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.
Солнечные батареи
Солнечные батареи относятся к альтернативной энергетике, позволяющей получать дешевое электричество. Это очень перспективное направление из-за неисчерпаемости потока солнечных лучей. Батареи имеют вид плоских панелей, устанавливаемых в местах наиболее сильного падения лучей Солнца. Эффективность метода получения энергии позволяет вести ее использование во множестве сферах деятельности, что является серьезным заделом на будущее, поскольку стандартные ресурсы постепенно исчерпываются.
Устройство и принцип действия
Основу солнечной батареи составляют полупроводниковые устройства, способные преобразовывать падающие лучи в электрический ток. Производимые солнечные батареи бывают разных размеров, что зависит от места их установки. Масштабное оборудование крепится на крышах домов или автомобилей, а более мелкие приборы встраиваются в микрокалькуляторы. Обычно большие солнечные панели сверху покрываются стеклом. Это необходимо для защиты их от воздействия внешней среды и фотонов, которые обладают чересчур мощной энергетикой.
Устройство приборов
В состав солнечной батареи включены следующие элементы:
- Фотовольтаические ячейки. Данные компоненты выполняют основную функцию в батарее. Их задача состоит в преобразовании потока лучей в электричество с помощью фотовольтаического эффекта. Его суть заключается в формировании электрического заряда, что обеспечивается свойствами полупроводникового материала.
- Абсорбер. Это специально изготовленный из кремния слой, обладающий способностью поглощать солнечный свет с последующей передачей на фотовольтаическую ячейку для преобразования его в электричество.
- Покрытие. Оно необходимо для того, чтобы защищать фотовольтаические ячейки от влияния непогоды и механических повреждений.
- Стекло. Кроме защитной функции оно выполняет еще роль изоляции для сохранения внутри ячейки тепла.
- Контактные площадки. С помощью таких металлических элементов обеспечивается связь между фотовольтаические ячейками и проводами.
- Провода. Формируют связь между всеми элементами солнечной батареи.
- Инвертор. Проводит изменение постоянного напряжения в переменную величину. Это требуется для того, чтобы обеспечить питание электрических приборов.
- Аккумулятор. Является емкостью, где хранится избыток вырабатываемой энергии.
- Контроллер заряда. Устройство, необходимое для контроля величины заряда аккумулятора.
Чтобы солнечная батарея работала нормально, все компоненты должны работать в полном взаимодействии.
Принцип действия
Принцип работы солнечной батареи основывается на фотовольтаическом эффекте. Суть его заключается в том, что под воздействием света определенные материалы способны создавать на своей поверхности напряжение, что сопровождается выработкой электричества.
Происходит это за счет того, что световые фотоны выбивают из атомов отрицательные электроны, превращая их в положительно заряженные ионы. После этого формируется электрический ток, представляющий собой движение положительно и отрицательно заряженных частиц.
Работа солнечной батареи состоит в следующем:
- После попадания света на солнечную панель происходит его поглощение кремниевыми ячейками.
- Электроны выбиваются из атомов и становятся свободными. Одновременно они вместе с положительно заряженными ионами переходят в возбужденное состояние.
- Все образовавшиеся частицы начинают свое направленное движение между контактными пластинами через полупроводник. Как результат формируется электрический ток, перемещающийся в дальнейшем по электрическим сетям. При этом его излишки собираются в аккумуляторной батарее.
Что представляют собой электрические сети и как в них поступает электроэнергия, можно узнать из этой статьи.
Разновидности оборудования
Производителями выпускается несколько разновидности солнечных батареи, каждая из которых обладает своими особенностями:
- Монокристаллические. Изготавливаются такие батареи из чистого кремния. Сначала материал расплавляется, а после отвердевания разделяется на пластинки толщиной 300 мкм. Все ионы и электроны в таких батареях обладают хорошей эффективностью, что отражается на высоком КПД оборудования. В пластинках вставлены электроды, которые выглядят в виде сеток. Монокристаллическое оборудование обычно окрашивается в темно-синий или черный цвет. Это качественные изделие со сроком службы до 50 лет.
- Поликристаллические. Основу солнечной батареи составляет не цельный кристалл кремния, а множество его маленьких кусочков. Это значительно удешевляет оборудование, но и делает его работу менее эффективной, что выражается в пониженном КПД, равном 13-15%. За счет более низкой цены на такие панели присутствует увеличенный спрос.
- Тонкопленочные. В состав данного типа оборудования входит множество разных элементов, среди которых кадмий и одна из разновидностей кремния. Оборудование значительно уступает предыдущим двум видам, но имеете хорошую гибкость, и может быть установлено на любой поверхности. Популярность таких батарей выражается в том, что они могут функционировать при любой погоде, включая облачность или низкое освещение.
- Органические. Здесь исходными составляющими могут быть различные полимеры, а также углерод. Оборудование обладает эффективностью, но имеет невысокий срок службы и пока не получило широкого распространения.
- Нанокристаллические. Для изготовления этого типа батарей применяется новаторская технология. В качестве основы используются наночастицы элемента кремний. Полученные фотоэлементы характеризуются качеством, что отражается на их долговечности и эффективности, но данный метод еще не совершен для полноценной эксплуатации.
Из всех видов солнечных батарей наибольшей непопулярностью пользуется поликристаллический вариант и в первую очередь это связано с его доступностью по цене.
Характеристики солнечной батареи
Все солнечные батареи характеризуются следующими параметрами:
- Мощность. Это основной показатель солнечной батареи. Он измеряется в ваттах и указывает, сколько электроэнергии производит данная солнечная панель за единицу времени.
- Напряжение. Данная величина, измеряемая в вольтах. Она фиксирует разность потенциалов между точками батареи и может равняться 12, 24 или 48 В.
- Ток. Здесь говорит о количестве электричества, которое в течение единицы времени протекает через панель.
- Эффективность преобразования. Определяется отношением полученной на выходе электрической энергии к количеству поглощенных батареей солнечных лучей. Диапазон может составлять 5-25%.
- Размер. В зависимости от типа батареи он может составлять от 1 м² до 6 м².
- Вес. Масса солнечных батарей достигает 10-50 кг.
- Рабочая температура. Чтобы солнечная панель работала эффективно, данный интервал должен составлять от (-40)° до (+85)°. При увеличении этого параметра отдача панелей может снижаться
- Срок эксплуатация. При хорошем обслуживании в среднем солнечная батарея используется на протяжении 30 лет. При этом у лучших вариантов это срок увеличивается до 50 лет.
Также важным параметрам является тип ячейки. Он зависит от вида панели.
Правила выбора
При желании установить солнечную батарею необходимо принимать во внимание следующие факторы:
- Потребность в электроэнергии. После определения этой величины необходимо добавить еще до 30% на случай потерь.
- Тип батареи. Здесь в первую очередь нужно ориентироваться на размер финансов. Наиболее эффективные монокристаллические панели, но они и стоят дорого. Если средств недостаточно, то стоит обратить внимание на поликристаллический или тонкопленочный вариант.
- Мощность. Это основной параметр, на основании которого выбирается солнечная батарея. Мощности должно быть достаточно, чтобы панель обеспечивала выработку нужного количества электричества для дома.
- Место установки. Обычно солнечные батареи устанавливают на крыше, поскольку данная территория максимально освещенная. При этом нужно ориентироваться на такой параметр как угол наклона поверхности, который должен составлять в районе 35-45°.
- Площадь панелей. Данная величина определяется расчетным способом. Для этого нужно взять отношение всех потребностей в электричестве к выработке энергии единицы панели за сутки.
Обязательно необходимо обратить внимание на производителя. Это должна быть авторитетная компания с большим количеством положительных отзывов.
Эксплуатация и обслуживание
После установки солнечных батарей, чтобы они прослужила долго, необходимо уделять внимание их обслуживанию:
- Постоянно исследовать панели на предмет наличия загрязнений. Поверхность должна быть очищена от пыли и осевших насекомых. Эффективность работы батарей увеличивается в том случае, когда их поверхность чистая.
- Во время очищения панелей от грязи следует использовать только теплую воду и мягкую ткань.
- Регулярно следить за качеством работы инвертора, который преобразовывает выработанный постоянный ток в переменную величину.
- Периодически вести проверку надежности работы всех систем.
- С течением времени менять отдельные вышедшие из строя элементы для обеспечения высокой производительности системы.
При правильной эксплуатации и хорошем обслуживании солнечных батарей они прослужат несколько десятков лет и обеспечат дом дешевой электроэнергией.
Применение батарей
Солнечные батареи применяются в широких сферах деятельности:
- В системах электроснабжения автономного типа. Чаще всего устанавливаются в частных домах или дачах. Это часто делается в тех случаях, когда объекты удалены от центрального электроснабжения.
- Для освещения территорий. Сюда включаются уличные фонари, размещаемые в парках или вдоль улиц.
- В автомобилях. Обычно они крепится на крышах транспортных средств, и используются для зарядки аккумуляторов.
- Как возобновляемая энергетика. Оборудование устанавливается в ветросолнечных электростанциях и используется как источник энергии.
- В системах связи. Небольшого размера панели, встроенные в приборы, используются как источники питания.
- В бытовых приборах. Сюда относятся холодильники, вентиляторы и другие агрегаты, которые в качестве источника питания используют солнечную энергию. С этой целью в них встраиваются небольшие панели.
- В качестве источника питания при установке видеонаблюдения.
Кроме того, солнечные батареи уже начинают использоваться в глобальном плане. Они стали применяться в космонавтике и самолетостроении, что позволяет существенно экономить топливо.
Преимущества и некоторые недостатки
Солнечные батареи с течением времени становится все доступнее, поскольку цена на них постоянно снижается. Однако, покупая такие изделия, необходимо предварительно хорошо ознакомиться с преимуществами и недостатками панелей. К достоинствам солнечных батарей относятся:
- Экологическая безопасность. Работа солнечных батарей не приносит окружающей среде никакого вреда. Это является очень важным моментом, поскольку экология в современном мире играет решающую роль. Подробная информация об экономическом аспекте хорошо изложена в этой работе.
- Быстрая окупаемость. Рост стоимость электроэнергии наблюдается непрерывно. Что касается солнечных батарей, то здесь затраты присутствуют только в момент покупки и установки оборудования. Поскольку солнечная энергия является бесплатной, вложенный капитал очень быстро окупается.
- Простота использования. После окончания монтажа оборудования требуется только следить за его исправностью и вовремя устранять поломки. Это не несет больших затрат сил и времени.
Если обратить внимание на недостатки, то здесь стоит отметить большую стоимость оборудования. При этом следует помнить, что его окупаемость наступает очень быстро.
Солнечные батареи выгодно ставить только в регионах с продолжительным световым днем. При большой длительности ночи такое оборудование можно использовать только в качестве дополнительного источника электроэнергии.
Бетонирование перекрытий: обзор систем и актуальные решения от PERI
Возведение монолитных перекрытий – крайне ответственный процесс, поскольку к таким конструкциям предъявляются определенные требования по нагрузкам и качеству исполнения. Правильно подобранная опалубочная система не только обеспечивает безопасность на стройплощадке, но и помогает ускорить темп строительства и сократить затраты на рабочую силу. В России системы бетонирования перекрытий представлены во всем разнообразии – от традиционных до самых современных. Менеджер по продуктовой аналитике и развитию продуктов компании PERI Анастасия Клингер рассказывает об особенностях и специфике применения каждой из них.
На сегодняшний день в российском жилищном строительстве представлены различные варианты опалубочных систем для перекрытий. Самая распространенная – балочно-стоечная. В качестве опор в ней используются телескопические стойки, а поверх укладывается так называемая палуба, состоящая из балок (реже – бруса) и фанеры.
Система отличается простотой сборки, доступностью и небольшими финансовыми затратами в момент покупки. Это самый простой способ возведения перекрытий, не требующий дополнительного обучения, поэтому он получил очень широкое распространение в России.
Следующий тип – панельная опалубка. В этом случае на стойки укладывается готовая зафанерованная панель и нет необходимости собирать конструкцию из отдельных элементов. С помощью такой опалубки проще и удобнее бетонировать перекрытия большой площади. Зачастую такие системы предусматривают раннее распалубливание, что еще больше повышает скорость возведения зданий, поэтому считаются самыми технологичными.
По технологичности панельной опалубке перекрытий не уступают опалубочные столы. Это готовые укрупненные модули на стойках, которые собираются один раз и затем перемещаются с одного монтажного горизонта на другой в течение всего хода строительства. Система эффективна при использовании на зданиях с открытыми фасадами. Благодаря крупным размерам блоков монтаж и демонтаж опалубки перекрытий происходит быстро и с минимальным использованием рабочей силы.
Кроме того, для бетонирования перекрытий могут использоваться леса – как рамные, так и модульные. Модульные, в свою очередь, можно разделить на чашечные и клиновые. Первые получили свое название из-за узлов креплений, напоминающих чаши. Чтобы конструкция, возведенная с помощью таких лесов, была надежной, очень важно проверять правильное закрытие всех без исключения чашек – в противном случае возникают риски обрушения. Но если конструкция масштабная, довольно сложно проконтролировать каждый узел. По этой причине чашечные леса в некоторых странах запрещены к использованию. Помимо этого, сборка чашечных таких лесов – достаточно трудоемкий процесс, как из-за внушительного веса элементов, так и из-за необходимости выполнить большое количество операций при монтаже.
Леса (объемные стойки или отдельно стоящие башни) строители могут выбирать по нескольким причинам. Например, они уже работали с таким продуктом раньше, знакомы с ним и не рассматривают другие типы опалубки. Или же ищут альтернативу телескопическим стойкам: например, для перекрытий высотой более 4 м, где работать с балочно-стоечными системами становится неудобно и небезопасно.
И наконец, когда строительные компании подбирают вариант более быстрой и безопасной работы с оборудованием.
Ответом на эти запросы становятся клиновые леса, принципиально отличающиеся от чашечных. К ним относится новая система PERI – KUB ST.
Это конструкция из отдельных элементов с крепежным узлом в виде розетки, куда вставляется ригель, который надежно фиксируется ударом молоткаЭто дает большое преимущество с точки зрения безопасности. Особое строение стоек позволяет не использовать дополнительные элементы крепления, что значительно повышает скорость монтажа.
Есть и еще один плюс – компоненты системы выполнены из горячеоцинкованного штрипса. Такое покрытие в пять-шесть раз долговечнее, чем порошковое окрашивание, и наносится как изнутри, так и снаружи, что делает систему максимально устойчивой к коррозии.
Стоит упомянуть, что система KUB ST, как и другие решения компании, соответствует высоким стандартам качества PERI и прошла все необходимые испытания, подтвердившие ее надежность. Леса оснащены дополнительными элементами, которые усиливают конструкцию, оптимизируют передачу нагрузок и повышают срок службы. Иными словами, на рынке появился безопасный, долговечный продукт с большим запасом прочности, который станет ответом на запросы строительных компаний, не готовых идти на компромисс в ущерб безопасности.