Внедрение эффективных энерго- и ресурсосберегающих технологий для ЖКХ на базе перспективных разработок ЗАО «Комбарко»

Ресурсы – это  природные или созданные человеком  ценности, которые предназначены  для удовлетворения производственных и непроизводственных потребностей.

Ресурсосбережение - совокупность мер по бережливому  и эффективному использованию фактов производства (капитала, земли, труда). Обеспечивается посредством использования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий; снижения фондоёмкости и материалоемкости продукции; повышения производительности труда; сокращения затрат живого и овеществленного труда; повышения качества продукции; рационального применения труда менеджеров и маркетологов; использования выгод международного разделения труда и др.

Ресурсосберегающие  технологии - технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.

Ресурсосберегающие  технологии включают в себя использование  вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения и т. п. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.

«Зеленым» технологиям – зеленый свет

Темой для обмена мнениями стало  комплексное энерго- и ресурсосбережение, внедрение «зеленых» (экологичных) технологий, разработанных предприятиями района. Руководители предприятий полимерного кластера, объединившихся вокруг ОАО по переработке пластмасс им. «Комсомольской правды», рассказали о новых инновационных проектах.

Одним из направлений этой работы стало дальнейшее развитие открывшегося год назад Центра прототипирования изделий из композиционных материалов и нанесения покрытий. Его ключевой компетенцией является наличие полного цикла изготовления изделия от прототипа до крупной серии. Он уже выполняет заказы от предприятий малого и среднего бизнеса Санкт-Петербурга и других регионов России. Новым проектом стало создание на базе этого Центра еще одной структуры – Центра внедрения «зеленых» энерго- и ресурсосберегающих технологий в рамках единой технологической платформы, презентация которого состоялась в декабре прошлого года в Ленэкспо в рамках IX Форума малого предпринимательства Санкт-Петербурга. 

А 1 марта нынешнего года был  сделан еще один шаг в развитии новых технологий: в этот день были подписаны соглашение о разработке совместного проекта завода по переработке пластмасс им. «Комсомольской правды» и компании «ENGEL Austria GmbH» - мирового лидера по производству термопластавтоматов, соглашение о реализации инновационного проекта с ГУП «Водоканал Санкт-Петербург» в рамках Центра внедрения «зеленых» энерго- ресурсосберегающих технологий, а также прошла презентация Национального Центра динамических испытаний транспортной отрасли. В ходе заседания был подписан и протокол о намерениях по возможности внедрения на объектах ЖКХ Выборгского района разработанных предприятиями района энерго- и ресурсосберегающих технологий. 

2.  Энергосбережение

Крупные объемы сжигания нефти, газа, угля и сланцев  при их добыче и переработке, постоянно  растущие масштабы использования продуктов переработки первичного энергосырья наносят комплексный ущерб окружающей среде и провоцируют глобальные и необратимые природно-климатические изменения. И поэтому вопросы разработки и быстрого внедрения природо- и ресурсосберегающих энерготехнологий в наше время как никогда актуальны.

Энергосбережение  сегодня является одним из приоритетных направлений политики и компаний, которые ориентированы на динамичное развитие, как в плане снижения издержек на собственное производство основной продукции, так и в соответствии с общей направленностью правительственных программ, направленных на снижение нагрузок на вырабатывающие мощности.

Но следует  отметить, что энергосберегающие  технологии достаточно слабо применяются  предприятиями нашей страны. А между тем, здесь скрывается эффективный инструмент по повышению эффективности деятельности любого предприятия.

23.11.2009 принят  Федеральный закон №261-ФЗ от 23.11.2009г.  «Об энергосбережении и о повышении  энергетической эффективности и  о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Закон ставит задачи по реализации мероприятий, направленных на снижение энергетических издержек, а именно:

- с 1 января 2010 года бюджетное учреждение обязано  обеспечить снижение в сопоставимых  условиях объема потребленных им воды, природного газа, мазута, дизельного и иного топлива, тепловой энергии, электрической энергии в течение пяти лет не менее чем на пятнадцать процентов от объема, фактически потребленного им в 2009 году, каждого из указанных ресурсов с ежегодным снижением такого объема не менее чем на три процента;

- до 01 января 2011 года собственники  зданий, строений сооружений и  иных объектов при эксплуатации  которых используются энергетические  ресурсы обязаны завершить оснащение  таких объектов приборами учета используемых воды, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, а также ввод установленных приборов учета в эксплуатацию;

- до 15 мая 2010 года организации  с участием государства, в т.ч.  государственные и муниципальные  учреждения обязаны принять программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности;

- организации с участием  государства, в т.ч. государственные  и муниципальные учреждения обязаны  организовать и провести первое  энергетическое обследование до 31 декабря 2012 года, последующие энергетические обследования – не реже чем один раз каждые пять лет

Внедрение эффективных энерго- и ресурсосберегающих технологий для ЖКХ на базе перспективных  разработок ЗАО «Комбарко»

Основываясь на требованиях российского рынка  и учитывая его специфику, компания «Комбарко» разработала модельный  ряд преобразователей частоты CombiVario CV-7800F.

При создании особое внимание было уделено построению эффективной системы управления, для решения задачи по энергосбережению, преобразователи частоты имеют специальные встроенные функции: «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ» (при уменьшении загрузки насосов преобразователь автоматически понижает напряжение на обмотках двигателя, что и приводит к экономии электроэнергии) и «ЗАСЫПАНИЕ» (автоматическое отключение силовых цепей при малых частотах вращения).

В качестве примера  эффективности использования станций  управления CombiControlStation можно привести данные по энергосбережению на МУП «Водоканал» г. Екатеринбурга, где была установлена станция для управления двумя насосами мощностью по 15 кВт каждый.

Средняя экономия электроэнергии за месяц (в ценах 2010 года) составила 26 087,44 руб.

Срок окупаемости станции управления CombiControlStation в данных условиях эксплуатации составил 8 месяцев.

3.Теплосбережение

Потери энергии  в России составляют до 40% от всего  потребления или 400 млн. тонн условного  топлива в год. Эта цифра сопоставима  с объемом всей экспортируемой из России нефти или выработкой 100 крупных ТЭЦ. По оценкам НИИ строительной физики Российской академии архитектурных и строительных наук, до 45% от общего количества используемого тепла в России потребляют здания. Причем только 10% из них соответствуют современным требованиям по теплоизоляции.

Как считают  производители, применение качественной теплоизоляции при строительстве  новых зданий, а также при реконструкции  уже существующих построек, кроме  экономии энергии, увеличивает капитализацию  экономики в целом.

4. Ресурсосбережение в быту

Меры по энергоресурсосбережению  заключаются в использовании  энергосберегающих светильников и  выключателей, когда освещение гарантированно подается в нужное место и в  нужный момент времени в полном объеме, максимально удовлетворяя требованиям  комфортности и безопасности в соответствии со всеми имеющимися нормативными документами и практическими требованиями. Устройства эффективно «предугадывают» появление человека по голосу, шуму шагов, повороту ключа, открыванию двери, стуку и т.п. Человек всегда входит в уже освещенное помещение.

Специальные топливные гранулы, энергосберегающие лампы, «умные дома», биоэнергетика, солнечные батареи  и ветряки, - все это из серии  энергосберегающих альтернатив.  
Ученые предлагают целый ряд интересных методик, в том числе с использованием каменных теплоаккумуляторов, встроенных в стены строений. Они не только сохраняют тепло, но и перераспределяют его, в результате часть пиковой нагрузки переносится на ночное время и дает ощутимую экономию.

Можно использовать насосы по перераспределению теплого воздуха от более нагретых тел к менее нагреваемым. В рамках этой зарубежной методики предлагается замена центрального отопления на автономное, поквартирное.

Предлагается и новый  способ передачи электричества по однопроводной  линии с использованием преобразователя напряжения.

Нашими учеными  разработано вполне конкурентное оборудование по бесконтактной диагностике инженерных сетей, в том числе пирометры  и тепловизоры. Эти приборы способны за несколько минут определить место  утечки тепла, воды, повреждения трубы или кабеля. При этом не надо перекапывать территорию в поисках аварийного участка. 

Энергосберегающие и энергоэффективные  технологии

Расчеты показывают, что только в  сфере ЖКХ потенциальные ресурсы  энергосбережения составляют не менее 50 %. Однако проблемы энергосбережения вот уже в течение ряда лет больше декларируются, чем практически решаются. Необходимо сформировать и совершенствовать экономические и организационно-правовые механизмы более интенсивного внедрения энергоэффективных технологий при сохранении/повышении качества и устойчивости функционирования системы коммунальной инфраструктуры городского хозяйства.  
 
Должно стимулироваться повышение инвестиционной привлекательности внедрения энергоэффективных технологий со стороны частных инвесторов.  
Учитывая уровень технического состояния систем теплоснабжения и квалификацию обслуживающего персонала в звене производства тепла в большей мере необходимо сделать упор на внедрение энергосберегающих технологий в сфере потребления. Тут есть серьезные проблемы как в сфере существующего жилищно-коммунального фонда, так и в сфере нового строительства.  
 
Меры по снижению удельных затрат энергии на отопление, вентиляцию и освещение на стадии проектирования принимаются недостаточные, а качество строительства зачастую сводят их на нет.  
Действие мер должно быть направлено и на то, чтобы выработать экономически и технически обоснованные и экспериментально подтвержденные нормативы, соблюдение которых контролировалось бы не только на всех стадиях инвестиционного процесса, но и при последующей эксплуатации.  
Необходимо принять меры снижения экологической нагрузки на окружающую среду не только за счет абсолютного снижения использования энергоресурсов, но и за счет применения экологически чистого оборудования, технологический процесс которых проходит со значительным снижением вредных выбросов в атмосферу.  
В настоящее время существует целый ряд технологий, позволяющих значительно снизить расход энергоресурсов для теплоснабжения промышленных предприятий и жилых домов. Используемые энерго-сберегающие технологии в системах потребления тепла дают одинаковый эффект независимо от того, централизованная или автономная система теплоснабжения (спор о целесообразности применения этих систем за последнее время разгорается все с большей силой). Нам кажется он беспочвенен, если в каждом случае присутствует квалифицированный, неангажированный технико-экономический расчет и озабоченность экологической безопасностью. 

Анализ  структуры потерь при потреблении тепла в жилых домах (рис. 1) позволяет определить основные пути решения проблемы энергосбережения на этапе потребления:

• применение горизонтальной поквартирной разводки системы отопления с индивидуальным управлением и учетом потребляемой тепловой энергии для нового строительства и установки регистраторов тепла для существующего жилого фонда;

• разработка и внедрение энергоэффективной  схемы приточно-вытяжной вентиляции для зданий с повышенной герметизацией  ограждающих конструкций, обеспечивающей комфортность проживания, защиту и сохранность строительных конструкций от повышенной влажности;

• переход  от мощных центральных тепловых пунктов  к использованию автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) в каждом здании с количественно-качественным регулированием потребления тепла в зависимости от температуры наружного воздуха и переходом на внутридомовой температурный график 80–60 °С с целью возможности применения пластиковых труб в системах отопления и горячего водоснабжения;

• использование  современных строительных материалов и технологий, таких как возведение ограждающих конструкций методом несъемной опалубки, повышение теплоизоляционных свойств фасадов, установка оконных конструкций повышенной герметичности и т. д., позволяющих значительно снизить потери тепла через ограждающие конструкции и окна.

На рис. 2 представлен эффект от внедрения  таких технологий в новое строительство.

Часть из вышеперечисленных технологий, как, например, повышение теплоизоляционных  свойств ограждающих конструкций, записаны в нормативных документах и обязательны к применению, другие же оставлены на усмотрение проектировщиков и строителей.

Рис3.

Рассмотрение  структуры потерь тепла при производстве, транспортировке и потреблении (рис. 3) позволяет наметить для реализации основные пути повышения энергоэффективности в этой сфере:

• приблизить источники тепла, работающие на газе, к потребителю с целью уменьшения потерь тепла при транспортировке  путем устройства пристроенных, встроенных, крышных автоматизированных котельных;

• организовать системы диспетчеризации, управления и учета производства и потребления тепловой энергии, используя самые современные информационные технологии, что позволит перевести систему теплоснабжения на качественно новый уровень интеллектуальных систем;

• использовать вместо существующего качественного метода регулирования с температурным графиком 150–70 °С количественный метод отпуска тепла с частотно-регулируемым электроприводом циркуляционных насосов с постоянной температурой теплоносителя 115–60 °С в отопительный период и 75 °С в летний, который позволяет снизить коррозионный износ тепловых сетей и перейти на обратном трубопроводе на использование пластиковых материалов;

• при  наличии обоснования экономического эффекта использовать для целей  теплоэлектроснабжения промышленных предприятий и жилых районов мини-ТЭЦ на базе современных газопоршневых или газотурбинных установок, устройство электрических надстроек существующих котельных с использование партурбинных или газотурбинных агрегатов.

Цивилизация систем централизованного тепло-снабжения, как отмечают многие эксплуатирующие организации, должно происходить именно таким путем и главным образом созданием условий для неразрывности всей цепи от выработки тепла до потребителя.

Если  внимательно проанализировать статью доктора техн. наук П. А. Хаванова «Децентрализованное теплоснабжение – альтернатива или шаг назад» («Новости теплоснабжения», № 3, 2006), станет видно, что автор, полемизируя сам с собой, полностью ответил на поставленный вопрос: «Технический уровень современного энергосберегающего оборудования по выработке, технологии транспорта и распределения теплоты позволяет создавать эффективные и рациональные инженерные системы, уровень централизации которых должен иметь соответствующее обоснование».

При квалифицированных технико-экономических расчетах и учете всех сопутствующих условий ничто не может быть «альтернативой или шагом назад», а может являться осознанным выбором, удовлетворяющим всех хозяйствующих субъектов.

Благодаря активной позиции ДТЭХа Москвы при проектировании и строительстве экспериментального жилого района Куркино некоторые из вышеперечисленных технологий были успешно внедрены. В частности для теплоснабжения микрорайонов были использованы автономные источники теплоснабжения с количественно-качественным способом регулирования отпуска тепла, автоматизированные индивидуальные тепловые пункты с погодозависимым регулированием для каждого здания, для части зданий были запроектированы системы отопления с горизонтальной поквартирной разводкой. В одном из автономных источников тепла была использована каталитическая установка отечественного производства, позволяющая значительно снизить количество вредных выбросов в атмосферу. В настоящее время заканчивается строительство «теплых домов» – зданий с повышенной теплоизоляцией ограждающих конструкций. Проект был удостоен «Национальной экологической премии» за 2005 год.

Однако  опыт внедрения новых технологий не получил широкого распространения  в городе, применение инженерных систем, позволяющих значительно снизить расход природных ресурсов, уменьшить вредную нагрузку на окружающую среду, по-прежнему носит случайный эпизодический характер. При новом строительстве и реконструкции продолжают применяться традиционные системы вертикальной разводки систем отопления, не позволяющие организовать индивидуальный учет и регулирование тепла, вместо использования автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов, расширяются и реконструируются центральные тепловые пункты, не обеспечивающие экономию электроэнергии, тепла и воды. Разработка раздела «Энергоэффективность» зачастую носит формальный характер, отсутствует контроль за внедрением ресурсосберегающих технологий на этапе сдачи и эксплуатации. Основными препятствиями на пути активного внедрения мероприятий по энергосбережению является, во-первых, во многих случаях некоторое увеличение капитальных затрат при строительстве и отсутствие механизма возврата вложенных средств, во-вторых, приверженность традиционным технологиям, боязнь нового.

Что же делать? Для решения задач повышение энергоэффективности экономики и ЖКХ, придания этому процессу системного характера существуют два направления.

Во-первых, это административный контроль и  принуждение и, во-вторых, создание условий экономической заинтересованности субъектов во внедрении новых технологий и экономии ресурсов. Необходимо создать правовую основу для стимулирования внедрения энергоэффективных, ресурсосберегающих технологий всеми хозяйствующими субъектами вне зависимости от форм собственности.

Ведущие проекты по автоматизации производства 

Модернизация систем автоматического  регулирования частоты и мощности (САРЧМ) 11 энергоблоков мощностью 200 МВт на Заинской ГРЭС (ОАО «Генерирующая компания»)САРЧМ предназначена для участия энергоблока в регулировании частоты и мощности на тепловых электростанциях блочного типа. По результатам проведенных работ получены сертификаты соответствия требованиям стандарта СО-ЦДУ ЕЭС России. 
Результат: активное участие энергоблоков на рынке системных услуг с 2011 г.

Разработка и внедрение стендов испытания двигателей внутреннего сгорания в ОАО «КАМАЗ» 
Разработанный специалистами «КЭР-Автоматика» программно-технический комплекс «Контур-Сид» предназначен для автоматического управления оборудованием испытательных стендов и автоматических линий.  
«Контур-СИД» построен на базе частотно-регулируемого привода, с функцией рекуперации (возвращение части энергии для повторного использования в том же технологическом процессе). 
Результат: энергопотребление, повышение точности и надежности управления системами за счет внедрения нового и высокотехнологичного оборудования.

Разработка и внедрение системы  диспетчеризации узлов учёта  тепла и горячей воды в 630 жилых  домах г. Набережные Челны 
Внедрены инновационные решения в области коммерческого учета потребления тепловой энергии, воды, газа. 
За данную разработку компания удостоена диплома Министерства промышленности и торговли Республики Татарстан на конкурсе энергоэффективного оборудования и технологий. Результат: внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий в ЖКХ, разработка рационального режима потребления тепла.

Проектирование АСУЭ Комплекса  Нефтеперерабатывающих и Нефтехимических  заводов в г. Нижнекамск (ОАО «ТАНЕКО») 
Система энергоснабжения Комплекса включает: паро-¬, электроснабжение, а также автоматизированную систему потребления и распределения электроэнергии (АСУЭ). 
Внедрены инновационные решения на базе собственных разработок, а также технологий компании Siemens (Германия). 
Результат: разработана оптимальная система энергоснабжения Комплекса - с учётом поэтапного строительства и ввода объектов внутреннего и внешнего энергоснабжения.

Внедрение информационно-измерительных  систем ТЭЦ-2 г. Актау, Набережно-челнинской ТЭЦ, Нижнекамской ТЭЦ-1 
Системы обеспечивают требуемую точность, достоверность и своевременность предоставляемой персоналу оперативной информации, улучшение надежности эксплуатации оборудования за счет высокой отказоустойчивости современных ПТК: «Ovation» (Emerson) и «PCS 7» (Siemens). 
Результат: внедрение ИИС, кроме решения задач мониторинга, позволяет создать платформу для последующего расширения системы и наращивания функций (например, реализация АСР котлоагрегата №1 ТЭЦ-2 г. Актау на базе внедренной ИИС).