Экономичное оборудование для ЖКХ: скупой платит дважды

Одним из главных вопросов, требующих постоянного внимания руководителей всех уровней, является низкая энергоэффективность отечественного ЖКХ. Необходимость решения проблемы вызвана не только техническими причинами (крайний износ оборудования, сетей, коммуникаций), но и общим кризисом отрасли. Резкое изменение политической и экономической ситуации в стране привело к тяжелым последствиям, поскольку российское ЖКХ исторически было ориентировано на дешевые энергоносители. Сегодня отрасль не справляется с существующими реалиями, а неэффективность ее работы приводит к тому, что коммунальные платежи ложатся тяжелым бременем на плечи потребителей. Во многих городах Центральной России до 50% бюджета уходит на возмещение затрат на жилищно-коммунальные услуги, из них порядка 50% — на отопление, до 30% — на горячее водоснабжение. С постепенным переходом на 100-процентную оплату услуг ЖКХ большая часть населения окажется не в состоянии их оплатить. Не лучше обстоят дела и в промышленном секторе. Сейчас даже крупные предприятия с трудом осваивают все возрастающие тарифы на тепловую и электрическую энергию.

Состояние отрасли и пути выхода из кризиса

Помимо того, что жилищно-коммунальное хозяйство финансово затратно само по себе (ежегодно на эксплуатационные нужды уходит более 360 млрд рублей), оно еще и требует колоссальных ресурсов. По различным данным, российский коммунальный комплекс в 8-14 раз, а с учетом сопутствующих расходов — более чем в 22 раза, превышает соответствующие показатели потребления индустриально развитых стран. Вызвано это тем, что для российского ЖКХ характерна высокая степень износа инфраструктуры и связанные с этим большие потери воды, тепловой и электроэнергии (по результатам аудита коммунальных служб, до 40% средств, уходящих на финансирование ЖКХ, тратится впустую). Поэтому в настоящее время самым острым вопросом является экономия энерго-, тепло- и водных ресурсов. Реальность заставляет искать новые формы и методы организации нашего ЖКХ. Одним из выходов в сложившейся ситуации является проведение мероприятий по сокращению потребления энергетических ресурсов и рациональному их использованию. Достичь этого возможно путем внедрения на объектах ЖКХ энергосберегающих технологий, благодаря чему возможно решение следующих проблем:

— экономия энергоресурсов (электро-, теплоэнергии, воды);
— увеличение срока службы технологического оборудования;
— снижение затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы;
— обеспечение оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов.

Проблема экономии энергоресурсов на объектах отечественного ЖКХ сложна, многогранна и требует серьезной научной проработки. Ограничившись рамками данной статьи, рассмотрим один из вариантов решения проблемы экономии электроэнергии за счет оснащения насосного оборудования частотнорегулируемым приводом (ЧРП).

Частотное регулирование приводов насосного оборудования

Значительная часть электроэнергии (свыше 20%), потребляемой предприятиями коммунального хозяйства, расходуется насосным оборудованием. Насосное оборудование широко используется в производственных и вспомогательных процессах начиная от водоснабжения и заканчивая обработкой стоков. Их основу составляют асинхронные двигатели переменного тока, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. В большинстве случаев насосы подбираются с возможностью удовлетворять максимальные требования систем, в которых они установлены. Но для большинства зданий характерны достаточно значительные циклические (суточные, недельные и т.д.) изменения объема потребления воды и стоков, обусловленные ритмом жизни их обитателей. Для согласования работы насосов с потребностями системы устанавливают дополнительные регулирующие устройства на насосах, но такие методы не дают экономии электроэнергии.

В настоящее время появились другие способы управления, которые адаптируют насосы к изменяющимся условиям, практически не снижая их КПД. Новые методы предусматривают прямое изменение скорости вращения (а значит, и производительности) насосов при помощи частотнорегулируемых приводов (ЧРП). Несмотря на значительные первоначальные вложения в современные устройства частотного регулирования, окупаемость вложенных средств за счет экономии энергоресурсов составляет в среднем около 1,5 лет. Это вполне реальные сроки, а учитывая многолетний ресурс подобной техники, можно подсчитать ожидаемую экономию на длительный период. Оценим величину экономического эффекта от применения преобразователя частоты КЕВ 24.F4.COU-3420 (немецкого производства, стоимость изделия со всеми налогами — 286.656 руб.), установленного на насосном агрегате мощностью 90 кВт. Величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять от 15% до 85% (по опыту установки более 180 преобразователей эта величина колеблется в районе 40%). Таким образом, для насосного агрегата мощностью 90 кВт, работающего, к примеру, 9 месяцев в год, величина экономии электроэнергии за 1 год составит:

Е(1 год, кВт/ч) = 90 кВт [pic] 40% : 100 [pic] 24 часа [pic]30 дней [pic] 9 месяцев = 233.280 кВт·ч.
В денежном выражении при стоимости 1 кВт·ч = 1 руб. 70 коп. величина экономии составит:
Е(1год, руб.) = 233.280 кВт·ч [pic] 1 руб. 70 коп. = 396.576 руб.

Таким образом, срок окупаемости в этом случае будет 286.656 : 396.576 ? 0,7 года. В дальнейшем экономия достигнет 30.000 руб. ежемесячно. И это только на одном насосе. При расчете срока окупаемости необходимо учитывать две составляющие годовой прибыли: экономию электроэнергии (за счет снижения количества оборотов электродвигателя) и экономию воды (из-за отсутствия избытков напора), причем доля годовой прибыли от экономии воды превышает долю экономии электроэнергии, как правило, в 3-5 раз. Дополнительным эффектом от установки ЧРП является продление ресурса насосных агрегатов (ориентировочно на 10-20% при снижении частоты вращения на каждые 500 об./мин. от максимальной).

Опыт применения современного оборудования

Многие ведущие компании — производители насосного оборудования проводят большую работу по совершенствованию своей продукции в интересах энергосбережения. Сегодня использование насосов со встроенной электронной регулировкой привода позволяет сократить расход электроэнергии на 50%. Благодаря этому первоначальные вложения в оборудование окупаются уже в первые два-три года. Приведем конкретные примеры.

Одной из наиболее энергозатратных сфер в жилищном комплексе было и остается водоснабжение. Особенно это актуально для высотных зданий и промышленных предприятий, где напор в системе должен быть постоянным. Проблема состоит в том, что обычные станции повышения давления также работают без учета суточных колебаний напора в сети, на максимальной мощности. Энергозатраты при этом очень велики. Снижение расходов может быть достигнуто путем использования современных установок повышения давления. Например, удачный опыт применения подобных установок на объектах ЖКХ существует в подмосковном г. Долгопрудном, где в новом микрорайоне в системе водоснабжения установлены станции повышения давления HYDRO 2000, снабженные шкафом управления, включенным в общую диспетчерскую сеть.

Базовым элементом модуля являются насосы GRUNDFOS типа CRE. Обычно станция состоит из 3 (2 рабочих + 1 резервный) или 4 (3 рабочих + 1 резервный) насосов. Последний вариант наиболее предпочтителен, поскольку позволяет работать с максимальным КПД в диапазоне от 10% до 120% от требуемой максимальной производительности. При этом экономия электроэнергии достигает значительных величин. Например, для жилого дома с максимальным потребным расходом 15 мі/час и напором 60 м современная станция повышения давления с ЧРП дает экономию электроэнергии (по сравнению с обычными отечественными установками) около 1-2 кВт на каждый час работы. За год разница достигает 8000-16000 кВт/ч. Это позволяет быстро окупить первоначальные вложения и снизить общие затраты. Кроме того, за счет частотного регулирования всех насосов станции автоматически подстраиваются даже под значительные колебания давления сети, что актуально для городских условий. В этом смогли убедиться, например, и в г. Люберцы (Московская область). Здесь в микрорайоне Пос. Калинина на средства инвестора полностью реконструирован блок холодного водоснабжения в ЦТП-1. Вместо четырех старых насосов по 18 кВт каждый была установлена станция повышения давления HYDRO 2000ME. Модуль состоит из четырех насосов, собранных на единой платформе и снабженных шкафом управления. Каждый агрегат рассчитан на 5,5 кВт. При этом благодаря частотному приводу и электронному управлению даже в час пик работает не более трех насосов (обычно два). Надо учесть, что максимальная нагрузка не превышает 5 часов в сутки. В остальное время хватает и одного насоса при том, что система обеспечивает водой несколько домов, в том числе и 17- этажный, и рассчитана на подключение еще одной многоэтажки. Следует заметить, что в настоящее время подобные, но более современные установки (Hydro MPC) производятся на российском заводе концерна в Истре. Подобные же установки стоят на одном из крупнейших в России водоканале — Салаватском, обеспечивая напор в городской сети. Применение современных насосов с частотным регулированием позволило через шкафы управления полностью диспетчеризовать систему. Внедрена система АСКУЭ, что дало возможность осуществить полный контроль потребления электроэнергии объектами предприятия в режиме текущего времени и принимать оперативные решения по режиму электропотребления. Эффект от модернизации комплекса превысил 1,7 млн рублей.

Современные здания, каким бы целям они ни служили, должны обеспечивать комфорт проживающим и работающим в них людям. В условиях нашего холодного климата это, прежде всего, тепло. Однако потребная тепловая мощность циклически меняется в зависимости от времени суток, сезона, погодных условий. Исходя из этого должна меняться температура теплоносителя в системе отопления. Наиболее эффективным способом ее изменения может стать применение насосной циркуляционной установки с несколькими параллельно подключенными регулируемыми насосами, как это сделано, например, при строительстве нового баскетбольного центра «Динамо» в Москве. Здесь отопление и горячее водоснабжение комплекса осуществляется с ЦТП, а на циркуляции воды стоят частотнорегулируемые насосы GRUNDFOS типа ТРЕ. Все они сведены в общий комплекс и контролируются через шкафы управления с единого диспетчерского пункта. В общем и целом экономическая эффективность применения насосов со встроенным преобразователем частоты и изменяемой скоростью вращения электродвигателя, по данным исследований, составляет 30-40% в общем случае, а для циркуляционных отопительных насосов — 50-60% (при регулировании температуры теплоносителя в подающем трубопроводе). Применение насосов с частотным регулированием, позволяющих обеспечить поддержание контролируемого параметра на заданном уровне, дает экономию электроэнергии от 10-30% до 50- 60% и воды 5-10%. Применение регулируемого привода позволяет также продлить и сроки службы основного оборудования, ведь из-за снижения нагрузки только в ночное время ресурс механизмов увеличивается в 1,5-2 раза. Насосы с электронной регулировкой привода обладают высоким КПД и делают возможной полную автоматизацию и диспетчеризацию процессов, в которых они используются. Это позволяет во многом упростить и оптимизировать работу ЖКХ и свести к минимуму проблему человеческого фактора.

Итак, в результате внедрения современных энергосберегающих технологий жилищно-коммунальное хозяйство получает не только оперативный и действенный контроль работы сетей и устройств, но и возможность оптимизации всех процессов, существенного сокращения издержек. А это в конечном итоге напрямую ведет к уменьшению затрат потребителя и снижению социальной напряженности в этой сложной сфере. Но следует всегда помнить, что грошовая экономия, как правило, себя не оправдывает, приводя к еще большим убыткам. Поэтому при давно назревшей реконструкции российского ЖКХ стоит учесть, что скупой платит дважды, и отдавать предпочтение энергоэффективному оборудованию.

Пресс-служба компании ООО «ГРУНДФОС»