Всё и сразу
Блочно-тепловые пункты становятся все более востребованными как готовые комплексные решения систем тепло- и водоснабжения, а также приточной вентиляции.
Организации и частные лица при выборе инженерных систем административных, промышленных и жилых зданий все чаще проявляют интерес к блочно-тепловым пунктам. В условиях растущих требований к комфорту и энергоэффективности БТП становятся оптимальным решением обеспечения граждан теплом, водой и приточной вентиляцией. Основу блочно-тепловых пунктов составляют насос, теплообменники, узлы тепло- и водоснабжения и другие элементы, собранные в единое целое.
Важные преимущества
Блочный тепловой пункт является готовым изделием и представляет собой собранные на раме в заводских условиях блоки для различных систем теплопотребления, — рассказывает Павел Шпилевский, директор компании «ТеплоЭнергоСила», входящей в состав ГК «Теплосила»: «БТП обладают рядом преимуществ, таких как компактные размеры и быстрый монтаж. Кроме того, их использование — это снижение затрат. Для проектных организаций БТП становится готовым проектным решением, строительно-монтажные организации выигрывают за счет минимизации объемов сварочных и монтажных работ, также применение БТП снижает вероятность ошибок при комплектации. Заказчики и потребители получают надежное устройство и полную сервисную поддержку производителя. Проектирование БТП осуществляются на основе теплотехнических расчетов с использованием современных технологий модульной сборки. Подбор выполняется квалифицированными сотрудниками компании после предоставления заказчиком или проектировщиком всех необходимых технических данных».
По словам Павла Шпилевского, ГК «Теплосила» является производителем как БТП, так и основных комплектующих, входящих в его состав, а именно: пластинчатых разборных теплообменников, регуляторов давления различных модификаций, двух- и трехходовых регулирующих клапанов с электрическим исполнительным механизмом, модулей и шкафов управления, обратных клапанов, грязевиков. Это позволяет сократить сроки производства БТП, а также решить ряд вопросов по гарантийному и постгарантийному обслуживанию оборудования, сократить сроки ремонта и замены оборудования и выявления причин неисправностей.
Руководитель регионального учебного центра «Ридан» Петр Пятаков также отмечает, что одно из ключевых преимуществ БТП — это простота установки и монтажа. Достаточно занести его на объект, подключить к трубопроводам тепловой сети, системам отопления, вентиляции и ГВС — и оно готово к работе. Спрос на данное оборудование, подчеркивает эксперт, в настоящее время растет. Потребитель, выбирая БТП, старается перейти на более качественную и надежную продукцию. Компания «Ридан» на своем заводе в Подмосковье производит блочно-тепловые пункты уже более десяти лет. Свыше 15 тысяч изделий уже используются в системах централизованного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции по всей России. Рабочий процесс осуществляется в соответствии со стандартами ISO 9001. Ставка при производстве БТП делается на его энергоэффективность, автоматизацию, компактность, удобство обслуживания и монтажа.
«Подобрать БТП на базе оборудования “Ридан” можно самостоятельно с помощью программы БТП Select. Результатом станет полный набор технической документации: принципиальная схема, спецификация, габаритный чертеж и коммерческое предложение. Кроме того, можно заполнить опросный лист на сайте компании, и специалисты подготовят индивидуальный расчет, учитывающий все особенности будущего проекта», — добавляет Петр Пятаков.
Сердце системы
Стоит отметить, что составные части блочно-тепловых пунктов могут быть разных производителей. Соответственно, при создании БТП необходимо учитывать не только технические характеристики, но и специфику работы данного оборудования. Одним из важных специалисты считают подбор насоса системы.
Менеджер по развитию продукта компании ИСТРАТЕХ Екатерина Волкова отмечает, что выбор насоса для блочного теплового пункта, как и для любого технологического процесса, зависит в первую очередь от требуемых расхода и напора. «Тепловая мощность систем, влияющая на требуемую производительность насоса, может варьироваться от нескольких ккал/ч до нескольких Гкал/ч, поэтому в БТП могут применяться как насосы небольшой мощности (например с «мокрым» ротором), так и очень мощные насосы (центробежные одноступенчатые или многоступенчатые больших типоразмеров). При выборе насосного оборудования следует учитывать температуру теплоносителя, максимальное давление в системе, давление перед насосом, а также КПД в рабочей точке: чем выше КПД, тем эффективнее будет работать система. Другими важными факторами, на которые необходимо обращать внимание, являются удобство монтажа и обслуживания, габаритные размеры и уровень звукового давления насоса».
По словам Екатерины Волковой, компания ИСТРАТЕХ производит широкую линейку одноступенчатых насосов серии ВО(E) и многоступенчатых насосов серии ВМ(E). Вся продукция сертифицирована и имеет статус «Сделано в России». Корпус насосов, выполненный из чугуна (СЧ25/ВЧ50), выдерживает гидроудары и механические нагрузки, износостойкое катафорезное покрытие толщиной 24 мкм надежно защищает оборудование от коррозии, а встроенная тепловая защита электродвигателя (PTC) — от перегрева. Кроме того, компактные габаритные размеры насосов, возможность установки насосов ВО(Е) мощностью до 11 кВт на вертикальный трубопровод, применение овальных фланцев для насосов ВМ1…ВМ10 позволят расположить насосное оборудование даже в самых стесненных условиях и снизят затраты на монтаж.
Насос является ключевым элементом водяной инженерной системы здания, и его работа тесно связана со всем остальным оборудованием, включая запорно-регулирующую арматуру, обращает внимание инженер по продажам промышленного оборудования ООО «ПАМПМЭН РУС» Денис Козлов. Эффективность функционирования всей системы зависит от их скоординированной работы: производительности, энергоэффективности, устойчивости к коррозии, шума, долговечности, обслуживании, гибкости в настройках. Это особенно актуально для систем с переменным гидравлическим режимом, где регулирование расхода теплоносителя может повлиять на гидравлические и электрические параметры насоса. «Обеспечение эффективной работы системы является общей задачей как производителей запорно-регулирующей арматуры, так и производителей насосов. Правильный выбор не только обеспечит эффективное теплоснабжение, но и сократит эксплуатационные расходы, повысит надежность системы и снизит риск поломок. Поэтому стоит уделить внимание каждому аспекту, чтобы выбрать оптимальный вариант, соответствующий специфике вашего проекта», — подчеркивает специалист.
Тепловые пункты, добавляет Денис Козлов, могут использовать насосы нашего производства разных серий: односкоростные GRS, частотные GRA/GRB (с автонастройкой/ШИМ) и STAR-WPT (с Wi-Fi). Промышленные насосы GRS и STAR-WPT предназначены для мощных пунктов, обеспечивая высокую производительность и низкий шум. Для малых систем — компактные и энергоэффективные GRB. Серия TD — для промышленных объектов и ЖКХ, с высокой надежностью и настройкой под разные условия.
С выводами коллег о значимости правильного выбора оборудования согласен руководитель направления «Гражданское строительство» ООО СИЭНПИ РУС Николай Россинский. По его словам, это важный аспект эффективной работы систем. На вопрос о том, какой насос лучше всего подойдет для БТП, сложно дать однозначный ответ, так как каждый насос выполняет свою конкретную задачу и подбирается в зависимости от требований.
CNP Aikon, являясь производителем современного насосного оборудования и систем управления, рассказывает Николай Россинский, предлагает широкий ассортимент насосов для блочно-тепловых пунктов, которые соответствуют высоким стандартам качества и надежности, предъявляемыми заказчиками. В частности, для создания тепловых пунктов подходят консольно-моноблочные насосы серии NIS и циркуляционные насосы серии TD. Эти модели обеспечивают эффективную циркуляцию теплоносителя, что способствует стабильной работе систем отопления и горячего водоснабжения. Для поддержания давления в системе (или «подпитки», если говорить простым языком) используются вертикальные многоступенчатые насосы серии CDM. «Важно отметить, что насосные агрегаты CNP Aikon, поставляемые на БТП, могут работать с температурой перекачиваемой среды до 130 градусов, а в некоторых случаях — до 180. Учитывая неравномерность расхода, мы комплектуем наши решения для блочно-тепловых пунктов преобразователями частоты. На небольших объемах, например в индивидуальных тепловых пунктах, оправданно применение циркуляционных насосов с мокрым ротором серии CMS(L)-I. Новое поколение насосов данной серии также может работать с преобразователями частоты на третьей скорости», — сообщил представитель компании СИЭНПИ РУС.
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.