Немного истории Первые центральные тепловые пункты (ЦТП) появились вшестидесятых. Тогда это были малозаметные кирпичные сарайчики, и только доносившийся из-за закрытых дверей шум циркуляционного насоса давал понять случайному прохожему, что за глухими стенами сарайчика спрятана техника, без которой, как можно было предположить, никак не обойтись. К концу восьмидесятых ЦТП достигли внушительных размеров. Большую часть их объема занимали многоярусные четырехметровые кожухотрубные теплообменники, впервые сконструированные примерно в 1911 г. по образцу германских теплообменных аппаратов того времени, и с той поры эта конструкция практически не обновлялась. Количество насосов различного назначения в ЦТП образца 80-х гг. перевалило за десяток, и все они ужасно шумят, если, конечно, вращаются. Примитивная и малоэффективная автоматика, которую полагается иметь в ЦТП, в большинстве случаев не работает. Все эти видимые устройства дополняются невидимыми подземными трассами. Подобно пауку, раскинувшему вокруг себя свою разветвленную сеть, ЦТП опутывает своими многочисленными трубопроводами городские кварталы, жители которых вынуждены становиться свидетелями перманентных ремонтов, сопровождаемых длительными перерывами в подаче горячей воды. Появлению отдельно стоящих ЦТП мы обязаны тому обстоятельству, что в стране не было малошумных насосов, которые можно было бы установить в подвале жилого дома, не рискуя нарушить покой жителей. Кроме того, теплообменники были слишком громоздкими для того, чтобы размещать их в малогабаритных подвалах типовых жилых домов. Теперь, когда у нас появились насосы от лучших мировых производителей, а размеры теплообменных аппаратов уменьшились во много раз, необходимое для тепловых пунктов оборудование без труда размещают в подвалах строящихся зданий, и никаких ЦТП, как правило, не строят. Вместе с тем, все построенные в свое время ЦТП продолжают работать. Им нет числа, они, как прежде, обезображивают среду обитания горожан и вызывают дополнительные потери тепловой и электрической энергии. Настало время избавляться от них. Во что нам обходятся ЦТП Примерно 15 млн жителей Украины получают горячую воду, приготовленную в ЦТП, которые располагаются на расстоянии 200– 500 м от водоразборных кранов, где эта вода расходуется. Чтобы на своем длинном пути от водоподогревателя до потребителя горячая вода не остыла, ее подогревают в ЦТП до 60°С, в то время как в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП) максимальная температура воды обычно не превышает 55°С.При норме потребления 120 л горячей воды на одного человека в сутки перегрев на пять градусов приводит к дополнительному расходу тепловой энергии в количестве 3,15 млн Гкал в год. Для выработки этого тепла приходится сжигать около 0,5 млрд м3 природного газа. Но этим еще не исчерпывается ущерб, наносимый экономике Украины, равно как и России, центральными тепловыми пунктами. В результате их эксплуатации расходуется излишняя электрическая энергия, затрачиваемая на привод циркуляционных насосов; тепловая энергия, затрачиваемая на обогрев зданий ЦТП; ежегодно требуемыя значительные денежные и материальные ресурсы на ремонт подверженных коррозии внутриплощадочных тепловых сетей; снижается надежность систем горячего водоснабжения. Кроме того, ЦТП занимают слишком много места в городской застройке. На месте грязных и шумных промышленных сооружений, которые обезображивают жилые районы и вызывают дополнительные потери тепловой и электрической энергии, должны появиться сооружения для людей. Новую технику — в старые подвалы Ничего удивительного в таком техническом решении нет.Подвалы существующих зданий, справедливо признанные в свое время непригодными для размещения в них старой техники,могут оказаться вполне пригодными для установки в них современного компактного оборудования. Удачный пример такого технического решения был продемонстрирован при реконструкции теплового пункта здания Киев ЗНИИЭП, выполненной в 2000 г. [1]. Тогда удалось расположить все новое оборудование ИТП в небольшом и невысоком (2,3 м) помещении площадью 12 м2, в то время как до реконструкции оборудование тепловых пунктов здания размещалось в нескольких помещениях общей площадью 150 м2 при высоте более 4 м. Решающим фактором уменьшения площади теплового пункта в процессе его реконструкции является использование современных компактных теплообменников взамен кожухотрубных аппаратов старого типа. Технико-экономическое сопоставление различных теплообменников, применяющихся в тепловых пунктах зданий, показало, что самым компактным теплообменным аппаратом является интенсифицированный теплообменник ТТАИ, характеризующийся сверхвысокой плотностью теплового потока. Благодаря использованию именно этих отечественных аппаратов удается разместить индивидуальные тепловые пункты на любых имеющихся в подвалах зданий минимальных площадях [2]. Традиционно в ИТП жилых зданий располагаются только элеваторные узлы, как правило, нерегулируемые. Для автоматизации этих узлов достаточно их дооборудовать устройствами позиционного регулирования, которые эффективно работают на энергосбережение по простому и логичному алгоритму [3, 4]. Поэтому в общем случае достаточно разместить в ИТП дополнительно к имеющемуся там элеваторному узлу только теплообменник горячего водоснабжения, и эта задача при помощи теплообменников ТТАИ решается элементарно просто. Но даже там, где по каким-то причинам приходится устанавливать наряду с двухступенчатым водоподогревателем горячего водоснабжения еще и водоподогреватель независимой системы отопления вместе с циркуляционным насосом и приборами регулирования, как правило, удается найти очень компактное решение. Пример такого решения (рис. 1). На участке плоской стены длиной 3,5 и высотой 2,1 м разместилось все оборудование ИТП девятиэтажного жилого дома с водоподогревателями системы отопления тепловой мощностью 1,59 Гкал/ч и горячего водоснабжения тепловой мощностью 0,61 Гкал/ч (в двух ступенях). Кроме водоподогревателей вдоль этого участка стены разместились насосы, регулирующие клапаны, расходомер, вся необходимая арматура и другое вспомогательное оборудование. Для обслуживания ИТП достаточно узкой полосы шириной около 1,5 м.Таким образом, ИТП 9-этажного жилого дома с полным комплектом оборудования может разместиться в подвальном помещении площадью 6 м2 при высоте 2,1 м.Такое помещение найдется в подвале любого дома. Сколько потребуется денег? Возьмем для примера микрорайон, в десяти 144-квартирных жилых домах которого проживают 5 тыс. жителей. ЦТП микрорайона служит для приготовления горячей воды, которая подается во все жилые дома микрорайона по внутриквартальным тепловым сетям. Для того, чтобы ликвидировать ЦТП, нужно оборудовать ИТП в каждом из десяти домов с установкой в них водоподогревателей горячего водоснабжения. Стоимость двухступенчатого водонагревателя, составленного из аппаратов ТТАИ, оценивается для 144-квартирного жилого дома примерно в 2000 у.е., а водонагревательная установка в сборе вместе с арматурой и автоматикой будет стоить около 3000 у.е. К этой сумме стоит добавить еще 500 у.е. с учетом того, что в некоторых случаях может понадобиться перекладка водопроводного ввода на трубу большего диаметра, потому что по ней пойдет расход воды, потребляемой системами не только холодного, но и горячего водоснабжения. Таким образом, на сооружение десяти ИТП потребуется около 35 тыс. у.е.В условном микрорайоне, о котором идет речь, проживает 1/3000 жителей Украины, пользующихся централизованным горячим водоснабжением (мы с самого начала предположили, что это благо цивилизации доступно 15 млн жителей).Экономия тепловой энергии в результате ликвидации ЦТП составит соответствующую часть рассчитанного (в разделе 2) для Украины количества, т.е.: (3,15x106)/3000 = 1050 Гкал в год. Даже при нынешних невысоких ценах на тепловую энергию для населения (около 12 у.е./Гкал) ежегодная экономия средств на покупку тепловой энергии жителями микрорайона составит 12,6 тыс. у.е. в год со сроком окупаемости инвестиций менее трех лет. С учетом ожидающегося повышения цен на энергоносители уже в ближайшее время срок окупаемости заметно сократится. Кто даст деньги? Несмотря на относительно короткий срок окупаемости инвестиций в ликвидацию ЦТП, денег на это энергосберегающее мероприятие, скорее всего, не даст никто. Наш инвестор более склонен вкладывать средства в недвижимость, чем в проведение малопонятных для него акций, эффективность которых для него не очевидна, как бы убедительно она ни обосновывалась. Государство тоже не станет вкладывать средства в реконструкцию теплового хозяйства, потому что у него этих средств нет. Вместе с тем, именно государство могло бы организовать быструю и эффективную реконструкцию, не вложив в нее ни копейки. Более того, при правильной организации этого процесса можно ожидать существенных поступлений в государственный бюджет. Нужно продать ЦТП инвесторам. Главным условием продажи должен стать перенос функций ЦТП в индивидуальные тепловые пункты зданий по проектам, согласованным с теплоснабжающими организациями. После того, как этот процесс будет завершен полностью или в значительной своей части (возможно, в отдельных ЦТП придется сохранить небольшие технические помещения для водопроводных повысительных насосов), инвестор получит право использования земли, на которой располагался ЦТП, а также самого здания для своих целей. Инвесторы, которые по всему городу ищут и с трудом находят площадки для строительства предприятий торговли, игровых центров и офисных помещений, в одночасье нашли бы объекты приложения своих сил и, главное— средств, для реализации своих планов. На месте некоторых ЦТП (рис. 2) могли бы быть сооружены уникальные здания, которые стали бы украшением улицы или городского района. Задача реконструкции теплового хозяйства была бы при этом решена между делом, походя, без напряжения сил, потому что 35 тыс. у.е.— это не деньги для серьезного инвестора, вкладывающего средства в городскую недвижимость. Голубая мечта Из двух картинок, с которых начинается статья, только левая реальна. Правая картинка— компьютерная. Это мечта. Во многих странах восточной Европы ликвидация ЦТП — это уже не мечта, а свершившийся факт. Например, в Риге процесс ликвидации тепловых пунктов был полностью завершен еще в 1999 г.Там были выведены из эксплуатации 185 ЦТП и 137 км трубопроводов ГВС [5]. Ликвидация ЦТП и установка в домах современных ИТП выполнялась за кредитные средства, погашаемые жителями, которые дополнительно к обычным платежам за отопление ежемесячно вносят $0,05/м2 площади квартиры с тем, чтобы погасить долг в течение десяти лет. В каждом ИТП установлен однопоточный теплосчетчик. Жители самостоятельно устанавливают температурный график своей отопительной системы, предпочитая, как правило, режимы с понижением ночных температур. В результате платежи за отопление стали уменьшатся, и погашение кредитов происходит без проблем. ИТП устанавливались в подвале или под лестницей на первом этаже. Оборудование ИТП включало в себя блоки полной заводской готовности тепловой мощностью 300–400 кВт на весь дом или его часть. Стоимость одного блока, включая монтаж, колебалась в пределах от 8 до 10 тыс. долларов. Можно предположить, что часть затрат на ликвидацию ЦТП удалось возместить за счет продажи или аренды зданий, в которых прежде размещались ЦТП. Оценивая безусловно положительный рижский опыт, следует отметить, что выведение из эксплуатации киевских ЦТП должно происходить с меньшей затратой средств, чем это получилось в Риге. Применение отечественных интенсифицированных теплообменных аппаратов вместе с техникой позиционного регулирования КИАРМ, позволяющей отказаться от использования циркуляционных насосов в отопительных системах, создает уникальную возможность создания эффективных ИТП стоимостью $4000–5000. Это вдвое ниже, чем в Риге и почти в три раза ниже, чем в киевских школах, где недавно были оборудованы тепловые пункты по программе мирового банка. В Риге отказались от услуг мирового банка и нашли свой рациональный путь инвестирования процесса перенесения функций ЦТП в здания. Такой подход представляется вполне оправданным.И дело не только в бюрократических процедурах, связанных с мировым банком. Эксперты этой организации нацелены исключительно на поставку западного оборудования, они психологически не готовы рассматривать встречные предложения, уверовав раз и навсегда в то, что технический прогресс может двигаться только в направлении с запада на восток. Даже в тех случаях, когда западные эксперты признают ценность отечественных разработок, они, будучи связаны в своей деятельности жесткими инструкциями, никак не могут способствовать их продвижению в рамках конкретного проекта. В Киеве пока еще ни один центральный тепловой пункт не превращен в полезное для людей сооружение, несмотря на то, что имеются все технические средства, чтобы решить эту задачу безошибочно, быстро и эффективно.
1. Опыт эффективной реконструкции теплового пункта общественного здания.— Энергосбережение в зданиях,№12/2001. 2. Рекомендации по применению теплообменников ТТАИ в тепловых пунктах жилых и общественных зданий.— Киев: Киев ЗНИИЭП, 2005. 3. Динамика изменения параметров отопительной системы при позиционном регулировании.— Энергосбережение в зданиях, №15/2002. 4. Рекомендации по применению регуляторов КИАРМ в абонентских вводах тепло- и водоснабжения.— Киев: Киев ЗНИИЭП, 2005. 5. Теплоснабжение Риги.— Новости теплоснабжения,№9/2005.
