Проект ПРООН/ГЭФ «Повышение энергетической эффективности

жилых зданий в РБ»

Инновации в области

энергоэффективного строительства

и ВИЭ в зданиях

Первый заместитель директора ГП «Институт НИПТИС

им. Атаева С.С.»,Эксперт по вопросам энергетической

эффективности в зданиях

доктор технических наук

Данилевский Леонид Николаевич

leonik@tut.by

35% тепловой энергии в Республике Беларусь уходит

на отопление и горячее водоснабжение зданий

• Годовые затраты ТЭР на обеспечение отопления и горячего водоснабжения существующего жилого фонда Беларуси составляют около 56755 млн. кВт*час или 8,13 млн. т условного топлива или 11,35 млрд. м3 газа или 11,62 млн. т нефти или 72,63 млн. нефтяных баррелей в год.

• задача существенного сокращения энергетических затрат на содержание жилого фонда путем строительства новых энергоэффективных жилых зданий и тепловой модернизации существующих

решается на национальном уровне

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ нормативной базы и ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА в РБ

• Оснащение зданий групповыми системами учета и регулирования

потреблением тепловой энергии (1994 – 2000 гг)

• Развитие технологий и нормативной базы утепления зданий

• (1996 – 2005 гг)

• Корректировка нормативной базы энергоэффективности:

Требования к сопротивлению теплопередаче строительных

конструкций: 1993, 2009 г.

Требования к удельному потреблению тепловой энергии

на отопление: 2009г.

Классификация зданий по энергоэффективности – 2010 г.

Проектирование зданий не ниже класса В – 2013 г.

• Разработка концепции энергоэффективного здания (2005 г)

• Разработка технических и проектных решений (1998 т – 2005 г.)

• Проектирование и строительство первого экспериментального

энергоэффективного здания (2005 – 2007 гг.)

• Мультипликация опыта: (2007 – 2009 гг.)

• Принятие комплексной программы проектирования и строительства

энергоэффективных зданий в стране и организация их массового

строительства (с 2009 г)

Нормативный удельный расход тепловой энергии на ОВ в

Российской Федерации

8953

155

4572

80

3540

62

5006

87

2560

45 7608

132

11461

1984587

80

6938

120

7805

135

9486

164

6120

106

12670

219

4

на примере 9-ти этажного 4-х секционного жилого дома

Источник: СП

50.133330.2012

6120 – градусо-сутки отопительного периода, °С∙сут

106 – удельный расход тепловой энергии на ОВ, кВт∙ч/м2 год

Нормативный удельный расход тепловой энергии

на ОВ в Республике Казахстан

6571

141

6287

135

3007

64

3069

66

5971

128

3477

75

4850

104

5358

115

5871

126

4587

98

4484

96

Источник: Требования по энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов,

являющихся частью ограждающих конструкций, утв. Постановлением Правительства РК № 1181 от 11.09.2012

6120 – градусо-сутки отопительного периода, °С∙сут

2,6 – нормативное сопротивление теплопередаче, м² ∙°С/Вт

Нормативный удельный расход тепловой энергии на

ОВ в Республике Беларусь на примере 9-ти этажного жилого дома

3500 – градусо-сутки отопительного периода, °С∙сут

49 – удельный расход тепловой энергии на ОВ, кВт∙ч/м2 год

49

53

44

39

52

Источник: СНБ 2.04.02, ТКП

45-2.04-196-2010

7

190

90

Градусо-сутки отопительного

периода

Нормативные значения U-value

наружных стен

Источник: Report esteblished by Ecofis for Eurima

64

80

100

130

150

48

110

78

150

100

130

110

106 – удельный расход первичной энергии на общее

энергоснабжение здания, кВт∙ч/м2 год

Сравнительный анализ

РФ

РК

Ук

ра

ин

а

Фр

ан

ци

я

Гер

ма

ни

я

Сл

ов

ени

я

Вен

гр

ия

Рум

ын

ия

Да

ни

я

Но

рв

еги

я

Фи

нл

ян

ди

я

Стены + + - + + - + + + - -

Перекрытия

над

подпольем

- - - = = - - - - - -

Кровля + + + + + + + + + + -

Окна + + + + + + + + + + =

Этажность

здания

Значения удельного расхода для

классов зданий, кВт·ч/м²

Класс D

1 - 3 153 - 112

4 -6 89 - 66

7 и более 81 - 60

Класс С

1 - 3 111 - 92

4 -6 65 - 53

7 и более 59 - 49

Класс В

1 - 3 91 - 65

4 - 6 52 - 35

7 и более 48 - 30

Класс А

1 - 3 64 - 55

4 - 6 34 - 28

7 и более 30 - 24

Класс А+

1 - 3 менее 55

4 - 6 менее 28

7 и более менее 24

Средний удельный коэффициент теплопотерь за 2011 - 2013 гг.

зданий г. Минска и области, постройки 2005 – 2010 гг

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

1 611

16

21

26

31

36

41

46

51

56

61

66

71

76

81

86

91

96

10

110

611

111

612

112

613

113

614

114

615

115

616

116

617

117

618

118

619

119

620

1

Средний Удельный коэффициент

теплопотерь 2011 - 2013 гг.

E

D

C

B

A<-

Распределение потерь теплоты в стандартных

жилых домах, построенных по существующим

нормативам

Суммарные удельные (на 1м2) годовые расходы

тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение

жилых зданий в Республике Беларусь

Здание – энергетическая система , находящаяся

во взаимодействии с окружающей средой

• Нижняя граница утепления ограждающих

конструкций зданий должна обеспечить

равенство трансмиссионных тепловых потерь

сумме энергии внутренних тепловыделений и

солнечной энергии.

• Дальнейшую борьбу за экономию тепловой

энергии для отопления и вентиляции зданий

средней и повышенной этажности следует

перенести в область совершенствования

инженерного оборудования.

Схема утепления ограждающих конструкций энергоэффективного здания

пат.10716 Респ. Беларусь, Евраз. пат. 008576

Сверхтеплое окно из композитных материалов

НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ

Рекуператор

Централизованная схема вентиляции

Система вентиляции смешанного типа

Функциональная схема системы

ПЕРВОЕ В СТРАНАХ СНГ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ

ЗДАНИЕ , ПОСТРОЕННОЕ В 2007 г. В г. МИНСКЕ ПО

пр ПРИТЫЦКОГО,107 (СЕРИЯ 111-90 мапид)

пат. 3285 Респ. Беларусь

Энергоэффективное здание в г.Гродно

пат. 3285 Респ. Беларусь

Энергоэффективное здание в г. Белгород

Общий вид энергоэффективного здания в г. Караганда

Теплоэнергетические характеристики здания в отопительных

сезонах 2010 –12 гг. и 11-12 гг.

Удельные телопотери здания

кВтч/м2*К, 2010-2011 гг

Удельные затраты

тепловой энергии на

отопление для расчетных

условий кВтч/м2*К

Удельные затраты

тепловой энергии на

отопление для условий

отопительного сезона

кВтч/м2*К

для расчетных

условий

для условий

отопительного сезона 39,20 39,65

76,7 67,25

Удельные телопотери

здания кВтч/м2*К,

2011-2012 гг

Удельные затраты тепловой

энергии на отопление для

расчетных условий кВтч/м2*К

Удельные затраты тепловой

энергии на отопление для условий

отопительного сезона кВтч/м2*К

для

расчетных

условий

для условий

отопительног

о сезона

61,4 60,02 30 34

Удельное потребление тепла в квартирах, кВтч/м2 в год

Удельное потребление тепла в квартирах и средний уровень в сезоне 2009-2010 гг.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 106 111 116 121 126 131 136 141

номера квартир

кВ

тч

/м2 в

го

д

Минск,

Притыцкого, 107

2009 -2010 гг.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67

номер квартиры

по

треб

лен

ие т

еп

ла,

кВ

тч/м

2 в

год 1

2

г. Гродно.

2010-2011 гг

1 - квартиры;

2 - среднее значение

Компонент 3: Демонстрационные проекты

• Цель реализации пилотных проектов – демонстрация энерго-

и затратосберегающего потенциала

–в Минске: типовой крупнопанельный девят-

надцатиэтажный жилой дом на 140 квартир с одним

подъездом. Общая площадь 10 000 м2

–в Могилеве: десятиэтажный жилой дом блочной серии

полукаркас на 160 квартир с четырьмя подъездами. Общая

площадь 13 400 м2

–в Гродно: типовой десятиэтажный жилой дом с

кирпичными несущими стенами и наружными стенами из

ячеистого бетона на 120 квартир с тремя подъездами.

Общая площадь 9 800 м2

Основные энергосберегающие мероприятия

• Базовый проект опирается на действующие нормы и предусматривает:– подключение к централизованным системам отопления и горячего водоснабжения

– установку в каждой квартире батарей, термостатических клапанов и счетчиков теплав качестве стандартных параметров

• Перечень дополнительных мер и технологий, предполагаемых в рамках проекта, включает:

– оптимизацию архитектурного проекта здания (форма, ориентация, расположение окон и т.п.)

– повышение герметичности и усиление термоизоляции оболочки здания в соответствиис последними нормами, принятыми либо намеченными к принятию в странах ЕС

– выбор оптимальных значений термического сопротивления по каждому элементу зданияс учетом затрат и уровня потребления энергии зданием в целом

– принудительную вентиляцию с регенерацией до 80% тепла выходящего воздуха

– регенерацию тепла бытовых стоков для предварительного нагрева воды либодля отопления подъездов и иных мест общего пользования

– использование системы солнечного коллектора для подогрева воды

– утилизацию тепла грунта для подогрева воды с использованием теплового насоса на фундаментных сваях

– использование солнечных батарей для покрытия части затрат энергии на освещениемест общего пользования и работы циркуляционных насосов

– совершенствование и автоматизацию регулирования

• Ожидается, что на пилотных объектах применяемые меры позволят достигнуть удельной тепловой характеристики не более 30 кВт-ч/м2 в год,а расход тепла на горячее водоснабжение будет сокращен на 40%

Основной ожидаемый эффект

• Увеличение капитальных затрат на величину не более 10%

• Удельный показатель потребления тепловой энергии

на отопление – не более 25 кВт-ч/м2 в год

• Расход тепла на ГВС – не более 35 кВт-ч/м2 в год

(т.е. сокращение на 40-50%)

• Сокращение потребления тепловой энергии из сети

на 3.25 МВт-ч на квартиру в год

– в то же время – повышение потребления

электроэнергии из сети

на 0.40 МВт-ч на квартиру в год

• Сокращение выбросов парниковых газов до 2027 года:

– на 12,2 тысяч тонн – непосредственный эффект

– на 6,2 миллиона тонн – кумулятивный непрямой

эффект

Энергоснабжение здания

Мощность системы отопления 110кВт (tн=-22С, бытовые теплопоступления – 3Вт/м2)

Мощность системы отопления 77кВт (tн=-22С, бытовые теплопоступления – 9Вт/м2)

Расход горячей воды по социальному стандарту , литров на человека в сутки– 70 (306чел)

Мощность системы горячего водоснабжения 29,3 кВт (с учетом утилизации теплоты сточных

вод)

Расположение и элементы крепления фотоэлектрических элементов на

крыше здания

Примеры систем использования

низкопотенциальной тепловой энергии Земли

Пример монтажа элементов солнечной батареи

на крыше здания

Принципиальная схема системы

утилизации тепла сточных вод

1 – источник сточных вод; 2 – фильтр; 3 –

накопительная емкость; 4 – циркуляционный

насос; 5 – счетчик расхода; 6 – тепловой насос; 7

– датчик верхнего уровня; 8 – датчик нижнего

уровня; 9 – трехходовой клапан; 11 – блок

обработки информации и управления; 12 – вход

сточной канализации

Фотография системы утилизации

тепла сточных вод на объекте

Полож реш по заявке № а20100736 Респ. Беларусь

Расположение фотоэлектрических элементов на фасаде здания

Организации съема теплоты канализационного

коллектора с устройством обводного коллектора

Энергетические характеристики

энергоэффективного здания в г. Гродно10 – этажное 120 квартирное жилое здание с отапливаемой площадью 10335 м2

Удельное

потребле

ние

тепловой

энергии

на отоп-

ление,

q0 кВтч

/(м2год)

Общее

потребле

ние теп-

ловой

энергии

на отоп-

ление

Q1, мВтч/год

Общее

годовое

потребле

ние теп-

ловой

энергии

на ГВС,

Q2мВтч/

год

Общее

годовое

потребле

ние

тепловой

энергии

Q0

мВтч/год

Необход

.колич.

элект-

рич.эне

ргии

Е, мВтч

Площа

дь

Фотово

льтайк

а

S М2

Электр.э

нергия

фотоэл.

Батарей

Ефв мВтч

Электро

энергия

из внеш-

ней

сети,

мВтч

Евн

Отнош

ение

Q0/ Евн

Обы

чное

Энер

гоэф

Обы

чное

Энер

гоэф

Обы

чное

Энер

гоэф

Обы

чное

Энер

гоэф

энергоэф

фективн

Энергоэф энергоэф Энергоэф

42 15,5 434 160 397 278 831 438 125 428 67,3 57,7 7,6

Тарифы и стоимость услуг

Тариф на

электрич.

энергию

рубл/кВтч

(полное

возмещение)

Тариф на

тепловую

знергию,

рубл/кВтч

(полное

Возмещение)

Отношение

тарифов

(полное

Возмещение)

Годовая стоимость тепловой

энергии,

млн. руб

(В расчете на одну квартиру)

Годовая

Стоимость

Электроэнерги

и из внешней

сети, млн. руб

(в расчете на

квартиру)

Обычное Энергоэф

622

(917)

70,5

(351)

8,8

(2,6)

59

(0,49)

31

(0,26)

35,9

(0,299)

Стоимость энергии при

полном возмещении,

млн. руб

292

(2,43)

154

(1,28)

52,9

(0,44)

Основные энергосберегающие мероприятия в г. Минске.

• 1 Оболочка здания с улучшенными

теплозащитными свойствами (включая

светопрозрачные конструкции).

• 3 Система утилизации теплоты сточных вод

здания для предварительного нагрева воды в

системе горячего водоснабжения.

• 4 Система отопления с горизонтальной раз-

водкой и поквартирным учетом и регулирова-

нием потребления тепловой энергии

• 5 Система принудительной приточно-вытяж-

ной вентиляции с утилизацией теплоты

вытяжного воздуха.

МинскТаблица 3 Энергетические характеристики энергоэффективного здания

в г. Минске

10 – этажное 140 квартирное жилое здание с отапливаемой площадью

10000, м2

Удельное

потребление

тепловой

энергии на

отопление,

q0,

кВтч/(м2год)

Общее

годовое

потребление

тепловой

энергии на

отопление,

Q1, МВтч/год

Удельное

потребление

тепловой

энергии на

ГВС,

Q2,

кВтч/(м2год)

Общее

годовое

потребление

тепловой

энергии на

ГВС,

Q2, МВтч/год

Общее

годовое

потребление

тепловой

энергии,

Q0, МВтч/год

Обыч-ное Энерг

оэфф

ектив

ное

Обыч

-ное

Энерг

оэфф

ектив

ное

Обыч

-ное

Энерг

оэфф

ектив

ное

Обыч

-ное

Энерг

оэфф

ектив

ное

Обыч

-ное

Энерг

оэфф

ектив

ное

45 25 450 250 70 40 700 400 1150 650

Минск

Основные энергосберегающие

мероприятия в г. Могилеве.• Оболочка здания с улучшенными теплозащитными

свойствами (включая светопрозрачные конструкции).

• 3 Система утилизации теплоты сточных вод здания

для предварительного нагрева воды в системе

горячего водоснабжения.

• Батарея солнечных коллекторов в системе горячего

водоснабжения

• 4 Система отопления с горизонтальной разводкой и

поквартирным учетом и регулированием

потребления тепловой энергии

• 5 Система принудительной приточно - вытяжной вен-

тиляции с утилизацией теплоты вытяжного воздуха.

Таблица 2 Энергетические характеристики энергоэффективного здания в г.

Могилеве

10 – этажное 160 квартирное жилое здание с отапливаемой площадью

13251, м2

Удельное

потребление

тепловой

энергии на

отопление,

q0, кВтч/(м2год)

Общее годовое

потребление

тепловой

энергии на

отопление,

Q1, МВтч/год

Удельное

потребление

тепловой

энергии на ГВС,

Q2, кВтч/(м2год)

Общее годовое

потребление

тепловой

энергии на ГВС,

Q2, МВтч/год

Общее годовое

потребление

тепловой

энергии,

Q0, МВтч/год

Обыч-

ное

Энерго-

эффек-

тивное

Обыч-

ное

Энерго-

эффек-

тивное

Обыч-

ное

Энерго-

эффек-

тивное

Обыч-

ное

Энерго-

эффек-

тивное

Обыч-

ное

Энерго-

эффек-

тивное

45 25596 331

70 30927 397 1523 728

Могилев

Конец фильма

Благодарим за

внимание!