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».
В цифровой среде
По мнению экспертов, цифровизация уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием.
Цифровые технологии глубоко проникли в различные сферы промышленности. В том числе такие решения активно интегрируются в производство и эксплуатацию насосного оборудования в системах водоснабжения и теплопотребления. Цифровизация позволяет повысить долю автоматизации рабочих процессов, обеспечить стабильную работу оборудования.
Современный тренд
По мнению руководителя направления «КИПиА» ООО СИЭНПИ РУС Дениса Шустина, интеграция цифровых технологий в сферу насосных систем в последние годы претерпевает значительные изменения. И сегодня цифровизация — это уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием. На текущий момент наиболее широкое распространение получили SCADA-системы (системы диспетчерского контроля и сбора данных). На большинстве объектов, где установлены насосы мощностью более 200 кВт, использование данных систем уже является стандартом. «Также мы наблюдаем стремительный рост использования облачных серверов для удаленного мониторинга и управления насосными станциями повышения давления, особенно в коммунальном секторе. Это достаточно экономичное решение, позволяющее клиентам организовать удаленный доступ к данным через модем и личный кабинет на облачном сервере, что обеспечивает оперативный доступ к информации, позволяет в режиме реального времени контролировать параметры и быстро реагировать на внештатные ситуации. В своей работе мы активно используем практически все современные цифровые технологии, включая SCADA-системы и облачные решения для удаленного мониторинга и управления. Это позволяет нам предлагать самые современные и эффективные решения для обеспечения оптимальной работы насосных систем».
Что касается более сложных технологий, продолжает Денис Шустин, таких как предиктивное обслуживание (аналитика и прогнозирование неисправностей), интеграция с IoT (интернет вещей) и цифровые двойники, то они, на первый взгляд, внедряются относительно единично, но при этом мы видим растущий интерес к ним. «Эти решения открывают перспективы для значительного повышения эффективности, снижения затрат на обслуживание и увеличения срока службы оборудования. Предиктивное обслуживание, например, позволяет прогнозировать сбои и проводить профилактическое обслуживание, предотвращая дорогостоящие поломки и простои. Интеграция с IoT обеспечивает сбор данных с датчиков, установленных на оборудовании, в режиме реального времени, что позволяет проводить более точный анализ и оптимизировать работу систем», — подчеркивает эксперт.
Обеспечить эффективность
Схожие выводы делают и другие представители рынка насосного оборудования. По словам технического директора, управляющего продажами по СЗФО ООО «ПАМПМЭН РУС» Марата Каплунова, цифровые технологии кардинально трансформируют производство и эксплуатацию насосных систем. В современном производстве автоматизация играет ключевую роль, обеспечивая стабильное качество продукции. «Благодаря внедрению на нашей фабрике автоматизированных линий сборки мы достигаем высокой точности процессов, что минимизирует человеческий фактор и повышает надежность конечного продукта. В этом году мы запускаем полностью автоматизированную сборку насосных станций, что позволит значительно ускорить производство и снизить издержки, сохраняя при этом высокие стандарты качества».
Кроме того, отмечает Марат Каплунов, в эксплуатации насосов Pumpman реализована возможность управления циркуляционными насосами как через PWM (ШИМ), так и по Wi-Fi. Это существенно упрощает как монтаж, так и обслуживание системы, позволяя пользователям контролировать и управлять насосами удаленно. Система удаленного мониторинга и управления предоставляет возможность оперативно реагировать на изменения в работе насосов, что значительно повышает их эксплуатационную эффективность и надежность. Таким образом, цифровые технологии не только улучшают производственные процессы, но и обеспечивают более удобное и эффективное управление насосными системами в реальном времени.
На всех этапах
Директор направления разработки и производства насосных установок ANTARUS компании «Элита» Евгений Волчков считает, что цифровые технологии уже давно перестали быть просто инструментом оптимизации — сегодня это основа для прорывных решений в строительстве и производстве инженерного оборудования. Но ключевой момент — их сквозное применение на всех этапах жизненного цикла: от проектирования до эксплуатации. Именно такой подход реализуется в компании «Элита». Например, программа «Умная вода» — это не просто софт для расчетов, а полноценная цифровая модель систем водоснабжения. Ее интеграция в BIM-платформу Renga через одноименный плагин позволяет сразу «встраивать» расчеты в проект, минимизируя риски ошибок на стыке дисциплин.
Но цифровизация — это не только проектирование, добавляет Евгений Волчков. «В производстве установок ANTARUS мы используем цифровые двойники комплектующих: как только модель попадает в работу, система автоматически формирует наряд-заказ, а станки лазерной резки и сварки получают задания без участия человека. AntarusLab — наш испытательный стенд — в автоматическом режиме проверяет каждую единицу оборудования по 20+ параметрам (КПД, напор, ток и др.), что гарантирует соответствие заявленным характеристикам. Также для клиентов критически важна прозрачность эксплуатации. Система диспетчеризации оборудования METERUS в режиме 24/7 передает данные о работе установки на сервер, фиксирует аварии и даже хранит актуальные инструкции под конкретную версию ПО. Это не просто мониторинг — это, в том числе, прогнозное обслуживание оборудования на объекте. Главный вывод: когда цифровая модель сопровождает оборудование на всех этапах — от чертежа до эксплуатации — риски брака и нештатных ситуаций стремятся к нулю. Для отрасли, где цена ошибки измеряется миллионами, такой подход становится не преимуществом, а стандартом», — резюмирует представитель рынка.
«Полипласт»: технологии и сервис для надежных конструкций
ООО «Полипласт Северо-запад» предлагает решения для долговечности бетона, опираясь на полный производственный цикл, строгий контроль качества и научную базу. Компания выстраивает эффективное взаимодействие между заказчиками, проектировщиками и подрядчиками, оптимизируя строительные процессы.
Уникальность производства — полный цикл синтеза поликарбоксилатных эфиров (ПКЭ) — основы высокоэффективных добавок. Продукты разрабатываются с учетом агрессивной среды, перепадов температур и воздействия морской воды.
— Добавки ПФМ-21 и Полипласт Таргет проходят комплексные испытания на местных материалах. Мы моделируем реальные условия, проверяя бетоны на морозостойкость (F), водонепроницаемость (W) и прочность (B). Это дает достоверные данные о долговечности, — рассказывает Иван Махлаев, директор по продажам и маркетингу.
От сырья до объекта
Контроль качества продукции начинается с оценки входящего сырья. Новые продукты разрабатываются НТЦ, проходят апробацию на опытно-промышленных установках (минимум три успешных запуска) и допускаются в производство только после успешных испытаний.
Каждая серийная партия сопровождается отбором референтной пробы (хранится один год) и обязательным тестированием в аналитической лаборатории, также проходит проверку потребительских свойств в строительных лабораториях.
— Эта система — наше ключевое конкурентное преимущество, — отмечает Всеволод Пачезерцев, руководитель подразделения проектных продаж. — Мы контролируем все этапы — от сырья до готовой добавки — и соответствуем не только внутренним стандартам, но и требованиям самых взыскательных клиентов. Референтные образцы позволяют оперативно решать любые спорные вопросы по качеству.
Связывая «золотой треугольник»
Для успеха инфраструктурных проектов критично взаимодействие заказчика, проектировщика и подрядчика.
— В 2024 году создано отдельное подразделение проектных продаж. Наши специалисты (бывшие технологи БСУ и инженеры проектных институтов) выступают «техническими переводчиками», понимая проблемы каждой стороны, — продолжает Иван Махлаев. — Мы помогаем адаптировать составы бетона под реальные условия и требования проекта, находить оптимальные решения, согласовывать карты подбора. Это ускоряет процессы, снижает риски и стоимость. Так работали в порту Приморск и на Большом Смоленском мосту в Санкт-Петербурге.
Сервис и логистика
Бесплатные консультации и пробные партии позволяют клиентам заранее убедиться в эффективности решения и избежать проблем на критичных этапах.
— Компания модернизирует и логистическую систему: создает сеть перевалочных складов, строит новый складской комплекс на заводе в Кингисеппе для поддержания необходимых остатков, — информирует Всеволод Пачезерцев. — Это позволяет оперативно реагировать на запросы и гарантировать бесперебойные поставки.
Научная база
Наличие современного оборудования для испытаний всех компонентов бетона (а не только готовой смеси) — основа научной базы компании. Специалисты «Полипласта» могут всесторонне исследовать материалы до их смешивания, что дает возможность грамотно подобрать состав и гарантировать требуемые характеристики бетона в готовой конструкции.
Знание местных материалов позволят предвидеть, как они будут взаимодействовать с добавкой в конкретной смеси. Например, выявление аморфного кремнезема в заполнителях помогает подобрать добавки против трещин.
Преимущества и цели
Ключевой козырь компании — полный цикл производства: от базового сырья до готовых добавок. Ни один другой производитель в стране не обладает таким уровнем вертикальной интеграции и мощностями.
— Стратегическая цель компании — стать технологическим партнером и поставщиком добавок для всех крупных инфраструктурных проектов, реализуемых в Северо-Западном регионе. Мы будем добиваться этого через углубление работы с «золотым треугольником», непрерывное повышение компетенций команды проектных продаж и сервиса и безупречное качество нашей продукции, подкрепленное многоступенчатым контролем, — резюмирует Иван Махлаев.