Искусство быть экономным


Версия для печати

О необходимости экономить электроэнергию сегодня думают во всем мире: разрабатывают новые энергоэффективные конструктивные схемы зданий, находят альтернативные источники энергии и делятся результатами труда с коллегами. Беларусь также принимает активное участие в этой работе, и IV Международная конференция "Энергоэффективное строительство в Республике Беларусь: современные технологии энергосбережения" тому подтверждение. Встреча экспертов в этой области состоялась в Международном центре имени Йоханнеса Рау (IBB). Организатором выступило ООО "Отраслевые форумы".

Теплообменник — "сердце" энергоэффективного дома

Обязательным элементом энергоэффективных зданий является принудительная система вентиляции с возвратом тепла вентиляционных выбросов. Эта система обеспечивает до 50 % экономии тепловой энергии, необходимой на отопление. Возврат тепла в системе вентиляции выполняется с использованием теплообменников различных конструкций, но независимо от этого параметром сравнения теплообменных аппаратов является их эффективность, то есть отношение возвращенной при теплообмене энергии к максимально возможной. Как правило, оценкой эффективности теплообменника является эта величина, полученная при "сухом" теплообмене. Такая оценка является достаточной для условий эксплуатации, не угрожающих замерзанием конденсирующейся в вытяжном канале теплообменника влаги.

"Во многом выбор теплообменника должен диктоваться особенностями системы предотвращения замерзания, — считает первый заместитель директора государственного предприятия "Институт жилища — НИПТИС им. Атаева С. С." Л. Н. Данилевский. — Устранение проблемы замерзания конденсата достигается, как правило, подогревом приточного воздуха до нужной температуры. Это решение снижает энергетическую эффективность теплообменника, поскольку не позволяет использовать полностью тепло в удаляемом воздухе, а порой и не решает главной проблемы. Приблизительно при температуре ниже минус 5 оС начинает замерзать конденсат. Включение подогрева воздуха во входном канале теплообменника решает эту проблему, но температура уходящего из теплообменника воздуха равна 0 оС независимо от температуры за окном. В то же время при ее t, равной минус 25 оС, теряется около 33,7 кДж/кг тепловой энергии (около 47 % энергетического потенциала).

Ошибки при монтаже системы отвода конденсата, приводящие к застою конденсированной влаги в конденсатоотводчике в холодной зоне, могут привести к замерзанию конденсата в рекуператоре и прекращению его работы. Это и произошло при эксплуатации одного из теплообменников на энергоэффективном жилом здании по ул. Притыцкого, 107 в г. Минске".

По словам Л. Н. Данилевского, известны технические решения теплообменников с дополнительным байпасным каналом приточной вентиляции, где часть приточного воздуха направляют при снижении температуры в вытяжном канале до 0 оС. Это мероприятие уменьшает энергетическую эффективность теплообменника, потому что наружный воздух поступает частично в помещение, минуя устройство.

"В традиционных системах наружный воздух, попадающий на вход вентиляционной системы, необходимо нагреть до температуры, предотвращающей замерзание конденсата, — рассказал Л. Н. Данилевский. — Поэтому следует говорить не об эффективности теплообменника, а об эффективности системы теплообмена. При выборе теплообменника для использования в системе вентиляции его эффективность при сухом теплообмене не может быть определяющим параметром. В качестве критерия эффективной работы системы вентиляции с рекуперацией тепла вентиляционных выбросов следует принять отношение энергии, возвращенной в процессе теплообмена в течение отопительного периода, к потенциально возможной величине этой энергии. Таким образом, выбор необходимо выполнять по эффективности системы теплообмена в течение отопительного периода".

Для традиционно применяемых методов предотвращения замерзания конденсата эффективность системы теплообмена для климатической зоны г. Минска не превысит 60 % независимо от эффективности теплообменника, которая может достигать 95 % для условий сухого теплообмена.

Тем не менее, в настоящее время в "Институте жилища — НИПТИС им. Атаева С. С." разработаны и запатентованы способы работы системы, сохраняющие высокую эффективность теплообмена (до 90 %) для любых климатических условий.

Внимание — коттеджному строительству

В Республике Беларусь природный газ является основным видом топлива, его эффективное использование имеет первостепенное значение как с точки зрения устойчивого экономического развития страны, так и охраны окружающей среды. Для уменьшения потребности этого вида топлива, а в некотором случае и его замещения применяются альтернативные источники энергии (солнце, вода, воздух, грунт, биомасса и т. д.).

"Нами предлагается система мероприятий, направленных на создание энергоэффективных домов коттеджного типа, — рассказал д. т. н., профессор, заведующий кафедрой БНТУ А. В. Вавилов. — Данное решение было реализовано совместно с УП "Коммунстройсервис". Разработанная схема включает в себя разнообразные источники энерго- и теплоснабжения с применением газового воздухонагревателя, генератора горячего воздуха и вентиляции с водяным баком-накопителем на 500 литров и воздушно-водяным теплообменником, грунтовым тепловым насосом, солнечным водонагревательным коллектором и фотоэлектрическим модулем немецкой фирмы".

По словам профессора, данная схема позволяет функционировать в независимом от внешних источников режиме при перебоях в обеспечении газом и электроэнергией, а также существенно экономить потребление энергоносителей и сократить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Генератор горячего воздуха и вентиляции (ГГВВ) работает на местных видах топлива (дрова, торфяные брикеты и т. д.) и обеспечивает теплом и горячей водой одно или несколько помещений. Его можно использовать в районах, где нет газа и центрального отопления.

Другим источником тепла и горячего водоснабжения служит грунтовый тепловой насос, который позволяет получать тепло от земли (до +55 ОС) и тем самым существенно экономить традиционное топливо. Ведь на получение 2,5–5 кВт тепловой энергии затрачивается всего 1 кВт электрической.

Третьим источником жизнеобеспечения дома служит солнечный водонагревательный коллектор. Даже в морозную солнечную погоду вода в коллекторе нагревается и поступает в бак-накопитель, а затем через теплообменник тепло подается в помещение с помощью вентилятора.

Для независимого обеспечения электроэнергией жилого дома, а также всех электроприборов и агрегатов служит солнечный фотоэлектрический модуль, мощность которого рассчитывается от величины потребляемой энергии. За счет накопления энергии в аккумуляторных батареях солнечный модуль работает и в неблагоприятных погодных условиях. На основе предложенной схемы возможны различные комбинации в независимом жизнеобеспечении жилого дома, что позволяет спокойно и уверенно жить в настоящем и будущем.

Это решение было реализовано в личном доме одного из участников эксперимента. Практика использования системы позволяет утверждать, что она себя оправдала.

Первый опыт энергетической сертификации зданий

В Республике Беларусь здания потребляют более 30 % энергоресурсов; более 80 % строений не соответствуют современным стандартам, что свидетельствует о большом потенциале для энергосбережения в зданиях. Введение энергетической сертификации может рассматриваться в качестве установления системы оценки соответствия сооружений как вида строительной продукции требованиям, установленным законодательными актами и стандартами в отношении данной продукции в области энергоэффективности, результатом осуществления которого является документальное удостоверение соответствия объекта требованиям технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации.

"В Европейском союзе энергосертификация введена в 2002 г. и распространяется на следующие здания: жилые, общественные, административные и многофункциональные непроизводственные, а также на их инженерные системы, — рассказала координатор проектов по энергии и климату Международного общественного объединения "Экопроект Партнерство, Беларусь" Н. А. Андреенко. — Сертификация производится на всех этапах жизни здания. Внедрение энергетической сертификации зданий на государственном уровне предоставит Беларуси ряд преимуществ. Во-первых, сертификация является более доступным методом предварительной оценки энергоэффективности зданий по сравнению с энергоаудитом. Во-вторых, энергосертификация дает стимулы гражданам и организациям инвестировать в энергосберегающие мероприятия в собственных зданиях, не ожидая термореновации и капитального ремонта за государственные средства. В настоящее время владельцы и жильцы, а также обслуживающие организации в подавляющем большинстве случаев не информированы о том, насколько их здания эффективно потребляют энергию и какой существует потенциал для энергосбережения. В случае присвоения низкого класса энергоэффективности владелец здания становится заинтересованным в проведении более детального исследования (аудита) и внедрении энергосберегающих мероприятий в целях экономии собственных средств при эксплуатации.

В-третьих, энергосертификация может стать основой для принятия решений об очередности финансирования, когда речь идет об инвестициях в энергосберегающие мероприятия в бюджетных и государственных зданиях. Поскольку энергоаудит зданий не распространен в Беларуси, вероятно, выбор зданий госсобственности для термореновации и модернизации осуществляется по большей части на основе его возраста. Это не всегда обеспечивает своевременные меры в зданиях с высоким удельным уровнем энергопотребления".

По словам Н. А. Андреенко, в ЕС частный владелец здания может претендовать на получение госсубсидий или льготного кредита на энергетическую реновацию при наличии сертификата. В Беларуси также целесообразно заменить безвозмездную термореновацию жилых домов на выдачу льготных кредитов собственникам для финансирования энергосберегающих мероприятий.

В целях содействия энергосбережению Международное общественное объединение "Экопроект Партнерство" в 2011 году инициировало создание межсекторного Консультативного совета по внедрению энергосертификации зданий и проделало значительную работу по изучению и адаптации европейского опыта в данной области. Создание Консультативного совета было поддержано Департаментом по энергоэффективности Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь, в его состав, помимо инициаторов, вошли представители Министерства архитектуры и строительства, Министерства жилищно-коммунального хозяйства, ГП "Институт жилища — НИПТИС им. Атаева С. С.", Минского городского исполкома и ряд экспертов. Группа изучила опыт Польши, применяемые там подходы и методологию, сравнила с существующими белорусскими методиками. Была разработана методология энергосертификации зданий, сочетающая в себе стандарты Беларуси и европейские подходы, а также изготовлены сертификаты для пяти пилотных зданий разного типа.

"В основу разработанной методологии по определению энергетической эффективности здания легли белорусские нормативные акты, однако классификация энергетической эффективности зданий была использована европейская, — сообщила Н. А. Андреенко. — По оценкам экспертов, большинство существующих зданий имеют класс V согласно белорусским стандартам ("с высоким потреблением энергии") даже после реализации значительных мер в области энергосбережения.

После разработки методологии была проведена энергосертификация пяти пилотных зданий, в результате которой мы смогли увидеть, к какому классу энергетической эффективности здание принадлежит, сколько оно потребляет энергии в кВт.ч/м2 год.

Очень ярким наглядным примером является 12-этажный жилой дом № 5 по ул. Мирошниченко в г. Минске. Для него был составлен энергетический сертификат до и после реконструкции. И четко видно, что после проведенной в соответствии с белорусскими нормами тепловой модернизацией класс дома повысился с "Е" до "С", а выбросы парниковых газов в атмосферу сократились на 135 т в год.

Сможет ли энергетическая сертификация зданий доказать свою жизнеспособность, получить распространение и начать эффективно работать в Республике Беларусь, пока неизвестно. Ясно одно: это реальный инструмент для достижения задачи, которая для государства сейчас приоритетна.

Всего просмотров: 6 775
Опубликованно: 27.03.2012