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».
Современные технологии монолитного строительства для реконструкции сложных объектов
Возможности железобетона для реконструкции и реставрации исторических зданий давно известны, в том числе на конкретных российских практических примерах.
Более 15 лет назад, в 2008–2009 годах, сенсацией стало использование конических муфт для соединения арматуры при реконструкции знаменитого московского храма Всех Святых на Кулишках (прямо на выходе из станции метро «Китай-город»). Тогда задача усиления очень хрупкого исторического фундамента под действующей церковью с накренившейся колокольней была решена без обычных забивных свай, а устройство железобетонного пояса проходило без сварочных работ. Арматурные стержни соединялись с помощью муфт — в отличие, скажем, от реставрации Большого театра, где использовались сотни километров сварных швов (одна из причин перерасхода бюджета на этот проект). В итоге один из древнейших, почти полутысячелетний храм столицы был буквально «приподнят» над окружающим историческим слоем и снова стал доминантой Старой площади.
Спустя годы, в конце 2010-х, эта технология стала стандартной, и при поднятии исторических краснокирпичных сводов для Дома культуры, расположенного в реконструированном здании ГЭС-2 — бывшей городской электростанции, не вызывала сложностей у специалистов или перерасхода бюджета. Это лишь одно из проявлений того, как внедрение новых технологий помогает реставрации и восстановлению новых объектов.
В 2020-е годы спектр задач в этой области лишь расширился. В 2024 году параллельно вступила в активную фазу реконструкция кинотеатра «Ударник» рядом с правительственным Домом на набережной и комплексом исторических зданий «музейного города» ГМИИ имени А. С. Пушкина. В обоих случаях использование механических соединений арматуры призвано помочь ускорить работы, сэкономить средства инвесторов, а главное — сохранить исторические пространства с минимальными искажениями.
Разумеется, часто реконструкция зданий соседствует с полноценным строительством жилых пространств, которые позволяют девелоперу «отбить» вложения. В подобных ситуациях важно позиционирование проектов с упором на сохраняемую часть. Такими стали проекты ЖК Бадаевский на гигантских колоннах, Левашовского хлебозавода в Петербурге (а ранее Хлебозавода № 5 им. В. П. Зотова в Москве, музей в котором — Центр Зотов — даже посещал Владимир Путин) и многие другие.
В таких ситуациях подчеркивается, что сохранение не ограничивается «спасением фасадов» со сносом содержимого (печальная практика Остоженки и прочей «Золотой мили» Москвы), а предполагает комплексную защиту уникальной архитектуры пространства, которое начинает новую жизнь с сохранением особенностей этой архитектуры. Так, в Москве при реконструкции типографии — «Товарищества скоропечатни А. А. Левенсона» для спасения изысканного здания в стиле ар-нуво по проекту архитектора Ф. Шехтеля использовались специализированные промышленные леса типа PSK-Scaff (их чаще применяют в энергетике или на мостах М-12), которые благодаря прочной объемной структуре берегли сохраняемую часть, к которой активно пристраивалось жилое здание современного апарт-комплекса.
Аналогичная технология использовалась при реставрации Московского театра эстрады в уже упомянутом Доме на набережной, где для поддержки исторических конструкций в окружении примыкающих зданий использовались другие, не менее прочные объемные леса (PSK-CUP, также известные как Cup-Lock).
Возникающие при таком подходе к реконструкции сложные смешивания архитектуры разных эпох в рамках одного комплекса, по оценке современных урбанистов, более комфортны для жизни людей, чем однообразные пространства монотонной застройки, внедренные век назад школой Ле Корбюзье. А значит, процесс в области технологий реставрации объективно способствует улучшению комфорта городской жизни.
Ориентир — на импортозамещение
Российский рынок спецтехники и оборудования для промышленного демонтажа пока находится в начальной стадии импортозамещения. А вот собственными прорывными технологиями проведения демонтажных работ отечественные компании уже могут похвастаться.
Объемы рынка демонтажных работ в России ежегодно растут. Соответственно, растет и зависимость представителей отрасли от качественной специализированной техники и оборудования. До недавнего времени чаще всего она приобреталась в западных странах. После ввода антироссийских санкций с такими закупками появились проблемы. Демонтажные компании были вынуждены менять производителей и поставщиков спецтехники и оборудования.
Курс на технологический суверенитет
По оценке экспертов, в настоящее время около 70% используемой специализированной строительной техники является импортной. В отдельных сегментах работ, связанных с промышленном демонтажом, доля импорта еще выше. Власти страны уже поставили задачу перед отечественными машиностроителями ускорить курс на технологический суверенитет в производстве спецтехники. Однако процесс импортозамещения проходит не так быстро, как хотелось бы.
На данный фактор обращают внимание и участники рынка демонтажных работ. Основатель ГК «АРАСАР» Александр Штарев считает, что конкретно в области демонтажа импортозамещение пока находится в зачаточной стадии. «Мы научились делать некоторые виды алмазного оборудования, учимся производить пока единственный вид навесного оборудования для демонтажа, а именно: гидравлические ножницы. Пока совсем не производим собственные экскаваторы и другую тяжелую технику», — отмечает он.
По словам Александра Штарева, до 2022 года все виды экскаваторов, все навесное оборудование, дробильно-сортировочные комплексы, вспомогательная техника, оборудование для алмазных технологий закупались у западных производителей. В настоящее время на рынке РФ их практически не осталось. Демонтажные организации начали работать с китайскими производителями. Ранее их техника была представлена очень скромно и считалась неконкурентоспособной.
Стоит добавить, что доля китайских компаний на российском рынке спецтехники и оборудования стремительно растет. Российские машиностроители уже обеспокоились существенным увеличением конкурентов из Поднебесной и попросили власти страны поддержать различными механизмами отечественного производителя.
Собственные разработки
Ситуация со спецтехникой и оборудованием для демонтажа, считают эксперты, пока действительно неоднозначная. А вот с внедрением в отрасль инновационных технологий проведения самих работ дела обстоят куда лучше.
В частности, отмечает Александр Штарев, в России разработали такую уникальную, но пока не очень широко применяемую технологию, как дистанционная лазерная резка. ГК «АРАСАР» как пионер применения новых технологий демонтажа уже использовала ее в своей работе. Также инновационной российской технологией можно считать и ГДШ (газогенератор давления шпуровой). Он задействуется компаниями более активно.
В целом, считает основатель ГК «АРАСАР», поддержка игроков рынка для продвижения отечественного оборудования, технологий для демонтажных работ, безусловно, необходима. «Выражаться она может и в грантах, льготных кредитах, особых условиях при привлечении к исполнению государственных контрактов. Государство обладает значительным набором инструментов для поддержки, поощрения и продвижения отечественных технологий и производителей. И если оно действительно заинтересовано в появлении конкурентоспособных игроков, должно уже начать активно эти инструменты применять», — резюмирует он.