Повышение эффективности систем отопления. Автономные энергоустановки

Если рассматривать жилой дом как энергопотребляющий объект, то доля теплопотерь в нем в зимний период составляет: через неутепленные или разби­тые окна и двери подъездов - 24, через стены - 26, через подвал, перекрытия, лестничные клетки- 11, через вентиляционные отверстия и дымоходы-39 %:.

Теплопотери происходят не только через стены здания. Они могут иметь место во время аварий на трассах и на тепловых узлах жилых домов.

Большое количество тепловой энергии уходит из-за некачественного строительства: щели у оконных рам, швы между панелями, крыши и т. п., а также в домах со вставленными обогревательными устройствами в стенах (на 30 % больше, чем с обычными отопительными приборами). До 15-20 % тепловой энергии теряется в тепловых сетях, свидетельством чего является зеленая трава, растущая зимой над теплотрассами.

На коммунально-бытовые нужды в Республике Беларусь расходуется примерно 65 % тепловой энергии. В то же время потери тепла при произ-водстве и передаче тепловой энергии в отопительных котельных республики достигает 30 %. На 1 м² отапливаемой площади в нашей стране затрачивает­ся в 2 раза больше условного топлива, чем в Германии и Дании.

Годовой расход тепловой энергии в нашей стране на отопление и венти­ляцию 1 м² общей площади в 5-этажном доме составляет 150-170 кВт, в Скандинавских странах - 70-90 Вт. На Западе после энергетического кризиса 1972-1973 и 1995 г. передовые европейские страны уменьшили расход тепловой энергии на отопление жилых домов в 2 раза. А это не только эко­номия денежных средств, но и, главное, - изменение самого мышления гра­ждан и руководителей.

Согласно санитарным нормам горячая вода в квартиры должна подавать­ся не ниже 50 °С, подается же она при температуре 37 ... 38 °С. Температура воздуха в квартире должна поддерживаться на уровне 18 ... 20 °С (комфорт­ная зона), а на кухнях - 16 ... 18 °С. Семья оплачивает лишь 16-17 % от об­щих затрат на отопление дома, а от стоимости вырабатываемой тепловой и электрической энергии - лишь 20 %. Имеющийся в нашей стране опыт децентрализо­ванного теплоснабжения показывает высокую его эффективность. Местные котельные, построенные в столице (гостиница «Беларусь», несколько жилых домов и т. п.), окупают себя за 1,5-3 года. В 1998 году для обеспечения нужд страны было произведено 77 млн Гкал, в 1999 году - 70 млн Гкал тепловой энергии. Для того чтобы удовлетворить потребность республики в год достаточно 50 млн Гкал.

Системы отопления жилых и общественных зданий являются одними из самых значительных потребителей тепловой энергии. Расход тепловой энер­гии на эти цели составляет более 30 % энергоресурсов, потребляемых на­родным хозяйством. При этом многоквартирные дома, построенные в 1950-1960 годы расходуют на нужды отопления от 350 до 600 кВт • ч на 1 м². Для сравнения укажем, что этот показатель составляет в Германии 260 кВт • ч, в Швеции и Финляндии - 135 кВт • ч.

Наиболее перспективными направлениями энергосбережения являются внедрение автономных систем тепло- и энергоснабжения, устройство на­польного отопления, а также установок, использующих возобновляемые источ-ники энергии и теплоутилизаторов.

Опыт работы автономных котельных показывает, что они надежны и экономичны. При теплоснабжении от этих котельных потребитель получает тепловую энергию по тарифам, в 3 раза ниже действующих. За счет этого строительство таких котельных окупается практически за один сезон.

Во всех промышленно и энергетически развитых странах наблюдается очень быстрый рост применения электроотопления, выполняемого, как, пра­вило, путем укладки нагревательных кабелей в пол. Применение электро­отопления допускается СНИП 2.04.05-91. Для помещений с постоянным пребыванием людей установлено, что средняя температура подогреваемого пола не должна превышать 26 °С, а для дорожек вокруг бассейнов - не бо­лее 30 °С. Одной из таких систем электроотопления является кабельная сис­тема Теплолюкс. Она устанавливается в толще пола, что превращает всю обогреваемую поверхность в источник тепла, температура которого лишь на несколько градусов превышает температуру воздуха. Эта система, как и другие, подобные ей, используется как основная в отдельно стоящих здани­ях, коттеджах и в тех случаях, когда нет возможности выполнить подключе­ние центрального водяного отопления. Она может примениться как допол­нительная система отопления (совместно с другими) для получения ком­фортной температуры.

Совершенно новый способ отопления помещений различного назначения разработан в БНТУ профессором В. П. Лысовом. Созданная им полимерная греющая электропроводка, состоящая из сотен тончайших полимерных во­локон, обработанных по оригинальной технологии специальным раствором и соединенных в пучок, обеспечивает при одинаковом расходе электроэнер­гии гораздо более высокий, чем у металлического проводника, рост темпе­ратуры, поскольку волокна постоянно греют друг друга. Эту проводку, а точнее, комплект проводов раскладывают по схеме на подготовленные бе­тонное основание и цементируют. Можно размещать провода и под плит­кой, различными линолеумами, ковровыми покрытиями, под дощатым на­стилом и паркетом. В любом случае будет обеспечена рекомендованная ме­диками температура пола 25 °С, а воздуха 20 ... 22 °С. Для надежности мож­но включить в сеть и автоматический терморегулятор.

Затраты на отопление и эксплуатацию этим способом в 1,5-2 раза ниже по сравнению с другими известными способами, в том числе и аналогичны­ми зарубежными системами греющего пола, где используются металличе­ские проводники. Но недостаток металлических проводников - сопровож­дающие его нежелательные для организма вихревые токи. Полимерный проводник генерирует электромагнитное поле в 2-10 раз более слабое, ко­торое и близко не подходит к нижнему пределу.

Сфера применения этого способа обогрева очень широка: дома, квартиры, офисы, животноводческие помещения и др. Достоинства его оценены многими владельцами собственных домов, руководителями, но особенно до­вольны руководители совхозов, где новинка применяется уже 3 года и, кроме экономии энергоресурсов на отопление, во многом способствует сохранению поголовья скота и их привесу. Согласно проведенным учеными БелНИИ животноводства исследованиям мест содержания животных с обогреваемы­ми полами установлено, что сохранность и привесы поросят повышаются, при этом расход электроэнергии сокращается с 250 Вт при ламповом обогре­ве до 120-130 Вт при обогреваемых полах на 1 ското-место. Такой способ обогреваемых полов внедрен во многих хозяйствах страны.

Простоту устройства и эксплуатацию греющих полов, невысокую стои­мость и расход электроэнергии в сравнении с традиционными технологиями обогрева оценили владельцы более 1,5 тысяч квартир и частных домов, дач и гаражей, офисов и магазинов республики, повысив себе комфортность проживания и труда. К этому следует добавить, что расходы по обустройст­ву обогрева составляют 10-12 долларов США и компенсируются достигае­мой экономией за 5-6 месяцев эксплуатации в холодное время года.

Для обеспечения общественных, жилых и производственных помещений дешевым теплом с использованием местных видов топлива экономически выгодно применять воздушное отопление на базе теплогенераторов.