Отопительные перспективы
Отопительные системы в ближайшие годы продолжат совершенствоваться. Будут улучшены характеристики ряда внутренних компонентов, повышена энергоэффективность и автоматизация оборудования, внедрены технологии искусственного интеллекта.
Большинство современных отопительных систем в ближайшее время ожидает дальнейшее технологическое развитие. По словам участников рынка, это требование времени продиктовано растущими требованиями к энергоэффективности, экологичности, экономике производства, а также растущими ожиданиями потребителей в отношении комфорта и удобства.
Ключевые тренды
В последние годы мы наблюдаем несколько ключевых тенденций в развитии отопительных систем, рассказывает руководитель отдела технического маркетинга компании ООО «СИЭНПИ РУС» Дмитрий Коньшин. Во-первых, это акцент на энергоэффективность и снижение эксплуатационных затрат. Современные решения направлены на оптимизацию потребления энергии, снижение потерь тепла и улучшение управления отопительными процессами. Второй тренд — это цифровизация и автоматизация. Использование систем управления с возможностью удаленного мониторинга и настройки стало стандартом в отрасли. В производстве насосного оборудования CNP активно внедряет инновационные технологии, направленные на повышение эффективности и надежности продукции. Все электродвигатели в насосах CNP соответствуют классу энергоэффективности IE3, что способствует снижению эксплуатационных расходов. Также важно отметить, что при разработке проточных частей используются передовые методы гидродинамического компьютерного моделирования, которые позволяют достичь максимального КПД для каждой модели оборудования.
«Помимо этого, наша компания активно внедряет технологии интеллектуального управления насосами. Это включает в себя внедрение частотно-регулируемых приводов (ЧРП), которые позволяют гибко изменять параметры работы насосов в зависимости от текущих потребностей системы; обеспечивает оптимальную производительность и сокращает энергопотребление. В наших продуктах применяется система дистанционного мониторинга и управления, что позволяет заказчикам в реальном времени контролировать работу насосов и оперативно реагировать на изменения в системе», — отмечает специалист.
Если говорить о мире, то основной тренд в развитии тепловых насосов, продолжает тему генеральный директор ООО «Смартклимат» Олег Ковалев, — это применение новых видов хладагентов, особенно природных (СО2 и пропан). Кроме того, все чаще применяются DC-компрессоры и EC-вентиляторы. В основе и той, и другой технологии лежит возможность управлять производительностью двигателя. Применение именно этих типов оборудования позволяет расширить температурные диапазоны работы, увеличить долговечность оборудования и, конечно, увеличить эффективность работы оборудования: «Параллельный тренд — это IoT, интегрированный в системы умного дома. Управление тепловым насосом по поведенческому графику (учитывая, находится кто-то дома или нет), а также новыми вычислительными алгоритмами позволяет экономить до 30% на отоплении и кондиционировании».
Выбор —за эффективностью
Игроки рынка рассказывают и о трендах в производстве котельного оборудования. По словам менеджера по развитию бренда De Dietrich ООО «БДР Термия Рус» Олега Козлова, в отличие от систем отопления многоквартирных домов или общественных зданий, на новые проекты индивидуальных отопительных систем оказывает влияние не только специалист, проектировщик, монтажник, но и все активнее — сам пользователь. Это подстегивает стремительное развитие оборудования для данного сегмента, которое на сегодняшний день удовлетворяет требованиям безопасности, экономичности, автоматизации, а также удобства, дизайна и вариативности использования. Так, например, современный настенный котел De Dietrich Evodens AMC имеет не только сервисный уровень настроек и параметров работы, но и пользовательский доступ для простого пользования клиентом с точной и эффективной подстройкой работы оборудования под изменяющиеся запросы жильцов дома с необходимыми советами, подсказками.
Я бы классифицировал, добавляет Олег Козлов, новые технологии в производстве современных котлов по трем типам: автоматизации, материалам и принципам работы. Например, в промышленных котлах De Dietrich C 340 применен новый сплав теплообменника на основе «алюминия-кремния», который устойчив к коррозии, высоким температурам и большой разности температур при работе теплообменника. «Автоматизация котлов позволяет в совокупности объединить и безопасность, и регулирование котла, управление нагрузками и потребителями тепла, а также дистанционное управление. А новые принципы работы и устройства котла позволяют достигать высокого ресурса и наилучшей эффективности котлоагрегата, опираясь на обширную базу испытаний, исследований, а также благодаря фактическому опыту эксплуатации, притом некоторые улучшения все еще происходят. Опыт внедрения подобных современных конденсационных котлов лучше всего характеризует все вышесказанное в рамках объектов реконструкции. Так, в сравнении со старым оборудованием удается достичь максимальной автоматизации, снизить расходы газа и электроэнергии и таким образом реализовать потенциал оборудования», — считает он.
По мнению менеджера по продукту ООО «Навиен Рус» Игоря Колсанова, нам придется смириться с тем, что отопительная техника достигла пика своего развития с конденсационными котлами — КПД уже достиг значения, близкого к 100%, когда весь газ и даже продукты его сгорания используются для нагрева системы отопления. Это касается и газовых котлов, и жидкотопливных. А электрические котлы практически всегда имели максимальные значения КПД. «Следовательно, какого-то значительного прорыва я бы не ждал. Альтернативных источников энергии в обозримом будущем я бы тоже не ждал — уж сильно человечество как вид любит зарабатывать деньги на продаже газа, значит, альтернатива не будет разрабатываться, пока газ в мире не закончится, и это точно не в обозримом будущем. Следовательно, в среднем все будет оставаться примерно так же, как и сейчас: увеличится процент конденсационных котлов на рынке в связи с повсеместным ростом стоимости газа, конденсационные котлы будут становиться все более актуальными. В данный момент экономия едва ли ощущается, особенно в России с ее традиционно невысокими ценами на газ, но тем не менее эти цены увеличиваются каждый год, и все ближе момент, когда конденсационные котлы станут для нас выгодными», — уверен специалист.
Комфорт — в приоритете
О росте автоматизации производства, внедрении технологий искусственного интеллекта говорят производители и других видов отопительных систем и оборудования. Также они отмечают значимость энергоэффективности и экологичности оборудования.
Если говорить о производстве тепловых пунктов, то основной тренд — это повышение автоматизации, подчеркивает руководитель направления «Решения для теплоснабжения» компании «Ридан» Марина Силакова. В работе самих ТП производители оборудования и эксплуатирующие организации стремятся к точности поддержания параметров, надежности и тоже — к автоматизации. «С последним пунктом более-менее все понятно: использование контроллеров с определенными алгоритмами обеспечивает четкое погодозависимое регулирование всего теплового пункта и поддерживает комфортную температуру в помещении (или заданные параметры системы ГВС). Но для полноценной работы тепловых пунктов, четкого и оперативного попадания в заданные параметры нужны еще верно подобранные насос, теплообменник и регулирующая арматура. Ну и надежность, естественно, складывается из высококачественных компонентов для оборудования и точности обработки внутренних компонентов. Сейчас пользователи стали выбирать комфорт. Поэтому готовы даже переплачивать за то, чтобы изначально стояло оборудование с более долгим сроком эксплуатации, гарантирующее комфортную внутреннюю атмосферу дома, офиса».
Владелец, генеральный директор АО «Фирма Изотерм» Виктория Нестерова отмечает, что в последнее время на рынке наблюдается тенденция к созданию более энергоэффективных и экологичных отопительных систем. Все больше внимания уделяется возможности дистанционного управления и интеграции в интеллектуальные системы. Компания «Изотерм» производит конвекторы, которые можно интегрировать в умные системы и управлять ими через мобильное приложение, что позволяет значительно снизить потребление энергии без потери комфорта: «Кроме того, потребители все больше обращают внимание на эстетическую привлекательность отопительных приборов и возможность гармонично интегрировать их в современные интерьеры. Мы предлагаем широкую типоразмерную линейку трубчатых радиаторов и дизайн-конвекторов, которые позволяют подобрать изделие для любого помещения с учетом его площади и конструктивных особенностей».
Первое, что можно выделить из основных трендов в производстве греющих кабелей среди наших клиентов, рассказывает ГИП (главный инженер) ООО «Обогрев Люкс» Игорь Скворцов, это энергоэффективность — что для рядового пользователя, что для крупного коммерческого предприятия; системы обогрева должны быть эффективными по части минимизации затрат на электроэнергию. Во-вторых, при работе систем обогрева клиенты ориентируются на автоматизацию всех основных процессов, начиная от автоматического запуска в зависимости от температуры среды до контроля работ и состояния систем. Многие пользователи предпочитают интегрировать обогрев вместе с технологиями умного дома, также помогающими оптимизировать расходы на отопление. Также стоит отметить, что пользователи отдают предпочтение модульным системам обогрева, которые легко адаптируются под различные условия эксплуатации, а их установка не занимает много времени. Последнее — это установка систем скрытого монтажа, не мешающих дизайнерским решениям наших клиентов.
Сооснователь, технический директор ООО «ФОРСЕЛ» Алексей Попович отмечает, что первым по показателям эффективности среди новых технологий, задействованных в производстве теплообменного оборудования, стоит внедрение роботизированных систем с искусственным интеллектом (ИИ) для сварки трубных пучков. Преимущество работы с ИИ — ускорение процессов, уменьшение влияния человеческого фактора и увеличение производственной мощности: один оператор может контролировать несколько установок одновременно.
По его словам, «Форсел» уже сейчас разрабатывает это ноу-хау и будет внедрять в ближайшие годы. Еще одну относительно новую технологию — BIM-моделирование — компания уже давно активно использует: «Технологией будущего в нашей профессиональной области называют все, что улучшает теплопередачу. Например композиты с гидрофобными покрытиями. Автоматизация работы повсеместно внедряется в производства, однако точность расчетов до сих пор неидеальная, и в этом плане есть куда стремиться», — подчеркивает представитель рынка.
Качественный подход
Инновационные технологии позволяют ускорить дорожное строительство и повысить сроки службы асфальтобетонного покрытия. Однако их масштабному внедрению мешают устаревшие нормативы.
Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев порекомендовал регионам активнее внедрять в дорожное строительство новые технологии. С этим предложением он выступил на прошлой неделе в Екатеринбурге на совещании по вопросам реализации национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». По его словам, в этом году на эту программу из федерального бюджета было выделено 110 млрд рублей. Однако ряд регионов страны (Приморье, Чукотка, Крым) освоили менее трети предоставленных средств.
Глава российского правительства также предложил наращивать в дорожной отрасли долю контрактов на принципах полного жизненного цикла. «Это мировая практика, она позволяет существенно улучшить качество работ и обеспечить последующий мониторинг. Она, конечно, дисциплинирует подрядчиков, которые не заинтересованы в том, чтобы свой брак постоянно переделывать. К концу 2019 года на принципах жизненного цикла в России должен заключаться каждый 10-й контракт на дорожные работы, то есть 10%. Пока удалось достичь показателя приблизительно 7%, поэтому нужно с подготовкой этих документов в целом ряде регионов поторопиться», – подчеркнул Дмитрий Медведев.
Экспериментальный образец
Стоит отметить, что Петербург и Москва в нацпроекте «Безопасные и качественные автомобильные дороги» не участвуют. В соседней Ленобласти на данный момент по годовому плану данная программа реализована приблизительно на 70%. Параллельно идет подготовка проектов, которые должны стартовать в 2020-м. В целом же в Петербурге и Ленобласти власти стараются активно заниматься ремонтом и строительством дорог и вне федеральных программ. Особое внимание чиновники сейчас уделяют качеству проводимых работ. Многие крупные подрядные организации обоих регионов на своих объектах стараются задействовать инновационные технологии, в том числе и собственные. Правда, чаще всего пока в качестве эксперимента или теста.
В частности, компания «ВАД» совместно с «Газпромнефть – Битумные материалы» летом этого года на тестовом участке в Ленобласти задействовала в работе технологию нанесения защитно-восстанавливающего состава «Брит» (ЗВС-Р) на дорожное покрытие. Этот продукт изготавливается на основе раствора битумно-полимерного вяжущего вещества в органических растворителях и восстанавливает поверхностную структуру асфальтобетона, эффективно защищая его покрытие. Предполагается, что использование ЗВС-Р на автомобильных дорогах поможет продлить срок службы асфальтобетонного покрытия на два-три года и снизит затраты на обеспечение межремонтного периода.
Также этим летом компания «ДСК АБЗ-Дорстрой» уложила километровый экспериментальный участок асфальта на трассе Огоньки – Стрельцово – Толоконниково в Ленобласти, по методу объемного проектирования. В данной технологии был использован ЩМА-19 (щебеночно-мастичный асфальт), а не ЩМА-20, требуемый по ГОСТу. Новая смесь призвана помочь снизить колееобразование, возникающее из-за высокой интенсивности движения на дорогах. Отмечается, что срок эксплуатации дорожных одежд с использованием данного материала в полтора-два раза выше, чем у традиционных смесей.
Необходима актуализация
По мнению первого заместителя директора компании «Стройтех» Сергея Ивашова, качественное строительство дорог невозможно без актуализации действующих государственных стандартов. В настоящее время они меняются, но недостаточно быстро, не успевая за появлением все новых технологий, начиная от проектирования, заканчивая повседневной эксплуатацией дорог. Также необходимо своевременно обновлять различные подзаконные акты.
«Другая боль дорожников – это конкурсы. Сейчас заказчику требуется выбрать подрядчика с наибольшим снижением начальной максимальной цены. При этом демпингующая организация – не обязательно «Рога и копыта». Минимизирование цены приводит к тому, что работы выполняются некачественно, а иногда и вовсе не могут быть завершены. Соответственно, проект остается нереализованным, а проведение дополнительного конкурса требует дополнительных средств и времени. Необходимо отходить от проведения аукционов к прямым договорам, но для этого необходимо существенно менять все законодательство», – полагает Сергей Ивашов.
Мнение
Максим Хрипунов, директор Департамента «3D-системы автоматического управления TOPCON» ООО «Геостройизыскания»:
– В настоящее время при проектировании и строительстве активно применяются различные сканирующие системы, предназначенные для оперативного сбора данных, на основе которых создаются проекты. Получение реальных данных о поверхности дороги входит в часть задач системного рабочего процесса, включающего работу системы 3D на асфальтоукладчиках и дорожных фрезах. Преимущества такой технологии: быстрый сбор большого количества данных; четко спрогнозированное использование времени, оборудования и материалов; проектирование с учетом всех требований и критериев; выполнение работ по фрезерованию и укладке; работа с переменным слоем; интеллектуальное уплотнение.
Сергей Луценко, генеральный директор компании «Дорианс»:
– Сейчас все говорят о необходимости применения BIM-технологий при проектировании дорог. Эту позицию мы поддерживаем и в своих проектах задействуем информационное моделирование. Но в целом, чтобы эти технологии действительно показали свою эффективность, важно их задействовать всем, а не только проектировщикам. Сейчас, к сожалению, они почти не используются при согласовании с заказчиками, представителями ресурсоснабжающих организаций и др. В частности, специалист может с помощью BIM быстро подготовить проект, но далее экспертиза все равно от него попросит чертежи в PDF-файле. С одной стороны, мы внедряем прогрессивную программу, с другой – барьеры для ее эффективного использования сохраняются.
Михаил Смирнов, продакт-менеджер направления «Ремонт бетона» подразделения строительной химии Master Builders Solutions концерна BASF:
– Пока, на наш взгляд, распространение инновационных технологий в дорожной отрасли идет достаточно медленно. Несмотря на их очевидные плюсы, производителям все еще приходится убеждать дорожников, что подобные подходы оправдывают свою стоимость. В целом же решений, способных обеспечить быстрый и качественный ремонт мостов и дорог, на рынке достаточно много. Но хотелось бы отметить, что ставка должна делаться на комплексное использование существующих решений. В частности, составы для ремонта бетона, его вторичной защиты и гидроизоляции необходимо подбирать с учетом индивидуальных особенностей объекта.
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.