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.
SANY и «ПромСтройКонтракт» объединились для снабжения российской промышленности
Продолжение технологической блокады российской промышленности со стороны западных компаний снова поставило вопрос о возможностях замены западных продуктов китайскими аналогами. Приоритетным при этом стал не только вопрос соотношения цены и качества, но и налаженность логистических поставок. Многие компании пытаются срочно переориентироваться на рынки Индии и Китая, однако определенную фору перед ними получили компании, уже имеющие надежные связи в промышленной отрасли Поднебесной. В прошлом 2022 году это в полной мере почувствовали специалисты «ПромСтройКонтракт», ощутив резкий рост спроса на весь ассортимент известного китайского производителя SANY Heavy Industry, чьим дилером ГК ПСК является уже почти 20 лет с 2004 года.
Кроме традиционных позиций, давно завоевавших уважение российских строителей, таких как бетононасосы (работавшие, например, на всех стройках Москва-Сити), стрелы и автобетононасосы (отлично показавшие себя при возведении арен чемпионата мира по футболу 2018 года), гусеничных кранов (которые работали по всей стране на разных объектах — от Крымского моста до газопровода «Сила Сибири», в том числе в самом холодной точке РФ — порту Диксон), мы все чаще выполняли заказы на поставку грейдеров, асфальтоукладчиков, самосвалов, экскаваторов и других видов техники. На смену знаменитому американскому бренду подъемников GENIE, десятки которых поставлялись в 2020–2021 годах, пришли заказы на универсальные телескопические погрузчики SANY STH, решающие сходные задачи, но намного лучше адаптированные для российских условий строительства.
Как комментирует Антон Новохатний, возглавляющий данное направление в ГК ПСК, «вслед за нашими китайскими партнерами мы постепенно выходим за рамки только строительной индустрии, поставляя технику для других отраслей промышленности: прежде всего добывающей и сельскохозяйственной». Универсальное навесное оборудование (вилочное, в виде ковша или крюка) делает погрузчики SANY простым и универсальным инструментом для аграрной отрасли. Развивая данное направление, весной 2023 года ГК ПСК представит обновленную линейку техники на крупнейшей отечественной выставке «ТатАгроЭкспо», которая пройдет в Казани 6–7 марта. Кроме техники, на мероприятии будут также показаны другие популярные продукты ГК ПСК. Символично, что одновременно китайская техника SANY и опалубка ПСК используются на строительстве Высоко-скоростной магистрали Москва — Казань, призванной еще больше объединить нашу страну в условиях международного давления.
Линии электропередач: виды линий и конструкций
ЛЭП расшифровываются, как линии электропередачи. Эти конструкции являются важным элементом в энергетической системе любой инфраструктуры. ЛЭП способны передавать электроэнергию по прочным проводам из металла. Линейные входы и выходы считаются точками начала и конца линий электропередач, а для ветвления используется специальная опора и линейный вход.
По ЛЭП также обмениваются информацией с помощью высокочастотных сигналов. Применяются они для передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также для диспетчерского управления.
Какие бывают ЛЭП?
Проводником для передачи электроэнергии выступает медь или алюминий. Все ЛЭП можно разделить на 3 большие группы, которые зависят от способа прокладки проводов. Выделяют воздушный способ с прокладкой по воздуху, кабельный с прокладкой в грунте или воде и газоизолированный способ с изоляцией проводов газом. Все перечисленные способы являются основными при монтаже, однако сегодня существуют разовые попытки передавать электроэнергию без проводов. Такой способ обеспечения энергией применяют только для маломощных устройств. Несмотря на применение беспроводного варианта передачи электроэнергии, кабельные и воздушные ЛЭП остаются самым распространенным способом для поставки потребителю энергии.
В последнее время для городских инфраструктур чаще устанавливают газоизолированные сети для передачи больших мощностей. Такой подход позволяет экономить площадь для ЛЭП и соответствовать уровню экологии на участке. Кабельные линии обустраивают в местах, где затруднителен монтаж воздушных. Однако воздушные линии остаются более востребованными из-за меньшей цены для производства и лучшей ремонтопригодности. Узнать больше об используемых линия электропередач можно в новостном блоке.
Кабельные линии электропередач и их виды
Как было описано, кабельные ЛЭП монтируют при плотной застройке. Они представляют собой несколько линий, установленных рядом друг с другом в параллельном направлении. Между участками кабеля устанавливаются муфты.
Классификация кабельных ЛЭП происходит по таким же принципам, как и у воздушных сетей, а отличительные особенности сводятся к минимуму. Так, по способу прокладки кабельные разделяют на подземные, подводные и по сооружениям. В число ЛЭП по сооружениям входят:
- кабельные туннели в виде закрытых просторных коридоров;
- кабельные каналы, в которых человек уже не может передвигаться;
- кабельные шахты, представляющие из себя вертикальный коридор;
- камера, которая представляет собой закрытое подземное сооружение;
- эстакада в виде горизонтального открытого сооружения;
- галерея, которая похоже на эстакаду, но является закрытым типом.
Также кабельные ЛЭП классифицируют по типу изоляции, выделяют твердую и жидкостную изоляцию. К твердому относят изоляционные оплетки из полимеров, а к жидкостному — нефтяное масло. Реже для изоляции используют специальные газы или другие твердые материалы.
Воздушные линии электропередач
Воздушные линии электропередач — это комплексная конструкция, которая используется для перемещения энергии по кабелям, расположенным на открытом воздухе. Кабели удерживаются на опорах и защищены охранной зоной.
Воздушную сеть могут установить почти на любой местности с разными атмосферными условиями, будь то резкие перепады температур или большое количество осадков. Однако при монтаже акцентируют внимание на погодных явлениях, учитывают особенности участка для прокладки и прочие параметры. Установка воздушных линий должна соответствовать следующим нормам:
- высокая проводимость электричества;
- выгодная стоимость;
- устойчивость к повреждениям и коррозии;
- безопасность для человека и окружающей среды.
Главная сложность конструкции заключается в обеспечении безопасности при монтаже и эксплуатации, так как линии электропередач находятся на обширном и свободном пространстве.
Из чего состоят установки ВЛЭП: опоры и другие элементы
Любая воздушная линия электропередач состоит из проводов, опор, изоляторов, арматуры, грозозащитных тросов, разрядников и заземления. К основным элементам опор для сети электропередач относят:
- фундамент;
- стойки;
- подкосы;
- растяжки.
Наличие других составных элементов, в виде заземляющих устройств, зависит от вида ВЛЭП и других параметров. Также для основного списка используется вспомогательное оборудование и дополнительные способы связи.
Для удержания конструкции ВЛЭП используют опоры. Самым бюджетным вариантом являются обычные деревянные столбы, однако их применяют только для линий с напряжением до 35 кВт. Для конструкций с напряжением выше применяют опоры из железобетона, а сами провода поднимают выше, расстояние между фазами увеличивается. На опорах размещают системы защиты от молний и реакторы. Система защиты представляет из себя трос и штыревые молниеотводы.
Выделяют промежуточные и анкерные конструкции ВЛЭП. Последние монтируют только в начале и конце линии. На пересечениях линий электропередач с водными артериями и другими подобными объектами применяют переходные анкерные опоры. Это самые высокие и масштабные конструкции, которые достигают в высоту 300 метров.
Промежуточные опоры занимают меньше места и применяются для прямых участков трасс. По назначению выделяют транспозиционные, перекрестные, ответвительные, повышенные и пониженные опоры. Несмотря на разделение, при монтаже каждую сеть адаптируют к условиям рельефа участка и его климату.
Для установки ВЛЭП используют арматуры, которые необходимы для соединения проводов и крепежа их на опорах. Иногда для конструкции используют разрядники, предотвращающие поломку во время штормового ветра или других погодных условий.
Провода для воздушных линий
Провода для воздушных линий электропередач должны обладать высоко механической прочностью. Их разделяют на 2 класса: изолированные и неизолированные. Провода создают в виде однопроволочных, которые состоят из одной жилы и применяются только для сетей с низким напряжением, и многопроволочных проводников.
Многопроволочные применяются для воздушных ЛЭП и могут быть выполнены из сплавов, стали или меди. Чаще в основе проводов используют алюминий или сплавы на его основе. Многопроволочные провода представляют собой скрученные стальные жилы, поверх которых располагается выбранный материал, будь то сплав, алюминий или медь. Чтобы провода не поддавались коррозии, их покрывают цинком. О других материалах и технологиях в строительстве можно прочитать на соответствующей вкладке.
Выбор сечения проводов происходит на основе мощности при падении напряжения и исходя из механических характеристик. Ответвления выполняются изолированными проводами. Полученное изделие состоит из стального троса и изоляционного покрытия, которое защищает от атмосферных явлений. Соединения готовых проводов монтируют на участках, которые не подвержены механическим воздействиям. Монтаж происходит с помощью их обжатия или сваривания.
Технические характеристики воздушных линий электропередач
При проектировании и установке воздушных линий учитываются следующие характеристики:
- длина проводов между соседними стойками;
- расстояние удаления фазных проводников друг от друга и от земли;
- длина изоляторов, которая будет соответствовать номинальному напряжению;
- полная высота опор.
С повышением номинальной мощности все параметры увеличиваются. Чтобы воздушные линии работали стабильно во время грозы или других погодных явлений, над фазными проводами проводят стальной или алюминиевый молниеотвод в виде троса, который заземлен на опорах. Также защиту от перенапряжения обеспечивают вентильные разрядники, помогающие сети перераспределять грозовой импульс на опору, не повреждая изоляции. Опоры, в свою очередь, уменьшают сопротивление за счет заземляющего устройства.
Классификация линий передач
Помимо перечисленных 3 основных групп, ЛЭП разделяют по виду расположения кабелей и функциям конструкции. По расположению кабелей выделяют воздушные, находящиеся над поверхностью, и закрытые, которые располагаются в кабель-каналах. Также линии электропередач можно разделить по способу передачи тока и монтажа, роду тока, режиму работы, охвату территории и назначению.
Линии передач переменного и постоянного тока
Линии электропередач переменного тока используют для передачи энергии с минимумом потерь. Подобные линии применяют для передачи энергии на дальние расстояния. Их часто используют в Европе, реже — в России. Также вид ЛЭП используют для оборудования железных дорог.
На линиях электропередач с постоянным током энергия всегда распределяется вне зависимости от направления и сопротивления. Вид ЛЭП в большей части используется в России. Установки с постоянным током легче монтировать и эксплуатировать, однако конструкция способствует потере тока при перемещении.
Виды ЛЭП по режиму работы и охвату территории
По режиму работы выделяют линии электропередач с глухозаземленной и изолированной нейтралью, а также с резонансно-заземленной и эффективно-заземленной нейтралью.
По охвату территории сети разделяют на:
- сверхдальние, которые предназначены для региональных систем и напряжением свыше 500 кВт;
- магистральные для соединения электростанций с распределительными сооружениями и напряжением в 220 или 330 кВт;
- распределительные, которые устанавливают для поставки энергии крупным потребителям с напряжением в 35-150 кВт;
- подводящие или питающие, обеспечивающие энергоснабжение городских, промышленных и сельскохозяйственных потребителей и напряжением ниже 20 кВт.
Воздушные линии электропередач бывают радиальными, замкнутыми и с резервным источником питания. По количеству параллельных цепей ЛЭП разделяют на одно-, двух- и многоцепные сети. Если цепи имеют разные значения напряжения, то такую воздушную сеть называют комбинированной.
Охранная зона ЛЭП
Для правильной эксплуатации линий электропередач, ремонта, функционирования и обеспечения сохранности сети вводятся хоны с специальным режимом использования. Поэтому воздушные линии электропередач — это не только участок земли, но и воздушное пространство над сетью.
Специалисты строительных работ запрещают работать в охранных зонах грузоподъемной технике, а также возводить здания и сооружения. Минимальное расстояние от сети электропередач определяется напряжением. Так, для номинального напряжения в 35 кВт размер охранной зоны составляет 15 м, а для величины в 350 кВт расстояние уже будет равно 30 м.
Документами по эксплуатации определяется наименьшее удаление сети от поверхности земли, а также от жилых или производственных построек. Монтаж высоковольтных трасс запрещен над крышами зданий, стадионов, общественных мест и детских учреждений.
Обслуживание и монтаж
Процесс возведения сооружения воздушных линий электропередач состоит из подготовительной, строительно-монтажной и пусковой работы. Подготовительная работа сводится к закупу оборудования и материалов, конструкций, подготовке трассы, изучению цельного проекта и разработке плана производства монтажных работ.
На этапе монтажных работ происходит рытье котлованов, установка и сборка опор для ЛЭП, распределение вдоль сети арматур и механизмов заземления. Монтаж начинается с соединения и раскатки проводов. После провода поднимаются на опоры и натягиваются. В завершении работ провода и тросы на изоляторах увязывают.
Перед запуском ЛЭП выполняется проверка стрелы провеса и габаритов линии, измеряется падение напряжения и сопротивление заземляющих устройств. При работах на воздушных линиях электропередач соблюдаются следующие правила:
- Работы прекращаются при приближении штормового или грозового фронта.
- Персонал должен быть обеспечен защитой от воздействия проводов.
- Работа запрещена в ночное время, при тумане и гололеде.
После запуска сети электропередачи все воздушные линии с напряжением больше 1 кВт проверяются каждые полгода обслуживающим персоналом и 1 раз в год инженерами на предмет неисправностей.
При проверке раз в год сеть электропередач проверяют на наличие посторонних предметов на проводах, обрывов отдельных участков, провесов линий, повреждение изоляторов или разрядников, разрушение опор и нарушение охранной зоны. В случае обнаружения нарушений поврежденный участок восстанавливают с помощью ремонтной муфты или бандажа. Большие повреждения разрезают и соединяют зажимом.
В ходе ремонта ЛЭП выправляют опоры, проверяют затяжку резьбовых соединений, восстанавливают защитный слой на конструкции и делают замер сопротивления на заземляющих устройствах. При капитальном ремонте воздушных линий выполняют все перечисленные работы, а также осуществляют полную перетяжку проводов с замером переходного сопротивления соединительных муфт.
Пожарная безопасность при эксплуатации
Температура внутри кабелей не должна различаться с внешней больше, чем на 10 °C в летнее время. При пожарах в кабельных помещениях происходит развитие горения и его существенное распространение с течением времени. При этом воспламенение кабелей может возникнуть в нескольких местах и на значительной протяженности участка. Этот факт связан с тем, что весь провод находится под нагрузкой, и его изоляция может нагреться до температуры, близкой к самовоспламенению.
Также быстрое воспламенение ЛЭП связано с использованием в конструкциях металлических элементов, которые в случае пожара или перегрузки нагреваются до температуры большей, чем температура воспламенения. Из-за этого выбирают огнетушащие вещества, способные ликвидировать горение и исключить возможность повторного возгорания. Исследования материалов показывают, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью, чем установки пенного тушения, так как она хорошо охлаждает кабели и строительные конструкции.