• СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ

    подробнее
  • ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ

    подробнее
  • СИСТЕМА ГОРОДСКОГО ЭНЕРГОМЕНЕДЖМЕНТА В ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

    подробнее
  • Калькулятор расчета энергоэффективности и инвестиционной оценки мероприятий при модернизации жилых зданий

    подробнее
Умный дом, интеллектуальные здания, умный город Печать

Технологии интеллектуальных зданий ведут свою историю из 70-х годов XX века. Своё развитие они получили в конце XX века, когда началось их массовое внедрение в западных странах. В основу концепции «Интеллектуальное здание» положен принцип объединения информационной сетью различных технических модулей (систем), с целью эффективной экономии ресурсов.

Комплекс проекта может объединять следующие системы:

  • энергоснабжение;

  • учет различных ресурсов (тепла, воды, электроэнергии);

  • противопожарная защита (сигнализация, оповещение, пожаротушение);

  • контроль и управление доступом;

  • охрана и видеонаблюдение;

  • управление освещением;

  • телекоммуникации;

  • климат – контроль (отопление, вентиляция);

  • контроль прочности несущих конструкций.

Понятие «Умный дом», входящее в концепцию «Интеллектуальное здание» применяется к индивидуальному жилью. Отличие состоит лишь в наборе и функциональности подсистем входящих в комплексную систему автоматизации.

Расширены, например, функции управления светом по различным сценариям. Дополнительно могут входить системы «Мультирум» – управление аудио/видеотехникой и/или внутренней громкоговорящей связью.

Эффективность от внедрения технологий интеллектуального здания по данным зарубежных исследователей составляет в области освещения коммерческих зданий до 75% или 5% от общего потребления энергии. В области отопления и кондиционирования экономия может составлять 30% в общественных зданиях.

Имеющийся российский опыт построения автоматизированных систем позволяет говорить о том, что и у нас внедрение «интеллектуального здания» позволит экономить около 30% на электроэнергии и около 20% на теплоснабжении.

Дополнительную прибыль может получить и собственник от эксплуатации построенного здания, причем в течение длительного времени, за счет снижения затрат на эксплуатацию и содержание такого здания. Это, в свою очередь, достигается снижением энергопотребления, снижением вероятности возникновения аварий и минимизация их последствий.

«Умный город» начинается с «умного дома», а «умный дом» – с системы учета и регулирования потребления энергоресурсов, без полного и правильного учета энергоресурсов невозможно эффективное управление их производством, распределением и потреблением. В РФ на момент принятия Федерального закона №261-ФЗ сложилась следующая практика учета энергоресурсов:

- холодная вода – поквартирный учет, обычно без общедомового прибора;

- электрическая энергия – только поквартирный учет;

- газ – поквартирный учет в редких случаях;

- тепло – общедомовой учет, редко поквартирный.

Из практики заключения договоров на поставку энергоресурсов основе балансовой принадлежности сетей приборами коммерческого учета для ресурсоснабжающей организации являются только общедомовые приборы учета, установленные на вводе в дом, а квартирные (индивидуальные) приборы учета не могут быть приняты для взаиморасчетов с ресурсоснабжающей организацией. В МКД, где установлены как общедомовые приборы, так и квартирные, возникает проблема соответствия суммы показаний поквартирных приборов показаниям прибора общедомового учета.

Безусловно, учет каждого вида энергоресурсов имеет свои особенности, рассмотрим специфику учета тепла, как наиболее затратного, с точки зрения потребителя, ресурса. Существует несколько видов поквартирного приборного учета тепла, которые можно разделить на 2 группы:

- системы учета:

• с помощью классической схемы учета теплосчетчиком (горизонтальная разводка);

• по принципу измерения разности пришедшего и ушедшего тепла в квартиру по всем трубопроводам (вертикальная разводка).

- системы распределения:

• приборное распределение на основании установленных на батареи отопления приборов учета и методики определения коэффициентов, распределяющих тепло, измеренное общедомовым теплосчетчиком по квартирам с учетом мест общего пользования.

• не приборное распределение – это соглашение жильцов о распределении показаний общедомового прибора учета тепла по собственникам квартир расчетным способом. В основу расчетного способа могут быть положены различные принципы: по площади, по объему, по числу секций (по площади поверхности) батарей обогрева. Такого рода методики могут быть и простыми и сложными, но, в любом случае - это соглашение жителей дома между собой и ресурсоснабжающей организацией.

Как ни странно, но чем совершеннее приборный поквартирный учет, тем сложнее определить распределение общедомового тепла. В случаях с приборным учетом в методиках распределения появляется необходимость учитывать не только распределение тепла на обогрев мест общего пользования с учетом характеристики каждой квартиры (объем, расположение), но и межквартирные перетоки.

МКД – это единый сложный социально-технический комплекс, требующий от потребителей тепла совместных действий по определению оплаты за тепло каждого из них, основанных как на существующих законодательных нормах, так и на соглашении жителей независимо от наличия-отсутствия приборов поквартирного учета тепла.

Исходя из экономической целесообразности, разумнее в настоящее время сосредоточить силы на 2-х этапах:

- общедомовой учет;

- совершенствование правовых отношений жителей МКД по распределению оплаты за общепотребляемую тепловую энергию.

Внедрение общедомового погодного регулирования, как следующий этап энергосбережения в МКД (он, кстати, может внедряться и одновременно с учетом), с одной стороны, даст более быстрый эффект по экономии, чем квартирное регулирование, с другой стороны, может вызвать интерес к повышению точности распределения оплаты за тепло уже на новом уровне понимания проблемы.

Главная идея системы «Умный город» - создание информационного пространства, содержащего данные о работе контролируемых объектов (счетчиков тепловой и электрической энергии, лифтов, электротехнического оборудования, технических средств безопасности и т.д.). Управление объектами ведется на любом расстоянии в реальном режиме времени (вне зависимости от места расположения объектов и центрального управляющего пункта в городе). Анализ собранных данных позволяет определить узкие места в работе поставщиков энергоресуров, оборудования и персонала. Введение в эксплуатацию системы «Умный город» позволяет не только контролировать работу оборудования, но и принимать максимально верные управленческие решения. Формируется так называемы «экран менеджера».

Основой для единой системы «Умный город» являются функционально законченные подсистемы:

  • диспетчеризации и контроля лифтов;

  • автоматизированного коммерческого контроля и учета энергоресурсов и электроэнергии;

  • охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения;

  • контроля доступа в помещения и к оборудованию;

  • управления оборудованием и инженерными сооружениями;

  • другие дополнительные системы, такие как контроль затопления подвалов, сигнализация загазованности горючими газами, экстренной голосовой связи и др.

В 2009 году первый «Умный город» появился и в России. Местом для эксперимента стал Белгород. Элементы «Умного города» можно встретить и в СЗФО.

 

 

Практический пример

В Архангельске проводятся локальные внедрения отдельных технологий интеллектуальных зданий, так на территории Северного Арктического федерального университета возведен экспериментальный дом. Данный дом является демонстрационным объектом и служит наглядным учебным пособием. Архангельские телекоммуникационные компании внедряют технологии сбора и передачи данных по городским телекоммуникационным сетям.

В настоящий момент система автоматизации учета и контроля «Умный город» позволяет:

  • автоматизировать учет и контроль ресурсов ЖКХ;

  • оборудовать системы охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения;

  • организовать диспетчерскую работу и контроль лифтового хозяйства.

Преимущества системы автоматизации контроля и учета «Умный город»:

  • Снижение первоначальных затрат на организацию, эксплуатацию и обслуживание каналов передачи данных и оборудование связи.

  • Увеличение количества контролируемых объектов с минимальными затратами на организацию и содержание каналов связи.

  • Снижение энергопотребления и затрат за счет точного и оперативного контроля параметров контролируемых объектов.

  • Уменьшение штата обслуживающего персонала за счет автоматизации процессов учета и контроля;

  • Освобождение помещений диспетчерских и создание единой диспетчерской службы обслуживающей множество зданий в определенном территориальном районе или городе в целом.

  • Мобильное управление зданием в любое время, из любого места, без задержек.

  • Использование «очевидного», интуитивно понятного управления, за счет единого пользовательского интерфейса для управления всеми инженерными системами здания (освещение, лифты, пожарная сигнализация, доступ и др.).

 

 

Практический пример

При уровне потребления электрической энергии многоквартирными жилыми домами в г. Архангельске 806,796 млн. кВт*ч в 2010 году, внедрение системы «Умный город» во всех домах может сэкономить до 242,039 млн. кВт*ч или 29,7 тыс. т.у.т.. Снижение расхода электроэнергии окажет положительное влияние на окружающую среду региона, выбросы CO2 снизятся на 86,3 тыс. тонн в год. Снижение суммарного потребления тепловой энергии МКД в городе Архангельске с 5,257 млн. Гкал до 4,205 млн. Гкал позволит сэкономить 150,2 тыс. т.у.т. и снизит выбросы CO2 в атмосферу.

 

В настоящее время внедрение технологий «Умного дома» целесообразно при строительстве новой жилой и коммерческой недвижимости. Технологии «Умного города» находят применение в различных российских городах при реализации проектов, как городскими администрациями, так и коммерческими фирмами (поставщиками энергоресурсов, обслуживающими и эксплуатирующими недвижимость организациями).

Стоимость внедрения автоматизированных систем управления зданием (АСУЗ) начинается от 1% стоимости здания. Оценить затраты возможно по простой формуле: 100-10-1, где 100 – это стоимость «коробки» в процентах, 10 - это стоимость систем инженерии и жизнеобеспечения, а 1- стоимость всей автоматики. Конечно, это примерное соотношение, но оно позволяет понять простую закономерность, что при повышении в здании инженерной составляющей неизбежно следует предусмотреть дополнительные расходы на АСУЗ. С увеличением площади здания или дома уменьшается уровень относительных затрат на автоматику.

Возврат инвестиций - самый важный момент при принятии решения об автоматизации здания. В настоящее время, с учетом стоимости ресурсов и рабочей силы средний срок окупаемости «умных» решений составляет 5-7 лет. Однако, есть предложения и на более короткие сроки, например, 1-3 года. Самым приемлемым для инвестора будет параметр эффективности вложений в процентах годовых, что позволит оценить, стоит ли вкладывать средства в «интеллектуальное здание» или можно обойтись строительством обычного здания. Для его расчета необходимо оценить всю сумму экономии энергоресурсов, трудозатрат персонала и комплектующих на обслуживание инженерных систем здания, которая обеспечивается АСУЗ при эксплуатации за период, больший срока окупаемости, вычесть расходы на разработку и создание АСУЗ и привести к относительным процентам годовых, делением на количество лет и общую стоимость АСУЗ. Показатель 10-20% можно считаться средним.

С 2010 года в РФ на базе электрических сетей ФСК ЕЭС реализуется проект «Интеллектуальные сети(Smart Grid)». В разработку интеллектуальных электросетей вложено 4 млрд рублей, в 2012-м вложения составят 5 млрд рублей. Технология «Умные сети» позволяет создать полностью интегрированную, саморегулирующуюся и самовосстанавливающуюся энергосистему, способную определять, когда происходит пиковая нагрузка на сеть, и быстро распределить нагрузку таким образом, чтобы не происходило сбоев в энергоснабжении. В странах Европы и США она стала необходима еще и для того, чтобы включить в традиционную систему электроэнергетики альтернативные источники энергии. Для России «умные» сети - это, прежде всего, одновременное и обязательно инновационное преобразование всех субъектов электроэнергетики. По оценкам экспертов, реализация проекта уменьшит потери в электрических сетях России на 25% - это 35 млрд кВт/ч или 35 млрд долларов экономии. Для того чтобы электроэнергетическая система начала работать как единая интеллектуальная система, недостаточно внедрения отдельных «умных» сегментов на объектах ЕНЭС. Чтобы все технологии заработали как единое целое необходимо создать единое информационно-технологическое пространство на отдельных территориях - так называемые энергокластеры. Энергокластер представляет собой предприятие генерации и транспортировки энергии, а также компании, осуществляющие услуги в области инжиниринга, энергосервиса, энергетического машино- и приборостроения, образовательные учреждения.