Энергоэффективный экспериментальный жилой дом в микрорайоне "Никулино-2" (Москва)

Расчеты показывают, что потенциал энергосбережения в городском хозяйстве Москвы составляет около 40 % всего энергопотребления города. На решение проблемы эффективного использования энергоресурсов в городском хозяйстве Москвы и был направлен проект «Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино-2», реализованный в 1998-2002 г. Минобороны РФ совместно с Правительством Москвы, Минпромнауки России, ассоциацией АВОК и ОАО "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" в рамках "Долгосрочной программы энергосбережения в г. Москве", утвержденной совместным постановлением Правительства Москвы и Миннауки РФ № 36-РП-6 от 15 января 1998 года.

Целью проекта являлось создание, натурная апробация и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда. Здесь необходимо отметить, что проект по повышению энергоэффективности стартовал в 1998 году, в связи с чем, ожидаемая экономия энергии оценивалась в сравнении со зданиями, построенными по действующим на тот момент МГСН 2.01.94, и соответствующими требованиям I этапа перехода на новый уровень теплозащиты наружных ограждающих конструкций.

Базовой серией для реализации проекта была выбрана типовая серия жилых домов 111-355 Министерства Обороны России, как наиболее полно отвечающая требованиям энергоэффективности, с точки зрения архитектурных и объемно-планировочных решений. ...

...Теплонасосную систему горячего водоснабжения следует отнести к важным особенностям реализованного проекта. В настоящее время технологии теплоснабжения использующие тепловые насосы применяются практически во всех развитых странах мира. Все широкомасштабные программы по экономии энергии, реализуемые за рубежом, предусматривают их широкое применение.
Преимущества технологий, использующих тепловые насосы в сравнении с их традиционными аналогами связаны не только со значительными сокращениями затрат энергии в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений, но и с их экологической чистотой, а также новыми возможностями в области повышения степени автономности систем теплоснабжения. По всей видимости, в недалеком будущем именно эти качества будут иметь определяющее значение в формировании конкурентной ситуации на отечественном рынке теплогенерирующего оборудования. В России, в рамках описываемого проекта, фактически впервые была построена теплонасосная система горячего водоснабжения многоэтажного жилого дома.

...На основе анализа результатов натурных исследований тепловых режимов «базового» и экспериментального жилых домов были сделаны следующие основные выводы:

• При проведении натурных исследований теплового режима типового семнадцатиэтажного жилого дома серии 111.355.МО установлено, что более, чем в 45% наблюдений фактическая температура теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления и горячего водоснабжения была ниже 55оС, что свидетельствует о возможности и перспективности интеграции тепловых насосов в существующие системы теплоснабжения (отопления и горячего водоснабжения) жилых зданий.
• Впервые в почвенно-климатических условиях РФ экспериментально апробирована возможность комбинированного использования низкопотенциальной тепловой энергии грунта и вентиляционных выбросов здания в геотермальных теплонасосных системах теплоснабжения жилых зданий. При этом установлено, что в подобных системах грунтовый теплообменник фактически играет роль сезонного аккумулятора низкопотенциальной тепловой энергии, который «разряжается» во время отопительного сезона и «заряжается» в остальное время года.
• Экспериментально установлено, что при комбинированном использовании в теплонасосных системах теплоснабжения низкопотенциальной тепловой энергии грунта и вентиляционных выбросов зданий системы сбора низкопотенциального тепла грунта могут круглогодично эксплуатироваться при положительных температурах теплоносителя, что позволяет значительно сократить или вовсе отказаться от применения в них незамерзающих жидкостей – антифризов.
• Экспериментально доказана и апробирована в натурных условиях работоспособность схемы применения тепловых насосов в аккумуляционных системах горячего водоснабжения, использующих ночной тариф для зарядки баков-аккумуляторов горячей воды. При этом установлена эффективность двухступенчатого аккумулирования горячей воды: в низкотемпературных бакахаккумуляторах (температура хранения 40-50оС), «заряжаемых» от тепловых насосов, и в высокотемпературных баках- аккумуляторах (температура хране-ния 75-95оС), «заряжаемых» за счет прямого электронагрева воды в ночное время.
• Установлено, что в теплонасосных системах горячего водоснабжения жилых зданий применение полотенцесушителей, встроенных в контур ГВС, должно быть экономически обосновано. В отдельных случаях возможно эффективнее применить автономные полотенцесушители с электронагревом и таймером, выключающим нагрев после окончания сушки.
• Установлено, что в теплонасосных системах горячего водоснабжения многоэтажных зданий нужно применять нижний ввод («розлив») горячей воды в дом.

загрузить полную версию статьи в формате PDF

Подзаголовок в публикациях:  Васильев Г.П., Научный руководитель группы инновационных компаний "ИНСОЛАР", д.т.н.