В настоящее время наметилась тенденция децентрализации получения тепловой энергии. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 года №261-ФЗ утвердил несколько целей развития страны, одной из которых стало повышение энергоэффективности потребляемых ресурсов, в том числе и тепловой энергии. Повысить энергетическую эффективность можно разными способами: можно уменьшить тепловые потери самого объекта, но также можно уменьшить расстояние от источника до потребителя [1]. В данной статье будут рассмотрены достоинства и недостатки перехода от централизованной системы теплоснабжения к автономному виду.

На смену ТЭЦ приходят блочно-модульные котельные. Одним из вариантов автономной системы может стать крышная котельная. Крышные котельные, как и блочно-модульные, работают на одном из самых дешёвых видов топлива: природном газе. У природного газа есть множество плюсов, главным из которых является то, что этот вид энергоносителя доступен в центральной части России.

Крышная котельная — это котельная, располагаемая непосредственно на кровле здания или на специально устроенном основании над ней. Здание крышной котельной может быть выполнено в стационарном и блочно-модульном исполнении. Стационарные здания и сооружения могут возводиться из легкосборных конструкций типа «сэндвич», из железобетонных конструкций заводской готовности (такие здания целесообразно возводить одновременно со строительством основного здания) [2].

Примерная компоновка оборудования котельной представлена на рис. 1.


Рис. 1. Планировка крышной котельной на природном газе — вид сверху (1 — теплогенератор; 2 — блок горячего водоснабжения; 3 — блок регулирования системы отопления; 4 — комплект вспо-
могательных устройств; 5 — компенсатор объёма; 6 — газовый конвектор; 7 — водоумягчительная установка; 8 — бак запаса умягчённой воды; 9 — узел учёта расхода газа; 10 — электрощит; 11 —
ручной насос; 12 — сборно-распределительная гребёнка отопления; 13 — щит автоматики отопления; 14 — щиты управления насосами отопления и ГВС)

Программа строительства крышной котельной — это комплекс мероприятий, включающих, в наиболее общем виде, следующий перечень работ:

1. Предварительный энергоаудит с разработкой комплексного решения по мероприятиям энергоресурсосбережения.

2. Предварительные расчёты.

3. Предпроектные разработки.

4. Производство проектных работ в полном объёме.

5. Комплектация и поставка оборудования и материалов.

6. Строительство стационарного здания крышной котельной на площадке заказчика или изготовление котельной установки на собственных производственных площадях.

7. Транспортировка оборудования и материалов котельной или транспортировка крышной котельной установки блоками повышенной заводской готовности к месту эксплуатации автомобильным, железнодорожным или водным видами транспорта.

8. Шеф-монтаж или монтаж котельной.

9. Проведение пусконаладочных работ и режимных испытаний.

10. Сдача котельной в промышленную эксплуатацию.

11. Гарантийное и постгарантийное сервисно-техническое обслуживание котельной.

К достоинствам крышной котельной можно отнести: скорость заказа и установки; дополнительное утепление кровли и защита от протекания; снижение риска потери тепла ввиду отсутствия тепловых сетей, что наблюдается при централизованном отоплении; малый риск аварий и нарушений в работе; небольшие затраты на обустройство полностью автономного оборудования; самостоятельное регулирование температурного режима (в том числе погодозависимое регулирование); одинаково эффективный обогрев квартир на всех этажах дома; простота работ по установке и демонтажу.

Основными недостатками крышной котельной являются:

  • проведение предварительной технической экспертизы, что связано с дополнительными денежными тратами;
  • не всегда конструкция дома позволяет установить сооружение такого веса (выход — укрепление несущих стен);
  • при использовании одного или нескольких модулей следует установить автоматическое крышное оборудование;
  • применение дополнительных мер пожарной безопасности;
  • шум, создаваемый котлом в процессе работы [3].

При этом некоторые недостатки можно свести к минимуму. Например, бóльшая часть шума исходит не от самого котла, а от установленной в нём горелки. В настоящее время наиболее широкое применение нашли горелки вентиляторного или атмосферного типов. В горелках вентиляторного типа подача воздуха в камеру сгорания происходит принудительно, причём количество подаваемого воздуха регулируется автоматически и зависит от режима работы котла. Такие горелки способны работать в широком диапазоне давления газа, однако они производят объёмное шумовое загрязнение. В отличие от наддувных горелок, которые навешивают (монтируют) на водогрейный котёл, атмосферные горелки являются частью самого котла.

Процесс смешивания газа с воздухом, как и скорость, задаётся давлением газа. Таким образом, нормальные условия для газовой горелки европейского производства будут обеспечены при давлении в 1,5 кПа. К сожалению, данный вид горелок будет нормально работать не по всей Российской Федерации, поскольку, согласно ГОСТ 5542–2022, природный газ на территории нашей страны поступает к абонентам под номинальным давлением в 1,3 и 2,0 кПа. Однако не для всех горелок установлен такой предел работоспособности.

Для большей эффективности регулирования мощности теплоисточника вся система должна обладать минимальной инерционностью, в том числе и сами котлы. Инерционность котла напрямую зависит и от материала, из которого он сделан.

Ограничение в выборе по массе котла стоит лишь при установке котельных на крыше уже построенных домов. Если же рассматривать новое строительство, то здесь вопрос усиления перекрытий решается проще. Ещё одним достоинством крышной котельной, как и всех автономных источников энергии, является свободный выбор заказчиком выходных параметров теплоносителя для системы.

Строительство домов с автономными котельными увеличивает капитальные затраты компаний-застройщиков, ведь подключение к центральной сети дешевле установки придомовых котельных и, как следствие, строительство таких котельных приводит к увеличению себестоимости квартир. Управляющим компания тоже может быть невыгоден переход к автономному теплоснабжению, ведь это дополнительные финансовые затраты на обслуживание системы. В итоге получается, что децентрализация отопления необходима лишь собственникам жилья. Но, если принятие законов и правил по применению энергосберегающих технологий продолжится, то переход на автономное теплоснабжение в ближайшее десятилетие будет повсеместным.