Курс на технологичность. Тренды в системах отопления и водоснабжения
Производители систем отопления и водоснабжения, а также их составляющих рассказывают о последних отраслевых трендах.
В настоящее время благодаря внедрению новых технологий системы отопления и водоснабжения претерпели значительную эволюцию. Новые решения позволили повысить производительность оборудования и других компонентов, снизить эксплуатационные расходы, упростить управление и т. д.
Максимальная оптимизация
По словам руководителя академии ТЕРМЕКС ГазПро Сергея Агафонова, главный тренд в отоплении — оптимизация. Цель — не просто дать тепло, а сделать это максимально эффективно и комфортно. Здесь, по мнению эксперта, лидируют две взаимосвязанные технологии: низкотемпературные системы и модульные котельные (МКУ). В отличие от старых котлов, работающих при температуре 80–90 °C, низкотемпературные системы (современные конденсационные модели) функционируют при 40–55 °C. За счет данного фактора нет резких перепадов температуры, происходит плавный прогрев помещений, и воздух не пересушивается. Также низкотемпературные системы экономят газ. Снижение расхода топлива за счет высокого КПД составляет 15–30%. Еще одно их преимущество — экологичность. Сокращение выбросов CO₂ и NOx уже стало не просто «зеленой» инициативой, а важным требованием времени и будущих нормативов.
«Второй тренд — модульные котельные. Это полностью готовое решение котельной, которую доставляют, устанавливают на подготовленную площадку, подключают к коммуникациям и запускают всего за несколько дней. Каскадное управление несколькими котлами позволяет системе гибко подстраиваться под нагрузку, избегая частых включений/выключений, дает широкие возможности адаптации системы к тепловым потребностям. Выход из строя одного котла в каскаде не означает остановку отопления. Остальные берут нагрузку на себя, обеспечивая бесперебойность. Связка низкотемпературного конденсационного котла и модульной котельной — это уже не новинка, а наиболее рациональное и экономичное решение для большинства объектов», — добавляет Сергей Агафонов.
«Мы как производители решений для систем отопления и водоснабжения на базе насосов, — отмечает руководитель по развитию бизнеса ООО "ВИЛО РУС" Константин Шинкарук, — за последние несколько лет отмечаем увеличение применения блочных тепловых пунктов (БТП) заводской готовности. Тепловой пункт поставляется в виде заводских блоков — с обвязкой, на раме и со всем необходимым оборудованием (насосами, клапанами, регуляторами, теплообменниками и пр.). Это решение действительно удобно как для проектирования, так и для последующего монтажа и эксплуатации. Мы видим этот тренд, поэтому в нашей линейке оборудования больше года назад появились такие БТП.
Говоря о насосах, следует отметить, что с 2022 года освободившиеся ниши на рынке успешно заняты новыми производителями. Тем не менее вопросы поиска необходимого оборудования и компонентов для производства по-прежнему актуальны. Мы делаем ставку на глубокую локализацию, чтобы исключить зависимость от импорта. Как пример — насосы для систем циркуляции IL/BL, установки для водоснабжения и пожаротушения COR-Helix V/Skw, CO-BL/SK-FFS имеют очень высокий процент локализации. Мы самостоятельно изготавливаем насосы, трубную обвязку и управляющие контроллеры. Это предполагает затрату существенно больших усилий и ресурсов, включая финансовые, в отличие от модели полного аутсорсинга», — добавляет Константин Шинкарук.
По словам директора по стратегии и продуктовому маркетингу отдела продаж тепловой автоматики компании «Ридан» Ильи Григорьева, в последние годы растет популярность комбинированных решений, объединяющих в себе функции нескольких устройств: «Например этажные узлы регулирования со встроенными запорными и/или балансировочными вставками, которые заменяют ручные балансировочные клапаны и шаровые краны на квартирных отводах. Такие решения сокращают время, затрачиваемое на ввод системы в эксплуатацию, а также повышают надежность за счет меньшего количества соединений. Распределительный этажный узел TDU.7R от “Ридан” — пример такой интеграции».
Обеспечить качество
Рынок инженерных систем отопления и водоснабжения заметно изменился, считает директор по маркетингу ООО «РОСТ» (бренд РОСТерм) Жанна Асеева. Главный тренд — переход к более надежным, энергоэффективным и предсказуемым решениям. Эти требования уже привели к стремительному росту популярности коллекторно-лучевых систем, особенно в сочетании со сшитым полиэтиленом PE-Xa, который обеспечивает долговечность, гибкость и стабильность инженерных коммуникаций. Одним из ключевых направлений развития стала интеграция готовых коллекторных узлов, полностью собранных и протестированных на производстве. Такой подход снижает вероятность ошибок на объекте, ускоряет монтаж и обеспечивает соответствие проектным параметрам. Готовые узлы проходят обязательные гидравлические и технические испытания, что гарантирует их безопасность и точную работу в системе.
«Компания РОСТерм делает ставку именно на такие современные решения. На производственной площадке выпускаются как типовые, так и индивидуальные коллекторные узлы, создаваемые под конкретный проект. Это особенно важно в условиях роста строительства жилых комплексов со сложной архитектурой и высокими требованиями к инженерным коммуникациям. Сегодня PE-Xa — надежный материал для лучевой разводки: гнется, держит давление, не боится температур, а коллекторные узлы РОСТерм собственного производства проходят гидравлические и технические испытания. Производственные мощности компании позволяют создавать широкий ассортимент решений: от труб PE-Xa и фитингов PPSU/PVDF до коллекторных групп из нержавеющей стали. Такой комплексный подход повышает совместимость элементов системы и обеспечивает стабильное качество на всех этапах — от сырья до готового узла. Современная инженерия движется в сторону надежности и упрощения монтажа. И именно эти задачи сегодня решает РОСТерм, предлагая рынку технологичные решения, соответствующие требованиям современной стройки», — подчеркивает Жанна Асеева.
По мнению Сергея Лебедева, ведущего технологического специалиста компании «Альтерпласт» (производство полипропиленовых трубопроводов, фитингов и т. д.), говоря о современных тенденциях и об общем тренде, можно выделить такой факт, как рост производства оборудования для систем отопления и водоснабжения в России. Это касается и отопительных приборов, и систем трубопроводов и запорной арматуры. Еще одним трендом можно считать внимание к качеству и надежности продукции.
«Система контроля качества готовой продукции на наших предприятиях — это тройной контроль на производстве, и, конечно же, все начинается с сырья и контроля качества самого сырья. Это первый этап контроля качества — лабораторный. Второй контроль качества — это контроль на производственных линиях, он связан с замером толщин стенок труб, диаметров трубопроводов в контрольных точках. И третий контроль связан с проверкой выпускаемой партии продукции, и тут мы опять возвращаемся в лабораторию, где происходит проверка образцов продукции, изготовленных трубопроводов», — добавил он.
Развитие на перспективу
Представители рынка поделились мнениями и развитием отрасли в долгосрочной перспективе. Через 10–15 лет обыденностью станет массовый переход к локализации и децентрализации систем теплоснабжения, считает Сергей Агафонов. Эта тенденция уже набирает обороты, и ее движут несколько ключевых факторов. Уход от централизованных сетей будет происходить в местах с изношенной и неэффективной инфраструктурой, где потери тепла в магистралях достигают 30% и более. Стоимость подключения и тарифы зачастую неоправданно высоки. «Экономически выгодной альтернативой станут модульные блочные котельные на квартал или микрорайон, а также на автономные системы в каждом здании. В частном секторе доминирующей станет модель гибридного энергокомплекса. Уже сегодня мы видим растущий спрос на комбинацию различных технологий. Также станет нормой система, где основную нагрузку несет тепловой насос, работающий в тандеме с солнечными панелями для автономного электроснабжения. Резервом на пиковые холода будет выступать котел. Будет происходить переход зависимого потребителя централизованных услуг к собственной эффективной, гибкой и саморегулируемой энергосистеме», — полагает эксперт.
Мы видим, отмечает Константин Шинкарук, что сейчас системы «умного дома», искусственный интеллект развиваются очень стремительно: «Вполне возможно, что в будущем мониторинг инженерных систем и оборудования будет осуществляться удаленно с использованием искусственного интеллекта. Инженерные системы станут эффективнее, а насосы — умными. Такие решения уже сейчас доступны на рынке. Мы готовим к анонсу умный насос для систем водоснабжения Helix VE, который сочетает в себе уже привычные функции насоса как “железа” для перекачки воды, так и функции “софта” за счет встроенной системы управления».
Автоматизация и цифровизация, полагает Илья Григорьев, неизбежно приведут к уходу от ручных решений и заменой их автоматическими и автоматизированными. Это коснется и сферы отопления: ручные балансировочные клапаны могут практически исчезнуть из проектов, а их место займут автоматические аналоги. Одним из факторов, ускоряющих этот процесс, является и уже налаженное в России производство такой продукции, полностью покрывающее потребности страны.
Как говорится, поживем — увидим, что будет в будущем, считает Сергей Лебедев, но то что касается вопросов автоматизации и диспетчеризации систем, происходит уже сейчас: «Появляются решения как поквартирного теплоснабжения, так и по организации автономных котельных для зданий. Начинают использоваться умные устройства для управления, в которые также закладываются определенные алгоритмы и решения», — резюмирует представитель рынка.
Испытания подтвердили, что ползучесть при сжатии XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP не превышает 1,5 %
Специалисты лаборатории строительной физики НИИСФ РААСН провели исследование теплоизоляции XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP и выяснили, что ползучесть материала при сжатии не превышает 1,5 %.
«В европейских странах производители строительных материалов обязаны указывать значения данного параметра. В России исследование ползучести на сжатие является добровольным, хотя оно имеет ключевое значение для материалов, которые в течение всего срока эксплуатации находятся под воздействием больших нагрузок. Речь прежде всего о теплоизоляции, применяемой в фундаментах, полах и других конструкциях, соприкасающихся с грунтом», — рассказывает Кирилл Парамонов, руководитель технической службы направления «Полимерная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
В ходе испытаний теплоизоляционные плиты в течение определенного времени подвергаются воздействию нагрузки, после чего эксперты оценивают изменения толщины. Максимальный период исследования составляет 608 суток, почти два года, что при проведении интерполяции (пересчета на более долгий срок) соответствует 50 годам эксплуатации. В России подобные испытания практически не проводят, что связано с высокой стоимостью исследования, их долговременностью и риском получить неподходящие результаты.
«Ползучесть при сжатии экструзионного пенополистирола марки CARBON ECO SP не превышает 1,5%, общее уменьшение толщины не превышает 1,5% после 30-кратной экстраполяции на период 50 лет при заданной нагрузке 120 Па, т.е. декларируемый уровень соответствует СС(1,5/1,5/,50)120 согласно ГОСТ 32310-2020», - комментирует Павел Пастушков, руководитель сектора испытаний теплофизических характеристик строительных материалов НИИСФ РААСН, к.т.н.
XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP применяется в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях плитных фундаментов. В этой сфере надежность, прочность и минимальное водопоглощение являются ключевыми показателями для теплоизоляции.
С учетом того, что заменить теплоизоляцию под фундаментной плитой практически невозможно, важно сохранить ее толщину в течение всего срока эксплуатации.
Испытание на ползучесть при сжатии показало, что в условиях нагрузки от здания надежность и долговечность марки XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP составляет не менее 50 лет.
Ветровые электростанции
Созданные ветряные электростанции в качестве источника энергии используют силу ветра. В результате обеспечивается выработка дешевой электроэнергии. Применение таких конструкций имеет высокую эффективность, поскольку перемещение воздушных масс идет постоянно, и этот источник энергии является возобновляемым. С течением времени использование ветровых генераторов становится все популярнее, что влечет за собой развитие данного направления. Выражается это в появлении новых разновидностей ветровых агрегатов, используемых в промышленности и для частных нужд.
Основные характеристики и принцип работы
Работа ветряных электростанций характеризуется следующими показателями:
- Мощностью. Это основной параметр ветровой электростанции. Мощность установки зависит от способности генератора вырабатывать электроэнергию при стандартной скорости ветра равной величине 12 м/с.
- Номинальным напряжением. Данная величина, которая также вырабатывается генератором, может изменяться в широких пределах. Она бывает 220 В, 12 В и 24 В.
- Мощности турбины. Данная величина зависит от диаметра турбины,
- Производительностью. Этот параметр позволяет определить количество вырабатываемой ветроустановкой электроэнергии в год.
При выработке электроэнергии важной величиной является диаметр турбины, которая должна выдержать сильные порывы ветра. Ее расчет ведется с учетом особенностей региона, поскольку в каждой местности перемещение воздушных масс обладает разной силой. При этом за базовую величину берется максимальная сила ветра.
Производителями выпускается большое разнообразие ветроустановок. При этом принцип действия у них всех одинаковый. Заключается он в следующем:
- В верхней части установки располагаются лопасти, задача которых состоит в захвате перемещающихся воздушных масс.
- При соприкосновении ветра с лопастями последние приводятся во вращение, которое передается на ротор генератора.
- Как только генератор начинает вращаться, между магнитами статора тут же происходит формирование электромагнитного поля, с последующим появлением в обмотках статора переменного электрического тока. Его создание происходит на основе физического явления электромагнитной индукции.
- На следующем этапе происходит образование постоянного тока путем прохождения его сквозь выпрямитель.
- Затем он снова преобразуется в переменной ток, частота которого составляет 50-60 Гц. Достигается это путем прохождения его через инвертор. Выработанная энергия поступает в электрические сети.
Из-за разного рельефа местности часто ветряные электростанции устанавливаются на высоких мачтах, поскольку близко к земле потоки воздуха не отличаются стабильностью, а также их сила уменьшается. При этом на высоте они дуют равномерно, что обеспечивает оптимальную эксплуатацию установки.
Разновидности по конструкции
Существует несколько видов ветрогенераторов, которые разделяются по конструкции и месторасположению. Каждая из них отличается своей особенностью и применяется с учетом конкретных условий. При этом принцип действия у всех ветряных электростанций одинаковый, основанный на использовании силы ветра.
Горизонтальные
Особенностью данного типа ветрогенераторов является расположение оси вращения в горизонтальном направлении. Это сложные устройства, отличающиеся высокой эффективностью. Такой конструкции ветрогенераторы выпускаются нескольких видов:
- С фиксированным углом наклона лопастей. Такого типа ветровые электрогенераторы можно встретить чаще всего. Их особенностью являются лопасти, расположенных с наиболее эффективным углом наклона, что позволяет их использовать при любой силе и скорости ветра.
- С регулируемым углом наклона лопастей. В таких ветровых установках есть возможность изменять расположение наклона лопастей. Это увеличивает универсальность оборудования и дает возможность подстраиваться под любую ветровую нагрузку.
- Саблевидной формой лопастей. Такие лопасти имеют особую геометрию, специально приспособленную под высокую скорость ветра.
Горизонтальные ветровые электростанции нашли наиболее широкое применение среди других типов оборудования.
Вертикальные
Это ветровые устройства, ось вращения в которых установлена вертикально. В результате у них отсутствует зависимость от направления ветра. Такие изделия имеют упрощенную конструкцию, но обладают меньшей эффективностью. Вертикальные агрегаты выпускаются следующих видов:
- С ротором Савониуса. Геометрия лопастей выполнена в виде синусоиды, что способствует формированию подъемной силой при попадании на них воздушных масс.
- Ветровая электростанция Дарье. В состав конструкции входит ряд лопастей, которые устанавливаются вдоль вертикальной оси. Они также имеют особую изогнутую форму, которая обеспечивает создание подъемной силы.
- Ветрогенераторы Фена. Лопасти устанавливаются на цилиндрической турбине и приводят ее во вращения под воздействием силы ветра.
Вертикальные ветровые электростанции также находят широкое применение в местах, где ветер может часто менять направление.
Роторные и карусельные
В роторных устройствах используются специальные узлы для улавливания ветра с дальнейшим превращением его в энергию. Оборудование имеет усложненную конструкцию, но обладает большой эффективностью. Такие ветрогенераторы могут работать в плохих погодных условиях. При этом их монтаж не вызывает сложности. Рассматривая недостатки, можно выделить небольшую высоту башни, что увеличивает риск разрушения лопастей. Также аппараты издают повышенный шум.
Высокой надежностью обладает и карусельное оборудование, принцип работы которого заключается в следующем:
- Движущийся воздух попадает через патрубок во вращающийся барабан ветрогенератора.
- При вращении барабана за счет центробежной силы вся присутствующая в воздухе пыль отбрасывается к боковым стенкам, а затем попадает в пылесборник. В результате воздух очищается и не загрязняет оборудование
Роторные и карусельные ветровые электростанции относятся к наиболее качественному оборудованию. Оно выполнено в соответствии со всеми технологическими требованиями, а почему необходимо придерживаться разработанных норм, не отклоняясь от стандарта, вы можете узнать здесь.
Типы ветровых электростанций
Важным моментом является место установки ветровых электростанций. В зависимости от этого они разделяются на виды:
- Прибрежные. Устанавливаются на некотором расстоянии от берега моря или океана. Именно в этом месте регулярно дует бриз, способствующий стабильности работы установки. Его присутствие обеспечено разностью температур между морской водой и поверхностью суши. В результате формирование ветра происходит днем и ночью, поскольку перемещение воздушных масс постоянно чередуется с морского побережья в сторону водоема, а затем в обратном направлении.
- Наземные. Установка таких ветровых электростанций ведется на возвышенных участках земли. Желательно, чтобы высота территории превышала 50 м. Очень удобными местами являются холмы. Формирование нужной площадки ведется на протяжении 7-10 дней. Основная сложность заключается в выборе местности, поскольку необходимо обеспечить подъезд строительной техники, а это связано с наличием дорог. Кроме того, длительность процедуры монтажа ветрогенераторов увеличивается за счет необходимости согласования всей документации в различных организациях.
- Шельфовые. Такие ветрогенераторы располагаются в море на расстоянии от берега в районе 60 км. К достоинству установок относится их месторасположение, когда не занимается полезная территория земли. Также они не видны с берега и при работе показывают хорошую эффективность. Их строительство ведется в местах, где присутствует небольшая глубина. Это необходимо для закладки свайного фундамента на глубину 30 м. Также под землей прокладываются подводные кабеля. Строительство шельфовых электростанций обходятся намного дороже, чем их наземные варианты. Для изготовления используются качественные материалы, поскольку в соленой водной среде они быстро покрываются коррозией. При строительстве таких сооружений специально используются самоподъемные корабли.
- Парящие. Особенностью конструкции таких ветровых электростанций является их расположение над землей. С помощью специальной оболочки, наполненной гелием, ветрогенератор поднимается на высоту несколько сотен метров. Внутри агрегатов расположены турбины мощностью до 40 кВт. Оборудование имеет множество преимуществ, но применяется редко из-за сложности его изготовления и монтажа.
- Плавающие. Это ветровые генераторы, выполненные в виде платформы с башней. Устройство опускается под воду на десятки метров, а верхняя часть возвышается над морской гладью. Для стабилизации системы внутри водоема используется специальный балласт, сделанный из гравия или любых камней. Для удержания оборудования на месте применяются якоря.
- Горные. Такое оборудование представляет собой обычные ветровые генераторы, только установленные в горах. Они характеризуются большой эффективностью, поскольку в горной местности всегда присутствуют сильные ветры.
Каждый тип ветрогенератора обладает своими особенностями и применяется в той местности, где от него можно получить максимальную отдачу.
Правила выбора
При выборе ветрогенератора нужно учитывать множество параметров оборудования:
- Мощность. Для этого необходимо рассчитать, какое количество электроэнергии необходимо для обслуживания данной территории. К полученному результату следует обязательно прибавить запас на случай возможных потерь.
- Тип оборудования. Обычно вопрос стоит перед выбором горизонтального или вертикального аппарата. В первом случае производительность агрегата будет выше, но это произойдет только при нужном направлении движения воздушных масс. Вертикальный вариант имеет меньшую эффективность, но занимает небольшое пространство и не зависит от направления ветра.
- Размер ротора. Здесь все зависит от необходимой производительности оборудования. Большого размера ротор значительно эффективнее, но требует наличия значительного пространства. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо предварительно провести расчеты.
- Материал лопастей. Такие изделия могут изготавливаться из пластика, стали или алюминия. Металлические лопасти обладают большей прочностью, но и выше по цене. Оптимальным вариантом является пластик. По своим характеристикам он прочный и долговечный.
- Инвертор. Это прибор, в задачу которого входит преобразование переменного тока с целью зарядки аккумуляторов. Устройство может быть в составе ветрогенератора или установлено отдельно.
- Производитель. Здесь нужно выбирать надежного хорошо известного поставщика. При покупке такого дорогостоящего оборудования обязательно следует проверять гарантию и возможность его ремонтирования в сервисных центрах.
- Стоимость оборудование. Это обстоятельство также играет не последнюю роль и во многом зависит от бюджета хозяина.
Кроме перечисленных факторов обязательно нужно заранее определиться с местом установки оборудования. Здесь следует ориентироваться на территорию, насколько стабильно дуют ветры, и меняют ли они свое направление движения. Для этого необходимо выбрать возвышенность, где сила перемещения воздушных масс будет максимальной. В том случае, когда ветры дуют слабо, требуется подбирать соответствующее оборудование с высоким КПД.
Использование силы ветра как альтернативного возобновления источника энергии относится к перспективному направлению. Установленные в ряд ветрогенераторы дают хороший результат, но при изготовлении оборудования следует обращать внимание на качество его производства и ответственность работников. Об этом можно почитать здесь.