Регулируемые системы отопления

Многие с недоверием относятся к реформе ЖКХ, предполагая (порой не беспочвенно), что ТСЖ и управляющие компании не слишком рационально расходуют деньги. Если необходимость ремонта кровли или фасада обычно не вызывает вопросов, то предложение «домоправителей» заменить гидро-элеватор на автоматизированный узел управления, установить новые насосы с частотным регулированием, да еще оборудовать все батареи терморегуляторами и счетчиками-распределителями может показаться слишком смелым.

Правда, теперь есть возможность получать федеральные средства на капитальный ре-монт жилых зданий, однако граждан тоже нередко призывают поучаствовать в проектах своим рублем. Многие эксперты, однако, считают, что вектор движения в сторону модернизации системы отопления — правильный. Раньше и счетчики горячей воды были в диковинку, а когда стоимость воды существенно возросла, установившие водосчетчики граждане не пожалели о затратах. Отопление же обходится дороже горячей воды.

В некоторых северных регионах жильцам типовых квартир приходится платить шесть — семь тысяч в месяц только за горячие батареи, поскольку дорого стоит мазут. Учитывая небольшие доходы населения, велик соблазн законсервировать на зимние месяцы одну - две комнаты, когда жилплощадь превышает необходимые потребности семьи. Аналогично мыслят граждане, покидающие свое жилье на длительный срок. Не менее рационально установить регулируемый режим отопления: ночью делать батареи похолодней, а вечером, когда все дома — погорячее. Но в этом нет коммерческой заинтересованности, пока не существует поквартирного учета расхода тепла.

Однако подобный опыт широко распространен в европейских странах. Для внедрения поквартирного учета тепла не обязательно менять всю систему отопления, то есть заменять однотрубную или двухтрубную вертикальную систему на горизонтальную систему отопления. Последняя, конечно, эффективней, поскольку счетчики стоят на входе горизонтальной трубы в квартиру и на выходе из нее. Однако в Германии и других европейских странах широко используют счетчики-распределители, установленные на каждой батарее. Показания счетчиков в конечном итоге пересчитывают в евро. Причем все отопительные приборы, укомплектованные счетчиками–распределителями, подсоединены к традиционной (для нас) вертикальной отопительной системе. Таким образом, возможно внедрения поквартирного учета тепла без капитальной реконструкции системы. Однако нужно обновить оборудование.

Радиаторный терморегулятор

Терморегулятор — это элемент системы, посредством которого можно убавить или добавить «тепловой напор». Эксперты считают, что теоретически роль «регулировщика» может выполнять шаровой кран, однако последний не способен работать в автоматическом режиме, в зависимости от изменения температуры в комнате (только вручную). Терморегулятор состоит из клапана и термостатической головки. Клапан врезают в трубу, по которой теплоноситель поступает в приборы отопления. При покупке прибора эксперты рекомендуют обратить внимание на его назначение: для однотрубных и двухтрубных систем отопления применяют различные клапаны.

Термостатическая головка (она установлена на клапане) реагирует на изменение температуры в помещении. Бывают различные модели, в частности, оснащенные газонаполнительным датчиком. Он изменяет размер (в зависимости от перепада температуры), и перемещает шток клапана, открывая или закрывая затвор. Таким образом, при изменении температуры в помещении ограничивается или наоборот увеличивается поступление теплоносителя в батареи. Специалисты подчеркивают, что современным терморегуляторам нужно менее 10 минут, чтобы «почувствовать» изменение температуры и дать соответствующую команду.

Боле того, продвинутые модели оснащены встроенным таймером, который «принимает заказы» на определенный температурный режим в разное время суток. Специалисты считают, что в целях экономии в ночное время целесообразно программировать температуру 17 — 18 градусов, вечером, когда все дома — 22-24 градуса, а днем, когда семья отсутствует — достаточно 14-15 градусов, чтобы обеспечить комфорт домашним животным и растениям. По оценкам экспертов, терморегуляторы, оснащенные таймером, все чаще используют в Москве при проведении капитальных ремонтов.

Старая и новая системы

«Хорошая штука, и недорогая», - говорят жильцы о терморегуляторе, когда им предлагают оборудовать регулируемую систему теплоснабжения. Однако динамичная система также нуждается в других, более дорогостоящих агрегатах. Дело в том, что однотрубная система отопления, работающая по элеваторной схеме (то есть имеющая обычные, годами опробованные технические устройства) — статична. Ее настраивают на оптимальный режим. В гидроэлеватор поступает сильно разогретая вода из магистрального трубопровода. Туда же приходит «обратка». Горячая вода перемешивается с уже несколько остывшей, и снова поступает во внутридомовую отопительную систему. Такая схема присоединения внутридомовой системы к тепловой сети, при которой теплоноситель из магистрального трубопровода напрямую поступает во внутридомовую систему теплоснабжения, называется зависимой схемой теплопотребления.

Что произойдет с зависимой системой, если жильцы начнут открывать и закалывать терморегуляторы? Эксперты считают, что это может привести к нежелательным последствиям. Возможна ситуация, когда большинство жильцов ограничат поступление теплоносителя в батареи (для того и экономия!). Теплоноситель не отдаст помещениям через радиаторы свое тепло, а температура «обратки» превысит допустимые значения. Зависимая система не имеет механизма, ограничивающего приток горячей воды из магистрального трубопровода на случай, когда в гидроэлеватор поступает слишком горячий поток «обратки». В результате будет нарушен тепловой график, который согласовывают с поставщиком тепла (что чревато штрафами), а также гидростатическая стабильность системы.

Специалисты считают, что в аналогичной ситуации двухтрубная система поведет себя еще хуже. Если терморегуляторами перекрыть половину батарей, то элеватор вообще не сможет работать из-за недопустимого перепада давления. В результате отопительные приборы, которые окажутся не прикрытыми, получат неразбавленный теплоноситель, температура которого может достигать более 100 градусов. Такую нагрузку не все приборы способны выдержать. «Горячий потоп» в отдельно взятом доме принесет управляющей компании существенные убытки.

Автоматизированный тепловой пункт

Совершенно иначе обустроены тепловые пункты, которые, как правило, располагают в подвалах или на технических этажах многоэтажных зданий. Главное отличие данного комплекта оборудования состоит в том, что оно работает по независимой схеме теплопотребления. Внешний магистральный трубопровод связан с внутренней системой теплоснабжения через теплообменник, который устанавливают в тепловом пункте. В нем перемешивается горячая вода из магистрального трубопровода с «обраткой», после чего теплоноситель поступает в систему. Кроме того, энергосберегающая система отопления оснащена контроллерами и другими автоматическими устройствами, которые следят за температурой в подведомственных помещениях. В жилых домах, как правило, автоматику устанавливают на лестничных площадках, в холлах (если такие имеются) и других общественных помещениях. Когда температура достигает заданной отметки, автоматика перекрывает поток горячего теплоносителя на входе в здание. И наоборот, когда температура в помещении падает, поступление тепла из магистрали увеличивается.

Кроме того, объем поступления в дом теплоносителя зависит от реального потребления тепла. В такой системе предусмотрены терморегуляторы, которые контролируют температуру в каждой квартире. Что происходит, когда большинство жильцов вручную (что тоже возможно) прикручивают клапаны батарей? Поток «обратки» значительно меньше остывает, поскольку теплоноситель не раздает радиаторам тепло. Соответственно, в теплообменник из обратного потока поступит более горячая вода. А значит, из магистрального трубопровода нужно взять меньше «нового» теплоносителя. В этом и состоит независимость системы. Для достижения кондиционной температуры теплообменник «принимает» столько воды, сколько нужно, а не «сколько дают». Как известно, на вводе трубопровода в здание должен стоять теплосчетчик, замеряющий «количество тепла», поступившего из магистрального трубопровода. В соответствии с суммарными показаниями счетчика жильцы платят за тепло. Расчет происходит либо пропорционально занимаемой жильцами площадью квартиры, либо в соответствии с показаниями радиаторных счетчиков-распределителей (порядок поквартирного учета расходования тепла описан ниже).

Если количество теплоносителя, поступающего в дом из магистрали, уменьшается, то это ведет к уменьшению платы за тепло. Эксперты считают, что в домах, оборудованных автоматизированными тепловыми пунктами и индивидуальными приборами учета, объем потребления тепла сокращается на одну треть. У потребителей «включается» другая психология. Они настраивают таймеры на гибкий экономичный режим, прикручивают терморегуляторы в «лишних» комнатах — в которых на данный момент никто не живет. Существенную экономию по оплате тепла имеют люди, уезжающие в длительные командировки или на зимние дачи в выходные дни. Способности к экономии отлично проявляются у населения, когда есть экономический стимул. Повсеместно распространенные ныне водосчетчики показали, что способности к бережливому расходованию ресурсов у наших граждан есть.

Автоматизированный узел управления

В тоже время, по оценкам экспертов, широкое распространение имеют автоматизированные узлы управления. Например, в московскую программу капремонтов жилого фонда включены затраты именно на такие агрегаты для каждого дома серийной постройки (элитные здания и без того укомплектованы энергоэффективным оборудованием). Специалисты считают, что при составлении программы капремонтов выбор предопределил ряд факторов. Автоматизированные узлы управления проще унифицировать, чем тепловые пункты. Для того чтобы разместить в здании тепловой пункт, необходим определенный метраж технических площадей. А в «хрущевках» иногда техническое подполье имеет высоту немногим более метра. В таком подвале пройти сложно, не то что устанавливать оборудование. Кроме того, автоматизированные узлы управления, имеющие достаточно «скромную» комплектацию, стоят меше, чем тепловые пункты. А этот фактор обычно решающий, когда речь идет о бюджетных средствах.

Однако конструкция автоматизированного узла управления отличается от устройства теплового пункта. В автоматизированном узле нет теплообменника, в нем осуществляется насосный подмес горячего теплоносителя из теплоцентрали. При этом система является независимой, поскольку предусматривает возможность ограничения поступления горячей воды из магистрального теплопровода. Приборы, которыми оснащают узел управления, позволяют учитывать наружную температуру и поддерживать в автоматическом режиме температурный график — с учетом тепловой инерции стен здания. Также автоматика предупреждает резкие перепады давления в системе. Некоторые автоматизированные узлы управления оснащены функцией очистки теплоносителя от грубой и мелкой фракции, а также возможностью дистанционного контроля температуры теплоносителя, давления в сети и других параметров.

Специалисты подчеркивают, что системы климат-контроля (к которым можно отнести и автоматизированные узлы управления), могут быть очень масштабными и относительно простыми, с разумной ценой. «Глобальная» система климат-контроля подразумевает не только регулируемое отопление, но и кондиционирование зданий, а также контроль за уровнем влажности и вентиляцией помещения. На практике такие масштабы встречаются в элитных жилых домах, а также в хорошо оснащенных офисных центрах и других общественных зданиях. Но даже «самый скромный» автоматизированный узел управления, по оценкам экспертов, сэкономит на отоплении среднего типового жилого здания несколько сотен тысяч рублей в год. Еще большего экономического эффекта можно добиться при внедрении энергосберегающей отопительной системы в административном здании, где есть возможность экономить тепло в нерабочее время — ночью, вечером, рано утром и в выходные дни. Например, климат-систему эконом-класса можно обустроить следующим образом.

Датчик температуры наружного воздуха устанавливают на фасадной стене здания, к нему подсоединяют электронный погодный регулятор температуры системы отопления. Автоматизированный узел управления и циркуляционный насос компактно располагают в подвале. Горячая вода циркулирует по батареям и трубопроводу офисного здания. Система, «под управлением» погодного регулятора, организовывает подачу в здание горячего теплоносителя из магистрального трубопровода. В здании настраивают приборы на почасовой режим отопления. Если на улице нет сильного мороза, то автоматика может сосем отключить ночью систему. Однако отрицательных температур в здании не допускают. Отопление включается, как только температура опускается ниже семи градусов.

Очень удобно, что давление в сети, скорость движения теплоносителя и другие параметры задаются автоматически — по команде погодного регулятора, в соответствии с заданной программой. При этом в рабочих кабинетах в течение всего рабочего дня сохраняется комфортная температура. Эксперты оценили экономический эффект и срок окупаемости такой системы в небольшом офисном здании. (За сравнительную базу взят отопительный сезон, когда в здании стоял гидроэлеватор). В итоге специалисты подсчитали, что затраты на новое оборудование покрыла экономия, достигнутая в течение года.

Радиаторный счетчик-распределитель

Счетчик-распределитель крепят на поверхности радиатора в «самой главной» точке. Производители приборов учета определили «наиболее информативное» место в каждой модели радиаторов, к нему и крепят счетчик-распределитель, который замеряет температуру. По «тепловому потоку», исходящему из данной точки, зная технические параметры (площадь поверхности, количество секций, мощность прибора) несложно определить теплоотдачу всего радиатора. Но такая задача не стоит. Цель расчетов состоит в том, чтобы узнать — какой суммарный тепловой поток ушел через все отопительные приборы, расположенные в данной квартире. А потому учет тепла ведут не в гигакаллориях, а в условных единицах. Когда обобщают данные, снимают показания общедомового теплосчетчика за определенный период. Объем потребленного тепла делят пропорционально условным единицам, которые «числятся» за каждой батареей. А затем вычисляют сколько тепла получила каждая квартира.

Как правило, подсчет тепла, потребленного каждым пользователем, производят с помощью компьютерных программ. Для этого управляющая компания собирает сведения о моделях радиаторов, расположенных в каждой квартире. Технические характеристики всех приборов учета заносят в программу. Таким образом, известна мощность каждого радиатора, установленного в здании, и их суммарная мощность. Благодаря показаниям счетчиков распределителей, установленных на каждой батарее, появляется возможность контролировать изменение температуры отопительных приборов во времени. Обработав полученные данные, программа выдает суммарную долю тепла, которую получил каждый прибор и каждая квартира за месяц. Пропорционально этим долям, общие затраты на тепло делят между всеми квартиросъемщиками (к ним плюсуют поделенные на всех затраты на отопление подъездов).

Общий расход тепла, как сказано выше, показывает общедомовой теплосчетчик. Показания счетчиков-распределителей собирают ежемесячно и заносят в компьютерную программу. Способ передачи данных может быть различным. Например, некоторые системы передают сведения по радиоканалу. Сначала данные поступают на подъездный концетратор, затем на общедомовой, а далее, по локальной сети или через интернет, в компьютеризированный вычислительный центр. Но иногда технический прогресс ограничивается автоматизированным тепловым пунктом, терморегуляторами и счетчиками-распределителями (что тоже неплохо). В этом случае показания счетчиков жильцы снимают вручную, и сами передают в вычислительный центр.

Потери в сетях

Для того чтобы оценить преимущества системы, предусматривающий учет потребляемого тепла, эксперты советуют прогуляться по окраинам российских городов, где нередко можно встретить магистральные теплопроводы, расположенные на поверхности. Непогода, вандалы и другие причины существенно разрушают теплоизоляцию труб. А обслуживающие организации не могут или не спешат ее восстанавливать. Безрадостная картина более характерна для отдаленных районов нашей страны, но увидеть прорехи в изоляции системы теплоснабжения можно и поблизости от МКАД. Эксперты считают, что фактические потери тепла в сетях составляют порядка 20-ти процентов, тогда как действующий норматив допускает потери не более 5-6 процентов.

Уже наработана статистика, которая показывает, что при установке счетчиков и терморегуляторов затраты на тепло уменьшают примерно на треть. Потребитель не платит за лишнее тепло, хотя нельзя сказать, что потери в сетях совершенно не сказываются на стоимости одной гигакаллории.

В теории должно быль так: из котельной по магистральному трубопроводу вышло энное количество тепла (фиксирует теплосчетчик). Сто домов (допустим) тепло получили. Половина из них оборудованы теплосчетчиками, а вторая половина — нет. Получается, что тепло, отмеренное счетчиками, вычтут из общего объема «отправленного» теплоносителя. Остальное, включая потери в сетях, разделят между домами, получающими тепло по нормативу. Однако когда все 100 домов будут оборудованы счетчиками, потери в сетях «повиснут» на поставщиках. Есть опасения, что производители тепла попытаются заложить их в стоимость гигакаллории в качестве производственных издержек. Но оптимисты полагают, что этому можно воспрепятствовать, если организовать контроль за бухгалтерией поставщиков услуг.

Однако это станет возможным, когда все системы будут регулируемыми и подучетными. Наступит ясность, сколько мы переплачиваем за тепло и каков истинный масштаб потерь в сетях. Специалисты считают, что именно прозрачность расчетов и невозможность «развешивать» чрезмерные затраты на потребителей заставит теплоэнергетиков привести в порядок магистральные трубопроводы.