ИнформацияАналитикаПубликацииПроектыЗаконыПерсоныИнвестицииФотоВидео
Развивающийся дом – <br />
конструктивная система <br />
XXI века
13.05.2018
Инновации

Развивающийся дом –
конструктивная система
XXI века

В Белоруссии появились энергоэффективные дома нового поколения

Белорусские ученые представили предварительные результаты мониторинга эксплуатации энергоэффективных домов второго поколения

Строительство домов с рекуперацией и теплозащитой по существующим нормативам показало: наращивание теплозащиты ограждающих конструкций не имеет смысла, так как более половины теплопотерь падает на систему вентиляции.

 

Проектирование и строительство энергоэффективных зданий второго поколения позволило отработать перспективные инженерные решения, снижающие потребление топлива при их эксплуатации. В новых проектах решены вопросы выработки энергии с использованием нетрадиционных источников, а также снижение тепловой нагрузки ГВС.

 

ГРОДНО                                                                                        

Энергоэффективный 120-квартирный дом второго поколения принят в эксплуатацию в 2017 г. Общая площадь равна 10355 м2. Расчетные показатели потребления тепловой энергии при полной заселенности, расчетной температуре в здании 18°С и выхода на стационарный режим функционирования составляют:

  • На отопление – 15,5 кВтч/м2 за отопительный сезон при расчетных условиях эксплуатации;
  • На горячее водоснабжение – 35 кВтч/м2 в год при условии использования системы утилизации сточных вод.

Для снижения расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию предполагается дополнить энергоэффективную модификацию дома:

  • Принудительной приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепловой энергии вентиляционных выбросов;
  • Системой утилизации тепловой энергии сточных вод;
  • Системой тепловых насосов;
  • Фотоэлектрической системой для выработки энергии площадью 420 м2.

В таблице 1 приведены результаты мониторинга за эксплуатацией дома в отопительном сезоне 2017-2018 гг. Отопление с 7 октября по конец декабря на 80% покрывалось работой тепловых насосов. Средняя температура в здании с учетом расположения датчиков в квартирах составляет 21°С. Поскольку дом был заселен примерно на 30%, потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение составило менее 25% затрат тепловой энергии на отопление.

Для работы теплового насоса было израсходовано 65410 кВтч электроэнергии, из них 10581 кВтч (20%) было покрыто работой фотоэлектрической системы.

Тепловой насос выработал при этом 180,8 ГКал (240451кВтч) тепловой энергии. Соотношение тепловой энергии к затраченной электрической равно 3,3, если соотношение себестоимости выработки электроэнергии к тепловой равно 2,5. Это свидетельствует в пользу теплового насоса относительно традиционного теплового источника.

Таблица 1. Результаты мониторинга за эксплуатацией энергоэффективного здания

2017

           

Потребл

 

 

 

отопТН

отопТС

ОтопСУМ

ГВС_ТН

ГВС_ТС

ГВС_СУМ

электрТН

фотоэл

 

 

Гкал

Гкал

Гкал

Гкал

Гкал

Гкал

кВтч

кВтч

СОР

октябрь

39,3

0

 

0,9

10,3

11,2

8556

8550

 

5,5

ноябрь

50

9,62

59,62

2,5

13,34

15,84

21021

1040

2,9

декабрь

50,7

25,8

76,5

4,4

16

20,4

20170

726

3,2

Январь

2018

40,8

48,7

89,5

6,1

17,5

23,6

15663

265

3,5

февраль

                 
                   
                   

Сумм

180,8

84,12

264,92

13,9

57,14

47,44

65410

10581

3,3

В таблице 2 представлены результаты обработки полученной информации по методике, разработанной при выполнении проекта ПРООН. Данные по потреблению воды в расчете 70 л/чел в сутки показали, что в доме постоянно проживает 170 человек (расчетное количество ~ 480). Средняя t° воздуха – 22°С, что на 3°С превышает расчетное значение. В первом столбце показано удельное потребление тепловой энергии на отопление по показаниям счетчика в месяц.

Таблица 2. Коэффициент удельных теплопотерь f1 и удельное потребление тепловой энергии для расчетных условий q0

     

f1, Вт/(м2К) для различных значений температуры воздуха

q0 Вт/м2 для различных значений температуры воздуха

 

qфакт

кВтч/м2

Колич. жителей

18°C

20°C

22°C

22,9°C

18°C

20°C

22°C

23, °C

октябрь

4,43

131,69

0,85

0,71

0,61

0,57

37,95

26,62

18,54

15,30

ноябрь

6,71

167,62

0,84

0,80

0,71

0,67

37,27

33,97

26,71

23,66

декабрь

8,62

208,91

0,83

0,84

0,76

0,72

36,92

37,11

30,72

27,96

январь

10,08

241,68

0,83

0,76

0,69

0,67

36,74

30,65

25,57

23,34

 

Поэтому удельные показатели потребления тепловой энергии на человека составляют 15,8 кВтч/м2 за три месяца.

  В тоже время пересчет показаний счетчика на расчетные условия эксплуатации (18°С, 3473  градусо-суток отопительного сезона, полная заселенность) дают расчетное удельное потребление 25,5 кВтч/м2 в год, что несколько выше проектного значения, равного 15,5 кВтч/м2 в год. Тем не менее здание можно отнести к классу А+ по показателю удельного потребления тепловой энергии на отопление.

Результаты мониторинга подтверждают проектные данные удельного потребления тепловой энергии на отопление, а также эффективность использования теплового насоса для теплоснабжения.

 

МИНСК                                        

 

Энергоэффективный 140-квартирный жилой дом общей площадью 10 тыс. м2 принят в эксплуатацию в 2016 г. Площадь жилых помещений – 3608 м2. Расчетные показатели потребления тепловой энергии при полной заселенности, расчетной температуре 18°С и выхода на стационарный режим эксплуатации составляют:

  • На отопление – 23 кВтч/м2 за отопительный сезон при расчетных условиях эксплуатации;
  • На горячее водоснабжение – 35-40 кВтч/м2 в год при условии использования системы утилизации сточных вод в здании.

Снижение расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию обеспечивают:

  • Принудительная приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепловой энергии вентиляционных выбросов;
  • Система утилизации тепловой энергии сточных вод.

 

В таблице 3 приведены результаты мониторинга за эксплуатацией дома в отопительном сезоне 2017-2018 гг. Отопление было включено с 7 октября. Данные по потреблению энергии в здании получены по конец декабря 2017 г.

Во время мониторинга дом был заселен примерно на 25%, поэтому потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение составляло около 15% затрат тепловой энергии на отопление

Таблица 3. Потребление энергии в доме

2017

расход теплоты Гкал

 

потребленная вода м3

месяц

общий

на отопл

на ГВС

кол_чел

холодная

горячая

октябрь

44,41

35,92

8,49

90

266,63

194,35

ноябрь

62,91

52,89

10,02

115

302,73

248,6

декабрь

76,26

66,14

10,12

110

263,8

237,7

январь

95,7

83,6

12,3

126

329,71

273,48

февраль

90,02

78,35

11,67

136,59

292,03

296,39

Среднее (сумма)

369,3

316,9

52,6

115,26

1454,9

1250,52

В таблице 4 представлены результаты обработки полученной информации по методике, разработанной при выполнении проекта ПРООН [1,2]. Средняя t° воздуха в здании с учетом расположения датчиков температуры в квартирах составляет около 21°С. Данные потребления воды в расчете 70 л/чел в сутки показали, что в доме постоянно проживают 105 человек по сравнению с расчетным количеством ~ 400 человек. Поэтому удельные показатели потребления тепловой энергии на человека в здании составляют за этот период 18,04 кВтч/м2 за три месяца.

  В то же время пересчет показаний счетчика на расчетные условия эксплуатации (18°С в здании, 3740 градусо-суток отопительного сезона, полная заселенность) дают расчетное удельное потребление 23,2 кВтч/м2 в год при температуре воздуха в здании 22°С при эксплуатации, что практически совпадает с проектным значением 23 кВтч/м2.

Таблица 4. Результаты расчетов энергетических характеристик здания

 

f1 Вт/м2*град

   

ср. темп

кВтч/м2

удельное потребление

 за год для расч_усл кВтч/м2

месяц

Твн=18

Твн=20

Твн=22

Твн=24

°С

факт_мес

Твн=18

Твн=20

Твн=22

Твн=24

октябрь

0,764

0,584

0,506

0,446

7,040

4,1

36,104

25,903

18,49

12,7

ноябрь

0,677

0,596

0,532

0,481

3,250

6,1

28,702

21,692

16,19

11,7

декабрь

0,662

0,595

0,540

0,494

0,300

7,6

27,934

22,053

17,25

13,2

январь

0,70

0,64

0,59

0,55

-2,80

9,7

31,0

25,6

21,1

17,3

февраль

0,64

0,59

0,55

0,51

-5,80

9,1

20,2

16,3

13,0

10,1

среднее

0,68

0,61

0,56

0,51

0,18

36,89

29,2

23,2

18,3

14,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты мониторинга подтверждают рассчитанные при выполнении проекта данные удельного потребления тепловой энергии на отопление дома.

       

МОГИЛЕВ                                                                              

Энергоэффективный 160-квартирный дом принят в эксплуатацию в 2016 г. Общая площадь составляет 13251 м2, жилых помещений – 5691 м2. Расчетные показатели потребления тепловой энергии для здания при полной заселенности, расчетной температуре 18°С и выхода на стационарный режим функционирования составляют:

  • На отопление – 25 кВтч/м2 за отопительный сезон при расчетных условиях эксплуатации;
  • На горячее водоснабжение – 30 кВтч/м2 в год при условии использования солнечного коллектора и системы утилизации сточных вод в здании.

 В этом случае стандартные технические и проектные решения домов в энергоэффективной модификации предполагается дополнить:

  • Принудительной приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепловой энергии вентиляционных выбросов;
  • Системой утилизации тепловой энергии сточных вод;
  • Солнечным коллектором в системе подготовки горячей воды.

 

В настоящее время заселено около 70 квартир. Система солнечных коллекторов была включена в работу в течение июня-октября 2017 г. Так как дом не был заселен, система не работала в штатном режиме. На момент подготовки статьи в конце марта система солнечных коллекторов включена в работу системы горячего водоснабжения в полном объеме.

Система утилизации тепловой энергии сточных вод может быть подключена для подогрева холодной воды в системе горячего водоснабжения при заселенности на 60-70%.

 По данным о потреблении тепловой энергии на отопление в таблице 5 видно, что в отопительном сезоне 2016 -2017гг. расчетные результаты значений коэффициента удельных тепловых потерь и удельного потребления тепловой энергии на отопление неустойчивы из-за ремонтных работ в доме.

В сезоне 2017-2018 гг. упомянутые значения более стабильны. Потребление тепловой энергии для расчетных условий составляет в среднем около 40 кВтч/м2 в год. Выход на расчетные цифры ожидается при заселенности не менее 110 квартир.

Владимир Пилипенко, д.т.н., директор ГП «Институт жилища – НИПТИС им. Атаева», Минск,

Леонид Данилевский, д.т.н., первый заместитель директора,

Сергей Терехов, к.т.н., заведующий отделом.

 

Этот материал опубликован в апрельском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать здесь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вышел новый номер журнала Строительство!
скачать журнал
нет, спасибо