Не секрет, что российское теплоснабжение требует сегодня серьезного реформирования. Прежде всего необходимо пересмотреть сам подход к организации отпуска тепла абонентам. Попробуем разобраться, в чем состоят основные недостатки существующей системы, какой путь дальнейшего развития теплоснабжения наиболее перспективен и как пройти его с наименьшими потерями.
Что имеем
Поскольку циркуляция теплоносителя в отечественных отопительных системах зависимого типа осуществляется с помощью нерегулируемого гидроэлеватора, на входе необходимо поддерживать постоянную разность давлений в прямом и обратном трубопроводах (располагаемый напор). Его определяют на основании проектных характеристик здания. А температура поступающей в отопительные приборы воды определяется температурой сетевой воды и коэффициентом смешения элеватора. То есть работа системы зависит от постоянства напора и температуры теплоносителя на выходе источника. Главный недостаток такого решения — отсутствие обратной связи. Режим работы теплосети не зависит от потребности в тепле абонентов, которые лишены возможности регулировать свое теплопотребление. Налицо нерациональное использование энергоресурсов теплосетью, работающей всегда с постоянной нагрузкой. Сокращаются и сроки эксплуатации оборудования и трубопроводов. Для теплоснабжающих организаций и потребителей все это выливается в ощутимые финансовые потери.
Кроме того, с течением времени параметры отопительных систем меняются. «Если дом простоял без капремонта несколько десятилетий, то вряд ли гидравлические параметры системы отопления будут соответствовать проектным значениям, — объясняет начальник планово-технического отдела филиала ОАО «Донэнерго «Тепловые сети» Валентина Шуликина. — Накапливающиеся в трубах отложения постепенно делают свое дело. Сопротивление растет, и гидроэлеватор, рассчитанный на определенное его значение, уже не может «продавить» дом. Циркуляция уменьшается, в квартирах становится холодно. Мы ничего изменить не можем, так как обслуживанием жилых домов не занимаемся. Да и бюджет наш не предполагает подобных расходов. Но как-то выходить из положения нужно. Неплохое решение — замена элеваторного теплоузла на насосный с частотным регулированием».
К чему движемся
Сегодня, когда во главу угла поставлено энергосбережение, все чаще применяются независимые системы отопления на основе индивидуальных тепловых пунктов (АИТП). Основным рабочим элементом АИТП является теплообменник, забирающий из сети ровно то количество теплоносителя, которое необходимо для поддержания комфортной температуры в помещениях. При этом циркуляция теплоносителя во внутреннем контуре здания обеспечивается насосами теплового пункта и не зависит от напора на входе теплового узла.
Вкупе с установкой радиаторных терморегуляторов и индивидуальных счетчиков-распределителей такое решение позволяет добиться 35-50% экономии тепла и расходов на оплату отопления. Сроки окупаемости оборудования обычно не превышают 3-4 лет, что делает его доступным и рентабельным как для коллективных собственников, так и для муниципальных структур. Так, в начале отопительного сезона 2009 года компанией «Данфосс» совместно с ТСЖ «Орбита» был реализован проект энергоэффективного жилого дома в Северном микрорайоне Ростова-на-Дону. В здании установлен АИТП и автоматические балансировочные клапаны на стояках системы отопления. В отопительном сезоне 2008-2009 гг. суммарное теплопотребление дома составило 1059,1 гкал, в 2009-2010 гг. — 853,8 гкал, т.е. экономия, полученная после установки АИТП и балансировочных клапанов, составила 205,3 гкал, или 20%. Если же сравнивать периоды межсезонья (октябрь 2008-го с октябрем 2009 г. и апрель 2009 г. с апрелем 2010-го), то в это время экономия достигает в среднем 50% (43% весной и 58% осенью). Это наглядно иллюстрирует, насколько эффективно регулируемое теплопотребление в периоды потеплений и мягких зим. И это без установки радиаторных терморегуляторов, которые позволяют дополнительно сэкономить еще 15-20%. Выгодно применение АИТП и теплосетям. «Когда потребление абонентов снижается, тепловые пункты уменьшают расход, и давление теплоносителя в подающих трубопроводах начинает расти, — объясняет Алексей Зиновьев, инженер компании «Данфосс» по работе с проектными организациями и тепловыми сетями. — Частотные регуляторы сетевых насосов на источнике теплоты реагируют на эти изменения и сбрасывают напор в подающем трубопроводе, сокращая расход теплоносителя (и топлива, если речь идет о котельной)». Уменьшается и потребление питающей насосы электроэнергии (по данным компании Grundfos — до 50%).
Кроме того, теплосеть уже больше не должна «прокачивать» отопительные системы потребителей, так как циркуляция в них поддерживается автономно. По мнению экспертов, установка АИТП в зданиях районов старой застройки может в 1,5 раза и более снизить нагрузку на сетевые насосы котельных и ЦТП.
«Детские болезни», или Проблемы переходного периода
Однако перевод части абонентов на независимую схему с использованием АИТП может стать причиной дисбаланса в теплосети, нарушив режим теплоснабжения соседних объектов, подключенных по зависимой схеме. Подчас это становится поводом для сомнений в целесообразности применения АИТП. «Подобные выводы ошибочны, — считает Алексей Зиновьев. — Вопрос не в применимости технологии, а в том, как именно она применяется. У нас часто решение о модернизации отопительной системы конкретного объекта принимается в частном порядке. При этом никто не думает о том, что проведение подобных мероприятий может потребовать корректировки режима теплоснабжения соседних зданий».
Вот типичный пример. В старом районе строится многоэтажное здание с независимой системой теплоснабжения. Если автоматика АИТП отрегулирована с учетом технических условий, выданных теплосетью, то беспокоиться не о чем. Но чаще рабочие параметры выставляют на максимум, чтобы перестраховаться на случай холодов. Поэтому новое здание находится в состоянии перманентного «перетопа», а в соседнем детском садике, имеющем элеваторный тепловой узел небольшой мощности, температура не поднимается выше 12-15°С. Объясняется это просто. При похолодании клапаны АИТП в новом доме полностью открываются, и сетевая вода идет по пути наименьшего сопротивления. Элеватору детского сада просто не хватает напора для обеспечения нормальной циркуляции теплоносителя. Бывает и наоборот, когда тепловой пункт «закрывается» слишком сильно и напор на элеваторных узлах возрастает до величин, значительно превышающих расчетные. Естественно, никакого энергосбережения в этом случае нет: тот расход, который «недобрало» здание с автоматикой, распределяется по близлежащим элеваторам. При этом частотные преобразователи на ЦТП и в котельных не почувствуют повышения давления. То есть экономия одних собственников выливается в завышенное потребление для других. «Мы рекомендуем на всех объектах, где фактический располагаемый напор на вводе не ниже 10 метров водяного столба, независимо от схемы присоединения, устанавливать на АИТП регуляторы перепада давления совместно с регулирующими клапанами, — говорит Алексей Зиновьев. — Это позволит исключить возможные проблемы еще на этапе монтажа АИТП. И, конечно же, любые работы должны проводиться по согласованию с местной теплосетью и под ее контролем».
Автор:
Дмитрий Школьников
