Якщо Ви заощаджуєте електроенергію – ситуація проста: підключений до електромережі без лічильника абонент сьогодні просто немислимий, а необхідність вимикати непотрібні лампочки є вже просто звичкою. Коли ж мова заходить про економію тепла в будівлі з централізованим опаленням, тут справи зовсім інакші.

Практично весь вітчизняний житловий фонд будувався за часів, коли теплова енергія коштувала копійки і про майбутню необхідність рахувати та оплачувати тепло ніхто не замислювався. Радянські будівлі спроектовані і побудовані так, що врахувати тепло, що реально споживається, можна, у кращому випадку, тільки на всю багатоквартирну будівлю цілком. А встановлення «вимикачів непотрібного тепла», за допомогою яких можна було б тепло заощадити, без істотної модернізації системи опалення, взагалі в принципі неможливе – це порушить якість постачання теплом і, зрештою, призведе лише до збитків. З іншого боку – вартість тепла сьогодні настільки висока, що вкладення коштів у модернізацію теплової системи будівлі для приведення її до вимог світових стандартів енергозбереження, здатне окупити себе за 3-4 роки експлуатації. Питання «вигідно чи не вигідно сьогодні вкладати гроші у технології економії тепла?» сьогодні не існує. Це однозначно вигідно. Актуальною є інша проблема: чи можна провести модернізацію «по частинах» так, щоб зекономлені на кожному кроці кошти спрямувати на подальше вдосконалення? Це можливо: наведена нижче стаття описує як це зробити. Насамперед потрібно почати з обліку тепла.

Крок №1. Врахування споживання тепла. Теплолічильник

Технології для вимірювання теплового потоку існували давно, але їхня технічна реалізація була досить дорогою. Поява на ринку порівняно дешевого, надежного та компактного приладу для обліку тепла, призначеного для побутового застосування, відбулася лише у 90-х роках минулого сторіччя. Через особливості проектування радянських будівель, а також через свою відносно високу вартість, наявні на ринку лічильники тепла розраховані, в основному, на окрему багатоквартирну будівлю і встановлюються в її теплопункті. Самі ж прилади для обліку тепла різні за своєю конструкцією, вартістю та зручністю обслуговування та розгляд їх переваг та переваг, потребує окремої статті. Але все ж таки є кілька моментів, які вимагають невеликого освітлення:

встановлюючи на будівлю лічильник тепла, ви, перш за все, берете на себе зобов’язання щодня знімати з нього показання і раз на місяць – передавати зняті дані в організацію теплопостачання. Якщо у приладі передбачена можливість роздруківки місячних звітів про споживання тепла, то це спростить вам життя.
прилади обліку тепла, залежно від технічних характеристик, раз на кілька років повинні демонтуватися та проходити метрологічну перевірку на точність виміру. Тому при покупці пристрою звертайте увагу на частоту проведення цієї перевірки (паспортні дані), а також – на складність демонтажу. Є прилади (наприклад, СВТУ-10, “Sempal”), які не вимагають зняття витратоміра з трубопроводу, що робить роботи з демонтажу набагато менш скрутними.
через те, що в наших широтах буває зникнення електропостачання, прилад повинен або бути енергонезалежним (живитися від батарейки), або обладнаний блоком безперебійного живлення.

У будь-якому випадку слід розуміти, що лічильник тепла без решти енергозберігаючих заходів, так само як і електролічильник без можливості вимикати підключені на нього лампочки, не економить тепло. Він, як це і належить лічильнику, лише відображає скільки ви реально споживали енергії. Проте, як показує практика, у більшості випадків розрахункові навантаження на будівлю за якими здійснюється оплата без лічильника, на 5-7% завищено. Саме на цю величину можна розраховувати як на економічний ефект від установки приладів обліку тепла.

Крок №2. Організація правильного розподілу тепла по будівлі

Як тільки у Вас з’явиться теплолічильник, то відразу з’явиться бажання економити тепло. Потенціал енергозбереження ви зможете визначити, поставивши наступний експеримент. Під час потепління трохи накрийте на зворотному трубопроводі системи опалення засувку, щоб трохи знизилася витрата теплоносія. На теплолічильнику ви відразу помітите наскільки знизилося споживання тепла будинком і зможете підрахувати, який рахунок за опалення буде виставлений Вам наприкінці місяця при поточному споживанні. Але безболісно таку процедуру на будинках радянського житлового фонду можна провести дуже рідко. Прикриваючи витрату теплоносія ви попутно змінюєте гідравлічний баланс у системі, порушуючи при цьому роботу гідравлічного елеватора. Гідравлічний елеватор – це пристрій, що забезпечує підмішування частини зворотного теплоносія до прямого (воно виглядає як перемичка між зворотним і прямим трубопроводом і знаходиться практично в кожному теплопункті «радянських» часів). Якщо капітальний ремонт теплового пункту робився більш ніж 10-15 років тому, то можна бути практично впевненим у тому, що елеватор і так працює неефективно. Це пов’язано зі зміною гідравліки в системі через відкладення, що накопичилися в радіаторах. Коли ж ви додатково примусово зменшите витрату тепла засувкою, то проблема з рівномірністю розподілу тепла по приміщеннях існуюча зазвичай у будинках з, наприклад, вертикальним розведенням (більшість радянських будівель), тільки погіршиться. При цьому на верхніх поверхах стане дуже спекотно, і там відкриють кватирки. А на нижніх поверхах – люди будуть змушені ходити в шубах (перепад температур між подачею і обраткою, тобто температурами найгарячішого і найхолоднішого радіатора, зросте).

Схема виникнення теплового перекосу в будівлі з вертикальним розведенням

Причина такого перекосу лежить у недостатній швидкості протікання теплоносія радіаторами. У результаті є дві проблеми: нерівномірно розподілене тепло та неможливість проведення економії. У цьому випадку єдиний вихід (крім ситуації всієї системи опалення) це встановлення в систему циркуляційного насоса.

Схема встановлення циркуляційного насоса для вирішення проблеми теплового перекосу

Принцип роботи даної технології наступний: насос збільшує швидкість протікання теплоносія радіаторами будівлі. Для цього між подавальним та зворотним трубопроводом встановлюється перемичка, через яку здійснюється підмішування частини зворотного теплоносія до прямого. Коли насос працює виходить що один і той же теплоносій швидко і кілька разів проходить по системі опалення будівлі. Завдяки цьому температура в прямому трубопроводі падає, але за рахунок збільшення в кілька разів швидкості протікання – у зворотному трубопроводі піднімається. Відбувається вирівнювання картини розподілу тепла будівлею. Насос забезпечується всіма необхідними пристроями захисту (від перегріву, від пропадання фази, від осушення) та працює повністю в автоматичному режимі.

Вирішення проблеми теплового перекосу за допомогою циркуляційного насоса

Відповідно при такому розподілі тепла по всіх приміщеннях будівлі створюються однаково комфортні умови: кватирки на верхніх поверхах закриваються, завдяки чому відбувається 10-15% економія тепла навіть без зниження витрати теплоносія на будівлю засувкою (оскільки в тепломережу повертається гарячіший теплоносій, що враховує лічильник тепла).

Крок №3 Автоматичне регулювання теплового навантаження

Отже – теплолічильник встановлений, тепло будівлі рівномірно розподілено циркуляційним насосом. І є людина (зазвичай це сантехнік), в обов’язки якої входить прикривати засувку у разі потепління на вулиці і тим самим заощаджувати тепло. Проте, якою б обов’язковою та досвідченою не була ця людина, вона все одно не зможе достатньо ефективно і своєчасно реагувати на кожну зміну погоди і, отже, ефективність такої економії буде низькою. Чому? Та тому, що людина – це лише людина, і вона не зможе цілодобово сидіти в теплопункті і крутити засувку. Вирішення цієї проблеми існує. Сьогодні фактичним стандартом будь-якої системи опалення у всіх розвинених країнах стала так звана система автоматичного регулювання теплового навантаження “з погодною компенсацією”. Суть цієї системи полягає в наступному: на вулиці встановлюється електротермометр, який вимірює температуру повітря в даний момент. Кожну секунду його сигнал порівнюється з сигналом про температуру теплоносія на виході з будівлі (тобто фактично з температурою холодного радіатора в будівлі) і/або з сигналом про температуру в одному з приміщень будівлі. На підставі даного порівняння регулюючий блок автоматично дає команду на регулюючий електричний клапан, який встановлює оптимальну величину витрати теплоносія.
Крім того, подібна система має таймер перемикання режиму роботи системи опалення. Це означає, що при настанні певної години доби та дня тижня вона автоматично перемикає опалення з нормального режиму в економний і навпаки. Специфіка деяких організацій не потребує комфортного опалення в нічний час і система в задану Вами годину доби автоматично знизить теплове навантаження на будівлю на задану величину, а отже – заощадить тепло та гроші. Вранці перед початком робочого дня система автоматично переключиться в нормальний режим роботи і прогріє будівлю.

Наш досвід установки подібних систем показує, що величина економії тепла, що отримується від роботи подібної системи, становить близько 10-15% взимку і 60-70% восени та навесні за рахунок постійних періодичних потеплінь. Загальна економія, яка досягається за рахунок використання системи погодного регулювання, оцінюється приблизно в 30-35% від споживаної будівлі протягом теплового періоду енергії..

Крок №4 Ефективність роботи теплообмінного обладнання

У багатьох будинках гаряча вода, що використовується на господарські потреби, нагрівається теплоносієм прямо в теплопункті. Функцію нагрівання виконує спеціальний пристрій під назвою “бойлер” або “теплообмінник”. І від ефективності його роботи та правильності схеми розведення гарячої води по будівлі дуже сильно залежить собівартість одержуваної таким чином гарячої води. Ефективний пластинчастий бойлер, з працюючим регулятором температури гарячої води, виробляє практично вдвічі дешевшу гарячу воду, ніж старий трубчастий без регулятора (як зазвичай і відбувається в переважній більшості вітчизняних теплопунктів).

Крок №5 Оптимальність теплової схеми будівлі під час проектування, регулювання температури в окремих приміщеннях

Підхід до здійснення економії, описаний вище, в більшості випадків застосовний до вже готових будівель, переробка систем опалення яких утруднена. При проектуванні нових систем опалення слід враховувати безліч різних факторів, які в майбутній експлуатації будівлі призведуть до значної економії тепла. Це насамперед оптимальна схема розведення трубопроводів. На сьогоднішній день найбільш сучасною та економічною схемою є так звана двотрубна, яка сама по собі має на увазі рівномірність розподілу тепла по будівлі та дозволяє рівномірно регулювати (а значить і економити) віддачу тепла як по всій будівлі в цілому, так і по кожному з радіаторів окремо . Для такого регулювання сьогодні у всьому світі використовуються радіаторні регулятори температури у приміщенні. Зменшуючи кількість теплоносія, що протікає через радіатор і отже економлячи тепло, вони підтримують задану температуру в кімнаті. Таким чином досягається приблизно 20% економія тепла в цілому за рахунок використання енергії від сонячних променів, що прогрівають приміщення, побутових електроприладів, тепла людей.

Спектр енергозберігаючих технологій у «одному флаконі»

Усі технології, описані у наведеній вище статті, були новинками на початку 90-х років XX ст. З того часу всі вони вже настільки щільно «обкатані» на практиці, що стали своєрідними стандартами, на які орієнтуються під час проектування будь-якого нового теплового пункту. І, як наслідок цього факту, на ринку з’явилися серійні технічні рішення, що поєднують у собі всі перераховані вище технології. Це так звані блокові теплові пункти. БТП – це єдиний технічний вузол, що поєднує лічильник тепла, циркуляційні насоси, систему погодного регулювання, систему підготовки гарячої води з регулюванням на базі пластинчастого теплообмінника. Все обладнання БТП розраховується на певну теплову потужність, забезпечується всіма необхідними захистами та засобами управління та збирається в єдине ціле вже на заводі. Що, надалі, дозволяє суттєво заощадити на монтажі та налагодженні окремих пристроїв. Будівля ж, обладнана блоковим тепловим пунктом, практично споживає на 30-40% тепла, ніж будинок із традиційним введенням тепла. Оскільки БТП виробляється у заводських умовах, він зазвичай працює набагато надійніше, ніж енергозберігаюче устаткування, встановлюване в теплопункті частинами.

Блоковий тепловий пункт

Однак надійність багато в чому залежить від якості окремих вузлів, що становлять БТП. Маючи тривалий досвід роботи з різними виробниками теплотехнічних пристроїв, наша організація зупинила свій вибір на БТП марки Alfa Laval (Швеція), що збираються на базі однойменних теплообмінників, насосів марки Wilo (Німеччина), автоматики та арматури Danfoss (Данія). Усі перелічені тут виробники сьогодні є незаперечними лідерами з випуску теплотехнічних пристроїв у своєму секторі і тому на практиці проблем із відмовою обладнання у БТП ми практично не спостерігали.

Висновок

Наведена вище стаття описує основні можливості, які існують сьогодні і можуть бути застосовані для поліпшення ситуації з енерговитратами в існуючих системах опалення будівель радянської споруди, для яких тепло постачається від теплопостачальної організації. Слід розуміти, що кожна система опалення має свої особливості, які обов’язково мають бути враховані під час вибору варіанта енергозберігаючої схеми. Тут, як і в будь-якому іншому подібному випадку, необхідна консультація з досвідченими фахівцями