Про проект ДБН “Електрична кабельна система опалення”
Рішення НТР від 16 травня 2003 р. № 45
Розглянувши проект ДБН В.2.5-…-2003 “Електрична кабельна система опалення”, науково-технічна рада вирішила:
1. Схвалити і рекомендувати до затвердження ДБН В.2.5-…-2003 “Електрична кабельна система опалення”, розроблені спільно інститутом “Київпромелектропроект”, НВП "Елетер", інститутом "КиївЗНДІЕП" та Інститутом технічної теплофізики НАН України.
2. Управлінню архітектурно-конструк-тивних та інженерних систем будинків і споруд житлово-цивільного призначення (О. Авдієнко) підготувати наказ про затвердження зазначених ДБН, порядок їх видання та розповсюдження.
Голова НТР
В. Череп
* * *
Довідка
Проект ДБН “Електрична кабельна система опалення” розроблено інститутом “Київпромелектропроект”, НВП «Елетер», інститутом КиївЗНДІЕП та Інститутом технічної теплофізики НАН України на замовлення Держбуду України (наказ від 25.04.96 № 72, договір № 345-Н.96-97/6405 від 29.05.96, додаткова угода від 21.08.2000 р. до договору) та відповідно до затвердженого в 1996 році технічного завдання.
Мета роботи - розроблення державних будівельних норм для застосування зручних надійних та простих в експлуатації електричних кабельних систем опалення прямої дії (ЕКСО ПД) та кабельних систем опалення теплоакумуляційної дії (ЕКСО ТА) з використанням фізичного принципу теплостійкості будівельних конструкцій будинків і споруд житлово-цивільного та виробничого призначення з урахуванням вимог чинних в Україні ДСТУ, ДБН, ГОСТ, СНіП, ПБЕ, а також вимог стандартів міжнародної електротехнічної комісії (МНК) та стандартів Німеччини (DIN) і США.
Електрокабельна система опалення (далі - ЕКСО) будинків з теплоакумуляційним ефектом відноситься до систем опалення нового покоління. Її можна використовувати у будинках, що будуються, реконструкції діючих будинків, промислових та цивільних будинках, а також у численних агротехнологіях.
В ЕКСО використовується фізичний принцип теплостійкості будівельних конструкцій, що дає змогу створити електричні акумуляційні опалювальні панелі типу підлоги, що гріє, які забезпечують підтримку розрахункової температури повітря в опалюваному приміщенні на комфортному рівні. Температура повітря в цьому разі забезпечується за рахунок раціонального сполучення в робочому циклі протягом доби накопичення в будівельних конструкціях теплової енергії за період дії зонного пільгового тарифу на електричну енергію (час зарядки) і її віддачі в часи максимуму навантаження енергосистем (час тепловіддачі системи опалення).
Світовий досвід показує, що саме для країн з ринковою економікою характерне широке використання електроенергії для опалення. За наявними даними у Франції електроопаленням обладнано близько 40 % усіх будинків; в Іспанії, Німеччині, Фінляндії – близько 30 %. У Норвегії електроопалення є домінуючим видом опалення і ним обладнано понад 80 % будинків. Широкий розвиток електроопалення знайшло в Канаді, а останнім часом його почали впроваджувати й в США Подібна тенденція спостерігається в Білорусі й Казахстані. Зараз, навіть у Росії, незважаючи на наявність у неї великих запасів органічного палива, спостерігається зростання обсягів електроопалення.
На сьогодні ситуація в Україні діаметрально протилежна. Відпуск теплової енергії проводиться за цінами, які у кінцевого споживача досягли або навіть перевищили світовий рівень; стан більшості теплових мереж передаварійний; якість мікроклімату в більшості опалюваних приміщень низька. У результаті геополітичних змін велика частина АЕС колишнього СРСР відійшла до України, чий енергетичний баланс став практично наполовину формуватися енергією, виробленою на атомних станціях. Нижча собівартість її деякою мірою знецінюється слабкою маневреністю. Проблема нічних “провалів” у графіках добового споживання електроенергії, до того ж на фоні електричних мереж малої протяжності (в географічному вимірі), особливо загострилася в зв'язку зі спадом промислового виробництва взагалі й у нічний час зокрема.
Іншою обставиною, що стимулює розвиток електроопалення, є екологічний фактор. Електроопалення в панельно-променевому виконанні правомірно вважається найдосконалішим і найзручнішим видом опалення штучного середовища існування людини. Про це свідчить той факт, що воно, незважаючи на вартісні показники, завжди досить широко використовувалося при опаленні лікарень, дитячих дошкільних закладів, інших приміщень, до мікроклімату яких ставили досить високі санітарно-гігієнічні вимоги.
Вбудовані в огорожі прилади панельно-променевого опалення, в тому числі підлоги, яка гріє, дають змогу на 3...4 °С знизити температуру повітря в приміщенні (18...20 °С замість 22...24 °С). Помірний і рівномірний вплив променевої теплоти на людей при зменшенні власної тепловіддачі випромінюванням і при трохи зниженій температурі повітря створює бадьоре і приємне самопочуття. При цьому досягається економія корисного простору, зниження матеріаломісткості, вартості й трудовитрат на монтаж.
Отже, у електроопаленні - одній з галузей ПЕК України - склалася ситуація, що потребує пошуку рішень, адекватних вимогам сучасної політики енергозбереження як необхідної умови створення ринкової економіки.
У даний час можна констатувати, що в Україні сформувався характерний позитивною динамікою електроопалювальний сегмент ринку. Його виникненню і наступному швидкому розвитку обсягів і розмаїтості наданих послуг не в останню чергу сприяв енергозберігаючий компонент електроопалення, детально проаналізований, а потім узагальнений і адаптований до умов України під час створення ДБН.
Проект ДБН складається з 14 розділів.
У розділі 1 “Сфера застосування” визначається сфера дії ДБН.
У розділі 2 “Основні поняття і положення” вводяться основні поняття про електричну кабельну систему опалення (ЕКСО), електричну кабельну систему опалення прямої дії (ЕКСО ПД), електричну кабельну систему опалення теплоакумуляційної дії (ЕКСО ТА) тощо. У цьому розділі зазначається, що в приміщеннях, де використовуються ЕКСО, рівень теплозахисту повинен відповідати вимогам чинних нормативних документів України або бути вищим за них.
У розділі 3 “Особливості температурного режиму приміщень з ЕКСО” розглядаються розрахункові температурні параметри повітря в приміщенні з ЕКСО, допустима температура підлоги. При цьому розглядається середня за часом, тобто середньодобова теплова потужність підлоги, що гріє. Діапазон розрахункової температури повітря в приміщеннях з ЕКСО ТА 17...20 °С, а коливання температури за час використання приміщення не повинні перевищувати ±2,5° С.
У розділі 4 “Вибір параметрів секцій ЕКСО ПД” розглядається проектування ЕКСО прямої дії та ЕКСО “тепла підлога”.
У розділі 5 “Вибір і оцінка параметрів ЕКСО ТА” розглядається конструкція та робочі режими теплоакумуляційної системи. Зазначено, що детальні розрахунки параметрів ЕКСО ТА, як правило, слід здійснювати на базі сертифікованих комп’ютерних технологій з урахуванням впливу огороджувальних конструкцій, інженерного обладнання і дії інших архітектурно-планувальних і режимно-експлуатаційних факторів на процес теплообміну в приміщенні.
Вхідними даними для вибору параметрів ЕКСО ТА є:
розрахункові втрати теплоти в приміщенні;
санітарно-гігієнічні умови, які викладені у 3.2-3.8, та контрольні показники
питомих потоків теплоти, що зазначені у додатку 25 до СНіП 2.04.05;
розрахункові температури зовнішнього повітря за СНіП 2.01.01;
показники теплостійкості елементів огороджувальних будівельних конструкцій споруд;
значення зонних тарифів і вартість 1 кВт×год електроенергії.
Вперше розраховані залежності коефіцієнтів нерівномірності віддачі теплоти підлогою, що гріє, від товщини тепло- акумуляційного прошарку підлоги для різних коефіцієнтів циклічності роботи ЕКСО ТА.
Вводиться поняття крайової зони нагрівання, її ширини і температурного режиму. Розглядаються температурні режими теплоакумулюючого шару і граничні значення цих параметрів. Використовуються в основному усереднені за добу величини. Конкретні схемотехнічні рішення не нормуються. Нормується тільки якість підтримки при їхній допомозі параметрів експлуатаційних і аварійних режимів ЕКСО. Упорядковується використання безінерційних електроопалювальних приладів (електроопалювальних приладів безпосередньої дії), що поряд із граничною зоною нагрівання при відповідному схемотехнічному рішенні служать для забезпечення автоматичного регулювання клімату в опалюваному приміщенні.
У розділі 6 “Особливості конструкцій підлоги з нагрівальними кабелями” наведена типова п’ятишарова модель підлоги, що гріє, для теплоакумуляційної ЕКСО. Розроблені моделі підлог, що гріють, для приміщень різного призначення. Наведені обмежувальні коефіцієнти багатошарових конструкцій підлоги. Розглянуті матеріали для прошарків підлоги, що гріє.
У розділі 7 “Вибір елементів ЕКСО” розглянуто вибір нагрівальних кабелів та питомої потужності для приміщень різного призначення.
У розділі 8 “Автоматичне керування ЕКСО”. Саме автоматичне керування є ключовим поняттям для ЕКСО, тому що дає змогу забезпечити ті функціональні і енергозберігаючі характеристики електроопалення, які забезпечують перевагу ЕКСО ТА перед традиційними видами опалення. Автоматичне регулювання є обов’язковим. Визначається перелік вимірювальних і регульованих параметрів ЕКСО. Нормується розміщення датчиків.
Оскільки одна з головних складових енергозбереження ЕКСО – виключення перегріву приміщення за рахунок використання автоматичної системи регулювання, то НД вимагає, щоб система теплоакумуляційного обігріву підлоги використовувалася тільки в сполученні з пристроями, що регулюють подачу електроенергії на електроопалення залежно від погодних умов і температури підлоги.
У розділі 9 “Укладання нагрівального кабелю в будівельні конструкції” наведені правила укладання нагрівальних кабелів і методи контрольних випробувань.
У розділі 10 “Електропостачання і електроживлення ЕКСО” позначена категорійність постачання ЕКСО та наведені рекомендації з побудови сітки електроживлення.
У розділі 11 “Облік електроспоживання” зазначено, що ЕКСО ТА слід проектувати з використанням пільгових тарифів на електроенергію та обов’язковою установкою багатотарифних лічильників комерційного обліку на абонентських вводах.
У розділі 12 “Електробезпека” розглянуто комплекс питань з електробезпеки ЕКСО.
У розділі 13 “Енергозбереження” розглянуті спеціальні заходи із забезпечення енергозбереження.
У розділі 14 “Пожежна безпека” розглянуті заходи із забезпечення пожежної безпеки.
У ДБН наведено шість додатків, у яких наведені довідникові дані та приклади розрахунків, ЕКСО прямої дії та ЕКСО теплоакумуляційної дії.
Очікувані результати - застосування розроблених норм дозволить забезпечити підтримку розрахункової температури повітря в приміщеннях на комфортному рівні за рахунок накопичення в будівельних конструкціях теплової енергії за період дії пільгового зонного тарифу на електричну енергію та позитивно вплине на вирівнювання графіка електричного навантаження енергосистеми України за рахунок використання електричної енергії в основному в нічний час.
ДБН має шість додатків, у яких наведені довідкові дані та приклади розрахунків ЕКСО ПД та ЕКСО ТА.
Проект ДБН направлявся на відгук до Українського НДІ пожежної безпеки, Інституту медицини праці АМН України, АТ “Київпроект”,ВАТ “УкрНДІінжпроект”, ЗАТ “Електромонтаж”, корпорацію “Укрмонтажспецбуд”, АТ “НПО Созидатель”. Опрацьований за зауваженнями і пропозиціями та погоджений усіма зазначеними в технічному завданні органами держнагляду - Держкоменергозбереження України, МОЗ України, Мінпаливенерго України, Держнаглядохоронпраці, Головним Управлінням Державної пожежної охорони МВС України, а також пройшов науково-технічну експертизу технічного комітету стандартизації “Спецмонтаж”
Зазначений проект ДБН розглянуто секцією “Архітектура і житлово-цивільне будівництво” (протокол від 14.11.2002 р. № 7) та рекомендовано з врахуванням зауважень до розгляду на НТР Держбуду України.
