Высокие технологии в ЖКХ

Проблемы, которые терзают российский ЖКХ, кажутся неразрешимыми. Износ тепловых сетей и старого фонда жилых зданий растет год от года, увеличивается число всевозможных аварий, протечек и отключений, а программы санации и модернизации не поспевают за стремительно ветшающим коммунальным хозяйством.
Нельзя забывать и про социальную сторону проблемы - с ростом тарифов на коммунальные услуги растет финансовая нагрузка на население. Порядка 40% российских семей четверть своего бюджета тратят на коммунальные платежи, а каждая седьмая семья отдает за «коммуналку» половину всех доходов!
Однако чтобы нормализовать ситуацию не нужно «изобретать велосипед». Достаточно посмотреть на пример стран Евросоюза, где уже несколько десятилетий коммунальное хозяйство является полем активного внедрения всевозможных высоких технологий, помогающих коренным образом сократить энергозатраты.

Ориентиры с Запада
Страны Европы начали свой нелегкий путь по дороге коммунального энергосбережения еще в 1973 году, когда в результате нефтяного кризиса цены на топливо за короткое время выросли в 4 раза. С тех пор многое изменилось в западном образе жизни. В первую очередь, это касается стандартов энергопотребления жилых зданий. Европейские нормы, введенные с 2002 года, запрещают проектирование и строительство домов, с энергопотреблением свыше 60 кВтч/м² в год. Для сравнения, российские дома, построенные в советское время, потребляют до 400-600 кВтч/м² в год.
С 2019 года в Евросоюзе наступает эра passive house («пассивный дом»), когда этот норматив будет снижен до 15 кВт-час/м² в год. Впрочем, и это не предел. Уже появились пилотные проекты «zero energy house» («дома с нулевым энергопотреблением»), которые сами вырабатывают электричество за счет солнечных батарей и ветряков, а отапливаются теплом, вырабатываемым человеком и бытовой техникой.
В основе концепции «пассивных домов» лежит сокращение непродуктивных теплопотерь всеми возможными способами. Прежде всего, это комплексное утепление фасадов, кровель и фундаментов с применением современных решений и современных теплоизоляционных материалов. В частности, широко применяются навесные вентилируемые фасадные системы, которые хорошо известны и в России, но пока используются преимущественно для офисных зданий.
Одним из важных элементов «пассивного дома» считаются энергосберегающие окна. Перед ними стоит задача обеспечить максимальный доступ естественного света, при этом не допуская теплопотери.
«Современные энергоэффективные оконные конструкции позволяют достичь теплотехнической однородности фасада, поскольку их термосопротивление почти такое же, как у кирпичной или бетонной стены метровой толщины, - поясняет Рафик Алекперов, технический директор компании PROPLEX, первого российского разработчика и крупнейшего производителя, оконных ПВХ-систем по австрийским технологиям. – Столь впечатляющие результаты возможны только при применении пятикамерных профильных систем с монтажной шириной не менее 70 мм, с двухкамерными стеклопакетами с использованием низкоэмиссионных стекол».
Энергоэффективные окна получили широкое распространение в России с начала 2000-х годов. Сейчас практически любой капитальный ремонт жилого дома включает установку пластиковых оконных конструкций. И одна только эта мера позволяет сразу сократить теплопотери дома на 20-30%.
В пассивных домах сохраняется даже то тепло, которое, казалось бы, должно было теряться при естественной вентиляции помещений. За это отвечают так называемые рекуператоры.
«По сути это коаксиальные теплообменники, в которых встречные потоки воздуха – уличный и домашний – обмениваются теплом, - поясняет принцип работы Матвей Матершов, генеральный директор Торгового Дома «Гефест». - Если в помещении + 20оС, а за окном -20 оС, то температура входящего воздуха после рекуператора будет примерно 15-16оС».
Справедливости ради надо отметить, что достижение стандартов «пассивного дома» является задачей сложной даже для европейцев. Пока в Германии, Дании и странах Скандинавии насчитывается лишь несколько тысяч таких зданий.
И в нашей стране предприняты попытки реализовать все принципы «пассивного дома». Так, на территории поселка «Западная долина» в 20 км от столицы уже построен один такой экспериментальный дом. Кроме того, начато строительство первого посёлка пассивных домов под Санкт-Петербургом. Как показывают первые результаты, пассивный дом в строительстве оказывается дороже стандартного примерно на 30%, но за счет экономии энергоресурсов окупаемость дополнительных затрат составляет 7-10 лет.

Обогреваемся по-европейски
Важной частью европейского подхода к энергосбережению считается оптимизация теплоснабжения зданий за счет внедрения автоматического управления и удаленного контроля и сбора данных (систем диспетчеризации).
В типичный «джентльменский набор» модернизации системы теплоснабжения входит установка ЦТП с погодозависимым регулированием и высокоэффективными теплообменниками, энергосберегающих насосов, термостатических вентилей на все приборы отопления, а также теплосчетчиков для фиксации расхода тепла и горячей воды. Экономический эффект достигается за счет автоматического регулирования расхода тепла в зависимости от погоды и потребностей жильцов. Кроме того, сами жильцы начинают экономить энергоресурсы, ведь теперь они платят лишь за реально потребленное тепло. Специалисты утверждают, что внедрения такого оборудования даже по простейшим схемам дает экономию тепла, как минимум, 30%.
Примеры реализации таких решений в российских условиях показывают еще более оптимистичные результаты. Например, еще в 2005 году внедрение погодозависимого оборудования Danfoss в 23 домах в микрорайоне №62 г. Набережные Челны снизило потребления тепла в 1.5 раза. Дальнейшая реализация программы привела к тому, что за 5 лет теплопотребление в пересчете на квадратный метр жилой площади уменьшилось более чем на 21% в масштабах всего города!
Системы диспетчеризации коммунальных систем не влияют непосредственно на потребление энергоресурсов. Но они чрезвычайно важны для выстраивания прозрачной схемы расчетов с населением за получаемые коммунальные услуги. Так что в Европе им придают весьма большое значение. Например, компания Helsinki Energy, которая занимается тепло- и электроснабжением финской столицы, уже охватила сетью диспетчеризации многие городские районы. Данные с нескольких тысяч тепло- и электросчетчиков собираются по радиоканалу, и жители имеют возможность в режиме онлайн следить за своими коммунальными платежами.
В нашей стране системы диспетчеризации пока чаще применяются для оптимизации работы городских теплосетей. Подобная система уже опробована в городе Долгопрудном (Московская область). Как рассказывает Алексей Косинов, инженер компании «Теплоперспектива», выполнявшей проектирование и монтаж сети, управление и мониторинг состояния всего оборудования тепловых пунктов, включая приборы учета, тепловую автоматику, насосы отопления и ГВС, осуществляется с центрального диспетчерского пульта. Подобная система внедряется уже и в Лобне, и ею интересуются многие теплосети.

Тепло из-под земли
Но настоящим высокотехнологичным «хитом» текущего десятилетия становятся теплонасосы, так называемые кондиционеры «наоборот». Низкотемпературные источники тепла, например, глубинные воды Балтийского моря уже сейчас обогревают Стокгольм. Условно говоря, суммарное тепло 10 кубометров холодной воды с температурой +8°C, трансформируется в тепло 1 кубометра воды, но уже с температурой 50 °C.
Фактически это неиссякаемый источник тепла, который становится все более популярен во всем мире. В Японии уже эксплуатируется не менее 2 млн. геотермальных установок. В Швеции тепловые насосы обеспечивают 70% тепла, а в Германии даже предусмотрена государственная дотация на их установку.
«В России эта технология пока востребована для отопления коттеджей, но не многоквартирных домов, - рассказывает Вячеслав Афонин, инженер-проектировщик ООО «Терминал Столица», - Конечно, удобнее и дешевле устанавливать тепловые насосы на стадии строительства новых домов. Но и там, где уже имеется плотная застройка, также можно их использовать».
В нашей стране пока есть только единичные примеры внедрения геотермальных систем для отопления многоквартирных домов. Первый опыт проводился в семнадцатиэтажном жилом доме, построенном в 1998-2002 гг. в московском микрорайоне «Никулино-2». Там использовался комбинированный способ подготовки воды для горячего водоснабжения – с помощью тепловых насосов и прямым электрическим нагревом. Вертикальные грунтовые теплообменники были смонтированы в 8 скважинах глубиной от 32 до 35 м, пробуренных по периметру здания. Аналогичная схема применялась при строительстве пяти жилых домов в поселке Первомайское Наро-Фоминского района.

Экономное освещение
Казалось, еще вчера был объявлен бойкот лампочкам накаливания и первые лица государства агитировали за энергосберегающие лампы, а уже сегодня специалисты рекомендуют светодиодные светильники. «Светодиодная лампа, эквивалентная по световому потоку 60-ваттной лампе накаливания, тратит всего 5 ватт, то есть в 12 раз меньше, и прослужит, как минимум двадцать лет», - поясняет Николай Кемеров, менеджер по продажам компании «Экоэл-групп»
Еще одним резервом экономии является внедрение автоматики в системах освещения. Как правило, в подобных решениях используются датчики движения, присутствия, освещенности, а также функция диммирования (регулирования яркости в зависимости от времени суток).
«Зачем всю ночь освещать подъезд, если можно установить систему с датчиками присутствия, которые включат «свет» только тогда, когда по лестнице идет человек, - поясняет Юрий Дудин, руководитель департамента операционной деятельности компании «ЕЭС. Гарант». – Стоимость этого простого решения составляет не более 10 тысяч рублей для одного подъезда 9 этажного дома».
По словам эксперта, в рамках проектов по многоквартирным домам, были успешно внедрены системы освещения с датчиками движения и функцией автоматического выключения в 32 домов в городе Гае (Оренбургская область). Причем срок окупаемости не превысил полгода.

Первые ласточки
Как мы видим, в России уже есть практически все технологии, которые могут до неузнаваемости изменить отечественное ЖКХ. Более того, попытки объединить все эти разработки для получения максимального энергосберегающего эффекта уже вышли за рамки отдельных пилотных проектов.
Так, во Владивостоке строится новый микрорайон «Снеговая падь», рассчитанный на 60 тыс. жителей, где решили использовать энергосберегающие технологии в комплексе. В проекте было предусмотрено оснащение каждого из нескольких десятков многоэтажных домов современным энергосберегающим оборудованием для систем электро-, водо- и теплоснабжения.
Для обеспечения надежного теплоснабжения на ЦТП были установлены 4 высокоэффективных теплообменника Danfoss. Радиаторы отопления в квартирах оборудованы автоматическими терморегуляторами, которые поддерживают заданную температуру. По оценкам экспертов, использование автоматики в системах теплоснабжения нового микрорайона может дать экономию тепловой энергии в 20-30%. Для еще большей экономии один из 9-ти этажных домов микрорайона оборудован солнечными вакуумными коллекторами Sunrain для подготовки горячей воды.
Также во всех домах устанавливают теплосберегающие окна на основе ПВХ-профиля PROPLEX, а подъезды оснащают датчиками движения для экономии потребления электроэнергии.
«Этот масштабный проект - отличный пример для всех российских регионов, - считает Лев Минуллин, директор по развитию компании PROPLEX. – Комплексное применение технологий и конструкций, сокращающих теплопотери и оптимизирующих энергозатраты, поможет снизить коммунальные расходы жильцов этого нового микрорайона».
Аналогичный интересный проект сейчас реализуется в Уфе. В микрорайоне Инорс предполагается строительство целого энергоэффективного квартала из трех 18-и этажных домов, которые будут использовать в качестве источника тепла ближайшее озеро. В каждой квартире – энергосберегающие окна с двухкамерными стеклопакетами, индивидуальные приборы учета тепла, горячей и холодной воды. Дома снабжены замкнутой системой воздухооборота и тепловыми насосами. Первый же год эксплуатации первого из построенных домов показал, что экономия ресурсов составляет 35%.
Так что западные технологии уже доказывают свою эффективность на российской земле. Теперь необходимо лишь активное участие местных властей и достойное финансирование на региональном и федеральном уровнях, чтобы комплексный подход к энергосбережению в коммунальном хозяйстве стал по-настоящему массовым и повсеместным.

Пресс-служба PROPLEX