Яндекс.Метрика

К вопросу о теплоснабжении ЖК «Жагалау-3».

09.07.2010

Директор ТОО «ИСК ASI» Котляров С.В. Инженер- технадзор Бирюкова Т.В.

К вопросу о теплоснабжении ЖК «Жагалау-3».

При рабочем проектировании ЖК «Жагалау-3» были решены вопросы инженерного обеспечения микрорайона с подключением к магистральным городским сетям водоснабжения, канализации, электроснабжения, связи и ливневой канализации.

Присоединение же к магистральным тепловым сетям возможно по мере их строительства. При этом сроки строительства жилого комплекса значительно опережают сроки строительства магистральных тепловых сетей в данном районе города.

В связи с данными обстоятельствами принято решение обеспечить теплоснабжение района за счёт автономного источника, предусмотрев при этом инженерные решения строительства распределительных внутриквартальных тепловых сетей, обеспечивающих эксплуатацию с использованием как автономного, так и централизованного источника теплоснабжения, что технически и технологически несложно.

Вместе с тем, следует учитывать, наличие довольно длительного периода эксплуатации автономного источника теплоснабжения – от сдачи в эксплуатацию микрорайона до реальной возможности присоединения к централизованному источнику теплоснабжения.

Вместе с тем, практика эксплуатации автономных источников теплоснабжения в г. Астане указывает на необходимость решения вопроса стоимости тепловой энергии для рядового потребителя.

Так, при использовании автономных источников теплоснабжения тарифы оплаты за единицу тепловой энергии, как правило, выше, чем при централизованном источнике теплоснабжения, при тех же характеристиках жилого здания. Таким образом, использование автономного источника теплоснабжения при строительстве и эксплуатации ЖК «Жагалау – 3» может обеспечить равные, либо более низкие тарифы для потребителя, либо за счёт денежных дотаций, либо инженерных решений, обеспечивающих требуемый уровень тарифов.
В данном случае вопрос дотации оплаты тепловой энергии исключён из рассмотрения.
Достижение уровня тарифов оплаты за тепловую энергию – равного тарифам, используемым при централизованных источниках теплоснабжения, достигается за счёт повышения коэффициента сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилых зданий.

За последнее время в г. Астане подавляющее количество жилых домов построено с использованием вентилируемых фасадов.

Недостатки данных конструкций при использовании централизованных источников теплоснабжения, не оказывают, сколько-нибудь серьёзного влияния на применяемый тариф за единицу используемой тепловой энергии, так как цена единицы энергии утверждается в целом по системе производителей тепла и его транзита в целом по г. Астана.

Однако при применении автономных источников теплоснабжения владелец данного источника требует оплаты фактической стоимости тепла в зависимости от эксплуатационных расходов, основным из которых является расход топлива на единицу тепловой энергии.

В свою очередь расход топлива во многом зависит от уровня тепловых потерь жилых зданий.v Таким образом, уменьшая уровень «теплопотерь» жилого здания, что достигается за счёт увеличения коэффициента сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций (наружных стен, окон, балконов и лоджий), возможно сократить объём потребления, а, следовательно, производства тепловой энергии, требующейся для достижения норм СНиП РК для жилого помещения.

В настоящем анализе производится сравнение объёма тепловых потерь ограждающих конструкций жилых зданий при использовании автономного источника теплоснабжения в случае с применением вентилируемых фасадов и с внедрением в практику производства герметичных ограждающих конструкций.

Необходимо отметить, что аналог данных инженерных решения был уже применён впервые в Астане при строительстве многоквартирного жилого дома п. 16 гр. «Г» по пр. Студенческий (Аль-Фараби) в 1996 году по заказу Управления Делами Президента РК и показал высокую эффективность данного решения.

При рабочем проектировании ЖК «Жагалау–3» применена система герметичных фасадов жилых зданий, что позволяет достигнуть значительного снижения уровня тепловых потерь жилых зданий и сократить эксплуатационные расходы при использовании автономного источника теплоснабжения, засчёт чего и достигается сохранение уровня тарифов оплаты за тепловую энергию до уровня, принятого по г. Астана.

Современная автономная котельная – это система для отопления и горячего водоснабжения в здании. Главное достоинство автономной котельной – возможность поддерживать комфортную температуру в помещениях круглый год, плюс независимость от внешних трубопроводов. Если продолжить перечень преимуществ автономных котельных, то необходимо также отметить, что потребители забирают столько тепла, сколько им нужно, не переплачивая за лишнее тепло. При этом температура в отапливаемых помещениях стабильна независимо от времени года. Для обеспечения жилого комплекса «Жагалау-3» теплом, на отведенной территории предусматривается автономная котельная (с учетом переподключения к городским тепловым сетям), которая расположена в торце блока №1, размером 20,0х22,0м. Работа котельной предусматривается на жидком топливе, количество котлов – 6шт. мощностью – 30.0 Гкалл/час.

В блоки 40,41,43 (полуподземные паркинги) встроены трансформаторные подстанции (ТП-2х1600кВт). В районе блоков 19,20,22- запроектировано отдельно стоящее здание РПК (РПК-2Т-2х1600 кВт). Доставка мощностей от ТП до потребителей производится кабелями ААБлУ расчетных сечений.

Автономные системы теплоснабжения в последнее время все чаще используются для отопления жилых зданий. Данная тенденция объясняется несколькими причинами. Во-первых, при использовании автономных систем значительно упрощается решение всех вопросов, связанных со строительством. В результате появляется возможность быстрого монтажа и запуска в работу систем отопления и горячего водоснабжения. Важно и то, что первоначальные затраты на автономную отопительную систему оказываются существенно ниже по сравнению с централизованной, так как не требуется проведение дорогостоящих тепловых сетей.

Однако при применении автономного отопления возникают вопросы, связанные с оплатой за отопление. И в этом случае оплату за автономное отопление по аналогии сравнивают с оплатой услуг отопления ЖК «Самал». Вместе с тем, при условии применения энергосберегающих технологий конструктивного решения зданий, можно добиться увеличения коэффициента сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, что приведет к сокращению затрат на обогрев 1м2 жилой площади. В итоге подобное решение вопроса энергосбережения скажется на сохранении уровня оплаты за автономное отопление на уровне общегородского тарифа.
С переходом к решению программы энергосбережения представляется актуальным разговор о материалах и технологиях, позволяющих значительно снизить «теплопотери».

Совершенно ясно, что путем бесконечного увеличения толщины (а значит, и веса) стен из кирпичной кладки или железобетона проблему не решить. Прежде чем выбрать конструкцию стены, необходимо сделать расчет не только с точки зрения прочности, но и с точки зрения теплотехники. Именно теплотехнические данные несущих стен очень часто определяет их конструкцию.

Наша компания предлагает при строительстве ЖК «Жагалау-3» использовать устройство невентилируемого фасада или так называемую штукатурную фасадную систему, с тем, чтобы снизить теплопотери через ограждающую конструкцию и тем самым снизить затраты на отопление 1м2 жилой площади.

В штукатурных фасадных системах утеплитель крепится снаружи здания цементными клеевыми растворами, затем на поверхность утеплителя наносится тонкий клеевой раствор, армированный стеклосеткой, далее, декоративная отделка фасада выполняется тонкослойными штукатурками.

Преимущества штукатурной фасадной системы:
• эстетичный внешний вид;
• высокий уровень энергосбережения, снижение затрат на отопление здания до 60%;
• повышается звукоизоляция наружных стен;
• многообразие цветов и фактур штукатурок;
• относительная простота производства работ;
• расчетный срок службы на открытом воздухе 30 лет.

Приведем нормативные значения сопротивления теплопередаче для основных групп фасадных систем в соответствии с СН РК 2.04-21-2004 и определим сопротивление теплопередаче для ограждающей конструкции стены соответственно с невентилируемым «мокрым» фасадом и вентилируемым:

Приведенное сопротивление теплопередаче Rо, м2С/Вт
по данным СНиП РК 2.04-03-2002 и СН РК 2.04-21-2004

Здания и помещения

Градусо-сутки отопительного периода,
град. С/сут.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
град. С/Вт.

Стен

Покрытий и перекрытий над проездами

Перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами

Окон и балконных дверей

Жилые

 

6286

3.50

5.34

4.73

0.60

Общественные

3.09

4.11

3.50

-

Производственные

2.26

3.07

2.26

-



2. Расчет термического сопротивления
Расчет термического сопротивления многослойной наружной стены осуществляется по следующей формуле: Rо = 1/aв + S d/lБ + 1/aмод (1);

где:
aв = 8,7 [W/m2k] - внутренний коэффициент теплоотдачи;
d [т] - толщина разных слоев наружной стены;
lБ [W/mk] - коэффициент теплопроводимости разных слоев наружной стены для условий А aмод [W/m2k] - модифицированный коэффициент теплоотдачи вентилируемой воздушной прослойки;

Определяем Rо; Uо - для невентилируемого фасада:


Рис. 1

1. Ограждающая конструкция
2. Клеевой состав
3. Минераловатная плита (Лайнрок Фасад, EURO-ФАСАД, ТЕХНОФАС, ТЕХНОФАС Двухслойный)
4. Крепежный элемент
5. Стекловолокнистая армирующая сетка
6. Клеевой состав
7. Штукатурный слой

Rо =1/8.7+0.25/0.41+0.15/0.043+0.004/0.12+0.006/0.19+1/23=4.31

Uо =1/ Rо - коэффициент теплопередачи наружной ограждающей конструкции здания;

Uо = 0,23 [W/m2k];

Определяем Rо; Uо - для вентилируемого фасада:


Рис. 2

Rо =1/8.7+0.25/0.41+0.15/0.047+0.014/0.7+1/23=3.97

Uо =1/ Rо  - коэффициент теплопередачи наружной ограждающей конструкции здания;     

Uо = 0,25 [W/m2k];     

Полученные значения  сопротивления теплопередачи соответствуют требованиям СН РК 2.04-21-2004(табл. 4) для обеих фасадных систем, но количество затраченной на обогрев  1 м2 жилой площади энергии будет на четверть больше при использовании фасадной системы с вентилируемым фасадом даже при условии полного выполнения всех требований проекта. В случае нарушений требований проекта в процессе монтажа вентилируемой системы эти затраты будут возрастать.

3. Расчет расхода тепла на отопление ЖК:
Максимальный расход тепла на отопление по укрупненным измерителям определяется по формуле:
Q=qa(t – t) V ккал/ч
q – удельная тепловая характеристика на отопление, ккал/м3ч С(из табл.);
a – поправочный коэффициент на изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от местных климатических условий (из табл.);
t – усредненная расчетная внутренняя температура отапливаемых помещений (из табл.);
V – строительная кубатура отапливаемого помещения, м3.
Q=0.38*0.95(18+35)*447407.3 =8560243.9кал/ч
Определяем расход тепла на 1м2:
8560243.9Ккал/ч: 181169.18м2 =47.25Ккал/ч/ м2

 4. Расчет затрат на топливо и содержания котельной
Данный расчет производится, исходя из потребного количества топлива на выработку тепловой энергии и цены за единицу натурального топлива (с учетом транспортных расходов), действующей на момент расхода тарифов, с учетом индекса изменения цен на период регулирования. Расход топлива на регулируемый период определяется, исходя из удельного расхода условного топлива на выработку 1 Гкал. и выработки тепловой энергии. 
Удельные расходы условного топлива могут быть определены следующими способами:
1.   По данным, указанным в паспортных характеристиках котлов; 
2. По результатам режимно-наладочных испытаний котлов, выполненных специализированными организациями; 
3. Укрупнено, в зависимости от средневзвешенной мощности котла и вида сжигаемого топлива. 
Выбираем по п. 3:

5. Расчёт себестоимости тепловой энергии.

Расчет выходной стоимости тепловой мощности OLB -3000VD произведен при загрузке OLB -3000VD более 80% .Расчет произведен на режиме max расхода ГСМ (110% загрузки).
OLB -3000VD                                  тип котла;
8984340тг.                                       Стоимость 6 котлов
40.9л  х 6=245.4л                            мах расход топлива в час;
75тг. Х245.4=18405                        Стоимость топлива с доставкой;
1800Ккалл                                       max выходная  тепловая мощность;


118 000 час,                                     назначенный ресурс1 котла OLB -3000V
(до списания);
160000тг в месяц                            заработная плата 4-х операторов;

1.Назначенный ресурс                                                                  118000час(13.47г.)
2.Кол-во тепловой энергии:
118 000ч. х. 1800ккал/ч.х. =212400000ккал.
3.Стоимость топлива
212400000 х. 245.4 х. 75=3909222000000тг.
4.Стоимость6 котлов
8984340тг
5.Заработная плата
160000 х. 12 х. 13.47=258624000тг.
6. Эксплуатационные расходы
600000 х.  13.47= 8082000тг.
Итого: 3909222000000тг+8984340тг+258624000тг+8082000тг.=3909497690340тг
7.Средневзвешенная стоимость  тепловой энергии:
3909497690340тг.  : 212400000ккал. = 18.4тг/ккал
8.Стоимость отопления 1м2  в год = 47.25 х. 18.4 = 869.4 тг
9.Предполагаемый тариф 72.4тг/м2 в месяц

Городской тариф-57-84тг/м2 в месяц

С учетом того, что офисные помещения имеют другое конструктивное решение, стоимость отопления для них планируется в пределах 107тг/М2.
Вывод:
1. При применении энергосберегающих технологий в конструктивных решениях зданий и сооружений возможно регулирование тарифа за отопление в сторону понижения.
2. В настоящее время актуальными являются схемы   децентрализованного теплоснабжения объектов технологического    назначения    и    жилищно-коммунального сектора в перспективных и строящихся районах мегаполиса за пределами экономичных радиусов действия ТЭЦ
3. Проекты малой энергетики окупаются менее чем за пять лет, обеспечивают экономию топлива порядка 15%, а их принципиальная эффективность базируется на тех же теплофизических принципах, что и крупно масштабных ТЭЦ.

Заключение:

  1. При  применении автономного отопления без пересмотра нормативного

коэффициента сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций автономное отопление будет дороже централизованного.

  1. При применении предполагаемого конструктивного решения, позволяющего

 увеличить коэффициент сопротивления теплопередаче, эксплуатируемая автономная система отопления будет иметь затратную характеристику равную или меньшую, чем общегородская.

  1. В связи с тем, что параметры теплоносителя 95/70, теплотрасса в

 подземном исполнении, трубы в ППУ - изоляции в соответствии с ГОСТ 30732-2001 со встроенной системой – ОДК и средняя глубина заложения т/трассы – 1.5м данная система теплоносителя адаптирована на переключение к центральному теплоснабжению.

Принятое решение
1.Применение автономной системы теплоснабжения  без принятия инженерных решений, позволяющих сократить тепловые потери ограждающих конструкций жилых зданий,   в дальнейшем негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках и предполагает увеличение стоимости затрат на потребление тепла.
2. Применение герметичных ограждающих конструкций обеспечивает снижение тепловых потерь жилых зданий по сравнению с  используемыми вентилируемыми ограждающими конструкциями.
3. Снижение тепловых потерь за счёт применения герметичных ограждающих конструкций снижает затраты на эксплуатацию автономных источников теплоснабжения, и позволяет сохранить уровень затрат на отопление жилых помещений на уровне принятом для централизованного отопления, а в отдельных случаях  позволяет снизить данный уровень затрат для потребителя.   


Июль 2010г.
Астана

  

Возврат к списку