Какой фз регулирует закрытую систему горячего водоснабжения. Закрытая и открытая система теплоснабжения: особенности, недостатки и преимущества. Новый режим ГВС

В статье представлены результаты анализа основных направлений повышения эффективности систем теплоснабжения при переходе на закрытую схему. Для оценки экономических показателей авторами были выявлены основные направления возможного снижения затрат при переходе на закрытую схему - уменьшение затрат на химводоочистку (ХВО) и подпитку тепловой сети на ТЭЦ. В тоже время потребуются дополнительные средства для оборудования тепловых пунктов подогревателями горячей воды и системами ХВО.

В предлагаемом материале авторами была выполнена оценка затрат на примере жилого района с тепловой нагрузкой около 70 МВт. Установлено, что перевод систем теплоснабжения на закрытую схему — дорогостоящее мероприятие, требующее значительных капиталовложений, а экономический эффект не покрывает затрат на переоборудование тепловых пунктов объектов теплоснабжения.

Согласно Федеральному закону от 7 декабря 2011 года №417-ФЗ, подключение объектов капитального строительства к централизованным открытым системам теплоснабжения с отбором теплоносителя на нужды горячего водо снабжения не допускается. С 1 января 2022 года не допускается использование централизованных открытых систем теплоснабжения. В качестве обоснования закона указываются экономические показатели и гигиенические требования к качеству горячей воды систем горячего водоснабжения. Однако наблюдается некоторое недопонимание проблемы и отсутствие аргументированных данных, подтверждающих эффективность принятого стратегического плана. В связи с этим, для обоснования основных проектных решений требуются многовариантные расчёты, о необходимости которых указывается, например, в работе .

Город Екатеринбург вошёл в число городов, где уже приступили к разработке схем закрытого теплоснабжения, когда горячая вода готовится посредством нагревания холодной воды в центральных (ЦТП) или индивидуальных (ИТП) тепловых пунктах.

В инженерной практике принято оценивать основные решения по экономическим условиям: оптимальному варианту должны соответствовать минимальные затраты финансовых средств. Методика экономических расчётов систем теплоснабжения и основные направления оптимизации изложены в работе .

В СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» указано, что система теплоснабжения (открытая, закрытая, в том числе с отдельными сетями горячего водоснабжения, смешанная) выбирается на основе представляемого проектной организацией технико-экономического сравнения различных систем с учётом местных экологических, экономических условий и последствий от принятия того или иного решения.

Однако в Своде Правил (СП) 124.13330.2012 представлена более неопределённая формулировка: «Пункт 6.6. Система теплоснабжения (открытая, закрытая) выбирается на основании утверждённой в установленном порядке схемы теплоснабжения».

Для оценки экономических показателей авторами были выявлены основные направления возможного снижения затрат при переходе на закрытую схему: уменьшение затрат электроэнергии на подпитку тепловой сети на теплоэлектроцентрали и уменьшение затрат на химводоочистку (ХВО) на ТЭЦ.

В тоже время потребуются дополнительные средства для переоборудования тепловых пунктов: установка подогревателей горячей воды и оборудование тепловых пунктов системами ХВО.

Кроме того, потребовалось оценить возможное изменение расхода теплоносителя в тепловой сети при переходе на закрытую схему, диаметра труб и потерь теплоты при транспортировании теплоносителя.

Оценка затрат при переходе на закрытую схему теплоснабжения была выполнена на примере жилого района с тепловой нагрузкой около 70 МВт, в том числе на отопление и вентиляцию — около 60 МВт, на горячее водоснабжение (средняя) — около 10 МВт.

Расходы теплоносителя были рассчитаны по СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети», так как в последующих изданиях необходимые формулы не приводятся.

Несмотря на различие формул для определения расходов теплоносителя на горячее водоснабжение в открытой и закрытой системах, значения суммарного расчётного расхода отличаются не более, чем на 9 %. Следовательно, диаметр труб, толщина тепловой изоляции и размеры сопутствующего механического оборудования и строительных конструкций будут одинаковыми в открытой и закрытой системах.

Сопоставим производительность подпиточных насосов на ТЭЦ. Рекомендации по расчёту максимального часового расхода подпиточной воды приводятся в СП 124.13330.2012 «Тепловые сети».

Для закрытой схемы расход принимается на компенсацию потерь сетевой воды в размере 0,0025 объёма воды в системе с учётом расхода на заполнение системы. Объём воды приближённо равен 65 м 3 на 1 МВт расчётного теплового потока, расход воды на заполнение при диаметре магистрального участка 400 мм составляет 65 кг/ч.

При величине расчётного теплового потока 70 МВт производительность подпиточных насосов на ТЭЦ составит для закрытой схемы:

G закр = 70 × 65 × 0,0025 + 65 = 76,4 м 3 /ч.

Для открытых схем производительность подпиточных насосов на ТЭЦ принимается равной сумме расхода воды на компенсацию потерь сетевой воды в размере 0,0025 объёма воды в системе и максимального расхода воды на горячее водоснабжение. Объём воды в открытой системе 70 м 3 на 1 МВт расчётного теплового потока. Получим:

G откр = 70 × 70 × 0,0025 + 1,2 × 40 × 3,6 = 185 м 3 /ч.

Таким образом, производительность подпиточных насосов на ТЭЦ при переходе на закрытую схему может уменьшиться почти в 2,5 раза, что повлияет на затраты на химводоочистку и расход электроэнергии на перекачку воды.

Химическая водоочистка является важнейшим этапом подготовки воды и обеспечивает надёжность работы системы теплоснабжения в целом . Стоимость химводоочистки составляет 15 руб. на 1 м 3 деаэрированной воды и зависит от объёмов подпитки.

Соответственно, при закрытой схеме для условий примера получим значение годовых затрат на ХВО:

З = 76,4 × 365 × 24 × 15 = 10 млн руб/год; при открытой схеме затраты на ХВО составят величину:

З = 185 × 365 × 24 × 15 = 24 млн руб/год.

Соответственно, возрастают расход электроэнергии и затраты на её оплату. Для закрытой схемы годовой расход электроэнергии узла подпитки ТЭЦ составит 43 тыс. кВт·ч, для открытой — 184 кВт·ч.

При стоимости электроэнергии 4 руб. за 1 кВт·ч получим величину затрат на электроэнергию узла подпитки ТЭЦ 148 тыс. руб/год и 736 тыс. руб/год для открытой и закрытой схем соответственно. Результаты сравнения затрат узла подпитки на ТЭЦ приведены в табл. 1.

Таким образом, переход на закрытую схему может дать экономический эффект для источника теплоснабжения порядка 14,6 млн руб/год.

Однако потребуется оборудование тепловых пунктов теплообменниками и установками ХВО. Авторами была выполнена оценка затрат на переоборудование индивидуального теплового пункта (ИТП) на примере жилого дома с тепловой нагрузкой на отопление 290 кВт и максимальной на горячее водоснабжение 132 кВт. Использовались рекомендации, приведённые в работах .

Полученные результаты позволяют оценить энергоэффективность тепловой сети в соответствии с требованиями СП 124.13330.2012 Было показано, что расход теплоты и теплоносителя, а также диаметр труб при закрытых и отрытых схемах практически одинаковые. Основное различие — в объёмах подпитки и расходах электроэнергии. Однако при закрытых схемах увеличивается нагрузка на системы ХВС. Неслучайно было указано, что выбор открытой или закрытой схемы определяется наличием и мощностью источников водоснабжения в районе ТЭЦ и в городе

Согласно локальной смете, включающей установку подогревателей для горячего водоснабжения, термометров, манометров, водомерных узлов, грязевиков, предохранительных клапанов, регуляторов, а также монтажных и наладочных работ, затраты составили около 645 тыс. руб. В то же время затраты на аналогичный ИТП для открытой схемы не превышают 213 тыс. руб.

С учётом эксплуатационных расходов приведённые затраты на ИТП указанной мощности составят для закрытой схемы 882 тыс. руб/год.

В табл. 2 приведены результаты сравнения экономических показателей открытой и закрытой схем теплоснабжения для ИТП. Итоговые данные показывают, что при переводе на закрытую схему дополнительные затраты могут составить около 900 тыс. руб. на один ИТП жилого дома с суммарной тепловой нагрузкой 420 кВт. Учитывая количество объектов, капитальные затраты на переоборудование ИТП могут составить для жилого квартала не менее 6 млн руб.

Кроме того, при закрытой схеме возрастают эксплуатационные расходы до 250 тыс. руб/год на один ИТП, а для квартала — до 2,5 млн руб/год.

Полученные результаты позволяют оценить энергоэффективность тепловой сети в соответствии с требованиями Свода Правил СП 124.13330.2012. Энергоэффективность характеризуется отношением тепловой энергии, полученной потребителями, к тепловой энергии, выданной от источника.

Сравним основные показатели открытой и закрытой схем (табл. 3). Было показано, что расход теплоты и теплоносителя, а также диаметр труб при закрытых и отрытых схемах практически одинаковые. Основное различие — в объёмах подпитки и расходах электроэнергии. Однако при закрытых схемах увеличивается нагрузка на системы холодного водоснабжения. Неслучайно специалисты указывали, что выбор открытой или закрытой схемы определяется наличием и мощностью источников водоснабжения в районе ТЭЦ и в городе .

Выполненный в данной статье анализ подтверждает необходимость детальных расчётов и технико-экономического обоснования с учётом региональных условий и планов развития муниципальных образований.

1. Орлов М.Е., Шарапов В.И. Повышение эффективности городских систем теплоснабжения за счёт совершенствования их структуры // Сб. докл. V Межд. науч.-техн. конф. «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - М.: МГСУ, 2013.
2. Ионин А.А. Теплоснабжение / А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов, В.Н. Братенков и др. - М.: Стройиз- дат,1982. Репринт. М.: Эколит, 2011.
3. Магадеев В.Ш. Источники и системы теплоснабжения. - М.: ИД «Энергия», 2013.
4. Самарин О.Д. Теплофизические и технико-экономические основы теплотехнической безопасности и энергосбережения в здании. - М.: МГСУ, 2007.
5. Дмитриев А.Н., Ковалев И.Н., Шилкин Н.В. и др. Руководство по оценке эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. - М.: АВОК- Пресс, 2005.
6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: МЭИ, 2009.

Таковой является система, теплоноситель которой изолирован и работает исключительно по назначения. Он не участвует в водоснабжении прямо, а только косвенно, не отбирается потребителями из сети. Скажем так, «трансфер» тепла для систем отопления и для горячего снабжения проходит через теплообменники. Для этого, в теплопунктах зданий устанавливают сами теплообменники (подогреватели), насосы различной специализации, смесители, аппаратура для контроля и пр.

Список может меняться в зависимости от типа и мощности пункта. Центральный и индивидуальный тепловой пункты могут иметь различную степень автоматизации, системы могут быть многоступенчатыми и иметь в своём составе несколько пунктов на пути, от ТЭЦ к потребителям. Стандартно, при закрытом теплоснабжении, теплопункт имеет два контура, обеспечивающих передачу теплоты системе отопления и системе водоснабжения. Каждый контур оборудован теплообменником соответствующего типа, пластинчатым, многоходовым, пр. индивидуально определяет проект.

Жидкость или антифриз, передающие теплоту, от теплоприготовительной установки, вторичным сетям, имеет неизменный объём и может лишь восполняться подпитывающей системой в случае потерь. Теплоноситель основной магистрали, должен проходить водоподготовку, для придания ему необходимых свойств, обеспечивающих безвредность для сетевых трубопроводов и теплообмена, как теплопунктов так и теплоприготовительных мощностей.

Эффективность теплоносителя

Цикл проходимый носителем тепла немногим сложнее, чем в открытом механизме. Охлаждённый теплоноситель, по возвратной магистрали поступает к теплофикационным подогревателям или котельным, где принимает температуру от горячего, технологического пара турбин, конденсата или нагревается в котле. Потери, если таковые имеются, восполняются подпиточной жидкостью, благодаря регулятору. Устройство всегда поддерживает заданное давление, удерживая его статическое значение. Если тепло получают от ТЭЦ, теплоноситель нагревается от пара, имеющего температуру 120° – 140°С.

Температура зависит от давления и отбор обычно производится из цилиндров среднего давления. Часто теплофикационный отбор на установке всего один. Отводимый пар имеет давление 0.12 – 0.25 МПа, которое повышают (при регулируемом отборе) при сезонном похолодании или расходе пара на аэрацию. При похолодании жидкость может догреваться пиковым котлом. Аэратор может быть подсоединён к одному из отборов турбины, а в питательный бак поступает химически очищенная, подготовленная вода. Отводимое для потребителей тепло, получаемое от паровых конденсатов и пара, регулируют качественно, то есть при постоянном объёме носителя регулируют только температуру.

По сетевому трубопроводу, теплоноситель поступает в теплопункт, где контуры отопления формируют требуемую температуру. Контур водоснабжения, делает это с помощью циркуляционной линии и насоса, получив подогретую теплообменником воду и подмешивая её к водопроводной и остывающей в трубах воде. Отопительный же имеет свою регулирующую арматуру, позволяющую качественно влиять на отбор тепла. Закрытая система предполагает независимое регулирование отбора тепла.

Однако такая схема не обладает достаточной гибкостью и должна иметь производительный трубопровод. В целях снижения вложений в теплосеть, организовывают связанное регулирование, при котором регулятор расхода водоснабжения определяет баланс в сторону одного из контуров. В результате, потребность в нагреве компенсируется из отопительного контура.

Недостаток подобной балансировки, несколько плавающая температура обогреваемых помещений. Нормативы допускают колебания температуры в пределах 1 – 1.5°С, что обычно происходит, пока максимальный расход на воду не превысит 0.6 расчётного, на отопление. Как и в открытой системе теплоснабжения, возможно применение совмещённого качественного регулирования подачи теплоты. Когда расход теплоносителя и сами теплопроводные сети рассчитываются на нагрузку отопительной и вентиляционной системы, увеличивая температуру носителя, для компенсации потребности горячего снабжения. В подобном случае, тепловая инерция зданий, выполняет роль теплоаккумуляторов, выравнивая колебания температур, вызванные неравномерным отбором тепла из связанной системы.

Преимущества

К сожалению, на постсоветском пространстве теплоснабжение подавляющего большинства потребителей до сих пор организовано по старой, открытой схеме. Закрытая схема сулит значительный выигрыш по многим параметрам. Именно поэтому, переход на закрытое теплоснабжение, в масштабе страны может принести серьёзные экономические выгоды. К примеру в России, на государственном уровне, переход на более экономный вариант, стал частью энергосберегающей программы на будущее.

Отказ от старой схемы принесёт сокращение потерь тепла, за счёт возможности точной регулировки потребления. Каждый теплопункт имеет возможность тонко регулировать потребление тепла абонентами.

Нагревательное оборудование работающее в изолированном режиме закрытой системы, гораздо меньше подвержено воздействию привносимых открытой сетью факторов. Следствие этого, продленный ресурс котлов, теплоприготовительных установок и промежуточных коммуникаций.

Она не требует повышенной устойчивости к высокому давлению, на всём протяжении теплопроводящих магистралей, это значительно снижает аварийность трубопроводов по причине порывов давлением. В свою очередь – это снижает потери тепла при утечках. Как результат, экономия, стабильность и качество обеспечения теплом и горячей водой, компенсируют недостатки системы. А они тоже есть. Процедуры невозможно провести централизованно. Каждый отдельный замкнутый контур требует своего обслуживания. Будь то турбины, контуры абонентов или промежуточная магистраль.

Каждый теплопункт – отдельная единица, для осуществления водоподготовки. Скорее всего, при модернизации схемы из открытой в закрытую, в большинстве случаев придётся увеличить площадь, необходимую под установку оснастки ИТП, а также реорганизация электроснабжения. Помимо этого, существенно возрастает потребление холодного на снабжение здания, поскольку именно она идёт на подогрев в теплообменники и далее потребителю, при независимом подключении горячего. Это неизменно повлечёт переустройство водопровода, ради перехода на закрытую схему горячего.

Глобальное введение независимого присоединения горячего оснащения к тепловым сетям, повлечёт изрядное повышение нагрузки на внешние сети холодного водоснабжения, поскольку придётся питать потребителей увеличенными объёмами, необходимыми для горячего водоснабжения, которые сейчас даются по тепловым сетям. Для многих населённых пунктов это станет серьёзным препятствием на пути модернизации. Дополнительное оснащение насосными установками в горячем снабжении и циркуляционных установках, в механизмах отопления зданий вызовет дополнительную нагрузку на электрические сети и без их реконструкции тоже не обойтись.

Екатеринбург станет опытной площадкой для перевода открытой системы горячего водоснабжения на закрытую схему. Опыт уральской столицы затем будет проанализирован на федеральном уровне и перенесен на другие города России. По предварительным данным, уральскому мегаполису потребуется порядка 10,6 млрд рублей на модернизацию сети.

Новый режим ГВС

Екатеринбург станет пилотной площадкой для проекта министерства энергетики РФ: городская система подачи тепла и горячей воды будет переведена с открытой схемы на закрытую. Об этом сообщили в ОАО «Свердловская теплоснабжающая компания» (СТК, входит в ЗАО «Комплексные энергетические системы»). Согласно «Схеме теплоснабжения Екатеринбурга» (сейчас находится в стадии разработки), капитальные затраты на перевод ГВС в новый режим работы оцениваются в 10,6 млрд рублей. Впрочем, в данную сумму не включены затраты на переустройство сети водопровода. На текущий момент точно не определены и источники финансирования - по последним данным, «КЭС-Холдинг» предполагает инвестировать примерно 30% от заявленной стоимости, 70% финансирования планируется получить от государства. Окончательно источники и соотношение объемов финансирования будут определены к началу 2015 года. Ожидается, что программа будет осуществлена до 2018 года. «На опыте, полученном в уральской столице, отработают типовую федеральную программу, которую затем транслируют на другие российские города. Екатеринбург выбран потому, что его система теплоснабжения является одной из самых крупных и сложных и остро нуждается в модернизации ввиду малой эффективности производства, больших потерь внутри сетей и дефицита резервов для подключения новых объектов», - пояснили в СТК.

Как заявлял заместитель главы администрации Екатеринбурга по вопросам жилищного и коммунального хозяйства Алексей Кожемяко, в Екатеринбурге сейчас работают разные системы теплоснабжения, «город является одним из самых сложных в России с точки зрения системы теплоснабжения». «Одно из отличий Екатеринбурга в том, что это один из немногих городов, где изначально была реализована открытая схема. Очевидно, что городская система теплоснабжения нуждается в модернизации как с точки зрения текущего состояния, так и с точки зрения перспективы», - заявил он.

Вернуть в трубу

Как отмечают в фонде «Институт экономики города», в России открытая и закрытая системы ГВС работают ориентировочно в одинаковых масштабах. Преимущество закрытой схемы состоит в качестве горячей воды, подаваемой в краны потребителей. В открытой схеме горячую воду часто забирают из источников теплоснабжения. «Во многих городах России горячая вода является технической и не пригодна к употреблению, так как, являясь теплоносителем для систем отопления, проходит специальную химическую антикоррозионную подготовку», - сообщают в Институте экономики города. При переводе теплоснабжения на закрытую систему, вода для циркуляции в тепловой сети не используется на нужды ГВС и остается в системе теплоснабжения. А по системе ГВС потребителям будет поступать холодная вода (питьевого качества), предварительно нагреваемая с помощью теплообменника до нужной температуры. Согласно информации фонда, перевод системы на закрытую схему несет ряд экономических выгод: в частности, сокращаются затраты на химическую подготовку теплоносителя, так как не требуется отбирать воду из системы теплоснабжения для подачи для ГВС.

Перевод системы предусмотрен законодательством. Согласно федеральному закону №190, с начала 2013 года запрещается подключать объекты капитального строительства с открытой системой. С 2022 года забирать воду из теплоносителя для нужд ГВС будет полностью запрещено. Как уточнили в «КЭС-Холдинге», после реализации проекта в Екатеринбурге, в каждом муниципалитете, где требуется перевод системы, будет разработана своя индивидуальная программа по изменению схемы теплоснабжения.

Немецкий расчет

Фактически работы по проекту начнутся только после завершения отопительного сезона в 2014 году. На текущий момент в Екатеринбурге проводится аудит для оценки объемов работ и затрат - с этой целью КЭС привлек в Свердловскую область Немецкое энергетическое агентство Dena. В мае 2013 года директор по развитию КЭС-Холдинга Виталий Аникин и председатель правления Dena Штефан Колер подписали договор, предполагающий развитие системы теплоснабжения Екатеринбурга. «В рамках договора предусмотрен технический аудит теплосетевой инфраструктуры города, сбор и систематизация исходных данных по коммунальным предприятиям города - МУП „Екатеринбургэнерго” и МУП „Водоканал”», - пояснили в компании. Специалисты немецкого агентства совместно с российскими энергетиками сформируют цену и график реализации проекта. Впрочем, уже в рамках соглашения представители европейской компании провели осмотр объектов в уральском мегаполисе. Инженеры осмотрели строящуюся ТЭЦ «Академическая», Гурзуфскую котельную и Ново-Свердловскую ТЭЦ, энергообъекты Свердловских тепловых сетей. Специалистам были представлены генеральные и гидравлические схемы теплоисточников, трубопроводов и теплопунктов города, а также информация о технических характеристиках системы теплоснабжения.

Уже в конце июня 2013 года в Москве прошла серия совещаний в центральном офисе КЭС и министерстве энергетики РФ, где были рассмотрены отчетные материалы. «Со стороны КЭС высказан ряд замечаний и предложений к предоставленным материалам. К следующему заседанию рабочей группы в Минэнерго РФ, ориентировочно в начале сентября 2013года, планируется устранение замечаний к договору и подписание новых договоров на реализацию следующих этапов проекта», - подчеркнули в КЭС-Холдинге.

Горячая пора

Отметим, что в рамках подготовки к Чемпионату мира по футболу 2018 года в Екатеринбурге планируется еще ряд инфраструктурных проектов (их суммарная стоимость, по оценкам свердловского правительства, составляет 124 млрд рублей). Согласно заявленным планам министерства спорта России, к 2018 году запланирован вынос ряда объектов с улицы Репина, где находится стадион. В этот список попали: Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества (НИИ ОММ), Уральская государственная медицинская академия, СИЗО-1 и исправительная колония №2. Кроме того, планируется вынести с Верх-Исетского бульвара (находится рядом со стадионом) поликлинику ФГУ «354 Окружной военный клинической госпиталь». До начала игр в городе должна быть реконструирована транспортная инфраструктура, модернизированы водоводы. «В Екатеринбурге будет построена подстанция 220 кВ „Надежда” стоимостью 3,2 млрд рублей, на строительство шлейфовых заходов пойдет более 300 млн рублей», - рассказал директор по инвестициям и поддержанию состояния активов филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - Магистральные электрические сети Урала Валерий Куржумов.

По мнению аналитика «Инвесткафе» Екатерины Шишко, согласование проекта «КЭС-Холдинга» с другими инфраструктурными программами может усложнить ситуацию. «Некоторое время также уйдет на согласование проекта с жителями, так как стоимость оборудования, устанавливаемого в домах, скорее всего, будет финансироваться за счет населения», - отмечает она. В связи с модернизацией системы возможно повышение тарифов на ЖКХ, так как повышение стоимости ГВС может потребоваться для сокращения сроков окупаемости проекта. «Однако сама система сулит множество выгод и достоинств для самих жителей города. Также новая система со временем позволит уменьшить расходы на ГВС и отопление, что будет положительно влиять на рост тарифов, и в долгосрочной перспективе рост либо замедлится, либо будет стремиться к нулю», - прогнозирует эксперт. Госпожа Шишко отмечает, что следующими городами, где будет дублироваться опыт по переводу открытой системы ГВС на закрытую схему, могут стать Мурманск, Зеленоград и Нижний Новгород. Также перевод системы будет планироваться в Самаре и Санкт-Петербурге, прогнозирует управляющий активами финансовой компании Aforex Сергей Ковжаров. «В Екатеринбурге запланирован ряд проектов, напрямую связанный с подготовкой к ЧМ по футболу, поэтому их реализация будет находиться на строгом контроле у федеральных властей. По этой причине мы не ожидаем, что сроки по переводу системы теплоснабжения будут серьезно смещены», - уверен он.

В настоящее время использование энергоэффективных технологий является одним из приоритетов в сфере ЖКХ, так как способствует более экономичному использованию ресурсов, сокращению тарифов на услуги ЖКХ и повышению качества предоставляемых услуг. Особенно актуален вопрос энергоэффективности для России, где износ основных фондов жилищно-коммунального хозяйства уже превысил 60%. В среднем по нашей стране износ котельных составляет 54,5%, коммунальных водопроводных сетей — 65,5%, канализации — 62,5%, тепловых сетей — 62,8%, электросетей в ЖКХ — 58,1%. Поэтому быстро растет уровень аварийности этой инфраструктуры. При этом Российская система централизованного теплоснабжения является самой большой в мире. На долю России приходится до 45 % мирового централизованного производства тепловой энергии. В 2010 году Минэнерго России разработало Государственную программу РФ «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» («ГПЭЭ-2020»). В рамках реализации программы во многих регионах происходит обновление основных фондов ЖКХ: модернизируются существующие тепловые сети, ЦТП и ИТП, котельные.

Одним из методов повышения энергоэффективности в сфере ЖКХ является закрытие системы ГВС с использованием теплообменного оборудования. Согласно п.8 ст. 29 Федерального закона от 27.07.2010 N 190-ФЗ «О теплоснабжении» с 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается. Несмотря, на ряд затрат, которые необходимо будет осуществить при переходе на закрытую систему горячего водоснабжения, такой переход в конечном итоге будет выгоден и для тепловых сетей и для самих потребителей.

Преимущества перехода на закрытую схему присоединения систем ГВС

для тепловых сетей:

• увеличение срока службы водогрейных котлов, магистральных и квартальных тепловых сетей,
• снижение нагрузки на систему подпитки теплосети,
• соответствие качества воды санитарным нормам, установленным СниП 2.04.01-85,
• стабильная температура горячей воды.

для потребителей:

• снижение оплаты за услуги ГВС и соответствие оплаты фактическому потреблению воды,
• стабильная температура горячей воды,
• соответствие качества горячей воды санитарным нормам.

Остановимся подробнее на ключевых преимуществах.

Качество горячей воды соответствует санитарным нормам.

Качество горячей воды в точках водоразбора у потребителей должно соответствовать нормам питьевой воды согласно СниП 2.04.01-85*.

При закрытой системе теплоснабжения нагретая вода у потребителей практически всегда соответствует ГОСТу на питьевую воду, т.к. городской водопровод работает в тупиковом режиме.

При открытой системе теплоснабжения остро стоит вопрос получения потребителем воды надлежащего качества. В чем же причина? Режим работы такой системы – непрерывная циркуляция с многократным прохождением горячей воды через многочисленные отопительные приборы. Последние являются источником загрязнения и ухудшения качества питьевой (сетевой) воды по органолептическим показателям: цветности, прозрачности, содержанию железа, развитию неблагоприятной микрофлоры и появлению запаха. Особенно четко это прослеживается в начале отопительного периода при массовом запуске систем отопления. В эксплуатационных условиях бороться с этими явлениями трудно.

Снижение затрат на подготовку подпиточной воды и перекачку теплоносителя.

При открытой системе ГВС резко возрастает расход подпиточной воды, так как необходимо восполнять израсходованную воду потребителями. Подпитка тепловых сетей в закрытых и открытых системах осуществляется за счет работы подпиточных насосов и установок по водоподготовке подпиточной воды. В открытой схеме их требуемая производительность в 10-30 раз больше, чем в закрытой. В результате при открытой системе большими оказываются капитальные вложения в теплоисточники.

После реконструкции

Горячая вода заданной температуры получается при нагреве холодной, водопроводной воды в теплообменнике. Циркуляционная линия малой производительности обеспечивает постоянную заданную температуру в трубах возле смесителей, избавляя от необходимости сливать в канализацию дорогостоящую нагретую водопроводную воду, пока ее температура не слишком высока. При использовании этих решений энергосбережение составляет до 15% с попутной экономией воды из водопровода. Использование циркуляции позволяет иметь постоянный проток теплоносителя по обеим сторонам теплообменника. Это существенно увеличивает срок работы теплообменников без загрязнения отложениями.

В каждом случае выбор между открытой и закрытой системами в каждом случае должен обосновываться технико-экономическими расчетами с учетом всех звеньев системы теплоснабжения. Обычно при расчете экономической эффективности закрытия контура ГВС, компания «Ридан» предоставляет технико-экономическое обоснование проекта. Приведем пример такого расчета, выполненный для объекта в г. Хабаровск.

ТЭО по проекту закрытия контура ГВС (сокращенная версия)

Цель ТЭО: обоснование закрытия системы горячего водоснабжения на расчетную мощность 0,19 Гкал/ч.

Существующая схема присоединения ГВС — открытая.

В качестве предлагаемого варианта рассматривается переход на закрытую схему ГВС.

В качестве варианта перехода от открытой к закрытой схеме предлагается к установке аппараты теплообменные пластинчатые разборные «Ридан» НН№07 в количестве 2 шт. 1 рабочий, 1 резервный.

В экономическом обосновании предусмотрено сравнение затрат, связанных с закрытием контура ГВС:

• капитальные затраты;
• выплаты по налогу на имущество;
• эксплуатационные затраты теплообменников;
• оплата за горячее водоснабжение.

Проведенный анализ показал, что экономически и технически целесообразным является закрытие контура ГВС. Экономия достигается за счет снижения оплаты за горячее водоснабжение при переходе от открытой к закрытой схеме.

Затраты на оплату ГВС

Проведенный анализ показал, что экономически и технически целесообразным является закрытие контура ГВС. Экономия достигается за счет снижения оплаты за горячее водоснабжение при переходе от открытой к закрытой схеме. Эффективность инвестиционного проекта по закрытию системы ГВС подтверждается следующими показателями:

Эффективность инвестиционного проекта по закрытию системы ГВС подтверждается следующими показателями:

1. Экономия оплаты за горячее водоснабжение составляет 3 966,30 тыс.руб./год.
2. Накопленный доход составляет 38 726,53 тыс.руб./10 лет.
3. NPV (Net Present Value) – чистый дисконтированный доход составляет 24 569,93 тыс.руб.
4. IRR (Internal Rate of Return) – внутренняя норма рентабельности проекта составляет 456,1%.
5. PI (Profitability Index) — индекс рентабельности составляет 28,62.
6. PP (Payback Period) – срок окупаемости инвестиций составляет 1,2 года.
7. DPP (Discounted Payback Period) – дисконтированный срок окупаемости инвестиций составляет 1,2 года.

Проведя анализ экономического эффекта от закрытия системы ГВС на конкретном примере, мы видим, что окупаемость проекта составит всего 1,2 года. Конечно, для каждого случая значения экономических показателей будут индивидуальными, но в целом можно с уверенностью утверждать, что закрытие системы ГВС с помощью пластинчатого теплообменника значительно повышает энергоэффективность системы ЖКХ.

*Данные на основе статьи «Уровень износа основных фондов в России намного выше, чем в других странах БРИКС», Российская газета: Экономика - Модернизация № 5519 от 5 июля 2011 г.