Тепловые насосы против неплатежей в ЖКХ

Тепловые насосы против неплатежей в ЖКХ

Оценка применения технологии гибридного теплоснабжения МКД на основе тепловых насосов выявила российские регионы и города, которые выиграли бы от этого больше остальных.

Задача сократить потребление коммунальных ресурсов в многоквартирном доме доступными технологическими методами не может не воодушевить инжиниринговую компанию. Но когда эти цели достигаются с применением тепловых насосов, можно говорить и об успешном использовании возобновляемых источников энергии в самой, казалось бы, далекой от энергетических инноваций отрасли.

Сумма технологий

Гибридная система теплоснабжения совмещает в себе элементы централизованного отопления и автономного источника тепла – тепловых насосов, которые могут использовать для выработки тепла или холода низкопотенциальную тепловую энергию грунта, окружающего воздуха, вентиляционных выбросов зданий или канализационных стоков. Поэтому в состав теплоснабжающей автономной системы, которую предполагается устанавливать в жилых многоквартирных домах, входит утилизатор тепла выбросов и (или) утилизатор тепла сточных вод, грунтовые теплообменники и баки-аккумуляторы. Проект является разработкой ОАО «Инсолар-Инвест», выполненной при поддержке Министерства образования и науки РФ.

Городская теплосеть в этой схеме выступает в качестве доводчика, позволяя комбинировать обе системы – автономную и централизованную – таким образом, чтобы использовать положительные стороны каждой из них и в то же время соблюсти требования теплоснабжающей организации (ТСО) к режиму работы тепловой сети. С этой целью специалистами ОАО «Инсолар-Инвест» и компании «Данфосс» была разработана специальная конструкция теплового пункта, позволяющая не выходить за границы параметров ТСО и в то же время максимально задействовать альтернативный источник тепла.

Надо отметить, что положительные практики применения тепловых насосных систем в городском хозяйстве уже есть. Один из первых примеров – построенная в 2004 году теплонасосная установка, утилизирующая теплоту сточных вод. Она используется для подогрева подпиточной воды для котлов районной тепловой станции РТС-3 г. Зеленограда. В данном же случае речь идет о проекте, который предполагает широкое применение альтернативного тепла как для построенных жилых зданий типовой застройки, так и для нового строительства или реновации. Особенностью проекта является то, что он базируется на применении российских тепловых насосов, которые производит АО «Рыбинский завод приборостроения» (предприятие входит в госкорпорацию «Ростех»).

Первые теплонасосные системы с использованием российского оборудования для обеспечения теплоснабжения успешно прошли в 2018 году опытную эксплуатацию в Московском метрополитене. Теперь на станции «Саларьево» действует автономная система теплоснабжения, в которой тепловые насосы используют тепло вентиляционных выбросов и за счет этого отапливают оба вестибюля станции.

Преимуществом систем с тепловыми насосами являются небольшие габариты и модульность – это ускоряет процесс строительства и ввода в эксплуатацию объектов в сравнении с подключением к централизованным тепловым сетям. Кроме того, рыбинские тепловые насосы смогут использовать два источника энергии (грунт и воздух) и автоматически переключаться на источник с наибольшим потенциалом, то есть самый энергетически выгодный в конкретных климатических условиях работы системы. Еще одна модификация оборудования предусматривает компоновку элементов, благодаря которой тепловые насосы могут работать в параллельном или в каскадном режимах, тем самым повышая температуру теплоносителя на выходе до 70 оС.

В чем выигрывает потребитель?

– Мы проанализировали законодательные и экономические предпосылки для применения подобных систем в ЖКХ, в том числе динамику задолженности населения по коммунальным платежам и тарифную политику в регионах, – поясняет руководитель проекта Виктор Горнов. – В Москве с 2000 года горячее водоснабжение подорожало в 24 раза, чуть медленнее идет рост цен за тепло. Тарифы на электроэнергию выросли за этот период «всего» в 12 раз, то есть по темпам роста электроэнергия вдвое отстает от теплоэнергии. Тепловые насосы потребляют электричество, но могут обеспечивать горожан очень недорогим теплом. Использование менее активно дорожающего ресурса чтобы производить наболее быстро дорожающий ресурс является основой экономической модели применения тепловых насосов в ЖКХ и, по нашему мнению, позволит в определенной степени решить вопросы по ликвидации огромной в масштабах всей страны задолженности коммунальщикам.

Вклад тепловых насосов в экономию теплопотребления может быть значительным: в системе теплоснабжения здания 40 % всей тепловой нагрузки приходится на горячее водоснабжение, а насосы способны обеспечивать 32 %, то есть возмещать 4 / 5 расхода тепла на ГВС.

Эксперт обращает также внимание на требования приказов Минстроя № 399 / пр от 06 июня 2016 года и 1550 / пр от 17 ноября 2017-го. Первый документ регламентирует порядок присвоения классов энергетической эффективности жилым зданиям, второй содержит требования к энергетической эффективности зданий, в частности определяет степень снижения энергопотребления на отопление и вентиляцию: на 20 % к базовому уровню в период 2018‑2022 гг., на 40 % – в 2023‑2027 гг., на 50 % – с 2028 года. При этом доля ВИЭ в энергопотреблении зданий с 2023 года должна будет составлять не менее 10 кВт-ч / м2 в год, а с 2028 года – не менее 20 кВт-ч / м2 в год.

– При таком сокращении общего энергопотребления зданиями доля ВИЭ в их энергобалансе становится весьма существенной. А если учесть, что из теплозащиты ограждающих конструкций зданий строители уже извлекли максимум, то резервы повышения энергоэффективности теперь следует искать именно в инженерных системах зданий, и применение тепловых насосов, использующих возобновляемые источники энергии, как раз может в перспективе удовлетворить требованиям Минстроя, – уверен Виктор Горнов.

Есть и другие преимущества применения тепловых насосов – например, сглаживание пикового потребления горячей воды за счет аккумулирующих емкостей, предусмотренных проектом, или бесперебойная подача воды летом.

Регион региону рознь

Разработчики проекта проанализировали перспективы применения проекта в разных уголках страны, учитывая региональные тарифы на тепло и электроэнергию, а также принимая во внимание «географическую» эффективность работы тепловых насосов. Известно, что стоимость электроэнергии значительно отличается от региона к региону: в центральной части и в Сибири тарифы минимальны, на Дальнем Востоке – самые высокие. Примерно такие же различия присутствуют в сетке тарифов за тепло, хотя здесь ситуация по регионам более ровная, за исключением Дальнего Востока.

Технологическая эффективность оборудования определялась по методике расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосами (ГОСТ Р 54865‑2011), кроме того, были использованы собственные данные компании, полученные из предыдущих региональных исследований эффективности тепловых насосов в зависимости от особенностей климата и режимов работы.

В итоге было выведено соотношение стоимости тепла, получаемого от теплонасосной системы и от традиционной централизованной системы, для всех субъектов Федерации в условиях действующих тарифов. Как оказалось, в более чем 20 регионах из 85 применение тепловых насосов в системах теплоснабжения многоквартирных домов будет как минимум вдвое выгоднее для жителей, чем использование централизованного тепла. Наибольшее преимущество в этом случае получили бы жители Крыма, Дальнего Востока, городов Мурманска и Иркутска. Противоположная ситуация складывается для Республики Саха – Якутия, г. Кургана и Ненецкого автономного округа. Однако, по мнению авторов исследования, даже в этих регионах можно найти территории, где использование теплонасосных систем будет экономически выгодно.

По материалам: https://www.eprussia.ru