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».
ТЕХНОНИКОЛЬ начала выпускать готовые кровельные панели
В ассортименте компании появился новый продукт для частного домостроения — готовая кровельная панель. Решение представляет собой готовую деревянную стропильную систему с изоляцией и кровельным покрытием. Устанавливается панель при помощи крана, после чего объект получает полностью готовую крышу. Таким образом, на монтаж крыши теперь нужно не более одного рабочего дня. Кровельная панель подходит для каркасных домов, а также домов из газобетона и кирпича.
Каждая кровельная панель изготавливается по индивидуальному заказу, ее габариты зависят от особенностей проекта, но не могут превышать 2,4×12 м.
Панели выпускаются в нескольких вариантах:
- с обрешеткой для последующего монтажа листовых кровельных материалов;
- со сплошным деревянным основанием, предназначенным для монтажа гибкой черепицы;
- с преднабитой гибкой черепицей.
Для мансардных кровель компания производит утепленные панели, слой теплоизоляции в которых выполнен в соответствии с нормативными требованиями для конкретного региона застройки. Для холодных чердачных помещений можно заказать кровельную панель без утепления.
В производстве используется древесина камерной сушки. Все детали обрабатываются на станках ЧПУ при строгом соблюдении параметров конкретного проекта. Заводская обработка позволяет добиться максимально точного соблюдения размеров и геометрии готового изделия. Система изоляции каждой панели состоит из материалов ТЕХНОНИКОЛЬ, смонтированных с соблюдением нормативных требований и технологии монтажа. С одной стороны каркас закрыт пароизоляцией с герметизацией швов, между стоек стропил уложена каменная вата, а сверху система закрыта гидроветрозащитными мембранами.
Если в качестве кровли выбрана гибкая черепица, то после монтажа слоев изоляции, контробрешетки и обрешетки на производстве монтируют сплошное деревянное основание, на него укладывают самоклеящийся подкладочный ковер, устанавливают кровельные планки и кронштейны для водосточной системы, укладывают гибкую черепицу.
Кровельные панели на производстве тщательно готовят к транспортировке: для каждой предусмотрена герметичная полиэтиленовая упаковка. Она защищает от осадков не только в процессе логистики, но и на этапе установки на объекте.
ТЕХНОНИКОЛЬ представляет новую систему для частного домостроения – ТН-ФАСАД Каркас PIR
Система представляет собой комбинацию двух видов утепления – каменной ваты и термоплит LOGICPIR PROF Ф/Ф. Фольга, используемая в качестве обкладки PIR-плит, выполняет роль пароизоляции, что позволяет сократить срок строительных работ и снизить их стоимость.
Рост популярности загородной жизни формирует потребность в поиске оптимальных строительных решений и качественных материалов. В ответ на этот запрос эксперты ТЕХНОНИКОЛЬ разработали новую систему утепления для частного домостроения – ТН-ФАСАД Каркас PIR. Она предназначена для повышения энергоэффективности фасадов каркасного здания, сокращения затрат на энергоресурсы в процессе эксплуатации и упрощения монтажа.
Новое решение представляет собой фасадную систему, комбинирующую два вида утепления. В пространстве между балками здания заложены лёгкие упругие плиты из каменной ваты типа РОКЛАЙТ. Изнутри здания поверх волокнистого утеплителя смонтированы большеформатные теплоизоляционные плиты LOGICPIR PROF Ф/Ф, облицованные фольгой.
Слой из термоплит сформирован таким образом, чтобы его не прерывали стыки с деревянными конструкциями изнутри помещения. Этот способ помогает достичь максимальной теплотехнической однородности. Термоплиты с обеих сторон облицованы алюминиевой фольгой, которая выполняет функцию пароизоляции при условии проклейки стыков плит алюминиевой самоклеящейся лентой. Получаемый герметичный пароизоляционный барьер препятствует проникновению увлажненного воздуха внутрь конструкции и последующей конденсации влаги. Кроме того, фольга отражает лучистое тепло внутрь помещения.
Уложенные между балками плиты каменной ваты препятствуют проникновению в помещение акустического шума.
Новая система рекомендована к применению в строительстве сооружений с повышенными требованиями к теплотехнической и пароизоляционной однородностям, а также – к энергоэффективности. Кроме того, возможно применение в случае реконструкции стен, в которых было диагностировано нарушение пароизоляционного слоя.