Видатки на теплопостачання, електроенергію, воду на здійснення навчально-виховного процесу у Запорізькому національному університеті за п’ять років збільшились майже втричі і сягають 6 млн. грн., або майже 10% бюджету. Ми зрозуміли, що покривати такі видатки за рахунок збільшення цін на навчання – шлях у нікуди. Був розпочатий інтенсивний пошук виходу з цієї складної ситуації. Що зробити для ощадливого використання енергії?

Стрімке зростання цін на енергоносії змушує вести пошук можливостей та засобів енергозаощадження. У спадщину від Радянського Союзу нам залишилися будівлі, при проектуванні яких питанню енергоефективності приділялось недостатньо увага. Внаслідок недосконалості систем опалення тільки в 2010 році витрачено майже 4 млн. гривень на обігрів приміщень. Це найбільш затратна стаття комунальних витрат. Давайте разом замислимося над тим, що саме ми отримуємо, коли сплачуємо за опалення? Для того щоб людина могла комфортно навчатись, працювати, необхідно підтримувати температуру в приміщенні близько 20°С. Але вночі, на вихідних, канікулах або карантині учбовий процес призупиняється. Зрозуміло, що чим нижча температура в приміщенні, там менші тепловтрати. Яким чином забезпечити комфортну температуру вдень і отримати економію вночі? Вирішити це складне питання ми доручили нашій навчально-науковій лабораторії енергоефективності та енергозбереження.

Навчально-наукова лабораторія енергоефективності та енергозбереження Запорізького національного університету створена 01.10.2010 року. Завідувач лабораторії Андрєєв Андрій Миколайович – канд. пед. наук, доцент кафедри фізики та методики її викладання (www.znu.edu.ua).

Спеціалістами нашої лабораторії енергоефективності та енергозбереження було запропоновано розв'язання цієї проблеми. Розроблено поетапний комплекс заходів, поступове впровадження яких дозволило, по-перше і головне, забезпечити комфортні умови для студентів та працівників, а по-друге – ощадливо використовувати теплову енергію. Як цього досягти, яким чином контролювати температуру в приміщенні, оскільки вона залежить від багатьох факторів (кількість секцій радіатора, тип вікна, циркуляція теплоносія та інше)? Відповісти на це питання ми змогли, тільки встановивши мережу температурних сенсорів у приміщеннях наших навчальних корпусів. В кожній будівлі встановлено не менше семи сенсорів, а в разі необхідності кількість точок вимірювання може бути збільшена у декілька разів. Це дає можливість у разі потреби контролювати середню температуру всіх кімнат у будівлі. Це був перший етап. На другому етапі було розроблено автоматичний електронний регулятор елеваторного вузла, який підтримує необхідну температуру теплоносія у радіаторах опалення для забезпечення середньої температури в приміщенні 20°С вдень і 18°С вночі незалежно від погодних умов.

В листопаді 2011 року система була впроваджена в шести навчальних корпусах загальною площею близько З0 000 м² За три місяці робота система регулювання показала себе з найкращої сторони. У надзвичайно теплому грудні в корпусах без автоматики був досить сильний перегрів – до +27°С в приміщенні. В корпусах, де було встановлено автоматику, підтримувалася комфортна температура. З настанням сильних холодів у січні усі різкі коливання погодних умов компенсувалися інтелектуальною роботою регулятора, що забезпечило комфорт.

Після проведення тепловізійного обстеження будівель з'ясувалося, що значні теплові втрати спостерігаються крізь зовнішні стіни за радіаторами опалення. Для того щоб мати змогу швидше прогріти повітря зранку, ми встановили на стіни за радіаторами теплові екрани. Цей простий і недорогий захід дозволив зменшити час прогріву повітря і додатково зменшити тепловтрати.

З 2010 року облік усієї спожитої теплової енергії ведеться за допомогою сучасних електронних лічильників тепла. За грудень та січень поточного опалювального сезону споживання тепла було зменшено на 600 Гкал у порівнянні з аналогічним періодом минулого року. Враховуючи зростання тарифу на 85% – до 875 грн./Гкал, економічний ефект від впровадження системи склав близько 530 000 грн. В корпусах, не обладнаних системою адаптованого регулювання, споживання теплової енергії залишилося на по-передньому рівні.

При впровадженні системи виявлені та усунені проблемні холодні місця, які утворилися внаслідок технічних причин, неефективного радіатора або негерметичного вікна. Усі недоліки оперативно усувалися нашими висококваліфікованими фахівцями господарчої частини. Завдяки системі температурного моніторингу з'ясувалося, що в корпусах тепло розподіляється нерівномірно між поверхами. Щоб компенсувати це, ми плануємо провести балансування гідравлічної системи після закінчення опалювального сезону.

Найбільш відчутним внеском у збереження тепла є герметичність приміщень, відсутність протягів. В рамках стратегії енергозаощадження в університеті також багато уваги приділяється цим простим заходам. Так, при проведенні ремонтів аудиторій в першу чергу здійснюється заміна вікон на сучасні металопластикові. На сьогоднішній день вже замінено 900 м².

Взагалі до герметизації вікон, тамбурів, люків на горища, усунення протягів на техповерхах і покрівлях ми ставимося дуже уважно. Реалізуючи проект з впровадження автоматики опалення, було пораховано економічний ефект від цих заходів. Так, комплекс робіт з встановлення інтелектуальної системи регулювання температури теплоносія, якісної герметизації та встановлення теплових екранів для наших навчально-адміністративних будівель в сумі дозволяє зменшити витрати на тепло від 20% до 50% в залежності від погодних умов та типу приміщення. Зекономлені кошти спрямовуємо на організацію виробництва металопластикових вікон та поступову їх заміну. Це, в свою чергу, дозволить ще більш суттєво зменьшити споживання теплової енергії.

Взагалі питання обліку споживання ресурсів є дуже важливим. Ми пішли шляхом повної диспетчеризації усіх інженерних систем. Для цих цілей встановлено окремий сервер, на якому збирається уся поточна інформація. Так, на сьогодні це система опалення, але надалі ми плануємо поступово під'єднувати й усі інші системи.

Це дасть змогу:

• У режимі реального часу проводити моніторинг роботи усіх інженерних систем.
• Спостерігати за поточним споживанням ресурсів.
• Системно аналізувати та прогнозувати об'єми споживання у майбутньому.

В 2010 році було встановлено новий потужний сучасний теплообмінник вітчизняного виробництва для підігріву гарячої води для двох дев’ятиповерхових гуртожитків та студмістечка. Спеціалістами лабораторії енергозбереження для його керування була розроблена система автоматики, котра під'єднана до центрального сервера. Автоматика забезбечує стабільну температуру гарячої води незалежно від рівня поточного споживання. Раніше встановлена автоматика допускала значні коливання температури, що створювало певні незручності при користуванні. Труби системи гарячого водопостачання (ГВП) студмістечка замінені на сучасні пластикові, вкриті шаром металу, з мінімальними тепловтратами. Тепер, коли студенти відкривають крани з гарячою водою, вони отримують якісну послугу. Система ГВП окупилася протягом одного року.

Розпочато співпрацю з Національним агентством екологічних інвестицій по залученню коштів на санацію навчальних корпусів.

Підводячи підсумки проведених заходів, можна зробити висновок:

• Більш точне прогнозування обсягів споживання та економія дасть змогу спрямовувати більше власних коштів на модернізацію та переосна-щення наших будівель, щоб відповідати вимогам СВ в умовах обмеженого бюджетного фінансування: шлях власних реінвестицій в енергозберігаючи заходи з швидким терміном окупності є важливим і необхідним;
• Значно зменшені викиди двуокису вуглецю у повітря. Це позитивно впливає на покращення навколишнього середовища;
• Впровадження комп'ютерної системи контролю та керування надає більш гнучкі можливості оптимізації опалення, ГВП та інших інженерних систем;
• Розроблені власні алгоритми регулювання є більш досконалі, ніж існуючі світові аналоги.