Бытовое энергосбережение

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В жилищном хозяйстве потребляется около 30 % тепловой энергии, получаемой от сжигания добываемого в стране твердого и газообразного топлива, и поэтому здесь экономия теплоты является важнейшей народнохозяйственной задачей, решать которую необходимо немедленно. Важность этой задачи объясняется прежде всего тем, что суммарная потребность эксплуатируемых жилых зданий в тепловой энергии примерно в 30 раз больше этой потребности для новых жилых зданий, вводимых в эксплуатацию в течение одного года, а возможности экономии теплоты в эксплуатируемых зданиях значительно больше, чем в новых.

Следует также учитывать то, что последние годы стоимость добычи и перевозки топлива значительно увеличилась: его месторождения истощаются и топливодобывающая промышленность перебазируется на восток и север, где горно-геологические условия добычи топлива более тяжелые. Необходимость перевозки его к потребителям на тысячи километров вызвала резкое увеличение капитальных вложений в газопроводы и реконструкцию железнодорожного транспорта.

Существующий перерасход тепловой энергии в эксплуатируемых жилых зданиях по сравнению с расчетным расходом сейчас в среднем оценивают в 25 % и более. Причин наличия такого большого перерасхода много: пониженные теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций – стен, заполнений световых проемов (окон и балконных дверей), совмещенных покрытий зданий; перерасход теплоты, расходуемой на нагрев наружного воздуха, проникающего в помещения через неплотности в притворах оконных переплетов и балконных дверей (из-за их большой щелистости); неотрегулированность систем отопления, что приводит к перегреву ряда помещений здания; работа котельных с низким коэффициентом полезного действия; перерасход горячей воды, поступающей из системы горячего водоснабжения в зданиях повышенной этажности, и др.

Основным мероприятием, позволяющим сократить перерасход тепловой энергии в жилых зданиях, является оснащение систем отопления и горячего водоснабжения приборами, автоматически регулирующими их работу. Однако реализовать такое мероприятие будет сложно, так как выпуск указанных приборов еще невелик. Для этого потребуются не только большие капитальные вложения, но и выполнение частичной реконструкции помещений, где будут установлены приборы, а также подготовка обслуживающего персонала и организация соответствующих ремонтных баз. Поэтому в настоящее время необходимо выявить и реализовать такие энергосберегающие мероприятия, которые могут быть осуществлены более просто, без установки автоматически действующих приборов или устройств, заводское изготовление которых должно быть освоено вновь.

Обязательным и предварительным условием проведения теплосберегающих мероприятий является приведение в исправное состояние всех контрольно-измерительных приборов и арматуры систем отопления и горячего водоснабжения. Задвижки в котельных и на вводах в зданиях, а также проходные краны на стояках системы отопления должны быть отрегулированы, и положение в таком состоянии их элементов, регулирующих расход воды, должно быть зафиксировано, расход воды в нагревательных приборах необходимо привести в соответствие с расчетным расходом с помощью кранов двойной регулировки. Необходимо устранить избыточные поверхности нагрева, установленные жильцами. Проверка выполнения перечисленных мероприятий должна производиться не реже двух раз в год (в начале и в конце отопительного периода). Одновременно необходимо выявить и устранить все неисправности наружных ограждающих конструкций здания с предъявлением санкций к жильцам, не выполняющим требования экономии тепла (заклейка притворов оконных переплетов на зимний период, отсутствие в них стекол и др.).

Таким образом, имеется пять показателей, изменение которых при проведении определенных мероприятий позволяет экономить тепловую энергию и топливо. Это снижение: 1) потерь теплоты через наружные ограждающие конструкции зданий (обычно такие мероприятия осуществляются при реконструкции или капитальном ремонте жилого здания); 2) количества поступающего в помещения наружного воздуха (через неплотности притворов в заполнениях световых проемов) до нормальной величины; 3) расхода тепловой энергии в системе отопления здания; 4) расхода тепловой энергии в системе горячего водоснабжения здания; 5) расхода топлива в котельных.

ЭКОНОМИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Электрическими источниками света являются лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные, низкого и высокого давления). Важнейшие характеристики ламп: номинальное напряжение, мощность, световой поток (мощность видимого излучения, измеряемая в люменах – лм) и средний срок службы. Экономичность лампы оценивают световой отдачей – значением светового потока, приходящегося на единицу мощности лампы (лм/Вт). Для ламп накаливания световая отдача составляет 7–19 лм/Вт, для люминесцентных – 40–80 лм/Вт.

Лампа накаливания была изобретена А.Н. Лодыгиным в 1873 г. До сих пор нет дешевого устройства с подобным спектром излучения. По этой причине наблюдается широкое применение ламп накаливания. В то же время у них имеется существенный недостаток – очень низкий КПД (в пределах 0,05). Большой популярностью в настоящее время пользуется разновидность ламп накаливания – галогенные лампы, срок службы которых достигает примерно 2000 часов и которые характеризуются высоким значением светоотдачи. Это достигается за счет того, что в состав газового заполнения колбы галогенной лампы накаливания добавляется йод, который при определенных условиях обеспечивает обратный перенос испарившихся частиц вольфрама спирали со стенок колбы лампы на тело накала.

Газоразрядные лампы отличаются более высокой светоотдачей, так как в них электрическая энергия преобразуется в энергию оптического излучения за счет электрического разряда в газах или парах металлов. Газоразрядные лампы работают со специальными пускорегулирующими аппаратами и подразделяются на люминесцентные лампы низкого и высокого давления. Люминесцентные лампы меньше расходуют электроэнергии, срок их службы в 5 раз больше по сравнению с лампами накаливания. Однако лампы дневного света не вытеснили лампы накаливания, имеющие существенные недостатки. Создаваемый холодным свечением дискомфорт усугубляется стробоскопическим эффектом (мерцание ламп). Кроме того, пусковое устройство оборудования светильников производит шумы различной частоты, которые вызывают повышенную утомляемость организма. Дроссельная пускорегулирующая аппаратура обеспечивает возможность питания ламп дневного света от источников электротока частотой 50 Гц.

Одно из решений, устраняющих недостатки как ламп накаливания, так и люминесцентных ламп, - применение электронных пускорегулирующих устройств (ЭПРУ), обеспечивающее работу лампы дневного света со свечением частотой 20 кГц, что позволяет создавать более энергоэкономичные системы внутреннего освещения. Сокращение расхода электроэнергии происходит в результате значительного повышения напряжения питания люминесцентных ламп при помощи ЭПРУ. Так, ЭПРУ обеспечивает частоту 30-40 кГц, что обуславливает потребление лампой всего 9 Вт электрической мощности вместо 60 Вт, нужных для развития равной по величине светоотдачи ламп накаливания. Срок службы лампы возрастает до 8000 часов.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

В настоящее время расходы на отопление становятся очень высокими, а это приводит к увеличению теплового загрязнения окружающей среды, атмосферы, перерасходу драгоценного топлива. Те, кто сэкономил на теплоизоляции дома, несут в последующем неизмеримо большие расходы на отопление. Можно привести множество примеров, которые подтверждают этот факт. Если учесть ситуацию с энергоресурсами и ценами на нефть, то ситуация для Беларуси представляется очень сложной. Здания всех типов являются крупнейшими потребителями энергии (около 30-40 % потребления в Республике Беларусь). По уровню потребления энергоресурсов с ними может сравниться только промышленный сектор.

По оценкам как отечественных, так и зарубежных экспертов, потенциал экономии электроэнергии в зданиях и сооружениях равен 30-40 %, а тепловой энергии – около 50 %.

Типовая структура расхода тепловой энергии зданием, а также потенциал энергосбережения приведены на рис. 1:

наружные стены – 30 % (потенциал 50 %);

окна – 35 % (потенциал 50 %);

вентиляция – 15 % (потенциал 50 %);

горячая вода – 10 %, (потенциал 30 %);

крыша, пол – 8 % (потенциал 50 %);

трубопровод, арматура – 2 % (потенциал 5 %).

Как видим, основное потребление связано с отоплением здания для компенсации тепловых потерь через окна, стены, крышу, пол, за счет вентиляции.

Например, частные домовладельцы в Западной Европе используют почти 30 % всей получаемой энергии, что составляет почти столько же, сколько и промышленность, и больше, чем весь вместе взятый транспорт. Большая часть расходуемой энергии (70 %) идет на отопление помещений (рис. 2).

В Беларуси в настоящее время строится огромное количество зданий и сооружений, поэтому необходимо уделять огромное внимание теплоизоляции и энергосбережению. Например, затраты на отопление 1 м ² в Германии и Беларуси относятся как 1:1,25.

Необходимая для осуществления жизненных функций энергия, ее получение и использование связаны с нагрузкой на окружающую среду: добыча угля, нефти, газа, ядерного топлива, эмиссия продуктов сгорания, тепловое загрязнение окружающей среды. Основным пунктом дискуссии об окружающей среде является неизбежное появление углекислого газа после сгорания углеводных носителей энергии. Поднимаясь в атмосферу, он способствует возникновению так называемого “парникового эффекта”, который может привести к катастрофическим последствиям в будущем. Эта опасность должна быть ликвидирована или существенно снижена. Здания, которые теперь разрабатываются или модернизируются, определяют новые пределы потребления энергии и теплового давления на окружающую среду, а также цены на энергию в будущем.

Энергосберегающие мероприятия также являются средством сокращения общего энергопотребления. Несмотря на снижение мировых цен на нефть в 1990-е годы, наблюдается тенденция повышения цен на энергию, что особенно актуально для Беларуси.

Рис. 72. Типовая структура расхода тепловой энергии зданием ипотенциал энергосбережения

Рис. 73. Распределение энергетических потребностей зданий

Как правило, теплоизоляция домов не соответствует стандартам по тепловой изоляции.

Жилое помещение в соответствии, например, с немецкими стандартами теплоизоляции отвечает следующим параметрам:

· · средний коэффициент теплопроводности стен - 0,66 Вт/м^{2 о}С

· · норма воздуха обмена - 0,8 раз/час;

· · КПД приборов отопления - 80 %;

· · годовая потребность тепла - 26200 кВт· ч;

· · годовое потребление тепла на 1 м² - 140 кВт· ч.

При применении современной строительной и теплозащитной технологии появляется возможность удержать годовое потребление энергии в пределах 30-70 кВт· ч/ м² полезной площади. Это примерно соответствует потреблению 3 7 л нефти или 3-7 м³ газа на 1 м ² жилой площади в год.

Между тем Швеция уже давно имеет более жесткие требования по энергосбережению, чем другие страны Западной Европы. Так, потребление тепла на 1 м² жилого пространства по нормам там составляет 60-70 кВт ч.

Коэффициент теплопередачи (КТП) – единица, которая обозначает прохождение теплового потока мощностью 1 Вт сквозь элемент строительной конструкции площадью 1 м² при разнице внутренней и внешней температуре в 1 Кельвин. Так, для жилого дома:

· · потолок (12 см изоляции) – КТП = 0,35;

· · пенобетон 30 – 36 см или легкий кирпич – КТП = 0,66;

· · пол (5 см теплоизоляции) – КТП = 0,68;

· · теплоизолированные окна – КТП = 0,3.

Годовой приток и потери энергии обычного дома составляют:

· · приток солнечной энергии – 6700 кВт· ч;

· · внутренние источники тепла – 2700 кВт·ч;

· · вентиляция – 7700 кВт·ч;

· · потери через окна – 9000 кВт·ч;

· · потери через пол, подвал – 3100 кВт·ч;

· · потери через стены – 6600 кВт·ч;

· · потери через крышу – 4000 кВт·ч;

· · потери через систему вентиляции – 5200 кВт·ч.

В виде стандарта рассматривается дом с низким энергопотреблением (ДНЭ) – это такое сооружение, которое потребляет немного тепловой энергии, меньше 70 кВт·ч/м² в год (от 70 до 30 кВт·ч/м² ). Это соответствует годовому потреблению тепловой энергии от 300–700 м ³ газа при жилой площади 100 м². Кроме этого, ДНЭ отличается также малым потреблением энергии для обеспечения горячей водой.

Низкое энергопотребление зданием обеспечивают:

• · хорошие теплоизолирующие свойства строительных элементов (стен, окон, крыши, пола, подвала);
• · добросовестное выполнение изоляции: недопущение теплопотерь; плотная оболочка строения (защита от ветра и т.п.);
• · пассивное использование солнечной энергии и ее аккумулирование, суточное или сезонное;
• · управляемый воздухообмен (по возможности – возвращение тепла);
• · хорошо регулируемые отопительные устройства;
• · энергоэкономное обеспечение горячей водой, возможно, посредством солнечной энергии в летнее время;
• · устранение бесполезных расходов электроэнергии.

ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Изоляционные свойства материала характеризуются значением теплопроводности l, измеряемой в Вт/(м·К ).

Хороший изолятор – это материал, у которого низкое значение теплопроводности. Существует ряд причин, по которым пенополиуретаны (ППУ) широко используются в изоляции труб для централизованного теплоснабжения, среди них:

· · высокая механическая прочность;

· · хорошая термостойкость;

· · возможность наполнения узких пространств;

· · низкое водопоглощение.

Так как полиуретановая пена является превосходным изоляционным материалом, ее применение позволяет эффективно снизить потери тепла во время транспортировки горячей воды или пара в предызолированных трубах централизованного теплоснабжения.

Пенополиуретан содержит от 92 до 98% закрытых пор, которые заполнены изоляционными газами. Только от 8 до 2% пенополиуретанов включают твердый полимер. Содержание твердого полимера определяется плотностью ППУ: чем выше плотность ППУ, тем выше процент твердого полимера. Закрытые поры заполнены газом, который образуется во время производства полиуретановой пены.

Существует возможность воздействия на структуру пор путем использования различных вспенивающих агентов. Это влияет на термостойкость пены, так как структура газа определяет конечную термическую проводимость ППУ до 60%. Можно снизить термическую проводимость ППУ и путем заполнения пор лучшим изоляционным газом.

Качество теплоизоляции является важнейшим параметром энергопотребления здания. Коэффициент теплопередачи должен находиться в пределах: от 0,3 кВт /(м²·К) до 0,2 кВт /(м²·К ). Это соответствует увеличению средней толщины утепляемого слоя от 15 до 20 см. Этих значений можно добиться во всевозможных конструкциях зданий и сооружений, используя следующие подходы:

1) кладка с утепляющим слоем 15–20 см и воздушной прослойкой

под наружной оболочкой;

2) двойная стена с толщиной утепляющего слоя 15 см из пористого наполнителя;

3) однослойная кладка из низкотеплопроводного материала, оштукатуренная с двух сторон (например, прессованный соломенный или газобетонный блок минимальной толщиной 49 см).

Следует отметить, что значительно улучшенная тепловая защита является условием экологически.чистогоотносительно существования строения. Среди теплоизоляторов-наполнителей существуют определенные отличия, например, широко используемый пенопласт не вполне безопасен. Предпочтение следует отдавать природным, экологически чистым материалам (аглопорит, керамзит, перлит и др.), которые получают из отходов производства при разработке карьеров, например, суглинки.

Перечень мероприятий по утеплению ограждающих конструкций представлен в табл. 15.

Таблица 15

Мероприятия по утеплению ограждающих конструкций

Мероприятия	Затраты, у.е./м2	Сбережение, %
Устранение перетечек холодного воздуха за счет простого утепления окон и дверей	минимальны <1
Тройное остекление (сокращает приток УФ радиации) или натяжка полиэтиленовой пленки на рамы		5-10
Специальные шторы на окна		15-20
Утепление чердака: дополнительная изоляция толщиной 100 – 150 мм	20-30	4-7
Утепление участка стены за радиатором	минимальны	2-3

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСТЕКЛЕНИЯ И СТЕКЛОПАКЕТЫ

В идеале заполнения оконных проемов должны обладать такими же характеристиками по защите от шума, потерям тепла и прочности, как и стеновые ограждающие конструкции, обеспечивая при этом необходимую освещенность, комфортное проветривание, простоту и удобство в эксплуатации.

Сопротивление теплопередаче применяемых окон должно быть не ниже установленного в Республике Беларусь показателя R ₀ > 0,6 м^{2 о}С /Вт (R ₀ - величина, обратная коэффициенту теплопроводности), что соответствует значению КТП не более 1,6 кВт·ч /м² °С. Это достигается обычными средствами: рамой с двухслойным теплозащитным стеклом. Теплозащитные окна имеют специальный слой, не видимый глазом, но значительно уменьшающий потери тепла. Этот эффект увеличивается при наличии небольшого зазора между первым и вторым слоем, в этом случае расход тепла уменьшается почти в два раза. Окна в теплозащитном исполнении стоят на 15–20 % дороже обычных, и эти затраты компенсируются экономией на отоплении. Оконная рама должна иметь утепляющий слой как с наружной, так и с внутренней стороны. Если этого нет, следует предусмотреть термическое разделение. Сейчас для заполнения оконных проемов широко применяются стеклопакеты. Стеклопакет представляет собой изделие, состоящее из двух или более слоев стекла, соединенных между собой по контуру таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые полости, заполненные обезвоженным воздухом или другим газом.

Сопротивление теплопередаче одного обычного стекла составляет примерно 0,17 м ^{2 о}С /Вт, а стеклопакета из двух обычных стекол – 0,36 – 0,39 (м ² К)/Вт. Приведенное сопротивление теплопередаче трехстекольного окна, с учетом материала, из которого оно изготовлено, может достигать значения, превышающего 0,6 ( м²К)/Вт. Наибольший эффект достигается при использовании в стеклопакете одного из стекол с селективным покрытием, способным отражать тепловые волны внутрь помещения и одновременно пропускать снаружи солнечное тепловое излучение. Только за счет применения в стеклопакете такого стекла, а также введения в межстекольное пространство более плотного, чем воздух, газа, например, аргона, криптона или ксенона, можно добиться величины термического сопротивления, приближающейся к единице. Исследования показывают, что конструктивные решения окон и, прежде всего, их стеклянной части смогут способствовать достижению термического сопротивления теплопередаче, равного 1,8–2,0 (м²К)/Вт.

Традиционная технология изготовления стеклопакетов сводится к соединению на определенном расстоянии друг от друга двух или трех стекол. В качестве материала, обеспечивающего требуемое межстекольное расстояние, применяется алюминиевый перфорированный профиль коробчатого сечения (средник), внутрь которого засыпается зернистый осушитель воздуха – силикогель. Профиль крепится к стеклам с помощью бутиловой массы (внутренний шов), а по торцам образованного стеклопакета укладывается прочная полисульфидная масса (наружный шов). Методы производства стеклопакетов постоянно совершенствуются. Например, известен метод, когда промежуточное пространство (средник) заполняется при помощи бутиловой резиновой ленты, упрочненной металлом. Необходимо отметить, что материал, из которого сделан средник, оказывает влияние на теплоизолирующие свойства краев стеклопакета (рис. 74).

Рис. 74. Принципиальная схема конструкции традиционного изолирующего стеклопакета:
1 – внутренний шов; 2 – средник; 3 – осушитель; 4 – наружный шов; 5 - стекло

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Основной особенностью существующих систем отопления является то, что они рассчитаны на постоянный расход теплоносителя. Регулирование поступления теплоносителя в нагревательные приборы потребителей может привести к нарушению гидравлического режима системы отопления. Для предотвращения перегрева помещений в переходные периоды отопительного сезона (весной и осенью), а также разрегулирования системы отопления необходимо провести изменения схемы теплового узла, прежде чем устанавливать индивидуальные средства регулирования (автоматические или ручные) в зданиях (у жильцов).

Рассмотрим пример такой системы отопления, удовлетворяющей вышеприведенным требованиям (рис. 75).

Рис. 75. Схема усовершенствованной системы отопления:
1 – запорные задвижки; 2 – регулятор давления; 3 - трехходовой клапан; 4 – блок управления; 5 – датчики температуры

На тепловом узле должны быть установлены:

запорная арматура (краны, задвижки);

фильтры механической очистки;

автоматические регуляторы температуры воды, подаваемой на каждый фасад здания, работающие в зависимости от температуры наружного и внутреннего воздуха (для этого система должна быть разделена на две половины: южную и северную);

циркуляционный насос;

регулятор расхода (давления).

Трубы, задвижки и другие элементы должны быть изолированы.

В здании на радиаторах устанавливаются:

индивидуальные средства регулирования (ручные либо термостатические вентили);

счетчики-распределители тепла, предназначенные для оценки индивидуального энергопотребления.

Мероприятия по совершенствованию систем отопления представлены в табл. 16. Из таблицы видно, что наиболее эффективными являются автоматизация теплового узла и установка ручных регуляторов на каждом отопительном приборе, которые обеспечивают наименьший срок окупаемости затрат.

Для обеспечения надежной работы все системы должны проектироваться индивидуально, с предварительным энергетическим обследованием.

В последнее время получили распространение электронные системы регулирования. Типичная схема одной из таких систем приведена на рис.76.

Основными элементами таких систем являются блок регулирования, подмешивающий циркуляционный насос и регулирующий клапан. Они позволяют обеспечить суточное регулирование подачи теплоносителя в двух режимах. Их недостаток – отсутствие гибкости при программировании недельных и годовых циклов и отсутствие защиты от несанкционированного вмешательства в работу.

Рис. 76. Типичная схема электронной системы регулирования теплоснабжения:

1 – задвижка; 2 – ЦН; 3 – обратный клапан; 4 – блок управления

Таблица 16

Мероприятия по совершенствованию систем отопления

Мероприятия	Затраты, у.е./ м2	Сбережение, %	Окупаемость, лет
Автоматизация теплового узла		15 – 20	1,5
Установка надежных ручных регулировочных кранов на каждом нагревательном приборе		5 - 7	1,5
Установка автоматических термостатических кранов			9,3

Одним из удобных, наиболее гибких по своим функциям устройств является семейство регуляторов ДИТ–541 и ДИТ–520, разработанных в НИПТИС Минстройархитектуры. Эти устройства выполнены на основе однокристальных микроЭВМ. Они имеют программируемый календарь с возможностью учета выходных и праздничных дней и гибкое программирование режимов работы. Изменяя степень закрытия клапана, устройство регулирует температуру подаваемого в здание теплоносителя. Постоянство объема циркуляции теплоносителя достигается наличием циркулирующего насоса. Управляется и программируется устройство с помощью инфракрасного пульта ручного управления, что обеспечивает полную защиту от несанкционированного доступа. Датчики температуры, выполняемые на основе микросхем, позволяют вести опрос любого количества датчиков по трехпроводной линии. С помощью стандартного интерфейса RS485 можно объединять устройства в сеть и программировать их работу с центральной ЭВМ. Устройство ДИТ–541 позволяет выполнять независимое регулирование трех контуров теплоснабжения.

На рис. 77 приведен график изменения температуры в помещениях в течение двух суток при автоматическом регулировании теплопотребления с учетом температурной инерционности здания.

Рис. 77. График изменения температуры в помещении при регулировании теплопотребления: Т ₁ – комфортное значение температуры; Т ₂ – поддерживаемое значение температуры, предотвращающей размораживание системы отопления; D t ₁ - время остывания помещения; D t ₂ - время работы системы в дежурном режиме; D t ₃ - время опережения включения системы отопления на разогрев здания с тем, чтобы к началу рабочего времени (t _н) температура в помещении достигла комфортного значения

Для того чтобы температура в помещении соответствовала графику на рис. 77, график изменения теплоносителя, потребляемого системой отопления, должен иметь вид, приведенный на рис. 78. Из рис. 78 следует, что в течение суток есть интервал времени (D t ₁), когда система отопления не потребляет тепловой энергии, интервал времени (D t ₂), когда система потребляет только часть энергии по сравнению с режимом работы без регулирования, интервал времени (D t ₃), когда система отопления потребляет больше тепловой энергии, чем в обычном режиме.

Рис.78. График изменения количества теплоносителя, потребляемого системой отопления при регулировании:

V_max - максимальное количество теплоносителя, которое можно взять от системы центрального отопления; V₁, V₂ - количество теплоносителя, необходимое для поддержания температур Т ₁ и Т ₂ соответственно; D t ₁, D t ₂, D t ₃ - как на рис. 6

Учитывая, что значительная часть отопительного сезона в Республике Беларусь имеет положительную температуру наружного воздуха, можно утверждать, что автоматическое регулирование расхода теплоносителя позволит сэкономить не менее 15 % тепловой энергии за отопительный сезон. Для зданий, которые потребляют за отопительный сезон 1000 и более Гкал тепловой энергии, при нынешней стоимости энергоресурсов окупаемость программируемых устройств автоматического управления теплоснабжением составляет 2-3 месяца отопительного сезона.

АВТОНОМНЫЕ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ

Последнее время широко применяются газовые отопительные приборы для квартир, особняков, офисов, магазинов, мастерских, коммунальных сооружений. Приборы монтируются на стену и подключаются к дымоходу, благодаря чему производится нагрев воды и отопления зданий. Преимущества таких приборов – это энергоэкономичность, рентабельность, равномерное отопление, чистота и удобство эксплуатации, простота в обращении.

Постоянная температура отопительной воды обеспечивается термостатом. Эффективная циркуляция и давление воды с помощью насоса дают возможность применять трубы небольшого диаметра. Тепловая энергия сожженного на горелке газа передается воде, циркулирующей от насоса через теплообменник и через радиаторы, подключенные к нему, а затем передается воздуху в помещение.

На ЗАО “Амкодор” (Республика Беларусь) производят эффективные системы отопления, основанные на отоплении мягким инфракрасным излучением, которые, в отличие от конвективного способа обогрева, позволяют снизить на 90 % потребление энергоресурсов. Работа систем основана на принципе преобразования теплоты сгорания газа в тепловые лучи без промежуточных теплоносителей (вода, пар). Источниками инфракрасного излучения служат специальные теплоизлучающие трубы, внутри которых циркулируют высокотемпературные газы низкого давления.

В последние годы в Республике Беларусь различными фирмами производится большое количество энергоэкономичных газогенераторных установок, котлоагрегатов, которые предназначены для теплоснабжения зданий и сооружений, получения горячей воды и пара в различных технологических процессах и для бытовых нужд. Основным топливом для них служат отходы деревообработки, мелочь торфяных брикетов, щепа, кора, лигнин и другие твердые горючие материалы. Преимуществом вышеуказанных агрегатов является их высокий КПД, низкая стоимость, простота конструкций и обслуживания, а также возможность использования дешевых местных видов топлива и отходов промышленности.

БЫТОВЫЕ ПРИБОРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ И УЧЕТА ПОТРЕБЛЯЕМЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

Не имея счетчика, нельзя судить, насколько эффективны мероприятия по снижению энергопотребления. Сам по себе счетчик не снижает потребление, однако создает стимул к сбережению энергии. За счет установки счетчика, а также правильных расчетов с поставщиком энергии, по результатам анализа статистических и фактических данных снижается сумма оплаты за тепловую энергию на 20–30 %.

В настоящее время получили распространение приборы для учета расхода жидкости, газа и тепла. Ввиду особой актуальности бытового энергосбережения и связанного с ним учета энергоресурсов в Республике Беларусь обеспечено их производство. Так, в Минске среднесуточная подача воды составляет 770000 м³, а установленная электрическая мощность оборудования для подачи воды составляет около 50000 кВт, удельный расход электроэнергии на “производство” 1 м³ воды равен 0,6 кВт·ч. При потреблении воды без учета считается, что каждый житель потребляет в день 120 л горячей воды и 180 л холодной воды. Для учета расхода воды применяют крыльчатые и турбинные водосчетчики, технические требования которых изложены в ГОСТ 60019-83, ГОСТ 14167-83, ГОСТ 8156-83. В приложении приведены основные характеристики водосчетчиков различных типов.

Для учета расхода газа в квартирах и на дачах применяются бытовые счетчики ротационного типа РЛ–2,5, РЛ-4, РЛ–6, которые обеспечивает надежную работу при пульсирующих давлениях газа.

Известно, что чрезмерный расход тепла сказывается на себестоимости продукции, поэтому эффективный учет тепла возможен с помощью теплосчетчиков, среди которых известен “Струмень–ТС400”, его работа основана на электромагнитном принципе без механических устройств. Данные теплосчетчики используются в системах отопления и горячего водоснабжения. В комплект входят расходомер, термосопротивления и процессор. Диапазон измерения температур теплоносителя – 5-180 °С, диапазон измерения расхода теплоносителя 0,2-120 м³/ч, диаметр условного прохода трубы 20–80 мм.

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОБЫТОВЫХ ПРИБОРОВ

Выбор и использование наиболее экономичных электроприборов позволяет существенно экономить электроэнергию.

Электроплиты. Они являются самым энергоемким потребителем электроэнергии. Годовое потребление электроэнергии одной электроплитой составляет 1200–1400 кВт·ч. Их применение вместо газовых плит и плит на твердом топливе существенно улучшает санитарно-гигиенические условия на кухне и в доме (отсутствие угарного газа). Для экономии энергии необходимо своевременная смена неисправных конфорок, для улучшения теплопередачи – плотный контакт используемых для нагрева поверхностей, применение специальной посуды и другие мероприятия.

Холодильники. Следует отметить, что компрессорный холодильник в зависимости от объема потребляет 250-450 кВт·ч, а абсорбционный – 500–1400 кВт·ч в год. Экономичность их использования зависит от режима работы и соблюдения правил эксплуатации. Бытовые холодильники рассчитаны на работу в сухом, отапливаемом помещении при температуре окружающего воздуха 16–32 °С.

Стиральные машины. Наиболее энергоэкономичными являются автоматические машины, включение и выключение которых производится по программе.

Утюги с регулированием температуры. Установлено, что оптимальная температура глажения (° С): для изделий из искусственного шелка являются 85–115, шерсти – 140–165, натурального шелка – 115–140, хлопчатобумажной ткани – 165–190, льняной – 190–230. Использование этих данных позволяет повысить производительность труда на 40–60 %, а расход электроэнергии снизить на 20–25%.

Пылесосы. Для эффективной работы пылесоса большое значение имеет хорошая очистка пылесборника, что улучшает тягу воздуха.

Бытовые кондиционеры. Для внутриквартирного использования часто применяется кондиционер типа БК–1500, который эффективно работает при закрытых форточках и дверях.

Радиотелевизионная аппаратура. Для ее эффективной работы необходимы своевременное охлаждение и систематическая очистка от пыли.