Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
ПОИСК:      

Контакты
Подписка
Реклама
Архив
География распространения
География распространения журнала "Строительство и Городское Хозяйство Сибири"
Новосибирк
Барнаул
Кемерово
Красноярск
Новокузнецк
Омск
Томск

ПАРТНЕРЫ



ТЕПЛОВАЯ АВТОМАТИКА: НАЧАЛО ПУТИ

В отличие от западных стран, где нефтяной кризис в конце семидесятых годов прошлого столетия стимулировал развитие энергосберегающих технологий, применение тепловой автоматики в жилом секторе в России до настоящего момента не получило широкого распространения. Однако Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…» предписывает, что все жилые дома в 2012 году должны быть оборудованы теплосчетчиками. Это можно считать началом борьбы за энергоэффективность российских домов.

Применение тепловой автоматики для зданий в Европе регламентируется рядом стандартов. В 2007 году Европейский комитет по Стандартизации разработал стандарт EN 15232 «Энергоэффективность зданий – влияние систем автоматизации зданий». «Стандарт EN 15232, – поясняет Владимир ЛАПТЕВ, директор компании «Взлет-ЭнергоСервис», – задает методику оценки влияния функций систем автоматизации зданий (САЗ) и средств управления техническими системами здания (УТС) на энергоэффективность, а также методику определения минимальных требований к таким системам для зданий различной сложности. Стандарт EN 15232 определяет четыре класса энергоэффективности систем автоматизации зданий (САЗ) – А, B, C и D.

 

Базовым для расчетов энергозатрат зданий при различных САЗ является класс С. Потенциал экономии затрат энергии при применении САЗ более высокого класса в соответствии со стандартом EN 15 232.

Виды оборудования и производители

 

Для автоматического регулирования теплопотребления здания,  – рассказывает Владислав МИЛЛЕР, начальник отдела продаж
Сибирского филиала ООО Компании «КАРАТ»,
применяется следующий набор оборудования: контроллеры, датчики температуры теплоносителя, датчики температуры воздуха, исполнительные механизмы (клапаны с электроприводом, регуляторы температуры, регуляторы давления), насосы».

Контроллеры бывают с жесткой логикой, конфигурируемые, свободнопрограммируемые. 

В контроллерах с жесткой логикой заложены одна или несколько типовых схем регулирования, отопительные графики настраиваются наклоном или смещением, заданием коэффициентов исходя из характеристик здания. Имеют ограниченное количество входов–выходов, для управления насосами и другим оборудованием ИТП обычно применяются дополнительные контроллеры.

Конфигурируемые контроллеры позволяют делать набор из отдельных модулей (отопление, ГВС, группа насосов и т. д.), в которых заложены алгоритмы работы данной установки.

Свободнопрограммируемые контроллеры позволяют разработать программу для автоматизации объекта с алгоритмом наиболее полно соответствующим характеристикам здания, что позволяет получить наибольший эффект экономии энергоресурсов, имеют возможность расширения количества входов – выходов, дополнительные интерфейсные модули для включения их в систему диспетчеризации здания.

Основными характеристиками контроллера являются: количество и тип входов–выходов, емкость памяти, быстродействие процессора, климатическое исполнение, возможность включения в системы диспетчеризации и т. д. По функциональному назначению контроллеры могут быть предназначены для автоматизации комнат, отдельных зон в здании, систем вентиляции и кондиционирования, индивидуальных тепловых пунктов и т. д.

«Ведущие мировые компании производят и поставляют набор технических средств, начиная от программного обеспечения верхнего уровня и рабочего места диспетчера до всех элементов системы автоматизации зданий соответствующих классу А стандарта EN 15 232, – рассказывает Владимир ЛАПТЕВ. – Наиболее известные в России – департамент «Автоматизация зданий» компаний «Сименс», «Хоневелл», ТАС. Большой перечень оборудования тепловой автоматики производят также достаточно известные в России фирмы «Данфосс», «Саутер» и т. д.».

«Наибольшее распространение в России получило оборудование зарубежных производителей, таких как Danfoss, Sauter, Siemens, TAC, Honeywell, – комментирует Владислав МИЛЛЕР. – Традиционно лидером в сегменте автоматизации систем отопления жилых зданий является оборудование Danfoss. В большей степени это обусловлено широчайшим ассортиментом оборудования, что называется на все случаи жизни. Однако достаточно высокая цена заставляет искать альтернативу. В последние годы на рынке появились ранее неизвестные в России, но популярные за рубежом европейские брэнды, например Sauter (Швейцария). Датчики температуры, регулирующие клапаны, контроллеры этого производителя обладают высочайшим качеством при весьма невысокой цене. В сегменте регуляторов давления прямого действия всё большую популярность приобретает недорогое, но качественное оборудование фирмы LDM (Чехия)».

«Наиболее известные российские производители тепловой автоматики для зданий – это ОВЕН, Московский завод тепловой автоматики, – считает Владимир ЛАПТЕВ. – Достаточно много в России предприятий - производителей различных датчиков температуры и давления, практически не производятся серийно нужного качества исполнительные механизмы – регулирующие клапаны, приводы, насосы. При сопоставлении технических характеристик, надежности и цены, к сожалению, российские производители пока проигрывают ведущим зарубежным производителям».

 

Особенности проблематики

 

Обеспечение энергоэффективности зданий не является пока приоритетной задачей. По словам Владимира ЛАПТЕВА, даже в элитных новостройках повсеместно применяются системы отопления с вертикальной однотрубной разводкой, а тепловые пункты ведущие проектные институты проектируют по типовым схемам, не вникая в способность их на данном доме обеспечить качественное регулирование. Дискредитацию внедрения тепловой автоматики в жилом секторе наносят и «горе–строители», которые устанавливают низкокачественное оборудование, после сдачи объекта оно не работает, эксплуатация запускает все в ручном режиме. Затем жители   демонтируют установленное строителями инженерное оборудование, меняют его на импортное, при этом часто нарушая проектные решения.

В результате, как в домах советской постройки с ИТП на базе элеваторов, так и в новых домах, достаточно часто разность температур в квартирах в отопительный период между верхним и нижним этажами, либо между первым и последним подъездами может доходить до 8–10 градусов, плюс неизбежные перетопы осенью и весной приводят к значительным перерасходам тепловой энергии на отопление. Дополнительные потери тепловой энергии возникают при подготовке горячей воды на ЦТП при доставке её до потребителя.

Согласно Федеральному закону 261-ФЗ теплосчетчиками оборудованы многие дома, но практика показывает, что в домах с неправильно работающими системами отопления жители вместо экономии средств получают дополнительные затраты. Исправление ситуации возможно при внедрении средств тепловой автоматики, для чего необходимо выполнить реконструкцию теплового пункта, установить балансировочные вентили в системе отопления.

При автоматизации тепловых пунктов в жилых домах дополнительной сложностью является невозможность использования датчика температуры установленного внутри дома для выработки отопительных графиков, в отличие от административных и производственных помещений, где руководитель определяет место установки и обеспечивает объективность показаний датчика. Простые контроллеры с жесткой логикой, где кривая отопления задается по двум точкам, приходится настраивать с завышением температурных графиков, что снижает их энергоэффективность.

«Применение свободнопрограммируемых контроллеров, – отмечает Владимир ЛАПТЕВ, – позволяет применить алгоритм с графиками отопления настраиваемыми под конкретный объект, что позволяет повысить точность регулирования и получить экономию тепловой энергии не только в переходный период, но и в зимние месяцы. В качестве примера можно привести 9-этажный 4-подъездный жилой дом по улице Селезнева (ТСЖ «Ромашка»). Автоматизация теплового пункта с установкой свободнопрограммируемого контроллера «Сименс» выполнена в декабре 2010 года. На графике показано фактическое потребление тепловой энергии по прибору учета за 2009, 2010 и 2011 годы в период с января по апрель с указанием в нижней части графика среднемесячных температур. Из графика видно, что при сопоставимых температурах наружного воздуха экономия тепловой энергии после установки автоматизированного теплового пункта составляет от 10 до 50%».

Три уровня управления

 

По словам Антона БЕЛОВА, заместителя директора отдела тепловой автоматики по региональному развитию компании «Данфосс», управление теплопотреблением в жилых домах условно можно разделить на три уровня: регулирование подачи тепла на тепловом вводе в дом, балансировка расхода теплоносителя по стоякам отопительной системы и индивидуальное регулирование непосредственно на отопительных приборах, реализуемое самими потребителями.

Способ регулирования на тепловом вводе (по зданию в целом) зависит от схемы подключения дома к теплосети. При независимом подключении это автоматизированный индивидуальный тепловой пункт (АИТП), в состав которого входит теплообменник. При зависимом подключении — автоматизированный узел управления (АУУ), в котором реализована схема насосного подмеса, фактически тепловой пункт без теплообменника. И в том и в другом случае управление оборудованием реализовано на базе программируемых контроллеров с функцией погодной компенсации, например, ECL Comfort.

Компания «Данфосс» предлагает своим партнерам использовать готовые решения: блочные тепловые пункты и узлы управления. Подобные решения имеют ряд очевидных преимуществ: их изготовление и проверка производятся в заводских условиях; заказчик получает гарантию на все оборудование теплового узла от одного производителя; обслуживание теплового узла осуществляется одним сервисным партнером; значительно сокращаются сроки проектирования и монтажа и т. д.

На сегодняшний день существует большой номенклатурный ряд блочных тепловых узлов различного номинала, которые изготавливаются по типовым проектам, для многих серий типовых блочных жилых домов, возводившихся в России в разные годы. Однако при необходимости блочный тепловой пункт может быть изготовлен и по индивидуальному заказу. Например, в случае, если подача горячей воды для нужд отопления и ГВС осуществляется из одной магистрали.

Для обеспечения проектного распределения теплоносителя по стоякам системы отопления применяются автоматические балансировочные клапаны, например, AB-QM для однотрубной системы отопления или пара ASV-PV + ASV-I (либо ASV-M) для двухтрубной. Эти устройства позволяют избежать ситуаций, когда по отдельным стоякам (например, наиболее уделенным от теплового ввода) наблюдаются недотоп, тогда как по другим — нормальная теплоотдача или даже перетоп. Их использование продиктовано не только соображениями комфорта, но также и энергосбережения: как правило, после жалоб жильцов подача тепла в дом корректируется таким образом, чтобы протопить «проблемные» стояки, и в этом случае по остальным всегда наблюдается существенный перетоп, т. е. тепло по дому в целом расходуется с избытком.

Настройка автоматических балансировочных клапанов производится один раз, после чего они работают в автономном режиме. «Нужно отметить, считает Антон БЕЛОВ, что сегодня балансировка отопительных систем вышла на новый уровень эффективности. Специалисты компании Danfoss разработали термоэлементы QT, благодаря использованию которых автоматические балансировочные клапаны AB-QM начинают регулировать расход теплоносителя по стоякам в зависимости от изменения температуры обратного теплоносителя. Термоэлемент настраивается на расчетную температуру обратного теплоносителя в соответствии с заданным температурным графиком. При повышении температуры теплоносителя выше установленного на термоэлементе QT значения рабочее вещество в датчике расширяется и оказывает давление на сильфон, перемещающий шток клапана (подобно тому, как это происходит в хорошо всем знакомых автоматических радиаторных терморегуляторах). Затвор клапана прикрывается, снижая суммарный расход теплоносителя через стояк пропорционально изменению температуры. Таким образом, с помощью одного и того же клапана выполняется автоматическая балансировка и термостатирование стояка. Это позволяет сделать расход по стояку переменным и приблизить однотрубную систему отопления по эффективности к двухтрубной. Существует и усовершенствованный вариант устройства — электронный регулятор AB-QTE, где с помощью электронного контроллера можно задать соответствующую настройку для каждого режима работы системы и температурного графика. Кроме того, применение электроники позволяет осуществлять дистанционный мониторинг состояния системы по стоякам в режиме реального времени, а также при необходимости удаленно программировать контроллеры, меняя их настройку по температуре».

Наконец, третий уровень регулирования возможность регулирования теплоотдачи собственно отопительных приборов в соответствии с индивидуальными предпочтениями потребителя. Для этой цели служат автоматические радиаторные терморегуляторы.

До недавнего времени существовали практически непреодолимые трудности на пути внедрения поквартирного учета в российских домах, где применяется в основном вертикальная разводка отопления: устанавливать классический теплосчетчик на каждом отопительном приборе слишком дорого, а сами они не обладают необходимой точностью для работы в контуре со столь малым перепадом температур. «Решение было предложено специалистами компании «Данфосс», – рассказывает Антон БЕЛОВ. Это система поквартирного учета тепла INDIV AMR с автоматизированным дистанционным беспроводным считыванием показаний, основанная на использовании радиаторных распределителей. На каждом отопительном приборе без врезки в систему жестко крепится радиаторный распределитель INDIV-3R со встроенным радиомодулем, измеряющий температуру поверхности отопительного прибора. Установив датчики на всех отопительных приборах, можно зафиксировать динамику изменения их температуры. А поскольку паспортные данные (мощность, КПД) каждого отопительного прибора известны, можно с высокой степенью точности вычислить долю каждого из них в общем объеме потребления».

 

Тенденции рынка

По словам Антона БЕЛОВА, добиться наибольшей экономии тепла и денег можно только в том случае, если использовать все перечисленные выше решения в комплексе. Это же позволит быстрее окупить вложения в модернизацию отопительной системы. Практика показывает, что при правильном выборе технических решений срок их окупаемости составляет в среднем два-четыре года.

Основными тенденциями развития рынка тепловой автоматики Владимир ЛАПТЕВ считает выпуск оборудования, обеспечивающего повышение точности регулирования и переход на новую элементную базу.  –Новое оборудование – это датчики температуры высокоомные (минимум 1 000 Ом), что снижает дополнительные погрешности канала измерения температуры. В России до сих пор выпускаются и применяются датчики температуры 50 и 100 Ом. Регулирующий клапан с приводом обеспечивает больший диапазон регулирования и быстродействие. Второе – это клапан с электромагнитным приводом с диапазоном регулирования 1:1000 и временем полного хода штока – две секунды для регулирования температуры горячей воды.

Примером новой элементной базы служат выпускаемые «Сименс» свободнопрограммируемые контроллеры «Климатикс» для установок вентиляции, кондиционирования и тепловых пунктов, по своим характеристикам не уступающие промышленным контроллерам (модульная конструкция, условия эксплуатации от – 40 до +70 °С, расширение до 100 входов-выходов), а по цене сопоставимые с контроллерами жесткой логики. Современные контроллеры позволяют создавать системы диспетчеризации с применением различных каналов связи (Интернет, GSM, GPRS) без значительных дополнительных затрат.

«Рынок тепловой автоматики в Сибири находится на стадии низкого старта, – считает Владислав МИЛЛЕР. – В 2012 году в Западной Сибири он только подходит к завершающему этапу процесса оснащения жилого фонда узлами учёта тепловой энергии. А, как известно, нет смысла вкладывать деньги в экономию того, что нельзя измерить. Понятно, что по мере увеличения цен на энергоносители  тарифы на тепловую энергию будут расти, а значит, и вопрос экономии тепла будет становиться всё актуальнее. Но, тем не менее, резкого всплеска в 2012 году на этом рынке ожидать пока не приходится. Скорее всего, будет постепенный рост. Локомотивом в процессе оснащения зданий автоматикой может, как всегда, стать государство, т. к. ФЗ-261 обязывает государственные структуры экономить энергию, а значит, определенные средства на мероприятия по энергосбережению в бюджеты всех уровней будут закладываться».

Григорий КРОНИХ

 


Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
Деловая газета Деловая газета "Бизнес в Сибири"
Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
НОВОСТИ
11.03.2013
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар на тему «Новые технические решения в строительстве и эксплуатации трубопроводов из полимерных материалов. Современные подходы к техническому нормированию в области строительства, проектирования и эксплуатации газопроводов, систем водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения из полимерных материалов».
01.03.2013
Mashex Siberia – 2013
С 26 по 29 марта 2013 года компания «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре 15-ю международную выставку машиностроения, металлургии и металлообработки. В этом году выставка впервые пройдет под новым названием —Mashex Siberia.
09.10.2012
СибСтройЭкспо: Конструктивно о технике и строительстве
С 16 по 19 октября «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре специализированную выставку строительной и дорожной техники, оборудования, материалов и технологий «СибСтройЭкспо».
Архив новостей


Тенториум с доставкой.