В ногу со временем. Инновации в энергосбережении.

0
12
Борьба с теплопотерями — магистральное направление реформы российской коммунальной отрасли. «Наибольшую экономию энергоресурсов в ЖКХ можно получить за счет мероприятий, проводимых по уменьшению тепловых потерь», — считает Дмитрий Айрапетянц, заместитель председателя Топливно-энергетического комитета Московской области. Действительно, удельное теплопотребление отечественных многоквартирных домов(1) примерно в 2,5 раза выше аналогичного показателя для Германии. А потребление в Швеции и Финляндии, стран с близкими к российским климатическими условиями, оно превосходит почти в 5 раз. Сократить этот разрыв невозможно без применения современных технических решений. Однако нужно очень внимательно и пристрастно подходить к их выбору, используя только наиболее современное и эффективное оборудование. В противном случае мы рискуем так и остаться аутсайдерами в области инноваций и энергоэффективности.

Новый уровень регулирования

Согласно результатам исследования, проведенного ОАО «МОЭК», улучшение теплоизоляционных характеристик зданий сегодня позволяет решить проблему теплопотерь в российском ЖКХ только наполовину. Не менее значимым фактором является модернизация отопительных систем. Это неудивительно, ведь мы до сих пор регулируем температуру в помещениях, открывая и закрывая форточки, и только сейчас начинаем использовать технологии регулируемого потребления тепла, которые в развитых странах стали массово внедрять уже более полувека назад.

Один из характерных примеров — решения для термостатирования отопительных систем. Так, автоматические радиаторные терморегуляторы были известны еще в СССР(2), однако массово начали применяться у нас только в последние годы. Тем временем их конструкция и технические параметры успели претерпеть значительные изменения. «Важнейшей характеристикой термостатического элемента является время его реакции на изменение температуры окружающего воздуха, которое зависит от свойств заполняющего датчик термочувствительного вещества, — объясняет Виктор Грановский, заместитель технического директора компании «Данфосс», крупнейшего мирового производителя энергосберегающего оборудования для систем отопления. — Как показывает практика, от этого параметра зависит не только комфорт обитателей дома, но и экономия тепла. Поскольку жару мы всегда переносим лучше, чем холод, то на повышение температуры реагируем с некоторым опозданием по сравнению с таким же по величине понижением. Поэтому, если в результате запоздалой реакции терморегулятора в доме станет немного теплее, чем нужно, то жители просто не обратят на это внимания. А вот когда будет зябко — сразу поспешат к терморегуляторам и выставят на них более высокую температуру, повысив тем самым ее среднее значение и общий уровень теплопотребления».

Сегодня существуют устройства, быстродействие которых позволяет полностью решить озвученную проблему. Например, радиаторные терморегуляторы Danfoss RA с газонаполненным сильфоном, выпускаемые с 2010 года, способны реагировать на изменение температуры воздуха в 1°C всего за 8 минут: за это время человек даже не успеет что-то почувствовать. А с 2011 года эти приборы комплектуются новыми усиленными клапанами RA-G, способными выдерживать рабочее давление теплоносителя до 16 бар. Это позволяет без ограничения использовать их в любых российских отопительных системах, в том числе и с прямой подачей теплоносителя от источника. К тому же, пропускная способность новых клапанов увеличилась на 6-8%, что повышает эффективность использования отопительных приборов.

По подсчетам специалистов, использование «быстрых» газонаполненных термостатов вместо, например, твердотельных (время реакции которых порой составляет более 1 часа), может дать 15-20% дополнительной экономии тепла.
Однако самая интересная новинка в области термостатирования отопительных систем — прибор, позволяющий автоматически регулировать расход теплоносителя не по отдельному отопительному прибору, а по целой секции дома (стояку). Разработанное концерном Danfoss устройство AB-QT представляет собой своего рода гибрид автоматического балансировочного клапана и радиаторного терморегулятора. Специальная термоголовка, установленная на клапан, настраивается в соответствии с заданным температурным графиком на расчетную температуру теплоносителя в обратной трубе контура. При ее перегреве (это происходит, например, в том случае, если большинство терморегулирующих клапанов на отопительных приборах по стояку одновременно закрылись) рабочее вещество в датчике расширяется и оказывает давление на сильфон, перемещающий шток клапана (подобно тому, как это происходит уже в хорошо всем знакомых терморегуляторах).

При незначительных изменениях температуры клапан пропорционально прикрывается, уменьшая расход воды в контуре. Если же скачок резкий, то клапан может на какое-то время закрыться полностью. Таким образом, с помощью одного и того же клапана выполняется балансировка и термостатирование стояка, что позволяет сделать расход по нему переменным и приблизить однотрубную систему по эффективности к двухтрубной. А поскольку отопительные стояки в здании, как правило, проходят через помещения одинакового назначения (один — через кухни, другой — через гостиные, третий — через спальни и т.д.), то для помещений, имеющих различное предназначение, можно задать разный температурный режим. Кроме того, новшество позволяет более тонко регулировать подачу теплоносителя в разные зоны здания. Например, подача тепла в более холодные квартиры угловых секций будет автоматически увеличиваться, а в помещения, расположенные по нагретому солнцем фасаду, — напротив, уменьшаться. Дополнительная экономия тепла при этом, по разным оценкам, может составлять от 10% до 30%.

Теплоизоляция без оговорок

Нельзя обойти вниманием и технологии утепления зданий, от которого, как уже было сказано выше, на 50% зависит успех энергосбережения. С каждым годом требования к теплоизоляции растут, и это учитывается при новом строительстве. Однако основная для России проблема заключается в том, что жилой фонд страны состоит, главным образом, из домов старой постройки, возраст которых превышает 30-40 лет. Недостаточная эффективность их утепления, усугубляющаяся износом теплоизоляции в процессе эксплуатации зданий, является основной причиной сверхнормативных теплопотерь.

Главный источник теплопотерь — стены, особенно если говорить о панельных и блочных многоквартирных домах, составляющих основу отечественного жилого фонда. Решить проблему их реконструкции позволяет использование современных фасадных технологий, в частности, с применением систем навесных вентилируемых фасадов. «Сегодня вентфасад — самое универсальное и простое из возможных решений, и при этом наиболее эффективное, — считает Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и маркетингу компании «Металл Профиль», ведущего производителя кровельных и фасадных систем в России. — Его основное преимущество состоит в наличии воздушного зазора (который является дополнительной прослойкой в фасадной системе), работающего совместно с классическим слоем теплоизоляционного материала и обеспечивающего долговременную сохранность утеплителя, от состояния которого зависят параметры энергосбережения. Тогда как, например, в штукатурных фасадах всегда есть риск растрескивания наружного слоя и проникновения влаги в теплоизоляционный слой, после чего сразу же включаются процессы его разрушения. К тому же, известно, что при увлажнении утеплителя всего на 5% его теплотехнические характеристики ухудшаются в 2 раза. Также следует отметить, что минеральная вата, из которой состоит теплоизоляционный слой вентфасада, по своим теплотехническим характеристикам в 40-50 раз превосходит железобетон, в 15-20 раз — кирпичную кладку и в 7-10 раз — ячеистый бетон. Все это объясняет, почему сейчас в России повсеместно разворачиваются программы по утеплению (или санации) жилых зданий, возведенных по технологиям 1970-х, 80-х и 90-х годов, когда у нас, к сожалению, мало заботились об энергосбережении».

Также специалист отмечает, что навесной вентилируемый фасад является надежной защитой от ветра, агрессивных погодных воздействий и ультрафиолетового излучения, а благодаря отсутствию «мокрых» процессов его монтаж можно производить круглый год и в любых климатических условиях. Кроме того, при этом не требуется производить предварительную подготовку и реставрацию стен и можно забыть о необходимости их периодического планового ремонта.

Еще одна традиционная брешь в тепловой защите большинства российских жилых зданий — старые деревянные окна. Их теплотехнические характеристики не соответствуют современным требованиям даже без учета износа, а ведь он зачастую уже давно превышает допустимый порог. Решение этой проблемы известно: замена окон на пластиковые со стеклопакетом. Однако выбор наиболее подходящего варианта оконных конструкций из многообразия представленных на рынке — дело отнюдь не простое. И вопрос здесь не только в стоимости.

Дело в том, что теплотехнические характеристики обычного стеклопакета зависят от количества стекол в нем. Так, теплоизоляционные свойства двухкамерного стеклопакета примерно в 1,4 раза выше, чем у однокамерного, но при этом он вдвое толще и более чем в 1,5 раза тяжелее. Однако существуют более технологичные решения. Например, однокамерный стеклопакет с энергосберегающим i-стеклом обладает даже более высокими теплоизоляционными свойствами, чем двухкамерный. И это далеко не предел. «В стеклопакете «Heat Mirror», разработанном американской компанией «Southwall Technologies», применяются обычные два стекла, между которыми натягивается прозрачный экран с теплоотражающим Low-E-покрытием, — рассказывает Рафик Алекперов, технический директор ТД ПРОПЛЕКС (поставщика теплосберегающего оконного ПВХ-профиля, произведенного в России по австрийским технологиям). — Такой стеклопакет при толщине 2-3 см имеет лучшие теплозащитные свойства, чем сплошная кладка толщиной в 2,5-3 кирпича, а его использование позволяет дополнительно экономить до 25-30% тепла». Еще одна новинка, которая находится сейчас в стадии тестирования и должна скоро поступить на рынок, — вакуумные стеклопакеты. Они будут способны обеспечить еще более качественную теплоизоляцию при толщине не более 1 см. Очевидно, что применение подобных решений не только более оправданно с точки зрения энергоэффективности, но и позволяет использовать их в зданиях и постройках любого типа, без каких-либо ограничений.

Реформа ЖКХ является одним из ключевых направлений модернизации российской экономики, принципы которой были сформулированы президентом Дмитрием Медведевым еще в 2009 году. И модернизация здесь — ключевое понятие. Как показывает практика, в век высоких технологий успех любого начинания напрямую определяет степень использования инноваций в ходе его реализации. В полной мере это относится и к энергосбережению.

(1)
Более 0,5 Гкал/м2 в год.
(2) Например, в 1964 году радиаторные терморегуляторы Danfoss были установлены в московской гостинице «Россия», где успешно работали до самого ее сноса.