0

Вінницький національний технічний університет

Факультет електроенергетики та електромеханіки

Кафедра електротехнічних систем електроспоживання та енергетичного менеджменту

Пояснювальна записка

до магістерської кваліфікаційної роботи

на тему: «Енергоаудит муніципальних об’єктів м. Вінниці»

Виконала: студентка 2 курсу, групи ЕМ-14м

спеціальності

8.05070108 – Енергетичний менеджмент__

Дацюк М.О._________________

Керівник __Демов О.Д.__________________

Вінниця – 2015 р.

1

Вінницький національний технічний університет

Факультет електроенергетики та електромеханіки

Кафедра електротехнічних систем електроспоживання та енергетичного менеджменту

Освітньо-кваліфікаційний рівень – магістр

Напрям підготовки – 8.05070108 – енергетичний менеджмент

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри ЕСЕЕМ

проф. Терешкевич Л.Б.

„ _5__”_вересня___2015 р

ЗАВДАННЯ

на магістерську кваліфікаційну роботу

Дацюк Маргариті Олегівні

1. Тема роботи Енергоаудит муніципальних об’єктів м. Вінниці,

керівник роботи Демов Олександр Дмитрович, к.т.н., доцент,

затверджені наказом по ВНТУ від « 1 » вересня_ 2015 року, № 207

2. Строк подання студентом роботи « 17» листопада 2015 року

3. Вихідні дані до роботи:

1. Будівельні креслення навчального закладу.

2. Характеристики електроспоживання школи.

4. Зміст магістерської кваліфікаційної роботи.

Вступ. 1. Характеристика енергоспоживання міст України. 2. Енергоаудит муніципальних

споживачів. 3. Заходи з енергозбереження муніципальних споживачів. 4. Енергоаудит СЗОШ

№ 27 м. Вінниці. 5.Економічна частина. Техніко-економічний аналіз заходів з підвищення

економії паливно-енергетичних ресурсів на об’єкті. 6. Охорона праці та безпека в

надзвичайних ситуаціях. Висновки. Список використаних джерел. Додатки.

5. Перелік графічного матеріалу.

Матеріали, що ілюструють отримані результати досліджень та розробки для їх

практичного використання.

2

6. Консультанти розділів роботи

Розділ Прізвище, ініціали та посада

консультанта

Підпис, дата

завдання

видав

завдання

прийняв

Охорона праці

та безпека в

надзвичайних

ситуаціях Кобилянський О.В.,д.п.н., професор

Теплова

частина роботи Головченко О. М., к.т.н., доцент

Спеціальна

частина Демов О.Д, к.т.н., доцент

Економічна

частина Демов О.Д., к.т.н., доцент

7. Дата видачі завдання « 4 » вересня 2015 року

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№ з/п Назва етапів дипломного роботи Строк виконання

етапів роботи Примітка

1 Характеристика енергоспоживання міст

України. 08.09.2015

2 Енергоаудит муніципальних споживачів. 15.09.2015

3 Заходи з енергозбереження муніципальних

споживачів.

28.09.2015

4 Енергоаудит СЗОШ № 27 м. Вінниці 09.10.2015

5 Економічна частина. Техніко-економічний

аналіз заходів з підвищення економії паливно-

енергетичних ресурсів на об’єкті.

15.10.2015

6 Охорона праці та безпека у надзвичайних

ситуаціях

20.10.2015

7 Графічна частина проекту 24.10.2015

Студент _________ (підпис)

Дацюк М.О..

(прізвище та ініціали)

Керівник магістерської

кваліфікаційної роботи _________ (підпис)

Демов О.Д.

(прізвище та ініціали)

3

УДК 621.311.15

РЕФЕРАТ

Дацюк М.О. Енергоаудит муніципальних об’єктів м. Вінниці.

Магістерська кваліфікаційна робота. 8.05070108. ФЕЕЕМ. Кафедра ЕСЕЕМ –

Вінниця: ВНТУ, 2015 – 116 с.

Розглянуті проблеми енергоефективності у муніципальному секторі міст

України. Розглянуто енергоаудит муніципальних споживачів.

Запропоновано заходи з енергозбереження муніципальних споживачів.

Запропановано інформаційну базу електрозбереження муніципальних об’єктів

міста Вінниці.

Розроблено рекомендації щодо підвищення ефективності використання

ПЕР.

Ключові слова: енергоаудит, енергоефективність, енергозбереження,

муніципальні споживачі, паливно-енергетичні ресурси, котел-плита, витрати,

економія, охорона праці.

Рисунків – 20 Таблиць – 12 Бібліографій – 21

4

ABSTRACT

Datsiuk M.O. Energy audit Vinnytsia municipal facilities. Master's qualification

work. Specialty 8.05070108 - Energy Management, Vinnitsa: NTB, FEEE,

Department ESEEM, 2015 – 116 p.

Considered the problems of energy efficiency in municipal sector of Ukraine.

Considered energy audits of municipal consumers.

The measures of energy efficiency of municipal customers. The measures base

Electricity municipal facilities in Vinnytsia.

The recommendations for more efficient use of energy resources.

Keywords: energy audit, energy efficiency, energy saving boiler, municipal

consumers, fuel and energy resources, boiler plate, cost, saving, labor.

Pictures – 20 Tables – 12 Literature – 21

5

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………….......................8

РОЗДІЛ 1 ХАРАКТЕРИСТИКА ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ МІСТ УКРАЇНИ.....11

1.1 Енергетичний стан міст України…………………………………………......11

1.2 Проблемы енергоефективності у муніципальному секторі міст України ..12

1.3 Використання енергоресурсів у м. Вінниця………………………………..17

РОЗДІЛ 2 ЕНЕРГОАУДИТ МУНІЦИПАЛЬНИХ СПОЖИВАЧІВ……………...21

2.1 Принципи енергоаудиту муніципальних споживачів……………………..21

2.2 Енергоаудит по напрямкам споживання енергії…………………………...22

2.2.1 Енергоаудит систем електропостачання……………………………....22

2.2.2 Енергоаудит систем теплопостачання………………………………....25

2.2.3Енергоаудит системи вентиляції, обігріву та кондиціонування

повітря…………………………………………………………………………….....30

2.2.4 Енергоаудит систем освітлення………………………………………..32

РОЗДІЛ 3 ЗАХОДИ З ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ МУНІЦИПАЛЬНИХ

СПОЖИВАЧІВ ……………………………………………………………………34

3.1 Загальна характеристика заходів…………………………………………...34

3.2 Рекомендації з впровадження енергозберігаючих заходів………………..37

3.3 Створення інформаційної бази електрозбереження муніципальних об’єктів

м. Вінниці…………………………………………………………………….......40

РОЗДІЛ 4 ЕНЕРГОАУДИТ СЗОШ №27 МІСТА ВІННИЦІ……………………45

4.1 Збір інформації про об’єкт енергетичного аудиту ………………………..45

4.1.1 Попереднє отримання інформації……………………………………...45

4.1.2 Аналіз попередньо отриманої інформації……………………………..46

4.1.3 Отримання додаткової інформації про використання ПЕР…………..48

4.2 Оброблення інформації про використання ПЕР …………………………..49

4.2.1 Побудова та аналіз характеристик режимів споживання ПЕР…….......49

4.2.2 Складання та аналіз ПЕБ …………………………..…………………51

6

4.2.3 Визначення питомих норм споживання ПЕР ……………………....54

4.3 Розрахунок теплонасосної установки…………………………………..…57

4.3.1 Вибір і обгрунтування типу установки і системи опалювання………57

4.3.2 Розрахунок теплопередач конструкцій огорож приміщень……..….62

4.3.3 Визначення схеми, матеріалів і розмірів системи теплоносія,

гідравлічного опору для вибраної ділянки від насоса до опалювальних

приміщень. Вибір насоса ……………………………………………………..….71

4.4 Розрахунок циклу…………………………………………………………..75

4.5 Розробка схеми установки з автоматизацією роботи…………………….82

4.6 Зниження втрат у системі теплопостачання……………………….……..83

РОЗДІЛ 5 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИЙ АНАЛІЗ

ЗАХОДІВ З ПІДВИЩЕННЯ ЕОНОМІЇ ПЕР НА ОБ’ЄКТІ……………………..86

5.1.Економічне обгрунтування заміни існуючих світильників у СЗОШ № 27 на

світлодіодні………………………………………………………………………86

5.2 Економічне обгрунтування установлення котла на твердому паливі

KALVIS-4AB …………………………………………………………………….89

5.2.1 Заходи пов’язані з поведінкою користувачів ………………………...92

РОЗДІЛ 6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ

СИТУАЦІЯХ………………………………………………………………………..94

6.1 Технічні рішення з безпечної експлуатації об'єкта………………………..95

6.2 Технічні рішення з гігієни праці і промислової санітарії…………………99

6.2.1 Мікроклімат…………………………………………………………......99

6.2.2 Виробниче освітлення…………………………………………………100

6.2.3 Виробничий шум……………………………………………………....102

6.2.4 Виробнича вібрація…………………………………………………....103

6.3 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Дослідженя стійкості роботи

електроенергетичної мережі муніципальних об’єктів в умовах дії загрозливих

чинників надзвичайних ситуацій……………………………………………...104

7

6.3.1 Дослідження стійкості роботи електроенергетичної мережі

муніципальних об’єктів в умовах дії іонізуючих випромінювань…………….105

6.3.2 Дослідження стійкості роботи електроенергетичної мережі

муніципальних об’єктів в умовах дії електромагнітного імпульсу…………....107

6.4 Розробка превентивних заходів по підвищенню стійкості роботи

електроенергетичної мережі муніципальних споживачів в умовах надзвичайних

ситуацій…………………………………………………………………………....110

ВИСНОВКИ…………………………………………………………………….....113

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ

ДЖЕРЕЛ……………………………………………115

ДОДАТКИ

Додаток А - Технічне завдання

Додаток Б - Блок-схема функціонування бази з електрозбереження

муніципальних споживачів м. Вінниці

Додаток В - Однолінійна схема електропостачання школи

Додаток Г - Теплонасосна установка для автономного опалення школи

8

ВСТУП

Актуальність. У вирішенні проблем підвищення енергетичної

ефективності житлових будівель та будівель бюджетної сфери, органи

місцевого самоврядування, мають безпосередній і значний вплив на те як буде

розвиватись споживання у майбутньому і можуть сприяти переходу на

оптимістичний сценарій розвитку. Досі місто Вінниця зосереджувала інвестиції

на об’єктах, які експлуатуються муніципальними комунальними

підприємствами, тобто в секторі виробництва енергетичних ресурсів, та

недостатньо підтримувала інвестиціями підвищення енергетичної ефективності

будівель, як в бюджетній сфері, так і в житловому фонді. Такий принцип

розподілу інвестицій не зміг не позначитись на стрімкому зростанні витрат на

енергопостачання будівель бюджетної сфери та житлового фонду, енергетичні

характеристики яких залишались незадовільними. Із 172119,1 тис. м3

природного газу, який витратили теплопостачальні підприємства на

виробництво теплової енергії, біля 82% припадає на теплопостачання

муніципального житлового фонду. Стійка тенденція зростання вартості

природного газу змушує муніципалітет зосередитись на питаннях

енергозбереження в житловому фонді та бюджетній сфері.

На реалізацію потенціалу енергоефективності будівель у м. Вінниці

накладають свої обмеження часові та фінансові рамки. Дією можливих

технічних обмежень на період короткострокового планування можна

знехтувати, в зв’язку з впливом фінансових обмежень, які випливають із стану

державного та місцевого бюджетів, а також рівня доходів населення. У

муніципальному енергетичному плані окремо розглядаються можливості

виконання енергозберігаючих заходів, які дозволяють ще до виконання всього

комплексу робіт по модернізації будівель досягнути або наблизитися до

встановлених санітарно – гігієнічних норм та рівня комфорту в організаціях

освіти та охорони здоров’я. Найбільш прийнятим для цього вважається масове

впровадження в будівлях відносно недорогих енергозберігаючих заходів (так

9

званий горизонтальний метод, який передбачає впровадження одного і того ж

заходу на певній кількості об’єктів. Для будівель бюджетної сфери м. Вінниці

рекомендується впровадження наступних цільових програм:

– скорочення витрат теплової енергії і досягнення встановлених санітарно

гігієнічних норм в приміщеннях будівель секторів освіти і охорони здоров'я

методом масового впровадження радіаторних екранів (горизонтальний метод

впровадження енергозберігаючих заходів).

– скорочення витрат електричної енергії і досягнення встановлених

санітарно - гігієнічних норм в приміщеннях будівель секторів освіти і охорони

здоров'я методом масового впровадження типових енергозберігаючих заходів

(горизонтальний метод впровадження енергозберігаючих заходів).

– скорочення витрат теплової енергії і досягнення встановлених

санітарно- гігієнічних норм в приміщеннях будівель секторів освіти і охорони

здоров'я методом масового впровадження типових енергозберігаючих заходів

(горизонтальний метод впровадження енергозберігаючих заходів). Цільова

муніципальна Програма «10000 м² металопластикових вікон для будівель

бюджетної сфери м. Вінниця». Для житлових кооперативних будинків та

будинків ОСББ, мешканці яких проявили помітну активність в практичному

енергозбереженні, рекомендуються наступні проекти для горизонтального

впровадження енергозберігаючих заходів:

– масове впровадження пакету малозатратних енергозберігаючих заходів

в кооперативних житлових будинках та будинках ОСББ для підвищення їх

енергоефективності;

– встановлення пристроїв контролю освітлення на сходових клітинах та в

тамбурах багатоквартирних житлових будинків.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконувалась відповідно договору про науково-технічне

співробітництво між ВНТУ і Вінницькою міською радою № 28/2 від 1 березня

2010 р.

10

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є енергоаудит

муніципальних об’єктів міста Вінниці з метою розробки шляхів економії

електричної енергії на цих об’єктах.

Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати такі задачі:

провести аналіз принципів енергоаудиту муніципальних споживачів

електроенергії;

вибрати ефективні заходи з енергозбереження для муніципальних

споживачів;

провести енергоаудит СЗОШ №27 міста Вінниці.

Об’єкт дослідження – електроустановки муніципальних споживачів.

Предмет дослідження – енергоаудит електроспоживання муніципальних

об’єктів міста Вінниці.

Методи дослідження. Для виконання роботи використовувались

елементи системного аналізу, методи оптимізації режимів термічних установок.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі проведеного

аналізу електроспоживання СЗОШ №27 запропанована комбінована система

приготування їжі та опалення, яка на відміну від існуючих кухонних блоків,

скомпонованих з кількох термічних установок ( електрокотел, електроплита,

електрошафа), дає можливість знизити споживання електричної енергії.

Практичне значення одержаних результатів. Запропонована

комбінована система проготування їжі дає можливість знизити капітальні

затрати на обслуговування школи.

Особистий внесок здобувача. Автором запропонована комбінована

система приготування їжі та опалення, яка дозволяє знизити витрати енергії.

Апробація результатів роботи. Основні положення й результати

досліджень доповідалися й обговорювалися на XLIII регіональній науково-

технічній конференції професорсько-викладацького складу, співробітників та

студентів університету з участю працівників науково-дослідних організацій та

інженерно-технічних працівників підприємств м. Вінниці та області (м.

Вінниця, 2014).

11

РОЗДІЛ 1

ХАРАКТЕРИСТИКА ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ МІСТ УКРАЇНИ

1.1 Енергетичнй стан міст України

Проект «Підтримка інституційної спроможності українських міст в

розробці та реалізації політик сталого енергетичного розвитку» реалізовується

Асоціацією енергетичних аудиторів спільно з Асоціацією міст України та

Асоціацією малих міст України, та став можливим завдяки підтримці США,

наданій через USAID [2].

Метою проекту є зменшення залежності України від зовнішніх паливно-

енергетичних ресурсів через розробку фінансових механізмів реалізації

місцевих енергоефективних проектів та підвищення інституційної

спроможності українських міст з питань розробки та впровадження політик

сталого енергетичного розвитку.

Вигодонабувачами проекту стануть міста, підпорядковані їм комунальні

підприємства, установи та бюджетні заклади малих та середніх міст України.

В результаті реалізації проекту міста отримають інструменти управління

споживанням паливно-енергетичних ресурсів та фінансові механізми реалізації

енергоефективних проектів в житлово-комунальній та бюджетній сферах.

Підпорядковані містам комунальні підприємства, установи та бюджетні

заклади отримають фінансові ресурси для впровадження енергоефективних

проектів.

Населення отримає покращення якості житлово-комунальних послуг,

зниження темпів зростання вартості тарифів на житлово-комунальні послуги та

покращення соціальної інфраструктури.

На виконання проекту в квітні 2015 року при Асоціації міст України був

створений Інформаційно-консультативний центр з енергоефективності з метою

надання організаційно-технічної підтримки українським містам з питань

підготовки та впровадження інвестиційних енергоефективних проектів

(проведення експрес-енергоаудитів, надання консультацій та роз’яснень щодо

http://aea.org.ua/energy-audit/

12

підготовки проектних заявок, документів, необхідних для погоджень обсягів та

умов здійснення місцевих запозичень, надання місцевих гарантій, реєстрації

кредитних договорів в НБУ тощо), обміну актуальною інформацією з питань

енергоефективності, в тому числі щодо діючих грантових та кредитних програм

тощо.

Так, в рамках проекту в травні 2015 року було здійснено відбір 2-х

пілотних міст, яким надаватиметься технічна допомога в розробці планів дій зі

сталого енергетичного розвитку (ПДСЕР), впровадження служб

енергоменеджменту та систем енергомоніторингу. Решта міст-учасників

зможуть отримати консультативну допомогу від Асоціації міст України та

Асоціації енергетичних аудиторів щодо отримання фінансування для реалізації

проектів в галузі енергоаудиту та енергозбереження згідно методичних

рекомендацій, які будуть розроблені під час проекту [2].

1.2 Проблеми енергоефективності у муніципальному секторі міст України

Диверсифікація використовуваних джерел енергії, розширення

використання поновлюваних джерел енергії, здійснення енергоефективності у

всіх сферах економіки забезпечить належний рівень конкурентоспроможності

вітчизняної продукції (надання послуг), комфортних умов праці та умов

надання соціальних послуг населенню . Тому енергоефективність у

муніципальному секторі міст України повинна ґрунтуватися на циклічному

здійсненні енергоменеджменту за умови постійного обліку та аналізу спожитих

енергоресурсів, енергоаудиту, здійсненні інновацій у сфері енергоефективності,

впровадження енергозберігаючих технологій. Бажаним вирішенням проблем

енергоефективності у муніципальному секторі є зниження витрат на утримання

об’єктів комунальної власності міст України, ефективніше використання усіх

видів енергії, розповсюдження позитивного досвіду енергоефективності

окремих міст України на інші міста та розширення міжнародної співпраці в

даній галузі [1].

13

Ефективність економіки України та окремих її регіонів, комунального

господарства, конкурентоспроможність підприємств та організацій на

внутрішньому та зовнішньому ринках, рівень добробуту громадян значною

мірою залежить від надійності, якості та вартості енергоносіїв, використання

відновлюваних та нетрадиційних джерел енергії. Тим більше, що за

ефективного використання енергетичних ресурсів виникає можливість

зменшити залежність країни від імпорту енергоносіїв. Тому енергозбереження в

умовах постійного зростання вартості енергоресурсів є одним із пріоритетних

напрямків розвитку міст та регіонів України. Впровадження енергозберігаючих

технологій та проектів у галузях господарювання та комунальному секторі має

не менше значення, ніж збільшення та здешевлення видобутку вітчизняних

енергоносіїв. Величезний потенціал енергозбереження України, зокрема в

комунальному секторі, зумовлений швидкою окупністю і належною віддачею

вкладених в енергозбереження невеликих за обсягом грошових коштів. Ці

витрати є значно меншими порівняно із запропонованими витратами на

нарощування обсягів виробництва енергоносіїв. За висновками спеціалістів,

потенціал енергозбереження у 2030 році становитиме близько 60 % від

необхідного енергоспоживання у суспільному виробництві та житлово-

комунальній сфері.

До основних причин, які гальмують ефективне функціонування

підприємств з надання житлово-комунальних послуг (ЖКП) потрібно

зарахувати:

– низька ефективність використання енергоресурсів у муніципальній сфері.

В Україні у галузі житлово-комунального господарства (ЖКГ) функціонує

кілька тисяч підприємств і організацій, експлуатується велика частина

основних фондів держави;

– незадовільне фінансове становище підприємств, що надають

житлово-комунальні послуги, зростаюча заборгованість підприємств,

бюджетних установ та населення, недостатнє фінансування утримання,

14

модернізації водопостачання та водовідведення, санітарної очистки та

переробки сміття;

– постійне погіршення стану житлового фонду;

– повністю амортизовані основні фонди і обладнання

теплоенергетики, водопостачання та водовідведення, систем сміттєпереробки,

незадовільний стан мереж тепло- і водопостачання та водовідведення, значне

зростання вартості цих послуг у разі низької якості та несвоєчасного

отримання;

– невідповідність структур та систем управління підприємствами

ЖКГ сучасним умовам розвитку цієї важливої галузі, під час інтегрування

України у світову економіку;

– громіздкість управління муніципальними підприємствами не

відповідає інтересам ринкової економіки, знижує оперативність прийняття

управлінських рішень, згубно позначається на проявах самостійності й

ініціативності суб’єктів господарювання, знижує рівень відповідальності за

роботу муніципальних підприємств та їх результати.

– невідповідність доходів і витрат мешканців на утримання житлових

будинків і прибудинкових територій;

– низький рівень оплати за надані комунальні послуги споживачами,

який обумовлений, зокрема низькою платоспроможністю населення, а також

незадовільною якістю самих послуг;

– слабкий кадровий потенціал житлово-комунальних служб через

низький рівень оплати праці за порівняно високої трудомісткості роботи;

Основні проблеми енергоефективності у муніципальному секторі:

− створення економічної зацікавленості об'єктів муніципального

господарства у підвищенні ефективності використання енергоресурсів;

− удосконалення нормування питомих витрат енергоносіїв;

− розробка системи нових енергетичних стандартів;

− удосконалення системи державної експертизи з енергозбереження.

15

− запровадження обов'язкової статистичної звітності щодо рівня

ефективності використання енергоресурсів.

− створення механізму державного контролю у сфері

енергоефективності, без дублювання функцій органів державної та місцевої

влади у цих сферах;

− встановлення юридичної відповідальності юридичних осіб,

посадовців та громадян за неефективне використання паливно-енергетичних

ресурсів.

Підвищення ефективності енергоспоживання здійснено на багатьох

об'єктах муніципальної власності міст України, наприклад, м. Києва, Львова,

Рівне тощо, чим доведено економічну доцільність впровадження інноваційних

проектів у сфері енергоефективності, наявність соціального ефекту, що

позитивно впливає на здоров'я та умови праці людей. Несприятливі фактори,

які перешкоджають впровадженню заходів у сфері енергоефективності на

регіональному рівні:

− неузгодженість та нечіткість чинного законодавства щодо розподілу

бюджетних ресурсів держави між бюджетами усіх рівнів;

− відсутність бюджетного перспективного планування щодо

нарощування дохідної бази та мобілізації додаткових резервів наповнення

бюджету; формування і контроль використання коштів бюджету розвитку

міста; недостатність коштів державного та регіонального бюджетів для

здійснення заходів у сфері енергоефективності;

− неефективність мотиваційного механізму заохочення сплати

податків через відсутність реального спрямування сплачених коштів в

економіку регіону;

− недостатня кваліфікація та мотивованість працівників, які

займаються енергоефективністю муніципальних об’єктів міст України;

− впровадження механізму відновлюваного фінансування під час

реалізації енергоефективної регіональної політики;

16

− інвестування коштів, пошук фінансових партнерів під час

впровадження проектів.

Інвестування в енергозбереження значною мірою збільшує ефективність

фінансових механізмів приватних підприємств, об’єктів комунальної сфери, а

також ефективність використання коштів індивідуальними споживачами

теплової енергії. Здійснений у Львівській школі-інтернаті інноваційний проект

зацікавив представників органів місцевої влади; відбулося фінансування

міжнародними інституціями реалізації подібних інноваційних проектів у Івано-

Франківську, Луцьку, Славутичі, Тернополі, Харкові, Рівне та Хмельницькому.

Істотне зростання вартості енергії та палива зумовило усвідомлення владою

необхідності вибору здійснення енергоефективних проектів і заходів на основі

проведення енергоаудиту. Забезпеченню ефективності кредитування у сфері

енергозбереження сприятиме створення інформаційних баз даних про фірми,

корпорації, науково-дослідні підрозділи, венчурні та підприємницькі

структури, їх фінансовий стан та кредитоспроможність.

Дослідження дають змогу ідентифікувати напрямки вирішення проблем

енергоефективності в муніципальному секторі міст України, які пов’язані з

удосконаленням енергоменеджменту, обліку використання енергоресурсів та

його інформаційного забезпечення. Впровадження заходів з

енергоменеджменту у містах України свідчить про їх ефективність, високий

потенціал раціональнішого використання бюджетів міст, а також розвитку та

підвищення кваліфікації працівників, що займаються аналізом та зменшенням

енерговитрат об’єктів муніципального сектору. Енергоефективність у

муніципальному секторі має економічний, соціальний та екологічний ефект.Це

підтверджується практичним здійсненням енергоефективних проектів у містах

України за останні роки [1].

Перспективи досліджень проблем енергоефективності :

− обґрунтування підвищення ефективності енергоспоживання у

муніципальному секторі міст України для вирішення пріоритетних виробничих

та соціальних проблем;

17

– скеровувавання зекономлених у результаті проведення

енергозберігаючих заходів коштів на підвищення рівня життя мешканців та

розвиток інфраструктури міст;

− впровадження нових та удосконалення існуючих методів обліку та

аналізу споживання енергоресурсів, методик проведення енергоаудиту,

методик фінансування заходів у сфері енергоефективності;

− здійснення проектів у сфері енергоефективності згідно із стратегією

розвитку об’єктів комунального господарства , організацій, приватних

підприємств, поєднання їх з інформаційним аналізом і маркетингом;

− розробка та удосконалення інформаційного забезпечення обліку

використання та оцінки ефективності споживання енергоресурсів.

Впроваджуючи проекти та заходи у сфері енергоефективності, потрібно

застосовувати зарубіжний досвід, що сприятиме вирішенню проблем

енергоефективності в об’єктах муніци- пального сектору міст України, а також

вирішенню соціально-економічних проблем регіону та його мешканців.

1.3 Використання енергоресурсів у м. Вінниця

Електропостачання міста Вінниці забезпечується ПАТ

«Вінницяобленерго» - СО «Вінницькими міськими електромережами».

Довжина повітряних ліній всього 561,716км, з них ПЛ–10 кВ – 93,636 км, ПЛ–

0,4 кВ – 468,08 км. Довжина кабельних ліній разом – 997,117 км, з них, 10 кВ –

631,958 км, 0,4 кВ – 353,549 км, 35 кВ – 11,61.км Кількість підстанцій всього –

492 шт. загальною потужністю 320,645 МВА. З них:

– закритих трансформаторних підстанцій (ЗТП) – 352 шт., де встановлено

663 трансформатори з встановленою потужністю 272,81 МВА;

– комплексних трансформаторних підстанцій (КТП) – 120 шт., де

встановлено 121 трансформатор з встановленою потужністю 28,765 МВА;

– розподільчі підстанції (РП) – 20 шт., де встановлено 28 трансформаторів

потужністю 10,58 МВА [2].

18

В 2014 р. споживання електроенергії по місту склало 711117,817

МВт∙год., при цьому втрати електричної енергії становили 100253,798 МВт∙год.

Схема електропостачання міста наведена на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема електропостачання м. Вінниці

Довжина повітряних мереж системи зовнішнього освітлення міста

становить 804 км, кабельних ліній – 269,2 км, 17210 шт. світильників, 160 шаф

И-710, з них виконавчих, тобто тих, на які заведено лінії зв’язку – 26 шт.,

кількість приладів обліку електричної енергії – 160 одиниць. Мережі

зовнішнього освітлення знаходяться на балансі міського комунального

унітарного підприємства «Міськсвітло» - єдиного підприємства в місті, яке

виконує роботи по капітальному, поточному ремонту та утриманню мереж

зовнішнього освітлення. В 2014 р. споживання електроенергії склало 5291,537

19

МВт∙год. Як видно з рисунку 1.2, різке збільшення споживання електричної

енергії зумовлено тим, що на протязі 2014 року було встановлено світильників

набагато більше у порівнянні з минулими роками [2].

Рисунок 1.2 – Витрати електричної енергії на зовнішнє освітлення

Важливою складовою життєдіяльності міста є задоволення його

енергетичних потреб, що супроводжується споживанням різноманітних

енергоресурсів. Серед енергоресурсів можна виділити ті, які надходять у місто

ззовні, та ті, які продукуються безпосередньо на території міста. До першої

групи належать первинні енергоресурси, а саме електрична енергія, природний

газ, вугілля, пальне; до другої групи, вторинних енергоресурсів, належать

теплова енергія та гаряча вода, які продукуються через перетворення (зазвичай

спалювання) енергоресурсів першої групи.

Вагому роль в енергозабезпеченні міста відіграють електрична енергія, газ,

а також пальне (бензин, дизельне паливо). Обсяги споживання цих

енергоресурсів у 2012–2014 роках наведено у таблиці 1.1 [2].

20

Таблиця 1.1 – Обсяги споживання енергоресурсів у 2012-2014 роках

№ п/п Вид енергоресурсу Календарний рік

2012 2013 2014

1 Електрична енергія,

МВТ год

591138 596417 639276

2 Природний газ,

тис. 3м

380586,6 349421,4 367400

3 Бензин,

тис. л.

129090,09 170849,81 179219,51

4 Дизельне паливо,

тис. л.

190301,8 187096,3 188237,53

21

РОЗДІЛ 2

ЕНЕРГОАУДИТ МУНІЦИПАЛЬНИХ СПОЖИВАЧІВ

2.1 Принципи енергоаудиту муніципальних споживачів

Підвищення цін на енергоресурси, виснаження природних копалин і

екологічні проблеми змушують споживача вжити заходів по раціоналізації

користування енергоресурсів. За останні 20 років питома витрата

енергоспоживання споруд у країнах Євросоюзу була знижена більш, ніж на

60%. Як показує практика, організація ефективного енергоспоживання цілком

здійсненний процес, який заснований на комплексному підході при вирішенні

поставлених завдань. В основі лежить економічна зацікавленість у зниженні

енерго і теплоспоживання [3].

Управління житловим будинком на сьогоднішній день неможливо уявити

без застосування енергозберігаючих технологій - використання сучасних, що

відповідають міжнародним стандартам якості, теплоізоляційних будівельних

матеріалів, застосуванні приладів реєстрації та регулювання енергоресурсів

(теплові системи, водо та газопостачання), заміни зношених трубопровідних

систем на сучасні, установки енергозберігаючого обладнання .

Метою енергоаудиту є підвищення ефективності використання

теплоенергетичних ресурсів.

Енергоаудит громадських і житлових будівель, у тому числі

багатоярусних споруд, багатоквартирних будинків обов'язковий. Особливо це

стосується будівель, що знаходяться на стадії введення об'єкта в експлуатацію

або перебувають на стадії ремонту. Адже тільки енергоаудиторська експертиза

житлової будівлі може повною мірою дати оцінку ефективності використання

енергетичних і теплоенергетичних ресурсів на даного об'єкта [3].

Енергоаудит житлових і громадських будівель і споруд представляє з себе

структурований комплекс заходів, спрямованих на отримання якісної

експертної інформації про енергоспоживання та подальшу структуру

оптимізації використання енергетичних і теплоенергетичних

http://proekt.unypol.ru/uslugi/energoaudit/tsel-energoaudita/

22

ресурсів. Результатом аудиту є розроблена цільова стратегія, що включає

проектні рішення розділів електрозабезпечення, схеми трубо- і теплопроводів,

пристрій вентильованих фасадів, що дозволяють забезпечити найбільш

раціональне споживання електроенергетичних і теплових ресурсів, а також

включають схеми та рішення енергозберігаючих технологій.

Етапи проведення енергоаудиту житлового багатоквартирного будинку [3]:

1) Натурне обстеження об'єкта, виконання вимірювань та збір інформації в

різних умовах. У зимовий час для житлового будинку проводять тепловізійну

зйомку, яка дозволяє визначити джерела порушення теплоізоляційного

матеріалу виявити теплові протечки.

2) Визначення якості будівельних конструкцій, типи і властивості

використовуваних матеріалів при будівництві будівлі або споруди.

3) Аналіз отриманих результатів, побудова енергетичних ізоліній і графіків

розподілу енергії.

4) Складання та аналіз теплоенергетичного балансу об'єкта.

5) Розробка довгострокової програми по збільшенню енергоефективності

споруди з докладним поетапним планом розвантаження енергетичних мереж.

6) Формування звіту по кожному з перерахованих вище пунктів з

докладним аналізом ефективності вжитих заходів щодо раціонального витраті

енергії.

2.2 Енергоаудит по напрямкам споживання енергії

2.2.1 Енергоаудит систем електропостачання

Об'єктами аудиту систем електроспоживання є [3]:

1. головні понижуючі підстанції, розподільні пристрої;

2. трансформаторні підстанції;

3. електричні мережі напругою до 1000 В і вище;

4. режим електроспоживання;

5. система обліку електричної енергії.

23

Завдання енергоаудитора в цьому випадку:

1. визначити втрати в елементах системи електропостачання;

2. визначити планову величину електроспоживання;

3. визначити технологічну та аварійну захист;

4. скласти баланс електроспоживання за технологіями, за підрозділам

і об'єкту в цілому з урахуванням видів навантаження (освітлення, силові і

електротехнологічні споживачі до 1000 В і вище);

5. оцінити ефективність електроспоживання;

6. визначити потенціал енергозбереження;

7. розробити рекомендації з впровадження енергозберігаючих заходів.

Для проведення енергоаудиту необхідна така інформація:

1. проектні рішення по понижуючих підстанціях і електричних

мережах об'єкта, перспективи розвитку;

2. звітна документація;

3. однолінійна схема підстанції із зазначенням параметрів

трансформаторів, комутаційної апаратури, пристроїв компенсації реактивної

потужності і приладів обліку електроенергії;

4. однолінійна схема розподілу електроенергії по об'єкту, що

споживає ПЕР, із зазначенням на ній параметрів ліній живлення (тип, перетин,

довжина, спосіб прокладки);

5. добові графіки активного та реактивного режиму електричного

навантаження;

6. графік коефіцієнта потужності;

7. кабельні журнали;

8. експлуатаційна документація;

9. документація на контрольно-вимірювальну апаратуру підстанцій і

цехів.

Контрольованими параметрами при проведенні енергообстеження

електричних мереж є напруга, струм, опір, частота, активна і реактивна

24

потужність, витрати активної і реактивної енергії за певний період, коефіцієнт

потужності, показники якості електроенергії.

Основними задачами енергоаудитора є проведення зовнішнього огляду

системи електропостачання та

− визначення:

1. наявності проектної документації та ознайомлення з нею;

2. величини електроспоживання і випуск продукції за технологіями,

по цехах і об'єкту в цілому;

− побудова:

1. схеми електропостачання об'єкта, який споживає ПЕР, із

зазначенням її параметрів і передбачуваних точок вимірювань;

2. карту електроспоживання;

3. добові графіки навантаження (осінньо-зимовий і весняно-літні);

4. річний графік споживання активної та реактивної енергії;

5. балансовий графік фінансових витрат з урахуванням зонної оплати

за споживання активної енергії;

− здійснення виміру:

1. електричних навантажень на лініях підстанцій для побудови

добових графіків активної і реактивної енергії;

2. напруги, струму, активної та реактивної потужності по окремих

трансформаторів та лініях;

3. показників якості електроенергії;

4. температури контактних з'єднань і шин;

− розрахунок:

1. величини питомого електроспоживання;

2. втрат електроенергії в елементах системи електропостачання;

3. показників графіків електричних навантажень;

4. ємніснісних струмів витоку в мережах 6 - 10 кВ;

25

− аналіз:

1. нерівномірності графіків електричних навантажень;

2. питомого електроспоживання;

3. балансів електроспоживання;

4. рівня компенсації реактивної потужності;

5. завантаження трансформаторів і кабелів;

6. необхідності компенсації ємнісних струмів витоку;

7. переходу на прогресивні тарифи на електроенергію;

8. показників якості електроенергії.

2.2.2 Енергоаудит систем теплопостачання

Об'єктами аудиту систем теплопостачання є [3]:

1. котельні (котли, бойлери, теплообмінники);

2. теплові розподільчі пункти;

3. елементи системи паропостачання;

4. елементи системи опалення;

5. елементи системи гарячого водопостачання;

6. розподільчі теплові мережі;

7. режим теплоспоживання;

8. система управління теплопостачанням;

9. система обліку та контролю теплопостачання.

В цьому випадку завданням енергоаудитора є:

1. визначити втрати в елементах системи постачання гарячої води та

пари;

2. визначити планову величину теплоспоживання;

3. визначити технологічну та аварійну захист;

4. скласти баланс теплоспоживання за технологіями, за підрозділам і

об'єкту в цілому;

5. оцінити ефективність використання гарячої води і пари;

6. визначити потенціал економії тепла;

26

7. розробити рекомендації з впровадження енергозберігаючих заходів.

Для проведення енергоаудиту теплових мереж необхідна така інформація:

− по котлам:

1. проектна документація;

2. експлуатаційна документація;

3. звітна документація;

4. режимні параметри;

5. склад димових газів в різних точках;

6. тиск в топці і тракті котла;

7. температура води в різних точках;

8. температура повітря;

9. параметри пари;

10. якість живильної і продувочній води;

11. температура зовнішніх поверхонь по всьому тракту;

12. характеристика електроприводу насосів, вентиляторів і димососів.

− по бойлерам, теплообмінникам:

1. проектна документація;

2. експлуатаційна документація;

3. звітна документація;

4. вхідна і вихідна температури теплоносіїв;

5. витрати і перепади тиску;

6. зовнішня температура поверхні;

7. стан ізоляції;

8. коефіцієнт корисної дії;

9. втрати тепла.

− по паровим системам:

1. проектна документація;

2. експлуатаційна документація;

3. звітна документація;

4. температура і тиск пари;

http://proekt.unypol.ru/uslugi/energoaudit/http://proekt.unypol.ru/tehnologii/otopitelnye-kotly/

27

5. наявність і стан конденсатовідвідників;

6. стан ізоляції;

7. наявність витоків;

8. наявність повітря, неконденсованих газів, повернення конденсату.

Контрольованими параметрами систем теплопостачання є температура,

тиск, витрата, вміст у відхідних газах кисню, вуглекислого газу, оксидів сірки,

хлору, метану, оксиду азоту та ін.

Завданням енергоаудитора в цьому випадку є:

− проведення зовнішнього огляду елементів системи теплопостачання;

− визначення наявності:

1. проектної документації та ознайомитися;

2. експлуатаційно-ремонтної документації (паспорт на кожний котел,

змінний і ремонтний журнали, виробничі інструкції, посадові інструкції по

кожному робочому місцю, режимні карти по котлам, водопідготовці, інструкції

з експлуатації приладів автоматики, захисту та сигналізації, комплект теплових

схем по котельні та ін. матеріали, плани з підготовки персоналу в галузі

енергозбереження та журнали з перевірки знань);

3. підігрівачів хімічно очищеної води перед деаератором

(деаераторами);

4. розширювачів безперервної продувки;

5. насосної вихідної води;

6. баків-акумуляторів сирої води, хімічно очищеної і мережної води;

7. редукційно-охолоджувальних установок;

8. редукційних установок;

9. гідравлічного графіка парової та водяної мережі (п'єзометричний

графік);

10. системи обліку приходу і витрати палива із зазначенням

сертифіката на паливо, що надходить.

28

− визначення:

1. фактичних параметрів і показників установок і технологій, які

споживають гарячу воду і пар;

2. параметрів і показників котельні (тип, встановлену потужність,

число годин і коефіцієнт використання встановленої теплової потужності

котельні, коефіцієнти навантаження котлів; наявність низькотемпературної

сірчанокислотного-кислотної корозії в хвостових поверхнях водогрійних

котлів);

3. характеристик мережних насосів (кількість робочих і резервних

насосів, відповідність параметрам теплової мережі, категорійність

електроживлення);

4. типу застосованих мазутних форсунок (механічні, паро-мазутні і т.

п.);

5. параметрів пари, що відпускається і конденсату, що повертається,

відсоток повернення конденсату;

6. способу регулювання тиску в зворотний теплової мережі і наявність

резерву підживлювальних насосів;

7. способу регулювання температури мережної води;

8. виробленої кількості тепла та пари;

9. витрати теплоти на технологію, опалення, гаряче водопостачання;

10. втрати теплоти в котельні, мережах розподілу;

11. витрати теплоти по об'єкту, споживаючого ПЕР, в цілому;

12. витрати теплоносія на теплопунктах і температури зворотної

мережної води.

− побудова:

1. технологічної схеми котельні, системи гарячого водопостачання та

опалення, системи паропостачання; намітити місця проведення вимірювань;

2. схеми підігріву мазуту і визначити температуру підігріву мазуту;

3. карти теплоспоживання;

4. добового графіка вироблення тепла котельні;

29

5. річного графіка споживання теплоти;

6. загального теплового балансу.

− розрахунок:

1. кількості пари, виробленого в котельні;

2. величини питомого теплоспоживання;

3. витрати теплоти на водопідготовку;

4. величини споживання тепла в системі гарячого водопостачання;

5. втрати теплоти з димовими газами, через стінки, з продувкою, в

розподільній мережі;

6. показників графіків теплового навантаження.

− аналіз:

1. стану і характеристик насосного господарства котельні (тип і

параметри насосів, наявність резерву);

2. стану трубопроводів в тепловій схемі;

3. стану ізоляції;

4. якості і кількісті прийнятого палива (зважування палива або облік

за накладними; наявність лабораторії з технічного аналізу палива або

використання послуг іншого об'єкта; частота аналізу палива);

5. відповідності вироблення котельні тепла тепловим навантаженням;

6. надлишків повітря в топці;

7. загального теплового балансу;

8. фактичного ККД;

9. втрат теплоти випромінюванням;

10. втрат теплоти з димовими газами;

11. підсмоктування повітря по трактах котла;

12. рівня атмосферних викидів;

13. функціонування системи автоматичного керування горінням і

режимами роботи котельні.

30

2.2.3 Енергоаудит системи вентиляції, обігріву та кондиціонування

повітря

Об'єктами енергоаудиту в системі вентиляції, обігріву та кондиціонування

повітря є [3]:

1. вентиляційні установки;

2. вентиляційні мережі;

3. теплообмінники;

4. калорифери;

5. кондиціонери;

6. електроприводи;

7. режим роботи системи вентиляції, обігріву та кондиціонування

повітря.

В цьому випадку завдання енергоаудиторів це:

1. визначити втрати в елементах системи вентиляції;

2. визначити планову величину споживання повітря;

3. оцінити ефективність режиму роботи системи вентиляції, обігріву

та кондиціонування повітря;

4. визначити потенціал енергозбереження;

5. розробити рекомендації з впровадження енергозберігаючих заходів.

Для проведення енергоаудиту необхідна така інформація:

1. проектні рішення по системі і перспективи розвитку;

2. характеристики системи (фактичні коефіцієнти завантаження і

включення, температура повітря в приміщенні, середня температура

зовнішнього повітря, кратність повітрообміну, температури, відносної

вологості, швидкості повітря, літньої і зимової температури повітря, що

надходить в приміщення, температури зовнішнього повітря, вентиляції та

інфільтрації повітря);

3. експлуатаційна документація;

4. добовий графік роботи;

5. розміри приміщень.

31

Контрольованими параметрами в цьому випадку будуть :

1. температура;

2. вологість;

3. швидкість;

4. витрата повітря;

5. час;

6. лінійні розміри приміщень.

Енергоаудитору системи вентиляції, обігріву та кондиціонування повітря

потрібно виконати такі завдання :

− провести зовнішній огляд систем примусової вентиляції, обігріву та

кондиціонування повітря;

− визначити:

1. наявність проектної документації та ознайомитися з нею;

2. параметри системи кондиціонування і їх розрахункових

характеристик (із проекту будівлі);

3. параметри і характеристики приміщень (розміри приміщення;

температура, відносна вологість, швидкість повітря в приміщенні; літня і

зимова температура повітря, що надходить в приміщення; повітрообмін;

інфільтрація повітря).

− побудувати:

1. схему системи вентиляції з зазначенням параметрів вентиляційної

мережі і вентиляторів і передбачуваних точок вимірювань;

2. добовий графік електричного навантаження системи вентиляції та

кондиціонування;

3. річний графік середньодобової температури зовнішнього повітря;

4. здійснити вимірювання параметрів повітря, який надходить до

споживачів;

5. розрахувати питоме споживання повітря за технологіями, цехами і

об'єктом в цілому.

32

− проаналізувати:

1. режим роботи і відповідність обраної системи кондиціонування

характеристикам приміщення;

2. розрахункове навантаження установок;

3. добовий графік роботи установок;

4. обсяг витоків;

5. можливості регулювання продуктивності систем;

6. параметри повітря, який надходить до споживачів;

7. ефективність розподілу повітря.

2.2.4 Енергоаудит систем освітлення

Об'єктами енергоаудиту системи освітлення можна виділити [3]:

1. система зовнішнього освітлення;

2. система внутрішнього освітлення;

3. електричні освітлювальні прилади;

4. освітлювальна мережа.

Енергоаудитор повинен виконати такі завдання:

1. оцінити втрати електроенергії в освітлювальної мережі;

2. визначити планову величину електроспоживання освітлювальними

установками;

3. скласти баланс електроспоживання освітлювальними установками;

4. оцінити ефективність режиму роботи освітлювальних установок;

5. визначити потенціал енергозбереження;

6. розробити рекомендації з впровадження енергозберігаючих заходів.

Енергоаудитору необхідна така інформація:

1. проектні рішення по системі освітлення;

2. експлуатаційна документація.

Контрольовані параметри при даному аудиті будуть такі:

1. розміри території та приміщень;

2. висота підвісу світильників;

33

3. відстань між рядами світильників;

4. освітленість, активна потужність, напруга.

Завдання енергоаудитора буде наступним:

− провести зовнішній огляд елементів системи освітлення;

− визначити:

1. наявність проектної документації та ознайомитися з нею;

2. режим роботи системи освітлення;

3. рік установки світильників;

4. нормований рівень освітленості на робочій поверхні;

5. періодичність чищення світильників.

− побудувати:

1. план розміщення і схему живлення освітлювальних установок;