Выбирая энергоэффективность
Современные технологии позволяют повысить энергоэффективность и энергосбережение водного насосного оборудования. В результате достигается значительное уменьшение потребления энергии и улучшение общей производительности систем.
Рациональное использование ресурсов — тренд настоящего времени. Однако без применения в быту и промышленности современных энергоэффективных насосных установок для тепла и водоснабжения достаточно трудно ему следовать. Эксперты «Строительного Еженедельника» рассказали о технологических решениях, которые позволяют не только снизить энергопотребление данными системами, но и увеличить их производительность, надежность и срок службы.
Правильный подбор
Самый лучший способ повышения энергоэффективности — это правильный подбор оборудования, считает руководитель отдела обучения ООО «ДЖИЛЕКС» Александр Шамов. Насос как сердце системы — основной потребитель энергии, поэтому точный расчет снижает затраты пользователя. Второй важный фактор — автоматизация. Пиковые нагрузки при пуске и остановке насоса увеличивают энергопотребление и износ. Устройства плавного пуска и остановки снижают нагрузку на сеть, экономя до 5% энергии. Максимальную экономию (до 50%) дают инверторные блоки управления. Они регулируют производительность насоса, снижая мощность при неполной загрузке (обычно требуется 1/3–1/5 от максимальной производительности). К энергоэффективным насосам относятся модели с частотным регулированием (инвертором). На российском рынке это циркуляционные насосы для отопления и автоматические поверхностные станции. Для погружных скважинных насосов используется внешний блок управления с частотным регулированием.
«Перспективное направление — переход с двигателей переменного тока на постоянный. Это повысит производительность при снижении энергопотребления, особенно в сочетании с инверторным управлением. Наша компания выпускает одни из самых экономичных насосов — насосы серий ”ВОДОМЕТ” и ”ВОДОМЕТ 3Д”. Их конструкция обеспечивает минимальное энергопотребление при высокой производительности. Также готовится к производству поверхностный насос-автомат с водяным охлаждением двигателя “ДЖАМБО ПРО”», — отметил он.
Минимизировать потери
По словам руководителя отдела маркетинга ООО СИЭНПИ РУС Дмитрия Коньшина, чтобы определить пути повышения энергоэффективности насосного оборудования, необходимо рассмотреть источники энергетических потерь. Насосный агрегат состоит из двух основных частей: гидравлической и привода. Наиболее распространенный тип привода — электродвигатель. Для низковольтных электродвигателей классы энергоэффективности описаны в стандарте IEC (ГОСТ IEC 60034.30.1-2016). Во всех насосах CNP по умолчанию используются двигатели класса IE3, оптимального по соотношению КПД и стоимости. КПД таких двигателей может достигать 90–94% в диапазоне средних мощностей. Повышение класса выше IE3 экономически оправданно только в специфических задачах, так как прирост КПД незначителен, а стоимость существенно возрастает. Аналогичная ситуация — и с высоковольтными приводами.
Потери в гидравлической части, продолжает эксперт, делятся на гидравлические, механические и объемные. Эти потери можно минимизировать еще на стадии проектирования. На производстве CNP применяются современные методы численного моделирования (CFD), прототипирование и аддитивные технологии, что позволяет приближаться к максимально возможному КПД — порядка 80–85% для центробежных насосов. «Однако большинство типовых конструкций уже близки к своему технологическому пределу. Повышение эффективности идет за счет долей процента, требует значительных затрат и зачастую не подтверждается вне лабораторных условий. Действительно ощутимый эффект дает применение частотных преобразователей. При переменном потреблении они позволяют снизить энергозатраты на 20–50%, регулируя работу насоса в зависимости от реальной нагрузки. Именно такие решения, как частотно-регулируемые насосы и автоматизированные станции, сегодня наиболее актуальны для промышленного и коммунального сектора», — подчеркивает Дмитрий Коньшин.
Оптимизированная конструкция
Современный насосный агрегат невозможно представить без электродвигателя класса IE3 и выше или преобразователя частоты — это стандартное решение для энергоэффективных систем, отмечает менеджер по развитию продукта компании ИСТРАТЕХ Екатерина Волкова. «Компания ИСТРАТЕХ вносит свой вклад в развитие отрасли: в 2025 году мы запустили собственную линию сборки электродвигателей класса IE3 и представили серию насосов с интегрированным частотным управлением. При этом максимальная энергоэффективность наших одноступенчатых насосов серий ВО и KMG достигается благодаря тщательно продуманной гидравлической части. График наглядно показывает преимущество оптимизированной конструкции корпуса: КПД насоса ВО на 2–8% выше по сравнению с аналогами».
Чтобы сохранить высокий КПД в течение всего срока службы насоса, продолжает Екатерина Волкова, между рабочим колесом и корпусом устанавливается заменяемое уплотнительное кольцо. Оно защищает детали от прямого контакта и минимизирует внутренние утечки жидкости. Со временем из-за износа рабочего колеса и корпуса зазор между элементами увеличивается, что приводит к снижению эффективности, но замена кольца восстанавливает первоначальные характеристики. Для систем с постоянным режимом работы, где применение преобразователя частоты экономически неоправданно, оптимальным решением, по словам Екатерины Волковой, является подрезка рабочего колеса под требуемые параметры. Эта технология, используемая для консольно-моноблочных насосов KMG, обеспечивает снижение потребляемой мощности с минимальным снижением КПД.
Работа в экономию
Ведущий технический специалист компании «Альтерпласт» Сергей Лебедев отмечает, что их компания существует на отопительном рынке 24 года, и одним из направлений поставляемого на рынок оборудования является насосная техника, рассчитанная на бытовой сегмент. Говоря о энергоэффективности насоса, необходимо коснуться темы циркуляционных насосов для системы отопления. Компания поставляет как трехскоростные циркуляционные насосы, так и энергосберегающие для систем водяного отопления под тм ТЕВО. Конечно, все начинается с энергозатрат, мощности системы отопления, потому что на основании тепловых потерь и считается циркуляционный расход насоса. И тут логика проста: меньше мощность системы — меньше циркуляционный расход насоса и, следовательно, меньше энергопотребление. Что касается энергопотребления циркуляционного насоса, тут вывод однозначный: это энергосберегающий насос с мокрым ротором.
«Давайте рассмотрим два типа этих насосов. Возьмем трехскоростной насос ТЕВО 25/6-180 и энергосберегающий насос ТЕВО Е 25/6-180. В первом случае максимальная мощность насоса составляет 93 Вт, во втором — 45 Вт. При условии постоянной работы на максимуме трехскоростной насос будет потреблять около 67 кВт в месяц, энергосберегающий — около 32 кВт. Теперь давайте посмотрим на тарифы по потреблению электроэнергии, к примеру, по Московской области: для сельской местности это 5,13 руб./кВт. То есть месячные затраты не трехскоростном насосе составят 344 рубля, а на энергосберегающем — 164 рубля. Получается больше чем в два раза, хотя изначально кажется, что разница небольшая. Но остается только посчитать, через какое время окупится разница в цене на энергосберегающем и трехскоростном насосе, так как сам энергосберегающий насос стоит дороже. Получается около 16–17 месяцев, пусть грубо это 1,5 года. Дальше энергосберегающий насос работает только в плюс экономии», — подчеркивает Сергей Лебедев.
Совокупность технологий и методов
Руководитель по развитию бизнеса ООО «ВИЛО РУС» Константин Шинкарук рассказывает, что если брать насос как единичное изделие, то повысить его энергоэффективность можно за счет оптимизации конструкции и формы проточной части — повысить КПД агрегата за счет использования энергоэффективных двигателей. Совокупность технологий и методов даст максимальную экономию. «Возьмем самую популярную модель насоса для систем отопления для бытового применения — это насосы с мокрым ротором с резьбовым подключением Ду-25, подачей до 3 м3/ч и напором до 4 м. Стандартный насос модели NOC 25/4 — его максимальная потребляемая мощность составляет всего 70 Вт. Если же взять аналогичный по характеристикам энергоэффективный насос NOCE 25/1-4, то его максимальная потребляемая мощность составляет 25 Вт, что в 2,8 раза меньше. Безусловно, это значения при максимальной производительности насоса, нагрузка на насос меняется во времени. Поэтому при применении различных режимов регулирования мы получим дополнительную экономию за счет, например, снижения частоты вращения электродвигателя при снижении нагрузки. Ведь при снижении частоты вращения в два раза мощность, потребляемая насосом, снижается в восемь раз».
В продуктовой линейке компании WILO RUS, отмечает Константин Шинкарук, присутствуют энергоэффективные насосы с мокрым ротором как для бытового, так и для коммерческого применения: Native NOCE/NOCE F, оснащенные синхронным мотором на постоянных магнитах и интеллектуальной системой регулирования, индекс энергоэффективности EEI <=0,21. Также в этом году планируется запуск серийного производства энергоэффективных насосов с сухим ротором серии Wilo-IL-E и Wilo-Helix VE с синхронными моторами класса энергоэффективности IE5 и интеллектуальной системой регулирования: «Еще мы предлагаем решение для систем водоотведения, а именно: комплектные установки Native N-Lift с синхронными электродвигателями. А также приборы управления собственного производства SK-712, которые управляют стандартными насосами с сухим ротором с асинхронными двигателями класса энергоэффективности IE3, обеспечивая регулирование частоты вращения в зависимости от контролируемого параметра за счет применения частотных преобразователей, обеспечивая каскадный режим включения/выключения и другие функции», — сообщил представитель компании «ВИЛО РУС».
Железнодорожные насыпи с использованием XPS выгоднее и долговечнее традиционных решений
Исследования, проведенные Российским университетом транспорта, доказали, что в условиях многолетнемерзлых грунтов конструкции термостабилизации железнодорожных насыпей с применением теплоизоляции ТЕХНОНИКОЛЬ XPS 45-500 по технико-экономическим характеристикам превосходят широко известные альтернативы.
Для проведения научно-технического анализа исследователи выбрали насыпи разной высоты на новой железнодорожной линии Обская — Салехард — Надым и железнодорожный участок БАМ, эксплуатируемый в течение 40 лет. Насыпи запроектированы по I принципу, так как расположены на многолетнемерзлых грунтах (ММГ) III–IV категорий просадочности. Для каждого участка специалисты разработали варианты конструктивных решений с применением XPS, габионных систем для условий Севера и каменной наброски в Дальневосточном регионе.
Согласно теплотехническим расчетам, все конструктивные решения обеспечивают термостабилизацию ММГ в основании насыпей и либо уменьшают эксплуатационную осадку до допустимых значений, либо вообще ее не допускают.
Анализ технико-экономических показателей доказал однозначное преимущество конструкций, в которых защита от протаивания выполнена при помощи теплоизоляции из XPS. Стоимость таких сооружений в Северном регионе оказалась значительно ниже по сравнению с конструкциями, в которых применяются габионные системы. Разница составила от 748 295,90 до 2 190 306,40 тыс. руб/км (примерно в 4 раза).
В Дальневосточном регионе строительная стоимость конструкций с каменной наброской оказалась ниже, чем устройство насыпи с применением сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ) и теплоизоляции из XPS. Разница в затратах варьируется в диапазоне от 36 235,40 до 118 740,00 тыс. руб/км. Однако эти данные не учитывают эксплуатационные затраты. Экономический эффект от применения XPS достигается за счет длительного безремонтного периода эксплуатации. При использовании каменных набросок необходимо учитывать, что на монтажные работы требуется больше временных и трудовых затрат. Кроме того, такая конструкция требует значительных усилий для поддержания качества поверхности откосов и прилегающих территорий. Засорение камня может значительно снижать охлаждающую способность, а большой вес камня — способствовать нарушению устойчивости откосов и основания, что прямо влияет на безопасность эксплуатации сооружения.
Научно-технический отчет Российского университета опубликован и доступен по ссылке https://nav.tn.ru/documents/other_docs/ast_202450/.
Найти новые механизмы: как ускорить процесс замены изношенных подъемников
Проблема обновления лифтового парка в многоквартирных домах давно назрела. Что тормозит ее решение и как справиться с непростой задачей — центральная тема, которую обсуждали участники пленарной сессии в рамках Всероссийского форума капитального ремонта и эксплуатации в Санкт-Петербурге.
Помочь регионам финансово
Сейчас в России эксплуатируются 545 тысяч лифтов, из них замене подлежат 78,4 тысячи. В некоторых регионах износ лифтового парка составляет более 50 процентов. Согласно техрегламенту Таможенного союза, до 15 февраля 2025 года в стране должны заменить все лифты, у которых истек срок эксплуатации в 25 лет. Насколько реалистична эта задача? По мнению участников форума, справиться с ней в полном объеме не по силам многим субъектам Российской Федерации. Дело в том, что в настоящее время средства федерального бюджета на эти цели не выделяются. Замена лифтов финансируется только за счет средств региональных бюджетов, что часто приводит к срывам сроков.
Минстрой предлагает продлить программу до 2027-го или 2030 года. За это время необходимо найти новые механизмы, которые помогут ускорить процесс замены подъемников, отмечают эксперты.
Председатель Комитета Совета Федерации по федеративному устройству, региональной политике, местному самоуправлению и делам Севера Андрей Шевченко считает, что ускорить модернизацию лифтового оборудования могла бы постоянно действующая система оказания регионам финансовой помощи. Кроме того, важно продолжить практику прямых закупок лифтов у заводов-изготовителей, а также рассмотреть возможность расширения применения механизма факторинга при замене лифтов.
— В данное время прорабатывается порядок списания бюджетных кредитов и направления средств на замену лифтов. А далее путем усиления поддержки лифтовой отрасли страны, введения механизмов привлечения внебюджетных и возвратных бюджетных средств можно будет говорить о создании постоянно действующей системы обновления лифтового парка, — подчеркнул Андрей Шевченко.
Также в целях снижения финансовой нагрузки на бюджеты субъектов Российской Федерации продолжается применение механизма отсрочки или рассрочки платежей по долгосрочным контрактам, заключаемым между заводами-производителями лифтов и субъектами Российской Федерации. По данному направлению имеется положительная практика в Удмуртской Республике, Алтайском крае, Липецкой, Владимирской, Ульяновской, Нижегородской и Свердловской областях, а также в Санкт-Петербурге.
Следуя выбранной стратегии
Главным инструментом, который позволит оперативно избавляться от старого подъемного оборудования и ставить вместо него новое, стал план мероприятий, разработанный сенаторами и правительством. Это «дорожная карта», которая поможет ускорить региональные программы капитального ремонта и финансово поддерживать производителей лифтов.
— Совет Федерации на протяжении нескольких лет во взаимодействии с Минстроем России, Минпромторгом России, Фондом развития территорий, акционерным обществом «ДОМ.РФ» работал над проблемой обновления лифтового парка в многоквартирных домах. «Дорожная карта» по развитию лифтовой отрасли в стране подписана 7 ноября. В нее вошли многие из наших предложений, — проинформировал участников форума Андрей Шевченко.
Она предусматривает следующие разделы:
- Стимулирование региональных программ капитального ремонта многоквартирных домов, финансовая поддержка производителей лифтового оборудования, повышение спроса на российскую продукцию;
- Обеспечение безопасности производства, поставок, монтажа и эксплуатации лифтов;
- Загрузку производственных мощностей российских лифтовых заводов;
- Цифровизацию лифтовой отрасли.
В настоящее время реализация ряда мероприятий, запланированных «дорожной картой», уже началась.
Исполнительный директор Национального лифтового союза Петр Харламов на пленарной сессии представил презентацию о новых тенденциях и перспективах развития отрасли. В своем выступлении он высказал предложения по дополнению содержания «дорожной карты» и решению кадрового дефицита, в частности подготовке специалистов для монтажа лифтов в отечественных колледжах. Также эксперт упомянул инициативы Национального лифтового союза по ускоренной замене подъемников для фондов капитального ремонта и адресные проекты для владельцев специальных счетов.
По мнению участников встречи, возможностей российских производителей достаточно, чтобы закрыть потребность в лифтовом оборудовании как для обеспечения новостроек, так и в старом фонде. Отечественные компании имеют необходимые мощности и компетенции. Однако главная проблема — финансирование замены лифтов в рамках программ капремонта, особенно в тех домах, где средства собирают на спецсчетах.
Если собственники не успели накопить
По данным Минстроя, из 78,4 тыс. лифтов, требующих замены, 40 тыс. находятся в ведении региональных операторов капремонта, еще 38,4 тыс. — в ведении собственников, которые собирают средства на отдельных специальных счетах.
Многоквартирные дома, которые отчисляют деньги на капремонт в «общий котел», могут рассчитывать на более быстрое решение проблемы с лифтами: денег у региональных операторов сконцентрировано много, есть возможность получения бюджетной поддержки для финансового обеспечения этих затратных работ. А вот в отношении домов со спецсчетами до сих пор никаких механизмов не придумано. Отмечалось, что в среднем один лифт стоит 3,3 млн рублей — это очень большая сумма для сборов, поэтому в таком жилом фонде без участия государства программу по замене лифтов завершить практически невозможно.
Сейчас большинством управляющих компаний подписаны договоры с различными организациями только на аварийное обслуживание и мелкий ремонт лифтов из средств, не предназначенных на капремонт. Не всегда добросовестно проводится обязательное ежегодное техническое освидетельствование лифтов, что представляет серьезную угрозу безопасности жизни и здоровью граждан.
Участники форума отметили, что в целях формирования системы модернизации и замены лифтового оборудования необходимо решить ряд актуальных проблем жилищно-коммунального комплекса.
— По сравнению с заменой устаревшего или выработавшего свой ресурс лифта новым модернизация подъемника является менее дорогостоящим и наиболее приемлемым вариантом для собственников многоквартирных домов, — поделился своим мнением генеральный директор ООО «Могилёвлифт» Анатолий Черников. — Дело в том, что эти работы не субсидируются государством, а оплачиваются за счет средств, которые жители собирают на капремонт в «общий котел» или на спецсчет. В результате же они получат практически новый лифт, отвечающий всем современным требованиям. Ведь в процессе модернизации производится комплексная замена всех основных крупноузловых деталей, отвечающих за работоспособность и безопасность. Сохраняются только направляющие — это жесткие металлические конструкции, которые устанавливаются в шахте и служат опорой для лифтовой кабины и контрвеса. Однако я бы обратил внимание на то, что при этом паспорт лифтового оборудования не меняется, даже если оно отработало 30 лет. Туда просто делается запись: модернизация была проведена в таком-то году. Получается, что, по сути, новый лифт на бумаге остается старым.
Сроки мерить в этажах?
В среднем в год происходит замена примерно 15 тыс. лифтов. В 2022 году это число снизилось до 9,8 тыс., но в 2023-м удалось статистику подправить: тогда поменяли более 16 тыс. лифтов. Однако ежегодно устаревают еще 10 тыс. При этом не все лифты включены в программы капитального ремонта.
Сроки замены лифтов в России необходимо нормативно отрегулировать в зависимости от количества этажей в многоквартирном доме. С таким предложением на Всероссийском форуме капитального ремонта и эксплуатации жилищного фонда выступил заместитель министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Алексей Ересько.
— К сожалению, фиксирую ситуации, когда не отрегулирован в субъектах срок замены лифтов в зависимости от количества остановок. Видел моменты, когда лифт на четыре остановки меняется четыре месяца. И что теперь, на 40 остановок 40 месяцев менять? Давайте как-то по-другому к этому подходить, — предложил он.
Заместитель министра считает недопустимым ситуацию, когда в доме заменили подъемник, но он не включен, и жители вынуждены ходить пешком. По его словам, если лифт в подъезде один, он может быть остановлен не более чем на месяц.
— Коллеги, очень прошу вас обращать на это внимание. Если вы считаете, что где-то это надо закрепить нормативно на федеральном уровне, давайте обсуждать. А жилищных инспекторов я прошу очень детально за этим следить, — отметил Алексей Ересько.
Среди мер, которые помогут ускорить работу по замене оборудования, спикер также назвал установку лифтов в рассрочку от крупных производителей, софинансирование со стороны регионов, повышение ответственности собственников, которые пользуются специальными счетами для сбора денег на капремонт.
Участники встречи выразили уверенность в том, что совместные усилия государства, бизнеса и общественности позволят значительно улучшить состояние лифтового хозяйства в России.