Состав и назначение теплоэнергетического обследования

 

5.2.1. Теплоэнергетическое обследование состоит из двух разделов:

 

- изучение потоков энергии в здании;

 

- разработка рекомендаций по эффективному использованию энергии.

 

5.2.2. Возможно выполнение энергоаудита трех уровней:

 

- на базе анализа проекта;

 

- на базе анализа проекта, дополненного измерениями ряда параметров;

 

- на базе инструментальных обследований.

 

5.2.3. В зависимости от уровня проведения энергоаудит включает определение показателей, представленных в таблице 5.1.

 

 

Таблица 5.1 - Элементы энергоаудита различных уровней

 

Элементы энергоаудита	Уровень энергоаудита
	1	2	3
Расход энергии и удельные характеристики	X	X	Х
Предварительная оценка инженерных систем и ограждающих конструкций, опрос обслуживающего персонала	X	X	X
Проектная документация	Х	X	X
Опрос жителей дома, служащих, рабочих		X	Х
Измерения, минимальный уровень		X
Измерения, требуемый уровень			X
Баланс тепла		X	Х
Потенциал экономии	Х	X	X
Общие соображения по инвестиционным предложениям		X
Инвестиционные предложения			X
Возможно при наличии счетчиков тепла, воды и электроэнергии.
Оценка состояния ограждающих конструкций - см. раздел 3.6

 

5.2.3.1. Расход энергии определяется по методике раздела 5.3.

 

5.2.3.2. Удельные характеристики расхода энергии, воды и топлива представлены в таблице 5.2.

 

 

Таблица 5.2

 

Удельные характеристики	Единицы измерения
Тепло	Гкал/м ·год; Гкал/м ·год; кВт·ч/м ·год; кВт·ч/м ·год Гкал/град·сутки; кВт·ч/градусо-сутки
Электричество	кВт·ч/м ·год; кВт·ч/м ·год
Топливо:
газ	нм /м ·год; нм /м ·год
жидкое	л/м ·год; л/м ·год; кг/м ·год; кг/м ·год
Бытовая вода	л/чел.год; л/м ·год; л/м ·год

 

 

5.2.3.3. Предварительная оценка инженерных систем включает их визуальный осмотр и проверку работоспособности. На основании опроса жителей, рабочих и служащих, обслуживающего персонала и визуального осмотра выявляются следующие дефекты инженерных систем:

 

- имеются ли проблемы с влажностью ограждений зимой, имеются ли промерзания;

 

- какова воздухопроницаемость окон и дверей, имеются ли сквозняки;

 

- какие источники тепла, электроэнергии, воды, топлива используются;

 

- имеются ли перебои в отоплении, водо-, электроснабжении;

 

- каковы системы управления инженерными системами и их техническое состояние;

 

- имеются ли помещения с "недотопом" или с "перетопом", имеются ли "горячие" места, имеется ли потребность в охлаждении;

 

- достаточно ли давление в водопроводе;

 

- необходим ли срочный ремонт инженерных систем.

 

5.2.3.4. Проводится анализ (с точки зрения эффективного использования энергии) следующей проектной документации:

 

- чертежи здания - планы и разрезы;

 

- теплотехнические характеристики ограждающих конструкций;

 

- схемы отопления и вентиляции, водоснабжения, электроснабжения и автоматизации;

 

- схема котельной;

 

- основное установленное инженерное оборудование.

 

При анализе проектной документации следует убедиться, что она соответствует фактическому положению на момент проведения обследований, и в случае необходимости внести соответствующие коррективы.

 

5.2.3.5. Опрос пользователей (жителей дома, служащих, рабочих) целесообразно сочетать с проведением измерений показателей микроклимата.

 

Пользователи - ценный источник информации по комфорту и качеству внутреннего воздуха, при этом достаточно опросить 10-20% пользователей.

 

Из опроса пользователей, как правило, следует выяснить:

 

- имеются ли холодные участки стен;

 

- имеются ли промерзания и сквозняки;

 

- удовлетворительны ли качество воздуха, его температура и влажность;

 

- имеются ли перерывы в работе отопления и водоснабжения;

 

- имеются ли течи в кранах.

 

Примерный вариант опросного листа пользователя (жителя дома) представлен в приложении 6.

 

5.2.3.6. Методики измерения расходов энергии, воды и топлива, значений показателей микроклимата и характеристик отопительных и вентиляционных систем представлены в разделах 2.1, 4.3 и 4.4.

 

Выбор количества и мест измерений должен определяться поставленной задачей и позволять с необходимой точностью определить теплоэнергетический баланс.

 

Как правило, предпочтение следует отдавать измерениям значений показателей микроклимата в помещениях, зонах, участках, где имеются жалобы пользователей.

 

5.2.3.7. Перечень приборов учета расходов энергии, воды и топлива и приборов для измерений значений показателей микроклимата и характеристик отопительных и вентиляционных систем представлен в приложении 7.

 

5.2.3.8. Баланс тепла и распределение энергопотребления в здании позволяют установить соотношение поступления и расхода энергии основными потребителями - системами отопления, вентиляции (кондиционирования воздуха), горячего водоснабжения и т.п.

 

Баланс тепла (кВт, кВт·ч) выражается следующей зависимостью:

 

,

 

где  - тепло, подводимое к зданию от внешних источников;

 

 - потери тепла через наружные ограждения здания, кВт;

 

 - потери тепла инфильтрацией;

 

 - тепловая нагрузка вентиляции (кондиционирования воздуха);

 

 - тепловая нагрузка горячего водоснабжения;

 

 - внутренние тепловыделения, включая утилизацию тепла вытяжного воздуха.

 

Методы подсчета составляющих теплового баланса для расчетных условий и в течение года представлены в приложении 8.

 

Точность составления баланса тепла зависит от многих факторов (точности измерительных приборов, объемов и продолжительности проведенных измерений и т.п.) и не должна быть ниже 5-15% в зависимости от размеров объекта.

 

При составлении баланса тепла следует обращать внимание на режимы работы систем и технологического оборудования, соответствие показателей микроклимата расчетным условиям, параметры теплоносителя, инерционные свойства (теплоустойчивость) здания и оборудования, динамику изменения наружных условий и т.п.

 

Баланс тепла позволят определить расходы тепла основными потребителями, рассчитать удельные показатели систем и установить "слабые места", где возможно сокращение расходов энергии.

 

5.2.3.9. Потенциал экономии энергии устанавливается на основании сравнения фактических удельных показателей расходов энергии с нормативными, если они имеются, либо с показателями, соответствующими передовой отечественной и мировой практике.

 

При определении потенциала экономии энергии необходимо учитывать, что сокращение расходов энергии возможно только после обеспечения в помещениях требуемых значений показателей микроклимата и чистоты воздуха и обеспечения экологических требований.

 

5.2.3.10. Потенциал экономии энергии должен оцениваться с точки зрения техники применения энергосберегающих мероприятий, охраны окружающей среды, обеспечения показателей микроклимата и чистоты воздуха в физических единицах (кВт·ч, кДж, тонна эмиссии СО ).

 

Такой оценки может быть достаточно в специальных случаях, например дефицита энергии и невозможности увеличения ее производства, специальных экологических требований и т.п.

 

5.2.3.11. Потенциал экономии энергии должен оцениваться с экономической точки зрения с учетом необходимых инвестиций и эксплуатационных затрат, необходимых для полной или частичной реализации инвестиций и сроков их окупаемости.

 

При формировании инвестиционных предложений по реализации потенциала экономии энергии должны быть сделаны оценки:

 

- стоимости энергии;

 

- стоимости нового оборудования и его монтажа;

 

- эксплуатационных расходов, в том числе возможности увеличения расхода электроэнергии при сокращении расхода тепла;

 

- возможного увеличения долговечности здания;

 

- повышения качества и увеличения объема выпускаемой продукции и т.п.

 

Все оценки должны основываться на прогнозе изменения цен и тарифов на энергию, выхода продукции, уровня инфляции, стоимости кредита, устойчивости рынка и т.п.

 

5.2.3.12. Предварительные инвестиционные предложения по реализации потенциала экономии энергии могут быть определены на основе удельной стоимости предложения из имеющейся базы данных, сформированной практикой их реализации, например (руб./кВт·ч)/кВт установленной мощности. В большинстве случаев инвестиционные предложения на основе базы данных достаточно корректны.

 

Полные инвестиционные предложения формируются на уровне проектной документации и, как правило, разрабатываются после принятия ответственных решений по инвестициям в повышение энергоэффективности здания.

 

5.2.3.13. Энергоаудит зданий различного назначения не имеет принципиальных отличий. Особенности состоят в выборе приоритетов при выборе технических решений и мероприятий по обеспечению энергоэффективности здания.

 

5.2.3.14. Результаты энергоаудита оформляются в виде отчета, который должен содержать следующие разделы:

 

- введение, где приводятся основание, цель и задачи энергоаудита, указываются основные исполнители, их юридический статус;

 

- техническая документация, данные потребления воды и энергии, где кратко представлены главные имеющиеся у аудитора технические документы, основные показатели обследуемого здания, результаты измерений (или расчетов) расходов энергии и воды и их стоимость. Желательно отметить динамику изменений расходов энергии и воды за возможный период времени. Должны быть приведены основные характеристики здания (объем, площадь, число жителей или работающих, объем выпускаемой продукции и т.п.) и удельные показатели. Могут быть представлены некоторые выводы, сформулированные на основе удельных показателей;

 

- описание здания, где приводится краткий отчет о состоянии ограждающих конструкций и инженерных систем, особенно в отношении их энергетических характеристик;

 

- основные принципы и методы выполненных измерений и проведения опроса персонала и жителей. Результаты опросов, измерений и выводы, которые могут быть сделаны на их основе;

 

- предложения по экономии энергии и воды, содержащие описание технических решений и мероприятий;

 

- экономическая оценка технических предложений и мероприятий, инвестиционные предложения с указанием методов оценки инвестиций;

 

- сводка мероприятий по экономии энергии и воды и их эффективности в табличной форме;

 

- общие заключения и рекомендации, где представляются главные результаты, советы и рекомендации о проведении реконструкции, основные этапы реконструкции и последовательность их выполнения;

 

- приложения в виде чертежей, отчетов об измерениях, комментарии опрошенных и т.д.

 

Пример проведения энергоаудита

 

Объектом энергоаудита является "Производственный корпус ремонтно-механической мастерской на 50 условных ремонтов в год", расположенный в Московской области. Проводится энергоаудит II уровня на основании анализа проектной документации и ознакомления с объектом.

 

Цель энергоаудита - получение информации для проведения проектных работ по рационализации энергоресурсов потребления систем отопления и вентиляции ремонтно-механической мастерской.

 

Производственный корпус построен в конце 80-х годов по типовому проекту, разработанному проектным институтом "Союзгипролесхоз" в 1984 г. Здание мастерской - однопролетное, одноэтажное, отапливаемое. Производственная площадь 18x36 м, =648 м , объем здания =3664,4 м .

 

Ремонтно-механическая мастерская предназначена для обеспечения технической готовности машин и механизмов и входит в состав предприятия, в котором предусмотрено наличие материального склада, склада ГСМ, гаража и т.п.

 

Технологический процесс ремонта оборудования предусматривает мойку машин, их разборку на узлы и агрегаты и их мойку, разборку на детали, сортировку деталей, их реставрацию, сборку машин.

 

В состав мастерской входят следующие участки:

 

- разборочно-сборочный и участок технического обслуживания;

 

- слесарно-механический участок;

 

- кузнечно-сварочный участок;

 

- шиноремонтный участок;

 

- участок ремонта и подзарядки аккумуляторов;

 

- кладовая запчастей ИРК;

 

- участок ремонта и испытаний топливной аппаратуры.

 

Мастерская работает в две смены 260 дней в году.

 

Теплоснабжение мастерской осуществляется от местной котельной на газовом топливе. Теплоноситель - вода с температурой: =95 °С; =70 °С.

 

Наружные ограждающие конструкции мастерской: стены - из глиняного кирпича М-75 на растворе М-25 толщиной =380 мм. =0,76 (м ·°С)/Вт; покрытие - из сборных железобетонных ребристых плит по сборным железобетонным балкам.

 

Кровля - утепленная, совмещенная, рулонная. Утеплитель - пенобетон, =400 кг/м , =100 мм, =0,985 (м ·°С)/Вт.

 

Расчетные параметры наружного воздуха в холодный период года по СНиП 23-01 для холодного периода года - = -28 °С.

 

Расчетные значения температуры внутреннего воздуха - =17 °С. В ремонтно-механической мастерской в соответствии с проектом выполнены: водяная ( =95 °С; =70 °С) система отопления; отопительные приборы - ребристые трубы и регистры из гладких труб.

 

Система отопления работает в дежурном режиме и рассчитана на температуру внутреннего воздуха = +5 °С. В рабочее время требуемая температура воздуха в производственных помещениях обеспечивается системами приточной механической вентиляции, совмещенными с воздушным отоплением.

 

Расход приточного воздуха составляет - = 37400 м /ч, в том числе:

 

- приточная система П1 - =13800 м /ч;

 

- приточная система П2 - =17400 м /ч;

 

- приточная система П3 - =2920 м /ч;

 

- приточная система П4 - =3280 м /ч.

 

Кратность воздухообмена - =37400/3664,4=10,21/ч.

 

Расход вытяжного воздуха, удаляемого местными отсосами, составляет - =13060 м /ч, в том числе:

 

- вытяжная система В1 - = 5100 м /ч, удаление аэрозоля от сварки и пайки, панель равномерного всасывания;

 

- вытяжная система В2 - рециркуляционная система улавливания и очистки от абразивной и металлической пыли, агрегат "ЗИЛ-900";

 

- вытяжная система В6 - =1800 м /ч, пары воды и топлива, панель равномерного всасывания;

 

- вытяжная система В7 - =1800 м /ч, тепловыделения, сопровождающиеся неприятным запахом, панель равномерного всасывания;

 

- вытяжная система ВЕ7 - =1200 м /ч, зонт над кузнечным горном;

 

- вытяжная система В8 - =1000 м /ч, пары электролита, вытяжной шкаф;

 

- вытяжная система В9 - =2160 м /ч, пары кислоты и щелочи, вытяжной шкаф.

 

Расход вытяжного воздуха, удаляемого системами общеобменной механической вентиляции, составляет - =10650 м /ч, в том числе:

 

В3 - =1000 м /ч; В4 - = 4825 м /ч; В5 - = 4825 м /ч.

 

Суммарный расход вытяжного воздуха, удаляемого механическими системами, составляет:

 

 

 м /ч.

 

Расход приточного воздуха больше расхода удаляемого воздуха.

 

Расход воздуха, составляющий разность между притоком и вытяжкой ( =37400-23710=13690 м /ч), удаляется системами естественной вытяжной вентиляции.

 

Расход энергии при расчетных условиях в холодный период года составляет:

 

Расход тепла на отопление - = 78000 ккал/ч=90,7 кВт.

 

Расход тепла на вентиляцию - =443000 ккал/ч=515 кВт, в том числе воздушное отопление =35,1 кВт.

 

Мощность установленных двигателей систем вентиляции - =20,6 кВт.

 

Расходы тепла за отопительный период:

 

расход тепла на отопление

 

 кВт·ч.

 

Здесь:

 

24 - число часов в сутки;

 

ГСОП - число градусо-суток за отопительный период;

 

,

 

где  - средняя температура наружного воздуха за отопительный период;

 

 - продолжительность отопительного периода;

 

расход тепла на вентиляцию

 

 

 кВт·ч,

 

в том числе на воздушное отопление - = 27700 кВт·ч.

 

Здесь:

 

16 - число часов работы в сутки;

 

206 - число рабочих дней в году;

 

214/365 - коэффициент пересчета рабочих дней за отопительный период к году.

 

Анализ исходных данных позволяет сделать следующие выводы:

 

1. Расчетный расход тепла на вентиляцию составляет 85% общего теплопотребления.

 

2. Годовые затраты тепла на отопление и вентиляцию соизмеримы (47% и 53%), что объясняется разной продолжительностью работы систем отопления и вентиляции.

 

3. Сокращение годовых расходов тепла на отопление, уменьшение трансмиссионных теплопотерь могут быть обеспечены утеплением наружных ограждений, в первую очередь стен, окон и покрытия.

 

4. Сокращение годовых расходов тепла на вентиляцию может быть обеспечено сокращением воздухообмена (существующая =10,21/ч), в первую очередь за счет применения эффективных местных отсосов.

 

 

Предложения по реконструкции ограждающих конструкций

 

Исходные данные для разработки предложений по повышению эффективности ограждающих конструкций:

 

Расчетная температура наружного воздуха - = -28 °С;

 

Число градусо-суток (ГСОП) - Дмитров = [17 - (-3,1)] 216=4341.

 

Требуемые значения коэффициентов теплопередачи наружных ограждений:

 

Стены - =1,8+0,4·643/2000=1,93 (м ·°С)/Вт;

 

Окна - =0,24+0,03·643/2000=0,25 (м ·°С)/Вт;

 

 

Кровля - = 1,93 (м ·°С)/Вт;

 

 

Повышение теплозащиты стен производится путем устройства дополнительного слоя теплоизоляции с защитой из известково-цементной штукатурки.

 

В качестве материала дополнительной теплозащиты приняты минераловатные плиты марки 150.

 

Толщина дополнительной теплоизоляции составляет:

 

;

 

 см.

 

Для усиления теплозащиты покрытия применяется дополнительный слой теплоизоляции из минераловатных плит марки 150, укладываемый по существующей кровле.

 

Толщина этого слоя теплоизоляции составляет:

 

;

 

 см.

 

Величина теплопотерь в существующем здании через ограждающие конструкции  составляет

 

,

 

где ;

 

 (м ·°С)/Вт.

 

Теплопотери здания после усиления теплозащиты ограждающих конструкций составляют:

 

;

 

=304800 кВт·ч=354 Гкал/год,

 

где ;

 

 (м ·°С)/Вт.

 

;

 

 кВт·ч =  Гкал/год.

 

Экономия тепла составляет: 304800-80996=223804 кВт·ч=260 Гкал/год.

 

 

Предложения по реконструкции систем вентиляции

 

Заменить вытяжные системы В1, В6, В7 и В8 на эффективные местные вытяжные устройства открытого типа, позволяющие максимально приблизить всасывающее отверстие к источнику вредных выделений и перемещать его по мере необходимости с помощью шарнирной системы подвеса и гибкого воздуховода.

 

Устройства являются универсальными и, как показала практика, нашли широкое применение в сварочном, металлообрабатывающем, аккумуляторном и ряде других производств.

 

Вытяжные устройства выпускаются отечественной промышленностью (например, фирмы "Совплим", "Экоюрос" и ряд других) и комплектуются высокоэффективными фильтрами - степень очистки 95-98%. Эффективная очистка позволяет возвращать воздух в цех, что позволяет резко сократить воздухообмен и затраты тепла на его нагрев.

 

Заменить систему В1 на 2 местных отсоса типа "Лиана"; расход воздуха =1000 м /ч.

 

Заменить систему В6 на местный отсос типа "Краб"; расход воздуха =400 м /ч.

 

Заменить систему В7 на местный отсос типа "Краб"; расход воздуха =400 м /ч.

 

Заменить систему В8 на местный отсос типа "Краб"; расход воздуха =600 м /ч.

 

Повышение эффективности местных отсосов позволяет сократить расход вытяжного воздуха ими на 9700 м /ч, соответственно сокращается расход приточного воздуха и расходы на его нагрев.

 

Учитывая высокую степень улавливания вредных выделений местными отсосами типа "Лиана" и "Краб" по сравнению с панелями равномерного всасывания, следует также уменьшить расход воздуха общеобменных систем вытяжной вентиляции (в холодный период года), отказавшись от использования механической вентиляции.

 

Таким образом, в холодный период года расход воздуха вытяжной вентиляции составит 15570 м /ч с соответствующим изменением расхода приточных систем. Уменьшение расхода воздуха и затрат на его нагрев составит 58%.

 

Годовые затраты тепла после реконструкции системы вентиляции - 171000 кВт·ч (вместо 407000 кВт·ч).

 

Стоимость новых, эффективных местных отсосов составляет (по данным производителя):

 

- установки "Лиана" - 4860 руб. + НДС;

 

- установки "Краб" - 6000 руб. + НДС;

 

- электростатического фильтра - 31300 руб. + НДС;

 

- сорбционно-каталитического фильтра - 14300 руб. + НДС.

 

 

Расчет экономической эффективности

 

Настоящий расчет выполнен в соответствии с "Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования", утвержденными Госстроем России, Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ и Госкомпромом России 31.03.1994 г. N 7-12/47.

 

Согласно Методическим рекомендациям "эффективность проекта характеризуется системой показателей, отражающих соотношение затрат и результатов применительно к интересам его участников". При выполнении мероприятий по экономии тепла главный интерес инвестора заключается в том, чтобы путем дополнительных инвестиций уменьшить расход (а следовательно, и стоимость) потребляемой им тепловой энергии и за счет полученной в результате этого экономии не только возместить в приемлемые сроки понесенные затраты, но и получить дополнительный доход.

 

Исходя из этого для решения данной задачи решено рассмотреть два показателя:

 

- чистый дисконтированный доход (ЧДД) за прогнозируемый срок полезного использования (Т), определяемый по формуле

 

, руб.;

 

- простой срок окупаемости (Ток), определяемый по формуле

 

, лет,

 

где  и  - стоимость тепловой энергии, соответственно, до и после выполнения энергосберегающего мероприятия, руб./год;

 

 - инвестиции в проведение энергосберегающего мероприятия, руб.;

 

 - коэффициент приведения разновременных затрат -гo года к году проведения энергосберегающего мероприятия, который определяется по формуле

 

,

 

где  - норма дисконта, равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал.

 

Ниже приводятся расчеты экономической эффективности по каждому из ранее описанных мероприятий. Эти расчеты выполнены исходя из следующих условий:

 

- норма дисконта =0,2;

 

- стоимость 1 Гкал = 565 руб., включая НДС.

 

 

Расчет эффективности замены системы отопления и вентиляции

 

Суть инженерного решения по данному мероприятию заключается в отключении существующей системы ОВ и установке взамен нее следующих приборов: установка "Лиана" - 2 шт. (4860 руб./шт.); установка "Краб" - 3 шт. (6000 руб./шт.); электростатический фильтр - 3 шт. (31300 руб./шт.); сорбционно-каталитический фильтр - 3 шт. (14300 руб./шт.) (цены указаны без НДС).

 

Исходные данные для расчета:

 

=5 лет (принят экспертно исходя из указаний Положения по бухгалтерскому учету "Учет основных средств" ПБУ 6/97);

 

=473 Гкал/год · 565 руб./Гкал = 267,2 тыс. руб./год;

 

=199 Гкал/год · 565 руб./Гкал = 112,4 тыс. руб./год,

 

=166,6 тыс. руб. (с учетом 5% на монтаж и 20% НДС);

 

=2,99;

 

=267,2·2,99-166,6-112,4·2,99=272,2 тыс. руб.;

 

Ток=166,6/(267,2-112,4)=1,08 года.

 

 

Расчет эффективности усиления теплозащиты

ограждающих конструкций

 

Суть инженерного решения по данному мероприятию заключается в устройстве дополнительного слоя теплоизоляции стен и покрытия минераловатными плитами толщиной 50 мм с последующей штукатуркой стен по сетке и устройством новой кровли из двух слоев изопласта по цементной стяжке. Стоимость этих работ составляет 542,5 тыс. руб.

 

Исходные данные для расчета:

 

=15 лет (принят экспертно исходя из указаний Положения по бухгалтерскому учету "Учет основных средств" ПБУ 6/97);

 

=354 Гкал/год · 565 руб./Гкал = 200,0 тыс. руб./год;

 

=94 Гкал/год · 565 руб./Гкал = 53,1 тыс. руб./год;

 

=542,5 тыс. руб.;

 

=4,68;

 

=200,0·4,68-542,5-53,1·4,68=145 тыс. руб.;

 

Ток=542,5/(200,0-53,1)=3,7 года.