Крышные котельные как способ решения проблем теплоснабжения
Как известно, необходимость реформирования жилищно-коммунального хозяйства в России вызвана объективными причинами. Громоздкие высокоцентрализованные инженерные сети с критической степенью износа, неэффективное управление, устаревшее оборудование — эти "родимые пятна", доставшиеся еще от советских времен, привели отрасль на грань системного кризиса. Выход из этой ситуации заключается в планомерной перестройке всего ЖКХ с одновременным техническим и технологическим перевооружением и оптимизацией управления. Рассматривая жилищный комплекс в целом, можно выделить несколько основных сфер, нуждающихся в срочном реформировании. Это и снабжение питьевой водой, и ремонт жилого фонда, и водоотведение и канализация, но, пожалуй, самая наболевшая из них — проблема теплоснабжения.
Для России, большая часть территории которой расположена в холодной климатической зоне, данный вопрос всегда стоял остро. В стране, где в некоторых областях отопительный сезон длится 10 месяцев в году, перебои с теплом вызывают настоящий кризис, чреватый социальным взрывом. Однако подобные нештатные ситуации случаются, как правило, вовсе не по злому умыслу коммунальщиков. Просто при общей длине теплоцентралей по стране более 240 тыс. км их изношенность составляет 60%, а местами (в основном на Севере, в Красноярском крае, Приморье) доходит и до 80%! Кроме того, сам принцип построения этих сетей предполагает их низкую энергоэффективность, что было простительно в СССР (из-за невысоких цен на энергоносители), но становится критическим фактором в современной России из-за постоянного роста стоимости всех видов топлива. Дело в том, что большая часть существующих сегодня сетей централизованного теплоснабжения была построена около 30 лет назад и рассчитана на обогрев целых городских кварталов, а то и небольших городов. Длина сетей на один центральный теплопункт (ЦТП) достигала десятков километров, при этом к утеплению коллекторов относились не слишком серьезно. Результатом этого стала катастрофическая статистика утечек: потери тепла при транспортировке теплоносителя достигают 40%. Ситуация усугубилась уже в наше время с началом строительного бума. К изношенным коллекторам подключают все новые многоквартирные дома, при этом возможности существующих ТЭЦ и ЦТП практически исчерпаны. Данная ситуация ведет к повышению аварийности и снижению качества оказываемых населению услуг.
Таким образом, в проблеме подачи тепла конечному потребителю следует выделить два основных аспекта: это, во-первых, большая протяженность и высокая степень износа инженерных теплосетей и, во-вторых, устаревшее и энергозатратное оборудование. Опираясь как на опыт зарубежных стран, так и на сегодняшний российский, можно сказать, что одним из оптимальных способов решения этих двух проблем может стать частичная децентрализация отопительных сетей. Стоит отметить, что такие сети отнюдь не новинка для России. До середины прошлого века подобный способ отопления превалировал, да и сегодня, например, в Санкт-Петербурге, осталось достаточно небольших котельных, отапливающих один-два дома. Другое дело, что по эффективности и безопасности они существенно уступают ЦТП. Однако в последнее время с расширением рынка качественного отопительного оборудования строительство объектов малой энергетики переживает своеобразный ренессанс.
Главным и безусловным преимуществом мини-котельных перед централизованным теплоснабжением является малая длина коммуникаций и возможность оперативного реагирования на изменившуюся температурную обстановку, что может существенно снизить потери и энергозатраты. Опыт эксплуатации подобных индивидуальных теплопунктов (ИТП) показывает, что снижение эксплуатационных расходов может достигать 30-40%. Вариантов размещения ИТП множество — от строительства мини-котельных до обустройства поквартирных отопительных систем. Однако наиболее оптимальным представляется размещение автономных ИТП на верхних технических уровнях зданий — обустройство так называемых "крышных котельных". По сравнению с другими вариантами крышная котельная имеет ряд неоспоримых преимуществ:
— нет необходимости в землеотводе и строительстве отдельного здания;
— более короткие трубопроводы, свободный к ним доступ;
— отсутствие проблем с выводом дымовых газов (нет необходимости в строительстве труб большой высоты);
— отсутствие проблем с подачей воздуха к горелкам котла;
— большая безопасность (даже при аварийном поступлении природного газа или дымовых выбросов в помещение опасность аварии минимальна);
— экологическая предпочтительность — дымовые газы котельной, расположенной на крыше, рассеиваются гораздо лучше в силу метеорологических причин;
— оптимальные гидравлические условия для котельной группы — нет статического давления водного столба на агрегаты, трубопроводы и арматуру.
Помимо этого, проведенный якутскими специалистами анализ себестоимости тепловой энергии показал, что себестоимость производства 1 ГКал у крышной котельной на 15-20% ниже, чем у централизованного источника теплоснабжения.
Безусловно, монтаж современной мини-котельной, особенно ее крышного варианта, невозможен без использования современного оборудования. Прежде всего, котельная группа не должна быть тяжелой, чтобы не создавать избыточную нагрузку на перекрытия. Поэтому наиболее оптимальной является установка котлов с медными теплообменниками. Безусловно, все котельное оборудование при высоком КПД должно быть высокоавтоматизированным, надежным и безопасным. Такие же требования предъявляются и к арматуре, и, конечно, к насосному оборудованию. Дело в том, что для успешной работы современной мини-котельной требуется хорошая автоматика регулирования, позволяющая внедрить диспетчеризацию и обслуживание нескольких котельных одной организацией, что существенно снизит эксплуатационные расходы и энергопотери. А подобная надежная автоматика есть только у современных агрегатов, произведенных крупными мировыми производителями.
В качестве примера успешного применения крышных котельных можно привести опыт г. Якутска, где, несмотря на суровый климат, эти индивидуальные тепловые пункты показали себя с самой лучшей стороны. За последние два года к уже существующим добавилось еще семь ИТП и планируется дальнейшее их строительство. В городе все крышные мини-котельные работают в автоматическом режиме, управляясь с центрального диспетчерского пульта. Бесперебойность работы обеспечивает круглосуточная аварийно-диспетчерская служба. При выборе оборудования в Якутске предпочли американские котлы "Майти-терм" с ребристым медным теплообменником. Их выбор был обусловлен рядом высоких потребительских качеств: безопасностью, небольшим весом (в 2-4 раза меньше стальных и чугунных аналогов), неприхотливостью (котел продолжает работать при падении давления газа до 6-8 мБар) и легкостью в обслуживании. Следует отметить, что до недавнего времени действующими СНиП запрещалось использовать жидкое или твердое топливо в качестве основного или аварийного. Недавно этот запрет был снят, и в качестве аварийного топлива на случай отключения магистрального газа используется сжиженный пропан-бутан в стандартной таре. Это помогло городу в 2003 году при аварии на газопроводе избежать остановки работы 11 крышных котельных и дождаться включения магистрального газа через 12 часов на сильном морозе! В качестве насосного оборудования наибольшее распространение получили агрегаты производства концерна Grundfos. На практике 90% крышных котельных города Якутска оснащены этим оборудованием, критерием выбора которого послужила экономическая эффективность его применения. Вот анализ результатов замены насосов на котельных г. Покровска (спутник Якутска):
Как видно из таблицы, экономия электроэнергии составляет от 180% до 330%, что быстро нивелирует изначальную разницу в ценах между насосами Grundfos и относительно дешевыми отечественными моделями. Это побудило коммунальные службы вести активную замену устаревшего оборудования на современные экономичные агрегаты. Помимо эффективности, использование современных насосов в мини-котельных предпочтительно из-за возможности включения их в информационную сеть благодаря специальным шкафам управления, что упрощает диспетчеризацию и автоматизацию всеми ИТП.
Итак, успешный российский опыт строительства и эксплуатации крышных автономных котельных показывает, что их применение может быть вполне адекватной альтернативой центральным теплосетям при реформировании ЖКХ. По некоторым оценкам, доля крышных автономных котельных в ближайшие 5 лет достигнет 10-15% во вновь строящихся зданиях. Однако необходимо осознавать, что единых подходов к переоборудованию отрасли быть не может: каждый населенный пункт имеет свою специфику, которая должна быть учтена при реорганизации коммунальной сферы. Поэтому одна из ключевых задач реформы — объективный анализ и оценка сложившейся ситуации, точный экономический расчет, который позволит вывести отрасль из кризиса и придать ей необходимый импульс в развитии.
Материал предоставлен пресс-службой компании ООО "Грундфос"
Для России, большая часть территории которой расположена в холодной климатической зоне, данный вопрос всегда стоял остро. В стране, где в некоторых областях отопительный сезон длится 10 месяцев в году, перебои с теплом вызывают настоящий кризис, чреватый социальным взрывом. Однако подобные нештатные ситуации случаются, как правило, вовсе не по злому умыслу коммунальщиков. Просто при общей длине теплоцентралей по стране более 240 тыс. км их изношенность составляет 60%, а местами (в основном на Севере, в Красноярском крае, Приморье) доходит и до 80%! Кроме того, сам принцип построения этих сетей предполагает их низкую энергоэффективность, что было простительно в СССР (из-за невысоких цен на энергоносители), но становится критическим фактором в современной России из-за постоянного роста стоимости всех видов топлива. Дело в том, что большая часть существующих сегодня сетей централизованного теплоснабжения была построена около 30 лет назад и рассчитана на обогрев целых городских кварталов, а то и небольших городов. Длина сетей на один центральный теплопункт (ЦТП) достигала десятков километров, при этом к утеплению коллекторов относились не слишком серьезно. Результатом этого стала катастрофическая статистика утечек: потери тепла при транспортировке теплоносителя достигают 40%. Ситуация усугубилась уже в наше время с началом строительного бума. К изношенным коллекторам подключают все новые многоквартирные дома, при этом возможности существующих ТЭЦ и ЦТП практически исчерпаны. Данная ситуация ведет к повышению аварийности и снижению качества оказываемых населению услуг.
Таким образом, в проблеме подачи тепла конечному потребителю следует выделить два основных аспекта: это, во-первых, большая протяженность и высокая степень износа инженерных теплосетей и, во-вторых, устаревшее и энергозатратное оборудование. Опираясь как на опыт зарубежных стран, так и на сегодняшний российский, можно сказать, что одним из оптимальных способов решения этих двух проблем может стать частичная децентрализация отопительных сетей. Стоит отметить, что такие сети отнюдь не новинка для России. До середины прошлого века подобный способ отопления превалировал, да и сегодня, например, в Санкт-Петербурге, осталось достаточно небольших котельных, отапливающих один-два дома. Другое дело, что по эффективности и безопасности они существенно уступают ЦТП. Однако в последнее время с расширением рынка качественного отопительного оборудования строительство объектов малой энергетики переживает своеобразный ренессанс.
Главным и безусловным преимуществом мини-котельных перед централизованным теплоснабжением является малая длина коммуникаций и возможность оперативного реагирования на изменившуюся температурную обстановку, что может существенно снизить потери и энергозатраты. Опыт эксплуатации подобных индивидуальных теплопунктов (ИТП) показывает, что снижение эксплуатационных расходов может достигать 30-40%. Вариантов размещения ИТП множество — от строительства мини-котельных до обустройства поквартирных отопительных систем. Однако наиболее оптимальным представляется размещение автономных ИТП на верхних технических уровнях зданий — обустройство так называемых "крышных котельных". По сравнению с другими вариантами крышная котельная имеет ряд неоспоримых преимуществ:
— нет необходимости в землеотводе и строительстве отдельного здания;
— более короткие трубопроводы, свободный к ним доступ;
— отсутствие проблем с выводом дымовых газов (нет необходимости в строительстве труб большой высоты);
— отсутствие проблем с подачей воздуха к горелкам котла;
— большая безопасность (даже при аварийном поступлении природного газа или дымовых выбросов в помещение опасность аварии минимальна);
— экологическая предпочтительность — дымовые газы котельной, расположенной на крыше, рассеиваются гораздо лучше в силу метеорологических причин;
— оптимальные гидравлические условия для котельной группы — нет статического давления водного столба на агрегаты, трубопроводы и арматуру.
Помимо этого, проведенный якутскими специалистами анализ себестоимости тепловой энергии показал, что себестоимость производства 1 ГКал у крышной котельной на 15-20% ниже, чем у централизованного источника теплоснабжения.
Безусловно, монтаж современной мини-котельной, особенно ее крышного варианта, невозможен без использования современного оборудования. Прежде всего, котельная группа не должна быть тяжелой, чтобы не создавать избыточную нагрузку на перекрытия. Поэтому наиболее оптимальной является установка котлов с медными теплообменниками. Безусловно, все котельное оборудование при высоком КПД должно быть высокоавтоматизированным, надежным и безопасным. Такие же требования предъявляются и к арматуре, и, конечно, к насосному оборудованию. Дело в том, что для успешной работы современной мини-котельной требуется хорошая автоматика регулирования, позволяющая внедрить диспетчеризацию и обслуживание нескольких котельных одной организацией, что существенно снизит эксплуатационные расходы и энергопотери. А подобная надежная автоматика есть только у современных агрегатов, произведенных крупными мировыми производителями.
В качестве примера успешного применения крышных котельных можно привести опыт г. Якутска, где, несмотря на суровый климат, эти индивидуальные тепловые пункты показали себя с самой лучшей стороны. За последние два года к уже существующим добавилось еще семь ИТП и планируется дальнейшее их строительство. В городе все крышные мини-котельные работают в автоматическом режиме, управляясь с центрального диспетчерского пульта. Бесперебойность работы обеспечивает круглосуточная аварийно-диспетчерская служба. При выборе оборудования в Якутске предпочли американские котлы "Майти-терм" с ребристым медным теплообменником. Их выбор был обусловлен рядом высоких потребительских качеств: безопасностью, небольшим весом (в 2-4 раза меньше стальных и чугунных аналогов), неприхотливостью (котел продолжает работать при падении давления газа до 6-8 мБар) и легкостью в обслуживании. Следует отметить, что до недавнего времени действующими СНиП запрещалось использовать жидкое или твердое топливо в качестве основного или аварийного. Недавно этот запрет был снят, и в качестве аварийного топлива на случай отключения магистрального газа используется сжиженный пропан-бутан в стандартной таре. Это помогло городу в 2003 году при аварии на газопроводе избежать остановки работы 11 крышных котельных и дождаться включения магистрального газа через 12 часов на сильном морозе! В качестве насосного оборудования наибольшее распространение получили агрегаты производства концерна Grundfos. На практике 90% крышных котельных города Якутска оснащены этим оборудованием, критерием выбора которого послужила экономическая эффективность его применения. Вот анализ результатов замены насосов на котельных г. Покровска (спутник Якутска):
Как видно из таблицы, экономия электроэнергии составляет от 180% до 330%, что быстро нивелирует изначальную разницу в ценах между насосами Grundfos и относительно дешевыми отечественными моделями. Это побудило коммунальные службы вести активную замену устаревшего оборудования на современные экономичные агрегаты. Помимо эффективности, использование современных насосов в мини-котельных предпочтительно из-за возможности включения их в информационную сеть благодаря специальным шкафам управления, что упрощает диспетчеризацию и автоматизацию всеми ИТП.
Итак, успешный российский опыт строительства и эксплуатации крышных автономных котельных показывает, что их применение может быть вполне адекватной альтернативой центральным теплосетям при реформировании ЖКХ. По некоторым оценкам, доля крышных автономных котельных в ближайшие 5 лет достигнет 10-15% во вновь строящихся зданиях. Однако необходимо осознавать, что единых подходов к переоборудованию отрасли быть не может: каждый населенный пункт имеет свою специфику, которая должна быть учтена при реорганизации коммунальной сферы. Поэтому одна из ключевых задач реформы — объективный анализ и оценка сложившейся ситуации, точный экономический расчет, который позволит вывести отрасль из кризиса и придать ей необходимый импульс в развитии.
Материал предоставлен пресс-службой компании ООО "Грундфос"
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 39 за 2004 год в рубрике энергетика
