№ 2, февраль 2014

Выберите номер:

Купить этот номер
в электронном виде
Совет: Подпишитесь на содержание новых номеров и уведомления об акциях и специальных предложениях журнала e-mail!

Другие
наши издания

  • Журнал «Отдел кадров»
  • Журнал «Заработная плата»
  • Журнал «Планово-экономический отдел»
eneca.by

Модернизация отопительных систем небольших зданий

Рубрика «Особое мнение»

А.А. Быстрик, сотрудник энергетической программы Центра экологических решений

Нынешнее состояние здания и отопительной системы музея

Браславский историко-краеведческий музей расположен на одной из главных улиц г. Браслава (Витебская область). Дом, в котором он размещается, был построен в 1917 г. и с тех пор сменил нескольких владельцев, успев побывать и частной типографией, и редакцией местной газеты. Как и многие другие старинные дома в городе, здание музея сложено из деревянных бревен. В здании три этажа, один из них — подвальный. Сейчас все этажи заняты экспозицией музея. Общая площадь здания — 263,2 м2, объем — 1021 м3.

Система отопления — водная, с естественной циркуляцией. Для отопления используется автономная котельная, расположенная в самом здании. Обогрев здания обеспечивается двумя котлами, топливом для которых служит в основном торфобрикет, но иногда используются и дрова.

При ознакомлении с отопительной системой музея обнаружилось, что оба котла, в настоящее время отапливающие здание, морально устарели и работают крайне неэффективно.

По словам администрации музея, в наиболее холодные месяцы года для поддержания комфортной температуры в помещениях приходится загружать торфобрикет в котлы каждый час. При таком режиме эксплуатации за сутки сгорает 50–70 кг топлива. В итоге за отопительный сезон расходуется около 12 т торфобрикета. При стоимости тонны брикета, равной примерно 1,1 млн бел. руб., администрация музея тратит на обогрев здания около 13,2 млн бел. руб. в год.

 

Описание улучшения отопительной системы

Планируемая модернизация отопительной системы включает в себя замену котельного оборудования и установку насоса для обеспечения принудительной циркуляции воды в системе. Трубы и радиаторные батареи отопления находятся в удовлетворительном состоянии и не требуют замены.

Замена старых котлов на новый высокоэффективный твердотопливный котел длительного горения в музее осуществляется как демонстрационное мероприятие в рамках партнерского проекта «Сотрудничество некоммерческих организаций в области продвижения энергоэффективности, смягчения последствий изменения климата, а также экологическом образовании в СНГ», реализуемого в Беларуси учреждением «Центр экологических решений» при поддержке Норвежского общества охраны природы. Деятельность осуществляется при активной поддержке администрации музея и отдела ЖКХ Браславского райисполкома.

При выборе оборудования предпочтение было отдано котлам литовского производства. Топливом для них могут служить как дрова, так и уголь или торфобрикет. По словам специалистов, возможно также использование смеси древесного топлива и торфобрикета. Одна загрузка торфобрикета может гореть в них до 130 часов, а дров — до 31 часа. Ожидаемый экономический и экологический эффект заключается главным образом в том, что новый высокоэффективный котел позволит тратить гораздо меньше топлива на отопление здания. При этом предусматривается постепенный переход отопительной системы организации на исключительно древесное топливо. Это связано в первую очередь с низким качеством и «неэкологичностью» торфобрикета. Здесь следовало бы добавить, что запасов торфа в Беларуси, доступных к разработке, осталось всего на несколько лет и в этом смысле торф стоило бы считать скорее ископаемым, а не местным видом топлива.

Что же касается древесных ресурсов, то по данным Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь на сегодняшний день заготавливается (в т.ч. в виде топлива) лишь половина объема ежегодного прироста древесины. Кроме того, следует учитывать новые приоритетные направления в развитии биоэнергетического потенциала страны — создание плантаций быстрорастущих пород древесины. Запасы насаждений быстрорастущей ольхи, которые можно использовать как сырье для топлива из биомассы, уже сейчас составляют около 18 млн м3. И конечно, не стоит забывать о возможности использования в качестве топлива отходов заготовки и обработки древесины, а также прочего деревянного «мусора».

Если же сравнивать эти два вида топлива по энергетическим характеристикам, то оказывается, что теплоотдача торфобрикета примерно такая же, как у дров из березы или ольхи, а вот дровам из ясеня или дуба торфобрикет по этим параметрам даже немного уступает.

Мощность котла должна в первую очередь соответствовать суммарной площади отапливаемых помещений музея (263,2 м2). Согласно техническим характеристикам для отапливаемой площади 200–400 м2 подходит котел марки S40U мощностью 40 кВт. Его коэффициент полезного действия — 86,3 %.

Котел вмещает 58 л воды с температурой 85 °С при потоке нагреваемой воды, равном 1 м3/час. Циркуляция воды по контуру принудительная, но в случае отключения питания насоса система переходит в режим естественной циркуляции.

Разовая загрузка дров в такой котел составляет 80 кг. Размеры загрузочного проема — 280×240 мм, а длина дров — 55 см. Длительность горения одной закладки составляет (по лабораторным проверкам) от 6,1 ч (при максимальном режиме) до 31,5 ч (при минимальном режиме).

В случае использования в качестве топлива торфобрикета одна загрузка вмещает около 220 кг. Длительность горения при максимальном и минимальном режимах составляет соответственно 27 и 130 ч.

Такие высокие показатели достигнуты за счет уникальной технологии горения — сверху вниз. Воздух порционально подается в зону горения. Котел выдает энергии ровно столько, сколько вы выставили ручкой регулятора температуры теплоносителя.

Стоимость котла, включающая насос и другое дополнительное оборудование, а также установку и подключение, на 16 января 2014 г. составила 38 млн бел. руб.

 

Экономический эффект после замены котла

Что показывает простейший расчет экономического эффекта замены котлов?

Известно, что при увеличении интенсивности отопления соответственно увеличивается интенсивность теплопотерь через ограждающие конструкции. Поскольку утепление стен здания музея и прочие энергосберегающие мероприятия, к сожалению, выходят за рамки демонстрационного проекта, то эффект от их проведения в данном случае не принимается в расчет. Никто не станет спорить, что мероприятия по энергосбережению — важнейший элемент комплексного подхода при повышении энергоэффективности здания и его отопительной системы. Сложившаяся ситуация дает уникальную возможность провести полноценные наблюдения и сравнить энергопотребление здания в трех его состояниях: 1) при старых котлах, 2) при новом котле без капремонта, 3) при новом котле после капремонта.

В настоящее время такие наблюдения проводятся администрацией музея и будут продолжаться после замены котла. Ежедневно отмечаются температура наружного воздуха, температура в помещениях и расход топлива в сутки. Работа с этими данными позволит в дальнейшем провести более тщательный сравнительный анализ энергопотребления здания до и после замены котельного оборудования, а также оценить эффективность этого мероприятия в целом.

Рассмотрим вариант с использованием в качестве топлива дров. Известно, что одна полная закладка составляет 80 кг дров. По предварительным оценкам, одной полной закладки будет хватать на 1 сутки. Несложно подсчитать потребность отопительной системы в топливе на протяжении всего отопительного сезона. Приняв его равным 6 месяцам (или 180 дням), легко увидеть, что при таком режиме эксплуатации котла израсходуется 14 400 кг дров. В пересчете на кубометры (при стандартной влажности 12 % куб березовой или сосновой древесины весит в среднем 600 кг) это равняется примерно 24 м3. Машина дров (около 4 м3) обошлась бы музею в 2 млн бел. руб.

Отопление здания на протяжении всего сезона новым котлом на дровах с расходом 80 кг/день обойдется музею в 12 млн бел. руб.

Важно учесть также снижение трудозатрат на отопление здания. Использование нового котла позволит закладывать топливо только 1 раз в сутки, что даст возможность снизить расходы на услуги кочегара до 1 млн бел. руб. в месяц.

После установки и настройки нового котельного оборудования специалистами компании-поставщика последующее обслуживание котла осуществляется администрацией музея. Консультации и сервисное обслуживание, если таковое окажется необходимым, обеспечиваются поставщиком оборудования.

Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 2 (32), февраль 2014 г. Воспроизведение возможно только с письменного разрешения правообладателя.