Альтернативное энергосбережение в буквальном смысле

15 октября 2009 года в гостинице Crowne Plaza в Минске состоялась 1-я международная научно-практическая конференция «Альтернативная энергетика и энергосбережение: частно-государственное партнерство». В его насыщенной программе был упомянут и Юрий МАТВЕЕВ, директор ООО из Бреста со знаковым названием «Внедренческое предприятие Альтернатива». Ниже – изложение письменного варианта его сообщения об опыте применения энергосберегающего оборудования данного производителя в промышленности и гражданском строительстве.

Потенциал энергосбережения громаден

Проблема энергосбережения во всем мире выдвигается сегодня на передний план. Особенно в Беларуси, поскольку ее экономика развивалась как энергозатратная в силу низкой стоимости энергоресурсов. Но республика обладает громадным потенциалом в реализации мероприятий по экономному и рациональному использованию энергии.

Областью наиболее эффективного применения оборудования с утилизацией тепла являются объекты, в технологических процессах которых происходят большие потери технологического тепла: воздуха с высокими температурами, от 40 до 80 градусов, и высоким влагосодержанием, до 80 процентов. Вместе с тем, вентиляционные выбросы этих производств содержат значительные количества минеральной пыли, жировых частиц. Все это затрудняет отбор вторичного тепла и последующее его использование.

Практика показывает, что наиболее эффективно внедрение энергосберегающего оборудования на таких объектах, как: предприятия по выпуску строительных материалов, особенно энергозатратны технологии производства керамических изделий; предприятия деревообрабатывающей и бумажной промышленности, наиболее энергозатратно производство бумаги и картона; предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности – мясокомбинаты, кондитерские фабрики, макаронные фабрики; коммунальные предприятия – крупные прачечные; текстильные предприятия и предприятия по производству ковровых изделий; предприятия транспорта – метрополитен; предприятия общественного питания – рестораны, кафе, столовые, пищеблоки лечебных учреждений, санаториев и домов отдыха.

Выгодная утилизация

Проекты, которые реализованы на ряде объектов с использованием теплообменников на тепловых трубах, разработанных специально для такого применения, показали в эксплуатации свою высокую эффективность. Исследования, проведенные в пищеблоках больниц, продемонстрировали, что дополнительный подогрев приточного воздуха требовался только при температуре наружного воздуха ниже 10 градусов, значительная часть теплообменных поверхностей, 80-85 процентов, оставалась чистой, а остальные 15-20 процентов поверхности имели незначительные загрязнения, которые устранялись с помощью смыва один-два раза в сезон.

Аналогичные результаты получены и при утилизации тепла в процессе сушки сельскохозяйственных продуктов. Проект реконструкции двух ленточных сушилок был реализован в Литве. Кроме эффекта снижения потребления тепловой энергии была значительно увеличена и скорость сушки, при этом производительность сушилки выросла почти в полтора раза.

Эксплуатация оборудования с утилизацией тепла на Минском метрополитене также позволила получить положительный эффект, несмотря на большое содержание мелкодисперсной пыли как в приточном, так и в удаляемом воздухе. Благодаря сборно-разборной конструкции теплообменника и возможности его периодической чистки была достигнута эффективная теплопередача.

По предварительным расчетам экономия от внедрения утилизации тепла в технологические процессы вышеперечисленных производств составит не менее 10 миллиардов рублей за отопительный период, или 12 тысяч тонн условного топлива. Ожидаемый срок окупаемости капиталовложений – до трех лет.

Кроме эффекта, полученного от утилизации тепла в метро и на других объектах, значительно снижались капитальные затраты на транспортировку теплоносителей, так как требовались значительно меньшие сечения тепловых сетей.

ЖКХ как источник энергосбережения
Большим потенциалом энергосбережения обладает жилищно-коммунальное хозяйство. Утилизация тепла, выбрасываемого из помещений, позволит экономить до 50-60 процентов тепловой энергии, которая требуется на подогрев приточного воздуха, подаваемого в обслуживаемые помещения. Расчеты эффективности внедрения утилизации тепла в многоэтажных жилых домах свидетельствуют, что экономия в них составит 19,2 миллиарда рублей за отопительный период, или более 30 тысяч тонн условного топлива. Согласно программе, утвержденной белорусским правительством, ведется подготовка производства для поквартирной вентиляции энергоэффективных зданий.

В настоящее время вентиляция в школах в основном естественная и энергозатратная централизованная. При модернизации школ с установкой окон со стеклопакетами полностью прекращается работа систем вентиляции, в 4-7 раз по сравнению с допустимым уровнем повышается загрязненность углекислым газом, относительная влажность воздуха увеличивается до 80 процентов, при норме 60 процентов, что приводит к существенному росту заболеваемости учащихся. Значит, оснащение школ современными энергоэффективными вентиляционными системами позволит также сохранить здоровье детей. Вопросы энергосбережения решаются также за счет применения приводов нового поколения с электронной коммутацией компании EBM-PAPST из Германии. Коэффициент полезного действия таких приводов на 5-7 процентов выше, чем у асинхронных двигателей. Такие приводы обладают и функцией изменения частоты вращения, что позволяет при эксплуатации вентиляционного оборудования снижать потребление электроэнергии до 20 процентов. Управление вентиляционно-отопительным оборудованием осуществляется системами со свободно программируемыми контроллерами, которые совместно с электронно-коммутируемым приводом позволяют получить устойчивое и качественное регулирование централизованной системой, особенно в случаях ее использования для группы обслуживаемых помещений. Система подает ровно столько воздуха с необходимыми параметрами, сколько его нужно на то помещение, для которого в данный момент есть потребность в вентиляции.

Тепловые насосы ждут своего часа
Холодильные машины, которые «Альтернатива» в настоящее время применяет для охлаждения воздуха в летнем режиме, в большинстве случаев работают в режиме теплового насоса. Это дает возможность на объектах, имеющих потребность в холоде в летнее время, экономить тепло и в переходные периоды года.

Анализ рынка тепловых насосов и возможного их применения в условиях Беларуси основывается на особенностях их использования в различных отраслях. На крупных объектах, таких как торговые центры и промышленные предприятия, за рубежом и в Беларуси находят применение абсорбционные тепловые насосы производства Китая и Японии, имеющие большую мощность – от 0,5 до 5 мегаватт.

Компрессионные тепловые насосы популярны в странах Европы. В первую очередь это связано со значительным количеством индивидуального жилья, 80-85 процентов от общего количества жилья, а также рядом экономических мер, стимулирующих применение подобной техники. В Беларуси доля индивидуального жилья составляет примерно 4,5 процента, а высокая цена тепловых насосов при достаточно низкой цене на газ и электроэнергию и отсутствии экономических стимулов не является привлекательной. Хотя организация производства тепловых насосов или/и их применение при появлении экономических стимулов, безусловно, возможно.

Китайское и белорусское

В последние годы все шире применяются абсорбционные тепловые насосы малой производительности, в том числе тепловые насосы производства компании Broad Air Conditioning из Китая – это компактные агрегаты Broad BCT. Они предназначены для обогрева, приготовления теплой воды для хозяйственных нужд и охлаждения в летний период.

В условиях компактной городской застройки, характерной для Беларуси, а также широкого применения газа агрегаты такого класса наиболее предпочтительны. При высокой цене газа их применение на Западе экономически оправданно. Цена агрегата Broad BCT мощностью 23 киловатта составляет около 15 тысяч евро. Для выполнения экономически оправданных проектов в условиях Беларуси необходимо, чтобы цена такого агрегата была значительно меньше, а цена газа – ближе к европейским ценам. В соответствии с договоренностью между Беларусью и Россией цена на газ к 2011 году будет повышена до уровня европейских цен, за минусом затрат на транспортировку газа и других платежей.

По информации компании Broad Air Conditioning, для разработки и организации производства таких агрегатов было затрачено несколько сотен миллионов долларов США в связи с тем, что устройство агрегата является сложным как с научной, так и с производственной точки зрения. Велась разработка не только самих компактных агрегатов, но и всего того, что относится к отбору тепла, его транспортировке и передаче на объект. Значительные средства потребуются и разработчикам такого оборудования в Беларуси. Для создания агрегата, аналогичного Broad BCT, «Альтернатива» совместно с Институтом тепло- и массообмена НАН Беларуси ведет разработку тепловых насосов адсорбционного типа с тепловой мощностью от 20 до 500 киловатт. Стоить они будут меньше, чем агрегаты Broad BCT.

Что делать

Для ускорения внедрения энергосберегающего оборудования в различных секторах экономики и социальной сфере Беларуси необходима разработка конкретных рекомендаций по его применению и соответствующая доработка нормативной базы. Более активно следует закладывать энергосберегающее оборудование в проектные решения. Государственной экспертизе не стоит допускать проекты к реализации без разработанных мероприятий по энергосбережению в системах вентиляции, кондиционирования и технологических процессах. А предприятие «Альтернатива» совместно с заинтересованными организациями готово разработать комплекс необходимых рекомендаций для применения в проектах и выполнения соответствующей экспертизы.

Подготовил текст и сфотографировал Дмитрий ЖУКОВ