В настоящее время идет непрерывный процесс строительства, ресурсы являются ограниченными, возрастает необходимость внедрения новых технологий, подходов. В данной статье рассматривается рентабельность установки системы отопления «умный дом».
Ключевые слова: «умный дом», интеллектуальное здание, инновационные системы, интеллектуальные системы, отопление.
Currently, there isa continuous process ofconstruction,resources are limited, increasingthe need forintroduction of new technologiesand approaches. This article examinesthe profitability ofthe installationof the heating system«smart house».
Keywords:«smart home», intelligent building, innovative systems, intelligent systems, heating.
Умный дом — это система автоматизации инженерных сетей и бытовых приборов, предназначенная для использования в квартирах, частных домах и коттеджах, обеспечивающая комфортное проживание, безопасность и ресурсосбережение. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечиваетсясинергетический эффектдля всего комплекса. [1,2,3,с.5]
Актуальна ли система «умный дом» на территории Российской Федерации?
Существует главная проблема, смысла устанавливать данную систему в домах, подключенных к централизованной системе отопления практически нет, т. к. плата за коммунальные услуги по отоплению останется прежней, исходя из норм потребления, без пересчетов, потому что данная система этого не позволяет. Многоквартирных домов с централизованной системой отопления в России большинство. Но если для человека важен оптимальный микроклимат (только в отопительный сезон) и не имеет значения, что он переплачивает за услуги, то установка приобретает смысл.
Если рассматривать частные дома с централизованной системой отопления, то эта проблема не возникает, плата осуществляется за реальный расход энергии.
Если же это многоквартирный дом с автономной системой отопления, то также можно проанализировать рентабельность установки «умной»системы отопления.
Еще важным фактором является год построения здания и прокладки коммуникаций.
Чем старее здание, тем больше происходит потерь энергии подводимой к сооружению, а это оплачивают жильцы.
Существует два варианта установки системы, первый- проектирование и монтаж системы изначально, в (проектирующемся) строящемся здании, второй- в уже построенном полностью доме с отделкой. Первый вариант легок в реализации, при втором возможна необходимость косметического ремонта помещений после установки системы, это дополнительные затраты.
Многие компании занимаются разработкой системы отопления и предоставляют свои программы и аппаратуру на рынок. Вот некоторые из них: Siemens, Theben, SALUS, StiebelEltron, Uponor, HDL, Viessmann. [4,с.5]
Цель работы — оценка окупаемости установки автоматизированной системы управления отоплением.
Осуществим сравнение затрат на отопление в двух трехкомнатных квартирах площадью 100 м2 в многоквартирном доме: с установленной системой отопления «Умный дом» на базе контроллеров Siemens Synco Living и полностью аналогичной квартирой, не оборудованной данной системой. Дома с автономной системой отопления, по классификации домов по энергоэффективности с учетом затрат на отопление относящиеся к новому зданию с потреблением 150 кВт * ч/(м2 * год), находящиеся в г. Санкт-Петербург. [5, с.5.]
Данная система выбрана из-за:
доступности на рынке, так как компания Siemens довольно популярна, у нее множество различных разработок, находящихся в свободной продаже в любом уголке страны;
относительная дешевизна, на примере центрального модуля Siemens QAX93–9 стоимостью 23950 руб.* и ViessmannVitohome 300 стоимостью 44511 руб.*.
срок гарантии, 10 лет по сравнению с 5 годами SALUS IT600;
возможности установки в уже построенном здании.
Принципы построения «умного» дома.
Существуют различные методы автоматического управления умным домом: автоматическое управление умным домом на основе датчиков; управление умным домом с помощью пульта дистанционного управления и панели управления; удаленного управления [3, 6, с.5].
В целом структура управления «умным» отоплением выглядит следующим образом:
в помещении установлены датчики температуры, которые передают данные на центральный модуль.
датчик температуры наружного воздуха передает данные на центральный модуль, который учитывает эти данные при управлении.
модуль обрабатывает входящие данные, в соответствии с заданной программой анализирует полученные данные, и посылает управляющий сигнал на радиаторный привод.
привод в свою очередь открывает либо закрывает клапан радиатора отопления. [7,с.6]
На схеме управления отоплением представлен необходимый комплект оборудования для установки системы Siemens Synco living.
Схема управления отоплением
Составляющие:
- Центральный модуль QAX9
- Радиаторный привод SSA955
- Радио-частотный адаптер KRF96
- Метеодатчик QAC910
- Датчик протечек QFP910
Стоимость данного комплекта составляет 109435 рублей по состоянию на ноябрь 2015 года.
Можно изобразить графически режимы энергопотребления в рабочие дни в «Умном» доме, учитывая отсутствие жильцов в дневное время суток и нагрев помещений к их приходу и пребыванию в квартире.
Из этого графика можно заметить, что при использовании автоматически регулируемой системы отопления, можно получить существенную экономию энергоресурсов, а именно 15 %.
Произведем расчет платы за отопление при автономной системе теплоснабжения (рис.1) с помощью калькулятора коммунальных платежей для граждан Российской Федерации находящегося в сети интернет в свободном пользовании.
Рис. 1
Расчет платы за отопление при автономной системе теплоснабжения
Норматив количества теплоты в час:
Гкал /м2в час;
30,4-среднегодовое количество дней месяца
Для расчета потребности теплоэнергии на отопление по году нам необходимы:
температура внутренняя в помещение
температура расчетная на отопление
(для г. Санкт-Петербург) согласно [8, с.6]
среднемесячная температура наружного воздуха для г.Санкт-Петербург, согласно [8].
Где -количество дней в месяце. [9, с.6]
Рассчитаем кол-во потребности в тепле для месяца январь:
Далее по месяцем расчет аналогичен. Сведем результаты расчетов в табл.1.
Количество ежедневных отопительный часов в мае и сентябре меньше, согласно с началом и концом отопительного сезона для г.Санкт-Петербург [8, с.6].
Таблица 1
Ежемесячное количество потребления тепла
|
Месяц |
Количество тепла на отопление, Qмес, Гкал |
|
январь |
1,65 |
|
февраль |
5,44 |
|
март |
4,85 |
|
апрель |
1,49 |
|
май |
0,34 |
|
июнь |
|
|
июль |
|
|
август |
|
|
сентябрь |
0,17 |
|
октябрь |
0,98 |
|
ноябрь |
1,24 |
|
декабрь |
1,55 |
|
По году |
17,71 |
Таким образом, по нашему тарифу годовая плата составит:
Исходя из приведенных выше расчетов можно сделать вывод:
Годовая плата за отопление квартиры 100 м2 с установленной системой составит:
=26210 руб.
Годовая плата за отопление квартиры 100 м2 без установленной системы составит:
Экономия составит:
Зная стоимость данной системы, можем сделать вывод –через какой срок она окупится:
Результаты. В работе был оценен срок окупаемости автоматизированной системы отопления, он составляет 27,8 лет,
Выводы. Делая выводы о преимуществах и недостатках системы «умного» отопления, можно сказать: система действительно экономит материальные средства на отопление приблизительно на 15 процентов; позволяет экономить энергетические ресурсы; создает благоприятный климат в квартире; дает возможность самому регулировать количество тепла; реагирует на изменения погодных условий окружающей среды, но установка системы нерентабельна при наличии центрального отопления в многоквартирном здании. Срок окупаемости системы очень большой, что делает установку данной системы экономически невыгодной в условиях многоквартирной жилой застройки.
Литература:
- Долгопятов В. Основные отличия между «интеллектуальным зданием» и «умным домом». Безопасность и строительство (на укр. языке). — 2008. — № 7(11).
- В. А. Максименко, Р. В. Вроблевский. Мировые тенденции и перспективы развития строительства интеллектуальных зданий в России. Статья в журнале «АВОК». Издательство: АВОК-ПРЕССМосква. Год: 2015. Номер: 6.
- Ю. А. Табунщиков. Интеллектуальные здания. Статья в журнале “АВОК” Издательство: АВОК-ПРЕССМосква. Год: 2001. Номер: 3.
- Интернет-ресурс http://www.topclimat.ru/brands/otoplenie
- Интернет-ресурс http://leondom.ru/stati/70-klassifikatsiya-chastnykh-domov-po-energoeffektivnosti
- Хожиева М. С., Азимова Д. Ю. Бухарский политехнический колледж, Узбекистан. Исследование методов автоматического управления умным домом. Источник: Инновации в строительстве глазами молодых специалистов. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор Гладышкин А. О. Курск, 2014. Издательство: Закрытое акционерное общество «Университетская книга». Тип: статья в сборнике трудов конференции. Год издания: 2014. Страницы:314–317.
- Интернет-ресурс http://www.siemens.com.
- СНиП 23–01–99 «Строительная климатология»
- Статья «Расчет потребности тепла» http://teplosniks.ru/teplosnabzhenie/raschet-potrebnosti-tepla.html (21.11.2015 15:45)
