— Сергей Оттович, если можно, расскажите кратко об институте и его энергетическом комплексе. — Общая площадь комплекса зданий НИИ нейрохирургии имени академика Бурденко составляет около 90 тыс. м2, в том числе новая часть — 60 тыс. м2. Новая часть института была задумана еще в 80-х годах, однако реально строительство нового хирургического комплекса института развернулось в 1992 году. Ввод в эксплуатацию состоялся в 1999 году. Много сил отдает развитию института наш директор — академик РАН и РАМН Александр Николаевич Коновалов. В каждом здании, в каждой системе есть часть его энергии. Медицинская часть комплекса насыщена самым современным диагностическим, операционным и лечебным оборудованием, которое потребовало и соответствующего инженерного обеспечения. Концепция инженерного обеспечения комплекса зданий разрабатывалась и осуществлялась в ходе строительства группой специалистов института. Конечно, был изучен опыт строительства и эксплуатации подобных медицинских клиник в Западной Европе и США, где подобные комплексы имеют в своем составе автономные источники теплои холодоснабжения, электроснабжения. Наш энергоблок состоит из мощной газовой котельной, собственного холодильного центра, мощной трансформаторной подстанции и резервной дизельной электростанции. Дизельная электростанция позволяет нам в случае отключения электропитания из города обеспечивать электроэнергией операционные (для завершения операций и реанимации, т.е. поддержания жизни) а также те системы, которые мы не имеем права отключать — системы диспетчеризации, пожарной сигнализации и пожаротушения, лифты и, собственно говоря, саму котельную. Комплекс очень серьезный, автоматизированный, управляется из одного диспетчерского пункта, работой управляет компьютерная система автоматики. Операторы, которые находятся здесь круглосуточно, следят за режимом и при необходимости могут внести корректировку. Вот в этом смысле энергоблок для Москвы и даже для России, в общем-то, уникальный. Особенно для центра Москвы: когда люди проходят по территории института и видят дымовую трубу, удивляются — а где же котельная? Все энергоносители — перегретая вода и отопительная вода, горячее водоснабжение, охлажденная вода, кабельные сети проходят в проходных коллекторах. Так что переместиться из любой точки комплекса зданий института в другой его дальний конец можно по подземным коммуникационным коллекторам, подвальным туннелям. Туннели, проходы, все трубные системы — все находятся в зоне доступности. Собственно в земле у нас только системы канализации и водостоков, все остальное — по каналам, т.е. может ремонтироваться, доступно для обеспечения осмотра и обследования, а следовательно удобно для эксплуатации и надежно. В настоящее время вводится в эксплуатацию новый уникальный подземный корпус радиологического отделения, медицинское оборудование которого позволит лечить больных с онкологическими опухолями головного мозга. Так что в составе энергоблока нам пришлось монтировать холодильную установку для зимнего режима холодоснабжения — снятие теплоизбытков от крупных медицинских аппаратов. О нашем институте можно рассказать много, но передам слово начальнику службы эксплуатации Павлу Владимировичу ВОЛОДИНУ. Об успехах и проблемах нашей энергетики он расскажет сам. Говорит Павел Владимирович ВОЛОДИН: В первые годы эксплуатации энергоблока и трубопроводных систем мы почувствовали, что наша котельная превращается в такую же рядовую котельную, каких в Москве множество. Проблемы были традиционные — коррозия, загрязнение, появление свищей и выход из строя отдельных участков трубопроводов. Эти проблемы в принципе целиком зависят от таких факторов, как удаление из воды солей жесткости (умягчение), микропузырькового и растворенного кислорода. Для нас борьба с этими проблемами была особенно важной, если учесть, что в нашем институте протяженность трубопроводов составляет более 100 км, причем сюда не входят медицинские трубопроводы (для кислорода, азота, закиси азота, сжатого воздуха и т.д.). В первые три-четыре года работы периодически появлялись свищи в трубопроводах горячего водоснабжения, отопления и холодоснабжения. Это очень серьезная проблема: собственно устранение свища не является проблемой, но восстановление последствий протечек воды (в операционных или в административных отделениях) приносит и моральные, и материальные неприятности. И потом, котельная автоматизированная, а значит, как только начинается небольшая утечка воды, котлы отключаются и не будут работать до устранения утечки. В настоящее время фактическая утечка из систем, которая равна подпитке, составляет не более 0,5 м3/сутки. Это в системе емкостью более 100 м3. Для примера, котельная Мостеплоэнерго в соседнем квартале, обслуживающая ветхий жилой фонд города, теряет на утечках 70 т в час! Если бы мы столько теряли, давно бы уже вылетели в трубу! По существу, два котла в котельной полностью работают на слив нагретой воды на улицу. Поэтому для нас борьба со свищами была очень больным вопросом. Мы понимали, что если устраним коррозию металла трубопроводов, обеспечим себя какими-то устройствами и технологиями, которые помогут нам избежать коррозии, значит мы будем работать долгое время без аварий. Для нас было чрезвычайно важно найти приемлемые способы деаэрации сетевой воды, очистки ее от шламов и умягчения воды. По умягчению мы задачу выполнили— установлена импортная блочная система водоподготовки, которая надежно работает, исправна, обеспечивает разумное (по нормативам завода-изготовителя котлов) умягчение сетевой воды. Способ решения проблем деаэрации и очистки воды мы усиленно искали три года. Случай свел наших специалистов с сотрудниками фирмы «ГлавОбъект», которые предложили нам голландские устройства очистки воды от шламов и пузырьков воздуха и вакуумный деаэратор Spirovent-Air Superior. Даже подобных по принципу действия, компактности, экономичности и эффективности в России конструкций нет. Это я знаю точно. По договоренности с фирмой «ГлавОбъект» мы сперва установили в котельной устройства Spirovent в качестве испытательных образцов, а позже, когда уже была проверена их исключительная эффективность, оплатили это оборудование. Первыми мы установили сепараторы шлама, это было в конце июля — начале августа 2003 года, и уже в конце сентября того же 2003-го мы этот эффект увидели по прозрачности сетевой воды. Изначально у нас вода в системах отопления, холодоснабжения от чиллеров для кондиционирования была загрязненной. Цветность воде дают продукты окисления металла труб и оборудования. В системах отопления вода коричневого цвета, а в системах холодоснабжения — черного, как тушь. В момент плановой врезки сепаратора в трубопроводы холодоснабжения получилось так, что вода выходила под напором и окрасила стены холодильного центра в черный цвет. «Тушью» полили так, что мало не показалось, пришлось делать косметический ремонт. И вот после установки сепараторов шлама, осенью 2003 года, снимаем пробу воды: сначала идет немного грязная, а потом все чище и чище. Через два-три месяца у нас вода была как бутилированная питьевая, кристально чистая вода. Для того, чтобы эффект от установки сепараторов подтвердить документально, мы пригласили, еще на начальной стадии, специалистов из Института общей и неорганической химии. Сначала они взяли пробу воды до установки сепараторов шлама. Анализ показал наличие в воде мелких фракций окислов железа (15–20 мкм) в количестве 0,9–1,2 г/л воды (заключение ИОНХ РАН имеется). Вторую пробу мы сняли уже в октябре: результат поразил — мелких шламов оказалось менее 0,01 г/л т.е. мы очистили систему с очень большим эффектом. Достигнув такого положительного результата, институт рассчитался с фирмой «ГлавОбъект», и более того, мы закупили и поставили сепараторы и на других системах. Еще одна проблема была — у нас главный хирургический корпус очень высокий, примерно 52 м. Ряд систем проходят на 14-м этаже, и постоянно завоздушивались два трубопровода — перегретая вода на вентиляцию и охлажденная вода системы кондиционирования. Шли жалобы: в операционной летом жарко, зимой прохладно. Проанализировали ситуацию, проверили проходимость трубопроводов — оказалось, что половину сечения трубы занимает воздух. Традиционные автоматические воздухоотводчики не справились — они просто вышли из строя, маленькие воздуховыпускные отверстия забиты наростами мелких шламов, чистить их бесполезно. Приняли решение поставить два микропузырьковых сепаратора Spirovent-Air. И вот второй год мы такой проблемы не знаем, мы ее просто забыли. Точно также и с мелкими шламами. Если нет мелких шламов в воде, они не откладываются в теплообменниках, котлах, трубопроводах. Если раньше мы имели забитые отложениями трубопроводы, сейчас проблем нет. Теплообменники чистые, вода чистая, везде, куда идет наша отопительная вода, чисто. Теперь, несколько строк о вакуумном деаэраторе. В России очень много образцов вакуумных деаэраторов, много изобретателей, разные по оригинальности конструкции, есть и очень интересные. Например, деаэратор «АВАКС» — несомненно, это шаг вперед, но к сожалению, его конструкция также многодельна, как и остальные. Традиционный вакуумный деаэратор, как правило, представляет собой бак, который должен устанавливаться на мачте, на уровне 15–20 м от уровня котельной — для того, чтобы можно было получить вакуум при температурах от 60 до 90°С. В этой системе вакуумной деаэрации должна быть группа насосов рабочей воды, группа насосов, которые работают на эжекцию, на откачку водовоздушной смеси, и масса-масса-масса разных деталей. Если приобрести такую отечественную установку, нам нужно в котельной искать место порядка 100 м2 как минимум. У нас их нет. И кроме того, отечественные системы деаэрации влекут за собой значительное потребление электроэнергии. Та же установка «АВАКС» потащила бы за собой дополнительных 20 кВт мощностей насосов. Кроме того, выброс в атмосферу нагретой водовоздушной смеси снижает тепловую экономичность систем. Утилизировать это тепло очень трудно, да и дорого. Система не очень экономичная с точки зрения энергосбережения. Когда мы посмотрели устройство голландского вакуумного деаэратора Superior-Air Superior, конечно, были подозрения, что это очередной обман. Не верилось, что такая компактная установка решит серьезнейшую проблему, над решением которой столько лет бились инженеры. Ведь эта установка дискретного действия, она работает непостоянно: сначала вода забирается в бак, после этого автоматически включает насос, он начинает эту воду возвращать снова в систему, при этом образуется вакуум, при котором выделяются и выбрасываются в окружающее пространство газы. (строго говоря, этот вакуумный деаэратор удаляет не только кислород, но все растворенные в воде газы — это и азот, углекислый газ, инертные газы и т.д.). Казалось бы, достаточно просто, но как они вышли на это изобретение? Поставили и включили в работу установку — работает. Как работает? Как почувствовать, ощутить эффект? Год мы проводили замеры содержания в воде растворенного кислорода портативным кислородомером, но он день ото дня показывал одно и то же содержание кислорода— от 1100 до 700 микрограмм на литр, меньше ну не получалось никак. Позже, после долгих консультаций с голландскими специалистами-разработчиками деаэратора, фирма «ГлавОбъект» приобрела для нас стационарный кислородомер отечественного производства (такие устанавливаются на крупных ТЭЦ и ГРЭС). Пригласили от фирмы-поставщика специалиста-наладчика прибора, который произвел его установку, подключение и юстировку (поверку). Этот наладчик трое суток проверял показания кислородомера, не мог поверить своим глазам. Содержание кислорода колебалось от 1 до 10 мкг/л, при норме для теплосетей 50 мкг/л! Ни одна из конструкций вакуумных деаэраторов таким успехом похвастаться не может. Нет кислорода в воде, нет коррозии металла, а значит, не появляются продукты коррозии, нет загрязнения воды. Мы поначалу даже подумали, что можно одним деаэратором отделаться и не ставить сепараторы, но в любом случае, удаление из воды мелких взвесей должно быть. По моему глубокому убеждению, в каждой системе требуется наличие сепаратора шлама, микропузырькового сепаратора и вакуумного деаэратора. Только совместная установка этих устройств даст значительный экономический эффект. Несопоставимые вещи Вас конечно интересует экономический эффект от установки оборудования Spirovent. Но его так запросто и не сосчитаешь. Сколько было ЧП, сколько раз нас заливало… Каждый год появлялись свищи в палатах, операционных, административных помещениях. Дырка в трубе с игольное ушко в ночное время принесет немало бед. Заменить кусок протекшей трубы, заварить — это недорого, а сколько средств потрачено на ремонт пола, стен, потолков, мебели, оргтехники, медицинского оборудования, как их считать, ведь каждый раз эти затраты разные? Первый эффект от примененного оборудования выразился в отсутствии в течении года свищей на трубопроводах отопления и холодоснабжения. Однако свищи продолжают появляться на трубопроводах горячего водоснабжения, но это уже другая проблема. Над ней мы еще работаем, но уже есть некоторые подвижки. Уверен, мы найдем решение. В ряде помещений главного корпуса института имеется спринклерная система пожаротушения. Это система трубопроводов смонтированных за потолоком, в которых холодная вода находится без движения, но под давлением. Присутствующий в воде растворенный кислород делает свое «черное» дело — идет процесс коррозии и вода окрашивается в черный цвет (как тушь, черная гуашь). При срабатывании спринклера в случае местного пожара в помещение под давлением поступает вода. Чернота окрашивает все помещение, которое потом подлежит капитальному ремонту. Трудно посчитать, от чего больше ущерб — от местного пожара или от воды и ее цвета. В нашем институте за 6 лет не было ни одного местного пожара, но спринклеры два раза срабатывали. Первый раз от поломки слесарем-слаботочником (стоял на лестнице и оступился, разбил баллон спринклера), второй раз уборщица задела спринклер шваброй. В обоих случаях на ремонт стен, потолков, полов, мебели и пр. потрачено несколько сот тысяч рублей. Сумма, превышающая стоимость сепаратора шлама. Идея устанавливать сепараторы шлама на трубопроводы систем спринклерного пожаротушения возникла у наших специалистов. Однако внедрить идею без серьезных согласований с ВНИИПО мы не имеем права. Только через ВНИИПО надо идти, а идти надо, потому что проблемы сплинклерного пожаротушения— общие для всех зданий, где такие системы имеются. И еще кое-что «за» Spirovent. Мы столкнулись с проблемой надежной работы пластинчатых теплообменников. Их надежная работа находится в прямой зависимости от чистоты сетевой воды. Особенно вредны для них мелкие взвешенные шламы. Это проблема из проблем для служб эксплуатации. Мелкие шламы достаточно быстро прикипают к стенкам нержавеющих пластин и гидравлическое сопротивление по ходу возрастает до недопустимого. Резко снижается его тепловая мощность, «плывут» температурные режимы, возрастает расход электроэнергии на насосы, а самое плохое — идут жалобы на недогрев воды. В этом случае теплообменник надо промывать с помощью химических реагентов. Химпромывка одного теплообменника, куда бы вы не обратились, стоит от 15-ти и выше тысяч рублей. За сезон таких промывок может быть 2–3, а то и больше (в тепловых сетях Подмосковья бывает и 1–2 раза в неделю, такие факты есть). Эту особенность пластинчатых теплообменников, т.е. высокую требовательность к чистоте сетевой воды, нельзя не учитывать. Значительно менее прихотливы в этом отношении трубчатые змеевиковые теплообменники из нержавеющей стали (в частности, их поставляет фирма «НЕМЕН»). В нашем институте 9 таких теплообменников работают уже 4 года — мы ни разу не промывали. И все-таки лучший путь решения этих проблем — применение сепараторов шлама Spirovent-Dirt. Любой процесс должен быть понятен Еще я хотел бы остановиться на противонакипных магнитных устройствах. Ряд фирм предлагает к установке разнообразные аппараты и утверждают, что они препятствуют оседанию солей жесткости на стенках труб, поверхностях нагрева и т.д. Знаете, физически этот процесс непонятен. Если в процессе участвует магнит, то как на него влияет магнитное поле Земли, вспышки на Солнце? Однако, даже приняв на веру, представить себе, что происходит с водой в замкнутом пространстве трубопроводной системы, то невольно приходит мысль — соли жесткости, сдерживаемые от приливания, должны накапливаться в системе (ведь в любой системе есть утечка и подпитка)? До какой степени эти соли будут накапливаться, где тот предел, после которого должно что-то случиться? Как удалить их из системы? Много вопросов! Мне представляется, что если магнитные аппараты приносят указанную пользу, то соли жесткости должны превращаться в мелкий шлам (процесс перенасыщения растворов). В таком случае их удалить из системы можно только сепаратором шлама. Такой эксперимент мы проводим на системе горячего водоснабжения. О результатах пока говорить рано. То же самое относится к еще одной установке, которую мы сейчас испытываем. Это вихревой генератор (другие называют его кавитатором). Наиболее известна в стране установка профессора Потапова. По сути, это устройство внутри трубы, закручивающее поток воды. Разработчики утверждают, что если пропустить через вихревой генератор поток воды, приводимый в движение насосом с электродвигателем, допустим 10 кВт, то тепловой энергии выделяется в 1,7–2,2 раза больше, чем затрачено электроэнергии на вращение насоса. Но ведь это уже не по Ломоносову. Встает вопрос, кто был прав — Ломоносов или Потапов? Если Потапов, сможет ли он объяснить, откуда берется эта лишняя энергия? Не с Солнца ли? Что, происходит распад воды? Разработчики утверждают: происходит синтез молекул воды. Что такое синтез молекул воды? Кто может доступно, понятно объяснить? На созданной в нашем энергоблоке экспериментальной установке мы провели испытания. Результат: при расходе электроэнергии в 7 кВт мы подвели к воде тепла всего на 5 кВт. Эффекта не получили. Я допускаю, что мы могли сделать не совсем правильную конструкцию вихревого генератора. Поэтому через ваш журнал я предлагаю профессору Потапову провести экспериментальную проверку установки на нашей базе. Естественно под эгидой журнала «С.О.К.» Об условиях проведения такого эксперимента, при доброй воле, договоримся. Что касается экономической эффективности аппарата Потапова. У нас стоимость электроэнергии, грубо говоря, 1,2 руб./(кВт•ч). Эквивалентный объем природного газа для получения такого же количества тепла — 0,1 м3. Он стоит 0,12 руб. Если бы мы могли достичь коэффициента преобразования в вихревом генераторе хотя бы 1:5, т.е. подведя 1 кВт электрической, получить на выходе 5 кВт, это был бы конкурент пропан-бутану. А для конкурента природному газу требуется уже 1:10. Вся страна перешла бы на эти устройства. К тому же, по вопросу эффективности. Что такое сегодня использовать электричество для отопления? В стране не каждый многоквартирный дом имеет возможность подключить 10-киловаттный электродвигатель. Предположим, для того чтобы отопить небольшой дом площадью 100 м2, надо подвести 9–10 кВт электроэнергии. Для подключения вихревого генератора конструкции Потапова потребуется насос с электродвигателем мощностью 5 кВт. Я думаю, не каждый такой дом в любых поселках страны, кроме Подмосковья, может себе позволить такое. В стране и 4–5 кВт на весь дом считается роскошью. И даже если подключить генератор на 5 кВт, как пользоваться всем остальным: светом, чайником, холодильником и т.д.? Значит, вы будете вынуждены себе во всем отказать только лишь для того, чтоб обепечить себя теплом. Вы готовы на такую жертву? И все-таки давайте попробуем провести эксперимент. Ведь все большие дела начинались с малого, не правда ли?