Энергопотребление гостиниц и туристических комплексов: влияние загрузки и сезонности

Энергопотребление гостиницы или туристического комплекса нельзя корректно оценивать только по общему расходу энергии или по показателю на один занятый номер. Часть нагрузки действительно меняется вместе с загрузкой, но другая часть сохраняется независимо от количества гостей. Одновременно на тепловое и электрическое потребление влияют сезон, погодные условия, часы работы общих зон и режимы инженерных систем.

Поэтому практический анализ строят через разделение базовой и переменной частей энергопотребления. Загрузку номерного фонда сопоставляют с потреблением тепла, электроэнергии и горячей воды, а системы HVAC, ГВС и прочие нагрузки рассматривают раздельно. HVAC — это отопление, вентиляция и кондиционирование; ГВС — горячее водоснабжение. Такой подход позволяет сравнивать сезоны без ложного вывода, что любое изменение удельного расхода означает изменение энергоэффективности.

Почему энергопотребление не меняется пропорционально загрузке

Если количество занятых номеров уменьшается вдвое, общее потребление энергии не обязано уменьшиться в той же пропорции. На объекте сохраняются системы и зоны, которые продолжают работать независимо от количества гостей.

Поэтому общий расход удобно условно разделять на две составляющие:

базовую — нагрузку, которая сохраняется даже при низкой занятости;
переменную — часть, которая меняется вместе с загрузкой и фактическим использованием объекта.

Если этого разделения нет, низкая загрузка способна искусственно увеличить показатель энергопотребления на номер или гостя.

Какие исходные данные необходимы

Для анализа нужны синхронные эксплуатационные и энергетические данные за одни и те же периоды.

Основные входы:

загрузка номерного фонда;
сезон и соответствующие погодные условия;
часы работы общих зон;
потребление тепловой энергии;
потребление электроэнергии;
потребление горячей воды;
режимы HVAC;
режимы ГВС;
данные по другим существенным нагрузкам внутри выбранной границы;
эксплуатационные записи об изменениях режима;
неизменная граница анализа для сравниваемых периодов.

Если данные по загрузке и энергопотреблению относятся к разным временным интервалам, установить их связь надёжно нельзя.

Что такое граница анализа

Граница анализа определяет, какие помещения, системы и энергетические потоки входят в сравниваемый показатель.

Перед сопоставлением периодов необходимо проверить:

одинаков ли состав учитываемых зданий и зон;
не изменились ли точки энергетического учёта;
одинаково ли учитывается номерной фонд;
не появились ли новые существенные нагрузки;
не были ли отдельные зоны выведены из эксплуатации.

Если граница изменилась, разность энергопотребления может объясняться не загрузкой и не сезонностью, а самим изменением состава объекта.

Как анализировать влияние загрузки номерного фонда

Загрузка показывает степень фактического использования номерного фонда и может быть одним из драйверов переменной части энергопотребления.

Для проверки необходимо сопоставлять по одинаковым временным интервалам:

занятость номерного фонда;
электропотребление;
теплопотребление;
расход горячей воды;
часы работы общих зон;
погодные условия.

Если энергопотребление изменяется вместе с загрузкой устойчиво и технически объяснимо, эту зависимость можно использовать при нормализации. Если связь слабая, необходимо искать нагрузки, которые почти не зависят от занятости.

Почему удельный расход на номер может расти при низкой загрузке

При низкой занятости постоянная часть энергопотребления распределяется на меньшее количество занятых номеров. В результате удельный показатель может ухудшиться даже без изменения технической эффективности систем.

Такое поведение возможно, если значительная часть энергии продолжает расходоваться независимо от загрузки.

Поэтому высокий показатель на один занятый номер необходимо сначала разложить на:

изменение общей загрузки;
сохранившуюся базовую нагрузку;
сезонное изменение потребления;
изменение режимов инженерных систем.

Только после этого можно обсуждать наличие или отсутствие эксплуатационной проблемы.

Почему показатель на гостя также требует осторожности

Расчёт энергии на одного гостя может быть полезен как аналитический индикатор, но он не устраняет влияние постоянных систем.

Если значительная часть HVAC, общих зон или других круглосуточных нагрузок сохраняется независимо от количества гостей, снижение их числа автоматически повышает удельный расход.

Поэтому удельный показатель необходимо рассматривать вместе с абсолютным потреблением и структурой нагрузки.

Как сезонность влияет на энергопотребление

Сезонность в гостиничном комплексе может одновременно изменять как загрузку, так и энергетическую нагрузку инженерных систем. Эти два эффекта нельзя смешивать.

При сравнении сезонов необходимо отдельно учитывать:

изменение занятости;
изменение погодных условий;
режимы отопления, вентиляции и кондиционирования;
потребление горячей воды;
режим работы общих зон;
другие подтверждённые изменения эксплуатации.

Без такого разделения невозможно понять, связано ли изменение энергии прежде всего с количеством гостей или с сезонной нагрузкой на инженерные системы.

Почему погода должна учитываться отдельно от загрузки

Погодные условия могут существенно менять нагрузку HVAC независимо от занятости. Поэтому два периода с одинаковой загрузкой не обязательно сопоставимы по тепловому или электрическому потреблению.

Для корректного анализа необходимо проверить:

какие погодные условия соответствовали каждому периоду;
какие системы реагируют на них;
сопоставимы ли режимы HVAC;
не изменилась ли одновременно загрузка;
не менялись ли уставки или часы работы.

Погодная корректировка имеет смысл только там, где зависимость энергопотребления от погодного фактора подтверждается фактическими данными объекта.

Как разделять HVAC и другие нагрузки

Если всё энергопотребление рассматривается одним итоговым числом, влияние загрузки и сезонности смешивается.

Поэтому HVAC полезно анализировать отдельно от:

горячего водоснабжения;
общих электрических нагрузок;
других существенных групп, которые можно выделить существующим учётом или расчётом.

Разделение позволяет понять, какая статья изменяется преимущественно из-за погоды, какая — вместе с загрузкой, а какая сохраняется почти постоянной.

Как анализировать горячее водоснабжение

Потребление горячей воды необходимо сопоставлять с фактической загрузкой и режимом объекта.

Проверяют:

как меняется расход ГВС при изменении занятости;
сохраняется ли существенное потребление при низкой загрузке;
сопоставимы ли сравниваемые периоды;
не изменились ли режимы работы системы;
есть ли достаточная детализация учёта для уверенного вывода.

Если расход ГВС слабо связан с загрузкой, необходимо проверить, какая часть нагрузки является постоянной или определяется другими режимами.

Почему общие зоны нужно учитывать отдельно

Часы работы общих зон могут не меняться пропорционально загрузке номерного фонда. Поэтому относящиеся к ним энергетические нагрузки способны сохраняться даже при небольшом количестве гостей.

Для анализа полезно сопоставить:

часы фактической работы общих зон;
изменение загрузки номерного фонда;
потребление энергии в соответствующие периоды;
режимы HVAC в этих зонах;
наличие круглосуточной работы отдельных систем.

Так базовая нагрузка не будет ошибочно отнесена к потреблению непосредственно занятых номеров.

Что такое круглосуточная нагрузка

Круглосуточная нагрузка — потребление системы, которая продолжает работать независимо от суточного изменения занятости или активности гостей.

В этой задаче важно не составить универсальный список таких систем, а установить их фактическое наличие по конкретному объекту.

Для этого проверяют:

какие нагрузки сохраняются ночью и в периоды низкой активности;
насколько они меняются при снижении загрузки;
какая часть общего потребления остаётся практически неизменной;
можно ли отделить эти нагрузки существующим учётом.

Как определить базовую часть энергопотребления

Базовую составляющую ищут по периодам с различной загрузкой и сопоставимыми другими условиями.

Если при существенном снижении занятости определённая часть нагрузки сохраняется, необходимо установить:

какие системы продолжают работать;
зависит ли их режим от погоды;
относятся ли они к общим зонам;
являются ли они действительно круглосуточными;
можно ли адаптировать их работу к фактической загрузке.

Само наличие базовой нагрузки не означает неэффективность: часть потребления может быть необходима для поддержания функций объекта.

Как определить переменную часть нагрузки

Переменная часть должна иметь подтверждаемую связь с загрузкой или другим эксплуатационным драйвером.

Для её выделения сопоставляют:

изменение загрузки;
изменение соответствующего энергопотребления;
режим инженерной системы;
погодные условия;
часы работы зон;
другие факторы, способные объяснить тот же результат.

Если при одинаковой загрузке потребление заметно различается, модель необходимо дополнить сезонным или режимным фактором.

Как сравнивать разные сезоны

Прямое сравнение итоговых счетов разных сезонов малоинформативно, если одновременно меняются загрузка и погодные условия.

Практическая последовательность:

определить одинаковую границу анализа;
собрать потребление тепла, электричества и горячей воды;
собрать данные о загрузке за те же интервалы;
зафиксировать погодные условия;
разделить HVAC, ГВС и прочие доступные группы;
выделить круглосуточную базовую часть;
определить переменную составляющую;
нормализовать сравнение по подтверждённым драйверам;
сопоставить уже приведённые режимы.

Что означает нормализация по загрузке

Нормализация — это приведение энергопотребления к сопоставимому уровню загрузки, если фактические данные подтверждают связь выбранной энергетической статьи с занятостью.

Она не означает механического деления всей энергии на количество занятых номеров. Сначала необходимо определить, какая часть действительно зависит от загрузки, а какая остаётся базовой.

Иначе постоянные нагрузки будут ошибочно масштабироваться вместе с номерным фондом.

Как проверить, подходит ли загрузка как энергетический драйвер

Для каждой рассматриваемой энергетической статьи нужно отдельно проверить связь с загрузкой.

Полезно установить:

растёт ли потребление вместе с занятостью;
насколько устойчива эта зависимость;
не объясняется ли изменение погодой;
сохраняется ли значительная постоянная часть;
одинакова ли связь в разные сезоны;
не менялись ли режимы эксплуатации.

Если зависимость нестабильна, использовать одну загрузку для нормализации всей энергии нельзя.

Как проверить альтернативу: рост удельного расхода вызван постоянной нагрузкой

Если при снижении занятости расход на номер заметно растёт, необходимо проверить, не является ли причиной сохранение постоянных нагрузок.

Для этого сопоставляют:

абсолютное энергопотребление;
удельное потребление;
уровень загрузки;
базовую ночную или круглосуточную нагрузку;
режим HVAC;
часы работы общих зон.

Если абсолютный расход снижается слабо, а удельный резко растёт, это повод детально изучить базовую составляющую, а не автоматически считать объект менее энергоэффективным.

Почему одно наблюдение не доказывает причину

Например, совпадение низкой загрузки и высокого удельного расхода ещё не доказывает избыточную работу определённой системы.

Такой результат может одновременно зависеть от:

сезона;
погодных условий;
режима HVAC;
работы общих зон;
постоянной нагрузки;
изменения потребления горячей воды;
несопоставимых периодов наблюдения.

Причину устанавливают только после разделения этих факторов.

Как выбирать системы для адаптации к фактической загрузке

После построения модели можно определить системы, режим которых потенциально связан с уровнем занятости.

Кандидатом для дальнейшей проверки становится система, если:

её нагрузка заметна в общем балансе;
её режим сохраняется при существенном снижении загрузки;
существующие данные позволяют отделить её от погодного влияния;
режим фактически управляем;
адаптация не подменяет требования к основной функции системы.

На этом этапе определяется направление проверки, а не гарантированный энергосберегающий эффект.

Почему сначала нужно разделить статьи, а затем искать режимные меры

Если общее энергопотребление не разделено хотя бы на основные функциональные группы, невозможно понять, какая система формирует базу и какая действительно реагирует на загрузку.

Последовательность должна быть такой:

разделить основные энергетические статьи;
определить их связь с сезоном;
определить их связь с загрузкой;
выделить постоянную составляющую;
найти управляемые режимы;
только после этого оценивать возможное изменение работы системы.

Когда нужен дополнительный подучёт

Дополнительная детализация нужна там, где общий прибор объединяет нагрузки с разной зависимостью от загрузки и сезона.

Подучёт особенно полезен, если необходимо:

отделить HVAC от других электрических нагрузок;
выделить существенную круглосуточную систему;
понять происхождение базовой нагрузки;
сопоставить отдельную систему с уровнем занятости;
проверить эффект последующего изменения режима.

Цель подучёта — уменьшить конкретную аналитическую неопределённость.

Когда нужны дополнительные измерения

Измерение требуется, если имеющихся данных недостаточно, чтобы разделить влияние загрузки, сезона и режима системы.

Основаниями могут быть:

отсутствие раздельных данных по основным энергетическим статьям;
неизвестный режим круглосуточных систем;
отсутствие синхронных данных по загрузке;
невозможность отделить погодное влияние;
резкое изменение удельного показателя без понятной причины.

Следует измерять тот параметр, который способен разделить конкурирующие объяснения.

Практический порядок анализа

зафиксировать границу гостиничного или туристического комплекса;
собрать потребление тепла, электроэнергии и горячей воды;
синхронизировать данные с загрузкой номерного фонда;
учесть сезон и погодные условия;
зафиксировать часы работы общих зон;
разделить HVAC, ГВС и другие доступные нагрузки;
выделить круглосуточную и другую базовую составляющую;
определить нагрузки, меняющиеся вместе с занятостью;
проверить устойчивость связи;
нормализовать только те статьи, для которых драйвер подтверждён;
сравнить сезоны на сопоставимой основе;
выбрать системы, где требуется более детальная проверка возможности адаптации режима к загрузке.

Как выглядит качественный результат

Итогом должна быть модель влияния загрузки и сезона на основные энергетические статьи гостиничного комплекса.

В ней должно быть понятно:

какая граница анализа используется;
как менялась загрузка номерного фонда;
какие сезоны и погодные условия сравниваются;
как изменяется потребление тепла;
как изменяется электропотребление;
как изменяется потребление горячей воды;
какая часть нагрузки относится к HVAC;
какие нагрузки являются преимущественно базовыми;
какие статьи действительно связаны с занятостью;
где удельный показатель искажается постоянной нагрузкой;
какие системы требуют дополнительного подучёта или измерения;
где режим потенциально можно адаптировать к фактической загрузке после технической проверки.

Такая модель позволяет сравнивать сезоны на сопоставимой основе и отличать реальное изменение режима от математического роста удельного показателя при снижении загрузки.

Граница вывода принципиальна: удельный расход на номер или гостя без учёта погоды и постоянных нагрузок может давать ложные выводы об эффективности.

Связанные направления

Особенности обследования таких объектов рассмотрены на странице «Гостиницы и туристические комплексы». Для комплексной оценки здания и его режимов см. «Энергоаудит здания». Другие практические материалы собраны в разделе «Материалы».