На современном строительном рынке, как и во многих других сферах, существует много лазеек, которыми пользуются недобросовестные производители. Вот, например, одна из них. С одной стороны, контролирующие органы ужесточают требования к строительным материалам, к инженерному оборудованию. Это правильно, уровень должен расти. Но, с другой стороны, существует возможность приобрести практически любой сертификат, что значительно снижает гарантию и показатели качества. Как результат — на рынке появляется продукция, сертификат на которую содержит заведомо не соответствующие действительности параметры. И если такой сертификат читает специалист, то многие моменты сразу бросаются в глаза.
Как же бороться с данной проблемой? Конечно, с помощью нормативов.
В последнее время благодаря совместным усилиям специалистов компании «Керапласт» и ВНИИПО МЧС в нормативной базе, регулирующей производство и использование зенитных фонарей и дымовых люков, систем дымоудаления с естественным побуждением тяги, стали появляться положительные изменения. В частности, ГОСТ Р 53301-2013 «Клапаны противопожарные вентиляционных систем. Метод испытаний на огнестойкость» претерпел ряд изменений, упорядочив требования к дымовым люкам: был определен угол открывания и время открывания створки дымового люка, появились упоминания об эффективной площади люка, зависящей от его аэродинамики.
Возможно, в будущем будет внесено требование о необходимости проверять коэффициент истечения дыма для разных моделей люков в лаборатории (аэродинамические испытания), а не принимать в расчет выдуманные производителями цифры.
Завод Schlumberger (г. Липецк)
К слову, такие испытания в рамках европейской сертификации проводятся уже давно. Интересно будет сравнить результаты с российскими методиками.
И если теперь, после пяти лет кропотливой работы над нормативом, с дымовыми люками в большей степени все понятно, то с автоматикой управления, входящей в систему естественного дымоудаления, пока ясно далеко не все. Новый ГОСТ Р 53325-2012 р.7 определяет, какими должны быть щиты управления (ППУ пульты пожарные управления) и кнопки аварийного запуска. Раньше можно было предлагать российскому клиенту щиты управления такие же, как и на европейском рынке. Однако новые требования российского ГОСТа обязывают оборудовать щит панелью управления с кнопками, звуковыми и световыми индикаторами и другими функциями, которых нет в еврощитах.
Завод Schlumberger (г. Липецк)
Прохождение новых испытаний ППУ в России и попутное переоборудование производства под требования отечественного ГОСТа — нелегкая задача, с которой может справиться не каждый производитель. И здесь снова проявляется та самая лазейка с липовым сертификатом, о которой говорилось в начале статьи. Нечестный сертификат дает возможность продолжать поставлять на российский рынок оборудование без необходимых доработок.
Российский клиент в большинстве случаев смотрит только на итоговую стоимость и хочет купить дешевле, а собственник здания не всегда обратит внимание на разницу данных в сертификате и по факту. Только лет через пять приходит понимание того, что ты потратил большую сумму на ремонт и обслуживание дешевого оборудования, чем если бы купил качественный продукт.
Но есть и осведомленные клиенты, которые хотят получить качественное оборудование от честного производителя, такого, как, например, компания «Керапласт», работающего на противоречивом рынке дымовых люков и автоматики систем дымоудаления уже 15 лет.
Компания «Керапласт» давно занимается изготовлением дымовых люков — завод KERAGROUP OY работает уже более 40 лет, является членом европейской рабочей группы, занимающейся разработкой EN 12101 норматива по дымоудалению (в состав группы входят специалисты из пожарных надзорных органов, эксперты в области дымоудаления и ряд ведущих производителей данных систем). Подобная рабочая группа создана и в России, а компания «Керапласт» является ее председателем. Работа группы нацелена на усовершенствование требований к системам дымоудаления и внесение изменений в нормативную базу по данной теме.
Статья подготовлена пресс-службой компании Danfoss
При проектировании современных систем отопления все большее распространение получают схемы с горизонтальной разводкой трубопроводов. Решения с поэтажными узлами обеспечивают возможность максимального энергосбережения и учета индивидуальных потребностей в теплоснабжении.
Преимущества решения
Основное преимущество поэтажного регулирования — подача точного количества тепловой энергии в квартиры и индивидуальный учет теплопотребления. Решение исключает влияние гравитационной составляющей давления на расход у потребителя, что обеспечивает отсутствие сезонных колебаний расхода.
Трубопроводы прокладываются скрыто, что увеличивает полезную площадь помещения. Упрощаются ремонтные работы на стояках, замена отопительных приборов происходит без отключения отопления соседей.
Одним из основных элементов горизонтальной системы отопления является этажный распределительный узел. В его состав, как правило, входят коллектор (1), автоматический балансировочный клапан на вводе (2), квартирная балансировочная арматура (3), приборы учета (4), запорные элементы.
Коллектор
Коллектор выполняет функции распределения расхода по квартирам и отделения воздуха, растворенного в теплоносителе. При этом качественное отделение происходит при скоростях менее 0,1 м/с в месте сбора воздуха.
Сделаем примерный расчет для 4 квартир на этаже, каждая из которых по 60 кв. м. При отопительной нагрузке 70 Вт/м2 и графике системы отопления 80\\60 °C минимально необходимый диаметр коллектора будет составлять 50 мм:
Q = 60*70*4 = 16,8 кВт.
G = 16.8*0,86/20 = 0,72 м3/ч.
D = 18,8*√(0.72/0.1) = 50 мм.
Из распределителей широкое распространение получили изделия из латуни, углеродистой или нержавеющей стали. Достоинство латуни — стойкость к коррозии. Однако данное решение не лишено минусов. Большинство производителей выпускают коллекторы Ду20, Ду25, Ду32. При скорости теплоносителя не выше 0,1 м/с оборудование удовлетворяет потребностям поквартирных систем отопления, но недостаточно для подключения нескольких потребителей. Образцы из латуни Ду50 имеют ограничения по длине и количеству выпусков. Поэтому в поэтажных системах отопления собирают по 2–3–4 коллектора в линию, что снижает надежность конструкции.
Изделия из нержавеющей стали представлены большими типоразмерами. Чаще всего это тянутые коллекторы, имеющие тонкие стенки патрубков с неизвестным количеством витков резьбы на отводах. Оптимальным же вариантом является распределитель с нормированными формой и размерами сварных швов, произведенный на качественном оборудовании для обеспечения полного провара соединений и минимальной зоны термического влияния.
Данным критериям удовлетворяет использование коллектора из углеродистой стали с диаметром не менее 50 мм и патрубками, приваренными в защитной атмосфере. В отличие от аналогичных устройств из нержавеющей стали такой вариант значительно дешевле.
Балансировочная арматура
Основная функция балансировочной арматуры — обеспечение требуемого расхода на квартиру и работы терморегуляторов.
От выбора автоматического клапана зависит работа всей системы. Регулятор с низкой точностью или завышенным диапазоном настройки перепада давлений не защищает от перерасхода или недостатка тепла, также есть вероятность возникновения шума на радиаторных клапанах в переходный период. Поэтому рекомендуется оборудование с диапазоном настройки не выше 25 кПа и наименьшим отклонением поддерживаемого перепада при малых расходах или большом перепаде давлений на самом балансировочном клапане.
Установка ручных балансировочных клапанов на каждом отводе коллектора позволяет обслуживающей организации устранить влияние одного жильца на другие квартиры, например, при замене отопительных приборов. Каждое устройство должно иметь измерительные ниппели и шкалу настройки, чтобы управляющая компания могла идентифицировать и устранить возникший недорасход у других жильцов.
Учет тепла
Действующие нормы регламентируют свободный доступ к средствам учета тепла, но не место его установки или тип. Для владельца квартиры важным является точное фиксирование потребления. Для управляющей компании необходимо использование отказоустойчивых приборов, учитывающих возможный слив теплоносителя. Поэтому лучшим выбором является установка прибора учета на подающем трубопроводе с отсутствием подвижных частей и обладающего широким динамическим диапазоном и межповерочным интервалом.
Готовое решение
Обеспечить простой и в то же время оптимальный выбор позволяет применение готового решения. В частности, широкий модельный ряд узлов регулирования для горизонтальных систем TDU.3 выпускает компания «Данфосс».
В TDU.3 применен стальной коллектор диаметром 50 мм, изготовленный в защитной атмосфере. Высокоточный клапан ASV-PV 4G с диапазоном 5–25 кПа гарантирует минимальные отклонения поддерживаемого перепада давлений во всем диапазоне работы (согласно исследованию BSRIA). Увязку квартир обеспечивают клапаны USV-I или MSV-B.
Heatmeter SonoSafe/SonoSelect
На отводах от подающего коллектора установлены ультразвуковые теплосчетчики Sonosafe 10 или Sonoselect 10. Приборы имеют диапазон измерений 1:100 и межповерочный интервал 6 лет.
Независимые кронштейны обеспечивают необходимую гибкость при монтаже TDU.3 в стесненных условиях. Производитель дает гарантию на весь узел в сборе.
С 1960 года на рынке трубопроводной и регулирующей арматуры
ОАО «Теплоконтроль» — крупнейший российский производитель приборов контроля и регулирования технологических процессов, средств автоматизации, приборов теплоснабжения и нестандартного оборудования.
Производственные мощности предприятия располагают современным оборудованием, высококвалифицированными кадрами и включают: литейное производство (в том числе литье по газифицированным моделям), заготовительно-штамповочное производство, механообрабатывающее и инструментальное производства, гальванический, покрасочный и сборочный участки.
Продукция, выпускаемая заводом, хорошо зарекомендовала себя благодаря высоким эксплуатационным показателям и надежности на предприятиях тепловой и атомной энергетики, химии и металлургии, нефтегазового комплекса и машиностроении, в производстве строительных материалов и пищевой промышленности, судостроении и коммунальном хозяйстве как в России, так и в странах ближнего зарубежья, Юго-Восточной Азии, Восточной Европы, на Ближнем Востоке.
Вся реализуемая продукция разработана и изготовлена в соответствии с ГОСТ и ТУ и имеет все необходимые разрешения и сертификаты. Ассортимент продукции нашей компании постоянно расширяется, и в настоящее время выпускается более 100 наименований основных видов продукции:
— регуляторы температуры РТ-ДО; РТ-ТС; РТЦГВ;
— регуляторы расхода и давления прямого действия РР и РД; РДПД; РПДПД;
— клапаны регулирующие с электрическим приводом КР-1; КР-1-ТР;
— регуляторы температуры и давления электронные КР-1Т; КР-1Д;
— регулятор расхода тепловой энергии РРТЭ;
— термодатчики ТД-М;
— термометры манометрические ТКП-160СГ-МЗ; ТГП-100ЭК; ТКП-100ЭК;
— гидравлические индикаторы веса ГИВ6-М2; ГИВ-1Э.
В основе регулирующих клапанов и регуляторов давления применена клеточная конструкция, разгруженная по давлению. Данная конструкция позволяет применять маломощные электроприводы. Замена традиционного сальника разделительным сильфоном полностью устраняет проблему протечки регулируемой среды через сальниковый узел в течение всего срока эксплуатации, что значительно сокращает расходы на обслуживание регулирующего оборудования.
В качестве исполнительного механизма в регулирующих клапанах нами применяются электроприводы фирмы Sauter (Швейцария).
Хорошая ремонтопригодность, надежность и простота в обслуживании — вот те основные требования, предъявляемые к разрабатываемой и выпускаемой нашим предприятием продукции.
С 2003 года на предприятии внедрена система менеджмента качества, соответствующая требованиям международного стандарта ISO 9001:2008, в отношении проектирования, производства, продажи и сервисного обслуживания приборов для контроля и регулирования технологических процессов, что подтверждено выданным сертификатом соответствия
№ 15.0984.026.
На сайте компании вы можете самостоятельно подобрать оборудование по каталогу, руководствуясь имеющимися параметрами и требованиями к оборудованию, условиям предстоящей эксплуатации. Для удобства потребителей также можно обратиться в онлайн-режиме к техническим специалистам и менеджерам, которые помогут в выборе оборудования, оформлении заявки и проконсультируют с условиями поставки оборудования.
ОАО «Теплоконтроль» 215500, г. Сафоново, Смоленская область, ул. Ленинградская, д. 18 Тел.: +7 (48142) 2-84-15, 2-84-11 info@tcontrol.ru, market@tcontrol.ru www.tcontrol.ru
Мультизональные системы кондиционирования (VRF) LG Multi V относятся к одним из самых энергоэффективных в своем классе. Они хорошо подходят для зданий различного назначения, позволяя точно поддерживать микроклимат в различных зонах, что способствует получению необходимых баллов при проведении сертификации в соответствии с требованиями LEED®.
LEED (Руководство по энергоэффективному и экологическому проектированию) — международно признанная система сертификации «зеленых» зданий, проводимая независимыми организациями, которая подтверждает, что здание спроектировано и построено с использованием технологий, направленных на сокращение потребления энергии, эффективности использования водных ресурсов, сокращения выбросов CO2 , улучшения качества окружающей среды в помещениях и управления ресурсами.
Разработанный Советом по экологическому строительству США (USGBC), стандарт LEED предоставляет владельцам зданий и обслуживающим компаниям общие параметры для определения и реализации решений по строительству, эксплуатации и обслуживанию «зеленого» здания.
Оценка проекта строительства при проведении сертификации по стандартам LEED осуществляется по специальной системе баллов, разделенной на пять основных категорий: Объекты устойчивого развития, Оптимизация водопотребления, Энергия и атмосфера, Материалы и ресурсная база, Качество среды в помещениях. Здания получают баллы в зависимости от того, насколько соблюдаются стратегии устойчивого развития. Чем больше баллов, тем выше уровень сертификации, полученный от организации, проводившей проверку, — Certified, Silver, Gold или Platinum.
Ниже перечислены основные преимущества систем Multi V 5, которые помогают набрать необходимые баллы стандарта LEED.
Энергоэффективность
Инверторный компрессор нового поколения повышает эффективность работы систем Multi V 5 при частичной загрузке в любом режиме, что позволяет точно поддерживать необходимые параметры в каждой отдельной зоне и быстро достигать необходимую температуру. Кроме того, снижается потребление электроэнергии, т.к. система работает на уровнях, необходимых для поддержания постоянных комфортных условий в помещениях.
Низкий вес наружных блоков
По сравнению с предыдущим поколением средний вес наружных блоков Multi V 5 уменьшен на 15%, что обеспечивает их более простую и недорогую транспортировку. При проведении реконструкции здания наружные блоки могут быть установлены на существующие строительные конструкции без увеличения нагрузки на них.
Работа с низким уровнем шума
Уровень шума наружных блоков систем Multi V 5 значительно снижен по сравнению с предыдущим поколением благодаря тому, что скорость вращения инверторного компрессора нового поколения плавно регулируется в широком диапазоне. Кроме того, Multi V 5 может работать в режиме с низким уровнем шума независимо от времени суток, в отличие от Multi V IV, где подобный режим был доступен только в ночной период.
Гибкость при проектировании и установке
В модельном ряду систем Multi V 5 стал доступен одномодульный наружный блок с холодопроизводительностью 26 HP (72,8 кВт), что уменьшает общее количество оборудования и монтажников, которые необходимы для его установки. В то же время это позволяет более рационально использовать высвободившиеся площади.
Низкие затраты при эксплуатации
В связи с тем, что VRF-системы не требуют установки множества дополнительного оборудования по сравнению с другими системами кондиционирования, это позволяет уменьшить первоначальные затраты и стоимость монтажных работ. Кроме того, специально разработанное LG покрытие теплообменника Ocean Black Fin предназначено для обеспечения безаварийной работы в агрессивных средах, что в конечном итоге продлевает срок службы оборудования, одновременно снижая расходы на эксплуатацию.
Разнообразные наружные и внутренние блоки
Широкий модельный ряд как внутренних, так и наружных блоков открывает большие возможности при проектировании систем, что позволяет удовлетворить самые разнообразные запросы потребителей.
Применение систем кондиционирования LG Multi V позволило получить множеству зданий по всему миру различные типы сертификатов — от Certified до Platinum. Среди таких зданий и первый в России офисный центр, получивший сертификат LEED Gold, — «Ренессанс Правда», расположенный в центре Санкт-Петербурга.
И. В. Горюнов, руководитель проекта «УМНАЯ ВОДА» И. О. Шестов, инженер-проектировщик ВК ООО «Группа компаний «Элита»
В новый СП 30.13330.2016 «СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий» введены расчетные формулы:
— в Приложение В для определения циркуляционного расхода, определения потерь тепла трубопроводами и определения потерь температуры;
— в Приложение Г для определения гидравлических потерь в трубопроводах.
Для чего это было сделано, поясним на примере циркуляции ГВС и докажем, что устоявшееся мнение «30% на циркуляцию достаточно» и «7 м вод. ст. на потери хватит» уже не работает.
Возьмем для анализа 2 схемы с нижней подачей для нижней зоны односекционного здания (А, Б) и 2 схемы с нижней подачей для верхней зоны (В, Г). Затем укрупним эти 4 схемы до двухсекционного здания, в котором увеличиваем количество квартир, стояков и магистралей в 2 раза (АА, ББ, ВВ, ГГ). Для наглядности приводим схему АА (схемы ББ, ВВ, ГГ выполнены по аналогии). Обозначение на схемах: Т3 — сплошная линия, Т4 — пунктирная. Для каждой из 8 схем моделируем 4 варианта инженерной оснащенности — наличие или отсутствие полотенцесушителей (ПС+, ПС-), наличие или отсутствие изоляции (И+, И-). Итого, имеем 32 схемы.
Расчет производился при следующих условиях:
— Изоляция — вспененный полиэтилен толщиной 20 мм с коэффициентом теплопроводности λ = 0,043 Вт/м*К.
— Полотенцесушитель М-образный, 500*500 мм, DN32.
— Трубопровод полипропиленовый SDR7.4, армированный стекловолокном, эквивалентная шероховатость 0,015 мм.
— Температура воздуха в жилых помещениях 20 °С, в подвале и чердаке 5 °С.
— Температура воды 60 °С, кинематическая вязкость 0,47*10-6 м2/с, плотность 983,9 кг/м3.
Расход на хозяйственно-питьевое водопотребление
Для схем А-Г принимаем, что число потребителей — 180 человек, и получаем расчетный максимальный секундный расход, равный 1,49 л/с. Для схем АА-ГГ принимаем, что число потребителей — 360 человек и получаем максимальный секундный расход, равный 2,3 л/с. Таким образом, при увеличении числа жителей в 2 раза расход вырос не в 2, а примерно в 1,5 раза. Если продолжить моделирование дальше, то получим, что при увеличении числа потребителей в 3 раза (540 чел.) расход увеличивается примерно в 2 раза (3,01 л/с). Т. е. относительный прирост расхода уменьшается.
Тепловые потери трубопроводов и полотенцесушителей
С тепловыми потерями наблюдается обратная картина. При увеличении числа потребителей длина трубопроводов увеличивается пропорционально, при этом увеличиваются диаметры подающих и обратных магистралей, т. к. они должны пропустить больший расход. Следовательно, тепловые потери растут опережающими темпами. В нашем случае увеличение числа потребителей в 2 раза (схемы АА, ББ, ВВ, ГГ) привело к увеличению тепловых потерь в 1,9–2,1 раза относительно схем А, Б, В, Г. Если продолжить моделирование дальше, то при увеличении числа потребителей в 3 раза (540 чел.) тепловые потери увеличиваются в 3–3,1 раза и т. д.
Теперь проанализируем оснащенность систем. Нижний график описывает наиболее благоприятную с точки зрения экономии тепловых потерь систему — в этой системе есть изоляция и нет полотенцесушителей (И+, ПС-). Верхний график отображает неблагоприятную систему — отсутствует тепловая изоляция и есть полотенцесушители (И-, ПС+). На графиках наглядно видно, что оснащенность систем ГВС значительно влияет на тепловые потери, вплоть до увеличения их в 4–5 раз (!). К тому же надо отметить, что расчет тепловых потерь ведется при идеальных условиях — когда тепловая изоляция качественно смонтирована на всех участках. В реальности же тепловые потери будут больше расчетных, учитывая не всегда идеальный монтаж.
Циркуляционный расход
Итак, мы имеем два противоположно направленных тренда. Что же это дает нам практически? Давайте покажем графически долю циркуляционного расхода относительно расхода на водопотребление для всех 32 схем. Доля циркуляционного расхода находится в широком диапазоне относительно расхода на водопотребление: от 9 до 46% (схема А) и от 25 до 104% (схема ГГ). Т. е. мы не можем однозначно утверждать, что циркуляционный расход равен 30% (как принималось ранее). Он всегда разный!
Гидравлические потери
Только после того, как мы определили точное значение циркуляционного расхода, мы можем посчитать гидравлическое сопротивление каждого циркуляционного кольца. Расход является важным показателем, т. к. напрямую влияет на скорость жидкости, а гидравлические потери квадратично зависят от скорости. Для наших схем мы получили следующие данные. Потери напора по диктующим кольцам находятся в диапазоне от 0,2 до 14,3 м вод. ст. Это довольно широкий разброс, и выразить его средней цифрой просто невозможно. К тому же для корректной балансировки нам необходимы точные расчеты по каждому циркуляционному кольцу. Если этих данных нет, то настройку системы выполнить будет довольно проблематично. Хочется обратить внимание на то, что потери в диктующем циркуляционном кольце могут принимать минимальные значения — меньше 1 м вод. ст. Если для данной системы мы подберем насос на стандартные 7 м вод. ст., то переплатим за оборудование. И насос будет работать в неоптимальном для себя режиме.
Выводы
1. Циркуляционный расход не может определяться как доля от расхода на водопотребление.
2. Циркуляционный расход должен быть рассчитан на основании тепловых потерь.
3. Тепловые потери зависят от оснащенности инженерных систем, от протяженности и диаметров трубопроводов Т3 и Т4, от параметров среды (воды и воздуха).
4. Гидравлические потери в режиме циркуляции должны быть рассчитаны на основании циркуляционного расхода (для каждого циркуляционного кольца).
Все расчеты были произведены с использованием нашей собственной программы «УМНАЯ ВОДА», которую мы бесплатно предоставляем всем желающим. Она полностью соответствует новому СП. Наша цель — повышение качества проектирования инженерных систем! Программа доступна на сайте www.smartwater.su.
14 ноября 2017 года, за день до открытия XIII Международного конгресса «Энергоэффективность. XXI век. Инженерные методы снижения энергопотребления зданий», вышел из типографии четвертый – итоговый в 2017 году — номер научно-технического журнала «Инженерные системы».
На страницах журнала по традиции много интересного: новости, научные статьи, информация о последних достижениях в области отопления, вентиляции, кондиционирования, систем газо-, водо- и теплоснабжения, а также в сфере энергосбережения.
В частности, в журнале читатели смогут ознакомиться с первой частью статьи Юрия Марра «Защита воздушными завесами проемов охлаждаемых помещений».
Статья Андрея Бондарчука, Юрия Юферова, Леонида Звездунова и Дмитрия Милькова расскажет о роли экономико-математического моделирования при разработке систем теплоснабжения, программ комплексного развития и ТЭО объектов теплоэнергетики.
Совместная статья постоянных авторов журнала Вадима Ливчака и Александра Горшкова посвящена изучению вопроса почему Приказ «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» — это движение назад, в прошлый век.
А Антон Гаврилов и Андрей Стронгин расскажут со страниц издания о повышении энергоэффективности инженерного оборудования крупных торгово-производственных центров на примере гипермаркетов сети «Глобус».
С 24 по 26 октября 2017 года в Москве прошла 16-я Международная выставка PCVExpo «Насосы. Компрессоры. Арматура. Приводы и двигатели», информационным партнером которой вновь выступил научно-технический журнал «Инженерные системы».
Среди посетителей и экспонентов выставки информационный стенд издания пользовался большой популярностью. Гости смогли получить свежий номер журнала, ознакомиться с актуальными научно-техническими материалами ведущих ученых, а также с новостями и анонсами крупных отраслевых мероприятий. Кроме того, неподдельный интерес вызвал представленный на стенде Каталог технических решений, которым участники с удовольствием пополнили свою библиотеку.
Стоит отметить, что в этом году экспонентами выставки стали около 150 компаний из 10 стран.
Напомним, что PCVExpo — единственная в России выставка промышленных насосов, компрессорной техники, трубопроводной арматуры, приводов и двигателей, на которой масштабно представлено оборудование для комплексного решения разнообразных задач на предприятиях нефтегазовой промышленности, энергетики, металлургии, машиностроения, химии и нефтехимии, строительного комплекса и ЖКХ.
Дмитрий Абрамов, руководитель офиса по России и СНГ компании «Термафлекс»
Тепловая изоляция известна человечеству довольно давно. Первоначально это были органические материалы, в наших широтах такие как мох, костра, да и та же солома. По мере развития научно-технического прогресса появились неорганические материалы, такие как вермикулит, аглопорит, минеральная вата, а затем и полимерные, например, всем хорошо известные пенопласты. В технической изоляции главную скрипку продолжают играть материалы, созданные на основе вспененных полиэтиленов или, например, вулканизированных каучуков. Сегодня примерно пятую часть всех выпускаемых утеплителей в мире занимают как раз материалы из вспененных полимеров. Это огромная цифра. Но на долю России приходится не более 5% мирового потребления всех видов вспененных теплоизоляционных материалов. И это просто удивительно, ведь Россия по-прежнему остается страной с одной из наиболее энергозатратных промышленностей в мире. По оценкам IFC (подразделение Всемирного банка, занимающееся вопросами, связанными с изменением климата и вопросами эффективной инфраструктуры), Россия могла бы экономить 45% затрат за счет совершенствования энергоэффективности.
В июне 2008 года Дмитрий Медведев подписал Указ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики», предусматривающий снижение к 2020 году энергоемкости ВВП России не менее чем на 40% по сравнению с 2007 годом, однако системные меры по его реализации пока не дают должных результатов. Безусловно, стоимость энергии в России значительно ниже, чем в европейских странах, где все большую роль в энергобалансе играет «зеленая» энергия, получаемая из возобновляемых источников, несмотря на то, что стоимость такой энергии в разы выше, чем той же энергии, получаемой на ГЭС или АЭС.
К сожалению, довольно плачевным остается в нашей стране положение дел в сфере ЖКХ. «Коммунальная инфраструктура — это «черная дыра», где бесследно исчезают огромные энергетические ресурсы… Потери в системе теплоснабжения достигают 60%», — отметил тогдашний Президент РФ Дмитрий Медведев.
Говоря о вопросе сокращения теплопотерь, у нас основное внимание уделяют в первую очередь теплоизоляции ограждающих конструкций. При этом совершенно упускается из виду, что более половины из 60% тепла уходит не через кровлю и стены, а через вентиляцию, системы теплоснабжения и водоснабжения. Таким образом, решив проблему энергосбережения в инженерных сетях, можно добиться двойной экономии средств при меньших вложениях. Вспененные полимерные материалы просто идеально подойдут для решения локальных проблем ЖКХ и глобальных вопросов изоляции, стоящих перед нашей промышленностью.
Первые полимеры были получены естественным путем в Китае на рубеже Х века до нашей эры. Это была нить всем хорошо известного теперь тутового шелкопряда. Тайну изготовления шелка держали в секрете, а тому, кто ее разгласит, полагалась смертная казнь. Древняя система торговых путей, соединившая Китай со странами Азии и Европы, неслучайно позднее была названа Великим шелковым путем.
В поисках искусственного шелка принимали участие известные ученые Гук, Бюфон, Реомюр. Но промышленное получение искусственного шелка связано с именем француза Луи Мари Гиляра Берниго, графа Шардонне. По технологии Шардонне, нитроцеллюлозу растворяли в смеси спирта и эфира, а затем тянули из раствора волокно устройством, похожим на прядильный орган шелкопряда. Раствор подогревали, пропускали через тонкие трубки и быстро охлаждали струями холодной водой. Из получившегося волокна ткали непрочную, но красивую ткань, блеском напоминавшую шелк — после получения вискозы в 1901 году британцами Чарльз Кроссом и Эдвард Бивеном и промышленным запуском изготовления этого прекрасного материала в США, где кстати принимала участие всемирно известная компания DuPont, подарившая нашим женщинам нейлон. И дальше химия начала шагать действительно семимильными шагами. В 1910 году российские ученые Ипатьев и Лебедев синтезируют первый искусственный полибутадиеновый каучук. Этот материал и поныне широко используется многими компаниями, производящими вспененные каучуки.
Быстрое развитие химии и технологии высокомолекулярных соединений послужило фундаментом для создания наиболее эффективных видов материалов, сочетающих в себе высокие теплозащитные свойства с хорошими прочностными и эксплуатационными характеристиками. Подобных показателей практически нельзя достигнуть у теплоизоляционных материалов на основе традиционных неорганических вяжущих веществ. Поэтому дальнейшее совершенствование строительства, связанное с применением энергоэффективных материалов, неразрывно связано с увеличением выпуска и расширением номенклатуры полимерных теплоизоляционных материалов.
Российский рынок изоляционных материалов из вспененных полимеров, используемых главным образом для технической изоляции и звукоизоляции, достаточно обширен: на нем представлены как российские, так и зарубежные материалы с различными техническими характеристиками.
А теперь пару слов о сути работы теплоизоляции. Сначала напомним основные понятия. Теплопроводность — это способность материала передавать тепло от одной своей части к другой в процессе теплового взаимодействия частиц. Передача тепла осуществляется тремя основными способами: теплопроводностью (состоит в нашем случае из теплопроводности неподвижного воздуха в ячейках и теплопроводности матрицы из полиэтилена), конвекцией (движением воздуха или другого газа в ячейках материала) и тепловым излучением, преимущественно в инфракрасном диапазоне. Для трубопроводов и оборудования тепловой поток идет от горячего внутреннего содержимого труб к холодной окружающей среде. Для холодных трубопроводов, наоборот — от окружающего воздуха к низкотемпературному продукту. На величину конвекции влияют размеры ячеек и вязкость газа, находящегося в них. Кроме этого существенное влияние оказывает количество открытых (незамкнутых) ячеек. На теплопроводность оказывает влияние плотность материала и собственно теплопроводность содержимого ячеек, на излучение — цвет, температура изоляции и наличие отражающих добавок. Зная это, инженеры компании «Термафлекс» стремились создать изделия с лучшими характеристиками в своем классе.
Какие же характеристики являются важнейшими для теплоизоляции? Конечно же, в первую очередь это теплоизоляционные свойства, которые определяются коэффициентом теплопроводности, измеренным при температуре, заданной стандартом методики измерения. Необходимость следования стандартам определяется требованием сравнения сравнимых величин. Далее важнейшими характеристиками являются характеристики, напрямую влияющие на эксплуатационные. Например, это температуростойкость и теплостойкость, устойчивость к различным деформациям, гидрофобность, то есть способность отталкивать воду, химическая и биологическая стойкость. И, конечно же, долговечность.
Наша компания производит свою изоляцию из классического термопласта — это полиэтилен с линейной топологической структурой макромолекулы. Вспенивание мы производим физическим методом прямым впрыском газа в расплав полимера при высоком давлении. Это довольно-таки сложная технология, требующая специального оборудования — экструдеров и соблюдения строгих предупредительных мер безопасности. Но именно эта технология, в отличие, например, от химического вспенивания, позволяет существенно снизить стоимость конечных изделий, сохранив при этом большое количество очень мелких пор и закрытость структуры ячеек и добившись уникальных физических свойств.
Выбор сырья — это чрезвычайно сложная задача, требующая огромных знаний, долгих экспериментов и тончайшей наладки оборудования. Ведь от всех этих факторов зависит качество готовой продукции. Существуют различные виды исходного сырья — полиэтилена. Это полиэтилен высокого давления (ПВД), среднего давления (ПСД), низкого давления (ПНД), разветвленный полиэтилен высокого давления (ПВДР), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПНП), сшитый полиэтилен, причем существуют различные виды сшивки. Все российские вспененные ПЭ-материалы производят из полиэтилена высокого давления. Мы же используем разветвленный полиэтилен высокого давления, хотя он значительно дороже. Именно этот полиэтилен имеет большое количество связей между молекулами полимера, что значительно улучшает физико-механические свойства и повышает теплостойкость наших изделий «Термафлекс» по сравнению с обычными изделиями из ПВД. Можно точно сказать, что помимо основного сырья и оборудования огромное, если не сказать решающее значение в получении материала с заданными свойствами имеет вид и количество добавок, вводимых в исходное сырье.
Например, один из важнейших показателей долговечности вспененных теплоизоляционных материалов — это стойкость к ультрафиолетовому излучению (УФ-стойкость). Обычное изделие под воздействием ультрафиолета со временем подвергается деструкции с образованием поперечных межцепных связей, что приводит к повышению хрупкости. Кроме УФ-деструкции есть еще термоокислительная деструкция (термостарение). Обычные материалы, некоторое время простоявшие на солнце и пережившие несколько зим, просто облезают неопрятными клочьями с заизолированных поверхностей. Материалы «Термафлекс» избавлены от этого недуга. Для того чтобы достичь высокой УФ-стабильности и стойкости к термостарению, мы применяем добавки на основе модифицированного сополимера этилена с винилацетатом и органические антиоксиданты на основе биоразлагаемых аминокислот.
Если мы с вами говорим о теплопроводности, то во вспененных полимерных материалах на этот показатель оказывают влияние:
• количество закрытых пор, так как на каждые 10% открытых ячеек теплопроводность увеличивается на 2–3 мВт/м*К; материалы «Термафлекс» обладают закрытой на 96–99% системой ячеек;
• размер ячеек, при этом в диапазоне 5–9 мкм диаметр ячеек не оказывает значимого влияния, а далее влияние сказывается через увеличение плотности изделия в первую очередь. Для получения минимальных размеров ячеек мы используем специальные добавки в виде тальксодержащегося компаунда из Израиля, парафиносодержащую добавку производства Германии и модификатор вспенивания производства России;
• собственно плотность изделия. При этом для всех типов вспененных полимеров существует зона оптимума в зависимости от диаметра ячеек. Для материалов «Термафлекс» с их маленькими гомогенными ячейками этот оптимум находится в диапазоне 23–32 кг/м3;
• скорость диффузии газов через стенки ячеек, что показывает размер пор стенок ячеек и возможность в течение времени замещения газов, используемых при вспенивании воздухом. При этом у материалов «Термафлекс» диффузия газа бутана, используемого при вспенивании, настолько мала, что уже через 6 дней после выдержки материала не фиксируется изменение теплопроводности, что говорит о завершении процессов диффузии газа. Именно поэтому срок выдерживания наших материалов перед отправкой нашим заказчикам составляет 7 дней, и это самый большой срок отстаивания для вспененной изоляции.
Для того чтобы сократить потери за счет излучения, мы используем специальные алюмосодержащие добавки, которые также помогают при процессе порообразования.
Из других важных добавок стоят упоминания и применяемые в компании современные виды антипиренов, значительно улучшающие противопожарные свойства материалов «Термафлекс».
Один из важнейших элементов получения гомогенной пены с закрытыми ячейками — это экструдеры со специальной системой импульсно-пропорционального регулирования (R-регулирование) мощности с возможностью коррекции температуры в зависимости от вязкости расплава и температуры окружающего воздуха. Конструкция шнеков, автоматической дозирующей гравиметрической колонны, экструзионных фильер и дорнов является уникальным ноу-хау компании «Термафлекс». Кроме этого, мы используем специальные наполнители B, C, D (по видам продукции) для снижения энергоемкости производства экструдата. Собственно, сочетание высоких технологий и знаний органической химии, использование самых совершенных добавок со всего мира позволили получить уникальный продукт. «Термафлекс» не впитывает влагу, не подвержен разложению, имеет хорошую эластичность, низкий коэффициент теплопроводности и высокую устойчивость к диффузии водяных паров. Материал морозостоек, не теряет эластичности даже при -70 °С. Монтаж «Термафлекса» даже в самых суровых климатических зонах не будет отличаться особой сложностью. Профессионалы подчеркивают, что «Термафлекс» очень удобно монтировать, а монтаж можно осуществить в самые короткие сроки. Материалы, выпускаемые на заводах «Термафлекс», делаются по технологии, которая сильно отличается от принятой в России.
Очень мало компаний в мире может похвастаться такими обширными, экспертными знаниями про вспененные полиэтилены. Наша компания по праву считается одной из авторитетнейших в этой области организаций. Со дня основания энергоэффективность и охрана окружающей среды были выбраны главной целью и миссией организации.
Таким образом, резюмируя вышеизложенное, если вам нужна отличная долговечная изоляция, точно подогнанная под ваши нужды или требования, вам стоит обратиться к ближайшему дилеру «Термафлекс».
По состоянию на начало 2017 года до 70% российского жилого фонда имеет открытую схему ГВС. Это значит, что для бытовых нужд потребители используют ту же воду, которая циркулирует в системе отопления. Помимо заведомой потери качества питьевой воды это ведет к увеличению затрат на ее подогрев и снижает эффективность использования инфраструктуры. Однако есть мнение, что «закрытие» систем ГВС обходится слишком дорого, а потому будет нерентабельно. Но если «закрывать» системы теплоснабжения одновременно с их комплексной модернизацией, то это дает возможность получить реальную окупаемость и привлечь инвесторов. Об этом свидетельствует опыт передовых российских регионов и теплоснабжающих организаций.
Недостатки открытых систем
Специалистам они хорошо известны. Например, это повышенный расход тепла в системах отопления и ГВС. Он объясняется тем, что теплопотери в сетях при открытой схеме выше примерно на 30%, а необходимость поддерживать минимальный уровень температуры в системе ГВС ведет к постоянным «перетопам» осенью, весной и в периоды потеплений. Потери несут как теплоснабжающие организации, так и потребители, вынужденные постоянно переплачивать за отопление. Ситуация усугубляется ростом стоимости производства тепла вследствие высокого удельного расхода топлива и электроэнергии на источниках.
Повреждаемость открытой системы многократно выше, чем закрытой. Во-первых, это обусловлено нестабильностью гидравлического режима из-за суточных колебаний водоразбора. Во-вторых, те же колебания нередко вызывают падение давления в обратных трубопроводах, вследствие чего в них может попадать кислород, в несколько раз ускоряющий коррозию. Кроме того, при авариях наблюдаются значительные потери воды.
Отдельно нужно остановиться на опасности, которой постоянно подвергаются потребители. Для открытых систем характерен высокий напор теплоносителя в подающих трубопроводах. При этом для отопления используется перегретая вода, для нужд ГВС она разбавляется до безопасной для бытового использования температуры теплоносителем их обратного трубопровода. Но в случае выхода из строя регулятора температуры в доме (что происходит нередко) из-за высокого напора на подаче в систему ГВС напрямую попадает перегретый кипяток. Такие происшествия часто оканчиваются ожогами, иногда с печальным исходом. При этом регуляторы перепада давления (перед блоком подмеса), которые могли бы решить проблему, практически нигде не установлены.
Поскольку для отопления и бытовых нужд используется одна и та же вода, необходимо проводить полноценную химводоподготовку для всего объема теплоносителя.
Качество бытовой воды также зачастую оставляет желать лучшего и не соответствует требованиям действующих санитарных норм. Из системы отопления в воду попадают посторонние взвеси, наблюдается изменение цветности («ржавая» вода), повышается опасность появления в системе ГВС легионеллы.
Все перечисленные особенности открытых систем отрицательно отражаются на экономике теплоснабжения и снижают качество предоставляемой населению услуги. И при этом потребитель получает услугу по более высокой цене.
«За» и «против»
Казалось бы, доводы в пользу закрытых систем неоспоримы. Но скептики обращают внимание на ряд трудностей, с которыми сопряжен переход от открытой схемы к закрытой. Первая и самая главная проблема — финансирование. Если модернизацию проводить централизованно, то все расходы ложатся на плечи муниципальных бюджетов, и без того испытывающих серьезную нехватку средств.
«Закрытие» систем на уровне ЦТП — это высокие единовременные затраты с длительным сроком окупаемости. Коммерческих инвесторов привлечь к реализации подобных проектов непросто. Кроме того, поскольку необходимость проводить химводоподготовку всего объема теплоносителя пропадает, качество воды в квартальных сетях снижается, что приводит к более частой замене трубопроводов ГВС. Одновременно возрастает нагрузка водоканалов, которые не всегда располагают необходимыми мощностями.
Однако есть и другой путь: «закрывать» систему теплоснабжения на уровне жилых домов. Делать это нужно в рамках комплексной модернизации, переводя потребителей на независимую схему и уходя от принципа количественного регулирования параметров теплоносителя. Другими словами — получить нужные параметры окупаемости можно, если вообще отказаться от кустовой схемы с ЦТП в пользу индивидуального теплового пункта (ИТП) в каждом здании, в котором и должно происходить приготовление воды для системы ГВС с организацией циркуляции. Такое решение реализуемо и в рамках программ капитального ремонта. То есть «сверхзадачу» по «закрытию» отопительных систем целого города можно разбить на множество составных частей.
При этом расходы по модернизации отопительных систем многоквартирных домов несут собственники жилья. Безусловно, им необходима помощь, в том числе и финансовая. Однако для решения этого вопроса используются совершенно иные механизмы, которые уже в достаточной степени отработаны. Экономика проектов в этом случае получается уже совершенно другая. «Комплексная модернизация системы отопления отдельно взятого жилого дома, при наличии действующего узла учета тепловой энергии, окупается за относительно небольшой срок. Это позволяет привлекать сторонние инвестиции по схеме концессии или энергосервиса. То есть и цель достигается, и дополнительное финансовое ярмо никто не должен тащить — ни местный бюджет, ни собственники жилья», — говорит Вячеслав Гун, заместитель директора отдела тепловой автоматики компании «Данфосс», ведущего мирового производителя энергосберегающего оборудования.
Тем не менее и в этом случае предстоит решить множество сопутствующих проблем. Прежде всего это касается региональных перечней работ при капитальном ремонте. Сейчас в некоторых из них (далеко не везде) есть установка ИТП или узлов регулирования, но без блока ГВС. Поэтому нужно либо вносить в перечни корректировки, либо отдавать эту часть работ в концессию коммерческим подрядчикам. Кроме того, при закрытии внутридомовых систем металлические трубопроводы придется менять на полимерные, поскольку водопроводная вода с наличием кислорода может быстро их разрушить. И затраты на проведение этих работ также следует предусмотреть.
В целом же главная проблема заключается в том, что капитальный ремонт и модернизация теплосетей — это зоны ответственности разных ведомств, поэтому их работу необходимо координировать на уровне регионов и муниципалитетов.
Опыт прямо перед глазами
Невзирая на все перечисленные выше проблемы, масштабные проекты с положительной окупаемостью в России сегодня сеть. Одним из первых городов, где начали проводить комплексную модернизацию отопительных систем в жилых домах, стали Набережные Челны. Здесь этот процесс идет с 2005 года: тепловые узлы в домах модернизируются, в том числе с переходом на закрытую схему. Сейчас в городе ИТП установлены уже более чем в 80% жилых зданий, при этом экономия тепла и горячей воды, по данным ОАО «Татэнерго», в целом по городу превышает 20%. На сегодняшний день 75% домов оснащены пластинчатыми теплообменниками для приготовления горячей воды.
Поставлена задача в ближайшие годы полностью перейти на закрытую схему горячего водоснабжения. Это позволит не только сэкономить на потреблении ресурсов, но и значительно улучшить качество воды. Что касается окупаемости модернизации, то здесь она укладывается примерно в четыре года. Этот опыт переняла Казань, где такие работы начали проводить примерно пять лет назад.
В 2012 году модернизация тепловых узлов была проведена в 230 многоквартирных домах в Сочи. В рамках программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности Краснодарского края на период 2011–2020 годов» в зданиях установили ИТП с погодозависимым регулированием и узлы учета тепловой энергии. В результате перехода на закрытую схему тариф на тепло для конечных потребителей был снижен на 34%, а на ГВС — на 29,4%. Также удалось сократить расход газа в котельных на 7,6%, воды — на 32,7%, а электроэнергии — на 11,9%. Срок полной окупаемости проекта — 6 лет.
Похожие проекты реализуются или готовятся к реализации и в других городах, в том числе в Екатеринбурге, Саратове, Запрудье Талдомского района Московской области и некоторых других.
Половинчатая модернизация систем теплоснабжения может не дать скорого результата. Но это не значит, что от нее нужно вообще отказаться. Как показывает успешный опыт регионов, комплексный подход к решению проблемы дает высокую экономическую эффективность и короткие сроки окупаемости. Остается только использовать уже имеющиеся наработки, применяя их повсеместно.
