 |
0,28 |
0,27 |
0,2 |
8,2 |
8,4 |
8,8 |
0,053 |
464,3 |
| 7 группа |
8760 |
0,4 |
0,59 |
0,27 |
0,21 |
7,0 |
7,4 |
7,4 |
0,059 |
516,8 |
| 8 группа |
8760 |
0,4 |
0,25 |
0,17 |
0,35 |
5,2 |
6,5 |
7,7 |
0,028 |
254,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
10196,5 |
При тарифе 4,12 руб./кВтч устранение некачественных КС обеспечивает снижение затрат на электроэнергию примерно на 42 тыс. руб. в год.
Как следует из материала девятой лекции (табл. 9.2), в лабораторном корпусе наряду с традиционными люминесцентными лампами (класс энергоэффективности - В) широко используются лампы накаливания (класс энергоэффективности - Е) и полностью отсутствуют энергосберегающие компактные люминесцентные лампы (класс энергоэффективности - А). Очевидно, что переход на более эффективные источники света может дать значительную экономию электроэнергии. При этом наименее затратна замена ламп накаливания (ЛН) по мере их выхода из строя компактными люминесцентными лампами (КЛЛ) с аналогичными цоколями. На момент проведения энергетического обследования по данным табл.9.2 (лекция 9) на объекте используется 40 ламп накаливания мощностью 60 Вт. Таким образом, их установленная мощность 2,4 кВт, что составляет около 3,86% от общей мощности системы освещения (62,22 кВт). Годовое расчетное потребление электроэнергии на освещение – 61720 кВтч (табл. 9.5). Следовательно, потребление ламп накаливания составляет – 0,0386*61720 = 2382,4 кВтч. Замена ЛН мощностью 60 Вт на КЛЛ с таким же световым потоком (545 лм) мощностью 12 Вт позволит снизить потребление электроэнергии в 5 раз, т.е. приблизительно до 476,5кВтч. Экономия электроэнергии составит 1904,9 кВтч. При тарифе на электроэнергию – 4,12 руб./кВтч снижение затрат на освещение в денежном выражении составит 7848 руб.
Существенную экономию даёт применение новых типов пуско-регулирующей аппаратуры (ПРА) для люминесцентных ламп. В лабораторном корпусе установлены светильники с дроссельными ПРА. Целесообразна их замена на электронные аппараты, обеспечивающие снижение потерь электроэнергии, продление срока службы ламп, улучшения качества света и бесшумность работы. Для уменьшения затрат не следует менять весь светильник, достаточно заменить в нем электромагнитный ПРА на электронный аналог. Коэффициент полезного действия электронных ПРА достигает 93%, а коэффициент мощности около 0,98. У дроссельных ПРА эти параметры имеют значения 60% и 0,7, соответственно. Для обоснования экономического эффекта от замены ПРА в отчёте об энергетическом обследовании целесообразно привести основные расчётные формулы и значения входящих в них величин.
Установленная мощность светильников с люминесцентными лампами, определяется по формуле$$P_{\sum}=n_л \cdot n_c \cdot P_y/ \eta$$, где,$$n_л$$ количество ламп в светильнике;$$n_c$$количество светильников;$$P_y$$–номинальная мощность лампы, Вт;$$\eta$$- к.п.д. Годовые финансовые затраты на электроэнергию для освещения рассчитываются так:$$З = з \cdot P_{\sum} \cdot K_c \cdot T/1000,$$где з – стоимость 1 кВтч электроэнергии в рублях; $$K_c$$– коэффициент спроса. Для определения затрат на замену ламп, перегорающих в течение года применяется следующая формула:$$m=K_c \cdot c \cdot n_л \cdot n_c \cdot T/\tau$$ где с – цена лампы;$$\tau$$ - срок службы лампы. Финансовые затраты на приобретение электронных ПРА компенсируются в течение срока окупаемости за счёт уменьшения расходов на оплату электроэнергии и на замену перегоревших ламп.
В качестве исходных при проведении энергоаудита лабораторного корпуса использовались следующие данные: в лабораторном корпусе установлено 486 светильников с двумя лампами типа ЛЛ-36; стоимость одного кВтч электроэнергии – 4,12 руб.; коэффициент спроса для осветительных приборов вузов – 0,7; цена лампы ЛЛ-36 – 20 руб; срок службы лампы с электронным и электромагнитным ПРА, соответственно, 12 и 6 тыс. часов; среднегодовое количество часов эксплуатации лампы в вузе - 8760 часов; стоимость электронного ПРА производства фирмы "ЭЛЕКТРО-ПЕТЕРБУРГ" (http://www.epra.ru/) - 490 руб, Предполагается, что замена ПРА производится службой главного энергетика университета в плановом порядке. Результаты расчёта сведены в
| Количество светильников, шт |
486 |
486 |
| Тип ПРА |
Электромагнитный |
Электронный |
| Мощность, потребляемая светильником, Вт |
120 |
76 |
| Установленная мощность светильников, кВт |
58,3 |
36,9 |
| Потребляемая энергия в год, кВтч |
357495,6 |
226270,8 |
| Стоимость электроэнергии в год, тыс. руб. |
1472,9 |
932,2 |
| Стоимость приобретаемых ПРА, тыс. руб. |
- |
238,1 |
| Количество ламп, подлежащих замене в год, шт. |
993 |
497 |
| Стоимость ламп, приобретаемых в теч. года, тыс.руб. |
19,9 |
9,9 |
| Экономический эффект в год замены ПРА, тыс. руб. |
312,6 |
| Срок окупаемости, лет |
0,76 |
11.2.2. Снижение потребления тепловой энергии и объёмов водоснабжения и водоотведения
Результаты тепловизионного обследования (11.1.6–11.1.10) свидетельствуют о наличии многочисленных повреждений теплоизоляции трубопроводов и элементов конструкции зданий. Их устранение является малозатратным и может быть выполнено службой главного энергетика университета. В табл. 11.3 - 11.6 представлены результаты расчётов эффективности этих мероприятий.
Изоляция трубопроводов системы отопления и ГВС
| Изоляция трубопроводов системы теплоснабжения |
Ф, мм, труб |
t °C трубы |
t °С в помещении |
L, п.м. труб |
Δt °С |
ΔQ*, Вт/п.м, уд. потери |
Q,Гкал за отопит. сезон |
| Наружные трубопроводы и тепловые вводы в лабораторный корпус |
108 |
70,56 |
23 |
25 |
40 |
155 |
4,5 |
| Трубопроводы системы ГВС в подвале лабораторного корпуса |
60 |
51 |
23 |
220 |
40 |
93 |
23,8 |
| Итого: |
|
|
|
|
|
|
28,3 |
| Экономический эффект за планируемый период |
99,06 |
Гкал |
135,6 |
Тыс. руб |
1 Гкал=1350 руб., в ценах 2011г
ΔQ*-удельные потери неизолированными трубопроводами Таблица 16 МДК1-01-2002
1ккал/час = 1,163Вт
Установка теплоотражающих экранов
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
F, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Монтаж (приклеивание) теплоотражающих экранов за отопительными приборами, (материал вспененный полиэтилен 10мм, покрытый фольгой и клеящимся составом) |
235,3 |
-28 |
16 |
44 |
0,187 |
80 |
15 |
0,1 |
19,1 |
| Экономический эффект на планируемый период |
19,10 |
Гкал |
25,8 |
Тыс. руб |
СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника"
Утепление оконных блоков
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Утепление оконных блоков 37 окон здания, 80п.м швов |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,709 |
8 |
15 |
0,1 |
1,5 |
| Экономический эффект на планируемый период |
1,50 |
Гкал |
2,0 |
Тыс. руб |
Заделка стыковых швов в строительных конструкциях
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Заделка стыковых швов в строительных конструкциях здания конструкциях, 45п.м |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,32 |
9 |
15 |
0,1 |
1,6 |
| Экономический эффект на планируемый период |
1,60 |
Гкал |
2,2 |
Тыс. руб |
Утепление дверей и ворот
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Утепление дверных проемов и гаражных ворот |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,709 |
3,2 |
15 |
0,1 |
0,6 |
| Экономический эффект на планируемый период |
0,60 |
Гкал |
0,8 |
Тыс. руб |
Мероприятия по снижению объёмов водоснабжения и водоотведения
| Мероприятие |
Обычный прибор. Расход, литр/час |
Расход прибором эконом класс, литр/час |
Эконом. эффект, литр/час |
Количество приборов в учреждении, шт. |
Экономический эффект, тонн/год |
Экономич. эффект тыс/рубл |
| Установка унитазов с двухрежимными сливными бачками |
81 |
52,65 |
28,35 |
10 |
485,352 |
14,381 |
| Установка регуляторов расхода воды на краны в рукомойниках |
30 |
21 |
9 |
15 |
231,12 |
6,848 |
К числу мероприятий, обеспечивающих существенное снижение расхода холодной воды относятся установка современной регулирующей аппаратуры. В таблице 11.7 представлены результаты расчётов эффективности их экономической эффективности.
Ключевые термины:
Инфракрасная диагностика – диагностика, основанная на том, что наличие практически всех видов дефектов оборудования или конструкций здания вызывает изменение температуры дефектных элементов.
Класс энергетической эффективности - показатель, отражающий отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта. Всего 7 классов энергетической эффективности: самый высокий -A, самый низкий – G.
ПРА- пуско-регулирующая аппаратура для газоразрядных ламп.
КЛЛ- компактные люминесцентные лампы.
Краткие итоги лекции:
В рассматриваемом примере инструментального обследовании лабораторного корпуса университета с помощью портативных приборов были проведены электротехнические и теплотехнические измерения, а также инфракрасная диагностика.
Приведены наиболее типичные примеры результатов тепловизионного обследования систем электро- и теплоснабжения, а также ограждающих конструкций здания.
Результаты тепловизионного обследования свидетельствуют о наличии многочисленных перегревов элементов электрической сети лабораторного корпуса из-за плохих контактных соединений и повреждений теплоизоляции трубопроводов и элементов конструкции зданий. Устранение этих повреждений является малозатратным и может быть выполнено службой главного энергетика университета.
Заключение
Организация энергосбережения в масштабах страны - задача чрезвычайно сложная. Вот поэтому изложенные в курсе лекций материалы, посвященные проблемам энергосбережения, энергетического обследования и энергоаудита, могут вызвать противоречивое впечатление. С одной стороны, создана законодательная база новой государственной политики в области повышения энергоэффективности и энергосбережения, изданы многочисленные подзаконные акты, в том числе, постановления Правительства, определяющие пути реализации этой политики, появилась целая армия энергоаудиторов, а с другой стороны, мы все чувствуем, что ощутимых изменений в этой области в последние четыре года в стране не призошло. По-прежнему, отсутствует изоляция на трубах теплотрасс, нет простейших датчиков освещённости в подъездах домов. Как и двадцать лет назад из-за отсутствия регулирующей аппаратуры в большинстве квартир холод в морозные дни и жара при потеплении на улице. В результате декларированная государством цель энергетического обследования в жилищно-коммунальном хозяйстве — сдерживание роста платежей населения за услуги ЖКХ путем рационализации их потребления и проведения работ по повышению энергетической эффективности, далека от реализации.
Очевидно, что за этапом энергетического обследования, должен следовать ещё более важный энергосервисный этап, целью которого является реализация мероприятий по энергосбережению. Именно на этом этапе должны произойти серьёзные положительные сдвиги в области энергоэффективности. К сожалению, абсолютное большинство учреждений и организаций бюджетной сферы, уже прошедших энергетическое обследование, к реализации энергосберегающих мероприятий не приступило. Причины такого положения различны, но основная - финансовая. Даже те мероприятия, которые в шестой главе этой работы отнесены к малозатратным, требуют в целом немалых средств. Обычно финансирование заканчивается после проведения обязательного в соответствии Федеральным № 261 ФЗ энергоаудита. В первую очередь. это относится к организациям, финансируемым из бюджетов субъектов Федерации и муниципальных образований.
Для достижения реальных, а не бумажных результатов в процесс должны быть вовлечены большинство органов власти, все организации и граждане. Столь масштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальном образовании, регионе и в целом по России только программными методами с четким выделением задач для каждого уровня. 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.
11.1. Результаты инструментального обследования
Во вводной части этой главы отчёта целесообразно отметить, что инструментальное обследование проведено в соответствии с требованиями Федерального закона № 261-ФЗ, Государственных стандартов и с учётом действующих строительных норм и правил . В рассматриваемом примере инструментального обследовании лабораторного корпуса университета с помощью портативных приборов были проведены электротехнические и теплотехнические измерения, а также инфракрасная диагностика. Для этой цели применялись следующие приборы: электроанализатор AR.5; мультиметр НТ4022; расходомер ультразвуковой переносной Portaflow 300; термометр цифровой малогабаритный ТЦМ 9210-М2-03/03П; инфракрасный электронный термометр RAYST60; оптическая рулетка; инфракрасная камера (тепловизор) NEC ТН5104 и нетбук. Протоколы измерений обычно приводятся в приложениях к техническому отчёту. Приведём наиболее типичные примеры результатов тепловизионного обследования систем электро- и теплоснабжения, а также ограждающих конструкций здания. Термографическое обследование проведено 12 января 2012 года.
11.1.1. Наименование объекта: трансформатор ТМ 1000 ТП-4
| Описание дефекта: повышенный нагрев ввода трансформатора. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ -4 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.2. Наименование объекта: фидер лабораторного корпуса, (проходной изолятор)
| Описание дефекта:нагрев присоединения шины к проходному изолятору. |
| Рекомендации:Развившийся дефект, снижает энергоэффективность. Принять меры по устранению дефекта при ближайшем выводе оборудования из работы. |
| Атмосферная температура |
$$ 0 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.3. Наименование объекта: автоматический выключатель обогрева
| Описание дефекта: повышенный нагрев внутри автомата и верхнего левого проводника. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 0 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
2м |
11.1.4. Наименование объекта: рубильник электрической печи
| Описание дефекта:повышенный нагрев между подвижным и неподвижным контактом рубильником. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 25 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
1 м |
11.1.5. Наименование объекта: рубильник и предохранитель сушильного шкафа
| Описание дефекта: нагрев верхней контактной части предохранителя. |
| Рекомендации: Дефект аварийный, снижает энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$25 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
1 м |
11.1.6. Наименование объекта: теплотрасса к лаборатории литейного оборудования
| Описание дефекта: разрушение изоляции труб |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется немедленное устранение дефекта. |
| Атмосферная температура |
$$ 2 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
3 м |
11.1.7. Наименование объекта: теплофикационный ввод лаборатории литейного оборудования
| Описание дефекта: разрушение изоляции труб |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется немедленное устранение. |
| Атмосферная температура |
$$ 2 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
5 м |
11.1.8. Наименование объекта: стена лабораторного корпуса со стороны внутреннего двора
| Описание дефекта: плохая теплоизоляция в верхней части ветхих деревянных оконных блоков |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется установка современных стеклопакетов. |
| Атмосферная температура |
$$ -8 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
15 м |
11.1.9. Наименование объекта: стена лабораторного корпуса со стороны внутреннего двора
| Описание дефекта: плохая теплоизоляция стыков бетонных плит |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется проведение теплоизоляции стыков. |
| Атмосферная температура |
$$ -8 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
10 м |
11.1.10. Наименование объекта: дверь запасного выхода
| Описание дефекта: Наличие щели между дверью и косяком |
| Рекомендации: Дефект, существенно снижающий энергоэффективность. Требуется проведение теплоизоляции. |
| Атмосферная температура |
$$ 20 ^о С$$ |
| Расстояние до объекта |
3 м |
11.2. Первоочередные мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности
Перечень и обоснование необходимости проведения энергосберегающих мероприятий является важной частью технического отчёта об энергетическом обследовании . В связи с тем, что этой тематике посвящён второй раздел четвёртой лекции, остановимся здесь только на мероприятиях первой группы, т.е. мероприятиях, которые носят в основном организационно-технический характер, не требует больших затрат. Их проведение, возможно силами университета и должно быть осуществлено в ближайшее время.
11.2.1. Снижение потребления электроэнергии
Результаты тепловизионного обследования (11.1.1–11.1.5) свидетельствуют о наличии многочисленных перегревов элементов электрической сети лабораторного корпуса из-за плохих контактных соединений. Их устранение в большинстве случаев почти беззатратное, а положительный эффект довольно существенный. Потери электрической энергии и мощности в контактных соединениях (КС) ВРУ-0,4 кВ лабораторного корпуса определены расчётным путём на основе данных инструментального обследования. В представлены результаты измерения электрических величин и расчетов значений мощности и энергии потерь. В таблице приняты следующие обозначения: Т- годовой фонд времени работы электрооборудования; U- действующее значение линейного напряжения;$$\Delta R_1,\Delta R_2,\Delta R_3$$- разность между нормативными и фактическими значениями переходных сопротивлений КС в фазах$$A, B, C, I-1, I_2, I_3,$$действующие значения силы тока в фазах, усреднённые на интервале$$T, \Delta P$$и$$\Delta W$$- соответственно, мощность потерь и годовые потери электроэнергии.
| Наименование |
Т, час |
U, кВ |
$$\Delta R_1, Ом$$ |
$$\Delta R_2, Ом$$ |
$$\Delta R_3, Ом$$ |
$$I-1, A$$ |
$$I-2, A$$ |
$$I-3, A$$ |
$$\Delta P, кВт$$ |
$$\Delta W, кВтч$$ |
| Ввод |
8760 |
0,4 |
0,11 |
0,21 |
0,11 |
44,2 |
46,1 |
38,1 |
0,781 |
6832,8 |
| 1 группа |
8760 |
0,4 |
0,43 |
0,57 |
0,21 |
7,1 |
7,6 |
8,5 |
0,096 |
840 |
| 2 группа |
8760 |
0,4 |
0,32 |
0,17 |
0,22 |
7,7 |
7,4 |
7,8 |
0,042 |
376,9 |
| 3 группа |
8760 |
0,4 |
0,22 |
0,24 |
0,42 |
1,7 |
1,5 |
1,6 |
0,02 |
17,5 |
| 4 группа |
8760 |
0,4 |
0,25 |
0,51 |
0,45 |
4,7 |
4,8 |
4,9 |
0,028 |
254,3 |
| 5 группа |
8760 |
0,4 |
0,86 |
0,27 |
0,26 |
7,1 |
7,4 |
7,7 |
0,073 |
639,6 |
| 6 группа |
8760 |
0,4 |
0,28 |
0,27 |
0,2 |
8,2 |
8,4 |
8,8 |
0,053 |
464,3 |
| 7 группа |
8760 |
0,4 |
0,59 |
0,27 |
0,21 |
7,0 |
7,4 |
7,4 |
0,059 |
516,8 |
| 8 группа |
8760 |
0,4 |
0,25 |
0,17 |
0,35 |
5,2 |
6,5 |
7,7 |
0,028 |
254,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
10196,5 |
При тарифе 4,12 руб./кВтч устранение некачественных КС обеспечивает снижение затрат на электроэнергию примерно на 42 тыс. руб. в год.
Как следует из материала девятой лекции (табл. 9.2), в лабораторном корпусе наряду с традиционными люминесцентными лампами (класс энергоэффективности - В) широко используются лампы накаливания (класс энергоэффективности - Е) и полностью отсутствуют энергосберегающие компактные люминесцентные лампы (класс энергоэффективности - А). Очевидно, что переход на более эффективные источники света может дать значительную экономию электроэнергии. При этом наименее затратна замена ламп накаливания (ЛН) по мере их выхода из строя компактными люминесцентными лампами (КЛЛ) с аналогичными цоколями. На момент проведения энергетического обследования по данным табл.9.2 (лекция 9) на объекте используется 40 ламп накаливания мощностью 60 Вт. Таким образом, их установленная мощность 2,4 кВт, что составляет около 3,86% от общей мощности системы освещения (62,22 кВт). Годовое расчетное потребление электроэнергии на освещение – 61720 кВтч (табл. 9.5). Следовательно, потребление ламп накаливания составляет – 0,0386*61720 = 2382,4 кВтч. Замена ЛН мощностью 60 Вт на КЛЛ с таким же световым потоком (545 лм) мощностью 12 Вт позволит снизить потребление электроэнергии в 5 раз, т.е. приблизительно до 476,5кВтч. Экономия электроэнергии составит 1904,9 кВтч. При тарифе на электроэнергию – 4,12 руб./кВтч снижение затрат на освещение в денежном выражении составит 7848 руб.
Существенную экономию даёт применение новых типов пуско-регулирующей аппаратуры (ПРА) для люминесцентных ламп. В лабораторном корпусе установлены светильники с дроссельными ПРА. Целесообразна их замена на электронные аппараты, обеспечивающие снижение потерь электроэнергии, продление срока службы ламп, улучшения качества света и бесшумность работы. Для уменьшения затрат не следует менять весь светильник, достаточно заменить в нем электромагнитный ПРА на электронный аналог. Коэффициент полезного действия электронных ПРА достигает 93%, а коэффициент мощности около 0,98. У дроссельных ПРА эти параметры имеют значения 60% и 0,7, соответственно. Для обоснования экономического эффекта от замены ПРА в отчёте об энергетическом обследовании целесообразно привести основные расчётные формулы и значения входящих в них величин.
Установленная мощность светильников с люминесцентными лампами, определяется по формуле$$P_{\sum}=n_л \cdot n_c \cdot P_y/ \eta$$, где,$$n_л$$ количество ламп в светильнике;$$n_c$$количество светильников;$$P_y$$–номинальная мощность лампы, Вт;$$\eta$$- к.п.д. Годовые финансовые затраты на электроэнергию для освещения рассчитываются так:$$З = з \cdot P_{\sum} \cdot K_c \cdot T/1000,$$где з – стоимость 1 кВтч электроэнергии в рублях; $$K_c$$– коэффициент спроса. Для определения затрат на замену ламп, перегорающих в течение года применяется следующая формула:$$m=K_c \cdot c \cdot n_л \cdot n_c \cdot T/\tau$$ где с – цена лампы;$$\tau$$ - срок службы лампы. Финансовые затраты на приобретение электронных ПРА компенсируются в течение срока окупаемости за счёт уменьшения расходов на оплату электроэнергии и на замену перегоревших ламп.
В качестве исходных при проведении энергоаудита лабораторного корпуса использовались следующие данные: в лабораторном корпусе установлено 486 светильников с двумя лампами типа ЛЛ-36; стоимость одного кВтч электроэнергии – 4,12 руб.; коэффициент спроса для осветительных приборов вузов – 0,7; цена лампы ЛЛ-36 – 20 руб; срок службы лампы с электронным и электромагнитным ПРА, соответственно, 12 и 6 тыс. часов; среднегодовое количество часов эксплуатации лампы в вузе - 8760 часов; стоимость электронного ПРА производства фирмы "ЭЛЕКТРО-ПЕТЕРБУРГ" (http://www.epra.ru/) - 490 руб, Предполагается, что замена ПРА производится службой главного энергетика университета в плановом порядке. Результаты расчёта сведены в
| Количество светильников, шт |
486 |
486 |
| Тип ПРА |
Электромагнитный |
Электронный |
| Мощность, потребляемая светильником, Вт |
120 |
76 |
| Установленная мощность светильников, кВт |
58,3 |
36,9 |
| Потребляемая энергия в год, кВтч |
357495,6 |
226270,8 |
| Стоимость электроэнергии в год, тыс. руб. |
1472,9 |
932,2 |
| Стоимость приобретаемых ПРА, тыс. руб. |
- |
238,1 |
| Количество ламп, подлежащих замене в год, шт. |
993 |
497 |
| Стоимость ламп, приобретаемых в теч. года, тыс.руб. |
19,9 |
9,9 |
| Экономический эффект в год замены ПРА, тыс. руб. |
312,6 |
| Срок окупаемости, лет |
0,76 |
11.2.2. Снижение потребления тепловой энергии и объёмов водоснабжения и водоотведения
Результаты тепловизионного обследования (11.1.6–11.1.10) свидетельствуют о наличии многочисленных повреждений теплоизоляции трубопроводов и элементов конструкции зданий. Их устранение является малозатратным и может быть выполнено службой главного энергетика университета. В табл. 11.3 - 11.6 представлены результаты расчётов эффективности этих мероприятий.
Изоляция трубопроводов системы отопления и ГВС
| Изоляция трубопроводов системы теплоснабжения |
Ф, мм, труб |
t °C трубы |
t °С в помещении |
L, п.м. труб |
Δt °С |
ΔQ*, Вт/п.м, уд. потери |
Q,Гкал за отопит. сезон |
| Наружные трубопроводы и тепловые вводы в лабораторный корпус |
108 |
70,56 |
23 |
25 |
40 |
155 |
4,5 |
| Трубопроводы системы ГВС в подвале лабораторного корпуса |
60 |
51 |
23 |
220 |
40 |
93 |
23,8 |
| Итого: |
|
|
|
|
|
|
28,3 |
| Экономический эффект за планируемый период |
99,06 |
Гкал |
135,6 |
Тыс. руб |
1 Гкал=1350 руб., в ценах 2011г
ΔQ*-удельные потери неизолированными трубопроводами Таблица 16 МДК1-01-2002
1ккал/час = 1,163Вт
Установка теплоотражающих экранов
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
F, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Монтаж (приклеивание) теплоотражающих экранов за отопительными приборами, (материал вспененный полиэтилен 10мм, покрытый фольгой и клеящимся составом) |
235,3 |
-28 |
16 |
44 |
0,187 |
80 |
15 |
0,1 |
19,1 |
| Экономический эффект на планируемый период |
19,10 |
Гкал |
25,8 |
Тыс. руб |
СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника"
Утепление оконных блоков
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Утепление оконных блоков 37 окон здания, 80п.м швов |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,709 |
8 |
15 |
0,1 |
1,5 |
| Экономический эффект на планируемый период |
1,50 |
Гкал |
2,0 |
Тыс. руб |
Заделка стыковых швов в строительных конструкциях
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Заделка стыковых швов в строительных конструкциях здания конструкциях, 45п.м |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,32 |
9 |
15 |
0,1 |
1,6 |
| Экономический эффект на планируемый период |
1,60 |
Гкал |
2,2 |
Тыс. руб |
Утепление дверей и ворот
| Наименование |
Q, Вт/м.кв. |
t °C наружное в стыке |
t °С в помещении |
Δt °С |
R, Вт/м.кв. |
S, м. кв. |
1+∑b,% |
n, единиц |
Qогр, Гкал |
| Утепление дверных проемов и гаражных ворот |
156,0 |
26 |
18,7 |
7,3 |
0,709 |
3,2 |
15 |
0,1 |
0,6 |
| Экономический эффект на планируемый период |
0,60 |
Гкал |
0,8 |
Тыс. руб |
Мероприятия по снижению объёмов водоснабжения и водоотведения
| Мероприятие |
Обычный прибор. Расход, литр/час |
Расход прибором эконом класс, литр/час |
Эконом. эффект, литр/час |
Количество приборов в учреждении, шт. |
Экономический эффект, тонн/год |
Экономич. эффект тыс/рубл |
| Установка унитазов с двухрежимными сливными бачками |
81 |
52,65 |
28,35 |
10 |
485,352 |
14,381 |
| Установка регуляторов расхода воды на краны в рукомойниках |
30 |
21 |
9 |
15 |
231,12 |
6,848 |
К числу мероприятий, обеспечивающих существенное снижение расхода холодной воды относятся установка современной регулирующей аппаратуры. В таблице 11.7 представлены результаты расчётов эффективности их экономической эффективности.
Ключевые термины:
Инфракрасная диагностика – диагностика, основанная на том, что наличие практически всех видов дефектов оборудования или конструкций здания вызывает изменение температуры дефектных элементов.
Класс энергетической эффективности - показатель, отражающий отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта. Всего 7 классов энергетической эффективности: самый высокий -A, самый низкий – G.
ПРА- пуско-регулирующая аппаратура для газоразрядных ламп.
КЛЛ- компактные люминесцентные лампы.
Краткие итоги лекции:
В рассматриваемом примере инструментального обследовании лабораторного корпуса университета с помощью портативных приборов были проведены электротехнические и теплотехнические измерения, а также инфракрасная диагностика.
Приведены наиболее типичные примеры результатов тепловизионного обследования систем электро- и теплоснабжения, а также ограждающих конструкций здания.
Результаты тепловизионного обследования свидетельствуют о наличии многочисленных перегревов элементов электрической сети лабораторного корпуса из-за плохих контактных соединений и повреждений теплоизоляции трубопроводов и элементов конструкции зданий. Устранение этих повреждений является малозатратным и может быть выполнено службой главного энергетика университета.
Заключение
Организация энергосбережения в масштабах страны - задача чрезвычайно сложная. Вот поэтому изложенные в курсе лекций материалы, посвященные проблемам энергосбережения, энергетического обследования и энергоаудита, могут вызвать противоречивое впечатление. С одной стороны, создана законодательная база новой государственной политики в области повышения энергоэффективности и энергосбережения, изданы многочисленные подзаконные акты, в том числе, постановления Правительства, определяющие пути реализации этой политики, появилась целая армия энергоаудиторов, а с другой стороны, мы все чувствуем, что ощутимых изменений в этой области в последние четыре года в стране не призошло. По-прежнему, отсутствует изоляция на трубах теплотрасс, нет простейших датчиков освещённости в подъездах домов. Как и двадцать лет назад из-за отсутствия регулирующей аппаратуры в большинстве квартир холод в морозные дни и жара при потеплении на улице. В результате декларированная государством цель энергетического обследования в жилищно-коммунальном хозяйстве — сдерживание роста платежей населения за услуги ЖКХ путем рационализации их потребления и проведения работ по повышению энергетической эффективности, далека от реализации.
Очевидно, что за этапом энергетического обследования, должен следовать ещё более важный энергосервисный этап, целью которого является реализация мероприятий по энергосбережению. Именно на этом этапе должны произойти серьёзные положительные сдвиги в области энергоэффективности. К сожалению, абсолютное большинство учреждений и организаций бюджетной сферы, уже прошедших энергетическое обследование, к реализации энергосберегающих мероприятий не приступило. Причины такого положения различны, но основная - финансовая. Даже те мероприятия, которые в шестой главе этой работы отнесены к малозатратным, требуют в целом немалых средств. Обычно финансирование заканчивается после проведения обязательного в соответствии Федеральным № 261 ФЗ энергоаудита. В первую очередь. это относится к организациям, финансируемым из бюджетов субъектов Федерации и муниципальных образований.
Для достижения реальных, а не бумажных результатов в процесс должны быть вовлечены большинство органов власти, все организации и граждане. Столь масштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальном образовании, регионе и в целом по России только программными методами с четким выделением задач для каждого уровня. 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.