ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В ЖКХ ГОРОДА САМАРЫ ДО 2030 Г.
Секция: 19. Энергетика
XXX Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ В ЖКХ ГОРОДА САМАРЫ ДО 2030 Г.
На всей территории России работа по снижению энергопотребления зданий и сооружений является актуальной в настоящее время, в связи с чем постоянно возрастает интерес к практическому использованию возобновляемых источников энергии, а перед инженерами все чаще ставится задача спроектировать такую систему, которая способна работать в условиях минимального электро- и газоснабжения [4].
В начале 2000х стали все больше внимания уделять системам тепло- энергоснабжения, использующим нетрадиционные и альтернативные источники энергии. Во всем мире энергоэффективными и экономичными считаются системы теплоснабжения с теплонасосными установками (ТНУ).Проанализируем перспективы использования теплонасосных установок в системах теплоснабжения России в 2030 году на примере города Самары. Для оценки эффективности и экономичности систем теплоснабжения с ТНУ предлагается сравнить их с газовой системой теплоснабжения. Необходимо провести анализ тарифов на газ и электроэнергию, действовавших ранее на территории Самарской области.
Усредненные розничные цены на природный газ, реализуемый населению Самарской области на отопление с одновременным использованием газа на другие цели при наличии прибора учета расхода газа, приведены в табл. 1.
Таблица 1.
Рост тарифов на природный газ населению в г.Самара
Поз. |
Период реализации |
Цена газа, руб/1000 куб. м (с НДС) |
1 |
2006 г. |
1160 |
2 |
2007 г. |
1330 |
3 |
2008 г. |
1600 |
4 |
2009 г. |
1972,5 |
5 |
2010 г. |
2355 |
6 |
2011 г. |
2760 |
7 |
2012 г. |
3650 |
8 |
2013 г. |
5760 |
9 |
2014 г. |
6000 |
10 |
2015 г. |
6450 |
Анализ тарифов, действующих на территории Самарской области в период 2006-2015 гг. [2], на природный газ, реализуемый населению на отопление и другие цели, показал, что цена газа ежегодно возрастала в среднем на 21,84%.
Усредненные розничные цены по Самарской области на электроэнергию для населения, проживающего в городских населенных пунктах в домах, оборудованных в установленном порядке стационарными электроплитами и (или) электроотопительными установками (по одноставочному тарифу) приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Рост тарифов на электроэнергию в г. Самара
Поз. |
Период реализации |
Цена, руб/кВт*ч (с НДС) |
1 |
2006 г. |
1,5 |
2 |
2007 г. |
1,5 |
3 |
2008 г. |
1,7 |
4 |
2009 г. |
2,11 |
5 |
2010 г. |
2,32 |
6 |
2011 г. |
2,55 |
7 |
2012 г. |
2,69 |
8 |
2013 г. |
3,05 |
9 |
2014 г. |
3,17 |
10 |
2015 г. |
3,44 |
Анализ тарифов, действующих на территории Самарской области в период 2006-2015 гг. [3], на электроэнергию показал, что цена газа ежегодно возрастала в среднем на 9,84%.
Правительством РФ для каждого субъекта утверждается максимально допустимая индексация тарифов ЖКХ. В соответствии с распоряжением президента максимально допустимый индекс тарифов в среднем по стране не должен превышать 6%. Средний индекс тарифов в 2006-2015 гг. был выше рекомендуемого уровня, поэтому для расчета цен на 2030 год принимается ежегодный индекс тарифов равным максимально допустимому.
Прогнозируемые на 2030 год усредненные розничные цены:
· на природный газ, реализуемый населению Самарской области на отопление с одновременным использованием газа на другие цели – 15,46руб/м3
· на электроэнергию для населения Самарской области – 8,24руб/кВт-ч.
Рассматриваемый объект теплоснабжения – многоквартирный дом жилой площадью 5400 кв.м. Расчетное количество жильцов – 360 человек.
Исходя из нормативов потребления коммунальных услуг определяется тепловая нагрузка объекта теплоснабжения и рассчитываются экономические годовые затраты на потребляемые ресурсы.
Из постановления правительства Российской федерации от 23 мая 2006 г. №306 «Об утверждении правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг»:
Норматив потребления коммунальной услуги – определяемый в соответствии с настоящими Правилами количественный показатель объема потребления коммунального ресурса (холодная вода, горячая вода, природный и (или) сжиженный углеводородный газ, электрическая энергия, тепловая энергия, сточные бытовые воды, отводимые по централизованным сетям инженерно-технического обеспечения), применяемый для расчета размера платы за коммунальную услугу при отсутствии приборов учета.
Норматив потребления коммунальной услуги в жилых помещениях – норматив потребления, применяемый для расчета размера платы за коммунальную услугу, предоставленную потребителю в жилом помещении.
Расчет годовой тепловой нагрузки на нужды отопления производится следующим образом:
Гкал, (1)
где: – норма расхода тепловой энергии на нужды отопления в месяц, Гкал/м2;
F – расчетная площадь объекта теплоснабжения, м2.
Расчет годовой тепловой нагрузки на нужды горячего водоснабжения производится следующим образом:
Гкал (2)
где: Nгвс– норма расхода тепловой энергии на нужды горячего водоснабжения в месяц, Гкал/чел;
X – количество жильцов объекта теплоснабжения, чел.
Нормативы потребления тепловой энергии и горячего водоснабжения для граждан городского округа Самара действуют в размере, установленном приложением №4 к постановлению главы городского округа Самара от 18.12.2007 №1153 «Об оплате гражданами жилых помещений, коммунальных услуг в городском округе Самара»:
= 0,018 Гкал/м2
Nгвс = 0,22 Гкал/чел
Гкал
Гкал
Суммарная годовая тепловая нагрузка на отопление и горячее водоснабжение многоквартирного дома:
В соответствие с рассчитанной тепловой нагрузкой объекта на нужды отопления и горячего водоснабжения понадобится (в год):
· 249035 м3 природного газа (при
· 2,46 ГВт/час электрической энергии.
Средний годовой расход газа, необходимого для приготовления пищи с использованием газовой плиты:
, (3)
где: - норма расхода газа за месяц, м3/чел
м3
Средний годовой расход электроэнергии, необходимой для приготовления пищи с использованием электрической плиты = 0,4735 ГВт/час.
Расчетный годовой расход газа на приготовление пищи, отопление и горячее водоснабжение Fгаз = 305195 м3.
Для расчета годового расхода электроэнергии при использовании ТНУ принимается коэффициент преобразования энергии = 3.
Рассчет годовой расхода электроэнергии:
ГВт/час.
Годовые экономические затраты на теплоснабжение выше указанного объекта составят:
· при газовой системе теплоснабжения
· при использовании ТНУ
Использование ТНУ в системах теплоснабжения соответствует целям и задачам Энергетической стратегии России, но в климатических условиях города Самары при заданных темпах изменения цен на энергоресурсы применение ТНУ в ЖКХ в 2030 году окажется экономически невыгодным.
Для изменения ситуации в целях энергосбережения и повышения энергетической эффективности предлагается: снизить максимально допустимый уровень индексации цен на электроэнергию; ужесточить требования к экологичности систем теплоснабжения; усилить правовую и финансовую поддержку в области разработки и внедрения нетрадиционных источников энергии и тепловых насосов, в частности, на территории России[1].