Энергоэффективность

(Energy Efficiency)

Энергоэффективность - эффективное, рациональное использование энергии.

Программа повышения энергоэффективности и энергосбережения. Энергоэффективность зданий.

Энергоэффективность - это, определение

Энергоэффективность - это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно-технической сферах.

Энергоэффективность — это эффективное (рациональное) использование энергии, или «пятый вид топлива» — использование меньшего количества энергии для обеспечения установленного уровня потребления энергии в зданиях либо при технологических процессах на производстве. Эта знаний находится на стыке инженерии, экономики, юриспруденции и социологии.

Для населения — это значительное сокращение коммунальных расходов, для страны — экономия ресурсов, повышение производительности промышленности и конкурентноспособности, для экологии — ограничение выбросапарниковых газов в атмосферу, для энергетических компаний — снижение издержек на топливо и необоснованных трат на строительство.

В отличие от экономии энергии (сбережение, сохранение энергии), главным образом направленного на уменьшение энергопотребления, энергоэффективность (полезность энергопотребления) — полезное (эффективное) расходование энергии. Для оценки энергоэффективности для продукции или технологического процесса используется показатель энергетической эффективности, который оценивает потребление или потери энергетических ресурсов.

Энергоэффективность в мире

Начиная с 1970-х гг. многие страны внедряли политику и программы по повышению энергоэффективности. Сегодня на промышленный сектор приходится почти 40% годового мирового потребления первичных энергоресурсов и примерно такая же доля мировых выбросов углекислого газа. Принят международный стандарт ISO 50001, который регулирует в том числе энергоэффективность.

Энергоэффективность в России

Россия занимает третье место в мире по совокупному объёму энергопотребления (после США и Китая) и её экономика отличается высоким уровнем энергоёмкости (количество энергии на единицу ВВП). По объёмам энергопотребления в стране первое место занимает обрабатывающая промышленность , на втором месте — жилищный сектор, около 25% у каждого.

Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития, обозначенных генсекам СССР Д. А. Медведевым на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики Российской Федерации 18 июня.

Одна из важнейших стратегических задач страны, которую поставил в своём указе — сократить к 2020 году энергоёмкость отечественной экономики на 40%. Для её реализации необходимо создание совершенной системы управления энергоэффективностью и энергосбережением. В связи с этим Министерством энергетики РФ было принято решение о преобразовании подведомственного ФГУ «объединение предприятий „Росинформресурс“» в Российское энергетическое агентство, с возложением на него соответствующих функций.

Основными стимулами являются федеральные субсидии и льготы. Одним из лидеров среди регионов является Краснодарский край. Международные и федеральные банки IBRD и ВЭБ также реализуют свои проекты на территории Российской Федерации.

Энергоэффективность и энергосбережение входят в пять стратегических направлений приоритетного технологического развития Российской Федерации, названных президентом РФ, являются огромным резервом отечественной экономики. - общенациональная задача, в модернизации экономики Российской Федерации включены не только хозяйствующие субъекты, но и все общество в целом, общественные компании, политические партии, а вопросам экономии энергии и энергетической эффективности уделяется особое внимание.

В Российской Федерации один из самых больших в мире технический потенциал повышения энергетической эффективности - более 40% от уровня потребления энергии в стране: в абсолютных объемах - это 403 млн т.у.т. Использование этого резерва возможно только за счет комплексной политики .

В настоящее время в сфере экономии энергии и энергетической эффективности существует три основополагающих базовых документа: “Энергетическая стратегия на до 2030 года”, Федеральный “об экономии энергии и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации” и “экономии энергии и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года”.

Федеральный закон “об экономии энергии и повышении энергетической эффективности” - базовый документ, определяющий государственную политику в области экономии энергии. Закон направлен на решение вопросов экономии энергии и повышения энергоэффективности в области ЖКХ.

Для фирмы эффективной работы ЖКХ предусмотрено введение энергетических паспортов, определен комплекс мер, обеспечивающих для потребителей право и возможность экономить ресурсы, сделав выбор в пользу энергоэффективных товаров и услуг. В качестве первого шага вводится запрет на производство, импортирование и продажу ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, с 2013 г. - ламп 75 В т и более, с 2014 г. - 25 Вт и более.

Второй блок закона объединяет набор инструментов, стимулирующих в госсекторе, в том числе обязанность бюджетных организаций снижать объемы потребления энергоресурсов не менее чем на 3% ежегодно в течение 5 лет, и за бюджетной компанией сохраняются средства, сэкономленные благодаря проведению мероприятий по энергосбережению и энергоэффективности, а также возможность их перераспределения, в том числе и в фонд оплаты труда.

Законом также установлена обязанность разработки программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности для государственных компаний, бюджетных организаций и учреждений, а также для регионов и муниципалитетов, причем это увязано с бюджетным процессом.

Следующий важный аспект - отношение между государством и бизнесом. Для стимулирования перехода бизнеса на энергоэффективную политику установлены экономические рычаги, в том числе предоставление льгот по налогам, а также возмещение процентов по займам на реализацию проектов в области экономии энергии и повышения энергоэффективности.

Большая роль в повышении энергоэффективности отводится субъектам России, которые уже сегодня наделены соответствующими полномочиями. В каждом регионе, в каждом муниципальном образовании должна быть своя программа экономии энергии с четкими, понятными целевыми показателями и системой оценки.

Департамент энергоэффективности РФ

Департамент государственного регулирования тарифов, инфрастуктурных реформ и энергоэффективности является самостоятельным структурным подразделением центрального аппарата Министерства экономического развития России, основными направлениями деятельности которого являются:

Повышение энергетической эффективности

Энергоэффективность экономики Российской Федерации значительно ниже уровня энергоэффективности развитых стран. Д.А.Медведев поставил задачу по снижению уровня энергоемкости ВВП на 40% к 2020 г. по отношению к уровню 2007 г. С учетом климатических особенностей и индустриальной структуры российской экономики эта задача является амбициозной и требует масштабной и слаженной работы всего Правительства России. Министерства экономического развития Российской Федерации Министерству экономического развития координирует эту работу , разрабатывает совместно с другими Министерствами и ведомствами основную часть нормативной правовой базы, сопровождает деятельность рабочей группы «Энергоэфективность» при Комиссии по технологическому развитию и модернизации Российской экономики при президенте России.

Тарифно-ценовая политика в отраслях естественных монополистов

Министерство экономического развития России совместно с отраслевыми Министерствами и Федеральной службой по тарифам осуществляет выработку и реализацию единых подходов при регулировании цен (тарифов) на услуги естественных монополистов . Целью государственного тарифно-ценового регулирования инфраструктурных секторов является обеспечение потребителей товарами и услугами субъектов естественных монополистов и организаций коммунального комплекса установленного качества по доступной цене.

Реструктуризация секторов естественных монополистов

Министерство экономического развития Российской Федерации совместно с отраслевыми Министерствами осуществляет преобразования в секторах естественных монополистов, направленные на снижение инфраструктурных барьеров развития экономики, стимулирование повышения эффективности таких секторов и развитие конкуренции.

Политика энергоэффективности в РЖД

ОАО «РЖД» является одним из крупнейших потребителей электричества: организация ежегодно использует более 40 млрд кВт-ч электричества , или порядка 4% общероссийского потребления. Основной объем уходит, конечно, на электрическую тягу поездов (более 35 млрд кВт-ч). Такой крупный приобретатель не мог остаться в стороне от федеральных мер по повышению энергоэффективности, закрепленных, в частности, в «Энергетической стратегии Российской Федерации до 2030 года».

Направления политики энергоэффективности в РЖД определяются «Энергетической стратегией холдинга „РЖД“ на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года», разработанной в рамках «Стратегии развития железнодорожного транспорта в РФ до 2030». Стратегия предусматривает два этапа: 2011—2015 гг. — этап модернизации железнодорожного транспорта; 2016—2030 гг. — этап динамичного расширения железнодорожной сети (планируется строительство 20,5 тыс. км новых железнодорожных линий, 25% из которых будут грузообразующими, прокладываемыми в малонаселенных, не имеющих энергетики регионах).

В рамках стратегии, холдинг предполагает активно участвовать, в том числе в разработке законодательных актов государства в области новаций и развития энергетики в интересах железнодорожного транспорта.

Повышение энергетической эффективности основной деятельности ОАО «РЖД» планируется за счет: применения энергоэффективных технологий управления перевозочным процессом, перехода на использование высокоэкономичных средств световой сигнализации и освещения, в первую очередь на основе светодиодной техники и интеллектуальных систем управления освещением, совершенствования систем управления энергетическими ресурсами на основе баз данных энергетических обследований, паспортизации и приборного учета за расходованием энергоресурсов, внедрения энергоэффективных технологий на объектах инфраструктуры.

Программа уже показала себя в действии. По данным РЖД, в 2011 году было внедрено более 4 тысяч ресурсосберегающих технических средств на сумму 2,7 млрд руб. За 12 месяцев 2011 года от реализации мероприятий ресурсосбережения в 2009 -2010 гг. достигнут экономический эффект на общую сумму около 1,2 млрд рублей. Данные показатели смогли быть достигнуты за счет экономии топливно-энергетических ресурсов, материалоемкости технологических процессов и повышения эффективности труда.

В 2003—2010 гг. меры по повышению энергоэффективности уже привели к положительному результату: при увеличении на 16,2% объемов перевозочной работы по отношению к 2003 году, баланс потребления ресурсов уменьшился на 6,3%, а снижение энергоемкости производственной деятельности составило 19,3%.

Целевые показатели в среднесрочной и долгосрочной перспективах являются не менее амбициозными. Так,ОАО «РЖД» планирует рост объема перевозок пассажирского и грузового транспорта к 2030 году в среднем на 52,3%, а увеличение объемов потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и воды на 32,1%.

Прогнозируется, что экономия ТЭР ОАО «РЖД» в 2015 и 2030 гг. по отношению к 2010 году составит соответственно: электричества — 1,8 и 5,5 млрд кВт-ч; дизтоплива — 248 и 740 тыс. т; топочного мазута — 95 и 182 тыс. т; угля — 0,7 и 1,4 млн т; бензина — 15,0 и 32,5 тыс. т; тепловой энергии, приобретаемой на стороне, — 0,56 и 1,2 тыс. Гкал. В связи с этим должны снизится издержки на приобретение ТЭР в 2015 году на 9,9 млрд рублей, в 2020 году — на 16,9 млрд рублей, в 2030 году — на 27,4 млрд рублей в ценах 2010 года.

Энергоэффективность в странах Евросоюза

В общем объёме конечного потребления энергии в государствах Евро союз доля промышленности составляет 28,8%, доля транспорта — 31%, сферы услуг — 47%. С учётом того, что около 1/3 объёма энергопотребления тратится на жилищный сектор, в 2002 году была принята Директива Евро союза по энергетическим показателям зданий, где определялись обязательные стандарты энергоэффективности зданий. Эти стандарты постоянно пересматриваются в сторону ужесточения, стимулируя разработку новых технологий (разработок) .

Энергосервисные организации Европейский союз применяют линейку из 27 различных энергоэффективных технологий. Самым быстрорастущим сегментом является освещение — 22 % всех проектов связаны с заменой осветительного оборудования на энергоэффективное и мерами по управлению освещением. Кроме них внедряются системы энергоменеджмента (СЭнМ), исследуются поведенческие аспекты, применяется управление котлами, повышение их эффективности и оптимизация их режимов, внедрение изоляционных материалов, фотогальваники и др.

Энергоэффективное отопление метро в Минске.

Строить и эксплуатировать станции метро возможно без подключения к теплосетям, используя сам метрополитен как источник для обогрева станционных помещений. На заседании Научно-технического совета по строительству объектов метро и транспортной инфраструктуры специалисты ОАО "Минскметропроект" представили новую технологию отопления, которая уже несколько лет успешно применяется в Белоруссии.

Столичная подземка на сегодняшний день перегревается за счет выделения тепла от подвижных составов и от самих пассажиров. Кроме того, тепло поступает от осветительных приборов, а также от станционного, энергетического и вентиляционного оборудования.

По расчетам специалистов «Минскметропроекта» на примере одной из конечных станций метро на юге Москвы в холодный период года необходимо удалять избыточное тепло в размере 3,5 МВт с помощью тоннельной вентиляции. В то же время для отопления помещений из внешних инженерных сетей станция получает 1 МВт тепловой энергии.

Возникает логичный вопрос: зачем, имея источник тепла, дополнительно закупать тепловую энергию? Почему нельзя использовать «бросовое» тепло на технологические нужды?Специалисты «Минскметропроекта» предлагают передавать тепловую энергию из мест с избытками в места с недостатками с помощью современных тепловых насосов.

Белорусские эксперты уверяют: применение системы автономного теплоснабжения на станциях метро, где круглый год имеется переизбыток тепла, позволит сократить энергопотребление. Кроме того, значительно снижаются расхода на строительство дополнительных подземных станционных помещений, в которых располагаются сети теплоснабжения.

Независимость от городских тепловых сетей - еще один очевидный плюс от использования автономной системы теплоснабжения.По поручению заместителя руководителя Департамента строительства Владимира Швецова минские коллеги проработают технико-экономические расчеты применения инновационной технологии на примере теплоснабжения двух станций столичной подземки и представят на следующее заседание совета.

Строительство и здания

В развитых странах на строительство и эксплуатацию расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах — примерно треть. Это объясняется большим количеством в развитых странах бытовой техники. В Российской Федерации на быт тратится около 40-45% всей вырабатываемой энергии. на отопление в жилых зданиях на территории Российской Федерации составляют 350-380 кВт.ч/мІ в год (в 5-7 раз выше, чем в странах Евросоюз), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт.ч/мІ в год. Расстояния и изношенность теплосетей сетей приводят к потерям в 40-50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий. Альтернативными источниками энергии в зданиях сегодня являются тепловые насосы,солнечные коллекторы и батареи, ветровые генераторы.

В 2012 году введён в действие первый национальный российский стандарт СТО НОСТРОЙ 2.35.4-2011 «”Зеленое строительство”. Здания жилые и общественные. Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания». Наиболее известными в мире стандартами такого рода являются: LEED, BREEAM и DGNB.

Энергосберегающий небоскреб

На днях архитекторская UNStudio представила новый проект строительства высотного комплекса в Сингапуре, состоящего из двух объединенных между собой небоскребов, один из которых предназначен для коммерческого использования, а в другом будут размещены жилые апартаменты.

Новый комплекс под названием V on Shenton («Пять на Шентоне») будет расположен в центральном деловом районе Сингапура (Central Business District, CBD) на месте знаменитого 40-этажного небоскреба UIC Building и станет частью реконструкции города в рамках программы предоставления доступного жилья городским жителям. Здание имеет энергосберегающую конструкцию и может похвастаться множество новейших энергоффективных технологий, но главной отличительной особенностью является его фасад, состоящий из гексагональных панелей и внешне напоминающий соты из улья.

Впрочем, эти панели не только обеспечивают эстетическую привлекательность комплекса, но и выполняют чисто практическую функцию - максимизируют естественное освещение и минимизируют поступление тепла во внутренние помещения, тем самым способствуя значительному сокращению энергозатрат. Ну а пышные горизонтальные сады, «разделяющие» здания на три части, станут отличным местом для отдыха и прогулок, а также сделают окружающий воздух свежее и чище.

Комплекс V на Shenton представляет собой два отдельно стоящих здания, соединенные между собой обширным холлом на первом этаже, который вмещает в себя входной портал и большой ресторан. 23-этажное офисное здание по высоте соответствует масштабу окружающих зданий, в то время как 53-этажная жилая башня резко отличается от остальной части города. Весь восьмой этаж будет занимать первый небесный сад, еще два таких же сада, очищающих воздух, будут расположены в жилой части комплекса.

Интересно с архитектурной точки зрения выполнены и углы зданий - имеющие скругленную форму, они покрыты изогнутыми стеклянными панелями, которые оптимизируют поступление солнечного света внутрь зданий, но при этом защищают его от перегрева. Объемные стены балконов жилых апартаментов, в точности повторяя форму гексагональных панелей, создают дополнительный визуальный эффект глубины конструкции. Завершение строительства офисного/жилого комплекса V на Shenton намечено на 2016 год.

Устройства

Энергосберегающие и энергоэффективные устройства — это, в частности, системы подачи тепла, вентиляции, электричества при нахождении человека в помещении и прекращающие данную подачу в его отсутствии. Беспроводные сенсорные сети (БСН) могут быть использованы для контроля за эффективным использованием энергии.

Меры по повышению энергоэффективности принимаются с вводом энергосберегающих ламп, счётчиков многотарифного учёта, методов автоматизации, с применением архитектурных решений.

Тепловой насос

Тепловой насос - это устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к приобретателю (теплоносителю) с более высокой температурой. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

Как и холодильная машина, тепловой насос потребляет энергию на реализацию термодинамического цикла (привод компрессора). Коэффициент преобразования теплового насоса — отношение теплопроизводительности к электропотреблению — зависит от уровня температур в испарителе и конденсаторе. Температурный уровень теплоснабжения от тепловых насосов в настоящее время может варьироваться от 35 °C до 62 °C. Что позволяет использовать практически любую систему отопления. Экономия энергетических ресурсов достигает 70 %. технически развитых стран выпускает широкий парокомпрессионных тепловых насосов тепловой мощностью от 5 до 1000 кВт.

Концепция тепловых насосов была разработана ещё в 1852 году выдающимся британским физиком и инженером Уильямом Томсоном (Лордом Кельвином) и в дальнейшем усовершенствована и детализирована австрийским инженером Петером Риттер фон Риттингером (Peter Ritter von Rittinger). Петера Риттера фон Риттингера считают изобретателем теплового насоса, ведь именно он спроектировал и установил первый известный тепловой насос в 1855 году. Но практическое применение тепловой насос приобрел значительно позже, а точнее в 40-х годах ХХ столетия, когда изобретатель-энтузиаст Роберт Вебер (Robert C. Webber) экспериментировал с морозильной камерой.

Однажды Вебер случайно прикоснулся к горячей трубе на выходе камеры и понял, что тепло просто выбрасывается наружу. Изобретатель задумался над тем, как использовать это тепло, и решил поместить трубу в бойлер для нагрева воды. В результате Вебер обеспечил свою семью таким количеством горячей воды, которое они физически не могли использовать, при этом часть тепла от нагретой воды попадала в воздух. Это подтолкнуло его к мысли, что от одного источника тепла можно нагревать и воду, и воздух одновременно, поэтому Вебер усовершенствовал своё и начал прогонять горячую воду по спирали (через змеевик) и с помощью небольшого вентилятора распространять тепло по дому с целью его отопления.

Со временем именно у Вебера появилась идея «выкачивать» тепло из земли, где температура не слишком изменялась в течение года. Он поместил в грунт медные трубы, по которым циркулировал фреон, который «собирал» тепло земли. Газ конденсировался, отдавал своё тепло в доме, и снова проходил через змеевик, чтобы подобрать следующую порцию тепла. Воздух приводился в движение с помощью вентилятора и распространялся по дому. В следующем году Вебер продал свою старую угольную печь.

В 40-х годах тепловой насос был известен благодаря своей чрезвычайной эффективности, но реальная потребность в нём возникла в период Арабского нефтяного эмбарго в 70-х годах, когда, несмотря на низкие цены на энергоносители, появился интерес к энергосбережению.

В процессе работы компрессор потребляет электроэнергию. Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической называется коэффициентом трансформации (или коэффициентом преобразования теплоты) и служит показателем эффективности теплового насоса. Эта величина зависит от разности уровня температур в испарителе и конденсаторе: чем больше разность, тем меньше эта величина.

По этой причине тепловой насос должен использовать по возможности большее количество энергии источника низкопотенциального тепла, не стремясь добиться его сильного охлаждения. В самом деле, при этом растёт эффективность теплового насоса, поскольку при слабом охлаждении источника тепла не происходит значительного роста разницы температур. По этой причине тепловые насосы делают так, чтобы масса низкотемпературного источника тепла была значительно большей, чем нагреваемая масса. Для этого, также, необходимо увеличивать площади теплообмена, чтобы перепад температур между источником тепла и холодным рабочим телом, а также между горячим рабочим телом и отапливаемой средой был поменьше. Это снижает энергии на отопление, но приводит к росту габаритов и стоимости оборудования.

Проблема привязки теплового насоса к источнику низкопотенциального тепла, имеющего большую массу может быть решена[источник не указан 1556 дней. введением в тепловой насос системы массопереноса, например, системы прокачки воды. Так устроена система центрального отопления Стокгольма.

Даже современные парогазотурбинные установки на электростанциях выделяют большое количество тепла, что и используется в когенерации. Тем не менее, при использовании электростанций, которые не генерируют попутное тепло (солнечные батареи, ветряные электростанции, топливные элементы) применение тепловых насосов имеет смысл, так как такое преобразование электрической энергии в тепловую более эффективно, чем использование обычных электронагревательных приборов.

В действительности приходится учитывать накладные на товар расходы по передаче, преобразованию и распределению электричества (то есть услуги электрических сетей). В результате[источник не указан 838 дней] отпускная электроэнергии в 3-5 раз превышает его , что приводит к финансовой неэффективности использования тепловых насосов по сравнению с газовыми котлами при доступном Природном газе. Однако, недоступность углеводородных ресурсов во многих районах приводит к необходимости выбора между обычным преобразованием электрической энергии в тепловую и с помощью теплового насоса, который в данной ситуации имеет свои преимущества.

Типы тепловых насосов

Схема компрессионного теплового насоса.

1) конденсатор, 2) дроссель, 3) испаритель, 4) компрессор.

В зависимости от принципа работы тепловые насосы подразделяются на компрессионные и абсорбционные. Компрессионные тепловые насосы всегда приводятся в действие с помощью механической энергии (электричества), в то время как абсорбционные тепловые насосы могут также использовать тепло в качестве источника энергии (с помощью электричества или топлива).

В зависимости от источника отбора тепла тепловые насосы подразделяются на:

1) Геотермальные (используют тепло земли, наземных либо подземных грунтовых вод

а) замкнутого типа

горизонтальные

Горизонтальный геотермальный тепловой насос

Коллектор размещается кольцами или извилисто в горизонтальных траншеях ниже глубины промерзания грунта (обычно от 1,20 м и более). Такой способ является наиболее экономически эффективным для жилых объектов при условии отсутствия дефицита земельной площади под контур.

вертикальные

Коллектор размещается вертикально в скважины глубиной до 200 м. Этот способ применятся в случаях, когда площадь земельного участка не позволяет разместить контур горизонтально или существует угроза повреждения ландшафта.

Коллектор размещается извилисто либо кольцами в водоеме (озере, пруду, реке) ниже глубины промерзания. Это наиболее дешевый вариант, но есть требования по минимальной глубине и объёму воды в водоеме для конкретного региона.

б) открытого типа

Подобная система использует в качестве теплообменной жидкости воду, циркулирующую непосредственно через систему геотермального теплового насоса в рамках открытого цикла, то есть вода после прохождения по системе возвращается в землю. Этот вариант возможно реализовать на практике лишь при наличии достаточного количества относительно чистой воды и при условии, что такой способ использования грунтовых вод не запрещён законодательством.

2) Воздушные (источником отбора тепла является воздух)

Типы промышленных моделей

Тепловой насос «солевой раствор — вода»

По виду теплоносителя во входном и выходном контурах насосы делят на восемь типов: «грунт—вода», «вода—вода», «воздух—вода», «грунт—воздух», «вода—воздух», «воздух—воздух» «фреон—вода», «фреон—воздух». Тепловые насосы могут использовать тепло выпускаемого из помещения воздуха, при этом подогревать приточный воздух - рекуператоры.

Отбор тепла от воздуха

Эффективность и выбор определённого источника тепловой энергии сильно зависит от климатических условий, особенно, если источником отбора тепла является атмосферный воздух. По сути этот тип более известен в виде кондиционера. В жарких странах таких устройств десятки миллионов. Для северных стран наиболее актуален обогрев зимой. Системы «воздух-воздух» и «воздух-вода» используются и зимой при температурах до минус 25 градусов, некоторые модели продолжают работать до −40 градусов. Но их эффективность невысока, эффективность порядка 1.5 раза, а за отопительный сезон в среднем около 2.2 раза по сравнению с электрическими нагревателями. При сильных морозах используется дополнительное отопление. Такую систему называют бивалентной, когда мощности основной системы отопления тепловыми насосами недостаточно, включаются дополнительные источники теплоснабжения.

Отбор тепла от горной породы

Скальная порода требует бурения скважины на достаточную глубину (100 −200 метров) или нескольких таких скважин. В скважину опускается U-образный груз с двумя пластиковыми трубками, составляющими контур. Трубки заполняются антифризом. По экологическим соображениям это 30 % раствор этилового спирта. Скважина заполняется грунтовыми водами естественным путём, и вода проводит тепло от камня к теплоносителю. При недостаточной длине скважины или попытке получить от грунта сверхрасчётную мощность, эта вода и даже антифриз могут замёрзнуть что и ограничивает максимальную тепловую мощность таких систем. Именно температура возвращаемого антифриза и служит одним из показателей для схемы автоматики. Ориентировочно на 1 погонный метр скважины приходится 50-60 Вт тепловой мощности. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходима скважина глубиной около 170 м. Нецелесообразно бурить глубже 200 метров, дешевле сделать несколько скважин меньшей глубины через 10 — 20 метров друг от друга. Даже для маленького дома в 110—120 кв.м. при небольшом энергопотреблении срок окупаемости 10 — 15 лет. Почти все имеющиеся на рынке установки работают и летом, при этом тепло (по сути солнечная энергия) отбирается из помещения и рассеивается в породе или грунтовых водах. В скандинавских странах со скальным грунтом гранит выполняет роль массивного радиатора, получающего тепло летом/днём и рассеивающего его обратно зимой/ночью. Также тепло постоянно приходит из недр Земли и от грунтовых вод.

Отбор тепла от грунта

Самые эффективные но и самые дорогие схемы предусматривают отбор тепла от грунта, чья температура не меняется в течение года уже на глубине нескольких метров, что делает установку практически независимой от погоды. По данным [источник не указан 897 дней] 2006 года в Швеции полмиллиона установок, в Финляндии 50 000, в Норвегии устанавливалось в год 70 000. При использовании в качестве источника тепла энергии грунта трубопровод, в котором циркулирует антифриз, зарывают в землю на 30-50 см ниже уровня промерзания грунта в данном регионе. На практике 0,7 — 1,2 метра[источник не указан 897 дней]. Минимальное рекомендуемое производителями расстояние между трубами коллектора — 1,5 метра, минимум — 1,2. Здесь не требуется , но требуются более обширные земельные работы на большой площади, и трубопровод более подвержен риску повреждения. Эффективность такая же, как при отборе тепла из скважины. Специальной подготовки почвы не требуется. Но желательно использовать участок с влажным грунтом, если же он сухой, контур надо сделать длиннее. Ориентировочное значение тепловой мощности, приходящейся на 1 м трубопровода: в глине — 50-60 Вт, в песке — 30-40 Вт для умеренных широт, на севере значения меньше. Таким образом, для установки теплового насоса производительностью 10 кВт необходим земляной контур длиной 350—450 м, для укладки которого потребуется участок земли площадью около 400 мІ (20х20 м). При правильном расчёте контур мало влияет на зелёные насаждения[источник не указан 897 дней.

Непосредственный теплообмен DX

Хладагент подаётся непосредственно к источнику земного тепла по медным трубкам — это обеспечивает высокую эффективность геотермальной отопительной системы.

Тепловой насос Daria WP использующий технологию DX непосредственного теплообмена

Испаритель устанавливают в грунт горизонтально ниже глубины промерзания или в скважины диаметром 40-60 мм пробуренные вертикально либо под уклоном (к примеру 45 град) до глубины 15-30 м. Благодаря такому инженерному решению устройство теплообменного контура производится на площади всего несколько квадратных метров, не требует установки промежуточного теплообменника и дополнительных расходов на работу циркуляционного насоса.

Примерная стоимость отопления современного утеплённого дома площадью 120м2 Калининградская область 2012 год. (Годовое энергопотребление 20 000 кВт*ч)

Энергоэффективный уличный фонарь

OSRAM разработал светодиодный модуль, предназначенный для декоративного освещения улиц и подсветки архитектурных объектов. На уличное освещение и архитектурную подсветку большинства муниципальных объектов приходится значительная часть общего объема городского энергопотребления.

Новый модуль светодиодных приборов последнего поколения Oslon SSL позволяет снизить, как минимум, на 60%, потребление энергии по сравнению со светильниками, ранее работавшими на ртутных газоразрядных лампах. Новинки позволяют преобразовать классические осветительные устройства в светодиодные. Конструкторский набор, состоящий из светодиодного модуля и опорного щитка, крепится специалистами непосредственно к осветительному устройству, а сотрудник коммунальной службы впоследствии может легко установить его в нужное место, без использования каких-либо дополнительных инструментов.

Простота процесса монтажа по легкости сравнима с обычной заменой электопатрона или лампы. Кроме того, срок службы таких источников света чрезвычайно долог. А это в свою очередь снижает расходы на эксплуатацию всей системы.

В отличие от традиционного наружного освещения, декоративное, с применением новых технологий (разработок), позволяет осуществлять комплексный централизованный над освещением. Например, если на определенных участках улиц нет необходимости поддерживать постоянное освещение, то использование этом случае светодиодной системы может не только сэкономить электроэнергию, но избавить от лишнего света, мешающего по ночам местным жителям.

Внедрение современных контроллеров «интеллектуального управления освещением» способствует повышению энергоэффективности. Например, благодаря системе управления светом AstroDIM осветительные приборы гаснут самостоятельно, согласно запрограммированному режиму. Таким образом, в ночные и утренние часы освещение может быть переведено на более низкие объемы потребления электричества для дополнительной экономии энергоресурсов.

Система охлаждения зданий в пустыне

Солнечные батареи и другие устойчивые источники энергии широко используются в качестве эффективного охлаждения и отопления в зданиях по всему миру, но для новых 25-этажных зданий в Абу-Даби использованы уникальные новации, чтобы помочь эффективно управлять температурой в зданиях.

Автоматизированные системы солнечных экранов были разработаны широко известным архитектурным бюро Aedas. Эти системы солнечных экранов расположены на периферии здания и открываются и закрываются в зависимости от интенсивности солнечного тепла. Системы солнечных экранов в зданиях Аль-Бахар имеют поразительное сходство больших экранов с треугольниками из оригами.

Солнечные экраны расположены на расстоянии двух метров от периферии здания на раме, которая похожа на машрабию - арабский эквивалент производящих тени сетей, которые занимают важное место в архитектуре Ближнего Востока. «Машрабия» покрывает большую часть внешнего фасада здания.

Зонтичные треугольники имеют волокно-стеклянное покрытие и запрограммированы на открытие и закрытие в зависимости от бликов солнца, чтобы способствовать затенению интерьера здания от нагрева. Когда солнце движется дальше вниз вдоль своей повседневной траектории и интенсивность его тепла уменьшается, треугольники отходят с его пути и устройства закрываются автоматически с приходом сумерек.

В результате эффективного функционирования гигантских экранов, инвестиционный совет Абу-Даби, которому принадлежат башни Аль-Бахар, как ожидается, резко уменьшит их зависимость от кондиционеров, в сравнении с их коллегами.

Другая сторона нововведения включает в себя сильно тонированные стекла и искусственное освещение интерьера. Фотоэлектрические элементы, расположенные на южной стороне крыши или башни, продолжают генерировать около пяти процентов общей потребности зданий в энергии. Именно они питают оборудование, открывающее и закрывающее систему затенения.

- энергоэффективность … Орфографический словарь-справочник

энергоэффективность - сущ., кол во синонимов: 1 эффективность (14) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

энергоэффективность - энергетическая эффективность энерг.

Все мы хотим жить в комфортном доме, где всегда будет тепло, несмотря на погоду за окном. Но мало кто знает, что это зависит от энергоэффективности здания, которая определяется еще на стадии составления проектной документации. В последние годы государство стремится разработать новые требования к этому показателю, которые должны заметно снизить количество потребляемых энергоресурсов на жизнеобеспечение того или иного сооружения. Дело в том, что данный фактор можно назвать определяющим, когда мы в глобальном смысле этого слова говорим об экологической обстановке в стране и мире. Многие государства уже на протяжении десятилетий ведут работу по повышению энергоэффективности зданий всех категорий назначения. Наша страна до некоторого времени оставалась в стороне от этого процесса, но постепенно тоже стала включаться в него. Сегодня в статье мы поговорим об энергоэффективности зданий и сооружений в принципе, а также о мерах по ее повышению.

Изучаем терминологию вопроса

Не каждый обыватель понимает, что именно подразумевается, когда мы говорим об энергоэффективности здания. Чаще всего данный термин путают с понятием энергосбережения. И хотя на самом деле они довольно близки по смыслу, но все же являют собой разные определения.

Под энергоэффективностью зданий и сооружений обычно понимается соотношение выраженного полезного эффекта от затраченных энергоресурсов к их количеству, необходимому для получения подобного результата.

Можно сказать, что при самом высоком классе энергоэффективности энергетических ресурсов затрачивается самое минимальное количество. Некоторые специалисты называют этот термин еще и целесообразным использованием имеющейся энергии.

Для того чтобы читатель в дальнейшем не путал данное определение с энергосбережением, уточним, что энергосбережение подразумевает уменьшение потребления энергии при тех же запросах. То есть для людей это связано с определенными ограничениями, тогда как высокая энергоэффективность здания дает возможность его жильцам функционировать в привычном режиме, но получать гораздо большую отдачу.

Ситуация с энергоэффективностью сегодня

Уже практически пятьдесят лет мировое сообщество пытается ввести новые стандарты энергоэффективности. Некоторые государства принимают специальные программы, которые позволяют существенно повысить данный коэффициент. Однако до сих пор мировая промышленность потребляет около половины всех энергоресурсов. Причем побочным эффектом данного процесса является выброс углекислого газа в атмосферу, который пытаются контролировать многочисленные объединения экологов. Сегодня международные организации приняли единый стандарт, включающий в себя пункты по энергоэффективности.

В мире существует три государства, чья экономика полностью базируется на потреблении большого количества энергоресурсов. Показатель внешнего валового продукта целиком зависит от этого фактора. К трем державам, попадающим в указанную категорию, кроме Китая и Соединенных Штатов, относится и наша страна. Она занимает в этом списке третье место.

Можно уточнить, что наша промышленность вместе с жилыми строениями потребляет более половины всех энергоресурсов Российской Федерации. Эта цифра является катастрофической, и ситуация дошла до такой степени, что требует немедленного решения. В связи с этим государство разрабатывает ряд мер и нормативов, которые будут регламентировать энергоэффективность производственных зданий и жилого сектора. О них мы поговорим немного позже.

Категория строений, подпадающих под действие новых государственных нормативов

Под свод правил (СП) энергоэффективности зданий попадают следующие строения:

• жилой сектор (многоэтажное строительство в городах и других населенных пунктах);
• строения, относящиеся к объектам социальной инфраструктуры;
• складские помещения (температурный режим в них должен быть устновлен на уровне двенадцати градусов тепла и выше);
• здания, предназначенные для хранения и ремонта техники (площадь от пятидесяти квадратов);
• многоквартирные дома, чья высота не превышает трех этажей.

Примечательно, что все принятые нормативы регламентируют расчеты энергоэффективности зданий не только на этапе создания проектной документации. Свод правил контролирует весь процесс строительства вплоть до ввода здания в эксплуатацию. Таким образом, повышение энергоэффективности превращается в определенную стратегию, однако она не устанавливает точных показателей, на которые должны ориентироваться строители и проектировщики.

Здания, не попадающие под государственный закон об энергоэффективности

В законодательстве предусмотрены строения, которые никаким образом не могут регламентироваться указанными ранее сводами правил и нормативами. К ним можно отнести следующие объекты недвижимости:

• здания, имеющие культовое значение;
• памятники истории и культуры;
• строения временного назначения, которые могут функционировать не более двух лет;
• жилые дома, подпадающие под категорию индивидуального строительства (количество этажей не должно превышать трех);
• дачные и садовые дома;
• здания в категории "вспомогательное использование";
• сооружения, которые стоят отдельно от других и по площади не превышают пятидесяти квадратов.

Сегодня все перечисленные категории строений можно вводить в эксплуатацию независимо от их энергоэффективности. Общественные здания и жилые сооружения, входящие в эту группу, в своей проектной документации не должны содержать никаких сведений об энергоэффективности. Причем это не будет препятствием для получения разрешения на строительство или эксплуатацию помещений.

Классы энергоэффективности зданий и базовые показатели

Под данным термином понимается энергетическая эффективность строения или оборудования в процессе его эксплуатации. Информация этого порядка обычно включается в паспорт энергоэффективности здания или оборудования.

На сегодняшний момент принято применять семь строения. Они обозначаются латинскими буквами от «A» до «G», где «А» - это самый высокий показатель, а «G» - самый низкий из всех имеющихся.

В последние годы отдельно определены и подклассы. Определить класс энергоэффективности здания по ним можно, если заглянуть в проектную документацию. Для категорий «A» и «В» существуют два вида подклассов: «+» и «++». Все эти нюансы необходимо учитывать при покупке какого-либо оборудования или в процессе строительства здания.

Примечательно, что все современные приборы и различные объекты должны иметь маркировку, обозначающую класс энергоэффективности. Ставится она производителем или комиссией, принимающей проектную документацию на здание промышленного либо жилого назначения.

Расчеты и определение здания происходят по определенной формуле. Она учитывает отклонения по нормативным и удельным величинам, при этом стоит иметь в виду и базовые величины. Расчет энергоэффективности здания жилого и промышленного объекта всегда начинается с определения базового уровня. За него принято брать класс «С».

Паспорт энергоэффективности здания

Мы не смогли обойти вниманием этот важный документ, имеющий непосредственное отношение к теме нашей сегодняшней статьи. Если вы имеете некоторое отношение к строительству, то должны знать, что этот важный документ необходим для того, чтобы ввести жилой объект или производственное строение в эксплуатацию.

Он подтверждает тот факт, что строение полностью соответствует всем принятым нормативам и требованиям, а также оснащено приборами учета энергоресурсов последнего поколения. Известно, что благодаря этому паспорту можно даже получить льготы по имущественному налогу. Под данную категорию попадают только те объекты, которые получают самый высокий класс энергоэффективности.

Интересно, что получать паспорт должны все новостройки и здания, подвергшиеся реконструкции либо капитальному ремонту. Документ опирается на проектные бумаги и расчеты, а также на выездное Оно включает в себя Благодаря ей всегда можно наглядно увидеть, в каких местах строение теряет тепло. В связи с этим выносятся рекомендации по устранению выявленных проблем. Если решить их невозможно, то принимается решение по присвоению класса энергоэффективности строения.

Любой паспорт оформляется по установленному стандарту, он числится как форма под номером тридцать пять и был утвержден приблизительно три года назад.

Документы, необходимые для оформления энергетического паспорта

Для того чтобы ввести строение в эксплуатацию, понадобится оформить на него паспорт. Об этом мы уже упомянули в статье, однако стоит учитывать, что данный документ невозможно составить без предоставления большого количества бумаг. Большая часть из них входит в проектную документацию.

В первую очередь комиссию будет интересовать архитектурная часть плана. В нее включаются планировки этажей, подвала и разрезы стен. При этом требуется указать толщину материалов и их полную характеристику. Чаще всего указанная информация содержится в полном объеме в утвержденном перед строительством проекте строения.

Кроме перечисленных данных, комиссии потребуются копии из нескольких разделов проекта. Все они будут касаться энергопотребления и сбережения. Специалисты рассмотрят вопросы вентиляции, отопления, водоснабжения, водоотведения и электроснабжения.

Если застройщик изначально предоставит всю документацию в полном объеме, то сроки оформления паспорта существенно сокращаются. С утвержденным документом можно обращаться в вышестоящие инстанции для того, чтобы ввести объект в эксплуатацию.

Снижение налога в зависимости от класса энергоэффективности

Если энергоэффективность жилого здания, сданного организацией в эксплуатацию, будет соответствовать самым высоким стандартам, то фирма имеет право на получение льготы по налогам на протяжении трех лет. Этот срок отсчитывается от даты ввода здания в эксплуатацию.

Для получения льготы необходимо предоставить всю проектную документацию и энергетический паспорт строения. Стоит учитывать, что на снижения налога могут претендовать только те здания, которым присвоены следующие классы энергоэффективности: «В», «В+», «В++», «А».

Для того чтобы комиссия могла принимать решение быстрее и проще, была разработана и утверждена таблица, в соответствии с которой принимаются решения об энергоэффективности многоквартирных домов. Она включает в себя практически все классы и их наименования. Мы приведем ее в виде следующего списка:

• Очень высокий класс. Он обозначается буквами «А», «А+» и «А++». Данная категория подразумевает, что величина отклонения расчетной единицы от нормируемой измеряется в диапазоне от сорока до шестидесяти процентов со знаком минус.
• Высокий. Обозначения «В» и «В+» свидетельствуют о том, что отклонение составляет от минус пятнадцати до минус сорока процентов включительно. Обычно подобных показателей можно добиться путем экономического стимулирования регионов.
• Нормальный. Мы уже писали, что класс «С» принимается за базовый норматив, также к нему можно отнести и маркировку «С+» и «С-». Величина отклонения в данном случае колеблется в диапазоне плюсовых и минусовых показателей: от минус пятнадцати до плюс пятнадцати. Этому классу энергоэффективности должно соответствовать большинство строений.

Все перечисленные классы применяются в случаях строительства и проектировки новых зданий, а также реконструкции уже имеющихся.

Когда речь ведется об уже эксплуатирующихся строениях, то для них допустимы следующие классы энергоэффективности:

• Пониженный. Он обозначается латинской буквой «D», и в данном случае величина отклонения составляет от пятнадцати до пятидесяти процентов в плюсе. Подобные строения при эксплуатации затрачивают большой объем энергоресурсов, поэтому в соответствии с российским законодательством их принято реконструировать.
• Низкий. Если вы увидите в документах энергоэффективность здания, обозначенную буквой «Е», то знайте, что величина отклонения превышает пятьдесят процентов со знаком плюс. Такие сооружения при необходимости могут быть реконструированы, однако чаще всего они идут под снос.

В соответствии с приведенными данными, каждый застройщик может сориентироваться в том, получит ли он льготы по налогообложению.

Расчет энергоэффективности

Для составления проектной документации застройщик должен провести определенные расчеты по энергоэффективности промышленных зданий и объектов жилого сектора. Они состоят в определении количества потребляемой теплоэнергии для того, чтобы создать условия для жизнеобеспечения всех строений. Измеряется она в киловаттах на один квадратный метр за один год. Примечательно, что здания разного назначения подпадают под три категории энергопотребления.

Их можно привести в виде списка:

• Нормативный. Данный уровень подразумевает энергопотребление строений при применении нормативной теплозащиты внешних ограждений.
• Сравнительный. Он является неким усредненным вариантом. Для выведения этой величины обычно берутся данные по энергопотреблению разных зданий одного назначения.
• Расчетный. Этот уровень определяется в процессе проектирования строения. Он основывается на сведениях об оборудовании, которое будет использоваться в процессе эксплуатации здания, режимах функционирования строения и тому подобных данных.

Примечательно, что если в проектной документации заложено использование разных видов энергоресурсов, то производить расчеты придется по каждой категории в отдельности.

На государственном уровне принята программа по повышению энергоэффективности зданий, которая включает в себя несколько уровней и пунктов. Причем их выполнение должно происходить на разных стадиях строительства, кроме этого, учитываются и этапы реконструкции, а также ввода в эксплуатацию.

В основном повысить энергоэффективность можно благодаря снижению теплопотерь. Обычно они довольно значительны. К примеру, в холодное время года около сорока процентов энергии уходит на обогрев уличного воздуха. Если взять это количество за сто процентов, то стены способствуют потерям сорока процентов тепла, и еще по двадцать процентов можно в равной степени разделить на дверные и оконные проемы, кровлю и вентиляционную систему вместе с подвальными помещениями.

Для того чтобы свести к минимуму потери тепла в зданиях, и разработаны меры по повышению энергоэффективности строений. Их можно коротко изложить в виде списка:

• установка энергосберегающего профиля;
• оснащение помещений радиаторами с индивидуальной системой контроля;
• создание неразрывного контура теплоизоляции;
• выбор долговечной теплоизоляционной системы;
• использование специализированных входных дверей с теплоизоляционным профилем.

Кроме всего перечисленного, ежегодно вводятся и новинки, позволяющие в несколько раз повысить энергоэффективность строений жилого и промышленного назначения.

Инновационные предложения по повышению энергоэффективности

Сегодня в России проводятся всевозможные конференции, на которых молодые компании и их уже всемирно признанные конкуренты представляют свои разработки, направленные на уменьшение теплоотдачи зданий. В итоге при получении энергетического паспорта строение имеет все шансы получить более высокий класс энергоэффективности.

Некоторые разработки остаются без внимания, а вот другие успешно внедряются в производство. Подобная история случилась когда-то с энергосберегающими оконными профилями, которые сейчас повсеместно применяются в строительстве. Подчас они еще на заводе встраиваются в панели, что исключает неправильный монтаж, а, следовательно, и теплопотери.

Интересно, что в последние годы рассматривается предложение по учету экологических показателей в процессе оценки энергоэффективности строения. К примеру, многие компании заменяют свинцовые стабилизаторы на оконных профилях на другие, изготовленные из более безопасных материалов.

Не последнюю роль в повышении энергоэффективности играют и материалы, предусмотренные в строительстве здания. К примеру, современные газобетонные блоки позволяют соединять их максимально тонким швом. Тем самым снижаются риски теплопотери через соединительный раствор. Также недавно был представлен и особый клей, его применение делает любые теплопотери минимальными. Во многих случаях они сводятся к нулю.

Довольно часто инновационные разработки затрагивают и инженерные системы строения. В первую очередь это касается вентиляции и отопительных систем. Однако в последние годы оценку энергоэффективности проходят и лифты, ведь доказано, что потери энергии при использовании данных приспособлений в некоторых случаях достигают пятнадцати процентов. Специалисты советуют оценивать лифты не на производстве, а после монтажа в шахту здания. В этом случае информация будет максимально приближена к реальности.

Также хочется отметить, что идеи энергоэффективности пользуются большой популярностью. Если вести речь о жилом секторе, то квартиры, построенные с соблюдением современных технологий, пользуются большим потребительским спросом. В связи с этим можно надеяться, что комплексные технологии, направленные на повышение энергоэффективности, будут применяться повсеместно и станут одним из приоритетных направлений государственной политики в строительстве.

Что такое энергоэффективность зданий? Это показатель того, как эффективно жилой дом пользуется любыми видами энергии в ходе эксплуатации – электрической, тепловой, ГВС, вентиляции, и т.д. Чтобы обозначить класс энергоэффективности, следует сравнить практические или расчетные параметры среднегодового расходования энергоресурсов (система отопления и вентиляционная система, горячее и холодное снабжение водой, расходы электроэнергии), и нормативные параметры этого же среднегодового значения. При выявлении энергоэффективности зданий и сооружения, а также других строительных объектов необходимо учитывать климат в регионе, уровень оборудования жилья инженерными коммуникациями и график их работы, принимать во внимание тип строительного объекта, свойства стройматериалов и множество других параметров.

Классификация

Потребление электроэнергии контролируется домовыми учетными приборами (счетчиками), и корректируется в соответствии с нормативными требованиями. Корректировка расчета включает в себя показатели реальных погодных условий, количество проживающих в доме, и другие факторы. Такой подход к контролю расхода энергии заставляет жильцов активнее пользоваться приборами учета и контроля любых видов энергии для получения более точных данных о расходе базовых видов энергии. Кроме того, в многоквартирных домах устанавливаются общедомовые приборы учета и контроля, дополнительно помогающие определить класс энергетической эффективности здания.

Определение классов энергосбережения общественных строений и зданий жилого фонда происходит согласно СП 50.13330.2012 (старое обозначение – СНиП 23-02-2003). Классификацию оценки энергосбережения и энергоэффективности отражает таблица ниже – в ней учитываются процентные отклонения все расчетные и фактические характеристики расхода всех требуемых видов бытовой энергии от нормативных значений:

Класс	Обозначение	Погрешность расчетных параметров по расходу на отопительную и вентиляционную системы строения в % от нормативного	Рекомендации
При разработке проекта в вводе в эксплуатацию новых и отремонтированных объектов
А ++	Очень высокий класс	≤ -60	Финансирование мероприятий
А +		-50/-60
А		-40/-50
В +	Высокий класс	-30/-40	Финансирование мероприятий
В		-15/-30
С +	Нормальный класс	-5/-15
С		+5/-5	Без финансового стимулирования
С –		+15/+5
При эксплуатации строения
D	Средний класс	+15,1/+50	Переоборудование на основе экономического обоснования
Е	Низкий класс	≥ +50
F	Низкий класс	≥ +60	Переоборудование на основе экономического обоснования или снос объекта
G	Самый низкий класс	≥ +80	Снос объекта

Среднегодовой расход энергоресурсов

Основные показатели удельного среднегодового энергорасхода представлены в таблице выше в качестве примера, и имеют два основополагающих показателя: этажность и значения отопительного сезона в градусо-сутках. Это стандартное отражение расхода на отопление и затрат на вентиляцию, ГВС и расходы электроэнергии в общественных местах. Затраты на вентилирование и отопление должны определяться для каждого объекта по регионам. Если сравнить определяющие значения затрат энергоресурсов в нормативных параметрах, с базовыми показателями, то легко узнать и позволяет определить классы энергетической эффективности зданий, которые обозначаются на латинице символами от А ++ до G. Такое разделение по классам происходит в соответствии с правилами, разработанными по евростандартам EN 15217. Этот свод правил имеет собственную градацию по классам энергоэффективности.

По вопросам энергопотребления при электрическом отоплении дома и эксплуатации мультисплит-систем соответствующая нормативная документация и свод нормирующих правил еще не отрегулирован окончательно, поэтому при определении энергоэффективности жилого или производственного здания с такими характеристиками могут возникнуть определенные сложности. Все расходы электроэнергии, проходящие в обход общедомовых счетчиков, считаются индивидуальными затратами, но как их правильно перераспределять и учитывать, до конца не определено. Такие затраты энергии не учитываются при необходимости выяснить классы энергоэффективности здания с преобладающим электропотреблением.

Классы энергоэффективности новых и эксплуатирующихся строительных объектов

Новые многоэтажные и многоквартирные дома, а также отдельные их помещения, получают свой класс энергоэффективности в обязательном порядке, а уже работающим объектам классы энергоэффективности здания присваиваются по желанию владельца недвижимости, согласно федерального закона № 261 ФЗ РФ. При этом Минстрой РФ может рекомендовать региональным инспекциям определять класс после фиксации всех показаний счетчиков, но это могут делать и органы местного управления по собственной инициативе и по ускоренной методике.

Новый строительный объект отличается от уже эксплуатирующегося по энергопотреблению тем, что некоторое время происходит усадка здания, усушка бетона, дом может быть заселен не полностью, и поэтому текущее потребление энергии следует периодически подтверждать показаниями счетчиков, а точнее – в течение пяти лет согласно приказу № 261. В течение этого времени сохраняется гарантийная ответственность строительной компании на срок гарантии для объекта. Но подтвердить существующий класс энергетической эффективности здания необходимо до окончания гарантии застройщика. При обнаружении в течение этого срока отклонений от проекта собственники жилья могут потребовать от гаранта исправить ошибки и недоделки.

Функционал объекта	Внутренняя темпера­тура отопительного се­зон a 0 jw , °С	Внутренняя темпера­тура летнего сезона	Площадь на одного жителя А 0 , м 2 /чел	Тепло, выделяемое людьми д 0 , Вт/ч	Тепловыделения вну­тренних источников g v , Вт/м 2	Среднее за месяц суточное пребывание в помещении t, ч	Годовое потребление электроэнергии у Е, кВт ч/(м 2 год)	Часть здания, где потребляется электро­энергия,	Расход наружного воздуха на вентиля­цию v c , м 3 /(ч м 2)	Годовой расход энергии на горячее водоснабжение % w , кВт ч/(м 2 год)
Одно- и двухквартирные жилые дома	20	24	60	70	1,2	12	20	0,7	0,7	10
Многоквартирные жилые дома	20	24	40	70	1,8	12	30	0,7	0,7	20
Административные здания	20	24	20	80	4	6	20	0,9	0,7	10
Учебные здания	20	24	10	70	7	4	10	0,9	0,7	10
Лечебные здания	22	24	30	80	2,7	16	30	0,7	1	30
Здания общественного питания	20	24	5	100	20	3	30	0,7	1,2	60
Торговые здания	20	24	10	90	9	4	30	0,8	0,7	10
Здания спортивного назначения, исключая бассейны	18	24	20	100	5	6	10	0,9	0,7	80
Бассейны	28	28	20	60	3	4	60	0,7	0,7	80
Здания культуры	20	24	5	80	16	3	20	0,8	1	10
Промышленные здания и гаражи	18	24	20	100	5	6	20	0,9	0,7	10
Складские здания	18	24	100	100	1	6	6	0,9	0,3	1,4
Гостиницы	20	24	40	70	1,8	12	30	0,7	0,7	20
Здания бытового обслуживания	20	24	20	80	4	6	20	0,9	0,7	10
Здания транспортного назначения	20	24	20	80	4	6	20	0,9	0,7	10
Здания отдыха	18	24	20	100	5	6	10	0,9	0,7	80
Здания специального назначения	20	24	40	70	1,8	12	30	0,7	0,7	20

В законопроекте № 261 ФЗ РФ обозначено, что при высоком классе энергетической эффективности здания (классы «В», «А», «А +», «А ++») время стабильности параметров энергопотребления должно составлять не менее 10 лет.

Как присваивается класс энергоэффективности

Для только что построенного здания класс энергоэффективности должен определять Госстройнадзор согласно поданной декларации о расходах энергоресурсов. После подачи декларации вместе с другой, установленной нормативами, документацией, Госстройнадзор присваивает зданию соответствующий класс и выдает об этом выдает заключение с присваиванием класса энергетической эффективности. Правильность заполнения декларации также контролируется Госстройнадзором. Строительные объекты, подлежащие классификации – это промышленные и жилые объекты.

Определение присвоения класса упрощается, если здание уже какое-то время эксплуатируется: собственник жилья или управляющая компания подают заявку в Госжилинспекцию, а также доносят декларацию, в которой должны быть указаны показания счетчиков за текущий год. Это делается для возможности контроля правильности показаний приборов учета.

Так как на данный момент происходит пересмотр стандартов с целью перехода на европейские нормы, то классы энергоэффективности, присвоенные объектам ранее, буду пересмотрены, и им будет присвоен класс согласно модели евростандарта EN 15217. Для примера: Там нормальный класс энергетической эффективности здания согласно EN 15217 – D, нормальный уровень энергоэффективности – среднее арифметическое для половины жилого фонда строений.

Указатели класса и энергосберегающие технологии

На фасадах многоквартирных домов должны быть закреплены таблички с указанием класса энергетической эффективности здания. Кроме того, согласно закона № 261 ФЗ, в подъезде жилого дома должна на специальном стенде присутствовать дополнительная информация о классификации и ее показателях.

Также информация на табличке, кроме символов класса, должна содержать значение удельного расхода энергии на один квадратный метр площади, прописанное крупным, легко читаемым шрифтом. Рядом с этими цифрами должны быть указаны нормативные показатели этих значений.

Одно из пожеланий Минэнерго России – внести в Приказ некоторые требования по энергоэффективности, помимо показателей и методик. Здесь существуют разные подходы: некоторые эксперты с этим не согласны.

В дальнейшем Минэнерго предусматривает новые регламенты по использованию в жилищном и промышленном строительстве некоторых эффективных и дешевых энергосберегающих технологий. Эти регламенты будут обязывать к присвоению наивысшего класса зданию, построенному с применением таких технологий.

На сегодня представляющими интерес являются две технологии, которые могут соответствовать наивысшему классу: освещение здания пир помощи светодиодных светильников, и оборудование индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) с автоматическим погодным и даже пофасадным регулированием. Эти технологии снижают энергопотребление дома в десятки раз, одновременно обеспечивая комфортное проживание. Северные и южные фасады дома должны работать в разных тепловых режимах, что можно реализовать при помощи ИТП.

Энергоэффективность - эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве. Достижение экономически оправданной эффективности использования ТЭР при существующем уровне развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды. Эта отрасль знаний находится на стыке инженерии, экономики , юриспруденции и социологии .

Энергосберегающие и энергоэффективные устройства - это, в частности, системы подачи тепла, вентиляции, электроэнергии при нахождении человека в помещении и прекращающие данную подачу в его отсутствии. Беспроводные сенсорные сети (БСН) могут быть использованы для контроля за эффективным использованием энергии.

Энергоэффективные технологии могут применяться в освещении (напр. плазменные светильники на основе серы), в отоплении (инфракрасное отопление , теплоизоляционные материалы).

Энергоэффективность в мире

Начиная с 1970-х гг. многие страны внедряли политику и программы по повышению энергоэффективности. Сегодня на промышленный сектор приходится почти 40% годового мирового потребления первичных энергоресурсов и примерно такая же доля мировых выбросов углекислого газа. Принят международный стандарт ISO 50001 , который регулирует в том числе энергоэффективность.

Россия

Россия занимает третье место в мире по совокупному объёму энергопотребления (после США и Китая) и её экономика отличается высоким уровнем энергоёмкости (количество энергии на единицу ВВП). По объёмам энергопотребления в стране первое место занимает обрабатывающая промышленность, на втором месте - жилищный сектор, около 25% у каждого.

• «Энергосбережение и энергоэффективность» на сайте Правительства России

Европейский Союз

В общем объёме конечного потребления энергии в государствах ЕС доля промышленности составляет 26,8%, доля транспорта - 30,2%, сферы услуг - 43%. С учётом того, что около 1/3 объёма энергопотребления приходится на жилищный сектор, в 2002 году была принята Директива Европейского Союза по энергетическим показателям зданий , где определялись обязательные стандарты энергоэффективности зданий . Эти стандарты постоянно пересматриваются в сторону ужесточения, стимулируя разработку новых технологий.

Самым быстрорастущим сегментом является освещение - 22 % всех проектов связаны с заменой осветительного оборудования на энергоэффективное и мерами по управлению освещением. Кроме них применяется управление котлами, повышение их эффективности и оптимизация их режимов, внедрение изоляционных материалов, фотогальваники и др.

Здания

В развитых странах на строительство и эксплуатацию расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах - примерно треть. Это объясняется большим количеством в развитых странах бытовой техники. В России на быт тратится около 40–45% всей вырабатываемой энергии. Затраты на отопление в жилых зданиях на территории России составляют 350–380 кВт ч/м² в год (в 5–7 раз выше, чем в странах ЕС), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт ч/м² в год. Расстояния и изношенность теплосетей приводят к потерям в 40–50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий. в зданиях могут быть тепловые насосы , солнечные коллекторы и батареи , ветровые генераторы .

В 2012 году введён в действие первый национальный российский стандарт СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «”Зеленое строительство ”. Здания жилые и общественные. Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания». Наиболее известными в мире стандартами такого рода являются: LEED , BREEAM и DGNB .

В Украине в 2017 году был принят Закон об энергоэффективности зданий , который определяет правовые, социально-экономические и организационные основы деятельности в сфере обеспечения энергетической эффективности зданий и направлен на уменьшение потребления энергии в зданиях. Этот закон определяет основные принципы государственной политики Украины в этой сфере, а именно: обеспечение надлежащего уровня энергетической эффективности зданий в соответствии с техническими регламентами, национальными стандартами, нормами и правилами; стимулирование уменьшения потребления энергии в зданиях; обеспечение сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу; создание условий для привлечения инвестиций с целью осуществления мероприятий по обеспечению (повышение уровня) энергетической эффективности зданий; обеспечение термомодернизации зданий, стимулирования использования возобновляемых источников энергии; разработка и реализация национального плана по увеличению количества зданий с близким к нулевому уровнем потребления энергии.

В 2018 году в России вступают в силу требования к энергоэффективности зданий, установленные приказом Минстроя России от 17 ноября 2017 года «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений». Документом устанавливаются требования к зданиям, строениям и сооружениям, направленные на энергосбережение и повышение энергетической эффективности в строительном комплексе Российской Федерации.

В соответствии со словарем русского языка эффективность ото­ждествляется со свойством быть действенным, эффективным. В свою очередь слово «эффективный» является производным от сло­ва «эффект». Если речь идет об экономике, то эффект - это, как правило, экономия, дополнительный доход и т.д., а эффективность в экономике это результативность и она выражается отношением эффекта к затратам, необходимым для получения этого эффекта. То есть, эффективность - это относительная величина, так как в чис­лителе и в знаменателе величины одной размерности, но разные по экономической природе.

В экономике существует немало экономических понятий, свя­занных с эффективностью, например эффективность инвестирова­ния, эффективность основных производственных фондов и т.д. То есть речь идет об эффективности чего-то. Если речь идет об энерго­эффективности, то в данном случае понимается эффективность в отношении использования энергии, так как энергия, подводимая к той или иной энергоустановке, может использоваться с разной сте­пенью эффективности. Например, электроэнергия, подводимая к осветительным лампам накаливания, используется с коэффициен­том полезного действия (КПД) 5-6 %, то есть только 5-6 % подво­димой энергии преобразуется в энергию света. В люминесцентных лампах этот КПД равен 40 %, а в светодиодных лампах он достига­ет 80 %. Таким образом можно говорить, что последние более энер-гоэффективны. Таким образом, из данного примера видно, что энергоэффективность выражает степень эффективности использо­вания энергетического ресурса, подводимого к установке, его по­требляющего. Следует заметить, что при этом имеется в виду не эффективность использования энергии вообще, то есть для произ­водства. Ни одно производство не может обойтись без энергии.

Речь идет о степени полноты использования подводимой энергии с целью производства той или иной продукции или выполнения ра­бот.

При изучении понятия энергоффективности необходимо делать различия между энергоустановками, которые производят энергию, потребляя энергетические ресурсы, и энергоустановками, которые потребляют энергию .

К первым относятся электростанции, производящие электро­энергию, и котельные, производящие тепловую энергию. В данных установках, первичная энергия, содержащаяся в энергоресурсах, может быть выражена в тех же единицах измерения энергии, кото­рая производится в этой установке. Отношение производимой энер­гии к подводимой - относительная величина, называемая коэффи­циентом полезного действия энергоустановки. Она может быть вы­ражена в процентах, если ее умножить на 100. Этот показатель характеризует энергоэффективность генерирующей установки, то есть степень полезного использования первичной энергии. Различ­ные генерирующие установки данного назначения могут сравни­ваться друг с другом по этому показателю и это дает основание су­дить о сравнительной энергоэффективности этих установок.

Ко вторым относятся энергоустановки, потребляющие энергию и преобразующие ее в другие формы и виды энергии. Наиболее ти­пичным примером таких установок являются электродвигатели, потребляющие электроэнергию, и преобразующие ее в механиче­скую энергию, которая используется для привода различных стан­ков, оборудования, механизмов и т.д. Энергоэффективность таких установок также выражается коэффициентом полезного действия. Чем ниже потери энергии в этих установках, тем выше их энерго-эфективность.

Таким образом, энергоэффективность - это степень полезного использования подводимой к той или иной энергоустановке пер­вичной энергии. Для количественной измерения ее применяются различные показатели. Одним из них является упомянутый выше коэффициент полезного действия. Могут применяться и другие по­казатели. Например, для тепловых электростанций используется такой показатель, как удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию. Это показатель применяется для сравнения эконо­мичности, эффективности работы различных электростанций. На-40 пример, для тепловых станций с докритическими параметрами пара удельный расход составляет 365 г у.т./кВт-ч, с закритическими па­раметрами - 320 г у.т./кВт-ч, для современных парогазовых стан­ций - 260 г у.т./кВт-ч. Ясно, что эти показатели характеризуют энер­гоэффективность тепловых электростанций. Для электрических се­тей энергоэффективность определяется величиной потерь эле­ктроэнергии в сетях, которая составляет в настоящее время при­мерно 11 % от отпущенной в сеть энергосистемы энергии, и может выражаться КПД передачи и распределения электроэнергии. Для энергосистемы в целом может быть использован показатель удель­ного расхода топлива по всем электростанциям, относимый на по­лезно отпущенную потребителям электроэнергию.

Для промышленных предприятий в качестве показателя энерго­эффективности их функционирования используется показатель удельного расхода энергии на производимую продукцию, или, ина­че называемый, показатель энергоемкости. Он показывает, сколько энергоресурсов или энергии затрачивается на производство едини­цы продукции предприятия. Сравнивая эти показатели для различ­ных предприятий, выпускающих однородную продукцию, можно сделать вывод об сравнительной их энергоэффективности. Чем ни­же расход энергии на единицу продукции, тем энергоэффективнее функционирует предприятие. Следует заметить, что энергоэффек­тивность при этом зависит не только от коэффициента полезного действия используемых на предприятии энергоустановок, но и от применяемой технологии, которая может быть как расточительной в части использования энергии, так и энергосберегающей. В по­следнем случае эффект от использования энергии, выражаемый в объеме произведенной продукции, будет гораздо больше, чем для устаревшей технологии, потребляющей то же количество энергии.

Исходя из вышесказанного, можно дать более широкое опреде­ление энергоэффективности. Энергоэффективность - это степень полезного использования подводимой к той или иной энергоуста­новке первичной энергии и зависящая от применяемой технологии для производства продукции, выполнения работ и оказания услуг.

Следует заметить, что энергоэффективность не следует отожде­ствлять с экономической эффективностью энергопотребления. Са­мая энергоэффективная установка не всегда может оказаться самой экономически эффективной, так как для достижения высокой энер­гоэффективности могут потребоваться значительные инвестиции, окупаемость которых в приемлемые сроки не всегда может быть обеспечена получаемой экономией энергии. Достижение высокой энергоэффективности, как правило требует значительных инвести­ционных затрат и получаемая экономия энергии должна быть со­поставлена с соответствующими инвестиционными затратами. Та­ким образом, можно говорить об оптимальной энергоэффективно­сти.

Показатель энергоемкости, используемый для измерения энер­гоэффективности, может принимать различные формы, в зависимо­сти от того, по какому виду энергоносителей выполняется расчет. Можно выделить следующие показатели :

Электроемкость продукции, определяемая отношением величи­ны потребляемой электроэнергии Э к размеру выпуска продукции

эу = Э / П.

Теплоемкость продукции, определяемая отношением величины потребляемой тепловой энергии Q к размеру выпуска продукции П,

Топливоемкость продукции, определяемая отношением величи­ны потребляемого топлива B к размеру выпуска продукции П,

Ьу = B / П.

Топливоемкость может дифференцироваться по видам топлива (природный газ, жидкое топливо, уголь), а тепловая энергия может дифференцироваться по видам тепла (пар, горячая вода).

Обобщающая характеристика энергоэффективности выражается показателем энергоемкости, рассчитанном для всех видов потреб­ляемой энергии, и определяется по формуле:

Э = (Э-к + Q-к + B) / П,

где к 1 и к 2 - коэффициенты, переводящие соответственно электро­энергию и тепловую энергию в топливные единицы измерения, на-

пример в тонны условного топлива. Числитель может быть выра­жен также в единицах измерения электрической или тепловой энер­гии.

Возможны различные подходы к определению указанных ко­эффициентов. Один из них - это на основе топливного эквивалента. Так например, если числитель выражается в топливе, то топливный эквивалент для электроэнергии определится как k 1 = 860 ккал/кВт-ч: 7000 ккал/кг у.т. = 0,123 кг у.т./кВт-ч, для тепловой энергии k 2 = 1/7000 кг/ккал = 0,0001428 кг у.т./ккал = 142 кг у.т./Гкал.

Второй подход основан на использовании коэффициентов топ-ливоиспользования при производстве энергии. Например, в качест­ве коэффициента k 1 может быть использована величина удельного расхода топлива в энергосистеме на производство электроэнергии. Для каждой конкретной энергосистемы это может быть своя вели­чина, например 0,3 кг у.т./кВт-ч. Этот коэффициент будет всегда больше, чем значение его, найденное по топливному эквиваленту. Для коэффициента k2 это будет удельный расход топлива на произ­водство тепловой энергии. Если тепловая энергия производится в котельной с КПД 90 %, то получаем k2 = 142: 0,9 = 158 кг у.т./Гкал.

Энергоемкость может определяться для отдельных предприятий, отраслей промышленности, для всей промышленности и для стра­ны в целом. Если расчет ведется для предприятия, промышленно­сти или отрасли промышленности, то в качестве показателя П при­нимается объем выпущенной продукции. Если же расчет ведется для страны в целом, то в качестве П принимается валовой внутрен­ний продукт.