В.С. Ионов

Украина остается одной из самых расточительных стран мира с позиции эфф. использования тепла в жилищном строительстве. Отопление является самой затратной аналитической статьей в коммунальных расходах. Для повышения эфф. и надежности систем отопления, снижения эксплуатационных затрат необходимо выполнить ряд очевидных мероприятий. Привести в порядок системы централизованного теплоснабжения, сократить тепловые потери и утечки теплоносителя, использовать трубы из современных материалов. Применение современных технологий и материалов в системах отопления и кондиционирования позволяет экономить тепла порядка 30–40% по сравнению с традиционным строительством, которое ведется по действующим нормам. Конечно, это приводит к удорожанию каждого вновь построенного квадратного метра (примерно на 1000 руб.) [1].

Вроде бы, получается не логично— за удорожание строительства платят одни, а на снижении расходов тепла экономят другие.

но это не совсем так. Покупая жилье (или снимая помещение в аренду), потребитель, естественно, несколько переплачивает. Зато в дальнейшем эта переплата будет возвращена сторицей за счет уменьшения затрат на расходуемое тепло.

Каково на самом деле соотношение переплаты при покупке жилья и экономичности при оплате тепловой энергии в дальнейшем, определить на стадии проектирования возможно только путем технико-экономического обоснования устройства той или иной системы водяного отопления в конкретном здании. Наилучшим критерием предпочтительности устройства какой-либо системы водяного отопления в здании любого назначения, по нашему мнению, является величина экономического фактора — Эk, определяемая для всех конкурирующих м. собой (старого— базового и нескольких новых) вариантов (табл. . Варианты устройства систем водяного отопления должны связываться с трубами из конкретного материала. Это сталь, медь, металлополимер МП, полипропилен ПП, сшитый полиэтилен ПЭ-С, дополнительно хлорированный поливинил-хлорид ПВХ-Х или какой-либо новый материал НМ, например стеклопластик. Возможны комбинации труб из разных материалов КТ. Например, можно устраивать магистральные трубопроводы из стали, стояки из меди и подводки из металлополимера. Необходимо сравнивать варианты оптимального устройства систем водяного отопления с трубопроводами из различных труб, использующими разные схемы распределения теплоносителя к нагревательным приборам, как однотрубные и двухтрубные, так и горизонтальные с приборами учета расхода теплоты с оснащением разными видами регулирующих и нагревательных приборов. Чаще всего применяются однотрубные схемы, при которых стояки отопления располагаются по периметру здания ( .

Весьма перспективными считаются схемы с лучевыми разводками ( , когда от распределительного узла к каждому отопительному прибору подводятся по две трубы— подающая и обратная, которые укладываются самым коротким и удобным способом. При любой схеме распределения теплоносителя к нагревательным приборам необходимо оптимально организовывать учет расхода тепла ( .

Что касается регулирующих и нагревательных приборов, то на на данный момент имеется принцип. возможность применять изделия как отечественных, так и зарубежных производителей.

Нагревательные приборы весьма разнообразны по конструкции ( , конфигурации ( , мощности, сроку службы и, естественно, стоимости. Критерием оптимальности должны служить долговечность, тепловая и гидравлическая устойчивость с обеспечением надлежащей комфортности во всех помещениях.

Cейчас даже малобюджетные жилые дома проектируются из расчета на более комфортную температуру — 20°С (вместо прежних 18°С). Жилье элитного класса, дома повышенной комфортности проектируются, как правило, в расчете на минимальную температуру в жилых помещениях не ниже 21–22°C. В коммерческих проектах заказчику дано право выбора в пределах санитарной нормы (табл. .

С точки зрения указанных критериев на основании тепловых и гидравлических расчетов должныбыть приняты температура теплоносителя и диаметры труб, оптимизировано количество крепежа на трубопроводах с ориентированием на использование соответствующих монтажных технологий. К тому же расчетные сроки службы систем отопления по каждому сравниваемому варианту должны быть соотнесены со сроком службы здания, в котором предполагается устраивать систему водяного отопления. Экономический фактор (Эk) представляет собой соотношение приведенных затрат для системы отопления, базирующейся на применении стальных труб— П1, и для системы отопления, базирующейся на применении медных — П2, (металлополимерных — П3, полипропиленовых — П4, из сшитого полиэтилена— П5, дополнительно хлорированного поливинилхлорида — П6, нового материала — П7), комбинации труб из разных материалов — П8.

Предпочтение следует отдавать системе водяного отопления по варианту, для которого величина Эk максимальна. При сравнении каких-либо двух вариантов, например, 2-го и 5-го, между собой, при прочих равных условиях, предпочтение следует отдавать тому варианту, для которого приведенные затраты получаются меньшими. То есть, при П2 П5 следует применять системы водяного отопления из медных труб, при П2 П5 — системы водяного отопления с трубами из сшитого полиэтилена, при П2 П5 применение систем водяного отопления из обоих видов труб равнопредпочтительно.

Приведенные затраты [2] по любому из вариантов определяются по формуле:

где Пс.k — составляющие приведенных затрат на устройство системы водяного отопления, Пэ.k — составляющие приведенных затрат на эксплуатацию системы водяного отопления с учетом температуры и сроков службы (табл. .

Составляющая приведенных затрат на устройство системы водяного отопления определяется следующим образом:

где Цk — расходы на приобретение труб в оптовых ценах; Ст.k — на транспортировку труб до места монтажа; Ком.k — коэффициент, учитывающий отходы труб при монтаже; Кзс.k — коэффициент, учитывающий заготовительно-складские расходы на трубы; См.k — расходы на монтаж (подготовительные работы, сборку соединений, проведение гидравлических испытаний и др.); Нk — накладные расходы строительных организаций на производство монтажных работ; Кпн.k — коэффициент, учитывающий плановые накопления строительных организаций при производстве монтажных работ; Ксм.k — коэффициент, учитывающий переход от сметной стоимости к полной стоимости смонтированной системы отопления. Расходы на транспортировку труб определяют согласно используемым транспортным схемам их доставки к месту проведения монтажных работ по тарифам на перевозку грузов (авто- или железнодорожным транспортом с учетом затрат на такелажные работы при погрузке-разгрузке, наценок на сбыт и т.п.).

k Ком.k определяют на основе обобщенных фактических данных о потерях при перевозках, погрузочноразгрузочных и монтажных работах. Расходы на производство монтажных работ — См.k (подготовительные работы, сборку соединений, проведение испытаний и др.), отнесенные к расчетной единице длины.

Накладные расходы строительных организаций, производящих монтажные работы, складываются из следующих параметров:

где Соз.k — расходы на основную заработную плату рабочих, занятых на производстве монтажных работ; Сэм.k — расходы на эксплуатацию машин и механизмов, используемых при производстве монтажных работ на устройстве систем водяного отопления; fk — k fk = 0,47 .

Составляющие приведенных затрат на эксплуатацию системы водяного отопления — Пэ.k — должны учитывать комплекс приведенных к моменту ввода ее в действие расходы на текущие и капитальные ремонты, техническое обслуживание, восстановление изношенных при последующей эксплуатации элементов системы водяного отопления.

Расходы на эксплуатацию системы водяного отопления:

где Птр.k — расходы на текущие ремонты; Пкр.k — на капитальные ремонты; Пто.k — на техническое обслуживание; Пв.k — на реконструкцию; Пэл.k — затраты на электроэнергию, расходуемую на преодоление перепадов давления в системе водяного отопления; Кобщ.k— коэффициент, учитывающий общие эксплуатационные затраты на систему водяного отопления (на аварийных служб, административно-управленческого аппарата, технику безопасности и прочие расходы).

Расходы на текущие ремонты систем водяного отопления вычисляются по формуле:

где Стр.k — среднегодовые расходы на текущий ремонт системы водяного отопления; tk — год эксплуатации системы водяного отопления; Тф.k — расчетные сроки службы системы водяного отопления (см., к примеру, табл. ; Енп.k— нормативы приведения сравниваемых вариантов к одному моменту времени.

Расходы на текущее обслуживание системы водяного отопления:

где Сто.k — среднегодовые затраты на техническое обслуживание системы водяного отопления.

Расходы на капитальные ремонты системы водяного отопления:

где Скр.k — расходы на проведение i-го капитального ремонта; Ткр.k — время от начала эксплуатации до i-го капитального ремонта, определяемое сроком службы системы водяного отопления; nik — число капитальных ремонтов системы водяного отопления за период ее функционирования.

Расходы на восстановление системы водяного отопления:

где Св.k — расходы на устройство новой системы водяного отопления взамен отслужившей свой срок; Tэ.k — время от начала эксплуатации до j-й полной замены, определяемое сроком службы системы водяного отопления; njk — число полных замен системы водяного отопления в течение расчетного периода. Среднегодовые затраты на текущий ремонт системы водяного отопления

где Пс.k — сметная стоимость системы водяного отопления; Ртр.k — доли ежегодных отчислений на текущий ремонт (процентов сметной стоимости).

Среднегодовые затраты на техническое обслуживание:

где Нч.k — нормативная численность персонала для системы водяного отопления; Fзп.k — годовой фонд заработной платы с начислениями, приходящийся на одного работника, обслуживающего системы водяного отопления.

Среднегодовые затраты на капитальный ремонт системы водяного отопления:

где Ркр.k — доли ежегодных отчислений на капитальный ремонт (процентов от сметной стоимости системы водяного отопления).

Среднегодовые затраты на восстановление системы водяного отопления:

где Рв.k — доли ежегодных отчислений на восстановление (процентов от сметной стоимости системы водяного отопления).

Приведенные затраты на электроэнергию, расходуемую на преодоление перепада давления в системе водяного отопления вычисляются следующим образом:

где Сэл.k — годовые затраты на электроэнергию для преодоления перепада давления в системе водяного отопления;

k — k приведения разновременных затрат на системы водяногоотопления:

0 — k приведения дополнительных затрат на электроэнергию в результате возрастания гидравлического сопротивления в системе водяного отопления (для сроков эксплуатации: 10 лет— 56,6; 20 — 97,6; 30 — 125,7; 40 — 143,7; 50 лет — 154, ; Сk — коэффициент, характеризующий v возрастания гидравлического сопротивления системы водяного отопления, вызванного коррозийными отложениями или обрастанием внутренней поверхности труб (табл. .

Годовые затраты на электроэнергию при создании давления для перекачки теплоносителя в системе водяного отопления:

где Gр.k — расчетный расход перекачиваемого по системе отопления теплоносителя, кг/ч; — сметная стоимость 1 кВт/ч электроэнергии (руб.), расходуемой при работе насосов; — длина трубопровода в системе водяного отопления (м); p — перепад давления, (Па/м), зависит от материала труб и определяется гидравлическим расчетом конкретных систем водяного отопления; Кс — коэффициент, учитывающий сезонность работы системы водяного отопления, равный 365 tр (tр — время действия системы отопления в году, дни); — КПД насосных агрегатов, работающих на системе водяного отопления; — плотность теплоносителя (кг/м3); g — ускорение свободного падения (м/с2).

В заключение следует сказать, что использование изложенной методики сдерживается отсутствием нормативных значений для множественных параметров и коэффициентов, отражающих особенности устройства систем водяного отопления из большинства труб. Поэтому целесообразно как можно быстрее завершить разработку нормативов на применение различных труб для устройства систем водяного отопления, собрать и обобщить статистические данные по эксплуатируемым системам водяного отопления. далее можно будет разработать компьютерные программы для быстрого выполнения расчетов по рассмотренной методике. Это позволит экономичнее устраивать системы водяного отопления в зданиях любого назначения, сократить тепловые потери и утечки теплоносителя, эффективнее использоватьтепло в жилищногражданском строительстве, а отопление исключить из наиболее затратных статей в коммунальных расходах.

Литература

И. Дмитриева, Новоеистароевотоплении многоэтажек. // Технологиистроительства. — 2003 — №5 (2 .

В. С. Ромейко, А. А. Отставнов, В. А. Устюгов и др.: Справочныематериалы. Пластмассовыетрубывстроительстве. Ч. Трубыи деталитрубопроводов. Проектированиетрубопроводов. — М.: ВАЛАНГ, 1997.

А. А. Отставнов, В. С. Ионов. Особенностисоединениятруб, допущенныхстроительныминормамии правиламикприменениювсистемах водяногоотопления. — М.: С.О.К., — 2003 — №10, 2003.

Период года Температура Относительная влажность v движения воздуха, °C воздуха, % воздуха, м/с Теплый 20–22 60–30 < 0,2 23–25 60–30 < 0,3 Холодный 20–22 45–60 < 0,2

Табл. Оптимальныенормы(установленыдляобслуживаемойзоныжилых, общественных иадминистративно-бытовыхзданийдлялюдей, находящихсявпомещенияхболее 2 часов) Номер Материал Максимальная Расчетный срок Варианта индекс k труб температура, °C службы, лет

1 1 Стальнеограничивается 40

2 2 Медьнеограничивается 50

3 3 МП 95 25

4 4 ПП 90 25

5 5 ПЭС 95 25

6 6 ПВХХ 80 25

7 7 НМ*1 *1

8 8 КМ*2 *2

Табл. Параметрысистемводяногоотопления

*1 Принимаетсянаоснованииданныхразработчиков.

*2 Принимаетсяминимальноезначениедляпредполагаемыхкиспользованиюматериалов.

Источник: http://www.c-o-k.com.ua