система поквартирного учета теплопотребления

СИСТЕМА ПОКВАРТИРНОГО УЧЕТА ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
Абрамов С.М., Ахременков А.А., Амелькин С.А., Софиев А.Э., Цирлин А.М.
Институт программных систем РАН, г. Переславль-Залесский,
Московский государственный университет инженерной экологии, г. Москва
Вопросы экономии энергии являются весьма актуальными. Мероприятия по
энергосбережению широко распространены во всех развитых странах мира. Но, к
сожалению, Россия сегодня является одной из стран, наименее эффективно использующих
энергетические ресурсы. Согласно данным Международного энергетического агентства
энергоемкость российского ВВП в 2,5 раза выше, чем энергоемкость американского, и в
3,5 выше британской энергоемкости [1]. Несмотря на то, что за последние годы
наметилась тенденция к снижению энергоемкости ВВП, потенциал энергосбережения
используется в России на 1—2% [2]. Рост энергопотребления вызвал необходимость
ограничения энергопотребления в Москве и Санкт-Петербурге [3]. Большую долю (по
разным источникам от 20 до 35%) в использовании тепловой энергии занимают жилые
дома. В Московской области среднее потребление электроэнергии в год одним человеком
составляет примерно 1,2 мегаваттчасов.
Вопросы повышения энергетической эффективности весьма значимы. 4 июня 2008
года Президентом Российской Федерации подписан указ «О некоторых мерах по
повышению энергетической и экологической эффективности экономики» [4], в первом
пункте которого отмечена необходимость принять меры по техническому регулированию,
направленные на повышение энергетической и экологической эффективности таких
отраслей экономики, как электроэнергетика и строительство.
Возможности снизить энергопотребление могут быть реализованы двумя путями:
 Использование энергосберегающих технологий в строительстве.
 Внедрение систем энергосбережения в существующих жилых домах.
Эксперименты, поставленные в Санкт-Петербурге, Владимире, Сыктывкаре, Дубне [5]
показали, что использование энергосберегающих систем в жилых зданиях позволяют
снизить энергозатраты на 20, а, в отдельных случаях — до 60% (со 100 до
40 кВтчас/(год·м3)). Эта экономия достигается за счет того, что в настоящее время
отапливаются квартиры, в которых временно никто не проживает, для снижения
температуры часто открывают форточки вместо уменьшения расхода воды через батареи,
ночью, когда большинство комнат в квартирах пустует, никому не приходит в голову
уменьшать подачу в них тепла.
Без введения системы индивидуального учета теплопотребления все призывы к
экономии тепла останутся на бумаге. Приборы для измерения подачи тепла – тепломеры,
стоят на входе в здание и в последние годы в Москве много сотен зданий оснащены
такими приборами. Эти приборы достаточно дороги (от 40 до 50 тыс. руб.), так как
совмещают измерение расхода, разницы температур прямого и обратного потока, их
перемножение и интегрирование. Внедрение тепломеров в зданиях позволяет наладить
учет потребляемого тепла на уровне дома, но и в этом случае каждый квартиросъемщик
не заинтересован в экономии тепла, так как его усилия распределяются на всех жителей
дома.
1
http://www.crj.ru/section/31/2?semid=144
http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/22073
3
http://www.mosenergosbyt.ru/press-center/advertisement/pr-16-02-2007/
4
http://lawrf.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=215&Itemid=108
5
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2723&version=print
2
Системы поквартироного учета тепла повсеместно применяют за рубежом. Некоторые
из них, такие как система фирмы Technem , основаны на беспроводной передаче данных.
Однако внедрению подобных систем препятствует сложившаяся структура отопления
зданий, когда горячая вода подается в здание, а затем распределяется по стоякам, каждый
из которых проходит через несколько квартир, расположенных друг под другом. К
стоякам присоединяются батареи центрального отопления. Чтобы измерить потребление
тепла в квартире надо было бы на каждом стояке поставить тепломер, а таких стояков в
трехкомнатной квартире около 5. Так что эта система не реальна.
Стоимость системы можно существенно уменьшить, установив датчики расхода на
стояки, общие для нескольких квартир, на каждом этаже измерять только температуры,
передав функции расчета теплопотребления (перемножения расхода на разность
температур, суммирования по стоякам, проходящем через квартиру, интегрирования,
внесения поправок на теплопотребление от обратных труб и пр.) компьютеру,
расположенному в центральном пункте управления (ЦПУ) одним или несколькими
зданиями.
Систему можно сделать значительно проще и дешевле, если измерять не
теплопотребление квартиры, а долю общего тепла,
потребляемого зданием,
приходящуюся на каждую квартиру. Эту долю можно подсчитать через произведение
отношения числа стояков, проходящих через квартиру к общему их числу в здании на
среднюю разность температур входящей и выходящей воды в данной квартире. В этом
случае поквартирный учет тепла потребует только установки термометров сопротивления
поэтажно на стояках. Такое исполнение загрубляет учет тепла, но обеспечивает главное: в
руках жильца появляется инструмент снижения его затрат на отопление.
Важно при этом, что передача данных от датчиков в ЦПУ может быть осуществлена по
беспроводной схеме с использованием интернет-технологии передачи данных. Узел
поквартирного сбора, первичной переработки информации и передачи ее в ЦПУ,
разработанный в ИПС РАН, имеет размеры порядка 10×4×4 см и при массовом
производстве стоимость порядка 2 тыс. руб. При этом тот же узел может быть
использован для сбора и передачи в ЦПУ данных о:
 Загазованности в квартире,
 Повышенной влажности (прорыв труб),
 Задымленности (пожарная сигнализация),
 Несанкционированном проникновении в квартиру.
Использование системы поквартирного учета теплопотребления позволит также
внедрить системы дифференцированных тарифов на подаваемое тепло, вводимых,
например, в зависимости от времени суток. Подобные системы тарифов опробованы в
ряде регионов России и их эффективность доказана [6].
Литература
1. Овчинникова М.А. Финансирование энергоэффективности в России: проблемы и
перспективы. // http://www.crj.ru/section/31/2?semid=144
2. Расточительность и неэффективность — составляющие энергетической политики
России. Гринпис России: http://www.greenpeace.org/russia/ru/news/22073
3. Кимерин
В.А.
Мегаватты
//
http://www.mosenergosbyt.ru/presscenter/advertisement/pr-16-02-2007/
4. Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. N 889 "О некоторых
мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской
экономики" // http://lawrf.ru/index.php? option=com_content &task=view &id=215
&Itemid=108
6
http://www.nice.nnov.ru/Ru/literat/J1_99/papkov.htm
5. Sonne P. Danish Board of District Heating. News from DBDH (русский перевод:
Сонне П. Реконструкция жилого здания // http://www.abok.ru /for_spec /articles.php
?nid=2723 &version=print
6. Орлов В. С., Папков Б. В., Ершов Е. П., Копалов Л. Н. Анализ электропотребления
и тарифов для бытовых потребителей // Промышленная энергетика. 1997. № 6. С.
8—10.