Теплу – умный контроль
В 2009 году в Минске по улице Асаналивева, дом 15 (270-квартирный дом) был реализован один из проектов по внедрению приборов учета расхода тепловой и электроэнергии. Задачами были: достоверность и оперативность информации, получаемой приборами учета; возможность исключить человеческий фактор из-за большого количества ошибок при снятии показаний; исключение ошибок в предоставлении информации и ее оперативность.
Главное ожидание жильцов от внедрения приборов учета — обеспечить экономию расхода тепловой энергии. Нужно сказать, что дом по улице Асаналиева возводился в 2006 году по типовому проекту, поэтому типичными проблемами для такого класса домов в работе системы отопления стал «перетоп» и «недотоп»: верхние этажи замерзают, нижние оказываются перегретыми.
Эта классическая проблема нередко связана с тем, что жильцы часто меняют длину контура системы отопления: кто-то на своей «территории» добавляет радиаторы, а кто-то, наоборот, убирает их, а иные умудряются подключать к системе еще и обогрев лоджии. По сути, такие манипуляции с системой отопления запрещены, но никто действия жильцов не контролирует и не наказывает за это — каждый сам себе хозяин на своей жилплощади.
Почему же случаются «недотопы» и «перетопы»? Дело в том, что в системе отопления с изменением гидравлического сопротивления меняется и тепловая нагрузка, которая отличается от первоначальной расчетной. Соответственно, балансировочные гидравлические характеристики, вентили и арматура с вмешательством жильцов в систему отопления уже не отвечают проектным требованиям. И те решения, которые были заложены изначально проектировщиками, не работают и не дают должного эффекта.
После того, как в указанном доме установили квартирные теплосчетчики, средства мониторинга, произвели балансировку системы, проблема была локализована. Также обнаружилось, что ранее при монтаже были оборваны импульсные трубки, отсутствовали краны, а счетчики были установлены против потока — они неправильно указывали разницу температур. Специалисты выявили, что гидравлическое сопротивление системы не соответствовало проектному в 42 квартирах.
Получается, что система отопления в третей части дома была переделана жильцами и не могла функционировать нормально. После того, как инженерные работники фирмы-поставщика приборов учета устранили недостатки, которые были обнаружены в результате предпроектного исследования, им удалось получить экономию 30–70 Гкал на дом в месяц (в среднем квартира потребляет в месяц 1 Гкал тепла).
Поэтому в феврале, когда средняя температура отмечалась на уровне –5 °C, удалось сэкономить 80 Гкал. В среднем за отопительный сезон 2011–2012 годах дом потреблял на 30 % меньше тепловой энергии, но при этом жильцы оставались в более комфортных условиях, чем в соседних домах, имеющих аналогичную типовую серию, но без системы АСКУЭ. Этот пример демонстрирует экономический эффект от внедрения централизованной системы расхода тепловой и электроэнергии, а также целесообразность строительства «умных» домов и применения приборов учета.
Если считать экономию в 30 % в объеме всего дома, микрорайона или города, то в денежном выражении она выглядит вполне приличной. А деньги от нее в условиях дотаций населению на коммунальные услуги могут быть направлены, скажем, на модернизацию домов старого жилого фонда или другие цели. Таким образом, система поквартирного учета позволяет реально экономить и держать в технически исправном состоянии тепловую систему дома — как сами приборы, так и теплотрассу.
Диспетчеры оперативно получают информацию о том, какие процессы в этой тепловой системе происходят. Все это стимулирует жильца экономить: он знает, что если в комнатах, где отсутствуют люди, уменьшить подачу тепла на радиаторы, это сэкономит деньги. Также жилец понимает, что не нужно открывать форточку на проветривание при максимальной подаче тепла на радиатор, потому что он начнет «греть» улицу. Еще один стимулирующий фактор заключается в том, что потребитель не желает платить за соседа.
Иногда «умный» сосед в расположенной посреди дома квартире выключает радиаторы и обогревается за счет других потребителей, то есть соседних квартир. Другой стимул — содержание мест общего пользования, ведь тепло в таких местах оплачивается коллегиально. Жильцы платят напрямую и хорошо понимают, как формируется тариф и из каких составляющих складывается итоговая сумма, и они не станут открывать форточки, а будут заинтересованы в замене разбитого окна, начнут закрывать двери в подъезд, так как за отопление мест общественного пользования они тоже платят.
Проблемы реализации
Какие проблемы возникают на пути реализации проекта по внедрению приборов учета в жилых зданиях? «До сих пор нет утвержденной методики расчета по тепловому регулированию, — говорит замдиректора по маркетингу компании “Гран-Система» Кирилл Филиппенко. — А по действующей методике квартирный теплосчетчик, к сожалению, не принимается во внимание при проведении расчетов за потребленное тепло. Расчет проводится по показаниям группового прибора учета пропорционально занимаемым метрам».
Сейчас использование квартирных счетчиков имеет эффект там, где товарищество собственников либо снабжающая организация путем заключения договора по теплоснабжению с жильцами обеспечивает условия, когда действует групповой прибор, по которому жильцы рассчитываются с тепловыми сетями, и индивидуальные, по которым производится расчет с учетом компенсации затрат тепла на отопление мест общего пользования.
Если разобраться в вопросе, что влияет на приобретение приборов по учету расхода тепла, то получается, что при их установке в конечном итоге за все платит жилец, а сами приборы сегодня недешевы.
Межповерочный интервал
Также существует проблема высокой стоимости вторичной поверки, то есть применительно к теплосчетчикам, как и к другим приборам учета, которые являются интеллектуальными и используются в системах теплоснабжения для коммерческого расчета, действует такое понятие, как межповерочный интервал. После его окончания приборы должны сниматься и направляться на поверку. В Беларуси небольшие сроки поверки — прибор каждые четыре года необходимо снимать, поверять и устанавливать обратно в квартире жильца. К слову, в России межповерочный интервал — 16 лет. Стоимость работ по снятию, поверке и установке сопоставима со стоимостью нового счетчика.
КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА
Вячеслав КОНЬКОВ, замдиректора РУП «Институт БелНИИС» по научной работе: — Интеллектуализация зданий не цель, а средство оказания услуг, производства продуктов и обустройства инфраструктуры, которые были бы экономически эффективными и имели высокое качество. Пренебрежительное отношение к широкому внедрению интеллектуальных технологий ведет к низкой эффективности систем жизнеобеспечения зданий, обострению экологических проблем, неоправданно высокому расходованию ресурсов и несопоставимо низкому качеству жизни людей.
Объемы строительства «умных» зданий постоянно увеличиваются. Например, около 20 процентов домовладений в США подключены к системе «умный дом». В нашей стране также есть примеры функционирования интеллектуальных зданий и сооружений: Национальная библиотека, «МинскАрена», Минский метрополитен, гостиницы «Европа» и «Виктория» и др. Наша задача — приспособить новые технологии к запросам потребителей и реалиям экономики.
На данный момент в мире отсутствуют исчерпывающие и достоверные методики измерения интеллектуальности зданий, позволяющие дать ей численную формализованную оценку. Предпринимаемые в этом направлении попытки не привели к созданию механизма расчета, адекватно учитывающего влияние хотя бы большего числа воздействующих факторов и возможные варианты реагирования на возникающие штатные и нештатные ситуации.
В то же время практическая потребность в качественной или экспертной оценке объектов по этому параметру очевидна, в первую очередь исходя из требований рынка, среднеи долгосрочного планирования инвестиций государственными и частными инвесторами, в том числе в связи с предстоящей экономией потребляемых ресурсов в процессе эксплуатации зданий. Интеллектуальные системы должны увязывать в единое целое не только традиционные виды энергии, но и «зеленую» энергетику (солнечные батареи, тепловые панели и др.).
Потенциал возобновляемых источников огромен. Солнце ежедневно посылает на Землю в 20 раз больше энергии, чем человечество использует за год. Потенциал ветра, рек, приливов не меньше. Существенную роль в поддержании заданного энергобаланса зданий могут сыграть тепловые насосы, извлекающие требуемую тепловую энергию из слоев грунта, канализационных стоков и др. В России к 2020 году планируется довести выработку электроэнергии за счет возобновляемых источников до 4,5 процентов от всей энергии в стране.
В Беларуси, учитывая значительное количество углеводородов, которое нам приходится импортировать, эта цифра должна достичь 25 процентов. Для получения еще большего эффекта необходима диспетчеризация, причем не только отдельных систем в пределах здания (например, пожарные извещатели и сплинкерные устройства или термодатчики, рекуператоры, системы подогрева), но и вывод всех систем на единый диспетчерский пункт для обеспечения своевременного принятия превентивных и корректирующих мер при возникновении нештатных ситуаций.
Дальнейшим шагом в интеллектуализации зданий и сооружений, ведущим к снижению финансовых затрат на их содержание и безотказное функционирование, является создание диспетчерских центров, объединяющих группы зданий, кварталы или даже микрорайоны и оперативно направляющих действия централизованных служб, обеспечивающих комфортное и безопасное пребывание на этих объектах.
КАК ОКУПАЮТСЯ «УМНЫЕ ДОМА»?
В странах ЕС интеллектуализация зданий окупается за два-четыре года. В нашей стране с учетом меньшей стоимости потребляемых ресурсов и различной степени интеллектуализации зданий — за пять-десять лет. При этом снижение затрат на электроэнергию достигает 30 %, на воду и газ — 40 %. Наиболее востребованными являются системы «умный свет» и «умное тепло». При дефиците финансовых ресурсов потребитель предпочитает интеллектуализацию функций, которые при минимально возможных затратах принесут наиболее ощутимую отдачу. В целом, стоимость автоматизированных систем управления начинается от 1 % стоимости здания. Мировая практика показывает, что оценить затраты на интеллектуализацию зданий помогает простое соотношение: 100–10–1, где 100 — стоимость «коробки» в процентах; 10 — стоимость систем инженерии и жизнеобеспечения; 1 — стоимость всей автоматики.
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
Выставка ISH во Франкфурте-на-Майне продемонстрировала определенные тенденции в технологиях интеллектуализации зданий. Сегодня наблюдается рост по определенным направлениям развития интеллектуализации: очевидный рост технологий BACnet и EnOcean; поиски путей дальнейшего развития KNX и LON; очевидный тренд — сдвиг в сторону подходов, свойственных IT-технологиям; рост доли применения DALI на рынке управления светом; отказ от OPC-серверов.
Тенденции завтрашнего дня: Интернет-объекты (Internet of Things — Plug and Play), любую вещь включил — она в сети и готова к работе; поддержка мобильных устройств на уровне базового стека; самоорганизация сети; интеграция объектов в IP-сети (v4 и v6); обязательная интеграция в системы BI (Business Intelligens — бизнес-аналитика) и в системы ERP (Enterprice Resource Planning — планирование ресурсов предприятия); математические модели зданий с обратной связью в виде сенсорной сети.
