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».
Керамическое сырье: добыча растет, качество улучшается
Говоря об импортозамещении, обычно мы имеем в виду продукцию машиностроения или готовые изделия. Однако зачастую не меньшее значение имеет и создание отечественной сырьевой базы, которая обеспечивает независимость целым отраслям промышленности. Одним из таких секторов является развитие рынка добычи и производства керамического сырья. Его нынешнее состояние и перспективы обсудили на «круглом столе», который прошел в РИА «Россия сегодня».
В каком состоянии находится отрасль?
Ответ на этот вопрос дает проведенное недавно исследование. Руководитель отдела маркетинга и ВЭС компании «Симпреал» Юлия Пиковская рассказала об его результатах. Сегодня наиболее динамично развивается производство каолинитового сырья. Об этом наглядно говорят цифры: его потребление в России за последние три года увеличилось более чем на 60%. Добыча растет быстрыми темпами: если в 2022 году она составила свыше 3 млн тонн сырья, то, по прогнозам, к концу 2023 года уровень потребления каолиновых глин в стране достигнет 5,1 млн тонн.
Параллельно с увеличением потребности в сырье растут и объемы его производства, к концу года они также достигнут отметки в 5,1 млн тонн, что позволит полностью покрыть потребность производителей керамических изделий.
Рост добычи и производства каолинитового сырья происходят на фоне ухода из страны зарубежных компаний и резкого снижения импортных поставок, которые за последние годы сократились на 20%. В результате доля импорта в 2023 году не превысит 1,5%. Для сравнения: в 2019 году иностранное сырье занимало 22,7% рынка, а в 2022 году – 5%.
Мы уверены, что российским компаниям вполне под силу закрыть потребности производителей керамических изделий, отмечает Юлия Пиковская. При этом качество продукции должно повышаться параллельно росту темпов производства. Это совсем не простая задача. Добыча каолинитового сырья — сложный процесс. Кроме самого извлечения глины из недр, он включает обогащение, тщательную лабораторную проверку состава.
Государство не остается в стороне
Дарья Пищеренко, начальник отдела развития промышленности строительных и нерудных материалов Департамента металлургии и материалов Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, отмечает, что диалог участников рынка с органами власти стал важным инструментом консолидации и повышения эффективности отрасли. Речь в данном случае идет о работе всех участников производственной цепочки: от государственных структур до отдельных производителей и поставщиков.
По словам Дарьи Пищеренко, основной объем добычи каолиновых глин сосредоточен в Приволжском и Уральском федеральных округах. Государство заинтересовано во всемерном развитии этих производств, так как они обеспечивают бесперебойную работу многих предприятий по всей стране. Ведь из этого сырья производят не только керамику, оно является важным компонентом при выпуске лаков, красок, кирпичей, фаянса.
Это обстоятельство диктует те вызовы, которые нужно решать. Согласно прогнозам, к 2030 году существенно вырастет потребность в строительных материалах. В том числе и в каолиновых глинах, большую долю которых потребляет стройкомплекс. В этой связи министерство внимательно следит за тем, что происходит на предприятиях по добыче этого сырья. Анализ показывает, что они способны наращивать выпуск продукции на основе имеющейся технической базы, без масштабного технологического перевооружения. И это серьезный плюс для отрасли.
Адаптация прошла успешно
От того, насколько успешно отрасль по добыче керамического сырья адаптируется к новым условиям, будет зависеть, как это повлияет на всю российскую экономику. Неслучайно же, что, по словам Альберта Попова, директора Ассоциации производителей керамических материалов, в списке системообразующих компаний страны — пять керамических. Отсюда — то значение, которое имеет взаимодействие добывающих компаний и предприятий по выпуску готовых керамических изделий.
К сожалению, сегодня есть ряд проблем. В первую очередь это стоимость заемных средств. По причине их роста многие предприятия испытывают существенные трудности.
Несмотря на это, рынок в целом успешно адаптируется к условиям санкций, справляется с конкуренцией со стороны «параллельного» импорта. Причем этот процесс начался еще в 2014 году, когда импортное сырье серьезно подорожало. Вот тогда и обратили внимание на отечественных «добытчиков». И как показали последующие годы, они успешно справились со своей задачей.
По итогам 2023 года потребление минерального утеплителя вырастет на 7%
В 2023 объем потребления минеральной изоляции увеличится на 7% по сравнению с прошлым годом. В денежном выражении этот показатель достигнет 182 млрд руб. Сегмент теплоизоляции из минеральной ваты полностью восстановился после падения в 2022 и продолжил развитие. Драйвером спроса в профессиональной сфере стало строительство жилья, в рознице – рост социальных выплат и покупательной способности населения.
Рост потребления минеральной ваты во 2 полугодии 2023 относительно аналогичного периода прошлого года составил 8%. Сказалось не только восстановление рынка, но и продление строительного сезона за счет теплой погоды в октябре в большинстве регионов России.
При этом сегмент промышленного и гражданского строительства (ПГС) рос более высокими темпами, чем коттеджного и малоэтажного (КМС). Потребление в ПГС увеличилось на 10%, в КМС – 5%.
«В первом полугодии 2023 наблюдался ажиотажный спрос на все виды теплоизоляции: как на минеральную вату, так и на PIR и XPS. Во второй половине года ситуация стабилизировалась. При этом часть строителей решала проблему нехватки материалов, корректируя проекты и заменяя утеплитель на доступный в их регионе. Но большинство предпочло перенести сроки сдачи объектов на конец года. В итоге мы увидели продление сезона, что также повлияло на показатели потребления», – прокомментировал Василий Ткачев, руководитель направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Основным драйвером потребления минеральной ваты в ПГС-сегменте в 2023 стало жилищное строительство. Стройку традиционно поддерживали госпрограммы. Также благодаря государственному финансированию увеличился ввод объектов социальной инфраструктуры.
Кроме того, отмечается активное строительство складов и логистических центров. Потребность в них возникла из-за оживления торговли и перенаправления товарных потоков – основные поставки идут теперь с востока на запад. В связи с процессами импортозамещения расширяются и появляются новые отечественные сельскохозяйственные и производственные комплексы, увеличиваются объемы строительства животноводческих ферм, теплиц и промышленных зданий.
На увеличение потребления в рознице оказали влияние как отложенный спрос 2022 года, так и повышение покупательной способности населения в 2023. Ее поддерживают социальные выплаты, а также опережающий рост зарплат, образовавшийся из-за кадрового дефицита практически во всех отраслях.
Согласно прогнозам экспертов ТЕХНОНИКОЛЬ, рост потребления минеральной изоляции в 2024 замедлится и составит 5%.