Автоматизированные системы отопления. Опыт эксплуатации в Екатеринбурге

ЭНЕРГЕТИКА
Автоматизированные системы
отопления Опыт эксплуатации в Екатеринбурге
Что и как можно регулировать?
●
чики температуры) находится на уровне 70–100 тысяч рублей
(без учета затрат на монтаж);
возможная экономия тепловой энергии составляет
250–350 Гкал за сезон, при существующих тарифах это 70–90
тысяч рублей в финансовом выражении.
Весьма интересно понять, что может дать полученная эконо
мия в денежном выражении и сколько стоит система автомати
зации. Если взять для расчета стандартное жилое 90квартир
ное здание (потребление тепла для нужд отопления за сезон на
уровне 1200–1500 Гкал), то можно получить следующие цифры:
● стоимость необходимого оборудования (тепловой контроллер,
регулирующий клапан с приводом, циркуляционный насос, дат
Для сравнения эффективности экономии тепловой энергии
в отопительном сезоне 2002–2003 годов нами проведен монито
ринг теплопотребления двух 10этажных жилых домов. Дома
имеют практически одинаковую планировку и выполнены по по
хожим проектам, имеют идентичные характеристики теплоограж
дающих конструкций и расчетные объемы теплопотребления,
расположены по соседству.
В техподполье первого здания («здание 1» в дальнейшем)
установлен индивидуальный автоматизированный тепловой
пункт. Узел регулирования расхода тепла построен на базе по
годного компенсатора ECL Comfort300 (фирма «Данфосс»,
Москва).
Схема теплоснабжения второго здания («здание 2») элева
торная. На обоих зданиях установлены приборы учета, здания
эксплуатируются 3 года. Собственники зданий — ТСЖ, обслужи
Рис. 1. Расчетное и фактическое потребление тепла на отопление
по месяцам для «здания 1», Гкал
Рис. 2. Фактическое потребление тепла на отопление по месяцам
для «здания 1» и «здания 2», Гкал
Сколько это стоит?
№ 5’2005
Сравнение двух реальных систем
ТЕХНОЛОГИИ БЕЗОПАСНОСТИ & ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
С нашей точки зрения, наиболее простым и ясным с инженер
ной точки зрения (и наиболее широко применяемым) является
применение систем автоматического регулирования отпуска теп
ла по температуре наружного воздуха непосредственно в тепло
вом пункте здания, что дает экономию в потреблении тепла на
уровне 15–30 %. Применение радиаторных термостатических
клапанов может уменьшить потребление тепла еще на 5–7 %
(в дополнение к автоматике на тепловом пункте). При этом ни
в коей мере не умаляется значение регулирования в сложившей
ся в большинстве городов России централизованной системе теп
лоснабжения.
Снижение потребления тепла зданием при применении выше
указанной автоматики происходит за счет четырех факторов:
● автоматического учета регулятором суточной неравномернос
ти температуры наружного воздуха — 5–7 % экономии;
● возможности принудительного снижения отпуска тепла в оп
ределенное время суток (в ночное время для жилых и офис
ных зданий, в выходные дни для офисных зданий) — 4–7 %
экономии;
● компенсации существующего «перетопа» в осенний и весен
ний периоды — 4–5 % экономии;
● возможности точной настройки величины получаемого тепла
с учетом реальных, а не расчетных теплопотерь — 5–15 % эко
номии.
Данные цифры достаточно просто получаются аналитически
и хорошо совпадают с реальными замерами, проведенными раз
ными предприятиями в разных городах (и странах).
За последние годы применение тех или иных систем ре
гулирования потребления тепла при новом строительстве
или реконструкции существующих объектов стало прак
тически нормой. Под выражением «практически норма»,
наверное, надо понимать не только наличие соответству
ющих нормативных актов, но и реальное осознание от
ветственными лицами (администрациями разных уров
ней, застройщиками и заказчиками нового строительст
ва, представителями владельцев объектов, а также непо
средственно самими будущими жильцами) необходимо
сти применения какихлибо мероприятий по уменьше
нию (регулированию) потребления тепловой энергии для
нужд отопления.
79
ЭНЕРГЕТИКА
вающий персонал имеет примерно одинаковый опыт и подго
товку.
После отопительного периода было проведено 2 сравнения:
для «здания 1» расчетное и фактическое теплопотребление
и сравнение теплопотребления зданий друг с другом. Результаты
приведены на рис. 1 и 2.
Если от графиков перейти к цифрам, то получатся следующие
результаты:
● разница между фактическим потреблением тепла и расчетным
для «здания 1» составила 25 % (около 110 тысяч рублей в де
нежном выражении);
● разница в потреблении тепла между зданиями еще значитель
нее — на уровне 50 %;
● удельный расход тепла (при температуре –31 °С) на уровне
67 Вт/м2 в час для здания с тепловой автоматикой в тепловом
пункте и 110 Вт/м2 в час для здания с элеваторным вводом.
ТЕХНОЛОГИИ БЕЗОПАСНОСТИ & ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
№ 5’2005
Анализ результатов
80
Вызывает определенный интерес обсуждение полученных ре
зультатов.
Вопервых, достаточно хорошо, что произведенный монито
ринг подтвердил возможность получения значительной эконо
мии при использовании автоматических систем регулирования
потребления тепла. Но, вовторых, достигнутая величина эконо
мии тепла значительно превысила ожидавшиеся расчетные
15–25 % не только в сравнении со зданием без автоматики,
но и в сравнении фактического и расчетного потребления тепла
на «здании 1».
На первом этапе у нас возникли определенные сомнения в ва
лидности полученных исходных данных. Однако на обоих здани
ях основным источником данных были однотипные системы ком
мерческого учета тепла на базе широко распространенных тепло
контроллеров «Текон» (фирма «Крейт», Екатеринбург) плюс до
полнительная схема дистанционного съема параметров, не входя
щих в объем стандартного коммерческого учета (расход и темпе
ратура сетевой воды на отопление и отдельно — на горячее водо
снабжение, температура теплоносителя внутреннего контура, тем
пература наружного воздуха). Кроме того, замеры и последующая
обработка данных проводились еще на нескольких зданиях, осна
щенных автоматизированными тепловыми пунктами, и эти замеры
в целом подтверждали результаты, полученные на «здании 1».
Более интересными оказались другие цифры. Исходные про
ектные удельные теплопотери обоих зданий были консервативно
заложены на уровне 100–120 Вт/м2 в час (приведено на мини
мальную расчетную температуру). Исходя из этих значений про
ектировались системы отопления и подбиралось оборудование
тепловых пунктов. Исходя из этих значений нами определялось
расчетное потребление тепла на «здании 1». Однако при строи
тельстве (1999–2000 гг.) были применены более современные
системы ограждающих конструкций (3слойное остекление, до
полнительная теплоизоляция наружных стен). За счет этих меро
приятий реальные теплопотери и оказались на 20–25 % меньше
расчетных. Наличие теплового контроллера позволило без осо
бых затруднений один раз настроить и далее автоматически под
держивать реальное достаточно невысокое потребление тепла
«зданием 1».
Кроме того, применение в этом здании 2трубной схемы отоп
ления с установкой радиаторных термостатических клапанов
RTDN (фирма «Данфосс», Москва) и насосной схемы циркуляции
теплоносителя позволило получить достаточно сбалансирован
ную систему отопления, без перекосов между разными этажами
и участками здания. Данное обстоятельство, в свою очередь, да
ло возможность установить при настройке пониженный (относи
тельно расчетного, то есть фактически необходимый) расход теп
лоносителя во внутреннем контуре системы отопления.
Средняя температура в помещениях здания в течение отопи
тельного сезона поддерживалась на комфортном уровне
20–22 °С при отсутствии явных перекосов на разных этажах
(данные получены опросом жильцов и собственными замерами).
На «здании 2» (без автоматики) ситуация оказалась гораздо
хуже. Отсутствие какихлибо балансировочных устройств в пофа
садной 2трубной системе отопления привело к значительным
вертикальным перекосам температуры теплоносителя (5–7 °С).
Попытки персонала провести ручную регулировку расходов
внешнего теплоносителя привели к еще большим перекосам,
и оказалось необходимым поддерживать повышенное теплопот
ребление для обеспечения необходимой температуры в помеще
ниях верхних этажей при значельном перегреве помещений ниж
них этажей (либо наоборот, в зависимости от температуры на
ружного воздуха). Выполнить вертикальную балансировку было
физически нечем (и в любом случае сложно при малом распола
гаемом перепаде после элеватора). Таким образом, отсутствие
необходимых тепловых устройств (термостатов, насосной схемы
циркуляции, автоматического регулятора на тепловом пункте) не
только не позволило реализовать достаточно хороший потенциал
систем утепления здания, но и привело к необходимости превы
шать расчетное потребление тепла для обеспечения разумных
комфортных режимов.
Выводы
Наличие хорошо работающих систем автоматизации отпуска
тепла непосредственно в тепловом пункте здания, правильная
организация и наладка системы отопления, применение насо
сных, а не элеваторных систем коррекции температуры тепло
носителя позволяют значительно снизить потребление тепла
для нужд отопления и обеспечить требуемый комфортный тем
пературный режим в помещениях. Пренебрежение этими доста
точно элементарными правилами может привести не только
к отсутствию экономии тепла, но и к его значительному пере
расходу при сомнительных комфортных условиях, невзирая на
применение современных и эффективных ограждающих кон
струкций здания.
В заключение хотелось бы отметить большой вклад и помощь
специалистов фирмы «Данфосс» только в подготовке данного ма
териала и поздравить их с 10летним юбилеем предприятия. При
менение достаточно надежного оборудования этой фирмы, посто
янные консультации и методическая помощь уже позволили десят
кам и сотням реальных потребителей тепла получить реальную
экономию своих средств за счет снижения затрат на отопление. ■
Виктор ШЕКЛЕИН,
инженер ЗАО «Акватерм», Екатеринбург