Экономическое оборудование для ЖКХ: скупой платит дважды

Одной из главных проблем, которые требуют постоянного внимания руководителей всех уровней, является низкая энергоэффективность отечественного ЖКХ. Необходимость ее решения вызвана не только техническими причинами (крайний износ оборудования, сетей, коммуникаций), но и общим кризисом отрасли. Резкое изменение политической и экономической ситуации в стране привело к тяжелым последствиям, поскольку российское ЖКХ исторически было ориентировано на дешевые энергоносители.

Сегодня отрасль не справляется с существующими реалиями, а неэффективность ее работы приводит к тому, что коммунальные платежи ложатся тяжелым бременем на плечи потребителей. Во многих городах центральной России до 50% бюджета уходит на возмещение затрат на жилищно-коммунальные услуги, из них порядка 50% — на отопление, до 30% — на горячее водоснабжение. С постепенным переходом на стопроцентную оплату услуг ЖКХ большая часть населения окажется неплатежеспособной. Не лучше обстоят дела и в промышленном секторе. Сейчас даже крупные предприятия с трудом осваивают все возрастающие тарифы на тепловую и электрическую энергию.

Состояние отрасли и пути выхода из кризиса

Помимо того, что жилищно-коммунальное хозяйство финансово затратно само по себе (ежегодно на эксплуатационные нужды уходит более 360 млрд. руб.), оно еще и требует колоссальных ресурсов. По различным данным, российский коммунальный комплекс в 8–14 раз, а с учетом сопутствующих расходов более чем в 22 раза, превышает соответствующие показатели потребления индустриально развитых стран. Вызвано это тем, что для российского ЖКХ характерны высокая степень износа инфраструктуры и связанные с этим большие потери воды, тепловой и электроэнергии (по результатам аудита коммунальных служб, до 40% средств, уходящих на финансирование ЖКХ, тратится впустую). Поэтому в настоящее время самым острым вопросом является экономия энерго-, тепло- и водных ресурсов. Реальность заставляет искать новые формы и методы организации нашего ЖКХ.

Одним из выходов в сложившейся ситуации является проведение мероприятий по сокращению потребления энергетических ресурсов и рациональному их использованию. Достичь этого возможно путем внедрения на объектах ЖКХ энергосберегающих технологий, благодаря чему будут решены следующие проблемы: - экономия энергоресурсов (электро-, теплоэнергии, воды); - увеличение срока службы технологического оборудования; - снижение затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы; - обеспечение оперативного управления и достоверного контроля за ходом технологических процессов.

Проблема экономии энергоресурсов на объектах отечественного ЖКХ сложна, многогранна и требует серьезной научной проработки. Ограничившись рамками данной статьи, рассмотрим один из вариантов решения проблемы экономии электроэнергии за счет оснащения насос-ного оборудования частотно-регулируемым приводом.

Частотно-регулируемые приводы насосного оборудования

Значительная часть электроэнергии (свыше 20%), потребляемой предприятиями коммунального хозяйства, расходуется насосным оборудованием. Оно широко используется в производственных и вспомогательных процессах — начиная от водоснабжения и заканчивая обработкой стоков. Основу оборудования составляют асинхронные двигатели переменного тока, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую. В большинстве случаев насосы подбираются с возможностью удовлетворять максимальные требования систем, в которых они установлены. Но для большинства зданий характерны достаточно значительные циклические (суточные, недельные и т. д.) изменения объема потребления воды и стоков, обусловленные ритмом жизни их обитателей. Для «согласования» работы насосов с потребностями системы устанавливают дополнительные регулирующие устройства на насосах, но такие методы не дают экономии электроэнергии.

В настоящее время появились другие способы управления, которые адаптируют насосы к изменяющимся условиям, практически не снижая их КПД. Новые методы предусматривают прямое изменение скорости вращения (а значит и производительности) насосов при помощи частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Несмотря на значительные первоначальные вложения в современные устройства частотного регулирования окупаемость вложенных средств за счет экономии энергоресурсов составляет в среднем около 1,5 лет. Это вполне реальные сроки, а учитывая многолетний ресурс подобной техники, можно подсчитать ожидаемую экономию на длительный период.

Оценим величину экономического эффекта от применения преобразователя частоты КЕВ 24.F4.COU-3420 (немецкого производства, стоимость изделия со всеми налогами — 286 656 руб.), установленного на насосном агрегате мощностью 90 кВт. Величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять от 15 до 85% (по опыту установки более 180 преобразователей эта величина колеблется в районе 40%). Таким образом, для насосного агрегата мощностью 90 кВт, работающего, к примеру, 9 месяцев в год, величина экономии электроэнергии за 1 год составит: Е (1 год, кВт/ч) = 90 кВт х 40% :100 х 24 ч.х 30 дн. х 9 мес. = 233 280 кВт/ч. В денежном выражении при стоимости 1 кВт/ч = 1 руб. 70 коп. величина экономии составит: Е (1 год, руб.) = 233 280 кВт/ч х 1 руб. 70 коп.= 396 576 руб. Таким образом, срок окупаемости в этом случае будет: 286 656:396 576 0,7 года. В дальнейшем экономия достигнет 30 тыс. рублей ежемесячно. И это только на одном насосе.

При расчете срока окупаемости необходимо учитывать две составляющие годовой прибыли: экономию электроэнергии (за счет снижения количества оборотов электродвигателя) и экономию воды (из-за отсутствия избытков напора), причем доля годовой прибыли от экономии воды превышает долю экономии электроэнергии как правило в 3–5 раз. Дополнительным эффектом от установки ЧРП является продление ресурса насосных агрегатов (ориентировочно на 10–20% при снижении частоты вращения на каждые 500 об./мин. от максимальной).

Опыт применения современного оборудования

Многие ведущие компании-производители насосного оборудования проводят большую работу по совершенствованию своей продукции в интересах энергосбережения. Сегодня использование насосов со встроенной электронной регулировкой привода позволяет сократить расход электроэнергии на 50%. Благодаря этому первоначальные вложения в оборудование окупаются уже в первые два-три года. Приведем конкретные примеры.

Одним из наиболее энергозатратных в жилищном комплексе было и остается водоснабжение. Особенно это актуально для высотных зданий и промышленных предприятий, где напор в системе должен быть постоянным. Проблема состоит в том, что обычные станции повышения давления также работают без учета суточных колебаний напора в сети, на максимальной мощности. Энергозатраты при этом очень велики. Снижение расходов может быть достигнуто использованием современных установок повышения давления. Например, удачный опыт применения подобных установок на объектах ЖКХ существует в подмосковном городе Долгопрудный, где в новом микрорайоне в системе водоснабжения установлены станции повышения давления HYDRO 2000, снабженные шкафом управления, включенным в общую диспетчерскую сеть.

Базовыми элементами модуля являются насосы GRUNDFOS типа CRE. Обычно станция состоит из 3 (2 рабочих + 1 резервный) или 4 (3 рабочих + 1 резервный) насосов. Последний вариант наиболее предпочтителен, поскольку позволяет работать с максимальным КПД в диапазоне от 10 до 120% от требуемой максимальной производительности. При этом экономия электроэнергии достигает значительных величин. Например, для жилого дома с максимальным потребным расходом 15 куб. м/часи напором 60 м современная станция повышения давления с ЧРП дает экономию электроэнергии (по сравнению с обычными отечественными установками) около 1–2 кВт на каждый час работы. За год разница достигает 8 000–16 000 кВт/ч. Это позволяет быстро окупить первоначальные вложения и снизить общие затраты. Кроме того, за счет частотного регулирования всех насосов станции автоматически подстраиваются даже под значительные колебания давления сети, что актуально для городских условий. В этом смогли убедиться, например, и в г. Люберцы (Московская область). Здесь, в микрорайоне пос. Калинина, на средства инвестора полностью реконструирован блок холодного водоснабжения в ЦТП-1. Вместо четырех старых насосов по 18 кВт каждый была установлена станция повышения давления HYDRO 2000ME. Модуль состоит из четырех насосов, собранных на единой платформе и снабженных шкафом управления. Каждый агрегат рассчитан на 5,5 кВт. При этом благодаря частотному приводу и электронному управлению даже в час пик работают не более трех насосов (обычно два). Надо учесть, что максимальная нагрузка не превышают 5 часов в сутки. В остальное время хватает и одного насоса, притом что система обеспечивает водой несколько домов, в том числе и 17-этажный, и рассчитана на подключение еще одной многоэтажки. Следует отметить, что в настоящее время подобные, но более современные, установки (Hydro MPC) производятся на российском заводе концерна в Истре.

Подобные же установки стоят на Салаватском водоканале, одном из крупнейших в России, обеспечивая напор в городской сети. Применение современных насосов с частотным регулированием позволило через шкафы управления полностью диспетчеризовать систему. Внедрена АСКУЭ, что дало возможность осуществить полный контроль за потреблением электроэнергии объектами предприятия в режиме текущего времени и принимать оперативные решения по режиму электропотребления. Эффект от модернизации комплекса превысил 1,7 млн. руб.

Современные здания, каким бы целям они не служили, должны обеспечивать комфорт проживающим и работающим в них людям. В условиях нашего холодного климата это прежде всего тепло. Однако потребность в тепловой мощности циклически меняется в зависимости от времени суток, сезона, погодных условий. Исходя из этого должна меняться и температура теплоносителя в системе отопления. Наиболее эффективным способом ее изменения может стать применение насосной циркуляционной установки с несколькими параллельно подключенными регулируемыми насосами, как это сделано, например, при строительстве нового баскетбольного центра «Динамо» в Москве. Здесь отопление и горячее водоснабжение комплекса осуществляется с ЦТП, а на циркуляции воды стоят частотно-регулируемые насосы GRUNDFOS типа ТРЕ. Все они сведены в общий комплекс и контролируются через шкафы управления с единого диспетчерского пункта.

В общем и целом экономическая эффективность применения насосов со встроенным преобразователем частоты и изменяемой скоростью вращения электродвигателя, по данным исследований, составляет 30–40% (в общем случае), а для циркуляционных отопительных насосов — 50–60% (при регулировании температуры теплоносителя в подающем трубопроводе).

Применение насосов с частотным регулированием, обеспечивающих поддержание контролируемого параметра на заданном уровне, дает экономию электроэнергии от 10–30% до 50–60%, а воды — 5–10%. Применение регулируемого привода позволяет также продлить и сроки службы основного оборудования, ведь из-за снижения нагрузки только в ночное время ресурс механизмов увеличивается в 1,5–2 раза.

Насосы с электронной регулировкой привода обладают высоким КПД и делают возможным полную автоматизацию и диспетчеризацию процессов, в которых они используются. Это позволяет во многом упростить и оптимизировать работу ЖКХ, а также свести к минимуму проблему «человеческого фактора».

Итак, в результате внедрения современных энергосберегающих технологий жилищно-коммунальное хозяйство получает оперативный и действенный контроль над работой сетей и устройств, возможность оптимизации всех процессов и существенного сокращения издержек. А это, в конечном итоге, напрямую ведет к уменьшению затрат потребителя и снижению социальной напряженности в этой сложной сфере. Не следует забывать, что грошовая экономия обычно себя не оправдывает, скорее — приводит к еще большим убыткам. Поэтому при давно назревшей реконструкции российского ЖКХ стоит помнить, что «скупой платит дважды», а поэтому отдавать предпочтение надо энергоэффективному оборудованию.

Новые разработки в области климатического оборудования.

Geb Unigas: нестандартные решения, индивидуальный подход (ООО «Чибитал).

Барометр финско-российской торговли. Весна 2007.

Batimat 2007: чтобы строить по-новому.

Судьба Петербурга: два к одному в пользу денег.

«XXI век»: реконструкция и капитальный ремонт.

А. Кириленко знает, что смотреть туристам в Петербурге.

Главная Публикации