На чем теряем?
Одной из самых серьезных проблем современного российского ЖКХ эксперты единодушно называют крайне низкую энергоэффективность. Огромные тепловые мощности, которыми располагает страна, используются нерационально, и в результате расходы на теплоснабжение жилых и общественных зданий многократно возрастают.
Подсчитано, что из-за неоправданно высоких теплопотерь на отопление квадратного метра жилой площади в России затрачивается до 3-4 раз больше энергии, чем в скандинавских странах со схожими климатическими условиями. По статистическим данным, суммарные теплопотери в нашем коммунальном хозяйстве достигают 70%, из которых 40% приходится на изношенные теплоцентрали и 30% — на слабо утепленные здания. Всего же расходуется впустую до 20% годового производства первичных топливно-энергетических ресурсов России. В связи с этим интересно рассмотреть, как и почему в отечественном ЖКХ теряется тепло, и какие существуют технические энергосберегающие решения, которые можно использовать для улучшения этой катастрофической ситуации.
Куда идет тепло по трубам?
Традиционно слабым звеном российского ЖКХ считаются коммунальные теплотрассы. По недавно озвученным данным, средний износ трубопроводной инфраструктуры составляет около 65%, а количество аварий за последние 10 лет возросло примерно в 5 раз (по данным Минпромэнерго, за год в среднем происходит 200 аварий на каждые 100 км теплосетей). В связи с этим возрастают теплопотери и утечки теплоносителя. По оценке специалистов, потери тепла при эксплуатации систем теплоснабжения достигают 60% при норме 16%. Причина такого удручающего состояния теплоцентралей в том, что до 80% теплосетей у нас проложены канальным способом с применением теплоизоляции из мягких стекловолокнистых матов и подобных недолговечных материалов. Практика показывает, что срок их службы не превышает 7-15 лет. В то же время при бесканальной прокладке трубопроводов использовались армопенобетон и битумо-перлит, которые характеризуются не только малой долговечностью, но и низкими теплоизолирующими свойствами. Все эти материалы, применявшиеся в советские времена в целях экономии, с принятием новых норм по теплозащите СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» стали неприемлемы. На смену им приходит современная теплоизоляция из жесткого пенополиуретана. По словам специалистов компании «Бородино-Пласт», одного из крупнейших российских производителей труб с теплоизоляцией из пенополиуретана, расчетный срок службы таких трубопроводов составляет не менее 30-40 лет. Кроме того, они подходят для канальной и бесканальной прокладки. К сожалению, хотя в последние годы в России открылось несколько предприятий, где производят такие изолированные трубы по европейским технологиям, их мощностей пока явно недостаточно для удовлетворения всех потребностей огромной страны. Например, только в Москве надо реконструировать 4435 тыс. км тепловых сетей. Подсчитано, что за счет снижения теплопотерь и уменьшения аварийности суммарный эффект от полной реконструкции теплосетей столицы составит 784 млн руб. в год.
Центральный вопрос
Комплексный анализ состояния ЖКХ показывает, что причина неэффективности российских теплосетей кроется не только в их изношенности. Проблемы лежат гораздо глубже и носят системный характер. По мнению Михаила Шапиро, генерального директора компании «Данфосс» (крупнейший мировой производитель энергосберегающего оборудования для систем отопления и теплоснабжения зданий), в условиях плановой экономики и дешевых энергоресурсов советской эпохи централизованное теплоснабжение создавалось по таким схемам, что конечный потребитель в принципе не мог ни регулировать, ни контролировать количество поступающего к нему тепла. И до сих пор количество тепла, получаемого жилыми домами от котельной или ТЭЦ, рассчитывается «под самого дальнего потребителя» (например, жильцов верхних этажей), а все остальные вынуждены регулировать температуру в квартирах, открывая и закрывая форточку.
Сейчас отечественное ЖКХ переводится на рыночные отношения: вводится оплата за реально потребленное количество тепла, а не за отапливаемую площадь квартиры. И недостатки, унаследованные от прежней системы, проявляют себя в полной мере. К этому стоит прибавить ветхое и устаревшее оборудование котельных и тепловых пунктов, где практически все — от котлов и теплообменников до насосов — требует замены. Реформа коммунальной сферы началась с внедрения средств учета тепла. Так, в Москве к настоящему времени уже большинство жилых домов оснащено подомовыми теплосчетчиками, да и в регионах постоянно растет доля домов, где установлены такие приборы. Но, к сожалению, до сих пор в региональных и федеральных программах модернизации мало внимания уделяется повышению регулируемости систем теплоснабжения. Реконструкция понимается лишь как необходимость замены старых трубопроводов и установки новых радиаторов. Но такие обновленные системы отопления необходимо снабжать радиаторными терморегуляторами и электронными счетчиками-распределителями. Первые позволяют жильцам контролировать температуру в своих квартирах, а с помощью электронных счетчиков-распределителей жильцы могут учитывать потребленное ими тепло. Только в этом случае установка подомовых счетчиков приобретает смысл. Какая разница, «сколько натикало», если платить все равно приходится за выданное «всем поровну» тепло, а не за реально потребленное тобой? Между тем, оптимизация существующей системы централизованного отопления не требует таких колоссальных финансовых вливаний, как замена всех трубопроводов. Как показывает накопленный опыт, наилучший экономический эффект достигается при внедрении комплексных энергосберегающих решений. В частности, подобное энергоэффективное оборудование компании «Данфосс» уже было опробовано в Белорецке, Саранске, Пензе, Дубне, Нерюнгри и других российских городах. Особенно важно, что в большинстве случаев модернизация систем отопления проводилась даже без отселения жильцов.
Один из первых проектов с применением энергосберегающего оборудования Danfoss, Grundfos и других компаний был осуществлен в 2005 году в Басманном районе Москвы, где реконструкции подвергся шестиэтажный кирпичный дом. По результатам мониторинга, за морозную зиму 2005-2006 года потребление тепла составило на 38% меньше по сравнению с прошлым, более мягким, отопительным сезоном. Что же было сделано, чтобы получить такие внушительные результаты? На вводе в здание установили индивидуальный тепловой пункт, который включает в себя системный клапан, циркуляционные насосы и электронный погодный компенсатор. Благодаря последнему температура теплоносителя в батареях изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха, реагируя на «незапланированные» потепления и похолодания. Так ликвидируются «перетопы» и «недотопы» и достигается оптимальный расход тепла во всей системе отопления. Общедомовое оборудование дополнено приборами учета и регулирования, установленными в каждой квартире. Все радиаторы оснащены термостатическими регуляторами Danfoss и электронными счетчиками-распределителями. На радиаторном терморегуляторе имеется шкала, деления которой соответствуют температуре от 6° до 26°С. Повернув ручку до нужного деления, можно получить в комнате желаемую температуру. Показания счетчиков-распределителей зависят от нагрева батарей: чем горячее поверхность, тем быстрее растут показания счетчика. В целом наблюдения за модернизированными жилыми домами показывают, что только установка тепловой автоматики позволяет сэкономить порядка 20-25% потребляемого тепла, а значит, и платы за отопление. Если же дать возможность жителям самостоятельно регулировать и оплачивать получаемое тепло, то экономия возрастает еще на 15-20%. А за счет снижения эксплуатационных расходов срок окупаемости всего оборудования не превышает 4 лет. В Европе такой комплекс мероприятий в системах отопления зданий является нормой уже более 30 лет. Поэтому среднее потребление тепла на квадратный метр площади на Западе почти в два раза ниже, чем в России. Пора перенимать опыт.
Стены, которые не греют
Еще одним очевидным аспектом проблемы российского ЖКХ являются большие теплопотери, происходящие в зданиях из-за их недостаточной теплозащиты, которая в несколько раз ниже европейских нормативов. Значительная часть жилого фонда нашей страны — это панельные многоэтажные дома массовых серий, которые были построены в 60-80-х гг. ХХ века. При их проектировании в целях экономии стройматериалов предусматривалась довольно слабая теплозащита ограждающих конструкций. Повсеместно использовались стеновые панели со средним слоем из стекловаты, которая за два-три десятилетия теряла структуру и теплоизоляционные свойства, так что в суровые зимы стены просто промерзали насквозь. Также применялись недолговечные плоские кровли с битумной или рубероидной изоляцией. В результате к началу 90-х годов в дополнение к уже описанным проблемам с изношенными теплосетями страна имела десятки тысяч плохо утепленных зданий. С ростом цен на энергоресурсы вопросу энергосбережения в строительстве стали уделять больше времени. В соответствии с новыми строительными нормами (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий») требования по теплозащите ограждающих конструкций зданий выросли в 3-4 раза. К тому же, теперь меры по повышению энергоэффективности закладываются уже на стадии проектирования и возведения зданий. Обязательным стало и проведение энергоаудита с изучением проекта на соответствие строительным нормативам, проведением инфракрасного обследования с последующим заполнением энергетического паспорта дома.
Но что делать с наследием советской эпохи? Было предложено два варианта: сносить панельные «хрущевки» или же их реконструировать. Первый вариант реализуется в столице: на месте «хрущевок» строят современные многоэтажки, отвечающие новейшим нормам по энергосбережению. Но для регионов этот путь оказался неприемлем как слишком дорогостоящий. Поэтому, учитывая опыт программ модернизации жилых домов в Восточной Европе, у нас разрабатывались собственные проекты реконструкции панельных пятиэтажек. В конце 90-х годов был осуществлен ряд пилотных проектов по реконструкции «хрущевок» — например, в г. Лыткарино Московской области и в Санкт-Петербурге. Прежде всего, там меняли все коммуникации, устанавливали энергоэффективные пластиковые окна с герметичными стеклопакетами, утепляли стены многослойными фасадными системами с пенополистироловым или минераловатным утеплителем, возводили мансардные этажи и т.п. Эксплуатация этих модернизированных зданий показала, что затраты на отопление снизились более чем в два раза. Недостаток финансирования и организационные проблемы серьезно мешают распространению этого позитивного опыта по стране. До сих пор во многих регионах модернизация ветхого жилого фонда находится на стадии согласования либо единичных пилотных проектов. Так, в Томске только приступили к выполнению программы, которая предусматривает реконструкцию 120 панельных пятиэтажек в течение восьми лет. А в Санкт-Петербурге, где «хрущевок» насчитывается более 2 тысяч, аналогичная программа до сих пор существует лишь на бумаге.
Гигакалории на ветер?
Наш обзор существующих путей сокращения теплопотерь был бы неполным без еще одного аспекта. По данным специалистов, в жилых зданиях не менее 20- 30% тепла уходит через систему вентиляции. В подавляющем большинстве российских зданий постройки до 90-х годов вентиляция реализована в виде пассивной схемы: приток воздуха осуществляется через неплотности окон, а вытяжка — через вентиляционные короба благодаря естественной тяге. Теплопотери при такой схеме не поддаются ни учету, ни контролю. И лишь в последние годы в отечественных новостройках начали устанавливать активные приточно-вытяжные вентиляционные системы. Они давно стали стандартом для Европы, где повсеместно применяются герметичные оконные конструкции, препятствующие пассивному воздухообмену. Такие приточно-вытяжные системы позволяют применять устройства рекуперации тепла, помогающие существенно снизить энергопотребление здания. Рекуператор использует тепло отработанного воздуха, удаляемого по каналам вытяжной вентиляции, для подогрева поступающего свежего воздуха.
Существует несколько типов подобных устройств, различающихся конструкцией и эффективностью. Самые дешевые и простые — аппараты с пластинчатыми теплообменниками. Более эффективны устройства с противоточным многоканальным теплообменником. КПД такого оборудования достигает 65-75%. Но самые эффективные (КПД до 85%) аппараты с роторной схемой, в которых теплообмен между отработанным и свежим воздухом происходит на вращающихся дисках. По мнению специалистов, рекуператоры могут устанавливаться в многоэтажных домах на крышах, чердаках и даже в подвалах. Причем агрегаты монтируются в существующие приточно-вытяжные вентиляционные системы, что делает их особо интересными для проектов реконструкции. Практика показывает, что подобные установки позволяют до 4-5 раз сократить потери тепла через вентиляцию и за счет уменьшения расходов окупаются, как правило, за один-два отопительных сезона. Накоплен солидный позитивный опыт модернизации отечественного коммунального хозяйства с использованием энергосберегающего западного оборудования и технических решений. В масштабах всей страны такие новации могут сэкономить огромные суммы, то есть затраты на их внедрение будут очень быстро окупаться. В то же время понятно, что без принятия перечисленных мер по повышению энергоэффективности реформа ЖКХ не может быть успешной.
Материал предоставлен пресс-службой «Данфосс»
Подсчитано, что из-за неоправданно высоких теплопотерь на отопление квадратного метра жилой площади в России затрачивается до 3-4 раз больше энергии, чем в скандинавских странах со схожими климатическими условиями. По статистическим данным, суммарные теплопотери в нашем коммунальном хозяйстве достигают 70%, из которых 40% приходится на изношенные теплоцентрали и 30% — на слабо утепленные здания. Всего же расходуется впустую до 20% годового производства первичных топливно-энергетических ресурсов России. В связи с этим интересно рассмотреть, как и почему в отечественном ЖКХ теряется тепло, и какие существуют технические энергосберегающие решения, которые можно использовать для улучшения этой катастрофической ситуации.
Куда идет тепло по трубам?
Центральный вопрос
Комплексный анализ состояния ЖКХ показывает, что причина неэффективности российских теплосетей кроется не только в их изношенности. Проблемы лежат гораздо глубже и носят системный характер. По мнению Михаила Шапиро, генерального директора компании «Данфосс» (крупнейший мировой производитель энергосберегающего оборудования для систем отопления и теплоснабжения зданий), в условиях плановой экономики и дешевых энергоресурсов советской эпохи централизованное теплоснабжение создавалось по таким схемам, что конечный потребитель в принципе не мог ни регулировать, ни контролировать количество поступающего к нему тепла. И до сих пор количество тепла, получаемого жилыми домами от котельной или ТЭЦ, рассчитывается «под самого дальнего потребителя» (например, жильцов верхних этажей), а все остальные вынуждены регулировать температуру в квартирах, открывая и закрывая форточку.
Сейчас отечественное ЖКХ переводится на рыночные отношения: вводится оплата за реально потребленное количество тепла, а не за отапливаемую площадь квартиры. И недостатки, унаследованные от прежней системы, проявляют себя в полной мере. К этому стоит прибавить ветхое и устаревшее оборудование котельных и тепловых пунктов, где практически все — от котлов и теплообменников до насосов — требует замены. Реформа коммунальной сферы началась с внедрения средств учета тепла. Так, в Москве к настоящему времени уже большинство жилых домов оснащено подомовыми теплосчетчиками, да и в регионах постоянно растет доля домов, где установлены такие приборы. Но, к сожалению, до сих пор в региональных и федеральных программах модернизации мало внимания уделяется повышению регулируемости систем теплоснабжения. Реконструкция понимается лишь как необходимость замены старых трубопроводов и установки новых радиаторов. Но такие обновленные системы отопления необходимо снабжать радиаторными терморегуляторами и электронными счетчиками-распределителями. Первые позволяют жильцам контролировать температуру в своих квартирах, а с помощью электронных счетчиков-распределителей жильцы могут учитывать потребленное ими тепло. Только в этом случае установка подомовых счетчиков приобретает смысл. Какая разница, «сколько натикало», если платить все равно приходится за выданное «всем поровну» тепло, а не за реально потребленное тобой? Между тем, оптимизация существующей системы централизованного отопления не требует таких колоссальных финансовых вливаний, как замена всех трубопроводов. Как показывает накопленный опыт, наилучший экономический эффект достигается при внедрении комплексных энергосберегающих решений. В частности, подобное энергоэффективное оборудование компании «Данфосс» уже было опробовано в Белорецке, Саранске, Пензе, Дубне, Нерюнгри и других российских городах. Особенно важно, что в большинстве случаев модернизация систем отопления проводилась даже без отселения жильцов.
Стены, которые не греют
Еще одним очевидным аспектом проблемы российского ЖКХ являются большие теплопотери, происходящие в зданиях из-за их недостаточной теплозащиты, которая в несколько раз ниже европейских нормативов. Значительная часть жилого фонда нашей страны — это панельные многоэтажные дома массовых серий, которые были построены в 60-80-х гг. ХХ века. При их проектировании в целях экономии стройматериалов предусматривалась довольно слабая теплозащита ограждающих конструкций. Повсеместно использовались стеновые панели со средним слоем из стекловаты, которая за два-три десятилетия теряла структуру и теплоизоляционные свойства, так что в суровые зимы стены просто промерзали насквозь. Также применялись недолговечные плоские кровли с битумной или рубероидной изоляцией. В результате к началу 90-х годов в дополнение к уже описанным проблемам с изношенными теплосетями страна имела десятки тысяч плохо утепленных зданий. С ростом цен на энергоресурсы вопросу энергосбережения в строительстве стали уделять больше времени. В соответствии с новыми строительными нормами (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий») требования по теплозащите ограждающих конструкций зданий выросли в 3-4 раза. К тому же, теперь меры по повышению энергоэффективности закладываются уже на стадии проектирования и возведения зданий. Обязательным стало и проведение энергоаудита с изучением проекта на соответствие строительным нормативам, проведением инфракрасного обследования с последующим заполнением энергетического паспорта дома.
Но что делать с наследием советской эпохи? Было предложено два варианта: сносить панельные «хрущевки» или же их реконструировать. Первый вариант реализуется в столице: на месте «хрущевок» строят современные многоэтажки, отвечающие новейшим нормам по энергосбережению. Но для регионов этот путь оказался неприемлем как слишком дорогостоящий. Поэтому, учитывая опыт программ модернизации жилых домов в Восточной Европе, у нас разрабатывались собственные проекты реконструкции панельных пятиэтажек. В конце 90-х годов был осуществлен ряд пилотных проектов по реконструкции «хрущевок» — например, в г. Лыткарино Московской области и в Санкт-Петербурге. Прежде всего, там меняли все коммуникации, устанавливали энергоэффективные пластиковые окна с герметичными стеклопакетами, утепляли стены многослойными фасадными системами с пенополистироловым или минераловатным утеплителем, возводили мансардные этажи и т.п. Эксплуатация этих модернизированных зданий показала, что затраты на отопление снизились более чем в два раза. Недостаток финансирования и организационные проблемы серьезно мешают распространению этого позитивного опыта по стране. До сих пор во многих регионах модернизация ветхого жилого фонда находится на стадии согласования либо единичных пилотных проектов. Так, в Томске только приступили к выполнению программы, которая предусматривает реконструкцию 120 панельных пятиэтажек в течение восьми лет. А в Санкт-Петербурге, где «хрущевок» насчитывается более 2 тысяч, аналогичная программа до сих пор существует лишь на бумаге.
Гигакалории на ветер?
Наш обзор существующих путей сокращения теплопотерь был бы неполным без еще одного аспекта. По данным специалистов, в жилых зданиях не менее 20- 30% тепла уходит через систему вентиляции. В подавляющем большинстве российских зданий постройки до 90-х годов вентиляция реализована в виде пассивной схемы: приток воздуха осуществляется через неплотности окон, а вытяжка — через вентиляционные короба благодаря естественной тяге. Теплопотери при такой схеме не поддаются ни учету, ни контролю. И лишь в последние годы в отечественных новостройках начали устанавливать активные приточно-вытяжные вентиляционные системы. Они давно стали стандартом для Европы, где повсеместно применяются герметичные оконные конструкции, препятствующие пассивному воздухообмену. Такие приточно-вытяжные системы позволяют применять устройства рекуперации тепла, помогающие существенно снизить энергопотребление здания. Рекуператор использует тепло отработанного воздуха, удаляемого по каналам вытяжной вентиляции, для подогрева поступающего свежего воздуха.
Существует несколько типов подобных устройств, различающихся конструкцией и эффективностью. Самые дешевые и простые — аппараты с пластинчатыми теплообменниками. Более эффективны устройства с противоточным многоканальным теплообменником. КПД такого оборудования достигает 65-75%. Но самые эффективные (КПД до 85%) аппараты с роторной схемой, в которых теплообмен между отработанным и свежим воздухом происходит на вращающихся дисках. По мнению специалистов, рекуператоры могут устанавливаться в многоэтажных домах на крышах, чердаках и даже в подвалах. Причем агрегаты монтируются в существующие приточно-вытяжные вентиляционные системы, что делает их особо интересными для проектов реконструкции. Практика показывает, что подобные установки позволяют до 4-5 раз сократить потери тепла через вентиляцию и за счет уменьшения расходов окупаются, как правило, за один-два отопительных сезона. Накоплен солидный позитивный опыт модернизации отечественного коммунального хозяйства с использованием энергосберегающего западного оборудования и технических решений. В масштабах всей страны такие новации могут сэкономить огромные суммы, то есть затраты на их внедрение будут очень быстро окупаться. В то же время понятно, что без принятия перечисленных мер по повышению энергоэффективности реформа ЖКХ не может быть успешной.
Материал предоставлен пресс-службой «Данфосс»
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 15 за 2008 год в рубрике вода и тепло
