Тренд на эффективность
Доля отечественных и локализованных производителей насосных установок для систем тепловодоснабжения, пожаротушения продолжает расти. В условиях высокой конкуренции многие игроки рынка в выпуске данной продукции все активнее задействуют новые эффективные и инновационные решения.
Системы тепловодоснабжения, пожаротушения играют ключевую роль в обеспечении комфорта и безопасности жилых, коммерческих и промышленных объектов. Современные насосные установки являются неотъемлемой частью данной технологической инфраструктуры. От их характеристик зависит надежность и эффективность обеспечения потребителей воды и тепла. В условиях жесткой конкуренции отечественные производители насосных установок стремятся не только удовлетворить базовые потребности рынка, но и активно внедрять новые технологии и инновационные решения.
Автоматизация и компактность
Основной принцип, реализуемый сегодня при создании современных насосных установок, отмечает руководитель отдела продаж и маркетинга АО «СИНТО» Алексей Вальков, это компактное модульное исполнение с интегрированной автоматизацией. Данные характеристики позволяют оптимальным образом с минимумом затрат получить максимум эффективности и сбережения ресурсов при подаче воды и других жидкостей в составе различных инженерных систем теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Современные инновации в насосных установках касаются разработки более компактных и оптимизированных для конкретного назначения изделий, использования полимерных, композитных и иных современных материалов, применения частотного регулирования электроприводов, а также интегрирования в состав установок функций удаленного мониторинга и управления в режиме реального времени.
«Выпускаемые компанией «СИНТО» автоматизированные насосные установки «ГидроСи» и комплектные насосные станции «СиТэнК» активно применяются для повышения и поддержания давления в составе систем хозяйственно-питьевого водоснабжения и водяного пожаротушения, для циркуляции тепло- и холодоносителей в системах отопления, вентиляции и кондиционирования, перекачивания сточных вод в системах водоочистки, водоотведения и канализации», – подчеркнул Алексей Вальков.
По словам руководителя инженерной группы ANTARUS, компании «Элита» Евгения Волчкова, в системах пожаротушения и хозяйственно-питьевого водоснабжения уже давно активно применяются насосные установки заводского изготовления вместо насосного оборудования и обвязки «россыпью». На рынке насосных установок отмечаются две тенденции: одни поставщики своей главной ценностью выбрали низкую стоимость оборудования и стараются ее всячески удерживать. Другие же делают упор на разработку эффективных инновационных решений. «Мы тоже активно поддерживаем этот тренд и, например, в этом году представили наш обновленный продукт – совмещенные насосные установки ANTARUS для объединенной системы водоснабжения и пожаротушения. Одна общая установка вместо двух отдельных позволяет до 40% снизить стоимость оборудования, более эффективно использовать площадь для размещения инженерных систем, а также экономит расходы на обвязку и время на монтаж. А еще наши установки оснащены полезной, а главное, бесплатной опцией – уникальной беспроводной системой диспетчеризации METERUS. Этот функционал особенно актуален для заказчиков жилых комплексов со своей управляющей компанией. Система автоматизированного контроля позволяет следить за состоянием работы установки в режиме онлайн из любого уголка мира, тем самым экономит время персонала на мониторинге. METERUS ведет учет наработки мото-часов насосов и информирует о своевременном проведении технического обслуживания или устранении неисправности. Кроме того, с помощью СМС-оповещения программа сообщит о нештатных ситуациях (авариях). А благодаря многолетней упорной работе по комплексному импортозамещению, в том числе запуску насосных агрегатов собственной марки ANTARUS, компания «Элита» одна из первых сделала стандартную гарантию 5 лет на все свои установки, что имеет важное значение для крупных застройщиков», – добавил он.
Гидравлические характеристики насосных агрегатов относительно давно достигли своих предельных значений, продолжает тему руководитель отдела технической поддержки ООО «СИЭНПИ РУС» Борис Журба. Например, коэффициент полезного действия самых популярных моделей насосов двухстороннего всасывания за последние несколько десятков лет изменился всего лишь на несколько процентов за счет использования современных систем гидродинамического компьютерного моделирования. Несмотря на то что в рамках крупных предприятий экономия на электроэнергии в результате таких изменений была достаточно высока, это все равно сложно назвать впечатляющим результатом.
«Поэтому для большинства производителей основными направлениями развития являются автоматизация процессов изготовления, повышение надежности, совершенствование систем автоматизации. Последнее особенно сильно можно заметить на примере насосных установок повышения давления. То же касается и установок в сфере водоотведения. Современные шкафы управления канализационными насосами, кроме своих основных функций, предлагают широкий спектр дополнительных опций по диспетчеризации, системам сигнализации и защиты и др. Спрос на насосные установки сильно зависит от темпов строительства промышленных и гражданских объектов, которые являются основными потребителями данного типа продукции. Данный процесс сейчас сложно спрогнозировать, но падение в данном сегменте очень вероятно», – полагает Борис Журба.
Технический директор ООО «ВИЛО РУС» Павел Филиппенков отмечает, что предприятие при производстве продукции для инженерных систем опирается на симбиоз огромного опыта в реализации проектов, текущие требования наших заказчиков, а также понимание и анализ перспектив развития рынка. «Так, безусловно, одним из трендов последнего времени является применение энергоэффективного оборудования, что подкреплено ТР ЕАЭС 048/2019 «О требованиях к энергетической эффективности», который так и не вступил в силу. В системах водоснабжения применение частотного преобразователя для каждого насоса в насосной установке уже давно норма. Если рассматривать системы пожаротушения, то там существуют свои нормы и требования, как пример, технический регламент ЕАЭС 043/2017 «О средствах обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения», устанавливающий обязательные требования к приборам управления являющихся неотъемлемой частью насосных установок. В крупных городах в тренде высотные здания, где необходимо оборудование, способное обеспечить бесперебойную подачу воды на верхний этаж. Для этого используются каскадные схемы работы насосных установок, т. е. их последовательное подключение и адаптация в системе. Также повсеместно проектируются объекты с подземными этажами: автостоянки, торговые площади, фуд-корты, где применяются готовые решения в виде насосных станций водоотведения», – добавил он.
Проблемы решены
Эксперты отмечают, что за последний год-два существенно выросла доля отечественных и локализованных производителей насосов. Но немного по-разному оценивают текущую ситуацию с наличием для производства компонентов.
По словам Алексея Валькова, после недолгого переходного периода сборочное производство АО «СИНТО» перешло на использование отечественных и импортных комплектующих из азиатских стран, успешно замещая ими прекратившиеся поставки европейской и американской продукции. «Учитывая возникший неудовлетворенный спрос, связанный с уходом европейской насосной продукции с российского рынка, и, как следствие, растущее число российских компаний, активно начавших заниматься сборкой насосных установок, необходимо налаживать контроль качества и полного соответствия действующим российским правилам и нормам как самой выпускаемой продукции, так и состояние их производства. Несмотря на то что надежность, эффективность, простота обслуживания и так должны быть главными критериями выбора насосных установок для их применения в проектах, тем не менее обеспечение безопасности и комфорта потребителей необходимо в полной мере осуществлять нормативно-технологическим регулированием, начиная от проектирования и производства до монтажа и последующей эксплуатации насосных установок», – уверен эксперт.
Абсолютное большинство производителей насосных установок, отмечает Борис Журба, являются отечественными. Основная компонентная база чаще всего зарубежная: насосы, арматура, отдельные компоненты автоматики, но сам процесс производства станций происходит на территории РФ. Даже крупные зарубежные производители насосного оборудования, которые в своих производственных программах имеют установки, все равно локализуют их производство здесь. Например, в CNP все производство насосного оборудования, арматуры и автоматики находится в Китае, но в России есть две производственные площадки, которые занимаются созданием только насосных установок повышения давления и автоматического пожаротушения. «Проблема с замещением европейских брендов была решена в основном китайскими компаниями, которые на данный момент предлагают широкий ассортимент продукции. Если говорить об импортозамещении компонентами российского производства, то тут возникает целый ряд проблем, т. к. аналогов некоторой пропавшей продукции может не быть вовсе. Кроме того, сейчас наряду с созданием новых отечественных производств появляется большое количество «российских» брендов, которые просто выпускают китайское оборудование со своим шильдиком», – рассказывает представитель «СИЭНПИ РУС».
На сегодняшний момент, констатирует Павел Филиппенков, мы наблюдаем, что большинство насосных систем выпускается на территории России. Однако уровень производителей очень разный. По его словам, в данном случае, конечно, лучше говорить о себе. ООО «ВИЛО РУС» уже более 15 лет выпускает насосные установки в РФ, при этом увеличивая степень локализации производимого оборудования. Например, модульные насосные установки для систем пожаротушения CO-BL…-FFS на основе блочных насосов Wilo-Cronobloc BL имеют высокую степень локализации, порядка 90% (согласно Приложению к ППРФ № 719 от 17 июля 2015 года). Блочные насосы Wilo-Cronobloc BL имеют подтвержденное российское происхождение и включены в Реестр промышленной продукции, произведенной на территории РФ. Прибор управления, трубопроводная обвязка установки, сборка, испытания – все делается в России. Фактически только часть электронных компонентов прибора управления имеет иностранное происхождение, однако эта зависимость не является критической: речь идет о стандартных изделиях, которые широко представлены на рынке и не являются дефицитными.
«В целом на сегодняшний день все проблемы в отрасли с наличием компонентов, возникшие в начале – середине 2022 года, решены. И несмотря на отсутствие именитых международных брендов, покинувших российский рынок, проведенная нами масштабная программа замещения компонентов позволила нам обеспечить тот же высокий уровень качества и надежности продукции, к которому российские потребители привыкли за многие годы работы с нашей компанией», – подчеркивает представитель компании «ВИЛО РУС».
Между тем, по мнению главного конструктора проекта НПО «Курс» Александра Белкина, необходимо решить, кого из производителей считать отечественными. «С моей точки зрения, для развития страны необходимы производители, осуществляющие все исследования и разработку непосредственно в России, включая производителей компонентов и кооперационные связи. Подобные производители намного важнее для будущего страны, чем условно отечественные производства полного цикла, работающие по зарубежной документации. Таких отечественных производителей, производящих современное насосное оборудование широкой номенклатуры, в России на данный момент нет. Непреодолимых проблем с импортозамещением нет, но постоянно есть вопрос целесообразности, т. к. приходится балансировать между стоимостью компонентов, их функциональностью, доступностью иностранных аналогов на данный момент и затратами на изменения. В целом, – добавляет эксперт, – потребность в перекачке жидкостей всегда была и будет связана с жизнедеятельностью человечества, поэтому рост спроса тесно коррелирует с общим уровнем экономического и технического развития страны».
Генеральный директор ООО «МНТЦ «АВЕРТ» Ирина Филатова отмечает, что импортозамещение движется постепенно. Российские производители в состоянии обеспечить полный цикл производства насосного оборудования. Сложности наблюдались на этапе перепроектирования, согласований замещения импортного оборудования отечественным. «Принцип современных насосных станций – это автоматическая работа, регулирование и самоуправление, при соблюдении основных задач – повышение КПД станции и снижение расхода электроэнергии. Преимущество – это энергоэффективность и надежность. В настоящее время по-прежнему остается спрос на оборудование, долговечное и эффективно работающее в условиях «плохой» воды и перепадов температур там, где импортное оборудование встречало трудности. Насосное оборудование справляется с температурными перепадами при работе в системах охлаждения газоперекачивающих станций. Специфические производства требуют зачастую неприхотливого оборудования – производства лаков, красок, линолеума, клеев. Так, мы сталкивались с объектами, на которых импортное оборудование, требующее тщательных подготовительных мер, быстро выходило из строя, а насосы нашего производства десятилетиями продолжали исправно работать», – резюмирует участник рынка.
Испытания подтвердили, что ползучесть при сжатии XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP не превышает 1,5 %
Специалисты лаборатории строительной физики НИИСФ РААСН провели исследование теплоизоляции XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP и выяснили, что ползучесть материала при сжатии не превышает 1,5 %.
«В европейских странах производители строительных материалов обязаны указывать значения данного параметра. В России исследование ползучести на сжатие является добровольным, хотя оно имеет ключевое значение для материалов, которые в течение всего срока эксплуатации находятся под воздействием больших нагрузок. Речь прежде всего о теплоизоляции, применяемой в фундаментах, полах и других конструкциях, соприкасающихся с грунтом», — рассказывает Кирилл Парамонов, руководитель технической службы направления «Полимерная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
В ходе испытаний теплоизоляционные плиты в течение определенного времени подвергаются воздействию нагрузки, после чего эксперты оценивают изменения толщины. Максимальный период исследования составляет 608 суток, почти два года, что при проведении интерполяции (пересчета на более долгий срок) соответствует 50 годам эксплуатации. В России подобные испытания практически не проводят, что связано с высокой стоимостью исследования, их долговременностью и риском получить неподходящие результаты.
«Ползучесть при сжатии экструзионного пенополистирола марки CARBON ECO SP не превышает 1,5%, общее уменьшение толщины не превышает 1,5% после 30-кратной экстраполяции на период 50 лет при заданной нагрузке 120 Па, т.е. декларируемый уровень соответствует СС(1,5/1,5/,50)120 согласно ГОСТ 32310-2020», - комментирует Павел Пастушков, руководитель сектора испытаний теплофизических характеристик строительных материалов НИИСФ РААСН, к.т.н.
XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP применяется в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях плитных фундаментов. В этой сфере надежность, прочность и минимальное водопоглощение являются ключевыми показателями для теплоизоляции.
С учетом того, что заменить теплоизоляцию под фундаментной плитой практически невозможно, важно сохранить ее толщину в течение всего срока эксплуатации.
Испытание на ползучесть при сжатии показало, что в условиях нагрузки от здания надежность и долговечность марки XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP составляет не менее 50 лет.
Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.