Сегодня воскресенье 23 января 2022 г. 06:46
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№158апрель 2021Энергетика и электротехника
Холодно – горячо: энергоэффективное теплоснабжение производственного цеха
«Встала задача отопить цех 500 м2. Хотел ввести газ, но ценник такой, что не потянуть, электричество тоже не осилим. Подскажите пожалуйста, кто как топит (ИК, теплонасосы, котлы)? Какая система лучше: воздушная или водяная? Или, может, кто-то использовал какие-то новые, современные альтернативы? Заранее спасибо».

Фото: sunstor.com.ua

Стоит ввести в поисковую строку запрос наподобие «как дёшево отопить цех», и система выдаст массу вопросов, подобных предыдущему.

И с каждым годом их число растёт, потому что проблема обогрева промышленных помещений становится только острее.

Первая причина — Россия всё ещё одна из самых холодных стран мира, и, несмотря на наличие регионов с тёплым климатом, в целом отопление предприятий требует колоссальных затрат.

Тем более, что тарифы на коммунальные услуги периодически повышаются. Да, в прошлом пандемическом году цены на газ, воду, электричество и тепло выросли незначительно: эксперты называют подорожание на 3,55% рекордно низким, такого не наблюдалось последние 19 лет. Только при этом ужасно упали доходы как населения, так и промышленного сектора.

По предварительным подсчётам Росстата, за 2020 год инфляция составила 4,9% — максимум с 2016 года, когда этот показатель равнялся 5,4%. Для сравнения, в 2019 году уровень инфляции озвучили на отметке 3%.

Только даже эти причины не являются основными. Есть куда более серьёзный фактор, подрывающий как состояние отечественной теплоэнергетики в целом, так и финансовое положение отдельных субъектов разных отраслей промышленности.

Время идёт — всё изнашивается

Большинство экспертов уже буквально кричат о том, что традиционная централизованная система отопления исчерпала себя. Когда-то в 1960-1970-х такой подход стал настоящим прорывом в теплоэнергетике. Только время идёт, и советская инфраструктура, даже самая крепкая и надёжная, попросту изнашивается.

Большой объём устаревших систем специалисты отрасли и экономисты отмечали ещё в 2016 году.

Фото: southernfabsales.com

«В теплоснабжении наблюдается переизбыток неэффективных тепловых мощностей — это старые котельные, которые либо подлежат модернизации и реконструкции, либо предназначены к ликвидации, так как их экономически не выгодно реконструировать. В общем объёме программы на ликвидацию приходится 19 200 котельных — это около 25% от всего объёма мероприятий, связанных с котельными. При этом следует учесть, что в программе учтены не все объекты производства тепловой энергии, поэтому число старых и неэффективных котельных может увеличиться.

Наблюдаемый в настоящее время средний износ тепловых сетей выше 50% обуславливает необходимость значительного количества ликвидации ветхих тепловых сетей и строительства новых по современным технологиям», — такую статистику представила в своей работе «Проблемы внедрения энергосберегающих технологий в теплоснабжении» доктор экономических наук, доцент, заведующая кафедрой управления инновациями Государственного университета управления (Москва) Екатерина Камчатова.

И буквально в 2020 году в ФГБУ «РЭА» Минэнерго России опубликовали схожие данные, которые охватывали в том числе 2018 год.

«Протяжённость сетей, нуждающихся в замене, в целом по России в 2018 г. составила 48,7 тыс. км. Это примерно 29% всех тепловых сетей в России. Среди сетей, нуждающихся в замене, три четверти являются ветхими.

Ежегодно заменяются всего только около 2% всех тепловых и паровых сетей, что не позволяет предотвратить дальнейшее их старение и деградацию, так как считается, что замене ежегодно должно подвергаться не менее 3%.

В 2018 г. произошло сокращение протяжённости тепловых сетей, нуждающихся в замене, — на 2% относительно 2017 г. и на 1% относительно уровня 2014 г. Пик был в 2015 г., когда протяжённость тепловых сетей, нуждающихся в замене, составляла 49,85 тыс. км в двухтрубном исчислении», — такую информацию опубликовали в информационно-аналитическом докладе «Теплоэнергетика и централизованное теплоснабжение России в 2014-2018 годах».

И по уже более свежим данным Росстата, за последние пару лет уже около 70% тепловых сетей работает с превышением нормативного срока службы, 20% котлов и турбин тепловых электростанций старше 50 лет. Такое положение дел особенно часто встречается в регионах Урала и Сибири, а также в Мурманской области.

За счёт непростого климата износ теплосетей и котельных может быть выше.

Поправки на новые потребности

Мало того, что инфраструктура теряет свои рабочие характеристики, так ещё и 21 век, и особенно прошлый год, внёс свои коррективы в производственные процессы. В СССР отапливать заводы, фабрики и небольшие цеха требовалось постоянно, без сбоев и пауз в течение всего холодного сезона: люди работали по 3-4 смены, активность на площадках практически не прекращалась.

В прошлом году ряд предприятий столкнулись с вынужденной остановкой производственных мощностей. Несмотря на это, многим приходилось платить не только за аренду, но и за отопление.

Резюмируем: рост цен на коммунальные услуги и общий износ оборудования будет неуклонно толкать пользователей к поиску новых, альтернативных вариантов отопления. Тем более, что замена традиционных систем сегодня может обойтись даже не в сотни миллионов, а в сотни миллиардов рублей в глобальном плане. Расходы для частных заводов и фабрик также будут выливаться в кругленькие суммы.

«Приведу в пример Волгоградский металлургический комбинат «Красный октябрь». Завод начал функционировать в 1897 году. Первую реконструкцию успели провести в 1940 году, а основные производственные мощности запустили уже после войны, в 1950-1970-е годы. Естественно, что сегодня, спустя полвека, все трубы банально сгнили.

Мы обсуждали с ними вопрос модернизации: они хотели менять трубы, запускать новую котельную и теплоноситель. Только стоило это всё приблизительно подсчитать, и затраты вышли колоссальные. И стоит ли вкладывать такие огромные средства, которые в результате обернутся ещё большими тратами на содержание такого «нового» теплового хозяйства? Проще сдать старые трубы на металлолом — ещё и какая копейка выйдет, которую можно вложить в организацию энергоэффективного теплоснабжения», — высказал мнение генеральный директор НПО «Вэст» Анатолий Карпенко.

Что у них и что у нас?

Проще говоря, современность требует от теплоэнергетики более гибкого и рационального подхода. И эту мысль лишь доказывают общемировые тенденции в теплоэнергетике: внедрение децентрализованных систем теплоснабжения, распределённая генерация, использование возобновляемых источников и энергосберегающих и экологичных технологий.

Фото: vector-ural.ru

В развитых странах Европы отопление промышленных площадок уже происходит за счёт гибридных систем, в качестве топлива активно используют природный или биогаз, тепловые насосы схем «воздух — вода», «вода — вода», «рассол — вода», а также альтернативные источники энергии, например, солнечные коллекторы (и другие виды фотовольтаики) или ветровые турбинные генераторы.

В России ещё очень многие продолжают строить собственные котельные, подключаться и проводить сеть к центральным системам. Однако уже куда больший процент предприятий старается искать более бюджетные способы отопить рабочие помещения. Например, пользуются водогрейными или пеллетными котлами и воздухонагревателями, а кто-то и вовсе приходит к более нестандартным решениям, таким как парокапельные обогреватели и беструбные системы отопления, отопительные котлы или тепловентиляторы.

Парокапельные обогреватели

В последнее время об этом варианте стали говорить всё активнее. В Сети можно найти массу информации не только о принципах работы, но и том, как можно попробовать сконструировать такой агрегат самостоятельно.

Технически это термотрубки, размещённые в закрытых алюминиевых или железных корпусах. В них расположен теплоноситель, и чаще всего это вода. Обогреватель подключается к электросети, и жидкость внутри нагревается до температуры кипения. Образуемый пар конденсируется на внутренних стенках устройства, отдаёт своё тепло в помещение. После образуемые капли влаги стекают вниз к трубчатому электронагревателю (ТЭНу), и всё происходит заново, множество раз по кругу. Чем больше площадь теплообменника, тем, соответственно, больше будет теплоотдача.

Среди преимуществ парокапельных обогревателей эксперты отмечают простоту конструкции и её монтажа, долговечность (минимум 30 лет) и экологичность.

Однако в первую очередь многие выбирают такой вариант за его низкое электропотребление, что позволяет снижать затраты на отопление.

Фото: energyingenieria.cl

«Экономить позволяет в том числе и гибкость работы такого устройства. Приведу практический пример. У среднего сибирского предпринимателя производственная площадка, условно, в 200-300 квадратов. Сфера деятельности может быть абсолютно любая: от автосервиса, до деревообработки. И в зимний период, так случилось, нет заказов. Если цех подключён к централизованной системе, то пусть оборудование остановят, людей отпустят, но за отопление придётся платить, чтобы услугу не отключили. В итоге значительный объём полезного ресурса ушёл в никуда, сняв при этом оплату чётко по тарифу.

Беструбные системы на основе парокапельных обогревателей можно «заморозить» и уйти на эти вынужденные выходные. Через неделю-две владелец приходит, включает систему и начинает в том же режиме работать.

Ещё момент, который традиционные системы не могут обеспечить, — регулировка температуры в разных зонах. Ведь промышленное производство — это целый комплекс помещений, в каждом из которых должна быть своя температура. Людям в офисе нужно 23-25 градусов, а на производственных участках не должно быть жарко, но тем не менее не ниже 15 градусов. И в случае со старыми методами отопления часто получался или перерасход, или «недотоп». При внедрении альтернативных методов, в том числе беструбных систем, можно легко наладить покомнатное отопление с регулировкой температуры. Оба этих фактора особенно удобны для представителей МСП», — пояснил Анатолий Карпенко.

Однако эксперты всё же отмечают, что стоит трезво оценивать свои потребности. Если в вашем регионе затраты на отопление невысоки, то не нужно «сносить» уже имеющиеся у вас варианты. Тем более, что, несмотря множество информации о парокапельных обогревателях в интернете, массовыми они пока не стали, что не позволяет им упасть в цене. Пусть выгода в перспективе может быть значительной, сами агрегаты пока довольно дороги, а при отоплении большого цеха одним устройством не обойтись.

«Например, у нас в Волгограде киловатт энергии стоит больше 4 рублей — далеко не самый низкий показатель в России. Поэтому у нас промышленники постоянно ищут способы сэкономить на отоплении. Это я не говорю про Чукотку или Магадан, где тарифы лишь немного до 10 рублей не дотягивают. Зато в Иркутске, насколько я помню, за счёт большого числа ГЭС, самые низкие тарифы в России — около 1 рубля 70 копеек. Есть ведь разница? И если у местного цеховика та же котельная в рабочем состоянии, то ему объективно нет смысла переходить на другие варианты», — добавил Анатолий Карпенко.

Также при неправильной эксплуатации возможен отказ автоматики, что может повлечь за собой бесконтрольный рост давления и разрыв теплообменника. Схожая ситуация может возникнуть, если при критически низких температурах в нефункционирующем обогревателе будет много теплоносителя — замёрзшая вода попросту разорвёт корпус.

Тепло в котле

Промышленные котлы сегодня — один из самых используемых вариантов отопительного оборудования. Единственный нюанс — не во всех случаях такой способ отопления можно назвать энергоэффективным. Однако мы поговорим о тех вариантах, когда при использовании промышленных котлов сэкономить можно.

Если ваш регион газифицирован, то на помощь предприятиям могут прийти газовые промышленные котлы, греющие воду. Многие отмечают их высокий КПД и небольшое количество персонала для обслуживания. К тому же газ является одним из самых дешёвых источников тепла.

Однако проблема часто как раз и состоит в том, что далеко не все регионы могут себе его себе позволить по причине недостаточной газификации. В 23 субъектах федерации её уровень недотягивает до 20%, в том числе в 11 централизованное газоснабжение вообще отсутствует. Наименее газифицированными территориями считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. Кроме того, установка газового оборудования всё же требует согласования, подготовки определённого пакета документации, привлечение к монтажу специалистов, а также оплаты периодического мониторинга и обслуживания системы. Плюс всегда остаётся риск взрыва при неправильной эксплуатации.

Поэтому вторым по популярности видом отопительных котлов считаются твёрдотопливные. У них не такой высокий КПД, как у предыдущих вариантов, однако часто к ним обращаются именно из-за доступности топлива. По сути, любое твёрдое и горящее сырьё пусть и дороже газа, но однозначно дешевле дизельного топлива. Хорошо, что для тех, кто связан с деревообработкой или стройкой, «корм» для котла достать вообще не проблема — промышленники используют для этого древесные или плитные остатки. Многие пользователи как раз отмечают, что если у обладателя твёрдотопливного котла есть простой доступ к растопочным материалам, то он будет ежегодно тратить в 2-3 раза меньше средств, чем держатели газового котла.

«Тема отопительных котлов очень обширная, и о ней можно говорить очень долго. Тем более, что подбор оборудования осуществляется на основании множества факторов: какая потребляемая мощность, какое сырьё есть по месту дислокации, каковы его объёмы, влажность и т. д. Ведь котлы работают на разных источниках энергии. В том числе за счёт того, что щепа, опилки или другие древесные отходы — недорогое сырьё, отопительные котлы вполне можно записать в категорию энергосберегающего оборудования.

Кроме того, всё оборудование подбирают на основании проектного решения, для каждого случая можно подобрать и проект автоматизации, который также может влиять на ресурсосбережение», — подчеркнул генеральный директор ЧТУП «СанБизнесГруп» Денис Готто.

Хотя более экологичным вариантом твёрдого топлива для такого агрегата всё же являются пеллеты, поэтому пеллетные котлы особенно ценятся в Европе. Основная причина, почему тем не менее многие отзываются о таких котлах не очень лестно, — они нуждаются в регулярном уходе и не дадут своему владельцу «скучать». Если нет функции автоподачи топлива, его придётся всегда закладывать вручную. Конечно, не с той интенсивностью, что старинный кочегар с лопатой, но всё же. Помимо этого, всегда нужно уделять время очистке агрегата, периодически проверять тягу и обеспечить защиту от конденсата и естественное охлаждение теплоносителя.

Воздухонагреватели

Ещё их называют теплогенераторными. Не будем детально останавливаться на газовых воздухонагревателях, потому что выше мы уже говорили о всех аспектах работы с газом. В нашем энергосберегающем распоряжении остаются водяные, твёрдотопливные и паровые воздухонагреватели. Отличительная особенность такого оборудования в том, что для обогрева используют воздух из помещения, который после прохождения через теплообменник выходит наружу уже нагретым до необходимых значений. Воздушный поток нагнетает соответствующий электрический вентилятор напрямую или через специальные воздушные каналы замкнутого типа.

Портативные (в том числе тепловые пушки) или условно-стационарные теплогенераторы конкурентоспособны за счёт полной автономности, позволяют организовать отопление по зонам, температуру воздуха в помещении очень легко регулировать. Также при смене помещения такую установку очень легко переместить и смонтировать заново.

Обычно такие устройства имеют топочную камеру и разветвлённую сеть дымогарных каналов. Для теплогенераторов на жидком топливе (вне зависимости от исполнения) необходимо обустроить дымоход.

Похожими по конструкции являются водяные тепловентиляторы, представляющие собой каркас, объединяющий мощный осевой вентилятор и медно-алюминиевый теплообменник. Из общего водопровода к последнему подводится горячая вода (альтернативой может быть пар). Вентилятор в задней части водяного калорифера нагнетает воздух, который проходит сквозь трубки теплообменника, нагревается и поступает в помещение, а специальные жалюзи регулируют направление потока.


Технологическая платформа «Малая распределённая энергетика» — это коммуникационный инструмент, направленный на кооперацию разработчиков, производителей, специалистов и потребителей при создании перспективных коммерческих технологий на основе участия всех заинтересованных сторон (бизнеса, науки, государства, гражданского общества)


«В числе наиболее выгодных и удобных решений для отопления больших помещений с высокими потолками будет и обогрев при помощи тепловентиляторов. Основной плюс таких нагревательных приборов в том, что они могут выдавать достаточно большую мощность, очень быстро нагревают воздух, а стоимость такого оборудования относительно невелика.

Только такие устройства требуют к себе определённого внимания. Необходимо правильно подобрать мощность и настроить агрегат, чтобы он работал именно так, как вы этого хотите, и не давал побочных эффектов.

При подборе мощности тепловентиляторов никогда не ориентируйтесь на цифры на маркетинговых стикерах. Всегда читайте инструкцию и смотрите реальную мощность, которую будет выдавать прибор при проектных температурах теплоносителя. Как правило, реальная мощность будет отличаться от той, что указана на маркетинговых наклейках.

Второе обязательное условие — установка регулятора скоростей, которая влияет на мощность самого тепловентилятора, а также на скорость и температуру выходящего воздуха.

В моделях подороже есть полезная функция автоматической оценки температуры окружающей среды. После замера устройство само регулирует мощность.

При отсутствии такой функции рекомендуем установить термостат, который будет контролировать температуру окружающего воздуха и отключать тепловентилятор, когда помещение прогреется до необходимых значений. Это важный момент с точки зрения экономии.

Ещё, на мой взгляд, температура теплоносителя на входе в каждый такой прибор должна быть не ниже 65-70 °С, иначе выходящий из тепловентилятора воздух будет достаточно холодным и может быть некомфортным для людей, работающих в зоне обдува», — рассказал на своём YouTube-канале директор молдавской компании S.C.CHIOSE-COM S.R.L. (Termostar) Валентин Киосе.

Среди недостатков некоторые пользователи отмечают то, что такие устройства «выжигают» кислород и сушат воздух.

Что тормозит внедрение новинок в России?

Вроде столько вариантов, каждый со своими преимуществами — почему же тогда подобные энергосберегающие отопительные системы так слабо внедряют промышленники? Предположим, что они попросту не знают о таких возможностях, а в Интернете этот вопрос обсуждает лишь небольшая группа людей, часть из которых непроизводственники, которые хотят подешевле обогреть свой частный дом.

Но, по словам экспертов, дело отнюдь не в неосведомлённости.

«Как это часто бывает, прогрессу мешают недоработанные законопроекты.

У нас есть Федеральный закон от 27.07.2010 № 190-ФЗ «О теплоснабжении». Его редакция 2015 года была очень серьёзно пролоббирована. И согласно ему, основным источником отопления для промышленных помещений должны являться централизованные системы. Лично я не так давно писал на самый верх, чтобы пункт, касающийся этого момента, пересмотрели, потому что именно он мешает инновациям в теплоснабжении. Плюс, конечно, действуют и наш не очень гибкий менталитет, и боязнь вкладываться в новое. Тем более, что нет механизмов, которые бы мотивировали промышленников вводить такие новинки.

Вот именно в этом вопросе нас опережают европейские страны — не по технологиям, а именно в подходах. Здесь можно было бы взять пример с той же Германии, где популяризируют энергосбережение и экологичность и поощряют это на самом высоком уровне путём дотаций, выплат, скидок, льгот и др. С такими стимулами внедрением инноваций в Германии только дураки не занимаются.

Однако ситуация пусть медленно, но верно начинает налаживаться и у нас. Рассматривают поправки в закон, создана платформа «Малая распределённая энергетика», одобренная на государственном уровне (мы туда попадаем с нашим продуктом). Прогресс не остановить», — уверен Анатолий Карпенко.


Ещё один экономичный вариант, который активно обсуждают в интернете, — инфракрасные обогреватели. Такие устройства работают по принципу солнечной энергии, нагревая лучами окружающие предметы, которые, в свою очередь, отдают тепло воздуху. Такой способ отопления уже получил много положительных отзывов, однако энергосберегающими можно назвать только газовые инфракрасные обогреватели. В цехах почти не используют электрические (из-за высокого энергопотребления) и дизельные модели (из-за высокой стоимости топлива)



НА ЗАМЕТКУ

Есть два логичных правила, которые минимизируют потери ценного тепла при использовании любой технологии:
  • перед выбором оборудования обязательно учтите высоту потолка, потому что, например, конвекционные системы при расстоянии от пола более 3 метров будут неэффективны;
  • убедитесь в отсутствии дыр и щелей в помещении.


РЕЙТИНГ

Топ-5 регионов с самой дешёвой электроэнергией на 2020 год (рублей за кВт*ч.):

  • Иркутская область — 1,11 р;
  • Республика Хакасия — 2,17 р.;
  • Республика Дагестан — 2,58 р.;
  • Красноярский край — 2,58 р.;
  • Новосибирская область — 2,68 р.


РЕЙТИНГ

Топ-5 округов с самой дорогой электроэнергией на 2020 год
(рублей за кВт*ч.):

  • Москва — 5,47 р.;
  • Республика Саха (Якутия) — 6,19 р.;
  • Камчатский край — 6,8 р.;
  • Магаданская область — 7,62 р.;
  • Чукотский автономный округ — 8,42 р.


Текст: Мария Бобова.

Новости
 
Обновление CoroPlus Tool Guide
Фото предоставлено Sandvik CoromantКомпания Sandvik Coromant обновила......
 
 
Executive MBA посетил центр компетенций ESAB
Слушатели Executive MBA участвовали в пилотном мероприятии,......
 
 
Во второй день БИОТ-2021 участники обсудили единые типовые нормы и тренды развития культуры безопасности
В самом разгаре юбилейная 25-я Международная специализированная......
 
 
В Москве стартовал БИОТ-2021
7 декабря в ЦВК «Экспоцентр» открылась юбилейная......
 
 
Более 230 российских и зарубежных компаний представят свои разработки на выставке «Безопасность и охрана труда» (БИОТ-2021)
             ......
 
 
WorldSkills Russia 2021 и Sandvik Coromant тренируют профессионалов
Фото: worldskills.ruВ Уфе прошёл финал крупнейшего в......
 
 
SPOK перешёл в стадию пилотных испытаний
Фото предоставлено НПП «Темп» им. Ф. КоротковаКоманда......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru