10.02.2021

Далеко не во всех производственных цехах российских предприятий, особенно в зимний период, имеется возможность обеспечить нормальные климатические условия. Причем, часто даже не из-за того, что цеха недостаточно утеплены, а по причине использования устаревших систем конвекционного отопления, при использовании которых теплый воздух от радиаторов поднимается вверх, оставляя в холоде рабочую зону, где как раз и находятся люди и оборудование. В результате имеют место повышенная заболеваемость персонала и снижение качества продукции. В том числе потому, что современное оборудование не предназначено для работы при температуре окружающего воздуха в цехе 5-10 ⁰С. Ведь минимально допустимой, согласно нормам СанПиН 2.2.4.548-96 [1], даже для работ с максимальным уровнем энергозатрат, является температура 13-16 ⁰С.

В работах [2], [3] и [4] рассмотрены варианты повышения энергоэффективности работы российских промышленных предприятий за счет существенного (в разы!) снижения затрат на оплату потребляемых энергоресурсов. Затраты на это, в условиях российского климата, когда отапливать здания и сооружения необходимо до 8 месяцев в году независимо от того, загружено производство на все 100% или только на 25%, являются одними из самых «удушающих» для предприятий.

Данная статья представляет собой, по сути, дайджест наиболее рациональных с технической и экономической точек зрения решений по снижению указанных затрат, с учетом специфики производственных помещений предприятий и с пояснениями на конкретных примерах.

1. Предприятие с небольшими производственными цехами (высотой не более 4-6 м) и производственно-офисными помещениями (высотой до 4 м)

При наличии возможности подключения к магистральному газоснабжению, наиболее целесообразным является отказ от централизованного теплоснабжения и строительство собственной газовой котельной, оснащенной современными котлами, горелками и системами котельной автоматики. Это, как правило, обеспечивает снижение затрат на отопление в 2 раза и более. Включение в состав котельной газового электрогенератора обеспечивает предприятие в зимний период фактически «бесплатной» электроэнергией (правда, за счет удорожания проекта на 25-30%). Но следует иметь в виду, что максимальный экономический эффект будет достигаться только при круглосуточной (3-хсменной) работе в основных производственных помещениях.

Если предприятие данного типа уже имеет свою котельную, но ее оборудование морально и технически устарело или работает не в оптимальном режиме (где, например, к.п.д. котла неоправданно низкий), НПФ «РАСКО» готово предложить заказчикам конкретные проектные решения с использованием котлов Bosch, горелок UniGas, котельной автоматики производства КБ «Агава», НПП «Прома», Honeywell и других производителей, продукцию которых ООО «НПФ «РАСКО» представляет в статусе официального дилера.

Конкретный пример: бывшая мебельная фабрика преобразована в офисно-складской комплекс. Необходимость в производстве большого количества пара для сушки древесины отпала. При этом устаревшие котлы, имевшие к.п.д. около 80% даже при работе на номинальном режиме (у современных котлов – 95% и более), используются только для отопления, и работают с нагрузкой не более 25% от номинальной, где их к.п.д. не превышает 30%. В таких случаях замена котлов, горелок и котельной автоматики обеспечивают снижение затрат на отопление в 2,5 и более раза. Более подробно эффективность реализации данного варианта рассмотрена в статье [3].

2. Крупное промышленное предприятие (с производственными цехами высотой более 6 м)

Наиболее рациональным решением является установка в таких цехах систем газового лучистого отопления (ГЛО), которые сокращают эксплуатационные затраты на отопление в 6-8 раз (естественно, при сопоставимых температурах), а сроки окупаемости проектов, как правило, не превышают 2-х лет. Подробно преимущества данных систем описаны в статьях [2] и [4]. В зависимости от специфики производства могут применяться системы ГЛО со «светлыми» (рис. 1а) или «темными» (рис. 1б) излучателями. Системы со «светлыми» излучателями дешевле и проще в обслуживании, хотя затраты на обслуживание в обоих случаях в разы меньше, чем при обслуживании традиционных систем отопления. Однако, при установке, например, в пыльных помещениях или помещениях с повышенной пожароопасностью, предпочтение следует отдавать системам ГЛО с «темными» излучателями. Примеры производственных цехов, оснащенных системами ГЛО со «светлыми» и «темными» излучателями представлены на рис. 2а и рис. 2б, соответственно.

 

Рис. 1а. ГИИ (газовые инфракрасные обогреватели) «светлого» типа

 

Рис. 1б. ГИИ (газовые инфракрасные обогреватели) «темного» типа

Рис. 2а. Примеры производственных цехов, оснащенных системами ГЛО со «светлыми» излучателями	Рис. 2б. Примеры производственных цехов, оснащенных системами ГЛО с «темными» излучателями

На российском рынке представлен целый ряд производителей систем ГЛО и их компонентов [7]. Одним из лидеров, наряду с российским АО «Сибшванк» и итальянской компанией Carlieklima, по выпуску систем ГЛО с «темными» излучателями является фирма MANDIK (Чехия). ООО «НПФ «РАСКО», является официальным дистрибьютором всех перечисленных производителей и готово предложить реализацию проектов ГЛО и необходимое для них оборудование по единым с изготовителями ценам. Однако, пока только с фирмой MANDIK достигнуто соглашение о создании в Москве консигнационного склада их продукции, в частности «темных» газовых инфракрасных излучателей HELIOS (рис. 3).

Рис. 3. HELIOS тёмный газовый трубчатый инфракрасный излучатель

Излучатели HELIOS имеют ряд конструктивных исполнений, отличающихся формой излучающей трубы, конструкцией отражателя и мощностью горелки, оснащены автоматикой, обеспечивающей двухступенчатое регулирование тепловой мощности, в зависимости от конструктивного исполнения, в диапазоне от 10 до 50 кВт. Благодаря этому достигаются значительная экономия тепла в период межсезонья и увеличение рабочего ресурса за счет сокращения циклов «включено/выключено». Применение специальных завихрителей, обеспечивающих максимальную отдачу тепла и снижение температуры отработанных газов на вытяжном вентиляторе, в сочетании с теплоизоляцией отражателя базальтовым минеральным утеплителем и рекуперацией  отработанных дымовых газов, увеличивают срок службы и КПД излучателей HELIOS в целом до 89 %. В комплекте с излучателями предлагается поставка специальных трубопроводов для отвода продуктов сгорания и забора воздуха снаружи отапливаемого помещения, что позволяет применять излучатели HELIOS в помещениях с высокой концентрацией пыли. Для обеспечения позонного регулирования и автоматического управления температурой поставляется шкаф управления серии OID. Шкаф управления обеспечивает полностью автоматический режим работы и управления одно- или духступенчатыми излучателями HELIOS в количестве от одного (OID 1) до шести (OID 6). Переключение мощности у двухступенчатых излучателей производится автоматически на основе анализа данных датчика температуры. Составной частью шкафа управления является датчик температуры для измерения лучистой составляющей температуры в отапливаемом помещении. Программное обеспечение OID позволяет подключить шкаф OID к персональному компьютеру.

Еще раз отметим уникальные преимущества систем ГЛО, которые уже подчеркивались в статье [2]:

• возможность поддержания необходимых температур только в рабочих зонах;
• малую инерционность, позволяющую снижать температуру в помещениях даже во время обеденного перерыва;
• исключение сквозняков, уменьшение заболеваемости персонала и повышение качества выпускаемой продукции;
• отсутствие необходимости подготовки к вводу в эксплуатацию в новом отопительном сезоне;
• минимальные затраты на техническое обслуживание (полностью исключаются затраты на химводоочистку, замену циркуляционных насосов, ремонт теплотрасс и многие другие);
• отсутствие теплопотерь и исключения утечек теплоносителя в теплотрассах;
• -озможность очередности при строительстве и поэтапного ввода в эксплуатацию.

Наибольшее распространение в России и странах ЕАС получили системы ГЛО на базе «светлых» излучателей производства российского предприятия Сибшванк, дочернего предприятия немецкой компании Schwank, одного из мировых лидеров в данной области, и итальянской компании CARLIEUKLIMA Srl. Продукция обоих предприятий отличается приемлемыми для российского рынка ценами, комплексностью решений, сжатыми сроками поставки, необходимым уровнем технической поддержки.

В качестве производителя оборудования для систем ГЛО на базе «темных» излучателей, безусловно, стоит дополнительно отметить чешское семейное предприятие MANDIK, продукция которого, отличающаяся высокой надежностью, компактностью, демократичными ценами за последние 10-15 лет нашла широкое применение при реализации проектов по повышению энергоэффективности промышленных предприятий в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Рязани и многих других городах. Дополнительный импульс дальнейшему внедрению продукции MANDIK в России должно дать создание на производственной базе НПФ «РАСКО» централизованного склада наиболее ликвидной продукции компании MANDIK и запасных частей к ней, что, безусловно, сократит сроки и снизит стоимость реализации соответствующих проектов.

В то же время бывают ситуации, когда применение систем ГЛО проблематично. Например, в цехах, где на пути распространения лучистого тепла имеются механические преграды: элементы строительных конструкций, кран-балки и т.п. В этих случаях целесообразно применение систем ГЛО совместно с системами газового воздушного отопления [5] или установка в высокой части цехов вентиляционных установок, обеспечивающих перемещение теплого воздуха под потолком цеха, вниз, в рабочую зону [6]. Принципиальная схема системы газовоздушного отопления производственного цеха представлена на рис. 4, варианты конструктивных решений – на рис. 5а и 5б, газовоздушного генератора – на рис. 6.

Рис. 4. Схема системы газовоздушного отопления производственного помещения.

 

Рис. 5. Газовоздушное отопление производственных помещений. Варианты конструктивных решений: а –настенное, б – напольное.

 

Рис. 6. Газовоздушный теплогенератор

Одним из лучших вариантов решения по соотношению цена/качество в подобных случаях является применение газовых тепловоздушных нагревательных установок MONZUN, которые выпускаются фирмой MANDIK в различных исполнениях: с осевым или радиальным вентиляторами - MONZUN VH и MONZUN CV, без вентилятора (нагреватель для систем вентиляции) - MONZUN EUROKLIM, со смесительной камерой для подмеса свежего воздуха на входе - MONZUN RTI. Газовые тепловоздушные обогреватели MONZUN  имеют восемь исполнений с диапазонами тепловой  мощности от 11,6 кВт до 92,8 кВт.

Основные конструктивные особенности газовых тепловоздушных обогревателей MONZUN:

• Теплообменник из нержавеющей стали
• Плавная регулировка мощности
• Горелка избыточного давления
• Минимальные выбросы оксида азота

Управление работой установок MONZUN осуществляется с помощью термостата ТР-08, который позволяет автоматически регулировать мощность в зависимости от температуры и настраиваемой недельной программы, или блока управления МС, осуществляющем переключение вручную на «зимний» (обогрев) или «летний» (вентиляция). Внешний вид  газовых тепловоздушных обогревателей MONZUN приведен на рис. 7

Рис. 7а MONZUN VH	Рис. 7б MONZUN EUROKLIM	Рис. 7в MONZUN RTI

Газовые тепловоздушные обогреватели MONZUN  могут устанавливаться на стенах или под потолком цеха (подпотолочный вариант), обеспечивая  нагрев и перемещение теплого воздух вниз, в рабочую зону. Для всех вариантов установки предлагаются принадлежности, обеспечивающие отвод продуктов сгораниях за пределы здания и забор воздуха извне для обеспечения горения.

Безусловно, в общем случае, наивысшую энергоэффективность обеспечивают проекты, в которых, с учетом индивидуальных особенностей производственных помещений промышленных предприятий, оптимальным образом сочетаются все перечисленные выше технические решения.

В частности:

• системы ГЛО обеспечивают отопление открытых участков производственных цехов с высокими потолками,
• системы газовоздушного отопления на базе теплогенераторов обеспечивают отопление более низких помещений и участков цехов, коридоров, проходов, антресольных помещений,
• в дополнение к ним, при наличии технической возможности, устанавливаются дестратификаторы – подпотолочные вентиляторы, которые направляют поднимающийся вверх теплый воздух обратно в рабочую зону.

И, конечно, эффективность систем газовоздушного отопления во многом зависит от одновременного решения вопросов минимизации тепловых потерь через постоянно открытые или часто открываемые ворота промышленных цехов или производственных ангаров. «Отсечку» холодного воздуха обеспечивают так называемые воздушные завесы, которые используют для этого как окружающий («холодные» завесы), так и подогретый («теплые» завесы).

Оптимальным при этом является вариант, когда один производитель производит всю линейку необходимой для реализации подобных проектов продукции. Понятно, что в этом случае гораздо проще решаются не только вопросы «стыковки» применяемого оборудования, но и логистические, сервисного обслуживания и т.д. Именно данный подход, по нашему мнению, является одной из причин столь успешного внедрения продукции компании MANDIK как в России, так и во многих странах мира. Этим же путем идет Carlieklima. И даже компания Schwank, ранее специализирующаяся преимущественно на оборудовании для систем ГЛО, в последние годы значительно расширила номенклатуру поставляемой продукции, включив в нее линейку теплогенераторов, воздушных завес и мощных потолочных вентиляторов.

3. Дополнительные факторы, влияющие на повышение энергоэффективности работы предприятия 

Сразу отметим, что хотя в данной статье перечисленные ниже факторы именуются «дополнительными», в целом ряде случаев они могут стать одними из основных. Потому что, если их не учитывать, результат может оказаться существенно хуже ожидаемого.

К ним следует отнести:

• оптимальность проектных решений по выбору варианта системы промышленного отопления, подбору и размещению оборудования на объекте,
• обеспечение качественной теплоизоляции производственных помещений,
• решение вопросов надежного газоснабжения и корректного учета потребляемого газа.

Перечисленные вопросы неразрывно связаны между собой. Часто предприятия, имеющие проблемы с качеством отопления производственных помещений или страдающие от непосильных затрат за него, обращаются в ближайшие, иногда достаточно авторитетные проектные организации, от которых получают соответствующие предложения. Но оптимальные ли они по уровню предлагаемых технических решений, стоимости реализации, и по достигаемому результату? Наш опыт показывает, что далеко не всегда. Почему? Причин здесь несколько, но основные, как показывает практика, следующие:

1) проектировщики строительных компаний (особенно - общего профиля), как правило, закладывают в проекты оборудование, к которому привыкли и которое хорошо знают. Но далеко не всегда это высокоэффективное и современное оборудование. Однако даже, если и современное, то далеко не всегда предназначенное для реализации именно тех, технических решений, применение которых является оптимальным с учетом специфики данного заказчика. Одна из причин этого заключается в том, что имевшаяся в советские годы система распространения технической информации, широкого внедрения современных технических решений в значительной степени разрушена и до настоящего времени не воссоздана. А попытки самих производителей и их региональных представителей донести информацию о своей продукции до потенциальных потребителей носят, как правило, разрозненный и субъективный характер;

2) многие проектные организации имеют соглашения с производителями о бонусном вознаграждении за применение в проектах именно их оборудования. Понятно, что в таких случаях говорить о том, что в заказываемый предприятием проект будут заложены оптимальные решения и лучшее по совокупности характеристик оборудование вряд ли возможно.

Какие выходы? Первый. Обращаться организации, которые предлагают одновременно и на постоянной основе, не только разные варианты решений, но и лучшее в каждом случае оборудование. Их немного, но они есть. И ООО «НПФ «РАСКО» со своими деловой репутацией и более чем 25-летним опытом работы в данной области – одно из них.

Второй. Трудно рассчитывать на то, что даже самое современное отопительное оборудование, самым оптимальным образом подобранное и размещенное сможет обеспечить комфортные условия в «дырявом» цеху: с неутепленными стенами и крышей, выбитыми стеклами, кривыми рамами, постоянно открытыми (или открывающимися) воротами. Соответственно, предварительно необходимо принять меры по утеплению данных помещений, включая установку уже упоминавшихся воздушных или тепловоздушных завес, в разы уменьшающих теплопотери при открытии ворот и поддерживающих внутри цеха комфортные условия даже при их периодическом открытии.

При этом, справедливости ради, надо отметить, что влияние «дырявости» помещений будет менее всего в случае применения систем ГЛО, т.к. в этом случае обогрев людей и оборудования обеспечивается в преимущественно лучистой энергией (инфракрасными лучами), которая, по понятным, причинам, не может сдуваться холодным воздухом.

И, наконец, третий. Обязательным условием работы современного газового оборудования является качественное газоснабжение: газ должен подаваться хорошо очищенным и строго под необходимым давлением. Обеспечить это задача газораспределительного пункта (ГРП), редуцирующего давление газа до требуемого уровня, вне зависимости не только от температуры и давления газа на его входе, но и от расхода газа, потребляемого установленным на предприятии газоиспользующим оборудованием. При этом расчеты за потребляемый газ должны осуществляться на основании показаний узла учета газа, работоспособного во всем диапазоне изменения расходов газа, который (учитывая летние и зимние режимы газопотребления) должен быть весьма широким: до 1:100 и более. Только в этом случае затраты потребителя будут минимальными и гарантированно окупятся в кратчайшие сроки. Подтвержденные конкретными примерами реализации расчеты показывают, что, при выполнении перечисленных требований, срок окупаемости проектов, как правило, не превышает 2 отопительных сезонов.

4. Финансовые вопросы 

У специалистов и руководителей предприятий, читающих данную статью, могут появиться вполне законные вопросы:

- каким образом найти средства на реализацию соответствующих проектов? Ведь экономический эффект от их реализации появится ПОТОМ, после ввода в эксплуатацию новых систем, а платить за проектирование, поставку необходимого оборудования, его монтаж и ввод в эксплуатацию надо уже СЕЙЧАС?

- где гарантия, что эффект от реализации данных проектов будет именно таким, как описывается? И не получится ли, что деньги потрачены, а эффект от реализации проектов будет если не «нулевым», то, как минимум, существенно меньше, чем предполагалось?

Действительно, такие ситуации принципиально возможны. Особенно, в случаях, когда в погоне за удешевлением Вы воспользовались услугами недостаточно компетентной проектной организации, выбрали дешевое, но недостаточно надежное оборудование, не обеспечили условия для его нормальной работы, не решили вопросы его надлежащей эксплуатации и сервисного обслуживания. Собственно говоря, если не соблюдены принципы компетентности и комплексности решений, к которым мы призываем. И ситуация, по сути, не будет ничем отличаться от последствий обращения к некомпетентным врачам в случае болезни или строительства загородного дома случайными шабашниками.

Принципиальными отличиями услуг, оказываемых ООО «НПФ «РАСКО» и подтвержденных более чем 25-летним опытом работ в данном направлении, являются:

- оптимальный выбор варианта промышленного отопления и всего комплекса необходимого оборудования,

- поставка качественного газорегуляторного, газоизмерительного и отопительного оборудования по лучшим ценам и в сжатые сроки, что обеспечивается специально подобранным и проверенным временем перечнем поставщиков. При этом статус официального представителя данных предприятий означает, что цены будут именно оптимальными, сроки поставки минимальными, вся продукция будет прямо с завода (исключены случаи поставки контрафактной продукции или неликвидов), а наши специалисты прошли необходимое обучение,

- привлечение к проектным и монтажным работам только компетентных, многолетних партнеров, с учетом их специализации, в зависимости от предварительно выбранных принципиальных решений.

Что же касается дополнительной уверенности наших клиентов в правильности вложения финансовых средств, а также решения вопросов привлечения заемных средств на реализацию данных проектов, то здесь возможны следующие варианты:

1) предоставление информации о результатах реализации других подобных проектов, включая организацию поездок на соответствующие предприятия;

2) подготовка коммерческих предложений, с расчетом сроков окупаемости проектов, выполненным компетентными организациями, с учетом всех влияющих факторов;

3) включение в договора на проектирование, поставку, монтаж и запуск в эксплуатацию систем промышленного отопления разделов, регламентирующих обязательства Исполнителей по получению Заказчиком экономического эффекта после реализации проекта.

Здесь отметим, что сравнивать надо сравнимое. Так, например, если до реализации проекта температура в производственном цеху составляла зимой плюс 5 ⁰С, то и сравнивать экономию будет корректно для этой температуры, а не для плюс 15-20 ⁰С, что, как правило, становится возможным после реализации проекта. Учитывая высокую экономическую эффективность предлагаемых решений, экономия будет и в последнем случае, но несколько меньшая.

Основные выводы

1. Предлагаемые ООО «НПФ «РАСКО» комплексные решения по повышению энергоэффективности работы предприятий, прежде всего – за счет резкого снижения затрат на отопление промышленных помещений (цехов, складов, ангаров, депо и др.) подтверждены многолетним опытом внедрения и базируются на применении оптимальных вариантов решения, современных технологий и оборудования.
2. Заказчикам гарантируется (см. также на сайте https://packo.ru/):

• поставка по ценам изготовителей и всего комплекса необходимого оборудования производства лучших российских и мировых производителей, а именно:
  • - газораспределительных пунктов, в т.ч. со встроенными узлами коммерческого учета газа,
  • - систем котельной автоматики, обеспечивающих значительное повышение эффективности и безопасности работы ранее установленных котлов, с одновременной модернизацией последних,
• замена котлов и/или горелок на новое энергоэффективное оборудование,
• установка систем ГЛО и газовоздушного отопления, воздушных и тепловых завес,
• поставка необходимого дополнительного оборудования: приборов КИП, систем безопасности, запорно-регулирующей аппаратуры.

3. Выбор оптимальных решений для последующей реализации осуществляется с привлечением лучших специалистов и базируется на многолетнем опыте работы в данной области.
4. Минимальные сроки поставки, обеспечиваемые наличием в оперативном запасе наиболее ликвидной (применяемой в проектах на постоянной основе) продукции как на складе НПФ «РАСКО» в Москве, так и складах наших партнеров.
5. Заказчикам, в случае необходимости, оказывается помощь в поиске инвесторов или источников заемного финансирования, предоставляются технические и финансовые гарантии достижения запланированных результатов.

Сделаем российскую промышленность энергоэффективной и конкурентоспособной! 

Литература:

1. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" (Утверждены постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21)
2. Золотаревский С.А. «Пути повышения конкурентоспособности предприятий в условиях кризиса». – ТПА, 2017, №3 (90)
3. Золотаревский С.А., Апарин Е.Л. «Пути повышения конкурентоспособности предприятий в условиях выхода из кризиса». – Крым. Стройиндустрия. Энергосбережение, 2019, № 1-2 (9)
4. Золотаревский С.А., Санин А.В. «Высокоэффективные технологии систем отопления как основной путь к снижению затрат на энергоресурсы и повышению энергоэффективности работы предприятий». - ТПА, 2017, №5 (104)
5. С. Щепанович «Отопление больших помещений с помощью газа». – С.О.К., 2004, №1.
6. «Особенности различных схем организации воздухообмена». - Аква-терм, 2008, №06
7. «ОБЗОР РЫНКА: Инфракрасные излучатели для отопления спортивных объектов». ‒ Аква-терм, 2020, №6