Задачей теплоснабжения является обеспечение заданных комфортных условий в отапливаемых помещениях. Решение этой задачи зависит от правильной работы теплоисточника, наружных и внутренних теплосетей и теплоизоляции помещения. Нарушение правильной работы любого из этих элементов, которые обычно принадлежат и эксплуатируются различными собственниками, приводит к перерасходам средств на отопление и нарушению температурного режима в отапливаемых объектах. Найти виновника нарушения режима работы системы теплоснабжения несложно при наличии телосчетчиков на границах ответственности, но это достаточно дорогостоящие устройства и в небольших системах их практически нет, поэтому установить причину нарушения теплоснабжения и перерасходов средств на эти цели затруднительно.

Проанализируем работу системы отопления небольшого поселка с числом жителей около 1000 человек и с расчетной тепловой отопительной нагрузкой 2 Гкал/час. В качестве теплоисточника примем блочную котельную с тремя котлами «Луга-Бм». Такие котельные и котлы более 5 лет производятся ООО «Термакс» и хорошо зарекомендовали себя на Урале. Котлы стальные, газоплотные, без обмуровки, оборудованы запатентованной сварной колосниковой решеткой, позволяющей эффективно сжигать практически любые виды твердого топлива. Без каких-либо переделок в таких котлах сжигаются различные угли (в том числе и переизмельченные), нефтекокс, дрова в виде бревен, опилки, стружки. В течение нескольких часов котлы переводятся с твердого топлива на газ и наоборот, что позволяет использовать их как газовые с твердотопливным резервом. Котлы сертифицированы ГОССТАНДАРТОМ РОССИИ на твердом топливе и газе с КПД соответственно 82 % и 92 %, что соответствует требованиям ГОСТа 30753-2001.

Реально в процессе эксплуатации возможны отклонения от оптимальных режимов, поэтому в расчет себестоимости произведенного котельной тепла заложены КПД = 90 % на газе, 80 % — на нефти и 70 % — на твердом топливе.

Полученные значения себестоимости тепла на выходе из котельной вполне реальны при хорошем состоянии оборудования и его квалифицированном обслуживании. К сожалению, это не всегда так. Наиболее просто сжигать газообразное топливо, но именно для такого топлива предъявляются (и контролируются сторонними организациями) высокие требования как к состоянию оборудования, так и к квалификации обслуживающего персонала. Это объясняется требованиями безопасности. Значительно сложнее рационально и безопасно сжечь уголь, а среди обслуживающего персонала большинства мелких твердотопливных котельных нет ни одного обученного человека. Некоторые пытаются читать инструкцию котла, но ведь это не учебник и в ней не изложить все разнообразие возможных рабочих ситуаций.

При сжигании угля проблемы начинаются с качества самого угля.

В отличие от природного газа свойства углей сильно различаются, в частности, главная характеристика – теплота сгорания – может быть от 1500 до 7000 Ккал/кг. В сертификатах (если они есть) даются средние значения для месторождения, но они изменяются, и обычно не в лучшую сторону. Еще хуже ситуация при поставке угля посредниками. На железнодорожных угольных складах весь уголь сгружается в общую кучу и оттуда развозится автотранспортом. Мелкому потребителю доказать, что ему поставлен уголь худшего качества, практически невозможно. Во-первых, стоимость одного анализа — несколько тысяч рублей, а во-вторых, нужно доказать представительность взятой пробы.

При слоевом сжигании важен и фракционный состав угля, идеальный размер кусков от 6 до 25 мм. Сжигание в слое рядового несортированного угля (в России это происходит повсеместно) приводит к снижению КПД котлов. Мелочь проваливается через отверстия в колосниках, уносится дымовыми газами, слой с мелочью неравномерно продувается воздухом – возникает кратерное горение. Степень снижения КПД зависит от конструкции колосниковой решетки и интенсивности шуровки слоя, т.е. трудозатрат кочегара. При существующей системе оплаты труда кочегаров ожидать от них большого трудолюбия не приходится.

При сжигании угля вместе с дымовыми газами из топки летят твердые частицы (зола, сажа, топливная пыль), которые частично оседают на трубах и затрудняют процесс передачи тепла от дымовых газов к нагреваемой воде.

Температура уходящих из котла газов растет, КПД котла падает.

Периодически поверхности нагрева приходится очищать. Работа эта достаточно грязная и выполняется кочегарами неохотно. Быстрее всего загрязняются запотевшие поверхности котла в осенне-весенний период.

Согласно температурному графику при нулевой температуре на улице вода из системы отопления возвращается с температурой 40°С и нагревается в котельной до 50°С. Эти температуры ниже точки росы в дымовых газах, роса выпадает на трубах, трубы интенсивно коррозируются, на влажную поверхность налипает пыль, которая нередко обладает вяжущими свойствами, типа гипса. Такие загрязнения удалять очень сложно. Образование росы на трубах необходимо исключать за счет рециркуляции части воды внутри котельной. К сожалению, далеко не во всех мелких котельных установлены насосы рециркуляции. Кроме того, практически невозможно исключить образование росы при начальном запуске системы отопления.

Обследования, проведенные нами и другими авторами, показывают, что КПД мелких угольных котлов в реальных эксплуатационных условиях не превышают 50 %. Наибольшая потеря (30—50 %) связана с высокой температурой уходящих из котла газов и высокими коэффициентами избытка воздуха. Последний ГОСТ 30753-2001 на отопительные котлы небольшой мощности (в отличие от предыдущего) допускает снижение КПД твердотопливных котлов. Так, для котлов теплопроизводительностью 0,8 Мвт по первому классу КПД = 81,7 %, а по третьему классу – 63, 5%.

Выработанное котельной тепло поступает в наружную теплосеть. Это самый дорогой и сложный элемент системы теплоснабжения. Удельная стоимость строительства котельной «под ключ» составляет 70 долл. США/кВт (это примерно соответствует нашим ценам), а стоимость тепловых сетей составляет 250 долл. США/кВт, т.е. в 3,5 раза больше стоимости котельной. И эта цифра тоже близка к истине, если тепловые сети делать в соответствии с нормами и правилами. Пока мы не видели ни на Урале, ни на Севере в мелких населенных пунктах нормально выполненных тепловых сетей, с нормальной изоляцией, арматурой и т.д.

Каждая незаизолированная задвижка на улице теряет столько тепла, сколько достаточно для отопления квартиры. Протаявшая дорожка над заглубленной теплотрассой говорит о том, что эта теплотрасса лежит в мокрой земле и мокрой шлаковате, которая уже не является теплоизолятором. Причем чем мельче потребители, тем больше относительная длина сетей. По Ханты-Мансийскому округу сельские районы потребляют 25% тепла, а протяженность сетей в них 44%. Конечно, эти сети меньшего диаметра, но диаметр сетей слабо влияет на величину теплопотерь. Теплопотери в большей степени определяются качеством теплоизоляции, в городах качество укладки сетей несравненно выше. В результате в мелких населенных пунктах выработка тепла в котельных обычно почти вдвое больше, чем расчетное потребляемое тепло. Это легко рассчитывается для котельных, работающих на газе, расход которого обычно измеряется достаточно точно, а КПД котлов на газе высокий и стабильный. Данные по отоплению поселков с небольшими домами в Свердловской, Челябинской, Тюменской областях показывают, что выработка тепла, оцененная по фактически замеряемому расходу газа, в 1,5—2 раза больше потребления тепла, рассчитанного по отапливаемым площадям зданий.

Неудовлетворительная работа сетей по распределению потоков горячей воды по отапливаемым потребителям вынуждает увеличивать мощность сетевых насосов и перерасходовать электроэнергию в котельной. По той же причине удаленные потребители для улучшения отопления у себя начинают сливать воду из системы отопления, увеличивая расход подпиточной воды, что также увеличивает потери тепла и, кроме того, ускоряет коррозию труб котлов и сетей. Приведение в порядок тепловых сетей фактически означает их полную замену, что потребует капитальных вложений на уровне порядка 250 долл. США/кВт расчетной мощности. Это приведет к очень большому увеличению тарифа за счет инвестиционной составляющей.

Из наружных тепловых сетей вода попадает во внутренние сети. На внутренние сети и состояние утепления зданий обычно вообще не обращают серьезного внимания ни при расчетах, ни при утверждении тарифов. И совершенно напрасно. Единая норма расхода тепла для любых зданий в районе совершенно не соответствует фактическим расходам тепла. Одинаковые платежи за отопление 1 кв.м площади приводят к перекрестному субсидированию жителей мелких одноэтажных домов за счет жителей крупных домов. Удельная отопительная нагрузка для жилого дома объемом 100–200 куб.м. вдвое больше, чем для дома объемом 6000—7000 куб.м. Соответственно, и тарифы за отопление в таких домах должны отличаться вдвое. Да и сама удельная отопительная нагрузка – это рекомендация для проектировщиков, т.е. она близка к истине для промышленно изготовленных и вовремя ремонтируемых домов, а большинство мелких домов строятся без типового проекта. Никто в этих домах не рассчитывал и систему отопления — батарей и регистров каждый вешает с большим запасом. Ответственности за это нет, а запас карман не тянет и жар костей не ломит. По существу это мелкое полуузаконенное воровство, хотя и на весьма приличные деньги. Мелкие потребители – главная проблема систем центрального отопления и главная причина высоких расходов средств в котельных, а соответственно, и тарифов, которые рассчитываются не на выработанное тепло котельной, а на расчетную нагрузку потребителей. Поэтому даже газовые котельные становятся в мелких поселках убыточными, банкротятся, выставляются на торги, но их никто не покупает.

Предложения

Наиболее популярно сейчас предложение привлечь в ЖКХ частных инвесторов, которые все приведут в порядок. Но никто системы отопления мелких поселков не берет в частные руки даже даром. Инвестиции поднимут тарифы еще выше. При тарифе порядка 1000 руб/Гкал и норме расхода тепла 0,23 Гкал/м2 в год на 100 м2 отапливаемой площади затрачивается и должно быть взыскано с потребителя 23 тыс.руб. Это уже немало. А если котел установлен непосредственно у потребителя и он сам его обслуживает, то расходы на отопление близки к топливной составляющей (при сжигании газа всего 139 руб./Гкал, а на дровах – 256 руб./Гкал). Причем инвестиции в системы теплоснабжения с разветвленными сетями не снимают и технических проблем. Если очень захотеть, то все равно невозможно провести гидравлическую наладку (отшайбировать) сети с мелкими потребителями. Диаметр отверстий в шайбах получается 1—2 мм. Такие отверстия мгновенно забиваются. Даже трубы диаметром менее 32 мм использовать для тепловых сетей запрещено СНиПом.

В богатых странах одноквартирные дома не имеют центрального отопления. Оплачивать полностью центральное отопление индивидуального дома даже для них слишком дорого. При хорошей автоматизации процесса горения особых неудобств индивидуальная система отопления не доставляет. Капитальные затраты на индивидуальное отопление тоже ниже, чем на центральное, поскольку один теплосчетчик стоит не меньше, чем автоматизированный газовый котел. Подключиться к системе отопления без теплосчетчика просто невозможно. Там никто не будет платить за соседа.

Кстати, для одноэтажных домов сам принцип утверждения тарифов на отопление неверен. Утверждение и ограничение тарифов проводится для естественных монополистов. Центральное отопление в одноэтажном доме не является монопольным, поскольку есть альтернатива в виде индивидуальной отопительной системы. Чаще всего такая система уже есть, но из-за льгот или необоснованно низких тарифов жителям выгоднее пользоваться центральным отоплением. Рано или поздно эти льготы будут отменены или монетизированы, и тогда люди сами откажутся от центрального отопления и все вложения бюджетных средств в развитие центрального теплоснабжения окажутся бессмысленными.

Наиболее перспективно для небольших населенных пунктов перевести все одноэтажные дома на индивидуальное теплоснабжение (при невысоких ночных тарифах на электроэнергию это может быть и электроотопление, но тарифы неизбежно поднимутся, поскольку электроэнергия по своей природе в 3—5 раз дороже топлива). Останется несколько крупных домов и объектов соцкультбыта. В районе их сосредоточения или даже для каждого из них ООО «Термакс» разработало небольшие котлы, блочные и пристроенные котельные, в которых можно эффективно сжигать любые виды топлива. На газе они полностью автоматизируются, а на твердом топливе работают в режиме длительного горения. В обоих случаях не требуется постоянного присутствия обслуживающего персонала. Это позволяет существенно сократить затраты на заработную плату, которые сравнимы с затратами на топливо. Проблемы протяженных тепловых сетей при этом просто исчезают вместе с исчезновением самих сетей. Именно в этом направлении изменяется система теплоснабжения в сельских районах Башкирии, в которой везде, в том числе и в мелких населенных пунктах, директивно установлена норма оплаты населением коммунальных услуг на уровне 12 руб./кв.м.

На отопление приходится не более 7 руб./кв.м в течение отопительного сезона. Бюджетных средств не хватает на компенсацию убытков от котельных с протяженными сетями. В северном Аскинском районе осталось всего 4 км наружных теплотрасс и две котельные, которые тоже планируют заменить децентрализованными источниками тепла.

 

Дата публикации статьи:  2005, № 3(18). Перейти к оглавлению >>>

© Администрация сайта не возражает против цитирования материалов сайта при наличии гиперссылки на источник, НО это не означает автоматического согласия авторов статей. Контакты с авторами просьба устанавливать самостоятельно. Страничка авторов >>>

  © 2002-2010 Челябинское областное государственное унитарное предприятие "Энергосбережение"
Веб-мастер: Грачева Екатерина. fonden@chel.surnet.ru , (351) 742-02-02
Последнее обновление: вторник, 21 ноября 2006