Тепло, вода и стальные трубы

С наступлением первых заморозков в новостях с завидной регулярностью начинают появляться сообщения об авариях на теплосетях — то тут, то там из-под земли вырываются горячие фонтаны. Всё это приводит к тому, что жители вынуждены запасаться терпением, ожидая поступления долгожданного тепла в свои дома. Эта ситуация уже стала привычной, причем год от года положение дел в отрасли теплоснабжения почти не меняется.

Как правило, отопительный сезон начинается в России в конце сентября, естественно, с поправкой на географическое положение каждого региона. Например, в Москве он в среднем продолжается в течение 204 суток, с 29 сентября по 21 апреля (по данным за 1952-2010 гг.), а в Екатеринбурге — 220 суток, с 19 сентября по 26 апреля (по данным за 1960-2010 гг.). В целом же тепло подается в дома, если среднесуточная температура на улице в течение пяти дней подряд не превышает +8°C.

Так должно быть. Но ЖКХ страны встречает каждую осень с традиционным вопросом о готовности теплосетей к началу отопительного сезона, а сообщения новостных лент об угрозе срыва планового пуска тепла в дома в том или ином российском регионе подливают масла в огонь. Ежегодные проблемы обусловлены состоянием теплосетей, их изношенностью и аварийностью.

 

Третья беда России

Известное изречение, приписываемое то Гоголю, то Некрасову или Салтыкову-Щедрину, говорит о двух наиболее известных российских бедах. Однако в наше время появилась и третья: катастрофический износ российских теплосетей, которые создавались еще в период массового жилищного строительства 1960-1980 гг., да с тех пор ни разу толком не реконструировались. Справедливости ради стоит заметить, что это касается практически всей отечественной коммунальной инфраструктуры, износ которой по состоянию на 2011-й превышал 60%. При этом примерно четверть основных фондов ЖКХ исчерпала свой эксплуатационный ресурс полностью. Физический же износ собственно тепловых сетей составлял на тот момент 62,8%.

Еще один показатель, характеризующий общее состояние теплосетей, — количество аварий на них, которое за последние десять лет увеличилось более чем в шесть раз. Согласно сводным данным по объектам теплоснабжения 89 регионов Российской Федерации, суммарная протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении составляет более 183 тыс. км, 28,5% из которых требуют срочной замены (т.е. необходимо переложить почти 105 тыс. км магистральных труб). Наиболее тревожная ситуация сложилась в Северо-Кавказском федеральном округе, где замене подлежит 36,9%, а также в Дальневосточном (33,2%), в Уральском (32,7%) и Северо-Западном (31,7%).

При этом за время экономического кризиса 2008-2010 гг. объем ремонтных работ на теплосетях сократился почти на треть. Если в 2007 г. было заменено и отремонтировано почти 7 тыс. км теплосетей, то в 2009 г. — менее 5 тыс. км. Цифра просто смешная, учитывая общую протяженность нуждающихся в замене трубопроводов. А в 2010 г. объемы ремонтных работ снизились еще на 24-28%. Причем не нужно забывать, что с каждым годом, в силу естественного износа, протяженность аварийных трубопроводов растет. По мнению некоторых специалистов, теплосети в России выходят из строя едва ли не быстрее, чем ремонтируются.

«Помимо длительной безремонтной эксплуатации российских теплосетей, их значительный износ имеет еще одну очевидную причину, которая заключается в неэффективной, устаревшей с инженерной точки зрения технологии распределения тепла «кустами» через центральные тепловые пункты (ЦТП)», — считает Антон Белов, заместитель директора теплового отдела компании «Данфосс», крупнейшего мирового производителя энергоэффективного оборудования для систем отопления. По мнению специалиста, именно распределительные сети относительно небольшого диаметра, по которым тепло подается на объекты, и оказываются самым слабым звеном в системе теплоснабжения.

Вот перечень основных недостатков «кустовой» схемы:

1. Автоматика ЦТП отслеживает температурный график, как «среднюю температуру по больнице». Это может стать причиной значительных перетопов, когда часть зданий, подключенных к ЦТП, прошла модернизацию, а часть нет. Также подобный эффект наблюдается, если к ЦТП подключены здания с разными температурными графиками, например, школа или детский сад и жилой дом;

2. При централизованном регулировании наблюдается значительный перерасход энергии для отопления и горячего водоснабжения жилых и административных зданий — от 19 до 32% (в среднем по стране примерно 25-27%);

 

3. Применение технологической схемы открытого водоразбора без теплообменников в зданиях приводит к значительному сокращению общего срока службы и уменьшению межремонтного периода трубопроводов тепловых сетей и оборудования котельных или ТЭЦ (срок службы трубопроводов сокращается до 10-12 лет вместо 25-30 лет);

 

4. Возникают проблемы с организацией учета потребления тепла собственниками зданий и организацией правильной оплаты потребления;

 

5. Возникают проблемы с определением потерь тепла при транспортировке;

 

6. Дестабилизируется режим работы тепловых сетей в переходные периоды.

 

С учётом износа коммунальной инфраструктуры и необходимостью проведения ремонтных работ логичным и обоснованным является внедрение в ходе реконструкции тепловых сетей новых технологий, которые позволят устранить недостатки схемы отопления с использованием ЦТП. Однако модернизация «инженерки» — мероприятие затратное, при этом проводить ее постепенно, фрагментарно не получится. В отличие от «косметических работ», здесь нужны одномоментные вложения достаточно внушительных сумм, которые необходимо еще собрать.

Да будет свет в конце тоннеля

Интересно, что история современного российского теплоснабжения начиналась именно с попыток внедрения технологии распределения тепла через установленные в зданиях индивидуальные тепловые пункты (ИТП). И только в 1950-х годах, с началом массового жилищного строительства в СССР, начали появляться ЦТП, как тепловые и водопроводные пункты, обслуживающие группу зданий. Причина такого решения проста: нужно было максимально сократить расходы на создание коммунальной инфраструктуры. Но практика свидетельствует, что подобный подход, что называется, «вышел боком» всей коммунальной отрасли. Ревизия состояния отечественного теплоснабжения, проведенная более 30 лет назад, показала, что схема с ИТП гораздо эффективней схемы с ЦТП, причем не только с точки зрения экономии тепловой энергии, но также по капиталовложениям и эксплуатационным затратам. Однако отсутствие в те годы в СССР необходимого для масштабной реконструкции оборудования (компактных теплообменников, малошумных циркуляционных насосов, приборов тепловой автоматики и приборов учета тепла), а также (и во многом) монополизм некоторых служб в части принятия решений стали непреодолимым препятствием на пути модернизации. За исключением разве что нескольких демонстрационных объектов. И результат мы воочию наблюдаем сейчас.

Тем более странной представляется позиция некоторых специалистов коммунальной отрасли, которые и сегодня утверждают, будто «кустовая» система эффективна и рентабельна. Если не преодолеть эту инерцию сейчас, то результатом может стать полномасштабная катастрофа российского теплоснабжения.

Если же подойти к вопросу здраво, то в настоящее время актуальным представляется массовый переход от ЦТП к ИТП, расположенным в отапливаемых зданиях. Это решение, помимо повышения эффективности распределения тепла, позволяет:

1. Полностью отказаться от распределительных сетей горячего водоснабжения, поскольку вода для внутридомовых систем ГВС будет приготавливаться в теплообменниках ИТП. Таким образом, можно одномоментно перейти от четырехтрубной схемы подключения объектов теплоснабжения к двухтрубной, т.е. вдвое (!) сократить протяженность распределительных сетей. Соответственно, вдвое уменьшатся и расходы на их прокладку и эксплуатацию;

2. Кардинально снизить потери тепла при транспортировке, основная часть которых приходится как раз на долю распределительных сетей;

 

3. Снизить расход электроэнергии за счет отключения насосов на подаче бытовой горячей воды и снижения мощности, необходимой для обеспечения циркуляции теплоносителя. Последнее обусловлено тем, что прокачку внутридомовых систем будут осуществлять насосы ИТП.

 

«Всё перечисленное справедливо как для нового строительства, так и для существующего жилого фонда, на долю сетей теплоснабжения которого как раз и приходится основная часть аварийных магистралей. Вместо реконструкции ЦТП целесообразным сегодня является полный отказ от них и переход на ИТП. Вкупе с теплоизоляцией зданий, установкой радиаторных терморегуляторов и переводом потребителей на приборный (в том числе поквартирный) учет тепла, такое решение позволяет добиться 30-50% сокращения объемов теплопотребления», — добавляет Антон Белов («Данфосс»).

Практика использования ИТП для реализации концепции регулируемого потребления тепла широко применяется в странах Скандинавии, которые близки к России по своим климатическим условиям. Показательно также, что в скандинавских странах активно используют именно централизованное теплоснабжение, причем, в том числе, и в секторе индивидуального жилья. Да и в России подобная практика применяется сегодня всё шире.

Обобщая практические результаты, можно констатировать, что оснащение систем теплоснабжения ИТП решает целый ряд проблем, важных как для отрасли в целом, так и для конкретных ее предприятий, а также конечных потребителей тепла, в том числе:

1. Способствует снижению расхода топливных ресурсов для нужд теплоснабжения, что, в свою очередь, позволяет подключать к уже существующим ТЭЦ и котельным больше новых домов. Кроме того, значительно сокращается выброс парниковых газов и вредных веществ в атмосферу, что ведет к улучшению экологической обстановки в городах;

2. Позволяет создать в зданиях комфортные условия для людей;

 

3. Позволяет оптимизировать режим работы тепловых сетей, что ведёт к повышению надежности их функционирования;

 

4. Позволяет перейти от четырехтрубных к двухтрубным внутриквартальным системам доставки тепла, что ведет к дополнительному сокращению теплопотерь и вдвое снижает эксплуатационные расходы теплоснабжающих организаций на их обслуживание;

 

5. Позволяет резко уменьшить объемы водоподготовки в котельных и на ТЭЦ с сокращением расхода химреагентов, а также энергии на деаэрацию воды (за счёт внедрения АИТП с теплообменниками для ГВС);

 

6. Сокращает потребление электроэнергии сетевыми насосами и увеличивает их эксплуатационный ресурс.

 

Таким образом, переход на регулируемое потребление, реализованное по схеме с ИТП, оздоровит общую ситуацию в отрасли и позволит высвободить средства, столь необходимые сегодня для полномасштабной реконструкции российских теплосетей. Наконец, прогрессивная технология теплоснабжения избавит коммунальщиков от ежегодных проблем, связанных с началом отопительного сезона, и, возможно, помирит их с потребителями, у которых на сегодняшний день нет пока никаких причин быть довольными работой отечественных предприятий сферы ЖКХ.

Источник — Тепло, вода и стальные трубы