Табл. 1
Ежегодно из-за устаревшего оборудования и изношенных труб увеличивается число разрывов магистральных и распределительных сетей. Конечно, региональные власти совместно с муниципальными унитарными предприятиями стараются исправить сложившуюся ситуацию, проводя экстренные ремонты.
Но, очевидно, что отечественным сетям необходима глобальная модернизация, которая будет включать в себя не только замену коммуникаций, но и реконструкцию оборудования тепловых пунктов, а также установку приборов учета. Комплексный подход приведет к снижению потребления ресурсов и повышению эффективности работы систем теплоснабжения.
Энергоаудит и замена оборудования на тепловых пунктах
Для того, чтобы расставить приоритеты и составить грамотный план модернизации системы теплоснабжения, в первую очередь требуется провести энергоаудит. Он позволяет определить источники и причины потерь и нерационального использования тепловой энергии. Согласно анализу выполняется технико-экономический расчет и составляется план энергосберегающих мероприятий.
Но энергообследование системы теплоснабжения не затрагивает еще один важный параметр — это расход электроэнергии технологическим оборудованием, которое установлено на источниках тепла (центральных тепловых пунктах — ЦТП). Самыми емкими с точки зрения энергопотребления являются насосы — в среднем они потребляют от 30 до 60 % всей электроэнергии, используемой тепловым пунктом (в зависимости от системы, в которой работает оборудование и от того, насколько грамотно был проведен его подбор).
Кроме того, специалисты утверждают, что в стоимости жизненного цикла насосного оборудования 85 % составляют затраты на потребляемое электричество. В то время как покупка занимает всего 5 % от общих расходов, а ремонт и сервисное обслуживание — 10 %. Именно поэтому важно отслеживать и снижать не только расход такого ресурса, как тепло, но и расход электроэнергии.
Исследование насосных систем получило название pump-аудит. Оно включает в себя комплекс следующих мероприятий: анализ режимов работы и потребления электроэнергии; проведение измерений на объекте; подбор насосного оборудования с учетом рабочих характеристик и условий эксплуатации.
Не так давно в Омске, в рамках долгосрочной целевой программы «Развитие жилищно-коммунального комплекса» был проведен энергоаудит тепловых пунктов и установленного в них технического оборудования. По результатам исследований, на 50-ти котельных прошла замена насосных агрегатов, что привело к существенному снижению затрат на электроэнергию.
Например, в поселках Оконешниково и Азово старые отечественные насосы К (мощностью 55 и 45 кВт) были заменены на консольно-моноблочные насосы серии NB (мощностью 45 кВт и 30 кВт). В результате удалось добиться существенного сокращения затрат на электроэнергию (табл. 1). Очевидно, что экономия средств выходит колоссальная. Даже с учетом затрат на доставку демонтаж старого оборудования и установку нового, капиталовложения окупились в первый же год (стоимость каждого насосного агрегата — около 180 тыс. руб.).
От задвижек – к частотному регулированию
Одним из самых популярных энергосберегающих мероприятий, которые проводятся по итогам обследований тепловых сетей, становится оснащение потребителей (промышленных и жилищно-коммунальных зданий) автоматизированными индивидуальными тепловыми пунктами (АИТП) и насосными узлами с управляемой подачей теплоносителя.
Указанные меры приводят к тому, что потребление ресурса становится динамическим. Это означает, что и на распределительных пунктах необходимо регулировать подачу таким образом, чтобы в сети не циркулировал перегретый теплоноситель. На большинстве ЦТП в нашей стране это решается установкой в систему специальных задвижек, которые уменьшают или увеличивают поток воды по мере необходимости. Правда, при этом насосы все равно работают на полную мощность. Очевидно, что такой путь сложно назвать эффективным. Гораздо разумнее и экономичнее регулировать подачу теплоносителя изменением скорости вращения рабочего колеса насоса.
То есть агрегат способен перекачивать ровно столько теплоносителя, сколько нужно потребителям. Для автоматического регулирования скорости вращения асинхронный двигатель насоса оснащается преобразователем частоты (ПЧ). Пять-десять лет назад ПЧ и моторы устанавливались отдельно, сегодня же крупные производители выпускают продукцию со встроенными «частотниками». Такой подход не только снижает общую стоимость оборудования, но и значительно упрощает установку и эксплуатацию насосов.
Тотальное внедрение описанной выше технологии в западных странах принесло высокий экономический эффект. Например, в Дании в конце XX века благодаря применению систем частотного регулирования насосов удалось достичь двукратного снижения потребления электроэнергии на отопление одного квадратного метра жилых и коммерческих помещений.
Такие же цифры показывает и российская практика применения энергоэффективного оборудования на теплоцентралях. Например, в насосной станции «Металлургическая», которая отвечает за подачу теплоносителя потребителям одноименного района города Челябинска, были установлены насосы Grundfos серии ТР со встроенными преобразователями частоты.
По данным специалистов городских «Тепловых сетей», энергозатраты станции стали в два раза ниже. Еще одним успешным примером внедрения экономичного оборудования в теплоцентралях является проект в Ижевске, осуществленный на средства кредита Международного банка реконструкции и развития (МБРР). В рамках программы «оздоровления» городского коммунального хозяйства были модернизированы несколько десятков квартальных теплопунктов и внутриквартальные сети теплои водоснабжения.
Старые магистральные трубопроводы заменили на пластиковые предизолированные коммуникации. В ЦТП установили насосы CRE с частотно-регулируемым электроприводом. В итоге теплопотери снизились в три раза, а инвестиции в оборудование окупились в течение двух лет за счет экономии электроэнергии.
Тепло – это деньги, а деньги принято считать
Говоря о планировании мероприятий по снижению затрат, нельзя не упомянуть о приборном учете, тем более, что с 2011-го года его внедрение обязательно в соответствии с Федеральным законом №261-ФЗ «Об энергосбережении». Безусловно, сами по себе теплосчетчики не являются средством сокращения финансовых затрат. Но их внедрение позволяет перейти к оплате реально потребленного тепла и отказаться от устаревшей системы расчета по нормативам.
Так, например, несколько лет назад служба КИП МУП «Смоленсктеплосеть» оснастила 80 % всех городских ЦТП приборами учета. «Основной наш поставщик, вырабатывающий 80 процентов тепла в городе, — это ТЭЦ Смоленской региональной генерации, филиала “ТГК-4”, — рассказывает Виктор Горохов, мастер службы “Смоленсктепло-сеть”. — Когда расход тепловой энергии вычислялся расчетными методами, в зависимости от температуры наружного воздуха и нормативов потребления, поставщик нередко заявлял о большем количестве отпущенного тепла, чем поступало нам на самом деле. В результате возникала ситуация так называемого “небаланса”, из-за которого мы несем непредвиденные расходы. Чтобы его ликвидировать, необходимо было перейти на расчеты по фактическому поступлению тепла».
Одним из главных требований, предъявляемых к оборудованию для тепловых пунктов города Смоленска, была широкая зона измерений. Это связано с тем, что расход зимой и летом значительно различается и далеко не все приборы учета способны проводить измерения в таком диапазоне. Также специалисты тепловой сети были заинтересованы в приборах учета, которые прослужат долгие годы без потери метрологических характеристик. Выбор был сделан в пользу приборов теплосчетчиков Multical с ультразвуковыми расходомерами.
Данное измерительное оборудование исправно работает уже несколько лет. Модернизация теплосетей не является некой абстрактной самоцелью, навязываемой сверху, а продиктована существенной экономической выгодой. Это тот случай, когда можно с уверенностью сказать: «Что хорошо для производителя ресурса — хорошо и для его потребителя».
