Зовнішність енергозбереження

Облик енергозбереження

Виталий ПРОХОРОВ, професор кафедри опалення й вентиляції МГСУ.

Проблема енергозбереження завжди супроводжувала енергоспоживанню

Все останні роки у Росії інтенсивно обговорюється проблема енергозбереження, у цьому числі у системах опалення й інших системах інженерного оснащення будинків.

Принимаются рішення, затверджуються нормативні документи як всеросійського, і регіонального призначення. Прийнято закон РФ енергозбереження. Проводяться незліченні наради і науково-технічні поради, «круглі столи» і академічні читання, з'їзди і симпозіуми, науково-практичні конференції і виставки, отже звісно, «саміти». Існує безліч випускаються журнали, публікуються статті й видаються книжки. Захищаються дисертації. Долучаються зарубіжні організації та експерти.

И звісна річ, створюються численні нові контролюючі органи влади й організації, з більшими на правами, наприклад, у справі заборон і штрафів, і одночасно — проведення робіт з «хоздоговорам» між контролюючими і контрольованими, збройні імпортними дорогими приладами, транспортом, обучающим персоналом, консультантами, експертами, комп’ютерами, програмами, спеціальними методиками, вказівок і … непереборними психологічними установками.

А хто із найбільших фахівців, чи навіть допитливих обивателів, засумнівається в обгрунтованості, приміром затверджених СНиПов чи регіональних норм по енергозбереження в будинках, чи енергетичного паспорти будинку, того оголошують ретроградом, його роботи — не відповідними «перспективним інтересам держави і» і котрі спиралися б на «застарілі технічні рішення» і манливими «повернутися до минуле» і «залишатися у полоні відсталих уявлень».

У авторів зазначених визначень в публікаціях немає сумніви щодо якості нового, саме, що може бути ухудшенным старим чи навіть помилковим, тобто. наносити энерго-экономический шкоди державі.

Рассмотрим деякі зокрема спроби владнання визначеної проблеми, починаючи з минулого й не проходячи повз «новизни» і «корисності» справжнього.

Человек піклується економію енергії від перших днів свого зародження, а економію палива — із часу здобуття вогню.

В перші тисячоліття теплова енергія витрачалася виключно на обігрів покупців, безліч їх житла (опалення що з природною вентиляцією), приготування їжі та гарячої води. І було, звісно, небайдуже скільки носити дров тих цілей.

При цьому самі житла обладналися відповідно до природно-кліматичними впливами ними довкілля та ресурсними можливостями які у конкретному географічному місці людей.

Поэтому, як ми тепер говоримо, питома теплова характеристика жител, конструкції, енергозберігаючі і гігієнічні властивості огороджень, джерел постачання та передавачів тепла, паливних пристроїв, систем греющих і вентилирующих каналів зі своїми регулюючими органами підпорядковувалися як загальним закономірностям, а й завжди несли відбиток кліматичної обстановки розташування сформованих технологічних традицій.

С появою промисловості потреба у енергоносіях високої якості та одночасно у їх економному витраті різко зросла, що у розумному суспільстві обсяг споживання і величина заощаджень за своєю суттю єдині. Це викликало життя нові на наукові розробки.

Еще у 18-ти столітті, в 1745 року М. В. Ломоносов пише дисертацію «Про причини виробництва тепла й холоду», а ще через 3 роки формулює «загальний закон природи" — закон збереження матерію та руху.

Вслед для цього він також досліджував баланс діючих зусиль і витрата енергії при «вільному» тобто. гравітаційному, природному «русі» вентиляційного повітря «на шахтах і рудниках примеченном». Отже він залишив послідовникам наукові основи природною (найбільш энергоэкономичной) вентиляції, енергетика якої спочиває на разностях температур, вологості і висот нерозривного потоку повітря.

Важный внесок у паливо збереження при опаленні будинків було зроблено Н. А. Львовим, узагальнений (у роботі 1795 року «Російська пиростатика чи вживання випробуваних вже печей і камінів»). У першій половині 19 століття масовані потреби у енергії і його економії викликали розробку теорії теплових машин (З. Карно), опис закону збереження енергії (Ю.Р. Майєр, Дж. Джоуль, Р. Гельмгольц). Виникло відгалуження науки — Термодинаміка. Було сформульовано три її фундаментальних принципу («початку»), мають безпосередній стосунок до інженерним системам.

«Первое» — вираз закону збереження енергії як балансів тепла і потоків енергоносіїв.

«Второе» (Р. Клаузиус, У. Томсон) — облік необоротних втрат навіть у ідеалізованих процесах передачі тепла (тепловтрати в будинках), Дж. Гіббс — метод термодинамічних потенціалів (передача вологи в матеріалах немає жодного конструкціях).

И «третє» (У. Нернст) — властивість виродження термодинамічних функцій й теплової енергії тіл у сфері температур поблизу абсолютного нуля.

Все це дозволило точно обраховувати як корисно споживану, і безповоротно недоотриманий частки теплової енергії (з допомогою зовнішнього розсіювання і завдяки необоротних внутрішніх втрат незалежно від теплообмене), т.зв. эксергию і анергию.

Уже наприкінці 19 — початку 20 століть Д.І. Менделєєв зробив науково обгрунтовані висновки про необхідності берегти копалину паливо, особливо газ, стверджуючи, що «спалювати газ те ж саме, що топити печі асигнаціями». Після Д.І. Менделєєва, вже у час, як відомо, нашими «асигнаціями» опалюється Захід.

А В.І. Вернадським оцінили екологічні наслідки теплових і газових викидів у повітря, теплових і хімічних викидів в води та грунт і знайдено припустимі межі промислової власності й видобувної діяльності, не шкодять самому його майбутньому, а суворо регламентовані і срібло у порозумінні з природою.

И ніхто з великих предків був волюнтаристськи складених формул і коефіцієнтів.

Так що зараз науково-технічний на частини культури споживання і заощадження енергії, як і, як з природою видається не зовсім темним царством.

И було було б гаразд, щоб усе сучасні інженери, і навіть чиновники зі своїми швидкими послушниками і помічниками, скинули рекламну пов’язку геть із, вивчили їх у силу своїх фізичних можливостей, обратясь до об'єктивної ситуації, і прагнули із «зяючих висот» справжнього до нових науковим «сяючих вершин», за своїм рівнем хоча б що нагадує вже віддалені часом наукові вершини минулого.

Оптимизировать теплові процеси в системах опалення й вентиляції, де головний критерій є мінімум енерговитрат ми навчені зі студентської лави все фахівці. Займаються цим й завжди. Тому розроблені і запроваджені норм із будівельної теплотехнике виглядають відповідно до народної приказці: «Хто вміє, той робить, хто вміє - той вчить, як треба робити».

Энергетический криза, що мав місце у країнах 70-х — початку 80-х до нас потребу не дійшов, потужна державна програма з енергозбереження СРСР було виконано: розробили всі необхідні общепромышленные системи та обладнання утилізації тепла вентиляційного выбросного повітря, а кожної галузі промисловості, буквально кожному за цеху — конструктивні схеми і устаткування утилізації тепла, який виділяється технологічними апаратами і печами. Було також розроблено теплонасосные системи, і навіть системи теплопостачання з допомогою сонячної, геотермальної і вітрової енергії.

К жалю, всі ці результати виявилися закинутими. Окремі винятки тримаються на ентузіастах. Так вентиляційні теплоутилизаторы найчастіше не застосовують у будівництві та реконструкції будинків, як у державному, так й у приватному секторах економіки. Навіть у Москві.

Новый енергетична кризи, який стався у країнах протягом останніх десяти років, вже відчувається у Росії. Реакцією нею ми стало, зокрема, масовий який завжди добровільне застосування дорогого закордонного устаткування, автоматики, пристроїв обліку теплової енергії і теплоізоляційних матеріалів.

В підкріплення цього процесу розробили: змінений, сутнісно новий СНиП «Будівельна теплотехніки», Московські норми «Енергозбереження в будинках» і ще документи і відстежуючи публікації, неоднозначно сприйняті наукової і інженерної громадськістю. Передусім внаслідок своєї антиринковою, волюнтаристською сутності.

Развернувшаяся дискусія, здавалося, завершиться великий і аргументованою публікацією, у якій серед ряду його положень показано, що традиційні, освічені тисячолітньої еволюцією, вивірені кліматом, геологією і географією природні матеріали для стін, зокрема масові вітчизняні місцеві і найбільш экологичные дерево (рубаний будинок) і цегла з обпаленої глини, поставлені зміненим СНиП поза законом.

Но цей результат знаменний тим, що вона вже за межі лише енергозбереження — це цивілізаційне відторгнення матеріалів і конструкцій російського національного зодчества. Що будь-кого розсудливого громадянина Росії дивно. Результат цей, безумовно, потребує більше докладного вивчення завдання, в усій своїй повноті. Слід або відшукати докази декларативності й пояснення правомірності таких нормативів, або навпаки, їх неправомірності і тоді знайти аргументи, выстраивающие логіку необхідності їх скасування. Інакше й ми потрапимо під класичне визначення О.С. Пушкіна: «Дикість, підлість і невігластво зневажають минулого, плазуючи перед одним справжнім».

К чому відносити поняття «величина заощаджень в будинках».

Какой б спекотною була дискусія навколо енергозбереження в будинках, вона й досі пір ведеться переважно щодо питання ухвалення в заздалегідь заданих значень (ніде не вказується хто, і чому саме таких) мінімальних термічних опорів огороджуючих конструкцій будівлі і тих чи інших величин інфільтрації зовнішнього повітря, неминуче що у природною вентиляції приміщень. Після чого і побудований ряд тих нормативних документів.

Эти дані, отримані внаслідок розрахунків тепловтрат у процесі проектування за фрагментами огороджуючих конструкцій, сумуються і приводять до визначення теплової потужності систем опалення будинків.

Изначально визначені і можливі відсотки «енергозбереження», якими автори норм активно оперують й у літературі, і рівнях управлінських.

Однако втрачається факт, що саме систем опалювання — один із кількох теплопотребляющих систем будинку, при цьому які споживають також електроенергію.

Даже в найпростішому прикладі будинку — житловому будинку міського типу існує, по крайньої мері, ще система гарячого водопостачання з соизмеримым річним споживанням тепла. Трапляються також енергії на пищеприготовление (газ, електроенергія), електроосвітлення, електропривод побутової техніки від, електроживлення інформаційної техніки та інших.

В громадянських і промислових будинках додаються щонайменше великі складові витрат енергії на механічну вентиляцію і кондиціювання повітря.

Поэтому оперувати відсотками лише з одне складова, кажучи, що це економія енергії у будинку загалом, є підміною тези в дискусії некоректність математична.

На насправді відсотки економії енергії в будинках від підвищення їх теплозащиты возитимуть зовсім іншими.

Наглядным прикладом цієї підміни є запропонована в МГСН форма енергетичного паспорти будинку. Вона все не обгрунтована, і логічна, з урахуванням весь комплекс енергоспоживаючих систем. Форма паспорти побудовано раздутом, численному роздрібненні тепловтрат на дрібні складові (що лише предметом проектного розрахунку). Це створює надлишок другорядною інформації та це не дає аналітично повного уявлення про енерговитратах і енергозбереженні в системах забезпечення воздушно-теплового мікроклімату, системах світлового мікроклімату і санітарно-технічних системах (гаряче водопостачання, пылеуборка, волога прибирання приміщень).

Скороговоркой намічені в энергопаспорте рядки складовими енерговитрат (крім тепловтрат) також малий, що дають, хоча би за відсутності через відкликання паспортами на вентиляційні системи, практикуються ми із початку 20 століття.

Задача повнішого уявлення енергоспоживання будинком досить трудомістка і вимагає як постановочно-методических, і серйозних науково-дослідних робіт, наприклад, у частини інтегрованого обчислення і відображення витрат різнорідних енергоносіїв, і навіть єдиного і энергоэкономичного управління фізично різними енергопотоками.

Общетеоретическая завдання й формує відповідні формули було винесено автором справжніх рядків.

На основі, як наближення, вважаємо можливим обмежитися лише доступними даними по опаленню, механічної вентиляції, кондиционированию повітря і гарячого водопостачання, які можна отримати процесі їхньої реальної проектування й проектної оптимізації. При оцінках річних витрат енергії використовуємо досить простий і освоєний апарат розрахунку по ГСОП. Насправді інтегральні значення величин споживання тепла описуються складнішими залежностями і вимагають більш громіздких вихідних даних, і обчислювальних процедур.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.