Увеличение комфортности пребывания в здании. Проблемы отопления (В.Е. Белоцерковская, Е.Я. Белоцерковский, "Руководитель автономного учреждения", N 11, ноябрь 2013 г.)

Увеличение комфортности пребывания в здании. Проблемы отопления

В преддверии зимы вопрос качественного и недорогого отопления становится очень актуальным, поскольку руководитель любого учреждения заинтересован не только в том, чтобы поддерживать комфортные условия в помещениях, но и в том, чтобы разумно экономить столь дорогой ресурс, как тепло. Какими способами это можно сделать? Всегда ли большие вложения предшествуют возможности экономить?

В России самый распространенный вариант обогрева жилых и общественно-административных зданий - центральное отопление. Руководители организаций зачастую считают, что если поставщики тепловой энергии занимают монопольное положение на том или ином локальном рынке и могут диктовать свои цены, то и возможности экономить денежные средства здесь минимальны. Управленцы рассуждают так: есть тарифы, есть необходимые объемы потребления, поэтому единственный путь, ведущий к сокращению расходов, - установка счетчика теплоэнергии. Тогда счета на оплату будут приходить по крайней мере с объективными данными. Но то, какой объем ресурса будет потрачен в отопительный сезон, зависит от погоды: в холодную зиму потребление тепла может и увеличиться, а в теплую - появится приличная экономия.

На этом рассуждения об энергосбережении, как правило, заканчиваются, а зря. Даже при подобных исходных данных существует немало возможностей дополнительно сэкономить. Рассмотрим некоторые из них.

Собственная котельная

Конечно, оптимальным вариантом является наличие собственной котельной. Если у учреждения имеется хотя бы малейшая техническая возможность обзавестись такой котельной, нужно стремиться избавиться от зависимости от поставщика-монополиста.

Безусловно, первоначальные вложения на переоснащение помещений и модернизацию оборудования будут высокими, а время, потраченное на все согласования, - значительным. Но результат того стоит. Затраты на данный проект должны полностью окупиться не более чем за пять лет.

Наиболее экономичными при эксплуатации являются газовые котельные. Их основные преимущества заключаются в следующем.

1. Удобство и экономичность. Такие котельные не "привязаны" к устаревшим коммуникациям и обеспечивают производство нужного объема недорогой тепловой энергии. Стоимость одной гКал, полученной от модульной котельной, оснащенной двухконтурными газовыми котлами, существенно ниже цены одной гКал, получаемой в централизованных отопительных системах.

2. Высокий КПД. В этом плане современные газовые котельные сегодня признаны самыми лучшими - данный показатель достигает 95%. Кроме того, такие котельные считаются лучшими и по качеству снабжения теплом.

3. Экологичность. Эксплуатация указанной котельной установки предполагает использование природного газа, а это не только экологически чистое и безопасное, но и самое доступное по стоимости топливо. При сгорании газа ущерб окружающей среде минимален, соответственно, такие котельные - в плане экологической безопасности наиболее приемлемое оборудование для отопления.

4. Относительно малые габариты (по сравнению с другими типами котельных).

5. Высокая мобильность - установка может свободно перемещаться на любую территорию для последующей эксплуатации.

Правда, использовать для отопления природный газ все-таки не всегда можно. Но и собственная автономная котельная, работающая на любом другом виде топлива (мазут, солярка, уголь), снизит затраты на отопление как минимум в два раза по сравнению со стоимостью центрального теплоснабжения. При удачном раскладе разброс цен может оказаться еще выше.

Регулирование подачи тепла

При отсутствии технической возможности отказаться от центрального отопления резервы для экономии тепловой энергии по-прежнему остаются. Расход ресурса можно снизить за счет своевременного регулирования запорных устройств, то есть увеличения или уменьшения поступления валового объема тепла.

Однако важность этого несложного мероприятия пока очевидна не для всех. Нередко ответственные сотрудники учреждений объясняют свое бездействие следующим образом: "Лишний раз идти в тепловой пункт, чтобы закрутить вводные мощности и уменьшить подачу тепла при увеличении температуры более чем на семь градусов, - пустая трата времени. Пройдет неделя - и опять будет похолодание".

Кроме того, в выходные дни в учреждениях редко присутствуют представители технических служб, которые могли бы совершить упомянутые манипуляции, а если даже и присутствуют (на случай аварии), то должностные инструкции не позволяют им снижать подачу тепла без уведомления руководителя учреждения. Пусть даже перепад температуры за окном составит 20°С - зачем лишний раз беспокоить начальство? При таком подходе можно долго рассуждать об энергоэффективности, рациональном распределении расходов, все это так и останется на уровне разговоров.

Недооценивают значение регулировок подачи теплоносителя и руководители организаций. Хотя статистика неумолима: от 10 до 15% объема расходуемой тепловой энергии (а значит, и ее стоимости) "вылетает в трубу" только вследствие не произведенных своевременно изменений. В масштабах страны это огромные суммы. По оценкам иностранных экономистов, в России можно было бы удвоить годовой бюджет здравоохранения, если направить на эту цель всего лишь 30% денежных средств, расходуемых на "бессмысленное" отопление.

Отметим, что для достижения подобной экономии придется обучить людей, возможно, модернизировать сами нагревательные элементы (батареи, радиаторы), установить дополнительную запорную арматуру (краны, фитинги). Но эти затраты окажутся незначительными по сравнению с масштабом энергосбережения.

Примечание. Один обученный слесарь-сантехник, регулярно увеличивающий либо уменьшающий подачу тепловой энергии (расчет на 200 батарей, температурный режим от +5°С до -30°С, регулировка не реже одного раза в неделю), экономит за отопительный сезон сумму, равную двум своим годовым зарплатам со всеми отчислениями (при уровне зарплаты 15 тыс. руб. в месяц).

Дополнительные источники тепла

Помимо регулировки мощности центрального отопления также существуют способы повысить температуру в помещениях. Это можно сделать с помощью электрических или водяных теплых полов, кондиционеров, работающих по принципу "тепло-холод", тепловых завес, калориферов, интегрированных в систему вентиляции, автономных нагревательных приборов и даже существующих обогревателей, у которых увеличен КПД.

Теплый пол

В качестве одного из примеров остановимся на характеристиках теплых полов. Вот лишь несколько фактов.

1. Нагревательный элемент здесь бывает двух видов - специальный электрический кабель и водопроводные трубы.

При установке водяного теплого пола между основанием и напольным покрытием монтируется сеть из мини-трубопроводов (контуров теплого пола), по которым циркулирует теплоноситель - вода, нагретая до +35-45°С (из-за этого данный вид теплого пола называют еще низкотемпературной системой отопления). Поверхность нагревается и отдает свое тепло окружающему воздуху и предметам. По аналогичному принципу действует электрический теплый пол.

Если сравнивать два этих вида, использование горячей воды менее затратно, чем электричества. И все же электрический кабель более предпочтительно применять для обогрева небольших помещений (от 3 до 20 кв. м). Разница в стоимости ресурсов в данном случае будет незначительной, а с точки зрения безопасности и срока эксплуатации электрический кабель намного надежнее и долговечнее. Но большие площади отапливать электричеством достаточно дорого.

При выборе следует учитывать такую особенность. При использовании водяного теплого пола стоимость отопления каждого последующего квадратного метра существенно сокращается, а при использовании электрического снижение незначительно. Для больших помещений нужен более мощный кабель, который потребляет большее количество электроэнергии. Если же использовать водопроводные трубы, при правильной их укладке и минимизации потерь (высокий уровень теплопроводности укладываемых труб, дополнительная изоляция основания) стоимость первого отапливаемого "квадрата" почти на 30% выше, чем пятидесятого, и на 40% выше, чем пятисотого. Дальше затраты выравниваются и отопление шестисотого квадратного метра стоит примерно столько же, сколько семисотого.

2. Исходя из специфических условий нагрева воздуха система теплого водяного пола позволяет поддерживать в помещениях комфортные условия при более низких температурах. Иными словами, в отопительный сезон наиболее комфортной в помещениях будет температура на 2-3°C ниже той, которая была бы, если использовались только традиционные радиаторы отопления. Кстати, очень эффективен метод комбинированного использования водяного теплого пола и радиаторов отопления. Специалисты подсчитали, что при таком подходе затраты на отопление уменьшаются на 8-15%.

3. Как электрический, так и водяной теплый пол равномерно обогревает помещения. Исчезает проблема сквозняков, отпадает необходимость включать камины и другие обогревательные приборы в холодных углах.

4. Еще одним достоинством теплого пола (обоих его видов) является возможность использования практически любого напольного покрытия. Керамогранит, любые ковровые покрытия, напольная плитка, ламинированная доска, паркет будут прекрасно чувствовать себя с таким согревающим "соседом". Есть только один нюанс - соблюдение технологии монтажных работ. Если ее нарушить или применить строительные материалы низкого качества (например, просроченный цемент для стяжки), вместо тепла и комфорта в ближайшем времени сотрудников учреждения будут ждать холод и проблемы.

5. Если основной недостаток электрического теплого пола - высокая стоимость его эксплуатации (по сравнению с другими видами отопления), то у водяных теплых полов серьезных недостатков несколько.

Во-первых, длительный и технически сложный цикл монтажа сети трубопроводов. Такую работу должны выполнять только специалисты высокой квалификации. Электрический же теплый пол можно установить самостоятельно.

Во-вторых, длительный срок на укладку трубопроводной сети.

В-третьих, вынужденное и допускаемое технологией нарушение целостности изоляции в некоторых монтажных узлах.

В-четвертых, непредсказуемые финансовые и временные затраты при прорыве трубы.

Использовать или нет теплые полы в качестве основного или дополнительного источника отопления - решение принимается с учетом каждого конкретного случая. Мы же перейдем к альтернативным вариантам поддержания комфортной температуры в помещениях.

Тепловые завесы

Одним из наиболее экономичных и в то же время эффективных отопительных приборов являются тепловые завесы. Информация об этих устройствах существует самая противоречивая. Так, Интернет пестрит их всевозможными характеристиками - прочитав некоторые из них, опытные инженеры-теплотехники могут прийти в ужас. Согласно таким описаниям тепловые завесы способны полностью заменить все другие отопительные приборы на площади до 100 кв. м! Конечно, это миф.

Тепловые завесы (по типу нагревательных элементов их также делят на электрические и водяные) - приборы, предназначенные прежде всего для сохранения тепла и создания эффективного барьера на пути холодного воздуха, проникающего в помещение. Это только вспомогательные устройства, эффективно работающие в комплексе с другими отопительными приборами. В то же время тепловые завесы - на данный момент одно из самых эффективных решений дополнительного обогрева и поддержания оптимального температурного уровня в помещении.

Специфичность данных тепловых устройств состоит в том, что целью их применения является не столько обогрев помещения, сколько удержание и поддержание желаемой температуры, недопущение проникновения сквозняков, пыли и насекомых. Тепловые завесы устанавливают в горизонтальном положении над дверными и оконными проемами - практически в любых помещениях. Говоря о принципе работы системы, следует отметить, что сама установка создает достаточно мощную струю воздуха, которая распределяется по высоте всего проема. Создается эффект невидимого барьера, который предотвращает попадание холодных потоков воздуха внутрь помещения.

Тепловые завесы не просто создают заслон для проникновения ледяного дыхания зимы, но и не позволяют теплым воздушным потокам покидать пределы помещения. Доказано, что в результате продуктивной работы тепловой завесы заметно сокращаются потери теплоэнергии. Поэтому снижение общих затрат на отопление оказывается гораздо более существенным, чем затраты на электроэнергию и расходные материалы, необходимые для безотказной работы данного оборудования.

Кондиционер

Принципы работы кондиционера (то есть ответ на вопрос, откуда в сорокоградусную жару берется освежающая прохлада или почему в умеренный мороз в помещении может быть комфортная температура даже при минимальном действии других источников отопления) не так уж сложны. Как известно, при испарении любая жидкость поглощает тепло, а при конденсации пара тепло выделяется. Именно эти законы физики лежат в основе функционирования любого кондиционера.

Кондиционер содержит замкнутый герметичный контур, внутри которого движется специальное вещество - хладагент. Испаряясь в одном месте, он поглощает тепло, а конденсируясь в другом - выделяет поглощенную энергию. Обмен теплом хладагента с воздухом происходит через воздушные теплообменники, которые представляют собой медные трубки, снабженные тонкими поперечными алюминиевыми пластинками. Чтобы процесс теплообмена между хладагентом и воздухом шел быстрее, воздух через теплообменники продувают с помощью вентиляторов. По названию процесса, происходящего в теплообменниках, один из них называют испарителем, а другой - конденсатором. Чтобы кондиционер мог работать не только "на холод", но и "на тепло", в контур необходимо добавить специальный вентиль. Его задача - превращать испаритель в конденсатор и наоборот. Такую установку называют кондиционером с реверсивным циклом, который может не только переносить тепло из помещения на улицу. Прибор, не обладающий данной функцией, для обогрева бесполезен.

Таким образом, кондиционер при необходимости может обогревать помещение с такой же производительностью, как и охлаждая его. Прибор в состоянии производить примерно в три раза больше тепла по сравнению с потребленной электроэнергией, поэтому подобные затраты вполне допустимы.

Кондиционеры не занимают много места, их можно устанавливать как во время, так и после проведения строительных работ. Они крепятся к потолку, стенам, навесным элементам, устанавливаются на специальные конструкции, то есть, по сути, являются самыми универсальными средствами для дополнительного обогрева помещений.

Использовать некоторые бытовые кондиционеры можно только до температуры не ниже -5°С. Для большинства всесезонных промышленных моделей и некоторых бытовых кондиционеров температура, при которой они могут эксплуатироваться в зимний период, не может быть ниже -25°С. Наиболее стойкие модели способны работать и при -30-35°С. При более низких температурах включать кондиционеры запрещается, поскольку это чревато серьезными поломками.

Нужно иметь в виду и еще одно обстоятельство. При низких температурах производительность любых моделей кондиционера снижается. Каждый следующий отрицательный градус (начиная с -5°С) увеличивает затраты на потребляемую прибором электроэнергию примерно на 2-3%.

В.Е. Белоцерковская,

эксперт журнала

"Руководитель автономного учреждения"

Е.Я. Белоцерковский,

эксперт журнала

"Руководитель автономного учреждения"

"Руководитель автономного учреждения", N 11, ноябрь 2013 г.