4.2……. Повышение энергоэффективности объектов

Социально-культурного и бытового назначения

На основе их термомодернизации

Бабаев в.Н., Говоров ф.П., Говоров в.Ф., Рапина к.А.

(ХНАГХ, г. Харьков, Украина)

Дана оценка состояния проблемы энергоэффективности зданий. Приведены данные о структуре и распределении энергопотребления зданий. На примере энергореновации зданий объектов жилищно-коммунального хозяйства г. Харькова дана оценка мероприятий по энергосбережению и срока окупаемости инвестиций.

Состояние проблемы. Жилищно-коммунальное хозяйство Украины потребляет сегодня около трети всех топливно-энергетических ресурсов страны. По эффективности использования тепловой энергии, которая оценивается удельным показателем ее потребления в расчете на 1 м² отапливаемой площади, Украина превышает в 4-6 раза аналогичный показатель в странах с похожим климатом (например, Швеции и Финляндии).

Большая часть потерь тепловой энергии приходится на стадию потребления. По существующим оценкам потери тепловой энергии у конечного потребителя составляют в Украине (30-50)%, из которых (60-70)% составляют статические потери тепловой энергии, связанные с эксплуатацией зданий.

Структура потребления тепловой энергии инженерными системами зданий показана на рисунке 1, а распределение энергетических ресурсов – на рисунке 2. Как видно, из рисунков 1, 2 основное потребление энергии связано с компенсацией тепловых потерь через окна и стены.

Для обеспечения европейских норм энергопотребления, жилые помещения должны отвечать следующим параметрам:

- средний коэффициент теплопроводности стен - 0,66 Вт / (К);

- норма обмена воздуха - 0,8 раз / ч;

- годовая потребность тепла - 26 200 кВт ч;

- годовое потребление тепла на 1м² - 140 кВтч.

Применение современных строительных и теплозащитных технологий открывает возможность снижения годового потребления энергии до уровня 30-70 кВт * год/м².

Рисунок 1 - Типовая структура расхода тепловой энергии зданиями и потенциал энергосбережения

Рисунок 2 - Распределение энергетического ресурса зданий

Термомодернизация объектов ЖКХ

Центром энергоэффективных технологий (ЦЭТ) Харьковской национальной академии городского хозяйства (ХНАГХ) разработан ряд проектов по термомодернизации зданий, отапливаемых за бюджетные средства.

Разработке предшествовал энергоаудит объектов с целью оценки эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в них. На основании полученных данных разработаны состав и ранжировка мероприятий по повышению энергоэффективности зданий объектов ЖКХ (таблица 1).

Таблица 1 – Мероприятия по повышению энергоэффективности зданий

№ п/п	Наименование мероприятия	Экономия энергии, %	Срок окупаемости, лет
Мероприятия по экономии тепловой энергии
1	Утепление здания	25-30	5-8
2	Замена окон на энергоэффективные	8-10	5-8
3	Установка теплоотражающих экранов	2-4	1-2
4	Модернизация системы отопления	10-20	3-6
Мероприятия по экономии электроэнергии
5	Реконструкция внутреннего освещения	5-6	1-3
6	Реконструкция наружного освещения

Оценки экономической эффективности мероприятий по энергореновации зданий осуществлялась на примере реальных объектов г. Харькова (школ, детских садиков, больниц, жилых домов).

Повышение энергоэффективности детского садика путем термомодернизации здания

Рисунок 3 – Общий вид здания детского садика

Отапливаемая площадь здания – 2 670 м².

Энергопотребление здания до термомодернизации – 400 000 кВтч/год.

Рассмотрены 2 варианта термомодернизации здания:

Таблица 2 – Детский сад, вариант №1 (срок окупаемости 3 года)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	20	185 000
2	Частичная модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
Энергопотребление здания после энергореновации– 320 000 кВтч/год

Таблица 3 – Детский сад, вариант №2 (срок окупаемости 7 лет)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	60	1 300 000
2	Глубокая модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
6	Утепление здания
7	Замена окон на энергоэффективные
Энергопотребление здания после энергореновации – 160 000 кВтч/год

Оценка термомодернизации здания общеобразовательной школы

Отапливаемая площадь здания – 6830 м².

Энергопотребление здания до термомодернизации – 850 000 кВтч/год.

Рассмотрены 2 варианта модернизации здания:

Вариант №1 (срок окупаемости 3 года), вариант №2 (срок окупаемости 8 лет).

Рисунок 4 – Общий вид школы

Таблица 4 - Школа, вариант №1 (срок окупаемости 3 года)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	20	390 000
2	Частичная модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
Энергопотребление здания после энергореновации – 680 000 кВтч/год

Таблица 5 - Школа, вариант №2 (срок окупаемости 8 лет)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	50	2 600 000
2	Глубокая модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
6	Утепление здания
7	Замена окон на энергоэффективные
Энергопотребление здания после энергореновации – 425 000 кВтч/год

Оценка термомодернизации здания больницы

Отапливаемая площадь здания – 10 300 м².

Энергопотребление здания до термомодернизации – 1 700 000 кВтч/год.

Разработаны 2 варианта проекта модернизации здания больницы.

Рисунок 5 – Общий вид здания больницы

Таблица 6 – Больница, вариант №1 (срок окупаемости 3 года)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	20	780 000
2	Частичная модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
Энергопотребление здания после энергореновации– 1 360 000 кВтч/год

Таблица 7 - Больница, вариант №2 (срок окупаемости 8 лет)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	55	5 800 000
2	Глубокая модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
6	Утепление здания
7	Замена окон на энергоэффективные
Энергопотребление здания – 765 000 кВтч/год

Оценка термомодернизации жилого дома

Отапливаемая площадь здания – 3 110 м².

Энергопотребление здания до термомодернизации – 450 000 кВтч/год.

Разработаны 2 варианта проекта модернизации здания:

Таблица 8 – Жилой дом, вариант №1 (срок окупаемости 3 года)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	20	210 000
2	Частичная модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
Энергопотребление здания после энергореновации– 360 000 кВтч/год

Таблица 9 – Жилой дом, вариант №2 (срок окупаемости 8 лет)

№ п/п	Наименование мероприятий	Экономия энергии, %	Объем инвестиций, тыс. грн.
1	Установка теплоотражающих экранов	65	1 800 000
2	Глубокая модернизация системы отопления
3	Создание системы учета расхода энергии
4	Реконструкция внутреннего освещения
5	Модернизация системы отопления
6	Утепление здания
7	Замена окон на энергоэффективные
Энергопотребление здания после энергореновации – 160 000 кВтч/год

Результатами расчетов установлено, что энергоэффективность зданий можно увеличить:

• на 10-20% – при реализации мероприятий со сроком окупаемости до

3 лет, путем создания систем учета, установки теплоотражающих экранов, модернизация систем отопления и освещения.

• на 50% и более – при реализации мероприятий со сроком окупаемос-

ти до 7-8 лет, путем дополнительного утепления зданий, замены окон, глубокой модернизации систем отопления. Наиболее дорогостоящим мероприятием является утепление ограждающих конструкций. Срок его окупаемости составляет 7-8 лет при использовании материалов украинского производства, и до 12 лет – импортного производства. За счет утепления достигается и наибольший энергосберегающий эффект. При этом утепление здания сопровождается его ремонтом, с увеличением срока эксплуатации здания и степени его комфортности, что увеличит экономическую привлекательность таких проектов.

Заключение

1. Энергореновация зданий является важным направлением повышения

энергоэффективности объектов социально-культурного и бытового назначения, однако это длительный и дорогостоящий процесс, требующий постоянного внимания.

2. Как свидетельствует зарубежный опыт, энергореновация зданий имеет

значительные резервы энергоэффективности и поэтому это направление необходимо развивать в будущем.

Литература

1. Бабаев В.Н. Повышение энергоэффективности зданий на основе их

Термомодернизации / В.Н. Бабаев, Ф.П. Говоров, Т.В. Рапина, К.А. Рапина // Интегрированные энергоэффективные технологии в архитектуре и строительстве – «Энергоинтеграция-2012»: материалы междунар. науч.-практ. конф. – Киев: 2012 – 330 с.

2.Рейтинг енергоефективності України. Режим доступа: http://www.energy-index.com.ua.