Отчет выставки Aquatherm Moscow

Автор: · Ваш отзыв 

Крупнейшая в России и странах Восточной Европы выставка оборудования для отопления и водоснабжения Aquatherm Moscow, одним из информационных партнеров который стал журнал «Инженерные системы» (издается Ассоциацией «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД»), опубликовала отчет выставки на основе проведенных опросов участников и посетителей. Результаты подтверждают статус самого востребованного мероприятия отрасли, которая из года в год в феврале ознаменовывает открытие строительного сезона.

Aquatherm Moscow 2020 с успехом состоялась с 11 по 14 февраля, в Крокус Экспо, 3 павильоне, 13, 14 и 15 залах.

Ознакомиться с отчетом можно на сайте выставки

На 2021 год организаторы анонсировали планы развития выставки: появится новый раздел «вентиляция и кондиционирование», экспозиция расширится ещё на один зал (зал 12), добавятся новые возможности для коллаборации участников выставки и спикеров деловой программы. В 2021 году в 4-й раз состоится международный вентиляционный конгресс AirVent. Конгресс пройдет 2 – 5 февраля 2021 года в специально застроенной конференц-зоне зала 12, в центре экспозиции.

25-я Международная выставка бытового и промышленного оборудования для отопления, водоснабжения, инженерно-сантехнических систем, вентиляции, кондиционирования, бассейнов, саун и спа Aquatherm Moscow

Даты проведения: 2 – 5 февраля 2021 года

Место проведения: Россия, Москва, МВЦ «Крокус Экспо», павильон 3, залы 12, 13, 14, 15

Организаторы: Reed Exhibitions и Hyve Group

Подробнее о выставке на сайте www.aquatherm-moscow.ru

Успейте забронировать стенд на выставке Aquatherm Moscow 2021

Российское представительство компании CAREL безвозмездно передало АО «СЗЦДМ» энергосберегающие фармацевтические холодильники для хранения реагентов

Автор: · Ваш отзыв 

Российское представительство итальянской компании CAREL (является членом Ассоциации «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД» ) безвозмездно передало Акционерному обществу «Северо-Западный Центр доказательной медицины» (АО «СЗЦДМ») — одной из ведущих частных медицинских лабораторных компаний в СЗФО РФ, вошедшей в Федеральный реестр медицинских коммерческих организаций по диагностике новой коронавирусной инфекции (COVID-19) и выполняющей сегодня данные исследования в Санкт-Петербурге, — энергосберегающие фармацевтические холодильники для хранения реагентов, в том числе наборов реагентов для выполнения исследований на COVID-19.

В фармацевтических холодильниках модели ШХФ-0.5 производства завода «Полаир» выполнена замена холодильного агрегата и системы автоматики с традиционной на инновационную систему HEEZ, разработанную компанией CAREL INDUSTRIES S.p.A в сотрудничестве с российскими учеными Мегафакультета Биотехнологий и Низкотемпературных Систем Университета ИТМО. В системе HEEZ используется озонобезопасный хладагент R290, частотное регулирование компрессора и электронный расширительный вентиль для минимизации энергопотребления и точного поддержания температуры. Результаты сравнительных измерений показали, что холодильник с системой HEEZ потребляет в 2,5 раза меньше электроэнергии по сравнению со стандартной моделью.

Переданные энергосберегающие холодильники подключены к развернутой в АО «СЗЦДМ» системе удаленного мониторинга CAREL BOSS, которая позволяет дистанционно контролировать температурные условия хранения реагентов в холодильниках лаборатории, обрабатывать и хранить эти данные в течение длительного времени. На сегодняшний день такая система мониторинга, развернутая в медицинской организации, не имеет аналогов в России и позволяет быть уверенными в соблюдении температурных режимов хранения реагентов, что, в свою очередь, повышает достоверность и качество выполняемых в АО «СЗЦДМ» лабораторных исследований.

Алюминиевые воздушные клапаны в различных вариантах регулировки

Автор: · Ваш отзыв 

Благодаря современному станочному парку производственное подразделение готово выпускать изделия в кратчайшие сроки.

Клапаны КВАЛ от компании VENTART — члена Ассоциации «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД» — выпускаются как стандартных, так и не стандартных типоразмеров, с ручным приводом или под электропривод.

При конкретных запросах клапаны могут поставляться с электроприводами в комплекте.

Воздушный клапан устанавливается на приточно-вытяжных вентиляционных системах зданий и помещений различного назначения. Предназначен для регулирования потока воздуха, подающегося по воздушным каналам, или их полного перекрытия, при этом максимально допустимый перепад давления на закрытом клапане должен быть не более 1500 Па.

Клапаны могут монтироваться и эксплуатироваться в любом пространственном положении.

Рука на пульсе

Автор: · Ваш отзыв 

В сегодняшних условиях вынужденной самоизоляции многие компании или временно прекратили функционировать, или работают в удаленном режиме.

Журнал «Инженерные системы» продолжает свою деятельность в полном объеме в виртуальном пространстве. Редакция издания продолжает формирование нового номера, принимает по электронной почте авторские статьи, а также имиджевые, рекламные и новостные материалы от компаний, работающих в области отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, теплоснабжения, водо- и газоснабжения и водоотведения, энергосбережения.

Пандемия – повод оставаться дома, но не повод стагнировать. Когда многие измеряют пульс, мы держим «руку на пульсе» событий.

Какова фактическая энергоэффективность жилищного фонда города Москвы и тенденции ее повышения к 2030 году

Автор: · Ваш отзыв 

В. И. Ливчак, член президиума НП «АВОК»

В предыдущих номерах журнала «Инженерные системы» № 3 и № 4 за 2019 год на примере реальных проектов установления энергетической эффективности отдельных зданий и анализа действующих на сегодняшний день нормативно-технических документов указаны причины срыва сроков выполнения требований повышения энергоэффективности строящихся зданий с 2011 и 2016 годов по Постановлению Правительства РФ от 25.01.2011 № 18 и отставания в выполнении требований ППРФ от 20.05.2017 № 603 о повышении энергоэффективности вновь создаваемых зданий с 1 января 2018 года на 20%, а в конечном итоге с 2028 года на 50% по отношении к базовому уровню, которым практически является 2003 год — год введения в действие СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», впервые на федеральном уровне технического нормирования установивших требования к показателю энергетической эффективности зданий (ранее этим вопросам были посвящены мои статьи в «ИС» № 3-2013, № 4-2015, № 1-2016, № 4-2017).

Наряду с критикой принимаемых решений и обоснованием наших предложений, обеспечивающих повышение энергоэффективности зданий при минимальных инвестициях, в журнале «ИС» № 4-2019 изложены основные положения переданного НП «АВОК» в Минстрой и Минэкономразвития России письма № И-35/4 от 23.07.2019 с предложениями в развитие Федерального закона «О внесение изменений в ФЗ № 261 … по изменению действующих нормативных правовых актов Правительства Российской Федерации и федеральных органов исполнительной власти, указанных в Перечне, приведенном в проекте этого закона, в части повышения энергетической эффективности и установления класса энергоэффективности зданий». В том числе даны предложения по дополнению раздела 101 в «Состав разделов проектной документации и требований к их содержанию», утвержденном ППРФ № 87 от 16 февраля 2008 года с изменениями от 8 сентября 2017 года; в Приказ Минстроя России от 8 июня 2018 года № 341/пр «О внесении изменений в Требования к составу, содержанию и порядку оформления заключения государственной экспертизы проектной документации …».

 Там же даны предложения о внесении уточнений в проект изменений Постановления Правительства РФ от 25.01.2011 № 18 и по изменению и дополнению приказов Минстроя России, реализующих это постановление: № 399/пр от 6 июня 2016 года «О внесение изменений в Правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов и общественных зданий и Требований к указателю класса энергетической эффективности»; № 1550 от 17 ноября 2017 года «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий» и проекту приказа «Об утверждении формы, содержания и порядка заполнения энергетического паспорта многоквартирного дома, общественного здания», для которого вкачестве методического пособия предлагается использовать стандарт НОП (ныне НОПРИЗ), по заданию которого НП «АВОК» разработало СТО НОП 2.01-2014 «Требования к содержанию и расчету показателей энергетического паспорта проекта жилого и общественного здания», прошедшем 5-летнюю апробацию, и утвердить это методическое пособие на федеральном уровне.

В настоящей статье, заключительной по данной тематике, предполагается определить с учетом проведенных ранее испытаний и изложенных выше принципов фактическую энергоэффективность жилищного фонда г. Москвы, сложившуюся к концу 2019 года, и рассмотреть два сценария повышения энергетической эффективности жилищного фонда к 2030 году: инерционный, реализующий действующий Приказ Минстроя России от 17 ноября 2017 года № 1550, который предусматривает для МКД в новом строительстве до 2033 года оставаться на базовом уровне энергоэффективности, а капитальный ремонт МКД выполнять без их утепления, и энергоэффективный, отражающий позицию НП «АВОК» по совершенствованию действующей нормативно-правовой и технической базы для реализации повышения энергоэффективности зданий в России в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 25.01.2011 № 18 в редакции ППРФ от 20.05.2017 № 603 во исполнение Федерального закона № 263 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».

Энергоэффективный сценарий предусматривает повышение энергоэффективности МКД нового строительства с 2020 года на 25% по сравнению с базовым значением 2003 года, еще на 15% с 2023 года и на 10% с 2028 года, или всего на 50% по сравнению с базовым уровнем согласно требованиям ППРФ № 603 от 20.05.2017. Комплексный капитальный ремонт выполняется с 2020 года ежегодно до 2030 года в объеме 2% от существующего в 2019 году жилищного фонда с утеплением до базового уровня теплозащиты с 2020 по 2022 год и на 40% выше базового уровня с 2023 по 2030 год (приступая к утеплению здания, надо учитывать, что стоимость работ с отделкой поверхностного слоя намного превышает дополнительное увеличение стоимости изолирующего материала).

Построение жилищного баланса Российской Федерации и города Москвы

Результаты построения жилищного баланса заимствованы из опубликованной работы фонда «Институт экономики города» «Мониторинг и оценка ситуации на рынке жилья и ипотечного жилищного кредитования, построение целевых прогнозных показателей развития жилищной сферы до 2030 года».

По утверждению авторов работы построение отчетного жилищного баланса Российской Федерации по данным государственного статистического наблюдения за период 2005–2017 гг. позволило определить следующие «скрытые» от фокуса целевых показателей тенденции развития жилищной сферы:

1) происходит постепенное снижение среднего размера вновь вводимого жилого помещения — с 88,6 кв. м в 2005 году до 69,5 кв. м в 2017 году. Эта тенденция особенно характерна для строительства многоквартирных домов (снижение с 67,2 до 51,6 кв. м), но не слишком заметна в индивидуальном жилищном строительстве (снижение со 137,8 до 135,6 кв. м);

2) доля индивидуального жилья в жилищном фонде Российской Федерации медленно, но стабильно возрастает (с 29,6% в 2005 году до 32,1% в 2017 году);

3) ежегодное выбытие жилищного фонда к концу этого периода в 2016–2017 гг. находилось на низком уровне — до 0,3–0,4%, что существенно ниже уровня, характерного для стран с развитыми рынками жилья, где ежегодно выводится до 1% имеющегося жилищного фонда. Что касается выбытия жилищного фонда, то в его структуре лишь порядка 70% можно считать физическим выбытием (снос, разрушение), а 30% — выбытие за счет уточнения при инвентаризации;

4) рост объемов жилищного строительства приводит как к росту обеспеченности общей площадью жилья, так и к росту обеспеченности жилыми помещениями, которая составила к 2017 году 449 единиц на 1000 человек населения, что практически соответствует среднему уровню обеспеченности, сложившемуся в странах Европы. При этом обеспеченность общей площадью жилья, хотя и выросла за рассматриваемый период на 23% — до 25,3 кв. м на человека, остается в 1,5 раза ниже, чем в странах Европы.

При построении прогноза национального жилищного баланса авторы ориентировались на целевые индикаторы Государственной программы «Обеспечение доступным и комфортным жильем и коммунальными услугами граждан Российской Федерации», утвержденной Постановлением Правительства РФ от 30 декабря 2017 года № 1710, Национального проекта «Жилье и городская среда», утвержденным президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам (протокол от 24 декабря 2018 года № 16) и на Проект «Стратегия развития строительной отрасли Российской Федерации до 2030 года», М. 2015:

— увеличение объемов ввода жилья до 100 млн кв. м в год к 2020 году и до 120 млн кв. м к 2024 году;

— увеличение темпов выбытия жилищного фонда в связи со сносом до 0,54% к 2024–2030 гг.;

— установление численности населения в соответствии с низким прогнозом Росстата;

— минимальный средний коэффициент повышения плотности жилой застройки в результате реализации проектов по развитию застроенных территорий принят равным 2,5. Такое значение является оптимальным и позволяет сбалансировать экономические и градостроительные показатели проектов (то есть не создавать избыточной плотности, с одной стороны, и не снижать показатели экономической эффективности — с другой). Например, значение данного показателя обоснованно и используется при реализации программы реновации жилищного фонда в Москве.

В табл. 1 представлен результат построения жилищного баланса для Российской Федерации в соответствии с инерционным сценарием, ориентированным на целевые индикаторы упомянутых выше Государственной программы и Национального проекта.

Таблица 1. Жилищный баланс Российской Федерации на период до 2030 года (инерционный сценарий) (2013–2017 гг. — данные Росстата, 2020–2030 гг. — прогноз)

Раздел баланса  № Показатели на конец года 2013 2014 2015 2016 2017 2020 2024 2030
Состоя-ние жилищ-ного фонда 1 Жилищный фонд, млн кв. м 3359 3465 3576 3653 3724 3935 4280 4851
1.1 в многоквартирных домах 2275 2356 2438 2484 2528 2659 2886 3267
2 Доля индивидуального жилфонда 32% 32% 32% 32% 32% 32% 33% 33%
3 Количество жилых единиц, млн 61 63 64 65 66 68 73 81
3.1 в многоквартирных домах 44 46 47 47 48 50 54 61
3.2 индивидуальный жилфонд 17 17 17 18 18 18 19 20
При-рост жилищ-ного фонда 4 Ввод жилья, млн кв. м 71 84 85 80 79 98 120 120
4.1 в многоквартирных домах 40 48 50 48 46 65 80 80
4.2 доля ИЖС во вводе 44% 43% 41% 40% 42% 34% 33% 33%
5 Средняя площадь вводимой жилой единицы, кв. м 76 75 71 69 69 66 65 65
5.1 в многоквартирных домах 57 56 54 53 52 52 52 52
5.2 индивидуальный жилфонд 135 135 130 127 136 135 135 135
6 Ввод жилых единиц, млн 0,93 1,12 1,20 1,16 1,13 1,49 1,83 1,83
6.1 в многоквартирных домах 0,70 0,86 0,92 0,91 0,89 1,25 1,54 1,54
6.2 индивидуальный жилфонд 0,23 0,27 0,27 0,25 0,24 0,25 0,30 0,30
Выбы-тие жилищ-ного фонда 7 Выбытие жилья, % от жилфонда 0,6 0,7 0,4 0,3 0,4 0,48 0,54 0,54
8 Выбытие жилья, млн кв. м 20 24 15 12 16 19 23 26
8.1 в многоквартирных домах 11 14 9 7 9 13 15 17
8.2 индивидуальный жилфонд 9 10 6 5 7 6 8 9
9 Средняя площадь выбываемой жилой единицы, кв. м 118 92 100 60 70 42 44 43
10 Выбытие жилых единиц, млн 0,17 0,26 0,15 0,20 0,23 0,45 0,52 0,61
10.1 в многоквартирных домах 0,14 0,19 0,09 0,12 0,12 0,34 0,40 0,46
10.2 индивидуальный жилфонд 0,03 0,07 0,06 0,08 0,11 0,11 0,12 0,15
Кв. м / человек 11 Численность населения, млн чел. 143,3 143,7 146,3 146,6 146,8 146,9 145,8 142,6
12 Обеспеченность жильем, кв. м/чел. 23,4 24,1 24,5 24,9 25,3 26,6 28,5 34,0

Примечание. Как показывают расчеты в рамках модели жилищного баланса, значение показателя выбытия жилищного фонда, публикуемого Росстатом как «снос по ветхости и аварийности», не совпадает с расчетным значением этого показателя, полученного путем определения разницы между вводом жилья за отчетный год и приростом жилищного фонда за этот же год из-за выбытия по инвентаризации — в результате разрушения при стихийных бедствиях либо перевода жилых помещений в нежилые. В связи с этим при прогнозировании показателя выбытия жилищного фонда в инерционном сценарии используется значение показателя, официально публикуемого Росстатом, на последний отчетный год (2017 год), при этом на прогнозируемый период площадь жилищного фонда на конец года определяется как площадь жилищного фонда на конец предыдущего года, увеличенная на объем ввода жилья и уменьшенная на объем выбытия жилья по всем показателям.

Инерционный сценарий развития жилищного баланса, представленный в табл. 1, демонстрирует рост жилищной обеспеченности к 2030 году до 34 кв. м общей площади жилья на человека (рост на 34% по сравнению с 2017 годом).

 В качестве примера городского жилищного баланса был рассчитан жилищный баланс города федерального значения Москва (табл. 2). При прогнозировании жилищного баланса Москвы были использованы те же предпосылки, что и при построении прогноза жилищного баланса Российской Федерации с учетом сохранения на прогнозируемый период сложившейся в Москве доли ИЖФ во вводе жилья.

Таблица 2. Жилищный баланс Москвы на период до 2030 года (до 2017 года — данные Росстата, после 2017 года — прогноз фонда «Институт экономики города»)

Раздел баланса  № Показатели на конец года 2013 2014 2015 2016 2017 2020 2024 2030
Состоя-ние жилищ-ного фонда 1 Жилищный фонд, млн кв. м 232,7 234,4 238,1 241,1 241,6 247,6 267,1 299,2
1.1 в многоквартирных домах 231,4 227,5 230,7 233,2 232,0 240,3 256,9 284,2
2 Доля индивидуального жилфонда 0,5% 2,9% 3,1% 3,3% 2,6% 2,9% 3,8% 5,0%
3 Количество жилых единиц, млн 4,07 4,10 4,14 4,17 4,19 4,25 4,45 4,81
3.1 в многоквартирных домах 4,07 4,09 4,13 4,16 4,16 4,21 4,41 4,76
При-рост жилищ-ного фонда 4 Ввод жилья, млн кв. м 3,15 3,34 3,92 3,61 3,61 3,61 8,00 10,0
4.1 в многоквартирных домах 2,83 2,84 3,34 3,08 3,08 3,08 6,81 8,51
4.2 доля ИЖС в % от ввода 9,9% 14,9% 14,9% 14,9% 14,9% 14,9% 15,0% 15,0%
5 Средняя площадь вводимой жилой единицы, кв. м 68,2 74,3 74,4 74,5 73,1 74,3 74,7 75,4
5.1 в многоквартирных домах 67,8 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5 72,5
5.2 индивидуальный жилфонд 133 134 135 135 130 134 130 130
6 Ввод жилых единиц, млн 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,11 0,13
6.1 в многоквартирных домах 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,04 0,10 0,12
Выбы-тие жилищ-ного фонда 7 Выбытие жилья, % от жилфонда 0,14 0,12 0,11 0,24 0,4 0,8 1,0 1,0
8 Выбытие жилья, млн кв. м 0,33 0,29 0,25 0,58 0,93 1,97 2,62 2,92
8.1 в многоквартирных домах 0,30 0,25 0,21 0,50 0,79 1,67 2,23 2,49
8.2 индивидуальный жилфонд 0,03 0,04 0,04 0,08 0,14 0,30 0,39 0,43
9 Средняя площадь выбываемой жилой единицы, кв. м 41,1 43,4 45,4 47,3 48,6 55,0 55,0 55,0
10 Выбытие жилых единиц, млн 0,008 0,007 0,006 0,012 0,019 0,036 0,048 0,053
10.1 в многоквартирных домах 0,008 0,006 0,005 0,011 0,017 0,030 0,040 0,045
Кв. м / человек 11 Численность населения, млн чел. 11 980 12 108 12 198 12 330 12 507 12 792 13 267 13 742
12 Обеспеченность жильем, кв. м/чел. 19,4 19,4 19,5 19,6 19,3 19,4 20,1 21,8

Как видно из табл. 2, несмотря на рост объемов жилищного строительства в Москве с 2017 по 2030 гг. с 3,6 млн кв. м в год до 10,0 млн кв. м, то есть в 10/3,6 = 2,8 раза, он не позволил значительно увеличить жилищную обеспеченность в Москве к 2030 году (около 22 м2/чел.) до уровня среднероссийского показателя — 34 м2/чел., что составляет очень низкое значение, отставая от уже достигнутого показателя развитых стран Европы более чем в 1,5 раза. Такой разрыв, вероятно, связан с большим объемом выбытия морально устаревшего жилья с принятием программы реновации, которая в свою очередь позволит увеличить плотность застройки выбывающего жилья, что предотвратит разрастание города вширь.

Тем не менее в оценке сценариев повышения энергоэффективности жилищного фонда до 2030 года прогнозные показатели объемов увеличения жилищного фонда примем по данным фонда «Институт экономики города».

Энергопотребление жилищного фонда города Москва на 01.01.2020 г.

В основу расчетов положены результаты фактического измерения расходов тепловой энергии на отопление в 2007 году по всем 9 административным округам г. Москвы в жилых домах типовых серий 1–2-го поколений массового индустриального домостроения (выборка по 10 346 домам строительства 1958–1980 гг. — табл. 3) и 3-го поколения, построенных в Управе «Марьино» Юго-Восточного административного округа (выборка по 154 домам строительства 1980–2002 гг. — табл. 4).

Таблица 3. Фактическое удельное теплопотребление на отопление за 2007 год жилых домов типовых серий 1-го и 2-го поколений массового индустриального строительства, в кВт·ч/(м2·год) — в 1-й строке, во 2-й строке количество зданий, включенных в обработку, через дробь — общее количество зданий данной серии

Серия дома Годы стр-ва САО СВАО ВАО ЮВАО ЮАО ЮЗАО ЗАО СЗАО ЦАО Средняя по сериям
К-7/5панель 1959–1967 гг. 18391/128 210100/138 20536/41 19212/27 20346/55 199285/389
II-32/5панель 1962–1964 гг. 1868/9 20824/39 2108/15 20617/21 1904/5 20461/89
1-510/5блочный 1958–1964 гг. 196128/146 20579/93 198160/242 20547/58 18550/54 198162/211 20429/34 19788/104 21916/27 199759/969
1-511/5кирпич 1957–1969 гг. 200127/155 20774/103 208211/278 206100/145 20028/33 19570/87 20780/94 205117/139 20122/40 205829/1074
1-515/5панель 1958–1970 гг. 18853/65 19446/49 200297/372 192357/422 191126/140 187186/219 194140/163 191123/133 1914/5 1931332/1568
1-515/9панель 1965–1980 гг. 17119/50 16956/90 18098/127 175124/157 1898/13 17624/32 18930/41 1916/7 177365/517
II-49/9панель 1962–1980 гг. 18290/107 191181/212 188203/274 187111/142 193193/243 20078/148 18030/43 18974/100 1764/7 190964/1276
II-57/9панель 1965–1974 гг. 1857/9 18413/15 17623/25 17526/34 17514/23 17883/106
II-57/12панель 1970–1980 гг. 18113/15 1968/10 18911/14 18014/20 19225/30 19542/61 18911/18 1869/11 1905/7 190138/186
1605АМ/12панель 1970–1980гг. 19013/21 19288/102 19227/35 19271/91 1854/6 19110/15 19212/16 192225/286
II-18/9блочный 1960–1968 гг. 18846/75 19867/105 19372/114 18663/112 19353/67 19989/124 20441/68 19420/42 18629/47 194480/754
II-18-01/12блочный 1965–1974 годов 189162/246 202119/179 195206/320 193113/186 191101/124 196108/125 19584/126 19348/72 19032/45 194973/1423
И-209А/14блочный 1965–1980 гг. 18655/75 19796/131 185106/136 19129/48 18185/105 18344/51 18558/73 17824/26 19119/22 187516/667
II-68/12блочный 1970–1978 годов 1697/9 18313/21 18319/26 18025/35 19236/42 18175/101 1936/9 1999/12 184190/255
II-68/16блочный 1974–1995 гг. 17653/94 17993/130 18376/99 17866/111 17884/114 18158/75 18442/55 17913/23 2026/9 180491/710
1МГ-601/16карк.-пан. 1974–1978 гг. 1889/15 1918/12 2257/11 19310/11 21419/24 2094/4 20457/77

Данные фактического теплопотребления по каждому дому были переведены в удельные показатели путем деления на площадь квартир в доме и с пересчетом на параметры нормативного отопительного периода (для удобства сопоставления). При составлении табл. 3 отброшены все показатели менее 150 кВт·ч/м2 как недостоверные, исходя из тогдашнего уровня теплозащиты наружных ограждений, и более 250 кВт·ч/м2 для зданий в 5 этажей и 230 кВт·ч/м2 для зданий в 9 и выше этажей как неправдоподобно избыточного теплопотребления. В обработке остались 7748 домов из 10 346. В результате было установлено среднее удельное теплопотребление на отопление за отопительный период: в размере 193 кВт·ч/м2 для зданий, построенных до 1980 года.

 В табл. 4 приводятся данные фактического теплопотребления раздельно на отопление и горячее водоснабжение по Управе «Марьино», приведенные к м2 площади квартир для жилых домов типовых серий 3-го поколения индустриального домостроения строительства после 1980 года — серий домов, сооружаемых по каталогу индустриальных изделий, а с 2000 года — еще и с повышенной теплозащитой в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 (модернизируемые серии 80-х годов). Дома серии II-49, которые также построены в районе Марьино, приведены для примера теплопотребления на горячее водоснабжение систем ГВС с низкой гидравлической устойчивостью.

Таблица 4. Результаты фактического измерения удельных расходов тепловой энергии на отопление за отопительный период с пересчетом на нормативные параметры qh.ф.н в сравнении с требуемым, рассчитанным по Руководству АВОК-8-2007 qhdes.тр, и горячее водоснабжение за год qhw.ф жилых домов Управы «Марьино» за 2007 год, а также их суммыqh+hwф, в кВт·ч/м2

Серия дома и годы строительства к-во зданий qhdes.тр.кВт·ч/м2 qhф.н.кВт·ч/м2 qhw.ф кВт·ч/м2 qh+hw.фкВт·ч/м2
II-49/9, 1979–19 80 гг. 19 197
П30/12 и 141980–1984 гг. 14 180 192 165 337
КОПЭ/18-22,1988–1998 гг. 20 195 192 123 315
П46/7-14,1988–1999 гг. 18 188 171 159 330
П46М/4,5,1995 год 10 211 280 145 425
П3/10-17,1990–1995 гг. 16 157 150 152 302
П44/16,1980–1981 гг. 15 189 179 174 353
П44/16*,1985–1990 гг. 7 167 161 165 326
П44/10-17,1991–1996 гг. 11 158 146 154 300
П46М/7 и 12,2001–2002 гг. 8 97 142 135 277
П3М/16,17,1999 год 4 159 140 165 305
П3М/12-17,2001–2002 гг. 8 86 142 115 257
П44Т/10-17,2001–2002 гг. 23 105 156 126 282

В результате установлено, что средняя величина удельного теплопотребления на отопление за отопительный период домов серии П30, П46, П3 и П44, которыми город стал застраиваться с конца 70-х гг., составила 168 кВт·ч/м2 (приведенная к нормируемым параметрам отопительного периода), а серий модернизированных (П44Т, П3М, П46М) — 149 кВт·ч/м2, хотя по данным энергетического паспорта проекта удельное теплопотребление их должно составлять 90–100 кВт·ч/м2. Последнее связано с тем, что при расчете систем отопления модернизируемых серий принимались большие запасы в поверхности нагрева отопительных приборов, которые приводили к перерасходам тепловой энергии, снимаемым жителями излишним проветриванием (термостаты либо были не установлены, либо не справлялись с таким большим перегревом — жители вынуждены были открыть форточку прежде, чем сработает термостатическая головка на кране).

Из результатов обработки табл. 4 следует, что средняя величина удельного теплопотребления на горячее водоснабжение за год, отнесенного к м2 площади квартир, составила для жилых домов строительства до конца 70-х гг. 197 кВт·ч/м2, а по домам, сооружаемым по каталогу индустриальных изделий, — 153 кВт·ч/м2 из-за применения систем горячего водоснабжения с повышенной гидравлической устойчивостью (один циркуляционный стояк повышенного сопротивления на группу водоразборных стояков). Для зданий модернизированных серий фактическое удельное теплопотребление на ГВС еще снизилось до величины 125 кВт·ч/м2 вследствие оснащения части систем на стадии строительства квартирными водосчетчиками, стимулирующими жителей к экономному расходованию воды.

Суммарное теплопотребление на отопление и горячее водоснабжение жилых домов по результатам обработки табл. 3 и 4 составит: строительства до 1980 года — 193 + 197 = 390 кВт·ч/м2; с 1980 до 2000 года — 168 + 153 = 321 кВт·ч/м2; с 2000 до 2011 года — 149 + 125 = 274 кВт·ч/м2; с 2011 года крупнопанельные МКД (60% от всех построенных с этого года МКД): 71 + 89 = 160 кВт·ч/м2, остальные МКД: 95 + 89 = 184 кВт·ч/м2 (по ГВС принято, что водосчетчики во всех квартирах установлены и за счет этого сократилось водопотребление примерно на 40%). Кроме того, в 2008–2010 гг. в Старой Москве был выполнен комплексный капитальный ремонт с утеплением на базовые значения сопротивления теплопередаче наружных ограждений МКД общей площадью квартир 10 млн м2, после чего утепление при выполнении капремонта было приостановлено.

Итак, уровень удельного теплопотребления на отопление за отопительный период на 01.01.2020 г. всего жилищного фонда города в объеме 245 млн м2 (в том числе 11 млн м2 — прирост жилищного фонда в 2012 году за счет присоединения к городу территории Новой Москвы, что составляет: 11/217,7 = 0,05, то есть прибавка 5% к площадям тех периодов, которые принимались до объединения с Новой Москвой), принимая, что: 60·1,05 = 63 млн м2 площади квартир застроены домами по каталогу индустриальных изделий и аналогичными по принципам расчета, сооружаемыми по индивидуальным проектам (период с 1980 до 2000 года); 35·1,05 = 37 млн м2 модернизированными зданиями с повышенной теплозащитой нового строительства и 10 млн м2 после комплексного капитального ремонта с утеплением (период с 2000 по 2010 год включительно); и 20·0,6 = 12 млн. м2 крупнопанельных МКД с удельным годовым расходом тепловой энергии на отопление и вентиляцию 71 кВт·ч/м2, а остальные 8 млн м2 с удельным расходом 95 кВт·ч/м2 (период с 2011 года до 01.01.2020 г.) составит (оставшиеся дома — это дома, построенные до 1980 года):

q(от+вент)ж.ф.год.2019 = [(245– 63 – 37 – 10 – 20)·193 + 63·168 + (37+10)·149 + 8·95 + 12·71]/245 = 169 кВт·ч/м2 в год.

Уровень удельного теплопотребления на отопление и горячее водоснабжение жилищного фонда города к тому же периоду на 01.01.2020 г. будет:

q(от+вент+гв)ж.ф.год.2019 = [(245 – 63 – 37 – 30)·390 + 63·321 + (37+10)·274 + 8·184 + 12·160]/245 = 332 кВт·ч/м2 в год.

В отношении электропотребления МКД считаем, что предложенная в действующих Правилах, утвержденных ППРФ № 18, оценка энергоэффективности МКД по сумме удельных годовых расходов тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение и электрической энергии на общедомовые нужды недостаточна, чтобы оценить энергопотребление дома в целом по затратам первичной энергии, широко применяемое в европейских странах, потому что из заявленной суммы потребленной МКД энергии исключено потребление электрической энергии непосредственно квартирами на освещение и пользование электроприборами и оборудованием.

Вероятно, оно было исключено из-за сугубо субъективного энергопотребления жителями разных квартир, однако следует заметить, что водопотребление, а за ним и теплопотребление на нагрев этой воды настолько же субъективны, как и электропотребление, но квартирное теплопотребление на ГВС учитывается в суммарном энергопотреблении дома, а квартирное электропотребление — нет, что не правильно. В СТО НОП 2.1-2014 по результатам исследования, выполненного в Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова и изложенного в Методических рекомендациях по формированию нормативов потребления услуг жилищно-коммунального хозяйства (М. 1999 г.), а также с учетом Приложения G европейских норм EN ISO 13790:2008 «Энергетическая эффективность зданий. Расчет потребления энергии для отопления и охлаждения» приводится расчет этого показателя, как и методика расчета электропотребления на общедомовые нужды.

 В итоге установлено, что в качестве базовых значений потребности в электрической энергии на внутриквартирные нужды, исключая нагрев горячей воды для горячего водоснабжения, следует принимать удельный (на м2 общей площади квартир без летних помещений) годовой расход электроэнергии на освещение и пользование электрическими приборами и кухонным оборудованием при заселенности квартир 20 м2/чел.,равное Wосв+пр= 43 кВт·ч/м2 при наличии электрических плит, и 26,2 кВт·ч/м2 при газовых плитах, а при заселенности 40 м2/чел., соответственно 27 и 16,4 кВт·ч/м2. При промежуточных значениях заселенности определять линейной интерполяцией. Такая запись приводится в примечаниях к новой измененной табл. 2 Приказа Минстроя № 399.

Вместе с расходом электроэнергии, потребляемой квартирами, и на общедомовые нужды, оцениваемым в соответствии с той же табл. 2 приказа при наличии электроплит в квартирах домов, построенных после 1980 года, площадью 120 млн м2 в размере (43+6) = 49 кВт·ч/м2 в год, а при их отсутствии в домах, построенных до 1980 года, площадью 125 млн м2 в размере (26,2 + 6) = 32,2 кВт·ч/м2, и базовой заселенности квартир в 20 м2/чел., а также введении повышающего коэффициента 2 на расход электроэнергии при сложении электрического кВт·ч с тепловым суммарный удельный расход конечной энергии на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и электроснабжение всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2019 год составит:

 q(от+вент+гв+эл)ж.ф.год.2019= 332 + (49·120 + 32,2·125)·2/245 = 413 кВт·ч/м2 в год.

Примечание. При сложении теплового киловатт-часа и электрического на последний вводится повышающий коэффициент, равный отношению стоимости кВт·ч этих энергий. С 01.01.2019 г. в Москве в домах с газовыми плитами стоимость киловатт-часа (кВт·ч) электроэнергии при одноставочном тарифе составляет 5,47 руб.; цена за отопление — 2318,59 руб. за Гкал. Соотношение стоимости электрического киловатт-часа к тепловому будет: 5,47/(2318,59*10-3* 1,163) = 2,03, принимаем округленно равным 2,0 (результат — в табл. 5 в квадратных скобках).

Абсолютное энергопотребление города на перечисленные цели за 2019 год будет: 332·245 = 81 340 ГВт·ч тепловой энергии и (49·120 + 32,2·125) = 9905 ГВт·ч электрической энергии.

Энергопотребление дома — представителя, проектируемого по 2-му сценарию повышения энергоэффективности с 01.01.2020 г.

Для оценки доли каждой составляющей энергетического баланса МКД в федеральных нормах на базовом уровне и нормируемых требований с 2020 года составим табл. 5 баланса годового энергопотребления дома, а затем для наглядности графическое отражение ее на рис. 1. Базовый удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД, строящихся в Москве при ГСОП = 4551 °С·сут. и региональном коэффициенте Крег = 0,955, принимается по позиции 1 и колонке «12 и более этажей» табл. 9 СНиП 23-02-2003  = 70 кДж/(м2·°С·сут.) и с учетом пересчета из кДж в Вт·ч составит:

qот+вент.жил.год.баз= (70/3600)·4551·0,945 = 83,6 кВт·ч/м2 площади квартир.

Примечание. Появление регионального коэффициента связано с пересчетом базового удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию из кДж/(м2×oC×сут.), приводимого в табл. 9 СНиП 23-02-2003, в кВт·ч/м2 для возможности получения суммарного удельного годового расхода энергетических ресурсов. При этом многие, в том числе и авторы Приказа Минстроя № 399 от 06.06.2016 г., ошибочно полагали, что для установления базового или нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД в каком-то регионе надо табличные значения умножать только на ГСОП этого региона. Ошибка заключалась в том, что при этом не учитывается изменение нормируемого сопротивления теплопередаче наружных ограждений (в соответствии с табл. 4 того же СНиП), также зависящего от ГСОП, и меняющееся вследствие этого соотношение составляющих теплового баланса здания. Кроме того, в отличие от теплопотерь, зависящих от разности температур внутреннего и наружного воздуха, бытовые теплопоступления практически постоянны для всех регионов в диапазоне широт 45–60°, что также будет влиять на соотношение составляющих теплового баланса здания, поэтому при умножении значений, представленных в табл. 9 СНиП 23-02, на ГСОП надо вводить коэффициент, учитывающий данное обстоятельство.

Значения такого региональный коэффициента kрег были нами найдены (обоснование величин базового удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий для разных регионов России приведено в «ИС» № 2-2018), он составляет: при ГСОП = 4000 °C·сут. kрег = 1; при ГСОП = 3000 °C·сут. и менее kрег = 1,1; при ГСОП = 5000 °C·сут. и более kрег = 0,9; в диапазоне ГСОП от 3000 до 5000 — значения находятся по линейной интерполяции. Исходя из изложенного, в новой табл. 2 измененного Приказа Минстроя России № 399 пересчитаны показатели базового удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД для каждого региона строительства с соответствующими значениями градусо-суток отопительного периода, основываясь на табл. 9 СНиП 23-02.

Кроме того, по равномерному характеру изменения в этой таблице базовых показателей в зависимости от этажности здания можно судить, будто бы все многоквартирные дома запроектированы с современным решением чердачного пространства в виде сборной камеры удаляемого вытяжной вентиляцией воздуха с выбросом его наружу через вытяжную шахту (так называемый «теплый чердак»). Такие дома на 5–7% потребляют меньше теплоты, чем дома с совмещенным бесчердачным покрытием. Но такое решение применяют только для домов с 7 этажами и выше. Поэтому показатели табл. 9 СНиП для домов этажностью 6 и менее должны быть пересчитаны с учетом этого обстоятельства. Одновременно отметим, что по сравнению с табл. 9 сочли целесообразным включить 2-этажные секционные многоквартирные дома, широко распространенные в малых городах, показателей по которым нет в табл. 9 СНиП 23-02.2003.

Нормируемый с 2020 года удельный годовой расход тепловой энергии на ОВ с учетом 25%-ного снижения энергопотребления будет 83,6·(1 – 0,25) = 62,7 кВт·ч/м2.

Предварительно разобьем удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания на его составляющие, приняв расчетный воздухообмен в соответствии с СП 60.13330.2012 на одного жителя 30 м3/ч или при принятой расчетной заселенности 20 м2 общей площади квартиры на человека — 30/20 = 1,5 м3/(ч·м2). Тогда расход тепловой энергии на нагрев такого количества наружного воздуха для вентиляции составит:

qвент.год.баз = 0,28·1,5·1,2·1,0·4551·24·10-3 = 55 кВт·ч/м2 в год.

Соответственно базовый удельный расход тепловой энергии на отопление как разность теплопотерь через наружные ограждения и внутренних теплопоступлений будет:

qот.год.баз = qот+вент.год.базqвент.год.баз = 83,6 – 55 = 28,6 кВт·ч/м2 в год.

А с 2020 года, учитывая, что расход тепловой энергии на нагрев наружного воздуха для вентиляции остается в том же объеме, но теплозащита наружных ограждений повысится, нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление значительно снизится и будет:

 qот.год.2020 = 62,7 – 55 = 7,7 кВт·ч/м2 в год.

Соответственно на 2-м этапе снижения энергопотребления строящихся зданий на 40% по отношению к базовому уровню нормируемый удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию составит:

qот+вент.жил.год.2025 = 83,6·(1 – 0,4) = 50,2 кВт·ч/м2;

а на 3-м этапе снижения энергопотребления строящихся зданий на 50%:

 qот+вент.жил.год.2030 = 83,6·(1 – 0,5) = 41,8 кВт·ч/м2.

Удельное базовое теплопотребление на горячее водоснабжение принято 102 кВт·ч/м2 в год, нормируемое с 01.01.2020 г. — с учетом наличия во всех квартирах водосчетчиков и оплаты счетов по их показаниям: 102×(1 – 0,4) = 61,2 кВт·ч/м2, уменьшаемое на 3% за каждые последующие 5 лет с 01.01.2020 г.

Электропотребление квартирами с электроплитами (при норме заселения квартир 20 м2 на человека) — 43 кВт·ч/м2 в год, уменьшаемое на 3% за каждые последующие 5 лет с 01.01.2020 г. за счет повышения энергоэффективности используемого электрооборудования и бытовых электроприборов; на общедомовые нужды без энергосбережения — 6 кВт·ч/м2, с энергосбережением — 4,2 кВт·ч/м2.

Таблица 5. Баланс годового энергопотребления 12-этажного МКД с базовым уровнем теплозащиты и в соответствии с требованиями на 2020–2028 гг. в кВт·ч/м2 и % (с учетом повышающего коэффициента на электрический кВт·ч, равный 2,0), а также 5–9-этажных домов типовых серий 1-го и 2-го поколений массового индустриального строительства до 1980 года и 12–16-этажных домов 3-го поколения индустриального строительства с 1980 по 2003 гг.

Тепловой энергии на Электрической энергии на Суммарное годовое энерго-потребление
отопле-ние венти-ляцию ГВС квартиры общедомо-вые нужды без уче-та НВИЭ требу-емое
Базовое,с 2003 года 28,6(10%) 55 (19,5%) 102(36%) 43 [86](30,3%) 6 [12](4,2%) 284(100%) 284
Нормируемое с 01.01.2020 г. 7,7(3,6%) 55 (25,5%) 61,2 (28,3%) 41,8 [83,6](38,7%) 4,2 [8,4](3,9%) 216(100%) 213
Нормируемое с 01.01.2023 г. 0(0%) 50,2(25,2%) 59,3(30%) 40,3 [80,6](40,6%) 4,2 [8,4](4,2%) 198,5(100%) 170
Нормируемое с 01.01.2028 г. 0(0%) 41,8(22%) 57,6(31%) 39,1 [78,2](42,5) 4,2 [8,4](4,5%) 186(100%) 142
Фактическое до 1980г. 128(28,4%) 65(14,4%) 197(43,7%) 26,2 [52,4](11,7%) 4 [8](1,8%) 450(100%) 450
Фактическое с 1980-2003г. 113(27%) 55(13%) 153(36,6%) 43 [86](20,4%) 6 [12](3,0%) 419(100%) 419

1020

3040

5060

Рис. 1. Диаграмма баланса годового энергопотребления МКД с учетом повышения его энергоэффективности на 25, 40 и 50% по сравнению с базовым уровнем и фактического годового энергопотребления МКД до 1980 года и с 1980 до 2003 года в части расхода тепловой энергии на отопление ■, вентиляцию ■, горячего водоснабжения ■ и электрической энергии ■, потребляемой квартирами, и на общедомовые нужды в % от суммарного энергопотребления за каждый период

Из табл. 5 и рис. 1 следует, что если на первом этапе снижения энергопотребления строящихся и капитально ремонтируемых МКД удельный годовой расход тепловой энергии на их отопление и вентиляцию практически обеспечивается за счет дополнительного утепления наружной оболочки здания и осуществления автоматического регулирования подачи теплоты в систему отопления по оптимальным графикам (разница между требуемым и обеспечиваемом расходам не превышает: (216 – 213)·100/213 = 1,4%, то на 2-м и 3-м этапах (с 2023 года и 2025 года) разница составит 17 и 31%, что вынуждает применять решения по снижению расхода теплоты на вентиляцию квартир. Это может быть регулирование воздухообмена по потребности — снижение объемов воздуха до минимально необходимого при отсутствии жителей, но оно эффективно в домах с заселенностью до 25–28 м2 общей площади квартир на человека, потому что при меньшей плотности заселения минимальная норма воздухообмена для вентиляции квартир уже не зависит от вентиляционной нормы воздуха на человека, а определяется минимальной кратностью воздухообмена в квартире (не ниже 0,35 ч-1). Или применения утилизации теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного, а также технологий, использующих нетрадиционные возобновля­емые источники энергии (НВИЭ) — тепловых насосов и солнечных коллекторов, в том числе для нагрева горячей воды в системе горячего водо-снабжения, или солнечных фотоэлектрических панелей для выработки электроэнергии.

Как показывают последние исследования, реализация энергосберегающих мероприятий в виде дополнительного утепления зданий и оптимизации авторегулирования подачи теплоты на отопление и, возможно, утилизации теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного воздуха или воды на горячее водоснабжение при расчете стоимости жизненного цикла дома, включающего в себя расходы на проектирование, монтаж, последующее обслуживание, эксплуатацию в течение срока службы 30–50 лет до очередного капремонта, экономически оправданно. А без применения технологий НВИЭ невозможно добиться выполнения требований повышения энергоэффективности зданий в области их водо- и электроснабжения. Не следует забывать, что сокращение энергопотребления зданием снижает количество топлива, сжигаемого для его производства, и соответственно выбросы углекислого газа в атмосферу, что особенно актуально согласно резолюции только что прошедшего мирового форума по климатизации.

Изменение таблиц Приказа Минстроя России № 399

Изменения должны коснуться и таблицы классов энергетической эффективности (табл. 6 настоящей статьи и табл. 1 Приказа № 399). Помимо того, что теперь эта таблица будет относиться не только к многоквартирным домам, но и к общественным зданиям, следует изменить и ее содержание. В связи с тем, что настоящими изменениями к Постановлению Правительства РФ № 18 требования энергетической эффективности должны предусматривать уменьшение показателей, характеризующих удельную величину годового расхода энергетических ресурсов, для вновь создаваемых зданий с 1 января 2020 года — не менее чем на 25% по отношению к базовому уровню, а согласно ППРФ № 603 с 1 января 2023 года — не менее чем на 40% и с 1 января 2028 года — не менее чем на 50% по отношению к тому же базовому уровню; а по Постановлению Правительства РФ № 18, в соответствии с которым издавался Приказ Минстроя № 399, эта градация была ниже — соответственно 15, 30 и 40%, следует пересмотреть заданный диапазон отклонения значений расчетного (фактического) удельного годового расхода энергетических ресурсов от базового уровня.

В противном случае, чтобы перейти, например, из нормального класса в повышенный, достаточно было 15%-ного снижения рассчитанного удельного годового расхода теплоты на отопление и вентиляцию МКД, но тогда не будет выполнено задание о 25%-ном снижении этого расхода. Так, для класса нормального D диапазон отклонений должен быть от 0 до -25%, для класса повышенного С — от -25 до -40%, для класса высокого B — от -40 до -50%, для класса очень высокого А+ — от -50 до -60%, для класса А++ — от -60 до -70%, для класса А+++ — от -70% и ниже. По результатам фактических измерений МКД, подлежащих капитальному ремонту (построенных до 1980 года) следует расширить пределы отклонений низких классов: для класса пониженного Е — от +35 до 0%, низкого F — от +70 до +35%, очень низкого G — выше +70%. В противном случае, если оставлять уровень самого низкого класса выше +50%, как в Приказе № 399, то при указании, что капитальному ремонту подлежат все здания класса энергоэффективности G, под него подпадут все здания, построенные до 1980 года.

Ниже приводятся предлагаемые измененные редакции табл. 1 и 2 Приказа Минстроя № 399, обозначаемые в данной статье под № 6 и № 7.

Таблица 6. Классы энергетической эффективности жилых и общественных зданий

Обозначение класса энергетической эффективности Наименование класса энергетической эффективности Величина отклонения значения расчетного (фактического) удельного годового расхода энергетических ресурсов от базового уровня, %
A+++ Очень высокий+++ от -70 и ниже
A++ Очень высокий++ от -60 до -70
с 2028 года A+ Очень высокий+ от -50 до -60
с 2023 года B Высокий от -40 до -50
с 2020 года C Повышенный от -25 до -40
с 2003 года D Нормальный от 0 до -25
с 1995 года E Пониженный от +35 до 0
с 1980 года F Низкий от +70 до +35
до 1980 года G Очень низкий выше +70

Таблица 7. Базовый удельный годовой расход энергетических ресурсов в многоквартирном доме, отражающий суммарный удельный годовой расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение, а также на электроснабжение в части расхода электрической энергии в квартирах и на общедомовые нужды, кВт·ч/м2(табл. 2 Приказа № 399)

Наименованиепоказателя °С·сут.отопит. периода Этажность многоквартирного дома
2 эт. 4 эт. 6 эт. 8 эт. 10 эт. ≥12 эт.
Удельный суммарный расход тепловой энергии на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и электрической энергии, потребляемой в квартирах, и на общедомовые нужды 20003000400050006000800010000
219
238
259
274
301
358
412

 

207
221
237
251
273
320
365

 

212
223
239
251
271
316
357

 

207
217
231
242
261
302
340

 

205
213
227
237
255
294
330

 

203
211
225
235
252
290
326

 

в том числе тепловой энергии на отопление и вентиляцию 20003000400050006000800010 000
66
99
120
135
162
216
270

 

54
82
99
111
134
178
223

 

51
76
92
104
124
166
207

 

46
70
84
95
114
152
190

 

44
66
80
90
108
144
180

 

43 39
64 61
78 84
88 109
105 132
140 177
176 221

 

Примечания.

1. Базовый удельный годовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение принимается в соответствии с СП 30.13330 для заселенности 20 м2 площади квартир и зависит от климатического района как по водопотреблению, так и по длительности отопительного периода, с отнесением к градусо-суткам нормализованного отопительного периода: при ГСОП = 2000 °С·сут. равен 149 кВт·ч/м2, ГСОП = 3000–6000 °С·сут. равен 135 кВт·ч/м2 и ГСОП = 8000–10000 °С·сут. равен 138 кВт·ч/м2 (учтено в показателях).

2. Базовый удельный годовой расход электрической энергии на общедомовые нужды равен 6 кВт·ч/м2 площади квартир для зданий выше 5 этажей и 2 кВт·ч/м2 для зданий 5 этажей и ниже (из-за отсутствия лифтов), принимается с повышающим в 2 раза коэффициентом пересчета электрического киловатт-часа в тепловой (учтен в показателях).

3. Базовый удельный (на м2 общей площади квартир без летних помещений) годовой расход электроэнергии на освещение и пользование электрическими приборами и кухонным оборудованием, равный при заселенности квартир 20 м2/чел. 43 кВт·ч/м2 при наличии электрических плит и 26,2 кВт·ч/м2 при газовых плитах, а при заселенности 40 м2/чел. соответственно 27 кВт·ч/м2 и 16,4 кВт·ч/м2. При промежуточных значениях заселенности определять линейной интерполяцией. Полученные величины умножаются на повышающий в 2 раза коэффициент пересчета электрического кВт·ч в тепловой и прибавляются к показателям 1-го блока суммарного расхода энергоресурсов.

4. Для многоподъездных МКД с секциями разной этажности при определении значения базового уровня удельного годового расхода энергетических ресурсов этажность усредняется.

5. Промежуточные значения удельного годового расхода энергетических ресурсов определяют методом линейной интерполяции по этажности многоквартирного дома и градусо-суток отопительного периода (далее — ГСОП) за исключением блока расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию: для диапазона ГСОП более 3000 и менее 5000, где показатель базового расхода соответствующей этажности находится умножением этого показателя при ГСОП = 4000 °С·сут. на соотношение искомого значения ГСОП к 4000 и на региональный коэффициент Крег, равный 1,0 при ГСОП = 4000, пропорционально уменьшающийся до Крег = 0,9 при ГСОП = 5000 °С·сут. и увеличивающийся до Крег = 1,1 при ГСОП = 3000 °С·сут.

6. Для регионов, имеющих значение ГСОП = 8000 °С·сут. и более, допускается повышение базовых значений на 5%.

Энергопотребление ЖФ по 1-му инерционному сценарию на 31.12.2030 г.

Судя по табл. 2, жилищный фонд Москвы с 01.01.2020 г. до 31.12.2030 г. увеличится на 299,2 – 245,0 = 54,2 млн м2;

будет введено жилой площади за этот срок:

 [(3,61 + 8,0)/2]·5 + [(8 + 10)/2]·6 = 83,0 млн м2;

соответственно будет выведено из жилищного фонда по разным причинам:

83,0 – 54,2 = 28,8 млн м2.

Суммарный удельный годовой расход энергоресурсов, потребляемый введенными зданиями за указанный период в 11 лет с учетом того, что их проектирование выполнено на соответствие базовому уровню энергоэффективности, составляет согласно табл. 5 (1-я строка) 284 кВт·ч/м2 в год.

Суммарный удельный годовой расход энергоресурсов вместе с расходом электроэнергии квартирами и на общедомовые нужды, потребляемый выведенными зданиями за тот же период, находящихся в эксплуатации ранее 1980 года, будет: 390 + 32,2·2 =  454,4 кВт·ч/м2 в год.

Тогда прогнозируемое по 1-му сценарию абсолютное энергопотребление города на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и электроснабжение всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2030 год составит:

433·245 + 284·83 – 454,4·28,8 = 116 570 ГВт·ч в год,

а суммарный удельный годовой расход конечной энергии на эти цели всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2030 год составит:

q(от+вент+гв+эл)ж.ф.год.2030, 1 сценарий = 116 570 /299,2 = 389,6 кВт·ч/м2 в год.

Энергопотребление ЖФ по 2-му энергоэффективному сценарию на 31.12.2030 г.

Как следует из формулировки 2-го сценария, он предусматривает повышение энергоэффективности жилых домов нового строительства с 2020 года на 25% по сравнению с базовым значением 2003 года, еще на 15% с 2023 года и на 10% с 2028 года. Соответственно, за этот 11-летний период до конца 2030 года объем вводимых домов должен быть разбит на временные периоды с 2020 до 2022 года, за который построено 12,6 млн м2, с 2023 до 2027 года — построено 40,4 млн м2, и с 2028 по 2030 года включительно — 30 млн м2 площади квартир МКД.

Ожидаемое годовое удельное энергопотребление МКД, построенных в 1-й период повышения энергоэффективности, на 25% с суммарным удельным годовым энергопотреблением 213 кВт·ч/м2 в год (табл. 5, 2-я строка) составит 213·12,6·106 = 2684 ГВт·ч в год, в том числе за счет применения нетрадиционных возобновля­емых источников энергии (НВИЭ): (216 – 213)·12,6·106 = 38 ГВт·ч в год.

Годовое энергопотребление за 2-й период повышения энергоэффективности на 40% с суммарным удельным годовым энергопотреблением 170 кВт·ч/м2 в год (табл. 5, 3-я строка) составит 170·40,4·106 = 6868 ГВт·ч в год, в том числе за счет применения НВИЭ: (198,5 – 170)· 40,4·106 = 1151 ГВт·ч в год.

Годовое энергопотребление за 3-й период повышения энергоэффективности на 50% с суммарным удельным годовым энергопотреблением 142 кВт·ч/м2 в год (табл. 5, 4-я строка) составит 142·30·106 = 4260 ГВт·ч в год, в том числе за счет применения НВИЭ: (186 – 142)·30·106 = 1320 ГВт·ч в год.

Итого, годовое энергопотребление вводимых с 2020 по 2030 гг. МКД в Москве по 2-му сценарию составит: 2684+6868+4260 = 13 812 ГВт·ч в год. Доля энергопотребления, покрываемая за счет применения НВИЭ, составила: (38 + 1151 + 1320)·100/13812 = 18% от годового энергопотребления вводимых за этот период МКД.

Согласно 2-му сценарию в отношении комплексного капитального ремонта (с ежегодным объемом в 2% от жилищного фонда города, достигнутого в 2019 году: 0,02·245 = 4,9 млн м2 площади квартир) ожидаемое среднегодовое удельное энергопотребление 1-го периода утепления наружных ограждений до базового значения (2020–2022 гг.) составит: 284·4,9·3·106 = 4175 ГВт·ч в год. То же для 2-го периода утепления наружных ограждений с удельным годовым расходом тепловой энергии на отопление и вентиляцию на 40% ниже базового значения, а энергоресурсов на горячее водоснабжение и электроснабжение квартир и на общедомовые нужды — без учета применения НВИЭ (2023–2030 гг.) составит: 216·4,9·8·106 = 8467 ГВт·ч в год. Итого за 11 лет: 4 175 + 8 467 = 12 642 ГВт·ч в год.

Тогда прогнозируемое по 2-му сценарию абсолютное энергопотребление города на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и электроснабжение всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2030 год составит:

413·245 + 13 812 + 12 642 – 454,4·(28,8 + 4,9·11) = 90 060 ГВт·ч в год,

а суммарный удельный годовой расход конечной энергии на эти цели всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2030 год составит:

q(от+вент+гв+эл)ж.ф.год.2030, 2 сценарий = 90 060 /299,2 = 301,0 кВт·ч/м2 в год.

Или энергетическая эффективность жилищного фонда по 2-му энергоэффективному сценарию окажется на (389,6 – 301)·100/389,6 = 23% выше 1-го базового сценария.

А насколько потребовалось бы увеличить объем ежегодного комплексного капитального ремонта с 2023 года, чтобы к концу 2030 года утеплить все оставшиеся в жилищном фонде МКД, построенные до 1980 года, за исключением тех зданий, которые по своему архитектурно-историческому значению не подлежат реконструкции и изменению фасадов (это примерно МКД с суммарной площадью квартир около 12 млн м2). К 01.01.2020 г. в жилищном фонде Москвы оставалось зданий, построенных до 1980 года, площадью 125 млн м2, из них 10 млн м2 были утеплены до базового уровня энергоэффективности в конце 2000-х гг., 28,8 млн м2 будут выведены из жилищного фонда в 2020–2030 гг., и 4,9·11=53,9 млн м2 будут утеплены в составе задания 2-го сценария. Тогда оставшаяся площадь для выполнения дополнительного комплексного капитального ремонта с утеплением, за исключением 12 млн м2 МКД, не подлежащих утеплению, будет:

125 – (10 + 28 + 53,9 + 12) = 21,1 млн м2.

Разделив на 8 лет, с 2023 до 2030 года, получаем дополнительный объем капремонта с утеплением в 21,1/8 = 2,6 млн м2 в год к предусмотренным во 2-м сценарии 4,9 млн м2 в год. Тогда снижение энергопотребления жилищного фонда города будет:

90 060 + 216·21,1 – 454,4·21,1 = 85 030 ГВт·ч в год,_

а суммарный удельный годовой расход конечной энергии на эти цели всех зданий жилищного фонда г. Москвы за 2030 год составит:

q(от+вент+гв+эл)ж.ф.год.2030, 3 сценарий = 85 030 /299,2 = 284,2 кВт·ч/м2 в год.

Или энергетическая эффективность 2-го сценария с увеличенным объемом капремонта до 7,5 млн м2 в год с 2023 года окажется на (301,0 – 284,2)·100/301 = 5,6% выше 2-го базового сценария. Все здания, построенные до 1980 года, то есть более 50 лет назад, к концу 2030 года, будут капитально отремонтированы, утеплены и архитектурно обновятся.

 

Скачать PDF версию статьи «Какова фактическая энергоэффективность жилищного фонда города Москвы и тенденции ее повышения к 2030 году»

Продление ресурса эксплуатации и повышение энергоэффективности систем водотеплоснабжения и водоохлаждения

Автор: · Ваш отзыв 

М. Н. Торопов, заведующий лабораторией РУТ МИИТ

П. П. Бегунов, доцент кафедры «Водоснабжение и водоотведение» СПГУПС

Н. В. Васильев, инженер РУТ МИИТ

А. С. Селиванов, старший преподаватель кафедры «Теплоэнергетика на железнодорожном транспорте» РУТ МИИТ

Рассмотрены проблемы износа систем водотеплоснабжения с учетом коррозионных характеристик водной среды и интенсивности ее накипеобразования на железнодорожных предприятиях РФ. Приведен опыт применения разработанного в РУТ МИИТ энергетического метода водоподготовки (ЭМВ) для улучшения качества воды и проведения экологичной антикоррозионной и антиадгезионной обработки систем водотеплоснабжения. Проанализированы возможности метода для снижения электрохимической, биомикрологической, межкристаллитной коррозии, а также продления ресурса эксплуатации и повышения энергоэффективности указанных систем.

1.      Аспекты проблемы износа систем водотеплоснабжения и энергетический метод водоподготовки (ЭМВ) для ее решения.

В 2005–2006 гг. износ систем водотеплоснабжения в России составлял, по литературным данным, 60–70% [1] при критическом износе 30%. К 2010 году при сохранении этой тенденции ожидался выход из строя 2/3 всех существующих трубопроводов. О том, что происходит на сегодняшний день, можно судить по официальным данным, например, в Тульской области.

Износ сетей в ней составляет 85–89%. 80% труб не менялись десятилетиями. Отсутствие водоподготовки, превышение ПДК по железу, жесткости, сухому остатку, стабильному стронцию. Более 43% жителей области не получают воду надлежащего качества. К этому стоит добавить загрязнение воздуха, в том числе и объектами теплоэнергетики.

Эти проблемы пытаются решить в рамках государственных программ путем замены трубопроводов и оборудования на новые, в том числе активно применяя пластик. Но при этом коррозионность и интенсивность накипеобразования используемой водной среды останутся прежними, т. е. превышающими нормативные показатели.

Распространяя наши технологии практически по всей стране, в частности, на котлах, тепловых сетях, водопроводах, системах водотеплоснабжения и калориферных ветвях внутрироссийских и международных вагонов (рис. 1–2), мы убедились в вышесказанном.

 

рис 1

рис 2

 

Так, скорость коррозии на некоторых объектах превышала аварийные значения (0,2 мм в год) в 1,3–8,0 раза (рис. 3), интенсивность накипеобразование — в 2–6 раз (рис. 4). Толщина отложений варьировалась от 2 до 12 и более мм.

 

Рис. 3. Данные по коррозионной агрессивности воды в водозаборах ремонтных предприятий ОАО «ФПК» в регионах России

Рис. 3. Данные по коррозионной агрессивности воды в водозаборах ремонтных предприятий ОАО «ФПК» в регионах России

Рис. 4. Данные по интенсивности накипеобразования воды в водозаборах ремонтных предприятий ОАО «ФПК» в регионах России

Рис. 4. Данные по интенсивности накипеобразования воды в водозаборах ремонтных предприятий ОАО «ФПК» в регионах России

В связи с этим любая замена трубопроводов и оборудования без проведения антикоррозионной и антиадгезионной обработки водной среды будет вряд ли эффективна, да и средств на выполнение всего колоссального объема работ вряд ли хватит.

Пластик, по мнению японских инженеров, имеющих большой опыт по его применению, будет в 3–3,5 раза дороже стали [2]. Стоимость оценивается соотношением стоимости одного килограмма материала к величине его удельной прочности. Характерный вид разрушений пластмассовых конструкций представлен на рис. 5. Некоторые сравнительные характеристики трубопроводов из черных металлов и пластика — в табл. 1.

Рис. 5. Образование «отдулин» (указано стрелкой) на поверхности трубопроводов после двух лет эксплуатации. На этом месте произойдет разрушение конструкции

Рис. 5. Образование «отдулин» (указано стрелкой) на поверхности трубопроводов после двух лет эксплуатации. На этом месте произойдет разрушение конструкции

Таблица 1. Некоторые сравнительные характеристики трубопроводов из черных металлов и пластмассы

ПараметрыМатериал Отношение стоимости 1 кг материала к его удельной прочности [2], йены Интенсивность биообрастаний [3],мг/см2 /100 час Стойкость материала к хлорированию Экологическая безопасность материала
Черный металл 0,9 40±3,0 Стоек Инертен
Пластмасса 3,5 25±5,0 Не стоек Может выделять вредные вещества

 

Обращает на себя внимание довольно высокая интенсивность биообрастания пластика [3]. Работая с пластмассовыми конструкциями, мы столкнулись и с биокоррозией, когда вследствие жизнедеятельности железистых бактерий (типа gallionella) в воде резко увеличивается содержание железа. Обработка нами пластиковых трубопроводов с применением ЭМВ показала, что рН после обработки возрастает более 7,0, а остаточное железо с 2,14 уменьшается до 0,03 мг/л в течение года.

Таким образом, для решения проблемы износа сетей и оборудования необходимо уменьшить коррозионность и интенсивность накипеобразования и продлить ресурс стальных и чугунных труб, опираясь на перспективные отечественные технологии.

В 90-х годах прошлого века учеными-железнодорожниками разработан и внедрен на территории России энергетический метод водоподготовки (ЭМВ) [4]. Суть метода состоит в введении в систему одним циклом на срок до 7 лет химически нейтральных составов, разрешенных для применения в питьевой воде и прошедших активацию в зависимости от состояния объекта (водно-химический режим — ВХР, коррозионность среды, степень износа). Электрическое поле природных веществ, входящих в составы, накладывается на двойной электрический слой границы фаз (жидкость — поверхность), меняя направленность физико-химических процессов на границе раздела. Указанные задачи выполняются экологично, с улучшением качества воды в рамках соблюдения санитарных норм без нарушения целостности материалов и превышения ПДК в сточных водах в рамках единой технологии. Обработано более 1000 км тепловых и водопроводных сетей, более 200 водяных и паровых котлов, систем водотеплоснабжения и калориферных ветвей 1500 пассажирских вагонов (рис. 6) внутрироссийского и международного сообщений, системы охлаждения дизелей локомотивов, судов и промышленного оборудования. Никаким другим образом качественно, с получением положительных экономических и экологических показателей, выполнить указанные задачи в рамках единой технологии не представляется возможным.

Рис. 6. Поточная обработка систем водотеплоснабжения пассажирских вагонов в эксплуатационном депо

Рис. 6. Поточная обработка систем водотеплоснабжения пассажирских вагонов в эксплуатационном депо

С некоторыми результатами применения технологии можно познакомиться по материалам нашей статьи в журнале «Инженерные системы» [4]. Приведем только несколько характерных примеров.

Рис. 7. Результаты применения ЭМВ на паровом котле. Без химводоподготовки

Рис. 7. Результаты применения ЭМВ на паровом котле. Без химводоподготовки

Рис. 7. Результаты применения ЭМВ на паровом котле. Через 8 месяцев после ЭМВ

Рис. 7. Результаты применения ЭМВ на паровом котле. Через 8 месяцев после ЭМВ

 

Полученный результат достигнут при одноразовой обработке, рассчитанный на срок 5–7 лет. Защита от накипно-коррозионных отложений может быть достигнута на весь срок эксплуатации оборудования и трубопроводов путем последовательных обработок, проводимых с целью приближения фактических параметров ВХР среды к требованиям нормативных документов.

Динамика изменения скорости коррозии на тепловых сетях ОАО «РЖД» в результате обработки представлена на рис. 8. В результате кратного уменьшения скорости коррозии можно увеличить ресурс эксплуатации стальных труб до 50–70 лет. По сравнению с другими используемыми методами [5] обеспечивается обработка всего контура трубопроводов вместе со сварными стыками. При этом не изменяется размер проходного сечения, а образующееся тонкое и прочное покрытие, работающее и при малоцикловых нагрузках, обладает высокими антикоррозионными и антиадгезионными свойствами. Его теплопроводность сопоставима с теплопроводностью основного материала трубы.

На рис. 9 приведены данные по экономии теплоты в результате обработки. Такие результаты получены за счет уменьшения температуры теплоносителя в обратных сетях. По литературным данным, эти показатели находятся в соответствии с нормами только у 17% потребителей [6].

На рис. 10 приведен пример применения метода на изношенных сетях. Возможна замена 2/3 сильно изношенных трубопроводов после обработки на новые. При этом электрический потенциал с обработанных участков переносится на замененные.

Во всех случаях параметры ВХР, коррозионность и интенсивность накипеобразования приведены в соответствие нормативным документам. Значительно снижены скорость коррозии (в 40–280 раз), затраты ТЭР (9–20%), теплоты (10–15%). Значительно продлен ресурс эксплуатации.

Рис. 8. Кратное уменьшение скорости коррозии в тепловых сетях «РЖД» в результате применения ЭМВ (в 285 раз)

Рис. 8. Кратное уменьшение скорости коррозии в тепловых сетях «РЖД» в результате применения ЭМВ (в 285 раз)

Рис. 9. Данные по экономии теплоты в результате обработки

Рис. 9. Данные по экономии теплоты в результате обработки

Рис. 10. Динамика изменения скорости коррозии и внешнего вида трубопроводов после обработки систем энергетическим методом и их эксплуатации

Рис. 10. Динамика изменения скорости коррозии и внешнего вида трубопроводов после обработки систем энергетическим методом и их эксплуатации

Несмотря на исходное состояние тепловых сетей, в результате резкого уменьшения скорости коррозии после ЭМВ не было отмечено ни одной аварии за весь срок наблюдений (7 лет).

Также наблюдалось уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу в 1,5–2,5 раза и кратное уменьшение содержания вредных компонентов в сточных водах. О важности этих факторов свидетельствует утвержденная государственная программа «Охрана окружающей среды на период до 2030 года» [8].

2. ЭМВ для уменьшения процессов электрохимической и микробиологической коррозии

При изучении коррозионных процессов в тепловых сетях и в системах охлаждения дизелей тепловозов (рис. 11) отмечено два вида коррозии: электрохимическая, о снижении скорости которой мы уже говорили, и микробиологическая, обусловленная жизнедеятельностью так называемых железистых бактерий, в том числе типа gallionella. О том, что эти бактерии жизнеспособны до t = 80–85 оС, свидетельствуют работы специалистов Института микробиологии РАН [9, 10]. Бактерии заведомо присутствуют как в тепловых сетях, так и в системах водяного охлаждения дизелей тепловозов.

Поперечный разрез бугорка биоржавчины представлен на рис. 12. Он состоит из налета живых бактерий и продуктов их жизнедеятельности (довольно прочных). Биоржавчина зчительно уменьшает теплоотдачу материала. Создаются идеальные условия для развития под бугорком электрохимической коррозии. Кроме того, возникают термические напряжения, исчерпываются упруго-пластические свойства материала, и происходит разрушение конструкции.

Рис. 12. Размытие «колпаков» микробиологической коррозии в результате применения ЭМВ

Рис. 12. Размытие «колпаков» микробиологической коррозии в результате применения ЭМВ

В результате применения ЭМВ происходит размытие бугорков биоржавчины и образование по поверхности металла защитного слоя. Эффект особенно ощутим при сравнении внешнего вида конструкции до и после обработки — рис. 13. Через 3 месяца после ЭМВ толщина отложений составляла 10–15 мм, через 12 месяцев — 2–5 мм.

Рис. 13. Сравнительное состояние трубы подачи воды от дизеля к радиаторам через 3 и 12 месяцев после обработки

Рис. 13. Сравнительное состояние трубы подачи воды от дизеля к радиаторам через 3 и 12 месяцев после обработки

Также известно, электрохимическая коррозия устраняется ингибиторами, а микробиологическая — окислителями (хлор и его соединения) [11]. В существующие добавки, применяемые, в частности, в водяных системах локомотивов, вводят ингибиторы, а они усиливают биокоррозию.

О прекращении жизнедеятельности железистых бактерий в результате применения ЭМВ в системах водоохлаждения дизелей тепловозов свидетельствует кратное уменьшение содержания остаточного Fe с 11,4 до 0,03 мг/л за год, а также результаты микробиологических исследований.

При этом скорость электрохимической коррозии была снижена нами в 4 раза. Скорость слива (что свидетельствует об очистке системы) увеличена с 0,294 до 0,748 л/с. Расчетный показатель суммарного эффективного сечения трубок вырос с 9 до 66%. (рис. 14). Характеристики охлаждающей воды приведены в соответствие нормативам Минтранса. В частности, жесткость после ЭМВ составила 1,2 мг-экв/л при допустимой 2,5 мг-экв/л, содержание взвесей — 0.

Рис. 14. Динамика изменения технических параметров системы охлаждения дизеля тепловоза в результате обработки

Рис. 14. Динамика изменения технических параметров системы охлаждения дизеля тепловоза в результате обработки

Внешний вид маслоохладителя и места крепления радиатора после ЭМВ приведены на рис. 15–16.

Рис. 15. Общий вид маслоохладителя после обработки, гидравлической промывки и механической очистки

Рис. 15. Общий вид маслоохладителя после обработки, гидравлической промывки и механической очистки

    

Рис. 16. Состояние системы в местах подключения радиаторов после обработки

Рис. 16. Состояние системы в местах подключения радиаторов после обработки

3.  ЭМВ для устранения межкристаллической коррозии нержавеющих сталей

Рассмотрим довольно-таки сложный случай. Обработка ЭМВ системы охлаждения технологического оборудования для термохимической подготовки электроизоляционных смол (рис. 17). Источник водоснабжения — технический водопропровод завода. Частичное обессоливание исходной воды происходит в нерегулируемом ионообменном фильтре совместного действия Purotap 500 (рис. 18). Оборудование немецкое, изготовленное из нержавеющей стали АISI 321 (аналог — сталь аустенитного типа 08XI8HIOT). Изготовитель гарантирует, что оно работает при любом химическом составе технической воды.

Рис. 17. Технологическое оборудование для термохимической подготовки электроизоляционных смол (производство Германии)

Рис. 17. Технологическое оборудование для термохимической подготовки электроизоляционных смол (производство Германии)

Рис. 18. Система обессоливания Purotap 500

Рис. 18. Система обессоливания Purotap 500

Но вода в системе гидрокарбонатно-кальциевого класса с повышенной жесткостью и щелочностью находится в псевдоустойчивом химическом состоянии, что объективно отражает диаграмма Пурбе (рис. 19). Так, в зависимости от замеренных соотношений рН (от 6,45 до 10,74) и ОВП (от 0 до +0,2) могут наблюдаться зоны с преобладанием восстановительной, окислительной сред и с выпадением из воды железистого осадка Fe(OH)3 (рис. 19).

Рис. 19. Состояние воды в системе водоохлаждения оборудования

Рис. 19. Состояние воды в системе водоохлаждения оборудования

При аэрации воды кислород воздуха мгновенно окисляет Fe+2 в Fe+3 c выпадением осадка ржавчины. В бескислородных условиях протекает очень интенсивная углекислотная коррозия, в данном случае нержавеющей стали (рис. 20).

Рис. 20. Коррозионные разрушения системы водоохлаждения импортного оборудования (Германия), выполненного из нержавеющей стали из-за употребления воды низкого качества (псевдоустойчивой)

Рис. 20. Коррозионные разрушения системы водоохлаждения импортного оборудования (Германия), выполненного из нержавеющей стали из-за употребления воды низкого качества (псевдоустойчивой)

Коррозионные разрушения (межкристаллитная коррозия) нержавеющей стали наблюдаются в районах линии сварки корпуса с секциями греющей рубашки. Поэтому немецкая фирма и обратилась к нам за помощью.

Уже через месяц после применения ЭМВ вода в системе становится абсолютно прозрачной и образуется защитная пленка (рис. 21). При этом произошло кратное уменьшение скорости коррозии, рН повысился с 6,77 до 7,23.

Рис. 21.Состояние оборудования и воды до и после ЭМВ

Рис. 21.Состояние оборудования и воды до и после ЭМВ

 

Заключение

В результате применения ЭМВ происходит:

  1. Повышение ресурса и энергоэффективноти систем, выполненных из различных конструкционных материалов и находящихся в эксплуатации длительное время.
  2. Повышение ресурса новых стальных трубопроводов до 50–70 лет ввиду кратного снижения скорости электрохимической коррозии.
  3. Защита от накипно-коррозионных отложений на весь срок эксплуатации.
  4. Устранение причин возникновения микробиологической коррозии в трубопроводах из черных, цветных металлов, пластиков.
  5. Устранение причин возникновения межкристаллической коррозии в нержавеющих сталях.
  6. Уменьшение вредных выбросов в атмосферу на котельных в 1,5–2,5 раза.
  7. Кратное уменьшение содержания вредных веществ в сточных водах.

Литература

  1. Торопов М. Н., Износ — проблема общая. Технология машиностроения. 6/2004 г.
  2. Вернадский В. Н., Маковецкая О. К. Сталь и алюминий — основные материалы сварочного производства. Технология машиностроения. 2/2005 г.
  3. Менча М. Н. Формирование биообрастаний на традиционных материалах оборудования системы питьевого водоснабжения. Сборник докладов 7 Международного конгресса «Вода: экология и технологии». 2006 г. Часть 1, стр. 597.
  4. Торопов М. Н., Перков И. Е., Бегунов П. П. Энергоэффективная экологическая технология повышения надежности и ресурса систем водотеплоснабжения. «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, 1/2019 г.
  5. Продоус О. А., Иващенко В. В. Гидравлический потенциал стальных и чугунных металлополимерных труб для систем водоснабжения. «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, 3/2019 г.
  6. Лупей А. Г. О диагностике состояния систем отопления потребителей тепловой энергии. Реформа ЖКХ 4/2004.
  7. Торопов М. Н. О возможностях выполнения в России решений Киотской конференции. Технология машиностроения. 2/2005 г.
  8. Коваленко А. В., Шкапов Д. А., Палей Е. Л. Экологические приоритеты котельного оборудования в России. Реальности и перспективы. «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, 4/2019 г.
  9. Розанова Е. П., Ентальцева Л. А. Распространение сульфатвосстанавливающих бактерий в трубопроводах тепловой сети и причины появления в воде сероводорода. Микробиология. 1999, том 68, № 1.
  10. Розанова Е. П., Дубинина Г. А. и др. Микроорганизмы в тепловых сетях и внутренняя коррозия стальных трубопроводов. Микробиология. 2003, том 72, № 2.
  11. Воинцева И. И., Новиков М. Т., Продоус О. А. Продление периода эксплуатации систем водотеплоснабжения из стальных и чугунных труб. «Иженерные системы» АВОК Северо-Запад, 1/2019.

 

Скачать PDF версию статьи «Продление ресурса эксплуатации и повышение энергоэффективности систем водотеплоснабжения и водоохлаждения»

Первый этап локализации: GRUNDFOS открыл измерительную лабораторию в России

Автор: · Ваш отзыв 

ФотоНа заводе «Грундфос Истра» открылась измерительная лаборатория по контролю качества компонентов для производства насосов. Лаборатория оснащена самым современным оборудованием. Среди уникальных контрольно-измерительных приборов лаборатории – первый в России 3D-сканнер Creaform HandySCAN Black Elite. Открытие лаборатории входит в проект локализации, направленный на усиление присутствия компании в России.

Концерн Grundfos — член Ассоциации «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД» — продолжает проект локализации, направленный на усиление своего присутствия в России. В рамках первого этапа на заводе «Грундфос Истра» была открыта измерительная лаборатория, которая будет осуществлять два вида контроля компонентов: входной и на этапах производства. Инвестиции в лабораторию составили более 45 млн руб[i]. (4,5 млн датских крон).

«GRUNDFOS предъявляет строгие требования к качеству своей продукции. С повышением уровня локализации увеличивается доля локальных компонентов, и для того, чтобы убедиться в их соответствии международным требованиям, единым для всех предприятий Концерна, мы открыли измерительную лабораторию. Контроль продукции будет осуществляться специалистами с помощью новейшего оборудования, и наши клиенты могут быть уверены в неизменно высоком качестве насосов GRUNDFOS», – говорит генеральный директор завода ООО «Грундфос Истра» Анатолий Слободинский.

Лаборатория оснащена многофункциональными машинами ZEISS Contura G4, ZEISS O-inspect, а также оптической контрольно-измерительной машиной MAHR MarShaft SCOPE 1000. Оборудование будет использоваться для контроля качества изделий из чугуна, поставляемых локальными производителями, и измерения компонентов электродвигателей, которые в перспективе компания будет выпускать под собственной маркой GRUNDFOS на российском заводе.

Уникальное оборудование, представленное в лаборатории, – инновационный 3D-сканер Creaform HandySCAN Black Elite. Устройство позволяет сканировать компоненты практически любой формы и получать их 3D-модель для последующего анализа. Особенностью данного сканера является способность работать с поверхностями чёрного цвета, а также с хромированными и зеркальными поверхностями.

Особое внимание компания уделила поиску и отбору локальных поставщиков. Приоритет отдавался производителям, использующим аналогичное высокоточное измерительное оборудование. Это позволит специалистам лаборатории синхронизировать процесс измерений с поставщиками и отслеживать качество компонентов  на разных этапах производства в реальном времени.

Концерн GRUNDFOS объявил о планах по усилению своего присутствия в России в сентябре 2019 года. В рамках проекта локализации компания планирует, в том числе, расширить линейку насосного оборудования, выпускаемого на российском заводе «Грундфос Истра», а также увеличить долю используемых отечественных компонентов. Так, в России будет расширен модельный ряд выпускаемых установок пожаротушения и станций повышения давления серии HYDRO, а также насосов для водоотведения. Кроме того, на российском заводе будут производиться энергоэффективные электродвигатели класса IE3/IE4 малых и средних типоразмеров мощностью 0,75 – 22 кВт под собственным брендом GRUNDFOS. Общий объём финансовых вложений составит 35 млн евро, период инвестирования – пять лет, срок окупаемости – 10 лет.

[i] Курс рубля рассчитан по состоянию на конец февраля 2020 года.

Парапетные воронки, и для чего они нужны

Автор: · Ваш отзыв 

С. М. Якушин, генеральный директор ООО «ХЛ-РУС», технический представитель фирмы HL Hutterer & Lechner GmbH

Л. А. Сугробов, технический представитель фирмы HL Hutterer & Lechner GmbH

В ноябре 2019 года фирма HL Hutterer & Lechner GmbH (Австрия) начала производство парапетных воронок. Теперь их можно приобрести и в России.

В тех случаях, когда требуется отвести дождевые и талые воды с плоской кровли небольшой площади, применение кровельных воронок для внутренних водостоков может быть нерациональным и непрактичным решением. В этих случаях можно применять так называемые парапетные воронки с горизонтальным выпуском для отведения дождевых вод в наружный водосток. Чаще всего они используются для балконов, террас и лоджий и т. п. Также парапетные воронки применяют для аварийного водоотведения в дополнение к основной системе водостока.

Идя навстречу многочисленным пожеланиям клиентов, фирма HL приступила к выпуску парапетных воронок серии HL68.

Применение парапетных воронок дает следующие преимущества:

— не нарушается теплоизоляция, отсутствуют мостики холода;

— отсутствует шум внутри здания (водосточные трубы находятся снаружи здания);

— экономится пространство (отсутствует отводящая труба внутри здания);

— отсутствуют отверстия в перекрытии, тем самым не ослабляется конструкция перекрытия;

— нет необходимости делать углубление в кровельном пироге под корпус воронки, не нужно размещать отводящую трубу в пироге кровли;

— не нужно делать сложную разуклонку к воронке, а можно сделать более простую разуклонку в одну сторону — к парапету.

Однако следует принимать во внимание следующие особенности парапетных воронок:

— пропускная способность парапетных воронок ниже, чем у кровельных воронок для плоских кровель. Например, кровельная воронка HL62Н/1 с вертикальным выпуском DN110 имеет пропускную способность 10,7 л/с, кровельная воронка HL64Н с горизонтальным выпуском DN110 пропускает 6,0 л/с, тогда как парапетная воронка HL68H.0/110 пропускает 0,8* л/с. Дело в том, что пропускная способность воронок определяется в соответствии с DIN при определенной толщине слоя воды над гидроизоляцией (в данном случае для воронок с диаметром выпуска 110 мм толщина водяного слоя над гидроизоляцией составляет 35 мм). У воронок для плоских кровель этот слой воды находится выше корпуса воронки, создается гидростатический подпор на входе воды в воронку. У парапетных воронок такого подпора воды нет и пропускная способность определяется формой и размерами приемного отверстия парапетной воронки;

— наружный водосток, как правило, требует обогрева. При этом греть нужно весь трубопровод — не только вертикальную водосточную трубу, но и горизонтальную его часть (парапетную воронку). Для внутреннего водостока с кровельными воронками для плоских кровель обогрева требует только сама воронка и те участки труб, которые проложены в необогреваемых помещениях;

— монтаж парапетных воронок сложнее, чем монтаж водосточных воронок на плоской кровле. Требуется обеспечить герметичность соединения корпуса воронки с гидроизоляцией на двух поверхностях (вертикальной и горизонтальной);

— уклон кровли делается к парапету. Во время осадков вода находится у вертикальных примыканий гидроизоляции к парапету. Возможно образование сырости и плесени у парапетов на теневой стороне кровли.

* Пропускная способность парапетных воронок для различной высоты водяного слоя над кровлей приведена на сайте: www.hlrus.com в разделе: Парапетные воронки.

Парапетная воронка

Парапетная воронка

Парапетная воронка на традиционной кровле

Парапетная воронка на традиционной кровле

Парапетные воронки серии HL68 состоят из корпуса и отводящей трубы. Для защиты от листьев, хвои и другого мусора воронка должна быть укомплектована листвоуловителем. Чаще всего парапетные воронки используются для основной системы водоотведения, в этом случае для комплектации воронок следует заказывать листвоуловитель HL068.1E. В случае если парапетные воронки применяются для аварийного водостока, следует заказывать листвоуловитель HL068.1Safe для создания слоя воды не менее 35 мм. Вместо листвоуловителя может устанавливаться дренажный либо водоприемный элемент, воронки можно комбинировать с другими комплектующими производства HL, что позволяет встраивать их во все виды плоских кровель.

Корпуса парапетных воронок выпускаются в трех исполнениях: из ПВХ для соединения с ПВХ гидроизоляционными мембранами (серия HL68P); из ПП для соединения с ТПО (ПП) гидроизоляционными мембранами (серия HL68F); комбинированный, с фартуком из полимербитумного материала для соединения с гидроизоляционными материалами на основе битума (серия HL68H). Корпуса воронок с фартуком из полимербитумного материала (серия HL68H) оснащены встроенной вставкой из нержавеющей стали, которая служит для защиты корпуса воронки при нагреве горелкой с открытым пламенем, корпус из эластомера обладает достаточной гибкостью для облегчения монтажа воронки. Нужный тип корпуса (с фартуком из полимербитумного материала, ПВХ или ПП фланцем) выбирается в зависимости от материала гидроизоляции кровли.

Применение кровельной воронки HL64 с парапетной воронкой HL68

Применение кровельной воронки HL64 с парапетной воронкой HL68

Отводящая труба с помощью двухстороннего многоязычкового уплотнения герметично соединяется с корпусом воронки и надежно фиксируется с помощью хомута из нержавеющей стали. Отводящие трубы производятся из полипропилена (ПП) со специальными добавками, которые делают их устойчивыми к ультрафиолетовому излучению. Существуют три размера отводящих труб — диаметром 50, 75 и 110 мм. Можно заказывать воронку как в сборе (корпус + отводящая труба с хомутом), так и по частям (отдельно корпус, отдельно отводящая труба с хомутом), которые соединяются между собой при монтаже. Независимо от диаметра все отводящие трубы (после соединения с корпусом парапетной воронки) имеют уклон 4 ± 0,5%.

Если нужно отводить воду с гидроизоляции, расположенной в середине кровельного пирога, например, в инверсионных кровлях или эксплуатируемых кровлях, если плитка уложена на слой гравия или опоры, то вместо листвоуловителя применяют дренажный элемент HL163 (или дренажный элемент HL163Safe для аварийного водостока). Для утепленных кровель вместо дренажного элемента следует использовать водоприемный элемент HL164. Дренажные элементы HL163 и HL164 могут использоваться с надставными элементами HL37N, HL3000, HL85N(H) с гидроизоляционными комплектами серии HL83, удлинителем HL340N и дренажным кольцом HL180. С помощью этих элементов возможно осуществить отведение воды со всех уровней кровельного пирога.

Несколько выступов в нижней части листвоуловителей и дренажных элементов сделаны большей длины, чем остальные, — для компенсации высоты листвоуловителя (или дренажного элемента) при разной толщине гидроизоляционных материалов. При необходимости выступы могут быть подрезаны по месту при монтаже.

Что делать, если требуется отвести воду через парапет, но по каким-то причинам нет возможности использовать воронки для плоских кровель, при этом требуется сохранить высокую пропускную способность и расположить ендову дальше от парапета? Существует компромиссное решение, которое позволит максимально использовать преимущества как парапетных воронок, так и воронок для плоских кровель. В этом случае в комбинации с трапом для балконов и террас (например, HL5100T) или кровельной воронкой с горизонтальным выпуском (серия HL64) парапетные воронки могут быть использованы для того, чтобы герметично провести трубу DN75 через парапет. Парапетная воронка ставится на уровень пароизоляции, выпускной патрубок трапа или кровельной воронки соединяется с корпусом парапетной воронки с помощью горизонтальной трубы, проложенной с уклоном в пироге кровли, через резиновое уплотнительное кольцо HL0114D.

Таким образом, парапетные воронки могут успешно применяться для отведения осадков с кровель зданий как совместно с воронками для плоских кровель, так и взамен них. Наиболее оправданно применение парапетных воронок для кровель небольшой площади.

В I полугодии 2020 года фирма HL планирует разработать чертежи семейства моделей парапетных воронок в формате Revit. Познакомиться с воронками «вживую» можно на выставке «Акватерм» в Москве, которая пройдет с 11 по 14 февраля 2020 года, на стенде фирмы HL, номер стенда С1077, зал 15. Ждем вас!

Технические специалисты компании ООО «ХЛ-РУС» могут выполнить для вас чертеж узла водоотведения для конкретного кровельного пирога. Вы предоставляете информацию о кровельном пироге и требования к воронке или трапу (вертикальный или горизонтальный выпуск, пропускная способность, нагрузка, требуемый предел огнестойкости перекрытия, материал отводящих труб) — и получаете чертеж узла водоотведения в АвтоКАДе или формате .pdf.

При наличии вопросов по оборудованию HL обращайтесь к дилерам или техническим представителям компании. Чертежи, фотографии и описание парапетных воронок размещены на сайте: www.hlrus.com.

Существует очень много технических решений по применению парапетных воронок, о них мы расскажем в следующей статье. Ждите продолжение.

ООО  «Вирбель»

105187, Москва, ул. Вольная, д. 39

www.hlrus.com

www.interma.ru

Скачать PDF версию статьи «Парапетные воронки, и для чего они нужны»

Изменение энергозатрат насосов в зависимости от значений фактического внутреннего диаметра трубопроводов из напорных полиэтиленовых труб

Автор: · Ваш отзыв 

О. А. Продоус, генеральный директор ООО «ИНКО-инжиниринг»

Л. Д. Терехов, заместитель генерального директора ООО «ИНКО-инжиниринг»

Дано сравнение гидравлического потенциала трубопроводов из разных полимерных материалов, и показано влияние значений гидравлических характеристик труб на выбор характеристик насосов для напорных трубопроводов. На примере показано снижение энергозатрат насоса на 9,42% при уменьшении потерь напора по длине на 3,49%. Предложено при проектировании трубопроводов из полимерных материалов при выборе характеристик насосов учитывать гидравлический потенциал трубопроводов.

Ключевые слова: гидравлический потенциал, трубы из полимерных материалов, потери напора, характеристики насоса.

Под гидравлическим потенциалом трубопровода любого назначения следует понимать оценочный эксплуатационный критерий, характеризуемый совокупностью значений расхода q, м3/с, при заданном давлении PN, МПа, средней скорости потока жидкости V, м/с, и потерь напора на трение по длине труб i, м/м, конкретного диаметра и вида материала труб [1].

Для подбора насосных агрегатов для конкретного трубопровода необходимо задать рабочую точку — q, заданный расход в м3/с и H — высоту подъема воды в максимально удаленную точку, м, то есть учесть высотную конфигурацию трубопровода. Однако для трубопроводов из полимерных и металлополимерных материалов (полиэтилен, поливинилхлорид, стеклопластик, ВЧШГ с полиуретановым покрытием внутренней и наружной поверхности, стальные электросварные трубы с полимерным покрытием внутренней и наружной поверхности) необходимо также учитывать то обстоятельство, что в них фактические потери напора на сопротивление по длине iф зависят от шероховатости внутренних стенок труб, влияющей на величину фактически транспортируемого расхода qф [2, 3, 4].

Гидравлический расчет трубопроводов из шести видов труб, выпускаемых из полимерных материалов, выполнен согласно требованиям действующего норматива [5]. Результаты гидравлического расчета труб без учета величины технологических допусков по стандартам на эти трубы сведены в табл. 1.

Для сравнения в табл. 2 приведен гидравлический потенциал трубопроводов с фактическим внутренним диаметром труб  с учетом величин технологических допусков.

Таблица 1

Материалтруб Диаметр труб Толщина стенки без допусков e, мм Гидравлический потенциал труб
номинальный наружный, мм  номинальныйвнутренний, мм qн, м3 Vн,м/с λ* 1000 i н,мм/м
ПНД поГОСТ 185992001 630,0 552,2 37,4 0,300 1,24 0,0150 2,128
ПВХ поГОСТ 52134-2013 630,0 591,4 19,3 0,300 1,09 0,0146 1,495
ПВХ-О 500 по ГОСТ 56927-2016 630,0 599,4 15,3 0,300 1,09 0,0147 1,405
Стеклопластик поГОСТ 32415-2013 630,0 608,9 10,71 0,300 1,18 0,0148 1,314
электросварные«Амеркот-391» по ГОСТ 20295-85 630,0 622,0 4,0 0,300 1,01 0,0146 1,172
ВЧШГ ПУпо EN 545-2010 635,0 625,4 4,8 0,300 0,99 0,0147 1,151

 * Расчет при температуре воды + 10 ՞С. υ = 0,00000131 м2/с.

Таблица 2

Материалтруб Диаметр труб Толщина стенкиe, мм Допуск на толщину стенки по стандарту Δ e, мм Шерохо-ватостьRa, мкм Гидравлический потенциал труб
номинальный наружный с учетом допуска, мм фактический внутренний, мм qф , м3 Vф,м/с λ* 1000 iф ,мм/м
ПНД PE 100 поГОСТ 18599-2001 635,70 550,1 37,4 +5,4 0,410 0,300 1,26 0,0150 2,205
ПВХ поГОСТ 52134-2003 632,20 589,2 19,3 + 2,2 0,350 0,299 1,10 0,0146 1,529
ПВХ-О 500 по ГОСТ 56927-2016 631,75 597,7 15,3 + 1,75 0,350 0,300 1,07 0,0147 1,435
стеклопластик поГОСТ 54560-2015 617,0 607,8 10,71 + 1,5 0,370 0,300 1,03 0,0148 1,317
стальные электросварные с покрытием«Амеркот-391» по ГОСТ 20295-85 633,0 619,0 4,0 + 3,0 0,298 0,301 1,00 0,0146 1,202
ВЧШГ с внутренним полиуретановым покрытиемпо EN 545-2010 635,0 621,6 4,8 + 1,9 0,304 0,300 0,99 0,0147 1,181

* Коэффициент гидравлического сопротивления трения по длине труб, рассчитанный по нормативу [5] при температуре воды t =10 ՞C (υ = 0,00000131 м2/с).

С учетом значений технологических допусков по стандарту фактический внутренний диаметр труб 12 определяется по формуле [1]:

13 м (1)

14, м,

где:

dн — номинальный наружный диаметр труб, м;

Δd — технологический допуск на номинальный наружный диаметр по стандарту, м;

e — толщина стенки трубы по стандарту, м;

Δe­ — технологический допуск на толщину стенки по стандарту, м.

Покажем это на примере. По трубопроводу длиной 1050 п. м транспортируется в наивысшую точку трассы (емкость на отметке 75 м) заданный расход q = 0,300 м3/с. Требуется подобрать характеристики насосного агрегата с минимальными энергозатратами для трубопровода при двух материалах труб из ПНД с учетом и без учета технологических допусков.

Сравнение значений номинальных внутренних диаметров труб 15 (без допусков, табл. 1) и значений фактических внутренних диаметров 12 (с учетом допусков, табл. 2) труб из разных полимерных материалов показывает расхождение этих значений. В табл. 3 приведены результаты сравнения этих значений для труб одного и того же диаметра из разных полимеров.

Таблица 3

Значения внутренних диаметров Материал внутренней поверхности труб
ПНД ПВХ ПВХ-О 500 СП «Амеркот-391» ВЧШГПУ
12, м 0,5501 0,5892 0,5977 0,6078 0,6190 0,6216
15, м 0,5522 0,5914 0,5994 0,6089 0,6220 0,6254
Процент расхождения значений % 0,38 0,37 0,28 0,18 0,48 0,61

 

Из табл. 3 следует, что процентное расхождение значений 15

и

12

колеблется для труб одного и того же диаметра в диапазоне значений от 0,18 до 0,61%. Такое колебание значений диаметров, естественно, вызовет и колебание значений потерь напора по длине (табл. 1, 2), а также изменение энергозатрат насоса, транспортирующего заданный расход.

Анализ результатов гидравлического расчета удельных потерь напора 1000 iнтруб без учета допусков отличается от результатов гидравлического расчета труб с учетом допусков 1000 iф.

Например, сравнение значений 1000 i (табл. 1, 2, 3)для труб из ПНД показывает, что

16

мм/м < 17

мм/м меньше на 3,49%, или в 1,04 раза, а внутренний диаметр без учета допусков для сравниваемых труб отличается в большую сторону

18 м

19 м на 0,38% за счет влияния суммарных значений величин технологических допусков по стандарту.

Даже за счет небольшого расхождения величин сравниваемых диаметров энергозатраты насоса для заданных условий будут отличаться.

Решение задачи

Для подбора характеристик насосного агрегата для условий поставленной задачи построим график зависимости q = f(H), м3/с, для двух труб одного и того же диаметра 630 мм из ПНД PE100 по ГОСТ 18599-2001 без учета и с учетом технологических допусков по стандарту. Зададим диапазон расходов q = 0,1 ÷ 0,5 м3/с, для которого подсчитаем потери напора по длине по формуле [6]:

20 , м, (2)

 

где:

Нг — геометрическая высота подъема воды, м;

1,1 — коэффициент, учитывающий влияние местных сопротивлений на величину фактических потерь напора;

λф(н) — фактический (номинальный) коэффициент гидравлического сопротивления, рассчитанный с учетом влияния (без влияния) технологических допусков;

q — заданный расход, м3/с;

l — длина трубопровода, м;

21— фактический (номинальный) внутренний диаметр труб с учетом (без учета) влияния технологических допусков на толщину стенки e и номинальный наружный диаметр dн, м.

Результаты расчета Нн для труб из ПНД без учета допусков представлены в табл. 4, а в табл. 5 — результаты расчета Нф с учетом допусков по стандарту.

Характеристики труб из ПНД без допусков Таблица 4.

Заданный расходq, м3 Расчетный расходq2, м3 Нн = 75 + 233,11 q2, м
0,1 0,01 77,33
0,2 0,04 84,32
0,3 0,09 95,98
0,4 0,16 112,30
0,5 0,25 133,28

 

 Характеристики труб из ПНД с допусками Таблица 5.

Заданный расходq, м3 Расчетный расходq2, м3 Нф = 75 + 343,95 q2, м
0,1 0,01 78,44
0,2 0,04 88,76
0,3 0,09 105,96
0,4 0,16 130,03
0,5 0,25 160,99

 

            Анализ значений величин Н в табл. 4–5 показывает, что наибольший процент расхождения значений потерь напора для труб из ПНД при заданном расходе q = 0,300 м3/с составляет:

22 или 9,42 %.

На основе анализа значений потерь напора Н для сравниваемых труб из ПНД построены графики зависимости q = f(H), приведенные на рис. 1, для насосного агрегата «Грундфос» LS 350-250-630В.

Рис. 1. График зависимости q = f(H) для труб из ПНД

Рис. 1. График зависимости q = f(H) для труб из ПНД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравним энергозатраты выбранного насоса при его установке на трубопроводе из ПНД-труб без учета и с учетом технологических допусков. Расчетная формула имеет вид [6]:

23, кВт, (3)

 

где: η — КПД насосного агрегата. Для практических расчетов принимают η = 0,7;

24 кВт;

 

25 кВт.

 

Экономия энергозатрат насоса «Грундфос» LS 350-300-580Д при его установке на трубопроводе из труб ПНД без учета допусков будут меньше на

445,49 кВт – 403,53 кВт = 41,96 кВт, или на 9,42%, или в 1,10 раза.

Таким образом, при выборе характеристик насосных агрегатов для напорных трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения из полимерных материалов необходимо всегда учитывать значения гидравлических характеристик труб, которые зависят от следующих показателей:

— шероховатости внутренних стенок труб;

— значений величин технологических допусков на толщину стенок труб e и их номинальный наружный диаметр

26

— величина фактического внутреннего диаметра 12

труб зависит от допусков, влияющих на фактические потери напора по длине и, как следствие, на энергозатраты насосных агрегатов, транспортирующих воду на расстояние.

Из графиков на рис. 1 видно, что для условий данной задачи при прочих равных условиях сравнения в зависимости от изменения характеристик гидравлического потенциала трубопровода (12

, Vф, iф) изменяются энергозатраты насосного агрегата, Nдв. При расходе q = 0,300 м3/с расхождение в энергозатратах насоса составляет 9,42%.

            На основе анализа представленных данных для конкретного примера следует, что при гидравлическом расчете полиэтиленовых труб по ГОСТ 18599-2001 приоритетно использовать значение номинального внутреннего диаметра

15

(без технологических допусков), обеспечивающее меньшие потери напора по длине iн в сравнении со значениями потерь напора iф при использовании фактического внутреннего диаметра

12

(с учетом технологических допусков).

Однако гидравлический расчет с использованием значений номинального внутреннего диаметра труб

15

является заниженным, не соответствующим реальным характеристикам трубопровода и насоса.

Поэтому при проектировании и выборе характеристик насосного оборудования следует всегда использовать реальное значение фактического внутреннего диаметра труб

12

, обеспечивающее точность выбора характеристик насосного агрегата с учетом влияния технологических допусков на толщину стенок труб и их номинальный наружный диаметр.

Литература

  1. Продоус О. А. Таблицы для гидравлического расчета труб напорных из полиэтилена. Справочное пособие. Издание 3-е — дополненное. СПб.: ООО «Свое издательство», 2017. — 240 с. ил.
  2. Продоус О. А., Терехов Л. Д. Сравнительная оценка величин потерь напора для обоснования выбора материала труб из разных полимерных материалов. Журнал «Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение», 2018/9 (129). — С. 38–42.
  3. Продоус О. А. Об энергопотреблении насосов в трубопроводах из полимерных материалов.  Журнал «Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение», 2017/12 (120). — С. 36–38.
  4. Продоус О. А., Терехов Л. Д. Пропускная способность напорных трубопроводов из полимерных материалов. Журнал «Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение», 2019/5 (137). — С. 52–56.
  5. СП 40-102-2000 Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2001. http://docs.cntd.ru/document/1200007490
  6. Лезнов Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. М.: Энергоатомиздат. 2006. — 360 с. ил.

 

Скачать PDF версию Статьи «Изменение энергозатрат насосов в зависимости от значений фактического внутреннего диаметра трубопроводов из напорных полиэтиленовых труб»

Сообщаем об изменении графика проведения отраслевых мероприятий в Санкт-Петербурге

Автор: · Ваш отзыв 

Журнал «Инженерные системы» — информационный партнер крупнейших отраслевых мероприятий, информирует своих читателей об отмене и переносе ближайших из них.

В соответствии с исполнением требований постановления Правительства Санкт-Петербурга № 121от 13 марта 2020 года «О мерах по противодействию распространению в Санкт-Петербурге коронавирусной инфекции (COVID-19)» перенесены:

  • с 21-22 марта на 30-31 мая 2020 года — выставка «Строим дом» (http://exposfera.spb.ru/);
  • с 19-20 марта на 3-4 декабря 2020 года — Международная Конференция «Применение в дорожной отрасли вторичных ресурсов в условиях нового природоохранного законодательства. Проблемы и решения» (https://www.asdor-np.ru/meropriyatiya/konferentsii.html);
  • с 27-29 марта на 22-24 мая 2020 года — Ярмарка недвижимости (https://www.y-expo.ru/).
  • с 14-16 апреля на 2-4 сентября 2020 года — выставка «ИнтерСтройЭкспо» (https://www.interstroyexpo.com/ru-RU/)

На неопределенный срок перенесены выставки:

В апреле отменены:

  • с 14-16 апреля 2020 года выставки Engineerica 2020 (https://www.engineerica.ru/ru-RU/);
  • 16 апреля 2020 года XXII практическая конференция «Развитие строительного комплекса Санкт-Петербурга и Ленинградской области» (http://www.stroysoyuz.ru/news/12407/)
  • с 27-29 апреля 2020 года форума «РМЭФ-2020» (https://energyforum.ru/).

Следите за новостями на сайтах мероприятий.