Энергосбережение

В последние годы ежегодный рост тарифов на электроэнергию для населения составляет от 7,5 до 25% (для промышленности этот показатель, как правило, чуть ниже). Пожалуй, единственный вариант минимизации коммунальных платежей в этой ситуации – сокращение потребления электроэнергии. Системы «умного дома» (в случае частного жилья) и «интеллектуального здания» (в случае офисных и промышленных помещений) позволяют достичь одновременно двух целей:  наиболее эффективно экономить электроэнергию и при этом значительно выигравая в комфорте.

Экономия электроэнергии, которая расходуется на поддержание комфортных условий жизни в здании, может достигаться за счет:

  • Использование энергоэффективных технологий строительства и стройматериалов;
  • Автоматизации систем жизнеобеспечения здания и системной интеграции модулей управления инженерией в составе общей системы управления зданием;
  • Использования альтернативных источников электроэнергии;
  • Использования энергоэффективных потребителей электроэнергии;
  • Установки многотарифных счетчиков.


Энергоэффективные технологии строительства

Сегодня при возведении новых зданий и реконструкции старых все чаще используются энергосберегающие строительные технологии и материалы. Новые серии кирпично-монолитных и панельных домов строятся именно из расчета на максимальную экономию тепло- и энергоносителей. Такая же тенденция наблюдается в строительстве малоэтажного частного жилья. Ниже перечислены некоторые меры, которые позволяют до 50% сократить энергопотребление (по сравнению со старыми сериями панельных домов).

  • Использование строительных материалов, хорошо сохраняющих тепло: кирпича, монолитного бетона, газобетона (в случае коттеджного строительства – каркасные коттеджи, монолит с несъемной пенопропиленовой опалубкой);
  • Герметичные окна, доводчики на дверях, тепловые завесы во входных зонах;
  • Система отопления с возможностью поквартирного учета и регулирования тепла;
  • Использование тепла грунта, сточных вод и удаляемого вентиляционного воздуха в теплонасосной системе горячего водоснабжения;
  • Система управления для тепло-, энергоснабжения дома (с учетом климатических данных и внутреннего тепловыделения);
  • Использование энергоэффективных приборов в инженерных системах здания.

Автоматизация систем жизнеобеспечения зданий

Концепция «Интеллектуального здания» предполагает, что все инженерные системы внутри жилого или офисного здания объединены системой управления зданием, которая:

  • Постоянно отслеживает показания датчиков;
  • Автоматически управляет работой инженерных систем;
  • Оперативно реагирует на аварийную ситуацию.

Пользователям использование систем «Интеллектуально здания» и «Умного дома» дает следующие преимущества:

  • Сокращение коммунальных платежей;
  • Максимальный комфорт проживания за счет автоматизации работы инженерных систем;
  • Возможность управления и мониторинга здания с помощью интернета и мобильного телефона;
  • Повышение безопасности здания.

Таким образом, здание превращается в единый комплекс, способный обеспечивать комфортные для человека условия в автономном режиме, а также допускает ручное регулирование параметров: температуры воздуха в помещении, освещенности и т.д.  За счет оптимального взаимодействия инженерных систем, а также продуманных алгоритмов управления достигается минимальный расход электрической энергии и прочих энергоносителей.

С точки зрения системной интеграции, понятие «Интеллектуальное здание» включает:

  • Систему управления зданием (специальное ПО для централизованного управления инженерными системами плюс ПО для рабочих мест диспетчеров);
  • Блоки интеграции инженерных систем;
  • Интеллектуальные контроллеры и процессоры.

Система «Умный дом» по своему строению, в целом, аналогична. Однако, поскольку «умный дом» рассчитан на конечного пользователя, а не на профессионального диспетчера, то управление инженерными системами происходит с помощью эргономичных и простых в использовании жидкокристаллических панелей управления.

Система управления зданием позволяет контролировать работу всех инженерных систем здания, среди которых:

  • Системы электроснабжения и освещения здания;
  • Системы отопления и кондиционирования (включая системы подогрева воды в бассейне, крыши и водостоков, «теплый пол»);
  • Управление лифтами (для многоэтажных зданий);
  • Телевидение и мультимедийные системы;
  • Системы безопасности (системы контроля доступа, видеонаблюдения, охранной и пожарной сигнализации, пожаротушения).

Для каждой из этих систем можно настроить алгоритмы работы, предусматривающие минимальное использование электроэнергии (Примеры см. в Табл. 1.)

Табл. 1 – Примеры энергоэффективного использования инженерных систем здания.

Система здания Способы экономии электроэнергии
Системы электроснабжения и освещения здания
  • Автоматический пуск энергоемких установок
  • Использование оптимальных режимов электроподогрева;
  • Автоматическое включение/выключение электричества по датчику присутствия;
  • Управление жалюзи и освещением в зависимости от уровня освещенности помещения.
Системы отопления и кондиционирования
  • Автоматическое регулирование нагрева в отопительной системе с учетом температуры воздуха на улице, направления ветра и прочих климатических параметров;
  • Режимы отопления и кондиционирования в зависимости от времени суток и количества человек в помещении.
Управление лифтами
  • Перевод лифов в режим ожидания с отключением освещения и вентиляции;
  • Регенерация энергии в рабочем режиме.
Телевидение и мультимедийные системы
  • Автоматическое отключение по сигналу с датчика присутствия.
Системы безопасности
  • Включение записи видео с камер по детектору движения, сигналу с ОПС и т.д.;
  • Включение подсветки камер/переключение в цветной режим по сигналу с датчика ОПС.

Стоимость «Интеллектуального здания» составляет 1,5–7% от общей стоимости проекта здания или 30–40% от стоимости инженерных систем. Однако это позволяет сократить расходы на электро-, тепло- и водоснабжение до 20% (подробнее – в Табл. 2). По статистике, такая система полностью окупается на 3-5 год эксплуатации.

Табл. 2 – Экономия при использовании систем «Интеллектуального здания» и «Умного дома».

Критерий Преимущества
Платежи за электроэнергию (за счет системы учета электроэнергии, контроль до 40 параметров) До 10%
Потребление электричества (за счет оптимизации работы нагревательных приборов и систем) До 30%
Срок службы приборов освещения > в 2 раза
Затраты на мониторинг исправности инженерных систем До 20%
Численность обслуживающего персонала В 2–4 раза
Уровень безопасности 60–70%


Альтернативные источники электроэнергии

Самые распространенные источники альтернативной энергии – это ветрогенераторы и солнечные батареи. Владельцы загородных коттеджей используют альтернативные источники, чтобы не зависеть от основного поставщика электричества. Однако на сегодняшний день их установка не приводит к сокращению затрат на электроэнергию.

По состоянию на 2010 год, стоимость установки солнечной батареи мощностью 1 кВт и дополнительного оборудования (аккумулятора, инвертора и проч.) может составлять 10-12 тыс. долларов (расходы на установку ветрогенератора ниже – порядка 4-5 тыс. долларов без учета стоимости участка земли). Ресурс работы такой установки, как правило, не превышает 10 лет, следовательно, стоимость использования солнечной батареи составляет, как минимум, около 1 тыс. долларов в год, а ветрогенератора – около 500 долларов в год (без учета дополнительных расходов по обслуживанию электроустановки).

Энергоэффективные потребители

Значительно сократить потребление электроэнергии можно за счет использования элекроприборов, которые выполняют свои задачи при минимальном потреблении электричества. К ним относятся бытовые обогреватели с высоким КПД (например, инфракрасные) или термопоты. Например, при замене электрочайника термопотом экономия электроэнергии достигается за счет того, что термопот в течение нескольких часов может поддерживать постоянную температуру воды без кипячения за счет отражающих внутренних стенок.

Применение бытовой техники с классами энергопотребления А+ и А может давать экономию электроэнергии до 2 раз по сравнению с техникой классов F и G.

Часть электроэнергии, потребляемой лампами накаливания, тратится на нагрев воздуха. Современные энергосберегающие лампы лишены этого недостатка. Энергосберегающая лампа потребляет в 3-5 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, дающие аналогичную освещенность. В Таблице 3 показано, какую экономию дают четыре энергосберегающие лампы по сравнению с эквивалентными лампами накаливания (по расценкам 2010 года, без учета ежегодного роста тарифов).

Табл. 3 – Экономия от применения энергосберегающих ламп.

Тип лампы
Лампа накаливания
Энергосберегающая
Кол-во ламп 4 4
Расчетный период 4 года 4 года
Мощность 80 Вт, итого 0,32 кВт 26 Вт, итого 0,104 кВт
Ресурс работы из расчета на 3 часа в день 1 тыс. часов (1 год) 4–10 тыс. часов (4-10 лет)
Стоимость ламп 4 года *4 шт.*70 руб.= 1120 руб. 
4 шт. * 190 руб.=760 руб.
Плата за энергию: 4 года, 3,45 руб/кВтч (в домах с газовой плитой) 0,32 кВт*4 года*1000 час.*3,45 руб./кВтч=4416 руб. 0,104 кВт*4 года*1000 час. *3,45 руб./кВтч=1435,2 руб.
Итого с затратами на лампы 5536 руб. 2195,2 руб.
Экономия за 4 года 3341,8 руб. за 4 года 3341,8 руб. за 4 года


Установка многотарифных счетчиков

Установив двухтарифный или многотарифный счетчик электроэнергии вместо традиционного однотарифного, вы можете сократить оплату за электричество до 45-50% (по данным «Мосэнерго»). Экономия достигается за счет включения энергоемких потребителей (подогрев воды в бассейне, стиральная машина и т.д.) в часы, когда плата за энергию минимальна. Например, в ночные часы стоимость электроэнергии составляет приблизительно 25% от дневной (максимальной) ставки, а  во время «полупиковой зоны» – примерно 16%.

Возможен вариант перепрограммирования однофазных и трехфазных однотарифных счетчиков на многотарифный режим работы.