водоснабжение энергосбережение энергоэффективность

Как сделать работу насосов более эффективной с точки зрения энергопотребления

По мере развития рыночных отношений, непременно возникает необходимость более эффективного распределения ресурсов, в число которых входит и электроэнергия. Тут важно всё: и уровень организации производства, и производственная база, и уровень подготовки кадров. Все эти условия вкупе позволяют снижать энергоёмкость любой продукции, не теряя при этом её качества и объёмов.

Одной из главных задач является энергосбережение в системах водоснабжения, ведь насосы и многие виды другого оборудования работают на электричестве. С помощью видео в этой статье разберёмся, как сегодня решается эта проблема.

Библиографическое описание

При обследовании систем на энергопотери следует уделять максимальное внимание изучению работы главных агрегатов, перекачивающих сточные воды. Главная цель состоит в установке экономичных режимов работы насосов. Экономичная работа установок устанавливается, в основном, соотношением режимов работы насосов и сетей труб, по которым канализационные воды проходят к очистным сооружениям. В течении энергообследования сточных насосных станций, следует рассматривать общую работу насосных агрегатов и трубопроводов канализации. Для насосных агрегатов следует брать во внимание наличие резервуаров требуемого объема. Правильно расположенное в рельефе и нужное количество резервуаров нужного объема позволяет насосным агрегатам работать эффективно, равномерно и экономично. При нахождении норм расходования энергии на прокачку необходимо учесть рельеф исследуемой местности. Удельный расход энергии насосного агрегата, подающего воду на более высокие отметки, как правило, выше, чем у агрегата, качающего воду на более низкие высоты.

При исследовании сооружений канализации, должны производиться подобные методы обследования. Крупнейшими потребителями электричества в канализационных сооружениях являются воздуходувные установки. На крупных станциях численность воздуходувных установок может достигать от 10 до 12 штук. Экономная работа агрегатов обеспечивается, в первую очередь, максимально эффективной работой аэрации сточной жидкости. Качеством воздуховодов и грамотным выбором аэраторов. Обследование установок водоотведения на предмет энергоэффективности обязано иметь в себе довольно глубокий анализ главных технологических процессов очищения и транспортировки воды. Наиболее важным параметром эффективности работ канализационных сетей является потребление электричества. Продуманы и предусмотрены несколько методов вычисления планируемых затрат электричества. Один из этих методов основывается на точных технических расчетах и называется расчетным методом. Следующий основывается на удельных величинах расхода электроэнергии и называется нормативным. Берутся расходы электроэнергии каждого режима работы каждой насосной установки и суммируются друг с другом, таким образом находится годовая потребность в электричестве (кВтч/год). КПД агрегата берется по паспортным значениям. Расчет также может производиться с использованием фактически замеренных характеристик установок. При вводе в эксплуатацию насосной установки величину производительности установки и максимального давления берут по проекту, исходя из режимов работы с минимальной, средней и максимальной подачей.

Для того, чтобы получить выборку данных, следует использовать журнал эксплуатации установок с записью подачи и напора стоков за 24 суток каждый час. К примеру, первое и пятнадцатое число каждого месяца. И за 12 суток для установок первого подъема. Во время расчета сумм расходов электроэнергии насосными установками каждой станции, следуют условиям равенства общей подачи воды станции и установок за год. Совокупная подача (по расчету) насосных установок 2 и 1 подъёмов, должны равняться расчетной подаче в сеть за год. Для того, чтобы определить расходы электроэнергии на прокачку и очищение канализационных вод нормативным методом, суммируют расходы электроэнергии, которая потребляется всеми насосами и сооружениями по очистке сетей водоснабжения и водоотведения комплекса. В вычислениях учитывают расходы электроэнергии. Удельные и годовые.

Удельный расход электроэнергии на перекачку канализационных вод.

Полный напор, м

Удельный расход электроэнергии, кВт ч. м3

Насосные установки
водоснабжения

Насосные установки
водоотведения

10

39

44

20

76

83

30

113

124

40

150

167

50

187

211

60

224

257

70

260

304

80

297

353

90

334

404

100

370

120

444

140

516

160

589

180

662

200

734

300

1094

При условии существования частотного преобразователя на станции, к показанию удельного расхода электроэнергии следует применять коэффициент 0. Также при выявлении промежуточных показаний полного напора, следует определять значение удельных расходов электроэнергии с помощью интерполирования.

Затраты на эксплуатацию систем водоснабжения и водоотведения и круглосуточную поставку этих двух услуг жителям являются самыми дорогостоящими после систем отопления. Эти системы каждый год поставляют каждому гражданину более чем 100 кубометров воды. Потребляют до 40 % энергии тепла для получения горячего водоснабжения. И до 5 % электричества на переброс и подъём воды. За весь общий срок службы многоквартирного дома, общие затраты на потребление горячего, холодного водоснабжения и канализацию превышают стоимость нормативной жилплощади на одного жителя на 40 %.

Расход электроэнергии на работу вспомогательного оборудования насосных агрегатов

Наименованиепоказателя

Производительность насосной станции, тыс. м3/сут. До 5

6–25

26–50

51–100

101–200

Свыше 300

Расходэлектрической энергии, тыс. кВтч. в год

5

47

90

185

310

400

Дополнительный расход электрической энергии при наличии на станции перекачки сточных вод следующего оборудования:

вентиляция, тыс. кВтч. в год

2

6

10

15

20

25

Механические грабли, кВт ч. /1000 куб. м

22,5

дробилка, кВтч. /1000 м3

31,5

Изнашивание подобных систем составляет от 40 до 80 % и является основной причиной потерь воды и электричества. По официальным данным, потери в сетях водоснабжения составляют от 22 до 24 %, что намного превышает потери в других областях ЖКХ. Среднее удельное водопотребление на одного человека 320 дм3/чел. сут. более, чем в два раза превышает потребление в европейских странах 120–150 дм3/чел. сут. Исследование схемы водопотребления показывает, что в основном водопотребление происходит в процессе использования водопотребителями во внутренних трубопроводах строений. Протечки, потери воды, утечки через разгерметезированные трубы, слив воды, не удовлетворяющей нормам запаха и цвета, являются основной частью поступающей воды. В схеме потребления тепла в горячем трубопроводе выделяются большие потери теплоэнергии вследствие нерационального расхода горячей воды. И вследствие отсутствия интереса пользователей к её правильному и эффективному использованию. Существуют нормы водопотребления, основанные на исследованиях российских и иностранных исследований в размерах от 50 до 120 дм3/чел. сут. Но при всем этом учитываются также и потери воды, вследствие чего величина принимается в размере 140 дм3/чел. сут.

Ресурсосбережение в системах водоснабжения и канализации можно обеспечить экономическими, техническими и организационными мероприятиями.

К техническим можно отнести мониторинг водопотребителей, установку приборов учёта, автоматизацию управления техническими параметрами систем, многооборотное водопользование, снижение гидравлического сопротивления труб, использование местных водонагревателей, эффективную теплоизоляцию и установку счетчиков тепловой энергии.

В свою очередь к организационным мероприятиям можно отнести повышение ценностного статуса воды, публичность информации об утечках, создание в обществе негативного отношения к водозагрязнителям, а также обучение широких слоев населения рациональному водопользованию.

К экономическим мероприятиям можно отнести дифференциацию тарифов по качеству и количеству воды, оплату по фактическому водопотреблению и стимулирование многооборотного водопотребления.

Для того, чтобы ускорить процесс сбережения энергии и ресурсов, следует изменить социальное отношение к воде с помощью экономических нормативов, учитывающих влияние воды на здоровье населения и состояние природных объектов.

Методические рекомендации по определению потребности в электрической энергии на технологические нужды в сфере водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод, 2007. — М. : Центр муниципальной экономики и права.

Методика по разработке удельных нормативов водопотребления и водоотведения для производственных объектов ОАО «АК «Транснефть», РД 153–39. 4 090 01.

Указ Президента РФ от 4. 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».

Федеральный закон № 261 ФЗ от 23 ноября 2009 года «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Закон РФ № 384 ФЗ от 30 декабря 2009 года «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Приказ Министерства регионального развития от 28 мая 2010г. № 262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений».

Постановление Правительства Российской Федерации от 23 мая 2006 г. № 307 г. Москва «О порядке предоставления коммунальных услуг»

Основные термины (генерируются автоматически): расход электроэнергии, вод, удельный расход электроэнергии, установка, гидравлическое сопротивление труб, горячая вода, насосная установка, полный напор, РФ, техническое обеспечение.

В данной статье рассматривается вопрос энергосбережения в зданиях. Изучены нормативно-правовые документы в области энергосбережения в строительстве. Рассмотрены мероприятия организационного характера по повышению энергоэффективности. Даны рекомендации по снижению теплопотерь в доме.

Ключевые слова:

энергоэффективность, энергосбережение, здания, мероприятия, теплопотери, технологии.

В последнее время тема энергоэффективности в зданиях рассматривается на уровне международной и государственной политики. Ежедневно обсуждаются вопросы об ограниченности природных ресурсов, изменениях в климате и прочих проблемах. Рациональное использование энергоресурсов можно достигнуть только путем комплексного применения передовых энергосберегающих технологий и внедрения мер организационного характера, направленных на энергосбережение. Постоянный рост цен и тарифов на энергоресурсы прямым образом отражается в производственном процессе любого предприятия. Решение данной проблемы видится в одном — необходимость экономить энергию и проводить мероприятия, способствующие этому. Требуется комплексный подход, учитывающий, что уровень энергетической эффективности здания зависит от архитектурно-планировочных решений, компоновки здания, особенностей природно-климатических воздействий, режима работы систем отопления и кондиционирования, уровня автоматизации систем поддержания микроклимата.

В настоящее время теплотехнические нормы требуют существенного увеличения уровня теплозащиты проектируемых и реконструируемых зданий. Оптимизация использования топливно-энергетических ресурсов обеспечивается введением в действие комплекса взаимосвязанных законодательных актов и нормативно-технических документов, нацеленных на достижение экономической эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.

В качестве показателя энергоэффективности принимается абсолютная или удельная величина потребления, или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, которая устанавливается государственными стандартами и может в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» уточняться применительно к потребностям группы потребителей, например, в стандартах организаций.

Нормативные документы в области энергосбережения в строительстве подразделяются на федеральные нормативные документы, в том числе строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты Российской Федерации в области строительства (ГОСТ), своды правил по проектированию и строительству (СП), и нормативные документы субъектов Российской Федерации — территориальные строительные нормы (ТСН). Преимущественное большинство их устанавливает требования достижения определенных показателей энергоэффективности зданий и сооружений на стадиях проектирования и эксплуатации, таких как удельное потребление энергии на отопление, классификацию зданий и правила оценки по показателям энергоэффективности и т.

Применение энергосберегающих технологий возможна только при наличии комплекса подготовительных мероприятий, который включает в себя законодательно-нормативные документы, механизм экономического стимулирования, методологические и научные разработки, промышленное производство энергоэффективного оборудования.

На практике используется КПД для оценки эффективности действия любой системы. Увеличить КПД, можно за счет сокращения непроизводительных потерь можно что в конечном итоге является основной целью энергосбережения. В Правительстве развернута соответствующая работа по созданию правовой базы в области энергосбережения, реализация конкретных проектов и организация информационной поддержки проводимых мероприятий. Здания, строения, сооружения, должны соответствовать требованиям энергетической эффективности, установленным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти (п. 1 ст. 11 Федерального закона от 23. 2009 No 261-ФЗ).

При разработке энергосберегающих мероприятий необходимо:

1) выявить наиболее существенные потери энергии здания;

2) определить техническую суть предполагаемого усовершенствования принципов получения экономии;

3) рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении;

4) определить состав и стоимость оборудования, необходимого для реализации рекомендаций;

5) оценить общий экономический эффект предполагаемых рекомендаций с учетом вышеперечисленных пунктов.

Применение выже сказанных мероприятий позволят существенно снизить потери энергии.

Существуют три направления энергосбережения.

• осуществления энергосберегающей политики — это рационализация использования топлива и энергии. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12–15 %.
• перестройка структуры экономики и изменением темпов развития отраслей. Экономия ресурсов составит 10–12 % от существующего потребления.
• внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования. Это направление позволит снизить потребность в энергоресурсах на 25–30 %.

Каждые пять лет требования энергетической эффективности пересматриваются (п. 3–4 ст. 11 Федерального закона от 23. 2009 No 261-ФЗ). Важные функции в деле повышения энергоэффективности возложены на субъекты Российской Федерации и муниципальные образования. Все мероприятия, направленные на энергосбережение, носят организационный, правовой, научный, экономический и технический характер.

Перечень мероприятий по повышению энергоэффективности:

– Устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов. Эффект 2–3 %;

– Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;

– Применение теплозащитных штукатурок;

– Уменьшение площади остекления до нормативных значений;

– Остекление балконов и лоджий. Эффект 10–12 %;

– Установка современных окон с многокамерными стеклопакетами;

– Применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство. Эффект 4–5 %;

– Установка проветривателей и применение микровентиляции;

– Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;

– Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40 %;

– Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;

– Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах.

– Замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;

– Установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;

– применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);

– Реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;

– Установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления. Эффект 1–3 %;

– Применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);

– Применение контроллеров в управлении работой теплопункта;

– Применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;

– Сезонная промывка отопительной системы;

– Установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;

– Дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;

– Дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;

– Дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);

– Дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;

– Использование неметаллических трубопроводов;

– Теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;

– Переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления.

– Применение автоматических гравитационных систем вентиляции;

– Установка проветривателей в помещениях и на окнах;

– Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи;

– Исключение сквозняков в помещениях;

– Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты;

– Применение контроллеров в управлении вентсистем.

– Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла;

– Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха;

– Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха;

– Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию.

– Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;

– Установка квартирных счетчиков расхода воды;

– установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;

– Установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);

– Теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);

– подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т. д);

– Установка экономичных душевых сеток;

– Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;

– Установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;

– Установка двухсекционных раковин;

– Установка двухрежимных смывных бачков;

– Использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды.

– Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;

– Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;

– Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;

– Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;

– установка компенсаторов реактивной мощности;

– применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;

– пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++.

– Использование солнечных батарей для освещения здания

– Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления;

– Применение програмируемого отопления в квартирах;

– Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением;

– Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

Регулярное информирование жителей о состоянии энергосбережения на обслуживание общедомового имущества.

Несмотря на профилактические мероприятия по энергосбережению, причин потери тепла в доме несколько, и каждая из них может быть если не полностью устранена, то хотя бы частично устранена. Также основными причинами теплопотери дома являются следующие факторы:

• проводимость. Поскольку дом построен на холодной земле, то вследствие теплопроводности тепловые потоки уходят в почву;
• конвекция. При включенном отоплении стены и крыша изнутри становятся теплыми. В результате действия теплопроводности тепло перемещается и на наружную сторону стен и крыши. При этом окружающая их атмосфера, будучи более холодной, нагревается за счет них и отбирает часть тепла, унося его вверх.

Теплопроводность стройматериалов и разница между температурами в доме и на улице — два главных фактора, влияющих на потери домом тепла. При этом основные потери тепла происходят через ограждающие конструкции дома: на долю стен приходится 35 % теплопотерь, на крышу — 25 %, через подвальное перекрытие и всевозможные щели — по 15 %, через окна — 10 %. Определенная часть тепла может выносить из дома вентиляционная система. Чтобы уменьшить теплопотери дома, надо сделать теплоизоляцию стен и окон, утеплить крыши и подвал, возвести мансарду, применить теплоизоляционные материалы.

Таким образом, можно сказать, что энергоэффективность достигается за счет последовательного проведения энергообследований зданий, реализации выбранных энергосберегающих мероприятий, оценки достигнутых эффектов.

• Ананьев А. И. Комплексный подход к созданию энергоэкономичных отапливаемых зданий. Сб. докл. 5 научно-практической конференции «Проблемы строительной теплофизики, систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях» Москва, 2000. 59–69с.
• Александровский C. B. Прикладные методы теории тепелопроводности и влагопроводности бетона.-М.: Компания Спутник,2001.-186 с.
• Федоров С. Н. функции Приоритетные проектирования направления анализ для поле повышения трудовых энергоэффективности классификатор зданий / С.Н. чебышева Федоров — nachal Энергосбережение, 2008. — No5. — с.23–25.
• Филиппов А. М. вместе Класс муниципальная энергоэффективности основе жилых удовлетворяющие зданий: поршнева теория и занятий практика / А. М. министерства Филиппов // классификатор Энергосбережение. — 2011. — N 4. — С. 23–28
• № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г. — М: 2009.
• ПриказNo 98/пр от 15.05.2017 об утверждении примерных форм перечня мероприятий по энергосбережению в МКД.

Основные термины (генерируются автоматически): Дополнительное отопление, показатель энергоэффективности, Российская Федерация, Установка, энергетическая эффективность, мероприятие, область энергосбережения, организационный характер, отопительная система, подвальное помещение.

А что в сфере ЖКХ?

Другой альтернативы, кроме как произвести энергосберегающие мероприятия, в водоснабжении и теплоснабжении, не существует.

Перечень мер, если говорить о сфере ЖКХ, будет примерно таким:

• Сокращение затрат на снабжение электроэнергией и подачу (отвод) воды;
• Оптимизация систем электроснабжения и сокращение потребления энергии;
• В связи с непроизводительностью ручного труда, численность персонала придётся сокращать;
• Управление объектами технологического назначения должно быть оптимальным и оперативным;
• Благодаря внедрению энергосберегающих технологий, будет повышаться КПД используемого в водоснабжении оборудования.

Всё начинается с аудита

Чтобы реализовать любые мероприятия, необходимо сначала произвести аудит не только энергосистемы, но и всего водного хозяйства. Затем, по результатам аудита составляется программа на доработку старой, или создание новой системы управления объектами и сетями – а особенно, системы сбора данных.

Программа оптимизации должна содержать предложения по изменениям в инженерной системе, обоснованием которым послужит сравнение новых нормативов потребления энергии со старыми.

К ней прилагается:

• Перечень необходимого для оснащения оборудования;
• ТЗ на проектирование всех предложенных инновационных объектов;
• Экономическое обоснование с расчётом сроков окупаемости.

Частотные преобразователи значительно снижают расход электроэнергии

Внедрение проекта начинается с корректировки напорных характеристик насосов; изменения геометрии трубопроводов по результатам гидравлических расчётов; установки частотных преобразователей, регулируемых, и управляющихся автоматически; а так же внедрения более совершенных по конструкции и точности приборов учёта. После того, как объект будет переоснащён, путём фиксации данных и точного учёта необходимо подтвердить срок, в течение которого окупятся затраты.

При этом должны быть установлены такие факты:

• Снижение потребления воды и электроэнергии;
• Уменьшение стоимости ремонтных работ по насосам и электродвигателям;
• Проблем, вязанным с отказами двигателей, должно быть меньше;
• В целом уменьшается аварийность в сетях, и увеличиваются сроки между ремонтами оборудования.

В завершение, энергосберегающее водоснабжение требует корректировки условий эксплуатации и введения новых регламентов, после чего должен начинаться процесс окупаемости инвестиций.

Применение энергоэффективных технологий для предприятий ВКХ

Самбурский, руководитель проектов РАВВ

Рис. Федеральные законы, имеющие отношение к деятельности предприятия ВКХ в части энергоэффективности

Отраслевым законом для водоснабжения и водоотведения (Федеральный закон от 07. 2011 № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении») введены показатели надежности, качества, энергетической эффективности объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения (далее — целевые показатели), которые применяются для контроля за исполнением обязательств концессионера, арендатора и организации, осуществляющих горячее водоснабжение, холодное водоснабжение и (или) водоотведение, по реализации инвестиционной программы, производственной программы, в целях регулирования тарифов и исполнения иных обязательств.

Рис. Схема целевых показателей

В качестве подзаконного акта Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ совместно с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти выпущен приказ № 162/пр от 04 апреля 2014 года, утверждающий перечень целевых показателей, согласно которому к показателям надежности, качества, энергетической эффективности объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения относятся:

а) показатели качества воды (в отношении питьевой воды и горячей воды);

б) показатели надежности и бесперебойности водоснабжения и водоотведения;

в) показатели очистки сточных вод;

г) показатели эффективности использования ресурсов, в том числе уровень потерь воды (тепловой энергии в составе горячей воды).

Очевидно, что позиции, связанные с эффективностью использования ресурсов (рис. 3), в наибольшей степени имеют отражение при формировании программ энергосбережения.

Рис. Направления энерго- и ресурсосбережения для предприятия ВКХ

Рис. Основные направления энергоэффективности ВКХ

Известные решения для ВКХ, отвечающие критериям энергоэффективности и обладающие типовым сроком окупаемости, — это применение частотно-регулируемых приводов (ЧРП), оптимизация работы насосных и компрессорных станций, совершенствование теплоизоляции (рис.

Рис. Типовые решения для ВКХ

Учитывая то, что в настоящее время набирает силу новый подход, согласно которому очистка сточных вод — это процесс утилизации составляющих ее химических веществ и элементов, имеющих энергетическую, удобрительную и др. ценность, а также тепловой энергии сточных вод, ассоциация внимательно следит за проектами в данном направлении. Надо отметить, что в настоящий момент имеются реализованные проекты, где достижение энергетической самообеспеченности очистных сооружений без дополнительных источников энергии является реальным фактом — уже в 2004 году сооружения г. Штрасс (Австрия) достигли 108% энергообеспеченности. Однако подобные проекты становятся жизнеспособными только при стимулирующем законодательстве, т. соответствующей государственной поддержке.

Рис. Пример современной технологической схемы со сбраживанием осадка (для КОС, принимающих 100 тыс. м³/сут. ), автор проекта Д. Данилович, РАВВ

Рис. Пример формирования процессов энергосбережения при использовании управляемых воздуходувок по сравнению с нерегулируемыми воздуходувками в условиях неравномерности изменения технологических нагрузок (авторы проекта — В. Баженов,, А. Эпов, ЗАО «Водоснабжение и водоотведение», И. Баженов, МГТУ им. Баумана)

Рис. Иллюстрация подбора места расположения и диаметров регуляторов на сетях водопровода г. Тюмени. Произошло снижение избыточного давления в сети при обеспечении всех потребителей услугой в полном объеме (Д. Бычков, ООО «ТЮМЕНЬ ВОДОКАНАЛ»)

Рис. Пример энергообеспечения для очистных сооружений: а — баланс энергии на сооружениях, выраженный в ХПК; б — динамика распределение потребления энергии на сооружениях (авторы проекта — А. Ванюшина, ЗАО «Экополимер-М», B. Wett  ARAconsult GmbH, Innsbruck, Austria, M. Hell Deputy Plant  Manager, Head of Laboratory, AIZ, Strass i. , Austria)

В качестве инструмента, позволяющего инициировать энергоэффективные проекты, РАВВ рекомендует обязательное использования при закупках оборудования критерия «совокупная стоимость использования — LCC». Совокупная стоимость пользования является универсальным и проверенным методом сравнения любой техники, и мы полагаем, что данный метод следует сделать обязательным в России. РАВВ настоятельно рекомендует для предприятий ВКХ вносить в конкурсную документацию при реализации большинства контрактов (энергосервис, поставка, «под ключ» и т. ) пункт о необходимости предоставления расчета величины совокупной стоимости владения, согласно формуле:

LCC = Cic + Ce + Cm + Cin + Co + Cenv + Cd,

где Cin — стоимость монтажа и пусконаладки; Co — заработная плата обслуживающего персонала; Сenv — затраты на защиту окружающей среды; Cd — затраты на утилизацию; Cm — затраты на ремонт и техобслуживание; Cic — начальная или капитальная стоимость; Ce — затраты на электроэнергию.

На рис. 10 представлена совокупная стоимость по регулируемым воздуходувкам за срок службы 25 лет (тариф 2,4 руб. за 1 кВтч), а на рис. 11 — сравнение 2-расчетных методик: 1 — в привычной форме (без учета инфляции и дисконта), 2 — с использованием механизма регулирования затрат во времени.

Рис. Структура совокупной стоимости затрат по воздуходувке

Рис. Расчет LLC по воздуходувкам (С. Березин, ЗАО «Водоснабжение и водоотведение»)

С точки зрения инвестиций при выборе технологического решения по системам аэрации аэротенков сооружений биологической очистки важным вопросом является выбор способа регулирования воздуходувки

Если рассматривать потенциал внедрения энергоэффективных решений, то надо исходить из возможностей отдельно взятого предприятия ВКХ. Объективно, текущая ситуация мало способствует внедрению энергоэффективных решений. Судите сами: экономика предприятий ВКХ часто убыточна (рис. 12). При этом мероприятия по энергоэффективности часто сопряжены с серьезными капитальными затратами. В этой связи для предприятий ВКХ часто бывает невыгодной реализация программ энергоэффективности, т. при этом финансовые показатели могут демонстрировать большую убыточность (рис. 13 а, б).

Рис. Данные по убыточности предприятий ВКХ

а) схема в отсутствии серьезной модернизации

б) схема с учетом внедрения современного оборудования

Рис. Ограничения при принятии решений о модернизации

Другие проблемы, тормозящие развитие и применение энергоэффективного оборудования, во многом связаны со следующими проблемами: возможности модернизации предприятия ВКХ решает через тарифную политику. С одной стороны, рост доли электроэнергии в себестоимости услуг предприятий ВКХ опережает рост тарифов, формируя, казалось бы, положительную мотивацию в части энергоэффективности (рис. 14). Однако оплата электроэнергии предприятиями ВКХ производится авансовым методом, а сами предприятия ВКХ получают средства по факту потребленной услуги, что порождает кассовые разрывы у предприятий ВКХ. Срок окупаемости энергоэффективных проектов — более 5 лет. Дополнительным сдерживающим фактором служит низкая фондоотдача ВКХ по сравнению с электроэнергией и теплоснабжением.

Рис. Некоторые проблемы, мешающие развивать энергоэффективные проекты

Опыт работы предприятий ВКХ позволяет предположить необходимые мероприятия того, чтобы энергоэффективные проекты не становились формальностью. Полагаем, что минимальные программы государственной поддержки должны включать:

• налоговые послабления для мероприятий по модернизации оборудования;
• изменения механизмов финансирования региональных программ по модернизации коммунальной инфраструктуры, на возвратной (до 30 лет) и платной основе (под 3% годовых);
• государственно-частное кредитование проектов по исполнению норм санитарно-эпидемиологического и экологического законодательства на длительные сроки в рамках концессионных соглашений.

Учитывая вышеприведенные данные, а также непредсказуемости экономических условий, приходится констатировать, что в настоящий момент без внешней (государственной) поддержки реализовывать серьезные мероприятия по энергоэффективности предприятиям ВКХ весьма проблематично.

• Федеральный закон от 07.12.2011 № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении».
• Приказ Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 04 апреля 2014 г. № 162/пр.
• Федеральный закон РФ от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
• НДТ Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. ISSN 2409-0530. Выпуски 1, 3, 4 — 2014 г.

Как совершенствуют системы энергоснабжения

Основные потери, относящиеся к системам водоснабжения как таковым, которые колеблются между четвертью и половиной общего объёма – это, конечно вода. Связано это с плохим состоянием сетей. То же самое можно сказать и о схемах электрических, которые из-за своего несовершенства регулярно теряют электроэнергию.

Основные направления

Чтобы улучшить ситуацию в целом, разрабатываются мероприятия, направленные на усовершенствование систем снабжения водными и электрическими ресурсами.

• Централизация систем – это хорошо, но она приводит к повышению расхода электричества. Поэтому, чтобы электроснабжение при водоснабжении не сделать убыточным, ставится задача определения степени целесообразности централизации, и её оптимизации.
• Чтобы снизить себестоимость энергии в плане её потребления, должно совершенствоваться оборудование, а так же разрабатываться более экономные схемы его подключения.
• Очень важно внедрять новые оптимальные способы регулирования систем подачи или отведения воды. В некоторых случаях оказывается, что ручные даже более эффективны, чем автоматические. Особое внимание нужно уделить регулировочной арматуре.
• И, конечно же, необходима качественная организация многоуровневых систем учёта ресурса и контроля его расхода. При этом учёт может производиться как отдельно взятым предприятием, так и автономно.

Приборы учёта – всему голова

На заметку: Какие бы современные энергосберегающие технологии при водоснабжении не применялись, оценить их эффективность без нормального учёта попросту невозможно. Поэтому главной задачей является повсеместная установка счётчиков. Любой человек, зная, что при утечке воды он теряет деньги, станет лучше следить за состоянием сети и более рационально расходовать ресурс.

Как улучшить ситуацию в горячем водоснабжении

Для того чтобы повысить эффективность теплоэнергоресурсов и в полной мере реализовать энергосбережение в горячем водоснабжении, нужно:

• Децентрализовать системы, снабжаемые от котельных с малой мощностью;
• Заменить в котельных оборудование на более современное, повысив тем самым эффективность их работы;
• В системах водоподготовки необходимо внедрять безреагентные установки;
• Перевести котельные на более дешёвые виды топлива, желательно местные;
• Чтобы обеспечить энергосбережение в системах горячего водоснабжения, требуется установить в котельных оборудование, генерирующее энергию;
• Организовывать комплексную диспетчирезацию всех объектов и связывающих их сетей, по-максимуму автоматизировать их работу;
• Полное оснащение всех зданий и домов, в том числе и квартир, приборами учёта.

Что даст программа энергосбережения

Кроме постоянно повышающейся цены на энергоносители, на возрастающую стоимость и неудовлетворительное качество услуг, влияет и техническое состояние систем в целом. Ведь затраты, связанные с потерями ресурсов, так или иначе ложатся на плечи потребителя.

На фото показано то, за что в конечном итоге платит потребитель

Их элементарно включают в стоимость тарифов, а люди хотят платить только за то, что действительно использовали. Чтобы этого достичь, необходимо динамично развивать энергосбережение в системах водоснабжения, а так же создать мощный комплекс финансовых, материально-технических и интеллектуальных ресурсов.

Создавая программы эффективного энергосбережения, можно обеспечить решение таких задач:

• Повышение энергоэффективности не только в сфере ЖКХ, но и в других отраслях;
• Снижение тарифов на воду, что будет способствовать как росту производства в промышленности, так и поможет решить некоторые социальные проблемы;
• Снижение тарифов на электроэнергию, способствующих снижению расходов на содержание жилищно-коммунального хозяйства в целом;

При этом объекты, ориентированные на сбережение электроэнергии, станут привлекательными для инвестирования.