Практичні аспекти переходу до регульованого теплопостачання

Ні для кого не секрет, що російське теплопостачання вимагає сьогодні серйозного реформування. Щоб привести галузь у відповідність з сучасними стандартами якості і енергоефективності, необхідно переглянути сам підхід до організації відпустки тепла абонентам. Спробуємо розібратися, як працює система, що "історично" склалася, в чому полягають її основні недоліки, який шлях подальшого розвитку теплопостачання представляється сьогодні найбільш перспективним і як необхідно діяти, щоб пройти його з найменшими втратами. Що імєємдля початку зупинимося на деяких технічних моментах. Історично в нашій країні широкого поширення набули опалювальні системи залежного типу. Циркуляція теплоносія в них здійснюється, як правило, завдяки застосуванню нерегульованого гидроельоватора (струменевого насоса). Щоб така схема працювала, на вході системи необхідно підтримувати постійну різницю тиску в прямому і зворотному трубопроводах (т.з. натиск, що розташовується). У практиці, що склалася, його визначають на підставі розрахункових (проектних) характеристик будівлі. При цьому температура води, що поступає в опалювальні прилади, визначається температурою мережевої води і коефіцієнтом змішення елеватора (постійна величина, що визначає співвідношення об'ємів води, що поступають в опалювальну систему, з прямого і зворотного трубопроводів). Тобто робота всієї системи теплопостачання залежить від постійності натиску і температури теплоносія на виході джерела. Недоліки такого рішення — з якісним регулюванням параметрів теплоносія на джерелі теплоти (наприклад, в котельній) або на ЦТП — фахівцям добре відомі. Головний — це відсутність зворотного зв'язку: режим роботи тепломережі визначається розрахунковими параметрами і ніяк не залежить від реальної потреби абонентів в тепловій енергії. Тому останні, як правило, позбавлені можливості регулювати своє теплоспоживання залежно від зміни погодних умов, теплоізоляційних характеристик будівлі або власних переваг. І навіть у тому випадку, коли опалювальні прилади обладнані якими-небудь регулюючими (замочними) пристроями (наприклад, радіаторними терморегуляторами), витрата теплоносія (і тепло) для кожного об'єкту завжди залишається постійною. Таким чином, в наявності нераціональне використання енергоресурсів тепломережею, що працює завжди з постійним навантаженням. Скорочуються і терміни експлуатації устаткування і трубопроводів. Зрештою все це виливається у вельми відчутні фінансові втрати, які несуть теплоснабжающие організації. З іншого боку, постійне зростання тарифів на комунальні послуги (і на тепло зокрема) примушує споживачів задуматися, чому вони не можуть отримувати послугу в тому об'ємі, який їм необхідний. І це не останні причини кризи неплатежів, що уразила галузь теплопостачання в зовсім ще недалекому минулому. Не можна забувати і про те, що з часом параметри опалювальних систем реальних будівель, в результаті зносу і під впливом зовнішніх чинників, поступово міняються і тому відрізняються від номінальних. "У старих будинках, що простояли (іноді без капітального ремонту) 30-40 років, опалювальні системи часто забруднені, їх параметри вже давно не відповідають проектним, прохідність може бути порушена, — говорить начальник планово-технічеськиго відділу МП "Химкинськая тепломережа" Леонід Раздельщиков. — В ситуації, що склалася, елеваторні теплоузли зі своїми функціями вже не справляються, тому недивно, що в квартирах буває холодно. І в кожному будинку — навіть серед типових — своя ситуація, що вимагає індивідуального підходу. Проте внутрішнє інженерне господарство будівель до нашої юрисдикції не відноситься, тому вплинути на його стан ми ніяк не можемо, та і не маємо в своєму розпорядженні таких засобів, щоб робити капітальний ремонт у споживачів. Доводиться шукати інші рішення. Наприклад, ми вважаємо, що у багатьох випадках зняти питання дозволила б заміна елеваторів на насосні схеми змішення". До чого двіжемсятем не менше, сьогодні, коли в розділ кута поставлено енергозбереження (як пріоритетний напрям державної політики в області розвитку ЖКХ), все більше практичне застосування знаходять сучасніші рішення: зокрема, схеми теплопостачання з якісно-кількісним регулюванням параметрів теплоносія. Мабуть, зараз вже не потрібно доводити, що найбільшу ефективність з погляду раціонального використання теплової енергії демонструють незалежні системи опалювання на основі індивідуальних теплових пунктів (АЇТП) з погодозавісимим регулюванням. АЇТП, основним робочим елементом якого є теплообмінник, забирає з мережі рівна та кількість теплоносія, яка необхідна для підтримки комфортної температури повітря в приміщеннях. При цьому циркуляція теплоносія у внутрішньому контурі будівлі забезпечується насосами теплового пункту і ніяк не залежить від натиску на вході теплового вузла. Укупі з теплоізоляцією будівель, установкою радіаторних терморегуляторів і перекладом споживачів на приладовий (зокрема поквартірний) облік тепла, таке рішення дозволяє добитися 35-50% скорочень об'ємів теплоспоживання. А значить — і витрат на оплату послуги опалювання. Терміни окупності устаткування зазвичай не перевищують 3-4 опалювальних сезонів, що робить його доступним і рентабельним як для колективних власників багатоквартирних житлових будинків, так і для муніципальних структур. "В кінці 2008 року ми за власною ініціативою модернізували систему теплопостачання в будівлі міської адміністрації, — розповідає Володимир Шарабакин, головний інженер МУП "Теплові мережі р. Гатчина" (Ленінградська область). — Проект був пілотний, засобами на покупку устаткування ми не розташовували, тому зібрали тепловий пункт самостійно, використовуючи арматуру і енергозбережне устаткування Danfoss. Запустили систему в грудні, а після закінчення отопітельного підрахували, що за 3 місяці економія на платежах за опалювання склала 80 тисяч рублів. Це результат по невеликій двоповерховій будівлі 1822 року споруди, яке експлуатується тільки в денний час". Не менш відчутний ефект від застосування АЇТП отримують і теплоснабжающие організації. "Коли теплоспоживання на стороні абонентів знижується (у періоди потеплення, в нічний час доби і т. п.), теплові пункти зменшують витрата і тиск теплоносія в подаючих трубопроводах починає рости, — пояснює Олексій Зіновьев, інженер компанії "Данфосс" (провідного світового виробника енергозбережного устаткування для систем опалювання і теплопостачання будівель) по роботі з проектними організаціями і тепловими мережами в Північно-західному федеральному окрузі. — Частотні регулятори мережевих насосів на джерелі теплоти (або ЦТП) негайно реагують на ці зміни і скидають натиск в подаючому трубопроводі. При цьому скорочується витрата теплоносія або, наприклад, газу, якщо мова йде про котельній". Зменшується і споживання електроенергії, що живить насоси: за даними компанії GRUNDFOS (провідного світового виробника насосного устаткування) — до 50%. А це теж пряма економія. Не можна забувати і про те, що тепломережа вже більше не повинна "прокачувати" опалювальні системи споживачів, оскільки циркуляція в них підтримується автономно. Так, за словами Володимира Шарабакина (гатчинськая тепломережа), установка АЇТП в будівлях історичного центру міста дозволить в 1,5 разу понизити навантаження на мережеві насоси. А це знову економія електроенергії і зниження амортизації устаткування. "Дитячі хвороби", або проблеми перехідного періодаоднако на шляху впровадження регульованих систем теплопостачання часом виникають несподівані перешкоди. Зокрема, деякі фахівці відзначають, що переклад частини абонентів на незалежну схему теплопостачання з використанням АЇТП може привести до стати причиною дисбалансу в тепломережах, тобто порушення режиму теплопостачання розташованих на тій же ділянці тепломережі об'єктів, підключених по залежній схемі. Часом це стає приводом для досить дивних узагальнень, аж до заперечення доцільності застосування АЇТП в російських умовах. "Робити подібні виводи — велика помилка, — вважає Олексій Зіновьев ("Данфосс"). — Питання не в застосовності технології, а в тому, як саме вона застосовується. На жаль, у нас це часто відбувається безсистемно і навіть хаотично. Т. е. рішення про модернізацію опалювальної системи кожного конкретного об'єкту ухвалюється в приватному порядку його власниками або експлуатуючою організацією. Чи замислюються вони про те, що проведення подібних заходів може зажадати коректування режиму теплопостачання сусідніх будівель? Мабуть, це риторичне питання". Як приклад фахівець приводить досить поширену ситуацію. У районі старої забудови проводиться "точкове" будівництво нової багатоповерхової житлової будівлі, яка було спроектовано відповідно до вимог будівельних нормативів, що діяли (зокрема, Сніп 41-01-2003). У будинку —незавісимая система теплопостачання, потреби якої забезпечує АЇТП. Само по собі ця обставина не є чимось незвичайного. Проте, як відомо, будь-які інженерні системи проектуються з деяким "запасом" по потужності. Якщо автоматика відрегульована правильно, з урахуванням технічних умов, виданих місцевою тепломережею, то турбуватися не про що. Але частіше буває якраз навпаки: робочі параметри виставляють на максимум, щоб з настанням холодів мешканці не відчували недоліку в теплі. В результаті нова будівля знаходиться в стані перманентного "перетопа" (що, в усякому разі спочатку, не особливо турбує його мешканців: ситуація звична), а ось в розташованому по сусідству дитячому садку, що має елеваторний тепловий вузол невеликої потужності, температура повітря не піднімається вище 12-15°c. Пояснюється це дуже просто. При похолоданні клапани АЇТП в новому будинку повністю відкриваються і мережева вода йде по дорозі найменшого опору. А малопотужному елеватору дитячого саду просто не вистачає натиску для забезпечення нормальної циркуляції теплоносія. Можлива і зворотна ситуація, коли тепловий пункт "закривається" дуже сильно і натиск на елеваторних вузлах зростає до величин, що значно перевищують розрахункові. Природно, ніякого енергозбереження в цьому випадку не немає: та витрата, яку "недобрала" будівля з автоматикою, розподіляється по довколишніх елеваторах. При цьому частотні перетворювачі, встановлені в ЦТП і котельних, практично не відчують підвищення тиску. Т. е. економія одних власників виливається в завищене споживання для інших. "Подібні ситуації — не рідкість, — відзначає головний інженер МУП "Щелковськая тепломережа" Євгеній Півіков. — Проте нікого, окрім нас, вони не цікавлять. Нам в своїй роботі вдається уникнути подібних "накладок", але для цього доводиться постійно робити гідравлічну підналадку тепломережі. Як правило, установка в районі одного-двух АЇТП особливих наслідків не має, а ось більша кількість вже вимагає пильної уваги з нашого боку. Ймовірно, повністю ця ситуація вирішиться тільки тоді, коли на всіх без виключення об'єктах будуть встановлені АЇТП". Та все ж, як показує практика, небажаних наслідків можна уникнути зовсім, якщо підходити до модернізації опалювальних систем технічно грамотно. "Ми рекомендуємо всім своїм клієнтам в обов'язковому порядку оснащувати тепловий пункт регулятором перепаду тиску. У ідеалі "перепадникі", що працюють спільно з регулюючим клапаном, мають бути встановлені на всіх об'єктах теплопостачання, де фактичний натиск, що розташовується, на введенні не нижче 10 метрів водяного стовпа, незалежно від схеми приєднання, — говорить Олексій Зіновьев ("Данфосс"). — Це дозволить виключити можливі проблеми ще на етапі монтажу АЇТП. І, звичайно ж, всі роботи повинні проводитися за узгодженням з місцевою тепломережею, а ще краще — під безпосереднім контролем її фахівців. Взагалі, практика показує, що багатьох проблем, що існують нині, можна було б уникнути, якби все, що так чи інакше відноситься до теплопостачання, спочатку віддали під контроль теплоснабжающих організацій. Будь-яка система повинна працювати як єдиний організм, а якщо окремі її частини знаходяться у веденні різних структур — нічого хорошого з цього не вийде". Звичайно, зроблена нами "екскурсія" по проблемах реформування російського т