Герт Скривер, редактор, Kamstrup A/S, Дания (Печатается с сокращениями.)
На новых застраиваемых территориях около города Орхус (Дания) при поддержке Датского энергетического агентства реализуется пилотный проект по подключению современных энергоэффективных зданий к тепловым сетям (рис. 1). Цель проекта — разработка новых технологий, материалов и рабочих параметров, которые позволят снизить теплопотери и общие расходы на содержание теплосетей.
Демонстрационная площадка расположена в городе Листрупе, пригороде Орхуса, и состоит из 40 одноэтажных домов. Дома площадью 100 м2 каждый построены в 2010 г. в соответствии с первым классом энергосбережения, что означает энергопотребление 47,3 кВтч/м2 в год.
Так называемые «зеленые здания» требуют гораздо меньшего количества энергии на отопление, чем обычные. Традиционные системы распределения тепла в этом случае становятся экономически неэффективными, т.к. потери при транспортировке по сравнению с объемами потребленной энергии становятся слишком большими. Фактически, такие здания в Дании не подлежат обязательному подключению к централизованному теплоснабжению (муниципальные власти Дании могут обязать владельцев зданий подключать их к общей системе распределения энергии (централизованному теплоснабжению или газораспределительной сети), но с 2006 г. это требование не распространяется на энергоэффективные здания — прим. автора.). В то же время проведенные исследования показывают, что принцип централизованного теплоснабжения остается актуальным для энергосберегающих (энергоэффективных) зданий даже на территориях с застройкой небольшой плотности, при этом необходимо выполнить основное условие — снизить общие теплопотери в тепловых сетях, которые на таких территориях достигают 40%.
Проект энергосберегающих теплосетей в Листрупе последовал за предыдущим подобным проектом, который доказал, что существует возможность осуществлять отопление помещений теплоносителем с температурой ниже 50 ОС при поддержании температуры в распределительной сети около 55 ОС. Анализ измерений показал, что ГВС возможно с температурой 47 ОС при температуре подачи 50 ОС, т.е. температура ГВС всего на 3 ОС ниже температуры первичного контура.
С целью снизить теплопотери и температуру теплоносителя в проекте используются трубы малого диаметра с ППУ изоляцией. Трубопровод состоит из двух труб (подающей и обратной) в единой внешней оболочке (рис. 2), что позволяет уменьшить теплопотери в сравнении с обычными одиночными трубами. Оболочка усилена диффузионным барьером, препятствующим выходу газа из ячеек изоляционной пены наружу.
Также в проекте проводится эксперимент с двумя разными типами теплообменников и индивидуальных теплопунктов (ИТП), устанавливаемых в каждом здании. Оба являются опытными образцами, разработанными специально для проекта маломощных теплосетей. Первым типом является домовой ИТП с резервуаром в первичном контуре, второй тип — ИТП с, так называемым, быстрым водоподогревателем.
Так как низкотемпературные теплосети работают при очень малых разностях температур, требуется тщательный контроль с постоянным снятием показаний. Для этих целей на демонстрационной площадке установлены более 67 счетчиков энергии. Установленные теплосчетчики отображают объем потребленной тепловой энергии с точностью в 10 раз большей, чем обычно. Дополнительные теплосчетчики установлены в контурах горячего водоснабжения каждого ИТП для определения энергии, расходуемой только на нужды горячего водоснабжения.
Опыт эксплуатации нескольких проектов (начиная с 2007 г.) показывает, что низкотемпературные тепловые сети для отопления энергоэффективных зданий вполне работоспособны. Достигнуто низкое энергопотребление сетевыми насосами и низкие потери в теплосети — в настоящий момент на демонстрационной площадке они составляют 17%, но и это не является пределом.