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».
Определиться с выбором
Девелоперы, выбирая фасадные решения, подстраиваются под архитектурную концепцию здания, но обращают внимание и на стоимость отделочных материалов. Все чаще при реализации проекта используется комбинация фасадных систем.
Российские застройщики, стремясь к оптимизации затрат и повышению конкурентоспособности, проявляют все больший интерес к экономичным и долговечным фасадным решениям. Тем не менее важным фактором является не только цена, но и эстетическая привлекательность, способность фасада подчеркнуть архитектуру проекта и соответствовать современным трендам.
Соответствовать классу
По словам коммерческого директора «ГК Алькор» Людмилы Ревы, в настоящий момент используются самые разные виды фасадов — вентилируемые фасады, тонкослойные или толстослойные штукатурные фасады, фасады с наружным облицовочным слоем из кирпича. Тип не столь важен, главную роль приобретают оригинальное решение и стоимость материалов. Один и тот же вид фасада можно выполнить из материалов по демократичной цене либо применить дорогостоящие варианты с дополнительными опциями и украшениями. Чем выше класс недвижимости, тем более дорогостоящие материалы девелопер будет применять при оформлении фасадов.
У каждого из видов фасадов есть свои плюсы и минусы, добавляет Людмила Рева. Вентилируемые фасады позволяют создать разнообразные архитектурные решения, так как в качестве наружного слоя можно использовать различные облицовочные материалы на подсистеме — например керамогранит с разными фактурами, бетонную плитку разных размеров и цветов, архитектурный бетон, металлические панели и другие материалы. Штукатурные фасады широко применяются из-за хорошего соотношения «цена — качество». В таком типе покрытия разнообразие и архитектурная выразительность достигаются за счет толщины слоя утеплителя и цветового решения. С наружным облицовочным слоем из кирпича можно создать эффект кирпичных домов, которые нравятся покупателям и гармонично интегрируются в любое окружение, будь то исторические или современные здания. «Именно такой подход мы реализуем в нашем проекте “Кронфорт” в Кронштадте — фасады корпусов являются связующим звеном между старинной застройкой острова и добавляют благородный оттенок к современному стилю домов. При создании архитектурного облика жилых кварталов мы опирались на их уникальное окружение — форты. Эстетику морских крепостей и гармонию с природой побережья удалось отразить через различные фасадные решения, чередования фактур и оттенков», — подчеркивает представитель «ГК Алькор».
Схожие выводы делает и генеральный директор ELEMENT Виталий Коробов. По его словам, материал фасада, выбираемый девелоперами для облицовки всего объекта, зависит от его класса. Чем выше класс объекта — тем дороже, качественнее и долговечнее фасадные материалы. Например, при строительстве объектов комфорт-класса застройщики чаще всего используют навесной вентилируемый фасад из керамогранита, художественную штукатурку или металлокассеты. В бизнес-классе чаще всего можно увидеть крупноформатный керамогранит, клинкерный кирпич и алюмокомпозит. Наконец, в элитном сегменте недвижимости чаще всего применяются такие материалы, как натуральный камень, эмалит, стеклофибробетон, клинкерный облицовочный кирпич. Нередко в качестве украшения внешнего облика проектов премиум-класса можно увидеть искусно выполненные декоративные детали — барельефы, скульптуры, колонны, инсталляции, витражи.
«В частности, при облицовке фасада нашего проекта премиум-класса “17/33 Петровский остров” мы используем стеклофибробетон на основном массиве здания, а на цокольном этаже — натуральный камень. В качестве декоративного элемента на фасаде проекта представлена ажурная, будто бы резная вязь колонн с диагональным рельефом. К слову, в этом проекте мы выполним также архитектурную подсветку фасада — пожалуй, без этого приема сейчас невозможно представить ни один современный объект премиум-класса», — добавил он.
Сделать уникальным
Современные фасады все чаще становятся не только декоративными, но и функциональными элементами, обладающими свойствами энергосбережения, продолжает тему PR-менеджер NOVOSELIE DEVELOPMENT Анна Крючкова. В последние годы наблюдается рост интереса к экологически чистым и устойчивым материалам, что связано с глобальным трендом на устойчивое строительство. Использование солнечных панелей и систем, улучшающих энергоэффективность, становится обыденностью. «Например, в нашем флагманском проекте ЖК “УЮТный Новоселье”, построенном в скандинавском стиле, мы используем облицовочный кирпич, а также архитектурную подсветку здания. Таким образом, дом выглядит современным и стильным ночью и днем. Кроме того, кирпич является классическим материалом, который используется вне зависимости от времени и модных тенденций. Также кирпич отличается износостойкостью — такое решение гарантирует, что внешний облик дома сохранится на десятилетия. Чтобы обеспечить энергоэффективность здания, мы построили дома с шириной стен 600 мм».
Директор по маркетингу ИСГ «МАВИС» Мария Кононова сообщила, что все объекты компании оснащены навесным вентилируемым фасадом из керамогранита — это многослойная конструкция, состоящая из теплоизоляции и ветрозащиты, крепежной системы и облицовочного материала. Такая технология внешнего исполнения здания долговечна, а также обеспечивает температурное равновесие, защищая от жары летом и холода зимой.
Однако это не означает, подчеркивает Мария Кононова, что все проекты визуально идентичны. «Так, в ЖК “Графика” с помощью этой технологии нам удалось реализовать уникальный полигональный фасад. Сложная геометрия ломаных линий и графичные мотивы — все это позволило эффектно выделить проект на фоне существующей застройки и сделать его фасад визитной карточкой комплекса. Еще одно новшество, которое мы прямо сейчас воплощаем в жизнь на одном из объектов, — это применение на фасадах авторской плитки с фотоизображениями, изготовленными по индивидуальному заказу. Помимо эстетичной функции, данное решение подчеркивает творческую атмосферу проекта и гармонирует с названием комплекса — “Фотограф”».
Совместить совмещаемое
Девелоперы отмечают, что достаточно часто встречаются комбинированные решения, когда внедряются вставки из премиальных материалов — например цоколь из камня, декоративные элементы из стеклофибробетона, металла или стекла.
Но в любом случае, считает директор по продажам TIBRGROUP (девелопер апарт-отеля «Alba del Mare») Елена Соловьева, выбор зависит от архитектурной концепции, бюджета, климатических условий и окружающей застройки. Например, времена, когда в Петербурге между дореволюционных домов можно было разместить стеклянные фасады бизнес-центра, — уже позади. Застройщики, работающие в центре, стараются учитывать местоположение и при помощи фасадов органично интегрировать жилое здание в архитектурный контекст. «Фасад — это всегда визитная карточка дома, формирующая его образ и создающая комфортную среду для жителей. Реализуя проекты на юге России, мы выбрали путь средиземноморской архитектуры — со светлыми оштукатуренными фасадами и применением облицованного кирпича на первых ярусах. Такое решение наиболее подходит для современных малоэтажных курортных строений, настраивает отдыхающих на нужный лад и органично смотрится со стороны моря».
Фасадные решения выбираются еще на этапе разработки архитектурного облика здания и зависят от расположения, бюджета проекта и даже позиционирования компании на рынке, рассказывает генеральный директор «Абсолют Строй Сервис» (девелопер загородного проекта «Моменты. Repino») Евгений Жуков. Некоторые коллеги-застройщики на всех своих объектах принципиально применяют кирпичные фасады. Другие – навесной вентфасад, который хорошо зарекомендовал себя в строительстве с точки зрения «цена — качество». Мы же исходим из особенностей того или иного проекта и уместности архитектурных решений.
«Например, в нашем загородном жилом комплексе "Моменты. Repino" фасады смешанные — частично штукатурка, частично — панели с имитацией кирпича или дерева. Это органично сочетается с философией комплекса, малой этажностью (всего два этажа) и природным окружением в виде лесов и рек. В другом случае, в городском проекте “Георг Ландрин”, мы применяли фасады из натурального кирпича, чтобы подчеркнуть богатую историю Выборгской стороны как промышленного центра Петербурга. А фасад исторического корпуса — бывшей фабрики ”Георг Ландрин” — целиком выполнен из красного клинкерного кирпича», — добавил Евгений Жуков.
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/.