Исследование целесообразности использования автономных систем теплоснабжения на Севере

Подбор наиболее эффективных и целесообразных систем теплоснабжения среди централизованных, децентрализованных или другими словами – местных, а также автономных систем осуществляется и по сей день. Каждая отопительная система имеет свою область применения, зависящую в особенности от специфических условий климата России. Особенно актуален сейчас вопрос выбора отопительной системы в связи с государственным стимулированием развития малоэтажного строительства в РФ.

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты требуемого качества. Теплоснабжение населенных пунктов имеет важное значение для жизнедеятельности человека особенно в условиях холодного климата Республики Саха (Якутия).

Развитие систем теплоснабжения в РС (Я) может быть достигнута за счет повышения надежности и эффективности централизованных систем при одновременном широком применении автономных систем теплоснабжения. Она включает: создание автономных источников генерации теплоты; снижение потерь при доставке теплоты потребителю; повышение КПД действующего котельного оборудования.

Рынок строительных материалов и оборудования растет с каждым годом. Одной из весомых статей затрат при строительстве индивидуального дома является теплотехническое оборудование. Параллельно с этим приходится наблюдать неуклонное возрастание цен на энергоносители вообще и на природный газ в частности. Это заставляет владельцев жилья уделять все больше внимания эффективности отопления своих домов и стараться всячески уменьшить расход топлива как во вновь строящихся, так и в уже существующих системах отопления.

Применение автономных отопительных систем наиболее эффективно в малоэтажном загородном строительстве, данная система заключается в том, что каждое строение имеет свою собственную систему генерации и подачи тепла. Последнее время автономное отопление все чаще используется в поквартирном отоплении. Обе отопительные системы имеют свои преимущества и недостатки, свои области применения, однако технологический уровень практически один. В итоге качество оборудования и его техническое совершенство во многом определяет основные критерии системы: эффективность, надежность и безопасность.

• Эффективность автономной системы определяется выбором наиболее подходящего котельного оборудования; определением расчетной мощности теплогенератора в зависимости от климатических условий и теплотехнических характеристик отапливаемого помещения; от стоимостных показателей оборудования; проектно-монтажных работ отопительной системы и самой эксплуатации автономной системы теплоснабжения.

• Максимальная конструктивная простота котельного оборудования во многом определяет ее надежность, т.е. увеличивается вероятность безотказной работы. А отсутствие длинных тепловых сетей значительно повышает надежность системы при правильной эксплуатации.

• Автоматизированные средства регулирования и управления процессами функционирования автономной системы определяют ее безопасность во время эксплуатации, которые прогнозируют и предотвращают возможные аварийные ситуации.

При проектировании здания энергоэффективность достигается за счет теплозащиты сооружаемого здания, объемно-планировочных решений здания, выбора тех или иных систем теплоснабжения и способов регулирования и автоматизации. Требуемая энергоэффективность может быть достигнута за счет баланса уровня теплозащиты, объемно планировочных решений и эффективности самой системы теплоснабжения.

В качестве главного потребительского требования с общегосударственной (или региональной) точки зрения необходимо установить нормативы по удельному расходу энергии на отопление зданий за отопительный период в местах первичного потребления топливных ресурсов (например, по расходу газа в котельных). Таким образом, при нахождении уровня теплозащиты рассматривается вся цепочка от первичного преобразования топлива в тепловую энергию, теплопотери при транспортировке теплоты потребителю и преобразование ее в низко потенциальные параметры в тепловых пунктах и эффективности систем отопления.

ИФТПС ЯФ СО РАН СССР в 1987 г. была разработана «Нормирование расхода теплоты и топлива на отопление и горячее водоснабжение зданий в Якутской АССР».[1]. Нормы 1987 года были разработаны, с целью уточнения и совершенствования норм расхода топлива на отопление жилых и общественных зданий в Якутской АССР.

Но в связи с климатическими условиями Крайнего Севера эти нормы были скорректированы с учетом произошедших изменений в структуре жилищно-коммунального сектора и перехода страны от планового ведения хозяйствования к рыночным взаимоотношениям между производителями и потребителями теплоты и на основании положений Федерального Закона РФ «Об энергосбережении» и Закона РС (Я) «Об энергосбережении и эффективности использования энергии». В них отражены требования по уровню теплозащиты зданий и контроля за ее качеством.

Что касается учета эффективности систем теплоснабжения, энергетическая эффективность системы теплоснабжения здания формируется показателями эффективности добычи, транспортировки, сжигания топлива, распределения и регулирования тепловой энергии.

Практически повсеместно в России применяется нормативная система оплаты жителями тепловой энергии. Это относится как к отоплению, так и горячему водоснабжению.

Муниципалитеты совместно с представительными органами власти устанавливают единые нормативы по отоплению, поэтому потребитель приходиться оплачивать услуги по отоплению без связи с объемом реально потребленного тепла.

В этой ситуации единственным способом «обратной связи» для потребителя по качеству отопления являются жалобы в жилищно-эксплуатационные предприятия. Единые, уравнительные платежи полностью устраняют какие-либо стимулы к энергосбережению, не говоря уже о поощрении инвестиций в модернизацию зданий и систем отопления с целью повышения энергоэффективности.

В качестве основы для выставления счетов чаще всего используется расчетное значение, так как «ближайший» теплосчетчик находится в лучшем случае на центральном тепловом пункте, обслуживающем группу зданий централизованного теплоснабжения, или источнике теплоснабжения. Иногда в качестве исходного прибора, определяющего количество отпущенного (потребленного) тепла, используется газовый счетчик котельной.

Выходом из сложившейся ситуации может стать установка автономных теплогенераторов для отопления малых застроек, не имеющих возможности подключения к центральному отоплению. Основные преимущества применения автономного теплоснабжения от централизованного теплоснабжения:

1. Основными приборами учета при автономном отоплении являются: счетчик холодной воды, счетчик газа, электросчетчик. За счет этого снижается оплата за отопление и горячее водоснабжение, которая напрямую зависит от кубометров потребленного газа и воды;

2. Потребитель сам заинтересован в экономии газа, воды и энергосбережении дома;

3. За счет высокого коэффициента полезного действия и минимальных потерях при транспортировке тепла, автономное отопление является высокоэкономичным;

4. Повышается уровень комфорта в помещениях. Потребитель получает возможность самостоятельно определять температуру и уровень использования теплоты и горячей воды. При этом снимается проблема перебоев с подачей горячей воды и теплоты по техническим, организационным и сезонным причинам;

5. Снижается стоимость коммунальных услуг за отопление и горячего водоснабжения. За счет резкого снижения потерь в тепловых сетях и бесконечных затрат на их ремонт, уменьшается годовое потребление газа;

6. Удешевляется жилищное строительство, так как отпадает необходимость в дорогостоящих теплосетях, тепловых пунктах, приборах учета;

7. Обеспечивается возможность замены трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в отдельных квартирах при перепланировке или аварийных ситуациях без нарушения режима эксплуатации систем отопления в других квартирах;

8. Как бы ни говорили об экологической вредности таких систем, все равно они вряд ли превысят выбросы систем централизованного отопления, кроме того, полностью исключат такие явления, как парящие зимой газоны, разрытую землю, отходы утеплителей.

Таким образом, технический уровень современного оборудования по выработке, транспорта и распределения теплоты позволяет создавать энергоэффективные автономные системы теплоснабжения в отдаленных, изолированных северных территориях России, где применение автономного теплоисточника становится все более популярной при нестабильном централизованном теплоснабжении.

Сегодня владельцами индивидуальных домов предъявляются все более высокие требования к экономичности систем отопления, их способности обеспечить комфортную температуру в помещениях, удобству в пользовании, поэтому установка автономного теплоисточника обеспечит независимость потребителя от центрального отопления.

Литература:

1. Нормирование расхода тепла и топлива на отопление и горячее водоснабжение зданий в Якутской АССР. – Якутск: Госкомиздат ЯАССР, 1987. – 110 с.

2. Манов Н.А. Управление электроэнергетическими системами – новые технологии и рынок. Сыктывкар, 2004. – 298 с.

3. Хаванов П.А. Автономная система теплоснабжения - альтернатива или шаг назад? AВОК №1/2004.

4. Кара-Мурза С.Г., Телегин С.А. Царь-Холод. –М.: Эксмо, 2004. – 384 с.

5. Материалы IX Международного симпозиума по развитию холодных регионов. Якутск, 1-5 июня 2010. – 276 с.

6. Кузьмин А.Н., Михеева Е.Ю. Малая энергетика Севера Якутии: проблемы и перспективы развития. – Якутск: ЯНЦ СО РАН, 2009. – 160 с.