Как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий

Срок окупаемости энергосберегающих мероприятий

Как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий для программы энергосбережения

Основные методы расчета энергосберегающих мероприятий:

Простой срок окупаемости

Самая простая и первая методика расчёта срока окупаемости энергосберегающих мероприятий так и называется – простой срок окупаемости.

Этот метод используется повсеместно, так как он очень простой.

Срок окупаемости можно посчитать буквально на пальцах.

Простой срок окупаемости используется для расчета энергосберегающих мероприятий в энергетическом паспорте – приложение 20 и 21 энергопаспорта.

И так, рассчитываем срок окупаемости энергосберегающих мероприятий методом – простой сроки окупаемости:

• Сумма инвестиции в энергосберегающие мероприятие: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Простой срок окупаемости: 100 / 40 = 2,5 года.

За 2,5 года компания сможет вернуть вложенные средства, а вся экономия, которая будет получена после первых двух с половиной лет, пойдет в прибыль.

Рассматривая разные энергосберегающие мероприятия, общее правило таково:

• если срок окупаемости меньше 6 лет, то энергосберегающее мероприятие внедрять можно,
• если срок окупаемости меньше 3 лет, то энергосберегающее мероприятие внедрять нужно.

Дисконтированный срок окупаемости

Дисконтированный срок окупаемости – чуть более сложный, но в тоже время более правильный метод расчета.

Дисконтированный срок окупаемости похож на простой срок окупаемости, только в нем мы учитываем “стоимость денег”, процентную ставку, которую мы можем получить, если вложим средства не в энергосбережение, а в банк.

Программа энергосбережения

Рассчитываем срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, используя Дисконтированный срок окупаемости:

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Дисконтированный срок окупаемости = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта

Дисконтированный срок окупаемости = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + + 40 / (1 + 12%)^4 `= 21,5

Результат говорит о том, что за 4 года наш энергосберегающий проект окупится и принесет 21,5 тыс. руб. прибыли.

Срок окупаемости проекта будет достигнут через 3 года и два месяца.

Дисконтированный срок окупаемости более правильно отражает реальность и срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, ведь надо не забывать, у любой компании всегда есть возможность положить деньги в банк, а не заниматься энергосбережением.

Расчет срока окупаемости энергосберегающих мероприятий

Коэффициент рентабельности

Коэффициент рентабельности – очень простой и удобный метод, который дает возможность провести быстрый расчет срока окупаемости энергосберегающих мероприятий:

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Коэффициент рентабельности = 40 / 100 = 40%

Другими словами, вложив в это энергосберегающие мероприятие, компания получит рентабельность в 40% годовых!

Это очень хорошо, если депозит в банке приносит только 12% в год.

Скажем, если рентабельность от основной деятельности компании 25% годовых, то энергосберегающие мероприятие с рентабельностью 40% точно надо делать.

Коэффициент рентабельности тоже можно рассчитать более “правильно”, и называется этот метод – Внутренняя норма доходности.

Внутренняя норма доходности

Давайте посчитаем внутреннюю норму доходности нашего проекта (обозначим ее символом ВНД)

• Сумма инвестиции в энергосбережение: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка для депозита в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

0 = изначальная инвестиция + денежный поток в 1й год/(1+IRR)^1 + денежный поток во 2й год /(1+IRR)^2 + денежный поток в 3й год /(1+IRR)^3 + . . . + денежный поток во nй год /(1+IRR)^n = – 100 + 40/(1+IRR)^1 + 40/(1+IRR)^2 + 40/(1+IRR)^3 + 40/(1+IRR)^4 + 40/(1+IRR)^5

После попытки подставить разные процентные ставки в формулу, мы получаем ВНД внутреннюю ставку рентабельности = 29%

О чем это говорит?

Это говорит о том, что наш энергосберегающий проект за 5 лет принесёт по 29% прибыли в год.

Если у предприятия, есть например возможность вложить средства в банк под 35% годовых, тогда об энергосберегающем проекте думать нечего.

Если же, процент прибыли от депозита в банке, или от других проектов менее 29% годовых, тогда следует вкладывать средства в энергосберегающее мероприятие.

Чистый дисконтированный доход

Следующий метод расчета эффективности энергосбережения – чистый дисконтированный доход.

Чистый дисконтированный доход очень похож на Дисконтированный срок окупаемости, только здесь мы считаем не то, за какой период окупится наш энергосберегающий проект, а какой денежный поток принесет этот проект за весь свой срок существования.

• Сумма инвестиции: 100 тыс. руб.
• Экономия энергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Чистый дисконтированный доход = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + 40 / (1 + 12%)^4 `+ + 40 / (1 + 12%)^5 = 44

Что означают эти цифры?

Результат расчета говорит нам о том, что вложив 100 тыс. руб. в энергосберегающий проект и получив 40 тыс. руб. прибыли в течении 5 лет ежегодно, «реальная прибыль» от проекта при процентной ставке 12% годовых будет 44 тыс. руб.

Анализ стоимости жизненного цикла

Анализ стоимости жизненного цикла или Анализ окупаемости энергосберегающего проекта на протяжении всего жизненного цикла (английская аббревиатура LCCA) это один из самых основательных методов расчета окупаемости энергосберегающий проектов.

Этот метод посчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий нужно применять для принятия решений по сложным и капиталоемким проектам – например, замена угольного котла на газовый или выработка электрической энергии на собственной котельной.

Для расчета LCCA необходимо собрать позитивные и негативные денежные потоки от энергосберегающего мероприятия на протяжении всего периода его существования в разбивке по годам.

• Сумма инвестиции, например, установка нагревателя: 100 тыс. руб.
• Экономия электроэнергии в год: 40 тыс. руб.
• Процентная ставка в банке: 12% в год
• Продолжительность проекта: 5 лет

Допустим, за месть 5ти лет, мы используем нагревать 8 лет. Но, в конце восьмого года необходимо оплатить 30 тыс. руб. за утилизацию нагревателя.

Используем туже формулу, что и при расчете чистой дисконтированной стоимости, только включаем все денежные потоки, которые можно ассоциировать с нагревателем.

LCCA = ∑ денежный поток / (1 + процентная ставка в банке) ^ продолжительность проекта = -100 + 40 / (1 + 12%)^1 + 40 / (1 + 12%)^2 + 40 / (1 + 12%)^3 + 40 / (1 + 12%)^4 `+ 40 / (1 + 12%)^5 + 40 / (1 + 12%)^6 + 40 / (1 + 12%)^7 + 40 / (1 + 12%)^8 – 30 / (1 + 12%)^8= 86,6

Инвестиция в энергосберегающий проект – установка нового нагревателя, принесет компании чистый дисконтированный денежный поток за 8 лет в сумме 86,6 тыс. руб.

Если вы знаете другие методы как рассчитать срок окупаемости энергосберегающих мероприятий, пишите в комментариях.

КАК ОЦЕНИТЬ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА МНОГОКВАРТИРНЫХ ДОМОВ

Потребителям тепловой энергии, идущей на отопление многоквартирных жилых домов (МКД), важно достичь максимального снижения теплопотребления при сохранении комфортных условий проживания. Рассмотрим энергосберегающие мероприятия, сокращающие энергопотребление МКД на отопление и вентиляцию, и оценим их эффективность.

С позиций энергетической эффективности энергосберегающие мероприятия можно разделить на две группы: первая – это централизованные, вторая – локального характера.

Централизованные энергосберегающие мероприятия

В первую группу входят мероприятия, выполнение которых позволяет зафиксировать создаваемую экономию тепловой энергии общедомовыми приборами учета. К таким мероприятиям относятся:

-установка автоматизированного узла управления (АУУ) подачей теплоты на отопление на вводе в дом внутриквартальных сетей отопления (при теплоснабжении от ЦТП или квартальной котельной) и подключения к ним центральной системы отопления. Или – при наличии ИТП – установка такого же АУУ, включающего контроллер регулятора подачи теплоты в систему отопления с регулирующим клапаном, позволяющим изменять расход воды из тепловой сети по заданному температурному графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха (АИТП);

— утепление стен фасадов здания, которые относятся к общедомовой собственности. Данное мероприятие повысит эффективность установки АУУ;

— заметный энергосберегающий эффект дает замена окон в квартирах МКД на конструкции с более высоким сопротивлением теплопередаче и повышенной герметичностью. При этом для обеспечения вентиляции квартир следует предусмотреть наличие в окнах воздухопропускных клапанов или возможности фиксированного приоткрывания фрамуг (щелевое проветривание). Если отопительные приборы не подлежат замене, то, поскольку система отопления единая на все здание, эти мероприятия должны выполняться в целом на все здание. Иначе контроллер не сможет сократить подачу теплоты на отопление, чтобы реализовать это энергосберегающее мероприятие в реальную экономию энергии.

Энергосберегающие мероприятия локального характера

Реализация мероприятий второй группы при отсутствии индивидуальных термостатов на отопительных приборах не может создать реальную экономию тепловой энергии, поскольку энергосберегающее мероприятие затрагивает только часть помещений, обслуживаемых единой системой отопления, но оно позволит повысить внутреннюю температуру воздуха в этих помещениях, если она не соответствовала комфортному уровню. Данные мероприятия должны рассматриваться как повышающие качество коммунальной услуги по отоплению дома, поэтому внедрять их следует только там, где эта услуга необходима, или когда в состав капремонта входит замена системы отопления вместе с отопительными приборами, при этом снижение теплопотерь в отдельных помещениях будет сопровождаться пересчетом площади поверхности нагрева отопительных приборов в этих помещениях. К таким мероприятиям 1 относятся:

— повышение теплозащиты крыши или чердачных перекрытий, цокольного перекрытия и стен техподполья, пола и стен подвала (при наличии);

— заделка и герметизация межпанельных соединений (швов) и ликвидация «мостиков холода», в том числе в сопряжении окон со стенами;

— остекление балконов и лоджий;

— уплотнение наружных входных дверей в подъездах, дополнительное секционирование входных тамбуров;

— замена окон в местах общего пользования (на лестничной клетке);

— устройство теплого чердака, позволяющее не утеплять чердачное перекрытие и улучшающее работу естественной вытяжной вентиляции.

Теплоизоляция внутридомовых трубопроводов системы отопления не относится к мероприятиям капитального ремонта и должна выполняться при текущем ремонте.

Целевой показатель экономии

Энергоэкономический эффект от реализации первой группы мероприятий оценивается в соответствии с постановлением Правительства РФ от 17 января 2017 года № 18 2 целевым показателем экономии (ЦПЭ) расходов на коммунальные ресурсы. Значение ЦПЭ определяется «по разности объема потребления коммунальных ресурсов до проведения капитального ремонта общего имущества в МКД, который определяется по показаниям приборов учета за сопоставимый расчетный период такой же продолжительности, как для определения показателя потребления после, в сопоставимом виде за счет коррекции на градусо-сутки отопительного периода расчетного года».

В этом постановлении утверждается, что размер финансовой поддержки на возмещение части расходов на оплату услуг и (или) работ по энергосбережению рассчитывается с учетом описанной выше разности, если значение ЦПЭ расходов на коммунальные ресурсы составляет от 10 до 30 %, а при превышении 30 % – как четырехкратный размер годовой экономии расходов на коммунальные ресурсы. Так определяется значение ЦПЭ расходов на коммунальные ресурсы для установления размера финансовой поддержки на возмещение части расходов при выполнении работ по энергосбережению.

Как обеспечить достижение максимальной энергоэффективности

Перед потребителями коммунальной услуги на отопление стоит задача максимального снижения теплопотребления при обеспечении комфортных условий проживания. Однако сравнение только теплопотребления до и после выполнения энергосберегающих решений не дает возможности оценить правильность режима теплопотребления. Даже соответствие фактических температур теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, требуемым значениям (продекларированным теплоснабжающей организацией по температурному графику в зависимости от температуры наружного воздуха) не гарантирует того, что рассматриваемое здание не перегревается.

Как было показано в [1], графики, представленные теплоснабжающей организацией, строятся без учета влияния на них внутренних теплопоступлений исходя из соотношения:

_{от.станд.тс} = Q_от / Q р.пр _от = (t_в р – t_н) / (t_в р – t_н р ) (1)

Где _от. – относительный расход тепловой энергии на отопление при текущей температуре наружного воздуха t_н

Q_от – расход тепловой энергии в единицу времени при текущей температуре наружного воздуха t_н

Q_от. р.пр – расчетный проектный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию многоквартирного дома

t_{в р – расчетная температура внутреннего воздуха в жилых помещениях квартиры, следует принимать 18 °С, при tн р р после 1995 года tв р = 20 °С}

t_н р – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления — средняя для наиболее холодной пятидневки в течение последних 50 лет, °С. Принимается по СП 131.13330.2013 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01–99*» для соответствующего региона и населенного пункта, в котором находится здание (обеспеченностью 0,92). При подключении МКД к существующим сетям теплоснабжения принимается исходя из того, на какую t_н р рассчитан температурный график этих сетей.

В действительности внутренние теплопоступления в жилом доме остаются практически постоянными в течение суток. Но с повышением температуры наружного воздуха их доля в тепловом балансе увеличивается и становится тем больше, чем выше соотношение расчетных значений величин внутренних теплопоступлений и расхода тепловой энергии на отопление:

_от.рек = Q_от/Q р _от.тр = (1 + Q_быт р /Q р _от.тр)•(t_в р – t_н)/(t_в р – t_н р ) – Q_быт р /Q_отр.т р , (2)

Где Q р _от.тр. – требуемый расчетный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию многоквартирного дома, определенный по единой методике, изложенной в [2]

Q_быт р – расчетные внутренние или бытовые теплопоступления, кВт, определяемые в [2]

За счет увеличения доли внутренних теплопоступлений в тепловом балансе МКД с повышением температуры наружного воздуха при наличии авторегулирования подачи теплоты в АУУ или АИТП можно сократить подачу тепловой энергии на отопление по сравнению со стандартным проектным графиком, строящимся по формуле (1).

Определение величины ожидаемой экономии тепловой энергии

Для нахождения величины экономии тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период от реализации оптимального с учетом всех составляющих теплового баланса квартир графика подачи теплоты в АУУ или АИТП необходимо:

— определить среднечасовой за средние сутки отопительного периода расход теплоты на отопление и вентиляцию в кВт по формулам (1) и (2), подставив в них вместо текущей наружной температуры t_н среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период. В Москве для зданий, подлежащих капремонту, t_н ср = –3,1 0 C;

— умножить полученные расходы на длительность отопительного периода в часах η = 214 • 24 = 5 136 ч, установив тем самым ожидаемые расчетно-нормативные расходы за отопительный период при разных режимах настройки контроллера, и, сопоставив их, оценить ожидаемую экономию тепловой энергии на отопление и вентиляцию от перехода на оптимальный режим настройки контроллера при известном соотношении Q р _быт./Q р.тр _от.

Пример оценки энергоэффективности от установки АУУ и настройки контроллера на поддержание оптимального графика

Рассмотрим задачу оценки энергоэффективности установки АУУ на конкретном примере дома типовой серии II-18–01/12 из [3] с площадью квартир А_кв = 3618 м 2 , жилой площадью А_ж = 2496 м 2 , расчетной тепловой нагрузкой системы отопления до капремонта и после установки АУУ Q р _от.тр. = Q р _от.пр. = 290 кВт, расчетной величиной бытовых теплопоступлений Q р _быт. = 0,9 • q_быт • A_ж • 10–3 = 0,9 • 17 • 2496 • 10 –3 = 38,2 кВт, соответственно Q р _быт. /Q р _от.тр.= 38,2/290 = 0,13.

Рассчитав расчетно-нормативный проектный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при проектном режиме регулирования по формуле:

получаем Q_{от(1).пр.} год = 290•5 136•(20 + 3,1) / (18 + 26) = 781 955 кВт•ч.

Расчетно-нормативный ожидаемый (требуемый) расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при режиме регулирования, посчитаем по формуле:

Q_{от(2).тр.} год = 290•5 136•[(1 + 0,13)•(20 + 3,1)/(18 + 26) – 0,13] = 689 985 кВт•ч.

Расчетно-нормативный проектный расход теплоты завышен по отношению к полученному от перенастройки контроллера регулятора отопления в АУУ или АИТП на оптимальный график подачи теплоты с учетом теплового баланса на 13 %:

Расчет: (781 955 – 689 985) • 100 / 689 985 = 13 %

Где Q_{от(1).пр.} год – расчетно-нормативный проектный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при режиме регулирования по формуле (3)

Q_{от(2).тр.} год – расчетно-нормативный требуемый расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при режиме регулирования по формуле (4)

С добавлением 4 % экономии от устранения срезки температурного графика из-за необходимости обеспечения заданной температуры горячей воды суммарная экономия тепловой энергии при установке АУУ составит, соответственно, 17 % по отношению к определенному по формуле (4).

Требуемый расчетный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию многоквартирного дома при наличии запаса тепловой мощности СО

Еще бOльшая экономия будет достигнута при наличии запаса тепловой мощности в системе отопления (СО) на стадии выполнения проекта, возникающая из-за неоднократного изменения методик расчета систем отопления за последние полвека, по которым то не учитывались теплопоступления от трубопроводов системы отопления, проложенных в отапливаемых помещениях, что создавало запас тепловой мощности, то занижались расходы теплоты на вентиляцию и не учитывались бытовые теплопоступления или учитывались не полностью и т. д. Но особенность этих отклонений заключалась в том, что они одинаково влияли на выбор поверхности нагрева всех устанавливаемых отопительных приборов системы отопления.

Запас устанавливается по соотношению расчетного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию многоквартирного дома Q р _от.пр., взятого из проектной документации или из договора с теплоснабжающей организацией, с требуемым расчетным расходом тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД, определенным по единой методике (Q р _от.тр.), изложенной в [2].

Причем при установлении Q р _от.пр. следует иметь в виду, что, как правило, у проектировщиков эта величина означает сумму расчетной теплоотдачи подобранных отопительных приборов и трубопроводов к ним в пределах того помещения, где установлен отопительный прибор. Но измерение потребленного расхода теплоты на отопление выполняется на вводе тепловых сетей в дом и включает еще теплопотери трубопроводов системы отопления, проложенных в неотапливаемых помещениях: в техподполье и чердаке, оцениваемые коэффициентом к_тп.тр (остальные дополнительные и добавочные теплопотери, принимаемые при расчете системы отопления, учтены при подборе площади нагрева отопительных приборов). Коэффициент к_тп.тр принимается равным 1,05 для дома-башни и 1,07 для многосекционного дома.

Тогда проектный расчетный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД (расчетная тепловая нагрузка здания на ОВ) Q р _от.пр., пересчитанный из ккал/ч в кВт, будет рассчитываться по формуле:

Где Q р _{от.пр.док} — расчетный расход теплоты на отопление из проектной документации, ккал/ч (если этот расход принимается из договора с теплоснабжающей организацией, Q_от.дог р , Гкал/ч, то Q_{от.пр.док} р = Q_от.дог р ·106/1,15).

Примечание. При установлении проектного расчетного расхода теплоты в систему отопления МКД, проекты которых были выполнены в конце 60-х годов прошлого века, ряд типовых серий были запроектированы с механическим притоком нагретого наружного воздуха в лестничную клетку для создания подпора и предотвращения перетекания воздуха между квартирами через входные двери квартир. В дальнейшем от этого решения отказались, но расчетные нагрузки в документах с учетом притока в ЛЛУ остались. В таком случае для сопоставления с расчетной величиной, полученной по вышеприведенной методике, следует из общего расхода теплоты на дом вычесть нагрев приточного воздуха, но ввести коэффициент на инфильтрацию в ЛЛУ под действием естественного напора, который при наличии лестничной клетки без поэтажных наружных переходов принимается: k_{инф.ллу} = 1,05, а с наружными переходами через балконные двери – k_{инф.ллу} = 1,1.

Так, по проектной документации 4-х секционного дома серии 1605АМ-04/12 расчетная нагрузка на отопление записана как 888460 ккал/ч, в том числе на нагрев приточного воздуха 70000 ккал/ч в каждый ЛЛУ, но для сопоставления с расчетной величиной, полученной по вышеприведенной методике, следует из общего расхода теплоты на дом вычесть нагрев приточного воздуха, но ввести коэффициент на инфильтрацию в ЛЛУ под действием естественного напора k_{инф.ллу} = 1,05 и к_тп.тр = 1,07. Тогда для дома серии 1605АМ-04/12 будет: Q_от р.пр = (888460-4·70000)·1,05·1,07 = 683600 ккал/ч.Поделив проектную величину Q р _от.пр. на требуемую Q р _{от.тр. , полученную в результате расчета в [2], определяем коэффициент запаса тепловой мощности системы отопления в процессе ее проектирования:}

При выявленном запасе тепловой мощности системы отопления экономия тепловой энергии от перенастройки контроллера регулятора отопления также возрастет. Так, при К_зап, равном 1,2, величина Q_{от(8).пр.} год достигает 938 345 кВт•ч:

[Расчет 1,2 • 290 • 5 136 • (20 + 3,1) / (18 + 26) = 938 345]

А экономия Э_к возрастает до 36 % по отношению к определенному по формуле (4):

[(938 345 – 689 985) • 100 / 689 985 = 36 ]

здесь 4 % не прибавляются, потому что принято, что АУУ был уже установлен ранее.

Реализация этой экономии тепловой энергии в условиях эксплуатации путем установления требуемых в зависимости от температуры наружного воздуха расчетных параметров температур и расхода теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, описана в [3]. Так, например, при запасе поверхности нагрева отопительных приборов К_запM = 1,2 и расчетных температурах теплоносителя без запаса t₁ p = 95 °C и t₂ р = 70 °C требуемые значения температур при расчетной для проектирования отопления температуре наружного воздуха будут в подающем трубопроводе системы отопления t р _1тp. = 84 °C, а в обратном – t р _2тp. = 63 °C.

Энергоэффективность установки АУУ в сочетании с повышением теплозащиты МКД «до действующих нормативов»

С повышением тепловой защиты оболочки здания (или с применением утилизации теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного) процент экономии тепловой энергии от перенастройки контроллера регулятора отопления в АУУ или АИТП на оптимальный график подачи теплоты с учетом теплового баланса возрастет, потому что будет увеличиваться доля бытовых теплопоступлений в этом балансе.

Так, при повышении теплозащиты всех наружных ограждений дома типовой серии II-18-01/12, как рекомендовано 1 до «действующих нормативов» (в настоящее время – в соответствии с табл. 3 СП 50.13330.2012), расчетная тепловая нагрузка системы отопления после капремонта Q_от.к.р. р.тр составит 176 кВт [1], а отношение Qбыт.р /Q_от.к.р. р.тр = 38,2 / 176 = 0,22.

Расчетно-нормативный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при режиме регулирования по формуле (4) с учетом повышения теплозащитыбудет равен Q_{от(4)к.р.} тр.год = Q_от.к.р. р.тр • η• [(1 + Q_быт р /Q_от.к.р. р.тр ) · (t_в р – t_н ср ) / (t_в р – t_н р ) – Q_быт р / Q_от.к.р. р.тр ] = 176 • 5 136 • [(1 + 0,22) · (20 + 3,1) / (18 + 26) – 0,22] = 380 105 кВт•ч.

Экономия теплоты от перенастройки контроллера регулятора отопления в АУУ или АИТП на оптимальный график и от повышения теплозащиты до норматива СП 50.13330.2012 по отношению к достигнутому от установки АУУ или АИТП составит в соответствии с формулой (5): Эк = (Q_от(3). тр.год — Q_{от(4)к.р.} тр.год ) • 100 / Q_от(4). тр.год = (781955 — 380105) • 100 / 689985 = 58%.

Сопоставление фактически измеренного теплопотребления на отопление до и после выполнения энергосберегающих мероприятий и оценка степени достижения ожидаемой экономии тепловой энергии

Для такой оценки сначала надо фактическое теплопотребление пересчитать на нормируемый отопительный период Q_{от.факт.} норм.год по формуле:

Где Q_{от.факт.} год – фактическое (измеренное) потребление тепловой энергии на отопление здания (до выполнения капремонта или после), кВт•ч;

ГСОП_норм – нормативные градусо-сутки отопительного периода, 0 С•сут, определяемые по СП 50.13330;

ГСОП_факт = (t Р _В — t cp.ф _H) • z Ф _ОТ – фактические градусо-сутки периода измерения, 0 С•сут;

t Р _В— расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая по СП 50.13330 равной 20 0 С;

t cp.ф _H – фактическая температура наружного воздуха, средняя за период измерения, 0 С;

z Ф _ОТ – фактическая продолжительность периода измерения, сут.Тогда фактическая экономия от реализации энергосберегающих решений находится путем сравнения измеренного и пересчитанного на нормативный отопительный период фактического расхода теплоты, потребленной системой отопления до выполнения энергосберегающих решений Q_{от.факт.до.к.р.} норм.год и после – Q_{от.факт.к.р.} норм.год . Сопоставление фактически измеренного теплопотребления до капремонта без пересчета на нормативный отопительный период и измеренного после капремонта и пересчитанного на отопительный период предыдущего года не правильно, потому что, во-первых, привязано к какому-то случайному году и поэтому не совсем объективно, а во-вторых, не позволяет проводить сравнение с ожидаемым расчетно-нормативным теплопотреблением, которое определяется для нормативного отопительного периода.

Для оценки правильности режима работы системы отопления и достижения ожидаемой энергоэффективности примененных в процессе капремонта энергосберегающих решений измеренный после реализации энергосберегающих решений и пересчитанный на нормативный отопительный период по формуле (10) фактический расход теплоты системой отопления Qо_{т.факт.к.р.} норм.год сравнивается с ожидаемым после проведения капремонта расчетно-нормативным расходом тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД за отопительный период при режиме регулирования по формуле (4) и соответствующем соотношении Q р _быт. /Q р _от.тр. Если фактическое потребление системой отопления превышает более чем на 5% ожидаемый расчетно-нормативный расход тепловой энергии на отопление МКД, анализируются причины такого отклонения и намечаются мероприятия по их устранению.

Достоверная длительность периода фактических измерений теплопотребления системы отопления

Не всегда удается выполнить измерения за весь отопительный период, но и измерения в течение двух недель недостаточно, чтобы по ним судить об объеме теплопотребления за весь отопительный период и для получения достоверного значения при пересчете на годовое значение ГСОП.

Оценим, каким должен стать минимальный период измерения по результатам фактического измерения теплопотребления на отопление домов типовой серии II-18-01/12 за каждый месяц отопительного периода.

Результаты пересчета фактического теплопотребления на отопление домов серии II-18-01/12 за месяц на нормативный отопительный период, в Гкал.

На примере шести домов одинаковых серий строительства 1972 года, два из которых не подвергались капитальному ремонту (дома 51 и 63, расчетный за каждый месяц и в целом за отопительный период расход теплоты приведен в прилагаемой таблице, колонка 14). А в остальных домах было выполнено утепление стен и чердачного перекрытия, заменены окна на энергоэффективные и установлен автоматизированный узел управления системой отопления (расчетный за месяц расход теплоты приведен в табл., колонка 5), были пересчитаны результаты фактического измерения расхода теплоты на систему отопления каждого месяца отопительного периода (колонки 6, 8, 10, 12, 15 и 17 – Q_{от.ф.мес}) на весь отопительный период через отношение градусо-суток нормативного отопительного периода (для Москвы тех лет – это 4 943 °С•сут.) и соответствующего фактическому за месяц – ГСОПф.мес. (колонка 4) по формуле (10). Следует заметить, что в доме 57 контроллер регулятора отопления настроен на оптимальный температурный график с учетом запаса в тепловой мощности замененной системы отопления, а в трех остальных – на проектный режим работы, и поэтому фактическое теплопотребление оказалось выше, чем в доме 57.

Полученные значения расходов теплоты на отопление, пересчитанные с измеренного за месяц на нормативный отопительный период и приведенные к годовому теплопотреблению по каждому дому (Q_{от.прив.го}д), (табл., колонки 7, 9, 11, 13, 16 и 18), сравниваются с измеренными значениями «итого за отопительный период» по каждому дому и также пересчитанными на нормативный отопительный период. Те значения, которые не отличаются более чем на ±4 % (погрешность измерения теплосчетчиком) от итогового, считаются достоверными.

Анализ таблицы показывает, что совпадение наблюдается только в шести случаях из семи при пересчете с месячных измерений на весь отопительный период для дома 57, в пяти случаях в доме 51, в четырех – в домах 47 и 63, в двух – в доме 61 и в одном случае из семи в доме 49. Следовательно, закономерность отсутствует, и длительность периода измерений в один месяц недостаточна для пересчета этих показаний на весь отопительный период. То же можно сказать о длительности измерения в два месяца. Только длительность измерения в течение трех месяцев подряд, исключая апрель (см. таблицу средние значения за октябрь–декабрь и январь–март в сравнении с итого за ОП пересчитанное на нормативный ОП в колонках 7, 9, 11, 13, 16 и 18) удовлетворяют точности пересчета в ±4 % от итогового значения пересчета при измерении в течение всего отопительного периода.

Выводы

1. При выполнении капитального ремонта МКД в условиях ограниченного финансирования к энергосберегающим мероприятиям, сокращающим энергопотребление на отопление и вентиляцию, относятся в первую очередь установка АУУ системы отопления с настройкой контроллера на оптимальный температурный график и утепление стен фасадов здания с заменой окон на конструкции с более высоким сопротивлением теплопередаче и повышенной герметичностью.
2. Энергосберегающие мероприятия локального характера, такие как повышение теплозащиты чердачного или цокольного перекрытия и стен техподполья, как и замена окон только в местах общего пользования, заделка швов и герметизация мест сопряжении окон со стенами, не могут создать реальную экономию тепловой энергии (привести к сокращению теплопотребления); они приводят к увеличению температуры воздуха в тех помещениях, где проводится утепление, и должны рассматриваться как повышающие качество коммунальной услуги по отоплению дома, а потому и выполняться только там, где эта услуга не соответствует требуемой.
3. Контроллер регулятора подачи теплоты в АУУ системы отопления следует настраивать на поддержание температурного графика с учетом увеличения доли внутренних теплопоступлений в тепловом балансе МКД с повышением температуры наружного воздуха, за счет чего сокращается подача тепловой энергии на отопление по сравнению со стандартным проектным графиком (угол наклона температурного графика повышается).
4. Еще бOльшая экономия будет достигнута при наличии выявленного запаса тепловой мощности системы отопления на стадии выполнения проекта, определяемого по соотношению расчетной проектной и требуемой тепловой нагрузки системы отопления, за счет перехода при этом на сниженные расчетные параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, и пересмотра производительности циркуляционного насоса.
5. Для достижения максимальной энергоэффективности от внедрения энергосберегающих мероприятий фактическую экономию тепловой энергии на отопление, получаемую по разности теплопотребления до и после их реализации и отнесения каждого из них к нормативному отопительному периоду, надо сравнивать с ожидаемым расчетным теплопотреблением, оценивая степень достижения ожидаемой экономии, анализировать причины такого отклонения, если оно составляет более 5 %, и намечать мероприятия по приведению фактического теплопотребления к ожидаемому.
6. Минимальная длительность измерения фактического теплопотребления для достоверного пересчета на нормативный отопительный период составляет не менее трех месяцев.

Литература

1. Ливчак В. И. Реальный путь повышения энергоэффективности за счет утепления зданий // АВОК. 2010. № 3.
2. СТО НОП 2.1–2014 «Требования к содержанию и расчету показателей энергетического паспорта проекта жилого и общественного здания».
3. Ливчак В. И. Доведение энергоэффективности многоквартирных домов нового строительства до нормируемого значения // Энергосовет. 2015. № 2.

1 «Перечень мероприятий при капитальном ремонте общего имущества МКД, проведение которых в большей степени способствует энергосбережению и повышению энергоэффективности использования энергетических ресурсов»», утвержденный приказом Минстроя России от 15 февраля 2017 года № 98/пр .

2 Постановление Правительства РФ от 17 января 2017 года № 18 «Об утверждении Правил предоставления финансовой поддержки за счет средств государственной корпорации – Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства на проведение капитального ремонта многоквартирных домов».