НАУКА ПОМОГАЕТ ХОЗЯЙСТВОВАТЬ

В Томском научном центре четвертый год выполняются работы по программе «Энергосбережение СО РАН». У этого проекта своя предыстория.

В. Рейно, старший научный сотрудник
М. Шерстобитов, научный сотрудник
ИОА СО РАН

Еще в 1996 году в Институте оптики атмосферы была сформирована группа научных сотрудников, занимающаяся задачами энергосбережения. В то время в Томске был создан Региональный центр управления энергосбережением (РЦУЭ) под руководством М. Яворского. И тогдашний директор института академик В. Зуев попросил нас, специалистов в области инфракрасной техники, помочь РЦУЭ освоить тепловизор, пирометры и другую измерительную технику, разработать и написать методики проведения измерений. Ведь мы имели некоторый опыт проведения измерений теплопотерь ограждающих конструкций зданий, общались по этим вопросам со специалистами Томских и Московских вузов, работающими в этой области знаний. Помогая РЦУЭ, мы этот опыт и знания могли уже конкретно применять для решения задач энергосбережения. Мы читали лекции специалистам, приезжающим в Томск на курсы повышения квалификации, студентам и учащимся. В 2000 году коллективом авторов был издан сборник «Введение в энергосбережение» — учебное пособие для специалистов и студентов.

Приходилось решать и необычные проблемы, далекие от энергосбережения. Так, в ноябре 1998 года необходимо было срочно, в течение суток, провести термографирование поверхности футбольного поля с искусственным подогревом (его только что смонтировали и запустили), и также срочно отправить термограмму, иллюстрирующую наличие подогрева поля, в Москву в Профессиональную футбольную лигу. А без поля с подогревом нашей «Томи» грозила потеря шести турнирных очков и исключение из первого дивизиона российского футбола. Таких веских аргументов в Профессиональную футбольную лигу никто не представил, кроме томичей.

Неоднократно по приглашению главных специалистов ГРЭС и ТЭЦ Томска и Северска наша группа занималась диагностикой мощных генераторов до 100 Мвт, снабжающих город электрической энергией. Обследовалось качество активной стали, состояние лобовых паек обмоток статоров генераторов после проведенных ремонтных работ на этих агрегатах.

Таким образом, приступая в 2001 году к выполнению работ в Томском научном центре по программе «Энергосбережение СО РАН», наша группа имела опыт работ, методики, необходимый современный парк приборов, экспертную поддержку специалистов РЦУЭ и сформировавшуюся к тому времени (как обязательное основание для проведения работ) — законодательную базу по вопросам энергосбережения в Российской Федерации и Томской области (Закон РФ «Об энергосбережении» № 28-Ф3 от 03.04.96. Закон Томской области «Об основах энергосбережения на территории Томской области» № 400 от 28.01.97 и № 813 от 19.04.01).

Свою работу в ТНЦ мы, естественно, начали с энергетического обследования зданий Института оптики атмосферы, проводя работу сразу по 4 направлениям. Начали с анализа договоров о поставке электрической и тепловой энергий. Затем провели тепловизионную диагностику ограждающих конструкций зданий с последующей регистрацией обнаруженных тепловых аномалий и мест утечек тепла. Далее, с помощью тепломеров, установленных на благополучных участках стен и окон, согласно полученным ранее термограммам, измерялись и определялись величины теплопотерь в среднем по элементам ограждающих конструкций. Одновременно на тепловых узлах и пунктах проводились измерения параметров теплоносителя.

Все силовое электрооборудование также подвергалось тепловизионному котролю в соответствии с нормами РАО «ЕЭС России». Особенное внимание уделяли перегретым узлам электрооборудования, неисправность которых приводила к длительному потреблению излишней энергии.

Примерно по такой схеме энергоаудита, начиная с 2001 года, были полностью обследованы здания всех институтов, за исключением Института химии нефти (ИХН), энергетическое обследование которого завершилось в 2004 году. Наружные обследования зданий проводились в период отопительного сезона, согласно известным методикам, при температуре близкой к средней за отопительный период, без сильного ветра и без солнечной засветки.

В процессе исполнения программы СО РАН были проведены две взаимно улучшающие разработки тепломеров, приборов крайне необходимых для количественного определения величин теплопотерь. Кстати, серийно эти приборы не выпускаются. В 2003-2004 годах был разработан тепловизионный комплекс, позволяющий на базе устаревших тепловизоров создать современный измерительный комплекс, с возможностью проводить термографию зданий в ускоренном режиме.

Для Института сильноточной электроники в 2002 году был разработан в соответствии с ГОСТ Р51379-79 «Энергетический паспорт», где авторами была предпринята попытка рассчитать удельный расход топливно-энергетических ресурсов за базовый год на основную выпускаемую институтом продукцию, т.е. количество опубликованных статей и объем выполненных хоздоговоров.

Полные отчеты обследования в электронном и бумажном виде были предоставлены в службы главных инженеров соответствующих институтов, а отчеты в сокращенном виде отправлены в адрес Ученого совета программы «Энергосбережение СО РАН».

Напомним, что Томский научный центр располагается в более чем 30 зданиях. Большинство из них крупнопанельные и крупноблочные, есть и несколько кирпичных. Строились они до вступления в действие новых норм для ограждающих конструкций, поэтому дефектов и «дыр», куда уходит сверхнормативное тепло, более чем достаточно. По результатам энергетического обследования институтов всегда предлагался ряд энергосберегающих мероприятий на основе современных недорогих технологий.

К сожалению, выполнение энергосберегающих мероприятий соответствуют общему уровню финансирования науки. Но, тем не менее, общими усилиями администраций институтов и Президиума СО РАН дело сдвинулось. На многих зданиях ТНЦ вместо «золотых», из-за ежегодного подлатывания, плоских крыш построены металлические скатные. При обследованиях отмечается, как это благотворно сказывается на повышении термического сопротивления стен. Металлическая кровля надежно прикрывает их от влаги. Техническое состояние систем теплоснабжения институтов также стало лучше. Выявленные при обследовании недостатки и технические ошибки были устранены.

А вот поддерживать герметичность окон зимой больших затрат не составляет, и при правильной герметизации деревянное окно по теплотехническим характеристикам лишь на 20% уступает пластиковому. По результатам обследования видно, как в последующем закладываются излишне широкие для северных широт световые проемы стен и не просто кирпичом, а с теплоизолирующей прослойкой. На части зданий появился привлекательный сайдинг с теплоизоляцией. За отопительными приборами на внутреннюю поверхность стен наклеиваются теплоотражающие экраны. Перестали окрашивать отопительные приборы краской с алюминиевой пудрой, которая исключает излучательную составляющую.

Почти везде установлены автоматизированные тепловые пункты. Есть и диспетчерские пункты (например, в Институте физики прочности и материаловедения), оснащенные компьютерным сбором информации о всей потребленной тепловой и электрической энергий. Так что проделанная в ТНЦ за 4 года работа по энергетическому обследованию институтов дает свои плоды.

Впереди еще много нерешенных проблем. Например, в ТНЦ нет пока ни одного «умного» здания, где было бы обустроено автоматическое управление потреблением энергии, зависящее от погодных условий. Не приступали пока к обследованию зданий жилого фонда, учреждений соцкультбыта, комбината коммунальных предприятий и энергетических коммуникаций.

В планы нашей научной группы входит дальнейшее активное участие в модернизации приборов, совершенствовании измерительных методик. Благодаря созданию в 2004 году «быстрого» тепловизионного измерительного комплекса будут продолжаться исследования оптимальных режимов горения топлива.

К сожалению, действующая система выделения лимитов и оплаты потребленной энергии для бюджетных организаций по-прежнему не способствует оптимальному энергосбережению, хотя сэкономленные средства можно было бы целевым образом направить на выполнение энергосберегающих мероприятий.

В заключение хотелось бы отметить: энергетическое обследование необходимо и обязательно для того, чтобы оценить фактическое состояние ограждающих конструкций здания, систем отопления и электрооборудования. Это позволит вести дальнейшую эксплуатацию зданий, ремонт и реконструкцию с минимальными финансовыми затратами и высокой энергоэффективностью.

стр. 7-8