В.Г. Хромченков, В.А. Рыженков, Ю.В. Яворовский
Московский энергетический институт (технический университет)
АННОТАЦИЯ
В статье обобщены результаты проведенных обследований участков тепловых сетей системы теплоснабжения жилищно-коммунальной сферы с анализом существующего уровня потерь тепловой энергии в тепловых сетях.
1. ВВЕДЕНИЕ
Задачей энергоаудита является:
1) определение источников и причин потерь энергии и нерационального использования энергоресурсов, а также их количественное определение;
2) разработка энергосберегающих мероприятий, выполненная на основании проведенного анализа энергопотребления и технико-экономических расчетов.
На работу системы теплоснабжения ЖКХ страны расходуется более 20 % добываемого топлива. По разным оценкам экономия топлива в данной системе может составить от 30 до 60 %.
Аудит системы теплоснабжения включает в себя аудит источника тепла; аудит транспорта тепла и аудит потребителя тепла. При проведении энергоаудита, необходимо учитывать особенности функционирования каждой из систем.
2. ПОТЕНЦИАЛ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
2.1. Источник тепла
Возможности энергосбережения на источнике весьма ограничены. Даже капитальная модернизация котельной, связанная с заменой старого котельного оборудования на новое, позволит снизить потери топлива (на газовых котельных) на 3-5 % в зависимости от состояния котлов. С учетом возможных схемных и других решений, направленных на энергосбережение, можно на 2-5 % снизить расход тепла на собственные нужды котельной. В итоге максимальная суммарная экономия топлива может составить (как правило) не более 5-10 %. Обычное же значение экономии не превышает 3-5 %, причем чем крупнее котельная, тем меньшую величину относительной экономии можно получить.
2.2. Потребитель тепла
Основные энергосберегающие мероприятия, которые приводят к существенному снижению расхода тепла у промышленных и жилищно-коммунальных потребителей, известны. К ним в первую очередь относятся установка современных автоматизированных ИТП и повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий с установкой современных типов окон с
двойным и тройным остеклением стеклопакетами, что также резко снижает потери тепла с инфильтрацией. Суммарная экономия тепла, связанная только с реализацией этих мероприятий может составить 20-40 % в зависимости от состояния инженерных систем теплоснабжения зданий до модернизации, климатических условий данного региона и т.д.
2.3. Транспорт тепла
Основным мероприятием, связанным со снижением тепловых потерь при транспорте теплоносителя по протяженным трубопроводам является замена старой, пришедшей в негодность, тепловой изоляции на современную новую. Нередким случаем является и отсутствие тепловой изоляции вовсе. В случае неудовлетворительного состояния самих трубопроводов, что характеризуется количеством порывов, приходящихся на 1 км тепловой сети в течение года, целесообразно выполнить их замену. При этом широкое распространение в последние годы получил бесканальный метод прокладки труб с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке.
2.4. Особенности аудита системы теплоснабжения
Система транспорта теплоносителя связывает систему производства и потребления тепла в одно целое. Поэтому несмотря на то, что при проведении энергоаудита задача по определению потерь тепла в каждой из указанных систем решается локально и независимо друг от друга, при расчете физической и финансовой экономии необходимо рассматривать всю систему в целом с учетом взаимного влияния систем друг на друга, что далеко не всегда выполняется.
Два примера. При определении экономии тепла, в физических единицах, например? у потребителя, в результате предложенных в процессе энергоаудита энергосберегающих мероприятий, экономию финансовых средств и, как результат, сокращение срока окупаемости, очень часто определяют по стоимости тепла. Это правильно только в случае покупного тепла от внешнего источника. Как правило, котельные входят в состав МУП ЖКХ. В этом случае экономическая эффективность данного мероприятия должна определяться практически только по величине сэкономленного на источнике топлива, доля которого в структуре себестоимости составляет 30-40 %. Таким образом, срок окупаемости одного и того же мероприятия может отличаться очень сильно в зависимости от принадлежности источника тепла.
Второй пример. Для конкретного здания в соответствии с предложенным проектом, например, установки автоматизированного теплового пункта, рассчитана величина экономии тепла, полученная за счет исключения перетопов во время осеннего и весеннего периодов (Гкал). Действительно, для данного здания эта экономия в рассчитанном объеме имеет место. Однако при определении реальной экономии, как было отмечено выше, необходимо рассматривать всю систему теплоснабжения в целом. В связи с качественным регулированием отопительной нагрузки и постоянным расходом теплоносителя в системе его сокращение для конкретного здания приведет к увеличению расхода сетевой воды у других потребителей, не оборудованных автоматизированными ИТП. В конечном итоге это приведет к диссипации в том или ином объеме сэкономленного тепла. Таким образом, реальная экономия топлива в котельной может быть существенно ниже расчетного значения вплоть до отсутствия экономии.
3. ОСОБЕННОСТИ АУДИТА ТРАНСПОРТА ТЕПЛА
3.1. Определение тепловых потерь при транспорте теплоносителя
Одной из основных задач аудита транспорта тепла является определение потерь тепла в этом процессе, что является важной задачей, результаты решения которой оказывают серьезное влияние в процессе формирования тарифа на тепло. Знание этой величины позволяет также правильно выбирать мощности основного и вспомогательного оборудования ЦТП и, в конечном счете, источника тепла. Величина тепловых потерь при транспорте теплоносителя может стать решающим фактором при выборе структуры системы теплоснабжения с возможной ее децентрализацией, выборе температурного графика тепловой сети и др. Определение реальных тепловых потерь и сравнение их с нормативными значениями позволяет обосновать эффективность проведения работ по модернизации тепловой сети с заменой трубопроводов и/или их изоляции.
3.2. Нормативные потери тепла
До приказа Минпромэнерго № 265 от 4 октября 2005 года величина относительных тепловых потерь теплоснабжающими организациями принималась без достаточных на то обоснований. Обычно задавались значениями относительных тепловых потерь часто кратными пяти (10 и 15 %). В соответствии с указанным приказом все теплоснабжающие организации рассчитывают нормативные потери с поверхности изоляции трубопроводов, если нет данных по экспериментальному определению величины тепловых потерь. Нормируются также и потери тепла с утечками теплоносителя.
Нормативные потери тепла с поверхности изоляции трубопроводов напрямую учитывают основные влияющие факторы: длину трубопровода, его диаметр и температуры теплоносителя и окружающей среды. Не учитывают только фактическое состояние изоляции трубопроводов. Знание реальных тепловых потерь очень важно, так как они, как показал наш опыт, могут в несколько раз превышать нормативные значения. Такая информация позволит иметь представление о фактическом состоянии тепловой изоляции трубопроводов тепловой сети, определить участки с наибольшими тепловыми потерями и рассчитать экономическую эффективность замены трубопроводов. Кроме того, наличие такой информации позволит обосновать реальную стоимость 1 Гкал отпущенного тепла в региональной энергетической комиссии. Однако если тепловые потери, связанные с утечкой теплоносителя, можно определить по фактической подпитке тепловой сети при наличии соответствующих данных на источнике тепла, то определение реальных потерь тепла с поверхности изоляции трубопроводов является весьма непростой задачей.
3.3. Фактические потери тепла
В соответствии с для определения фактических тепловых потерь на испытываемых участках двухтрубной водяной тепловой сети и сравнения их с нормативными значениями должно быть организовано циркуляционное кольцо, состоящее из прямого и обратного трубопроводов с перемычкой между ними. Все ответвления и отдельные абоненты должны быть от него отсоединены, а расход на всех участках сети должен быть одинаков. При этом минимальный объем испытываемых участков по материальной характеристике должен быть не менее 20 % материальной характеристики всей сети, а перепад температур теплоносителя должен составлять не менее 8 °С. Таким образом должно образоваться кольцо большой протяженности (несколько километров).
Учитывая практическую невозможность проведения испытаний по данной методике и выполнения ряда ее требований в условиях отопительного периода, а также сложность и громоздкость, нами предложена и с успехом много лет используется методика тепловых испытаний, основанная на простых физических законах теплопередачи. Суть ее заключается в том, что, зная снижение («сбег») температуры теплоносителя в трубопроводе от одной точки измерения до другой при известном и неизменном его расходе, несложно вычислить потерю тепла на данном участке тепловой сети. Затем, при конкретных температурах теплоносителя и окружающей среды в соответствии с полученные значения тепловых потерь пересчитываются на среднегодовые условия и сравниваются с нормативными, также приведенными к среднегодовым условиям для данного региона с учетом температурного графика теплоснабжения. После этого определяется коэффициент превышения фактических потерь тепла над нормативными значениями.
В таблице представлены результаты обследования 5 участков тепловой сети г. Тюмень (кроме расчетов нормативных потерь тепла, нами также были выполнены измерения фактических тепловых потерь с поверхности изоляции трубопроводов). Первый участок представляет собой магистральный участок тепловой сети с большими диаметрами трубопровода и соответственно большим расходом теплоносителя. Все остальные участки сети - тупиковые. Потребителями тепла на втором и третьем участке являются 2- и 3-этажные здания, расположенные по двум параллельным улицам. Четвертый и пятый участки также имеют общую тепловую камеру, но если в качестве потребителей на четвертом участке имеются компактно расположенные относительно крупные 4- и 5-этажные дома, то на пятом участке - это частные одноэтажные дома, расположенные вдоль одной протяженной улицы.
| скачать бесплатно Особенности проведения энергоаудита систем теплоснабжения ЖКХ , В.Г. Хромченков, В.А. Рыженков, Ю.В. Яворовский,
С 01.01.2017 все работодатели и работники обязаны соблюдать новые Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах СанПиН 2.2.4.3359-16 (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 21.06.2016 № 81). Они пришли на смену СанПиН 2.2.4.1191-03 , СанПиН 2.1.8/2.2.4.2490-09 , Приложению 3 к СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 . В обновленных санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах (СанПиНах) определены нормативы воздействия таких физических факторов, как:
Нормативы - это предельно допустимые уровни факторов. Их воздействие в рамках установленных лимитов на сотрудника, работающего 8 часов в день (не более 40 часов в неделю), не должно приводить к заболеваниям или отклонениям в его состоянии здоровья (п. 1.4 СанПиН 2.2.4.3359-16).
Как указано выше, в связи с введением новых правил некоторые из ранее утвержденных СанПиНов с 2017 года перестали действовать. К примеру, СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» (п. 2 Постановления Главного государственного санитарного врача РФ от 21.06.2016 N 81). При этом, например, СанПиН 2.2.4.548-96 продолжает действовать в части, не противоречащей СанПиН 2.2.4.3359-16 (Письмо Роспотребнадзора от 10.02.2017 № 09-2438-17-16). Наиболее актуальный вопрос и для работодателей, и для работников - какой должна быть температура в помещении (на рабочем месте) по СанПиН 2.2.4.3359-16 .
СанПиН устанавливает оптимальные температурные значения на рабочем месте в числе показателей микроклимата. К ним относятся (п. 2.2.1 СанПиН 2.2.4.3359-16):
Нормативы значений для указанных показателей определены отдельно для теплого и холодного времени года. Холодным считается время, когда среднесуточная температура наружного воздуха составляет +10 °С и ниже. Если же температура за окном выше, то это теплое время года (п. 2.1.5 СанПиН 2.2.4.3359-16). То есть температурный режим на рабочем месте по СанПиНу летом и зимой может отличаться, но не сильно. Ведь в любое время года человеку необходим тепловой баланс с окружающей средой (п. 2.1.1 СанПиН 2.2.4.3359-16).
А какие нормы температуры в офисных помещениях? Разный температурный режим предусмотрен для работников, занятых на разных видах работ - в зависимости от энергозатрат сотрудников. Так, к примеру, работники швейного производства, как и большинство офисных сотрудников, относятся к тем, кто в течение рабочего дня тратит меньше всего энергии - до 139 Вт. Они выполняют работу категории Iа (Приложение 1 к СанПиН 2.2.4.3359-16). Для них установлены следующие оптимальные показатели мироклимата (п. 2.2.5 СанПиН 2.2.4.3359-16):
Мы указали выше, какая температура в помещении - норма. Является ли это ответом на вопрос, при какой температуре можно работать в помещении? Да, но с определенными оговорками. Конечно, температура для рабочего помещения в Трудовом кодексе не указана. Однако отмечается, что работодатель обязан обеспечивать безопасность и условия труда, соответствующие государственным нормативным требованиям охраны труда (ч.2 ст.22 ТК РФ). И нормы, установленные СанПиН 2.2.4.3359-16 , являются одними из обязательных правил.
А нарушение санитарных правил и гигиенических нормативов влечет за собой штраф (ст. 6.3 КоАП РФ):
Либо приостановление деятельности ИП или юрлица на срок до 90 суток.
В соответствии с трудовым законодательством работодатель обязан максимально обеспечить безопасные условия труда. Это означает, что уровень воздействия вредных факторов не должен превышать установленных законодательством норм. Одним из требований закона является обеспечение нормальной температуры в рабочем помещении.
Физические факторы воздействия на рабочих местах не должны отклоняться от установленных нормативов. В СанПиН определены следующие варианты воздействия на работников:
Показатели составлены таким образом, чтобы вредное воздействие не могло привести к травме и заболеванию работника. Температурный режим на рабочем месте установлен СанПиН 2.2.4.3359.-16. Он включает:
Нормативы установлены для теплого и холодного времени года. Если температура на улице выше +10, то следует ориентироваться на показатели, предусмотренные для теплого времени года. Также нормы отличаются по выполняемой работе. Это связано с тем, что одни сотрудники проводят весь день в офисе, другие выполняют работу в производственных помещениях и т.д.
Допустимая температура для офисного помещения:
При несоблюдении температурного режима на рабочем месте сотрудник вправе:
Согласно законодательству температура в помещении не должна превышать:
Показатели выше установленных норм считаются опасными для здоровья и жизни человека.
Норма для холодного времени года: 20 ºС – восьмичасовой рабочий день. При снижении температуры на 1 градус рабочий день сокращается на 1 час.
Можно также обратиться с жалобой в Трудовую инспекцию. Для этого необходимо зайти на сайт Государственной инспекции труда своего региона и выбрать раздел, посвященный обращениям граждан. В нем содержится информация о том, как подать жалобу или получить консультацию.
Измерения производятся, когда на улице температура не выше -5 градусов (в холодное время), в теплое время - не ниже +15 ºС. В целях контроля микроклимата на рабочих местах осуществляются проверочные замеры 1 раз в год.
Оценка производится по среднему показателю, состоящему из трех измерений, которые не должны выходить за границы установленных нормативов. Если на температуру в рабочем помещении поступила жалоба, то измерения производятся независимо от внешней температуры не менее 3 раз в день (утром, в обед и вечером):
Важно: измерения производятся на рабочем месте. Если сотрудник осуществляет трудовую деятельность на нескольких местах, то замеры осуществляются на каждом из них.
В соответствии со ст. 5.27.1 КоАП РФ при нарушении норм, обеспечивающих безопасные условия труда, предусмотрены следующие виды наказаний:
При неоднократном обнаружении нарушений предусмотрены ужесточенные меры наказания:
Таким образом, температура воздуха на рабочем месте должна не отклоняться от установленных нормативов. Обязанность по исполнению норм охраны труда возложена на работодателя. В случае неисполнения требований закона предусмотрены следующие виды наказаний: предупреждение, штраф или временное приостановление деятельности.
Микроклимат производственных помещений – важное условие для нормальной работы, от него зависит не только самочувствие и здоровье, но и работоспособность сотрудников, их функциональное состояние. СанПиН 2.2.4.548-96 устанавливает нормальные параметры микроклимата для любых производственных помещений и рабочих мест. А в его разделах 5 и 6 отдельно оговариваются его оптимальные и допустимые значения для разного времени года – самого жаркого и самого холодного.Тех работников, которые трудятся в офисных помещениях, выполнение трудовых обязанностей которых характеризуется незначительными физическими усилиями и сидячим положением, СанПиН относит к категории Ia. Для этой категории работников комфортной температурой в летний период признается 23-25оС, а в зимний – 22-24оС. В том случае, когда эти нормы не выполняются, работники офиса имеют права требовать сокращения продолжительности рабочего дня.
Так, когда температура в офисе поднимается до +29оС, продолжительность рабочего дня, в зависимости от категории выполняемой работы, должна быть снижена до 3-6 часов. Когда отметка термометра достигла +32,5оС, максимальная продолжительность рабочего дня устанавливается 1 час. В том случае, когда в холодное время года температура в офисном помещении ниже нормы и составляет +19оС, рабочий день может быть сокращен на 1 час. Один час в день вы можете работать, когда температура воздуха на вашем рабочем месте опустилась до +13оС.
Деятельность предприятия, систематически нарушающего установленные санитарные нормативы, может быть приостановлена на срок до 90 дней.
Свои права вы также можете защитить, обратившись с жалобой в Государственную инспекцию по труду.
Если ваш работодатель игнорирует требования, установленные трудовым законодательством, необходимо обратиться в территориальную санитарно-эпидемиологическую службу. Если нарушение подтвердится, предприятие может быть оштрафовано на сумму от 10 до 20 тысяч рублей.
