Файл: Теплоснабжения.doc

В целях стимулирования использования энергетических ресурсов указанным законом предписано устанавливать сезонные цены на природный газ, сезонные тарифы на электро- и тепловую энергию, а также внутрисуточные дифференцированные тарифы на электроэнергию.

Региональными энергетическими комиссиями (РЭК) с 1998 г. ежегодно утверждаются дифференцированные тарифы на суточное использование электроэнергии. Например, в ночное время с 23.00 до 7.00  0,22 руб. за 1 кВт·ч, остальное время суток  1,25 руб. за 1 кВт·ч).

В современных жилых домах устанавливаются двухтарифные счетчики, которые автоматически переключаются по времени суток на две шкалы замера расходуемой электроэнергии. Широкое применение в зданиях автоматизированных многотарифных счетчиков позволяет использовать дешевую ночную электроэнергию для целей теплоснабжения зданий, оборудованных электрическими вводами большой мощности.

Стимулирование за экономию энергии реализуется региональными правительствами. Так, например, в Москве для организаций, работающих на местном бюджете (больницы, школы и др.), установлены нормы годового расхода теплоты и электроэнергии. Нормативные расходы энергии оплачиваются из местного бюджета. Если по итогам года бюджетная организация достигла снижения годового расхода энергии по сравнению с нормативным уровнем, то разница в оплате остается в распоряжении руководства этой бюджетной организации и может расходоваться на совершенствование энергопотребляющего оборудования и расширения применения энергосберегающих технологий и нового оборудования.

Практически во всех регионах страны разработаны и введены в практику нормативные документы по энергосбережению в зданиях различного назначения. Прежде всего, это реализуется в направлении повышения теплозащиты ограждающих конструкций.

Ежегодно утверждаются лимиты потребления электрической, тепловой энергии и воды для организаций, финансируемых из местного бюджета. На основе этих лимитов планируются в бюджете региона денежные средства для оплаты годовых расходов учреждения электроэнергии, теплоты и воды.

В случаях превышения фактического потребления ресурсов против утвержденного норматива на соответствующую сумму уменьшаются плановые лимиты ассигнований следующего планового периода, которые могут быть восстановлены при условии обеспечения соответствующего сокращения потребления ресурсов.

---

5.2. Влияние теплотехнических качеств ограждающих конструкций зданий на тепловой режим отапливаемых

помещений
От теплотехнических качеств ограждающих конструкций здания зависит величина удельных тепловых нагрузок на систему отопления q, Вт/м². По нормам СНиП41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» в холодный и переходный периоды года в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений температура воздуха должна быть t_в = 20  22 ⁰С, относительная влажность

_в = 45  30 %, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с.

Работа системы отопления должна обеспечить подведение такого количества теплоты Q_т.от., которое компенсирует теплопотери через наружные ограждения Q_{т.пот.тр.} и нагрев наружного воздуха Q_т.пи., поступающего путем инфильтрации (естественного проникновения) в помещение через неплотности в наружных ограждающих строительных конструкциях.

Способность строительных конструкций проводить теплоту оценивается через показатель термического сопротивления

R_к (м²·К/Вт):

,
где   толщина слоя материала, м;   расчетный коэффициент теплопроводности строительного материала, Вт/(м К) (находится по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»).

В целях снижения потерь теплоты в последние годы широко применяются в строительстве многослойные ограждающие конструкции с размещением внутри конструкции слоя тепловой изоляции. Для многослойной строительной конструкции термическое сопротивление определяется суммой термических сопротивлений отдельных слоевR_к(м²·К/Вт):
R_к = R₁ + R₂ + … R_n

где R₁, R₂, …R_n  термические сопротивления слоев из однородного материала (м²·К/Вт), вычисляется по выше приведенной формуле.

Сопротивление теплопередачи строительной ограждающей конструкции R₀ (м² К/Вт) определяется по зависимости:
,
где R_к  термическое сопротивление однослойной или многослойной ограждающей конструкции; _в = 8,7 Вт/(м²·К)  коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций (стен, полов и потолков);

---

_в = 8,7 Вт/(м²·К)  коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий и перекрытий).

Системы отопления рассчитываются на климатические условия, определяемые по СНиП.

Для различных строительных конструкций наружных ограждений вычисляется приведенный коэффициент термического сопротивления R_к.пр (м² К/Вт):
,
где F₁,F₂,…F_n  поверхности наружных ограждений, м²;

R₁, R₂,…R_n термические сопротивления однослойных или многослойных конструкций, м²·К/Вт.

Теплопотери от теплопередачи Q_{т.пот.тр}, Вт  тепловой поток через наружные ограждения площадью F_н  вычисляются по формуле
Q_{т.пот.тр} = ,
здесь t_нх  расчетная температура наружного воздуха в холодный период года.

Такие потери называют трансмиссионными.

Вторая составляющая нагрузки на систему отопления связана с нагревом поступающего в помещение холодного наружного воздуха, необходимого для вентиляции. Тепловой поток Q_т.пн, Вт, на нагрев приточного наружного воздуха L_п.н вычисляется по зависимости
Q_т.пн = L_п.н _п.н с_р(t_в – t_нх) / 3,6,
где _п.н  средняя массовая плотность нагреваемого воздуха, кг/м³; с_р=1 кДж/(кг·К)  теплоемкость воздуха; 3,6  переводной коэффициент, кДж, в Вт·ч; L_п.н  объем инфильтруемого наружного воздуха, м³/ч.

Значительное снижение потребности в теплоте достигается путем использования теплоты вытяжного воздуха на нагрев приточного наружного воздуха.

Особенно это актуально для административных и общественных зданий при нахождении людей на рабочих местах более трех часов.

В настоящее время имеются компьютерные программы расчета теплопотерь через ограждающие конструкции зданий. Особенности теплотехнических качеств и размеры ограждающих конструкций вводятся в программу и по результатам расчетов получаются исходные данные о теплопотерях для проектирования систем отопления зданий.

Расчетные данные о теплотехнических качествах и размерах ограждающих конструкций здания заносятся в «Энергетический паспорт здания». В паспорт заносят данные о термическом сопротивлении всех наружных ограждающих конструкций и вычисленный приведенный трансмиссионный коэффициент термического сопротивления

---

R_к.пр.

---

5.3. Методы снижения расхода теплоты в системе отопления
Известно, что величина нагрузки на системы отопления прежде всего обусловлена теплопотерями через наружные ограждающие конструкции (трансмиссионные теплопотери). Поэтому в качестве первого способа обеспечения энергосбережения при функционировании зданий реализуется задача значительного повышения термического сопротивления наружных ограждающих конструкций путем применения тепловой изоляции, усовершенствованных конструкций и технологий.

В настоящее время в строительстве широко применяются трехслойные панели, в которых средним слоем служит тепловая изоляция толщиной в 100  150 мм. Это позволило значительно, практически в десять раз, сократить трансмиссионные теплопотери по сравнению с железобетонными панелями без тепловой изоляции, широко применявшимися в строительстве до 1996 г.

Перспективным является применение пенобетона как при строительстве новых зданий, так и для утепления старых построек. Пенобетон имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности. К его преимуществам следует отнести: низкую цену по сравнению с другими материалами; хорошие характеристики теплоизоляции, дающие значительную экономию энергии при эксплуатации зданий; низкие затраты на строительство и транспортировку; значительное снижение веса (вес пенобетона от 10 % до 87 % меньше стандартного тяжелого бетона), что приводит к сбережениям в каркасах, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала. Использование легкого пенобетона в строительстве становится все более и более распространенным. Покажем некоторые из типовых областей использования этого бетона в настоящее время.

Этот материал используется на крышах и полах как тепло- и звукоизоляция, для заполнения пустот в кирпичной кладке, изоляции в пустотелых блоках и любом другом заполнении, где требуются высокие изоляционные свойства. Применяется для изготовления сборных блоков и панелей перегородок внутри зданий и наружных стен, для покрытия крыш и перекрытий этажей.

Вторым источником тепловой нагрузки на системы отопления является поступление в помещения приточного наружного воздуха. В прежних конструкциях окон со значительными щелями неорганизованное поступление в помещения наружного воздуха (инфильтрация) превышало санитарные нормы (особенно на нижних этажах многоэтажных зданий), что существенно увеличивало расход теплоты на его нагрев.

---