В федеральный закон «О теплоснабжении» внесли несколько значимых поправок. Закрытая и открытая система теплоснабжения: особенности, недостатки и преимущества

В статье представлены результаты анализа основных направлений повышения эффективности систем теплоснабжения при переходе на закрытую схему. Для оценки экономических показателей авторами были выявлены основные направления возможного снижения затрат при переходе на закрытую схему - уменьшение затрат на химводоочистку (ХВО) и подпитку тепловой сети на ТЭЦ. В тоже время потребуются дополнительные средства для оборудования тепловых пунктов подогревателями горячей воды и системами ХВО.

В предлагаемом материале авторами была выполнена оценка затрат на примере жилого района с тепловой нагрузкой около 70 МВт. Установлено, что перевод систем теплоснабжения на закрытую схему — дорогостоящее мероприятие, требующее значительных капиталовложений, а экономический эффект не покрывает затрат на переоборудование тепловых пунктов объектов теплоснабжения.

Согласно Федеральному закону от 7 декабря 2011 года №417-ФЗ, подключение объектов капитального строительства к централизованным открытым системам теплоснабжения с отбором теплоносителя на нужды горячего водо снабжения не допускается. С 1 января 2022 года не допускается использование централизованных открытых систем теплоснабжения. В качестве обоснования закона указываются экономические показатели и гигиенические требования к качеству горячей воды систем горячего водоснабжения. Однако наблюдается некоторое недопонимание проблемы и отсутствие аргументированных данных, подтверждающих эффективность принятого стратегического плана. В связи с этим, для обоснования основных проектных решений требуются многовариантные расчёты, о необходимости которых указывается, например, в работе .

Город Екатеринбург вошёл в число городов, где уже приступили к разработке схем закрытого теплоснабжения, когда горячая вода готовится посредством нагревания холодной воды в центральных (ЦТП) или индивидуальных (ИТП) тепловых пунктах.

В инженерной практике принято оценивать основные решения по экономическим условиям: оптимальному варианту должны соответствовать минимальные затраты финансовых средств. Методика экономических расчётов систем теплоснабжения и основные направления оптимизации изложены в работе .

В СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» указано, что система теплоснабжения (открытая, закрытая, в том числе с отдельными сетями горячего водоснабжения, смешанная) выбирается на основе представляемого проектной организацией технико-экономического сравнения различных систем с учётом местных экологических, экономических условий и последствий от принятия того или иного решения.

Однако в Своде Правил (СП) 124.13330.2012 представлена более неопределённая формулировка: «Пункт 6.6. Система теплоснабжения (открытая, закрытая) выбирается на основании утверждённой в установленном порядке схемы теплоснабжения».

Для оценки экономических показателей авторами были выявлены основные направления возможного снижения затрат при переходе на закрытую схему: уменьшение затрат электроэнергии на подпитку тепловой сети на теплоэлектроцентрали и уменьшение затрат на химводоочистку (ХВО) на ТЭЦ.

В тоже время потребуются дополнительные средства для переоборудования тепловых пунктов: установка подогревателей горячей воды и оборудование тепловых пунктов системами ХВО.

Кроме того, потребовалось оценить возможное изменение расхода теплоносителя в тепловой сети при переходе на закрытую схему, диаметра труб и потерь теплоты при транспортировании теплоносителя.

Оценка затрат при переходе на закрытую схему теплоснабжения была выполнена на примере жилого района с тепловой нагрузкой около 70 МВт, в том числе на отопление и вентиляцию — около 60 МВт, на горячее водоснабжение (средняя) — около 10 МВт.

Расходы теплоносителя были рассчитаны по СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети», так как в последующих изданиях необходимые формулы не приводятся.

Несмотря на различие формул для определения расходов теплоносителя на горячее водоснабжение в открытой и закрытой системах, значения суммарного расчётного расхода отличаются не более, чем на 9 %. Следовательно, диаметр труб, толщина тепловой изоляции и размеры сопутствующего механического оборудования и строительных конструкций будут одинаковыми в открытой и закрытой системах.

Сопоставим производительность подпиточных насосов на ТЭЦ. Рекомендации по расчёту максимального часового расхода подпиточной воды приводятся в СП 124.13330.2012 «Тепловые сети».

Для закрытой схемы расход принимается на компенсацию потерь сетевой воды в размере 0,0025 объёма воды в системе с учётом расхода на заполнение системы. Объём воды приближённо равен 65 м 3 на 1 МВт расчётного теплового потока, расход воды на заполнение при диаметре магистрального участка 400 мм составляет 65 кг/ч.

При величине расчётного теплового потока 70 МВт производительность подпиточных насосов на ТЭЦ составит для закрытой схемы:

G закр = 70 × 65 × 0,0025 + 65 = 76,4 м 3 /ч.

Для открытых схем производительность подпиточных насосов на ТЭЦ принимается равной сумме расхода воды на компенсацию потерь сетевой воды в размере 0,0025 объёма воды в системе и максимального расхода воды на горячее водоснабжение. Объём воды в открытой системе 70 м 3 на 1 МВт расчётного теплового потока. Получим:

G откр = 70 × 70 × 0,0025 + 1,2 × 40 × 3,6 = 185 м 3 /ч.

Таким образом, производительность подпиточных насосов на ТЭЦ при переходе на закрытую схему может уменьшиться почти в 2,5 раза, что повлияет на затраты на химводоочистку и расход электроэнергии на перекачку воды.

Химическая водоочистка является важнейшим этапом подготовки воды и обеспечивает надёжность работы системы теплоснабжения в целом . Стоимость химводоочистки составляет 15 руб. на 1 м 3 деаэрированной воды и зависит от объёмов подпитки.

Соответственно, при закрытой схеме для условий примера получим значение годовых затрат на ХВО:

З = 76,4 × 365 × 24 × 15 = 10 млн руб/год; при открытой схеме затраты на ХВО составят величину:

З = 185 × 365 × 24 × 15 = 24 млн руб/год.

Соответственно, возрастают расход электроэнергии и затраты на её оплату. Для закрытой схемы годовой расход электроэнергии узла подпитки ТЭЦ составит 43 тыс. кВт·ч, для открытой — 184 кВт·ч.

При стоимости электроэнергии 4 руб. за 1 кВт·ч получим величину затрат на электроэнергию узла подпитки ТЭЦ 148 тыс. руб/год и 736 тыс. руб/год для открытой и закрытой схем соответственно. Результаты сравнения затрат узла подпитки на ТЭЦ приведены в табл. 1.

Таким образом, переход на закрытую схему может дать экономический эффект для источника теплоснабжения порядка 14,6 млн руб/год.

Однако потребуется оборудование тепловых пунктов теплообменниками и установками ХВО. Авторами была выполнена оценка затрат на переоборудование индивидуального теплового пункта (ИТП) на примере жилого дома с тепловой нагрузкой на отопление 290 кВт и максимальной на горячее водоснабжение 132 кВт. Использовались рекомендации, приведённые в работах .

Полученные результаты позволяют оценить энергоэффективность тепловой сети в соответствии с требованиями СП 124.13330.2012 Было показано, что расход теплоты и теплоносителя, а также диаметр труб при закрытых и отрытых схемах практически одинаковые. Основное различие — в объёмах подпитки и расходах электроэнергии. Однако при закрытых схемах увеличивается нагрузка на системы ХВС. Неслучайно было указано, что выбор открытой или закрытой схемы определяется наличием и мощностью источников водоснабжения в районе ТЭЦ и в городе

Согласно локальной смете, включающей установку подогревателей для горячего водоснабжения, термометров, манометров, водомерных узлов, грязевиков, предохранительных клапанов, регуляторов, а также монтажных и наладочных работ, затраты составили около 645 тыс. руб. В то же время затраты на аналогичный ИТП для открытой схемы не превышают 213 тыс. руб.

С учётом эксплуатационных расходов приведённые затраты на ИТП указанной мощности составят для закрытой схемы 882 тыс. руб/год.

В табл. 2 приведены результаты сравнения экономических показателей открытой и закрытой схем теплоснабжения для ИТП. Итоговые данные показывают, что при переводе на закрытую схему дополнительные затраты могут составить около 900 тыс. руб. на один ИТП жилого дома с суммарной тепловой нагрузкой 420 кВт. Учитывая количество объектов, капитальные затраты на переоборудование ИТП могут составить для жилого квартала не менее 6 млн руб.

Кроме того, при закрытой схеме возрастают эксплуатационные расходы до 250 тыс. руб/год на один ИТП, а для квартала — до 2,5 млн руб/год.

Полученные результаты позволяют оценить энергоэффективность тепловой сети в соответствии с требованиями Свода Правил СП 124.13330.2012. Энергоэффективность характеризуется отношением тепловой энергии, полученной потребителями, к тепловой энергии, выданной от источника.

Сравним основные показатели открытой и закрытой схем (табл. 3). Было показано, что расход теплоты и теплоносителя, а также диаметр труб при закрытых и отрытых схемах практически одинаковые. Основное различие — в объёмах подпитки и расходах электроэнергии. Однако при закрытых схемах увеличивается нагрузка на системы холодного водоснабжения. Неслучайно специалисты указывали, что выбор открытой или закрытой схемы определяется наличием и мощностью источников водоснабжения в районе ТЭЦ и в городе .

Выполненный в данной статье анализ подтверждает необходимость детальных расчётов и технико-экономического обоснования с учётом региональных условий и планов развития муниципальных образований.

1. Орлов М.Е., Шарапов В.И. Повышение эффективности городских систем теплоснабжения за счёт совершенствования их структуры // Сб. докл. V Межд. науч.-техн. конф. «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». - М.: МГСУ, 2013.
2. Ионин А.А. Теплоснабжение / А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов, В.Н. Братенков и др. - М.: Стройиз- дат,1982. Репринт. М.: Эколит, 2011.
3. Магадеев В.Ш. Источники и системы теплоснабжения. - М.: ИД «Энергия», 2013.
4. Самарин О.Д. Теплофизические и технико-экономические основы теплотехнической безопасности и энергосбережения в здании. - М.: МГСУ, 2007.
5. Дмитриев А.Н., Ковалев И.Н., Шилкин Н.В. и др. Руководство по оценке эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. - М.: АВОК- Пресс, 2005.
6. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: МЭИ, 2009.

Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.

Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного - одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.

В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.

Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме - через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

• возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
• ее более высокая надежность;
• энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
• появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система - дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

Закрытые системы теплоснабжения

Закрытые системы теплоснабжения - это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.

Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.

Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.

Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения

Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.

Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.

Специалисты ГУП СО «Облкоммунэнерго» предупреждают своих потребителей о грядущих кардинальных изменениях в законодательстве, регулирующем теплоснабжение. Об этом «УралПолит.Ru » сообщили в пресс-службе предприятия сегодня, 4 декабря.

С 1 января 2013 года вступят в силу поправки в федеральный закон от 27 июля 2010 года № 190-ФЗ «О теплоснабжении». Одна из самых значимых – дополнение статьи 29 частью 8 :

8. С 1 января 2013 года подключение объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего
водоснабжения, не допускается.

Кроме этого: дополнение статьи 29 частью 9 :

9. С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего
водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается.

Открытая схема горячего водоснабжения предполагает, что горячую воду жители берут на свои нужды из системы теплоснабжения, а закрытая система ГВС предполагает наличие особого оборудования для подогрева холодной воды и поставки ее жителям дома в качестве горячей. Система теплоснабжения работает в этом случае автономно.

Открытый разбор горячей воды из системы теплоснабжения стал большой проблемой и головной болью для энергетиков по всей России – сегодня не менее 70 % жилых домов осуществляют горячее водоснабжение именно так.

Эксперты предупреждают, поставленная задача поистине революционна, масштабна и несет с собой много сопутствующих проблем, которые также надо будет решить, но это пока не обозначено законодателем.

Приводим экспертное мнение по этому поводу заместителя генерального директора ГУП СО «Облкоммунэнерго» Евгения Волкова:

В соответствии с изменениями и дополнениями, внесенными в федеральный закон № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г. «О теплоснабжении» (внесены федеральным законом № 417-ФЗ от 7 декабря 2011 г.), коренным образом изменятся подходы к созданию систем горячего водоснабжения. Если раньше право на существование имели обе системы – открытая и закрытая, то с 1 января 2013 года подключение вновь вводимых объектов капитального строительства к системам ГВС должно будет осуществляться только по закрытой схеме. А с 1 января 2022 года открытые системы теплоснабжения должны исчезнуть как вид, так, по крайней мере, полагают авторы закона. Напомним вкратце, что из себя представляют типы систем теплоснабжения. Открытая система теплоснабжения – это когда теплоноситель используется как на цели отопления, так и на цели горячего водоснабжения. То есть горячая вода в отопительных приборах и кране на кухне, в ванной – одно и то же. Закрытая система теплоснабжения предполагает, что теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, расходуя тепловую энергию только на отопление. Горячее водоснабжение при этом осуществляется путем нагрева холодной воды этим же теплоносителем, но уже через теплообменник. Попытаемся сопоставить плюсы и минусы обеих систем и понять идею, которая заложена в новом законодательстве.

При открытой системе весь теплоноситель проходит обязательную водоподготовку на теплоисточнике – котельной или ТЭЦ. Холодная вода, перед тем как стать теплоносителем, как правило, требует снижения жесткости во избежание возникновения накипи при ее нагреве в котлах. При отсутствии водоподготовки жесткая вода способна вывести из строя целую котельную за считанные месяцы. Поэтому на любом теплоисточнике уделяется большое внимание соблюдению водно-химического режима. На водоподготовку тратятся реагенты (поваренная соль или серная кислота), электроэнергия для подачи воды, проведения регламентных работ по обслуживанию фильтров, расходуются средства на текущую эксплуатацию и ремонт оборудования. При закрытой схеме всего этого не будет, но кто сказал, что холодную воду для подогрева в теплообменнике не надо готовить?

Ведь если вода обладает повышенной жёсткостью, то при ее нагреве в теплообменнике будет также происходить интенсивное образование трудноудаляемой накипи. То есть решение проблемы подготовки воды при переходе от открытой к закрытой схеме переместится от генерирующих объектов к потребителям. Но это уже будет не единый укрупненный комплекс, а множество маленьких установок, которые надо будет также обслуживать, нести затраты на реагенты и обслуживающий персонал. При этом уместно вспомнить известное правило – при разделении единого целого на несколько сегментов сумма затрат увеличивается. Есть еще один фактор – уровень обслуживания систем и оборудования. Невозможно сравнить уровень слесаря-сантехника, подтягивающего гайки в квартирах жильцов, и сложную систему инженерного сопровождения на крупных энергетических предприятиях. Вряд ли организации, обслуживающие внутренние системы зданий, смогут обеспечить должный уровень эксплуатации энергетического оборудования (система водоподготовки, теплообменные аппараты, автоматика для поддержания необходимых параметров воды).

Недостатком открытой схемы является так называемый перетоп. Это означает, что в относительно теплые периоды, когда температура наружного воздуха близка к нулевой отметке или выше нуля, теплоснабжающая компания вынуждена поддерживать минимальную температуру теплоносителя на уровне не ниже 60 градусов, как того требует СанПиН в части требований к качеству горячей воды. Но для систем отопления таких температур в теплые периоды не требуется. Например, при нуле градусов наружной температуры показатель температуры теплоносителя составляет 52 градуса. При плюс 5 на улице температура теплоносителя уже должна составлять 45 градусов, а при плюс восьми – 41 градус.

В литературе по наладке систем теплоснабжения упоминается о так называемой «срезке» температурного графика по условиям ГВС. То есть минимальная температура теплоносителя принимается 60 градусов, и в теплые периоды отопительного сезона (как правило сентябрь, октябрь, апрель, май) потребители получают гораздо больше отопления, чем это требовалось бы по нормативу. Следует отметить, что требования к температуре горячей воды для закрытых систем несколько мягче: требуемая минимальная температура составляет 55 градусов. Как следствие возникает экономия топлива по сравнению с открытой системой, правда. это относительное обстоятельство – многие теплоснабжающие организации, глядя на открытые форточки в теплую погоду, и так уже фактически выдерживают температуру в районе 55-57 градусов.

Явный минус закрытой системы – необходимость замены водопроводных сетей. На сегодняшний день износ этих сетей достаточно велик, и многие участки за последние 5-6 лет подверглись санации (полиэтиленовыми трубами), т. е. диаметр их уменьшился. Перед водоканалами встает вопрос – при переходе на закрытую систему необходимо увеличить пропускную способность водопроводных сетей почти в два раза. Учитывая вышеупомянутые обстоятельства, менять придется внушительный объем трубопроводов. Но тарифы на воду – одни из самых низких и не обеспечивают замену даже нормативного количества сетей.

Один из вариантов закрытой системы – подача горячей воды с теплоисточников по отдельному контуру (в Федеральном законе № 190-ФЗ от 27 июля 2010 г. «О теплоснабжении», как ни странно, сформулировано только понятие «открытая система теплоснабжения». Про закрытую ничего не сказано, однако в некоторых технических нормативных документах термин «закрытая система» объясняется именно с точки зрения установки теплообменных аппаратов у потребителей. Поэтому будет ли иметь право на существование идея автора этих строк – пока непонятно). Тем не менее для решения этой задачи необходимо установить вновь или выделить из числа имеющихся котел на теплоисточнике, который будет греть воду только для нужд ГВС. Отпадает необходимость «городить огород» в виде систем водоподготовки и теплообменники у потребителей, менять водопроводные сети. Но возникает новая проблема: практически все тепловые сети надо будет переложить заново для создания выделенных трубопроводов горячего водоснабжения. Например, если сейчас тепловая сеть состоит из двух труб (подающая и обратная), то при отдельном контуре необходимо добавить еще две трубы. Кроме того, потребуется изменить конструкцию каналов сетей, т. к. при их строительстве, как правило, никто не предполагает увеличение количества «ниток» трубопроводов, и там, где в лоток уже уложено две трубы, еще две явно не поместятся. Одним словом – глобальная замена всех тепловых сетей. Кстати, а почему бы и нет? Проблема износа сетей известна, потери тепловой энергии превышают все мыслимые и немыслимые пределы – очень кстати можно будет убить одним выстрелом даже не двух, а трех-четырех зайцев. Вот только деньги на такую модернизацию вряд ли найдутся в тарифах теплоснабжающих организаций. И даже нормативный процент замены сетей (4 % в год) не решает проблемы в предписанный срок – до 2022 года. Необходимо как минимум 25 лет, и то при самом благоприятном стечении обстоятельств и помощи государственного бюджета.

ГУП СО «Облкоммунэнерго» – системообразующее предприятие коммунальной энергетики региона, которое осуществляет комплексную модернизацию ЖКХ Свердловской области. Охватывая все направления коммунального бизнеса (электросетевой бизнес, теплоснабжение, водоотведение и водоснабжение), Облкоммунэнерго системно решает вопросы развития энергетического комплекса и инженерной инфраструктуры 40 муниципальных образований Свердловской области.

© Редакция «УралПолит.Ru»

В настоящее время использование энергоэффективных технологий является одним из приоритетов в сфере ЖКХ, так как способствует более экономичному использованию ресурсов, сокращению тарифов на услуги ЖКХ и повышению качества предоставляемых услуг. Особенно актуален вопрос энергоэффективности для России, где износ основных фондов жилищно-коммунального хозяйства уже превысил 60%. В среднем по нашей стране износ котельных составляет 54,5%, коммунальных водопроводных сетей — 65,5%, канализации — 62,5%, тепловых сетей — 62,8%, электросетей в ЖКХ — 58,1%. Поэтому быстро растет уровень аварийности этой инфраструктуры. При этом Российская система централизованного теплоснабжения является самой большой в мире. На долю России приходится до 45 % мирового централизованного производства тепловой энергии. В 2010 году Минэнерго России разработало Государственную программу РФ «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» («ГПЭЭ-2020»). В рамках реализации программы во многих регионах происходит обновление основных фондов ЖКХ: модернизируются существующие тепловые сети, ЦТП и ИТП, котельные.

Одним из методов повышения энергоэффективности в сфере ЖКХ является закрытие системы ГВС с использованием теплообменного оборудования. Согласно п.8 ст. 29 Федерального закона от 27.07.2010 N 190-ФЗ «О теплоснабжении» с 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается. Несмотря, на ряд затрат, которые необходимо будет осуществить при переходе на закрытую систему горячего водоснабжения, такой переход в конечном итоге будет выгоден и для тепловых сетей и для самих потребителей.

Преимущества перехода на закрытую схему присоединения систем ГВС

для тепловых сетей:

• увеличение срока службы водогрейных котлов, магистральных и квартальных тепловых сетей,
• снижение нагрузки на систему подпитки теплосети,
• соответствие качества воды санитарным нормам, установленным СниП 2.04.01-85,
• стабильная температура горячей воды.

для потребителей:

• снижение оплаты за услуги ГВС и соответствие оплаты фактическому потреблению воды,
• стабильная температура горячей воды,
• соответствие качества горячей воды санитарным нормам.

Остановимся подробнее на ключевых преимуществах.

Качество горячей воды соответствует санитарным нормам.

Качество горячей воды в точках водоразбора у потребителей должно соответствовать нормам питьевой воды согласно СниП 2.04.01-85*.

При закрытой системе теплоснабжения нагретая вода у потребителей практически всегда соответствует ГОСТу на питьевую воду, т.к. городской водопровод работает в тупиковом режиме.

При открытой системе теплоснабжения остро стоит вопрос получения потребителем воды надлежащего качества. В чем же причина? Режим работы такой системы – непрерывная циркуляция с многократным прохождением горячей воды через многочисленные отопительные приборы. Последние являются источником загрязнения и ухудшения качества питьевой (сетевой) воды по органолептическим показателям: цветности, прозрачности, содержанию железа, развитию неблагоприятной микрофлоры и появлению запаха. Особенно четко это прослеживается в начале отопительного периода при массовом запуске систем отопления. В эксплуатационных условиях бороться с этими явлениями трудно.

Снижение затрат на подготовку подпиточной воды и перекачку теплоносителя.

При открытой системе ГВС резко возрастает расход подпиточной воды, так как необходимо восполнять израсходованную воду потребителями. Подпитка тепловых сетей в закрытых и открытых системах осуществляется за счет работы подпиточных насосов и установок по водоподготовке подпиточной воды. В открытой схеме их требуемая производительность в 10-30 раз больше, чем в закрытой. В результате при открытой системе большими оказываются капитальные вложения в теплоисточники.

После реконструкции

Горячая вода заданной температуры получается при нагреве холодной, водопроводной воды в теплообменнике. Циркуляционная линия малой производительности обеспечивает постоянную заданную температуру в трубах возле смесителей, избавляя от необходимости сливать в канализацию дорогостоящую нагретую водопроводную воду, пока ее температура не слишком высока. При использовании этих решений энергосбережение составляет до 15% с попутной экономией воды из водопровода. Использование циркуляции позволяет иметь постоянный проток теплоносителя по обеим сторонам теплообменника. Это существенно увеличивает срок работы теплообменников без загрязнения отложениями.

В каждом случае выбор между открытой и закрытой системами в каждом случае должен обосновываться технико-экономическими расчетами с учетом всех звеньев системы теплоснабжения. Обычно при расчете экономической эффективности закрытия контура ГВС, компания «Ридан» предоставляет технико-экономическое обоснование проекта. Приведем пример такого расчета, выполненный для объекта в г. Хабаровск.

ТЭО по проекту закрытия контура ГВС (сокращенная версия)

Цель ТЭО: обоснование закрытия системы горячего водоснабжения на расчетную мощность 0,19 Гкал/ч.

Существующая схема присоединения ГВС — открытая.

В качестве предлагаемого варианта рассматривается переход на закрытую схему ГВС.

В качестве варианта перехода от открытой к закрытой схеме предлагается к установке аппараты теплообменные пластинчатые разборные «Ридан» НН№07 в количестве 2 шт. 1 рабочий, 1 резервный.

В экономическом обосновании предусмотрено сравнение затрат, связанных с закрытием контура ГВС:

• капитальные затраты;
• выплаты по налогу на имущество;
• эксплуатационные затраты теплообменников;
• оплата за горячее водоснабжение.

Проведенный анализ показал, что экономически и технически целесообразным является закрытие контура ГВС. Экономия достигается за счет снижения оплаты за горячее водоснабжение при переходе от открытой к закрытой схеме.

Затраты на оплату ГВС

Проведенный анализ показал, что экономически и технически целесообразным является закрытие контура ГВС. Экономия достигается за счет снижения оплаты за горячее водоснабжение при переходе от открытой к закрытой схеме. Эффективность инвестиционного проекта по закрытию системы ГВС подтверждается следующими показателями:

Эффективность инвестиционного проекта по закрытию системы ГВС подтверждается следующими показателями:

1. Экономия оплаты за горячее водоснабжение составляет 3 966,30 тыс.руб./год.
2. Накопленный доход составляет 38 726,53 тыс.руб./10 лет.
3. NPV (Net Present Value) – чистый дисконтированный доход составляет 24 569,93 тыс.руб.
4. IRR (Internal Rate of Return) – внутренняя норма рентабельности проекта составляет 456,1%.
5. PI (Profitability Index) — индекс рентабельности составляет 28,62.
6. PP (Payback Period) – срок окупаемости инвестиций составляет 1,2 года.
7. DPP (Discounted Payback Period) – дисконтированный срок окупаемости инвестиций составляет 1,2 года.

Проведя анализ экономического эффекта от закрытия системы ГВС на конкретном примере, мы видим, что окупаемость проекта составит всего 1,2 года. Конечно, для каждого случая значения экономических показателей будут индивидуальными, но в целом можно с уверенностью утверждать, что закрытие системы ГВС с помощью пластинчатого теплообменника значительно повышает энергоэффективность системы ЖКХ.

*Данные на основе статьи «Уровень износа основных фондов в России намного выше, чем в других странах БРИКС», Российская газета: Экономика - Модернизация № 5519 от 5 июля 2011 г.