Три кейса с крышными котельными: как сэкономить на строительстве и эксплуатации
По данным Единой межведомственной информационно-статистической системы (ЕМИСС) государственной статистики, в прошлом году на сетях центрального теплоснабжения России произошло 4803 аварии (отключение потребителей более чем на 8 часов). Это на 10 % больше, чем годом ранее. Нормативные потери тепла составляют 13-18 %, но на деле доходят до 30 %. Очевидно, что централизованные сети не самый надежный и эффективный способ теплоснабжения. Но до недавнего времени он считался практически безальтернативным. Последние несколько лет активно обсуждается вопрос применения крышных котельных – в целом ряде случаев это более оптимальный вариант, чем центральное отопление.
Случай № 1: большая удаленность центральных сетей, мероприятия по подключению к которым будут “золотыми”
Уфа. Микрорайон “Яркий”, квартал “Сидней”. Централизованного теплоснабжения здесь нет. Для обеспечения домов теплом используются крышные котельные на базе теплогенераторов Vitocrossal 100. Варианты, в зависимости от размера и потребностей домов в тепле, использованы разные: два сдвоенных котла мощностью по 600 кВт + один мощностью 300 кВт или пять сдвоенных котловых установок мощностью по 636 кВт, и т.д.
Котлы оборудованы хорошо зарекомендовавшим себя в эксплуатации теплообменником Inox-Crossal и надежной цилиндрической инфракрасной горелкой MatriX. Диапазон модуляции, как и у Vitodens 200-W составляет 1:5, и 1:10 в формате сдвоенной установки, что позволяет максимально эффективно расходовать газ.
“Это серия напольных конденсационных котлов мощностью от 80 до 318 кВт в моноисполнении, и до 636 кВт в варианте двойного котла, - рассказывает Игорь Кениг, руководитель Академии Viessmann в России. - Нормативный КПД 109%, если считать по низшей теплоте сгорания. Эта отопительная установка весьма популярна у застройщиков многоквартирных домов, так как экономична, неприхотлива в обслуживании, Vitocrossal 100 можно объединять в каскад до 4 штук. И, что очень важно, котлы соответствует всем правилам и нормам для использования в крышных котельных”.
Напомним, согласно действующему СП 373, в качестве автономных источников теплоснабжения на крышах могут применяться агрегаты, которые можно доставить наверх с помощью лифта и с весом 1,5-2 кг/кВт мощности с учетом массы воды. Габаритные размеры даже сдвоенной котловой установки Vitocrossal 100 мощностью 636 кВт составляют 1090 х 1500 х 1500 миллиметров по длине, ширине и высоте – она входит в строительный лифт. Удельная масса оборудования составляет 1,2 килограмма на 1 кВт мощности без воды, и 1,77 килограмма с водой.
Ограничения по массе и размерам отопительных агрегатов не единственные, установленные действующим Сводом Правил. Теплогенераторы должны работать тихо, экологично, иметь автоматику безопасности. А управление оборудованием и его эксплуатация не должны требовать постоянного присутствия персонала. Этим параметрам Vitocrossal тоже соответствует: котел работает с низким уровнем шума - от 42 до 71,7 дБ и дает низкие выбросы вредных вещество в окружающую среду: NOx, не более 45 мг/кВт*ч, CO не более 100 мг/кВт*ч.
Случай № 2: строительство собственной крышной котельной экономически более выгодно, чем подключение к центральным сетям
Климовск (на данный момент входит в состав г.о. Подольск), Московская область. Технические условия, выданные на подключение к централизованной системе отопления строящегося 320-квартирного жилого дома на ул. Серпуховской, предполагали перекладку коммуникаций и затраты в размере 37 млн рублей. Проведенный расчет показал, что при строительстве собственной крышной котельной затраты можно снизить на 48 %. На проектирование, строительство, закупку и установку оборудования крышной котельной было затрачено 25 млн рублей.
“Технико-экономические расчеты периодически нередко показывают, что подключение дома к централизованным инженерным сетям в целом ряде случаев менее выгодно, чем строительство собственной котельной на крыше. Кроме того, вариант с автономным источником теплоснабжения помимо оптимизации расходов позволяет максимально снизить зависимость проекта жилого строительства от сторонних организаций, повысить его привлекательность для потенциальных покупателей, так как наличие крышной котельной в доме позволяет уменьшить платежи за отопление до 40 %”, - говорит Полина Буйлова, экономист.
Альберт Шарипов, руководитель авторского коллектива, работавшего над Сводом Правил 373.1325800-2018 (СП 373) «Источники теплоснабжения автономные. Правила проектирования», и вовсе уверен: централизованная «доставка» тепла может быть эффективной только в случае мегаполисов, где большие ТЭЦ вырабатывают тепловую энергию как бросовую часть при получении электричества. А вот в случае с городами поменьше централизованное теплоснабжение неоправданно дорогой вариант.
«Крышная котельная действительно позволяет значительно экономить, – согласен Петр Петрушенков, инженер Академии Viessmann в г. Казань. – Как на этапе строительства, так и в процессе эксплуатации. В первом случае – за счет меньшей протяженности сетей и отсутствия необходимости строить отдельное большое здание. Оборудование энергоэффективной крышной котельной можно разместить на площади всего 2,0 квадратных метра – столько места занимает каскад из шести котлов Vitodens 200-W тип B2HA мощностью 100 кВт каждый. Во втором – за счет отсутствия необходимости обслуживать и ремонтировать километры сетей, минимальных теплопотерь, погодозависимого регулирования и автоматической работы оборудования».
Случай № 3: потребность в повышенной эксплуатационной надежности и экономии на отоплении
Казань. Кафе в парке культуры и отдыха им. М. Горького. Здесь смонтирована крышная котельная на основе четырех настенных конденсационных теплогенераторов серии Vitodens 200-W. Теплогенераторы с КПД 98 % по высшей теплотворной способности топлива оснащены надежными теплообменниками Inox-Radial из нержавеющей стали AISI 316Ti и цилиндрической горелкой MatriX с системой автоматической настройки качества сгорания LambdaPro Control, который обеспечивает максимально эффективное сгорания топлива. Погодозависимое управление мощностью позволяет сжигать ровно столько газа, сколько требуется для достижения необходимой температуры в помещениях - экономия топлива может достигать 25%. “Это далеко не предел, - уточняет Петр Петрушенков, референт Академии Viessmann в России. - В Казани стоят котлы не самого нового поколения. Они, конечно, также эффективны, но с момента установки данных теплогенераторов модельный ряд Vitodens-200 обновился и усовершенствовался. Котельная на основе серии F способна экономить до 35 % газа за счет способности каждого теплогенератора к глубокой бесступенчатой модуляции и более совершенного процесса сжигания топлива горелкой MatriX Plus”.
Эксперт приводит в пример новые Vitodens 200-W B2HF с диапазоном бесступенчатой модуляции 6-100%, которые при необходимости будут работать на минимальных “оборотах”. Новая горелка MatriX Plus с обновленным контроллером Lambda Pro Control Plus автоматически подстраивается под состав газа, изменения атмосферного давления, температуру наружного воздуха и выбирает оптимальный режим горения. Погодозависимый каскадный контроллер в такой системе может управлять тремя отдельными контурами отопления и приготовлением горячей воды.
Отдельно стоит отметить и высокую экологичность системы: Vitodens 200-W поколения F выбрасывают в атмосферу минимальное количество оксида азота - не более 21 мг/кВт*ч, и углекислого газа - не более 12 мг/кВт*ч. Насколько “зеленые” эти показатели, становится понятным при изучении Европейского стандарта EN 483, который относит к высшему классу экологичности все котлы, имеющие эмиссию оксида азота до 70 мг/кВт*ч.
Дело техники
В западных странах автономные источники теплоснабжения вообще и крышные котельные в частности явление более распространенное, чем в России: в США и Канаде ими оборудованы 80 % зданий, в нашей стране собственные котельные проектируются только в 10-15 % новостроек. Тем не менее, специалисты уверены: у крышных котельных в нашей стране большое будущее. Об этом говорит опыт их использования. Тем более производители, отвечая на запросы рынка, стараются предлагать максимально эффективные варианты по стоимости / трудозатратам / эксплуатации. Например, уже упомянутые Vitocrossal 100 поставляются с завода предварительно собранными в блоки с выполненным кабельным подключением для облегчения монтажа и сокращения трудозатрат. Vitodens 200-W монтируются с помощью готовых гидравлических решений. Строгих ограничений к максимальному перепаду температур подачи и обратки в обеих сериях нет. Соответственно при проектировании тепломеханических схем не обязательно закладывать устройства регулирования температуры обратной магистрали - это позволяет снизить инвестиции в строительство котельной за счет упрощения проектирования.
Обслуживание и текущие расходы на крышную котельную также несопоставимы с эксплуатацией центральных сетей. Большую часть времени автономный источник теплоснабжения работает в автономном режиме, а плановая замена запчастей или котлов при правильной эксплуатации требуется не ранее чем через 15-20 лет эксплуатации. Даже если один из теплогенераторов в каскаде, установленном в крышной котельной, выйдет из строя, его функции на время ремонта временно возьмут на себя остальные котлы.
Централизованная российская система теплоснабжения - самая большая в мире: 566 тепловых электростанций, почти 75 тысяч котельных и 168 тысяч километров сетей в двухтрубном исчислении. Эксплуатировать и содержать все эти объекты невероятно дорого, сети изношены, тепловые потери, согласно данным Минэнерго, каждый год растут. Все эти факторы в совокупности с растущими требованиями к энергоэффективности будут подталкивать к поиску альтернатив центральными сетям, самой очевидной и выгодной из которых является крышная котельная.
Уфа. Микрорайон “Яркий”, квартал “Сидней”. Централизованного теплоснабжения здесь нет. Для обеспечения домов теплом используются крышные котельные на базе теплогенераторов Vitocrossal 100. Варианты, в зависимости от размера и потребностей домов в тепле, использованы разные: два сдвоенных котла мощностью по 600 кВт + один мощностью 300 кВт или пять сдвоенных котловых установок мощностью по 636 кВт, и т.д.
“Это далеко не предел, - уточняет Петр Петрушенков, референт Академии Viessmann в России. - В Казани стоят котлы не самого нового поколения. Они, конечно, также эффективны, но с момента установки данных теплогенераторов модельный ряд Vitodens-200 обновился и усовершенствовался. Котельная на основе серии F способна экономить до 35 % газа за счет способности каждого теплогенератора к глубокой бесступенчатой модуляции и более совершенного процесса сжигания топлива горелкой MatriX Plus”.
В западных странах автономные источники теплоснабжения вообще и крышные котельные в частности явление более распространенное, чем в России: в США и Канаде ими оборудованы 80 % зданий, в нашей стране собственные котельные проектируются только в 10-15 % новостроек. Тем не менее, специалисты уверены: у крышных котельных в нашей стране большое будущее. Об этом говорит опыт их использования. Тем более производители, отвечая на запросы рынка, стараются предлагать максимально эффективные варианты по стоимости / трудозатратам / эксплуатации. Например, уже упомянутые Vitocrossal 100 поставляются с завода предварительно собранными в блоки с выполненным кабельным подключением для облегчения монтажа и сокращения трудозатрат. Vitodens 200-W монтируются с помощью готовых гидравлических решений. Строгих ограничений к максимальному перепаду температур подачи и обратки в обеих сериях нет. Соответственно при проектировании тепломеханических схем не обязательно закладывать устройства регулирования температуры обратной магистрали - это позволяет снизить инвестиции в строительство котельной за счет упрощения проектирования.
