Круговорот тепла в доме

Сергей Куликов
корреспондент журнала «Эксперт»
18 октября 2021, 00:00
№43

Челябинская компания нашла способ сделать агрегаты для экономии тепла более экономичными в производстве, но пока не преуспела в их сбыте

«Тепловей»
Поставка рекуператоров для смоленского завода «Алвид» стала одним из наиболее крупных контрактов «Тепловея»

Внедрение полимерных рекуператоров (устройств, позволяющих возвращать часть материалов или энергии для повторного использования) может сэкономить до 70% тепла, содержащегося в вентиляционном воздухе. Принцип работы такого устройства прост: выходящий наружу воздух отдает свое тепло воздуху, который входит в помещение. Сфера применения — повсюду, где есть необходимость в вентиляции помещений и желание сэкономить энергоресурсы.

По мнению главы совета директоров компании — производителя рекуператоров «Тепловей» (г. Челябинск) Сергея Давыдова, для массового внедрения этих устройств необходима лишь воля властей и заинтересованность бизнеса в экономии энергоресурсов. Дополнительным стимулом к установке таких устройств должно стать растущее требование со стороны населения к повышению качества воздуха и на рабочем месте, и внутри жилых помещений.

Как меняться будем

Полимерный рекуператор тепла вентиляционных выбросов представляет собой сборную конструкцию из полимерной пленки и каркаса из пластикового профиля.

В отличие от традиционных агрегатов, выполненных из нержавеющей стали, полимерные, по словам Давыдова, имеют ряд преимуществ: «Наш теплообменник устойчив к воздействию большинства кислот, что позволяет применять его на производствах с едкими кислотными испарениями (например, на предприятиях химической промышленности, птичниках, животноводческих фермах и так далее). Он не боится обмерзания при низких температурах приточного воздуха, стоит дешевле своих металлических аналогов (причем с увеличением типоразмера рекуператора увеличивается разница в цене), удобен в обслуживании и ремонте».

По словам Сергея Давыдова, полимерный рекуператор — «практически ноу-хау» компании: «Это разработка еще 80-х годов прошлого века, которая принадлежит нашему руководителю по проектной части Семену Полеву», — пояснил он. И добавил, что массовое внедрение таких рекуператоров позволит внести существенный вклад в решение проблемы защиты окружающей среды. «За счет снижения необходимого количества тепла на отопление и вентиляцию помещений при рекуперации тепла экономится углеводородное топливо, сжигаемое в котельных или на ТЭЦ, а значит, снижаются вредные выбросы в атмосферу, — перечисляет Сергей Давыдов. — На экологию работает и тот факт, что рекуператоры изготавливаются из пластика, а не из металла: для изготовления теплообменного материала при выплавке стали в атмосферу выделяется намного больше вредных выбросов, чем для изготовления этого материала из полимерной пленки».

Производительность установок, которые производит «Тепловей», составляет от 1 тыс. до 65 тыс. кубометров в час, при этом работать они могут в температурном диапазоне от минус 40 до плюс 70 градусов Цельсия.

«По нашим расчетам, экономия тепла, подводимого к современному жилому дому на нужды отопления, составляет как минимум 30 процентов за счет рекуперации тепла вытяжного воздуха при искусственной вентиляции помещений, уверяет Давыдов. — Например, из каждой гигакалории тепла, подводимой к дому на нужды отопления, примерно 40 процентов тратится на компенсацию потерь через ограждающие конструкции и 60 процентов — на подогрев воздуха при вентиляции, которая в основном решается за счет открывания окон и форточек в холодное время года. Так вот, эти 0,6 гигакалории можно снизить как минимум в два раза за счет применения рекуперации тепла вытяжного воздуха в установках вентиляции помещений. То есть довести их до 0,3 гигакалории». Если пересчитать эту экономию на количество тепла, затрачиваемое ежегодно на отопление, к примеру, миллионного города, то получится, что можно сократить объем потребления тепла (а значит, и топлива) примерно на треть. «В масштабах страны — это гигантская экономия средств, — считает г-н Давыдов. — И при централизованном теплоснабжении рекуператор окупается за два года». Эти устройства можно устанавливать как централизованно (сразу на весь многоквартирный дом), так и индивидуально — в каждую квартиру.

По словам Сергея Давыдова, его предприятие, на котором трудятся 150 человек, на проектную мощность пока не вышло. Но успешные реализованные проекты уже имеются. Например, машиностроительному заводу «Алвид» (Смоленск) поставлены три приточно-вытяжные установки с полимерными рекуператорами с огромным расходом воздуха — до 65 тыс. кубометров в час. Еще четыре рекуператора с расходом до двух тысяч кубометров в час были переданы инжиниринговой компании «Технологии без границ» в Бийске.

Впрочем, основная масса этих устройств была изготовлена для частных домов и мелких объектов, таких как спортзалы, бани, небольшие производства. «Пока нареканий на работу рекуператоров не было, — отмечают на производстве. — Было пару случаев неправильного монтажа подрядчиками на объектах заказчика, но непосредственно к рекуператорам претензий пока не было».

Вопросы материальные

Признавая полезность подобных устройств, опрошенные «Экспертом» участники рынка указали на ряд возможных проблем, связанных с их внедрением.

«Есть несколько вопросов к пунктам, которые обозначены как плюсы полимерных рекуператоров, — пояснил главный инженер ИТ-компании КРОК Петр Вашкевич. — Во-первых, устойчивость к кислотам. Если говорить о промышленности, то там, где присутствуют нагретые кислоты, применение рекуперативного теплообмена существенно ограничено российским законодательством». То есть, по его словам, скорее всего, на большей части подобных производств в принципе невозможно будет установить рекуператоры, утилизирующие теплоту подобных технологических процессов. «Во-вторых, качество воздуха, — продолжает он. — Нет прямой связи между качеством воздуха и материалом, из которого изготовлены рекуператоры. Более того, металлические рекуператоры тут могут быть даже предпочтительней, поскольку металл, в отличие от полимеров, принципиально меньше накапливает на своей поверхности вирусы и бактерии». По словам Вашкевича, в тех чистых помещениях, где установка рекуператоров в принципе возможна, по российским нормам должны использоваться именно металлические устройства, причем чаще всего из нержавеющей стали.

«Теперь несколько слов о реализуемости идеи, — продолжает он. — Примерно с начала 2000-х годов российская нормативная база изменилась: стали больше внимания уделять энергоэффективности, обязали строить новые общественные здания с системой теплоутилизации — например, посредством рекуперативного теплообмена. Это актуально и сейчас. Однако здесь в большей степени используются металлические рекуператоры — они чуть более эффективны, чем полимерные, и стоимость их пока ниже. К тому же полимерный материал горюч, и это может быть одним из стоп-факторов в его использовании». Что касается старых зданий, то они чаще всего вообще не имеют рекуператоров. Постепенно идет их дооснащение теплоутилизаторами разных типов, и нередко это требует практически полной модернизации системы вентиляции и (или) кондиционирования. «Если говорить о жилых зданиях, то для них утилизация теплоты в принципе не особенно актуальна, — отмечает г-н Вашкевич. — В жилых домах, как в существующих, так и во вновь строящихся, чаще всего система вентиляции организуется без побуждения, то есть работает за счет изменяющейся плотности воздуха в зависимости от высоты и возникающей при этом так называемой естественной тяги. Централизованные же системы кондиционирования в массовом жилищном строительстве и по сей день довольно редки».

Отвечая на эти претензии, Сергей Давыдов поясняет, что проблема наличия вирусов и бактерий вряд ли зависит от материала рекуператоров. «Если это необходимо, можно ставить ионизаторы воздуха или УФ-излучатели — не вопрос, — отвечает он. — Что же касается стоимости, то и металл сегодня дорожает, причем гораздо более высокими темпами, чем полиэтилен (ПЭТ)».

По словам Давыдова, его компания находится лишь в начале долгого пути и спрос на рекуператоры будет расти. И хотя пока взрывного роста не наблюдается, интерес со стороны потенциальных заказчиков есть.

Впрочем, по его мнению, потенциально применение рекуператоров из полимерных материалов видится очень перспективным, например в центрах обработки данных (ЦОД). «Особенно если рассматривать симбиоз рекуперативного теплообмена и адиабатического охлаждения воздуха, охлаждения воздуха за счет его насыщения влагой, — заключает он. — Вот здесь как раз очень актуальна “терпимость” пластиковых рекуператоров к минерализации воды различными солями».

В свою очередь, Адиль Мухаммедов, руководитель самарской компании Air-Edem, занимающейся поставками климатического оборудования, полагает, что установка подобных рекуператоров в жилых домах может оказаться невыгодным мероприятием. «Экономически будет дороговато, все же рекуператор в среднем стоит 20 тысяч рублей, плюс есть плата за обслуживание, — уточняет он. — Хотя есть плюс в том, что электроэнергии он потребляет мало». По мнению Мухаммедова, проблема может возникнуть еще и потому, что большинство застройщиков могут не устоять перед соблазном сэкономить на установке таких устройств. «Это наверняка приведет к не очень хорошему качеству рекуператора — все же это индивидуальная вещь, — считает он. — Кроме того, рекуператор будет включен в стоимость жилья, что сразу приведет к его удорожанию».

По словам Давыдова, пока рынка подобных устройств в России нет, и, чтобы его всколыхнуть, нужно принимать решения на законодательном уровне о введении норм по вентиляции жилых помещений.