1 стр. из 1

Экономия энергетических ресурсов является одной их стратегически важных задач, стоящих перед российской экономикой. О возможностях и путях ее решения в сфере вентиляции промышленных зданий рассказал корреспонденту нашего журнала президент Ассоциации инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике "АВОК Северо-Запад" Александр ГРИМИТЛИН.

-Сегодня основной задачей российской промышленности является достижение конкурентоспособности отечественной продукции на рынке. Необходимо, чтобы цена на нее была сопоставима с западными аналогами и даже ниже, поскольку по уровню качества наши товары пока еще не всегда соответствуют мировым стандартам. Для решения этой задачи необходимо планомерно снижать издержки производства. Резерв в виде сравнительно низкой заработной платы уже не всегда срабатывает. Он дает эффект только в случаях, когда сохраняются большие объемы ручного труда (и, соответственно, доля зарплаты составляет значительную часть себестоимости продукции), но их становится все меньше. Кстати, одной из причин печальной памяти дефолта 1998 г. и было то, что многие отечественные товары стали дороже импортных. Это было обусловлено плохой организацией и низкой производительностью труда, значительными издержками производства, в том числе и высокими энергозатратами.

По оценкам экспертов, доля энергоресурсов в себестоимости продукции составляет не менее 15-20%. В различных отраслях этот процент существенно варьируется, но в любом случае он достаточно высок. В то же время в общем объеме энергопотребления предприятия значительную часть занимают энергозатраты на вентиляцию и отопление. Эта цифра тоже очень зависит от отрасли и в разных случаях достигает от 30 до 70%. Как бы то ни было, это очень существенный резерв в деле снижения энергоемкости промышленного производства.

По данным на середину 80-х гг. ХХ в., на единицу продукции в СССР тратилось примерно в 3-4 раза больше энергии, чем в промышленно развитых странах Запада. Сегодня, думаю, этот разрыв, если и уменьшился, то весьма незначительно. Это связано с тем, что вопросы энергосбережения в нашей стране, очень богатой энергоресурсами, постоянно стоят, но довольно слабо решаются.

Какие же существуют пути для сокращения энергозатрат?

Во-первых, внедрение энергосберегающих технологических процессов в самых разных отраслях промышленности. Тема эта многофакторная и постепенно в тех или иных формах реализуемая. Практически все устанавливаемое ныне оборудование значительно менее энергоемкое, чем было прежде.

Во-вторых, улучшение теплофизических свойств ограждающих конструкций. В этом отношении также делается довольно многое. Относительно недавно были введены новые СНиП по строительной теплофизике ограждающих конструкций. Для промышленности это, может быть, имеет даже большее значение, чем для жилищного домостроения. Дело в том, что в советские времена отношение к энергоресурсам было, мягко говоря, не самое рачительное. Строительство было полностью сориентировано на "экономику капитальных затрат" (то есть просчитывали, сколько надо потратить при сооружении того или иного объекта, не очень задумываясь над расходами в период эксплуатации), от чего сейчас мы постепенно, к счастью, начали отходить. Тем не менее, и в Санкт-Петербурге, находящемся все-таки в северной части страны, и в других приполярных регионах, будь то Архангельская, Мурманская область, Карелия, Коми или Сибирь и Дальний Восток, по сей день можно лицезреть "шедевры" советской промышленной архитектуры. Их характеризуют огромные оконные проемы во всю стену фасада с одинарным остеклением и наличие иных столь же "энергосберегающих" конструкций, благодаря чему теплопотери достигают поистине невероятных размеров. Часть из них в последнее время прошла "утеплительную" реконструкцию, но многие еще существуют в прежнем виде, и их модернизация, безусловно, может стать существенным резервом для сокращения энергозатрат на этих предприятиях.

В-третьих, использование вторичных ресурсов. Утилизируемое тепло делится на высокопотенциальное (высокотемпературные технологические выбросы) и низкопотенциальное (вентиляционные выбросы более низкой температуры). Первое из них можно использовать более эффективно, поскольку здесь утилизируется больше энергии, которая может рационально служить людям. Но при этом источников высокопотенциального тепла значительно меньше, чем низкопотенциального. Соответственно, необходимо использовать технологии и того, и другого вида.

В-четвертых, экономия энергии в системах вентиляции и отопления. Этот путь тесно взаимосвязан и переплетается с предыдущим. Помимо совершенствования теплофизических параметров ограждающих конструкций, что значительно снижает нагрузку на отопительные системы, можно выделить еще несколько направлений деятельности в этой сфере.

Прежде всего необходимо прекратить инфильтрацию, то есть неорганизованное поступление воздуха в помещение. Если в индивидуальных жилищах или офисах каждый так или иначе борется с ней самостоятельно (например, заклеивая окна на зиму), то в заводских условиях этим не обойдешься. Естественный разумный выход - установка стеклопакетов, герметизация стыков и другие подобные меры, которые уже предпринимаются значительной частью ведущих российских производственных предприятий. Это тем более удобно, что, в отличие от офисов и жилья, здания промышленного назначения уже оборудованы системами вентиляции - организованного поступления воздуха в цеха и помещения. В некоторых северных городах приходилось видеть производства, отопление которых фактически полностью сводилось инфильтрацией "на нет".

К этой проблеме тесно примыкает и такая задача, как обеспечение снижения поступлений воздуха через различные открытые проемы, ворота и т.п. Но это больше касается организационных вопросов.

Системы вентиляции обеспечивают организованное поступление свежего воздуха. Если в жилье норма примерно соответствует однократному воздухообмену (количество воздуха, деленное на объем помещения), а в офисах необходим 2-кратный, то в промышленных помещениях норма может достигать 5-, 10- и даже 30-кратного воздухообмена. То есть объемы подаваемого воздуха (и соответственно, энергозатраты на это) огромны. Норма же в этом вопросе определяется в первую очередь количеством вредных выделений, связанных с технологическим циклом производства. В этом отношении главная задача вентиляции - добиться, чтобы их концентрация не превышала предельно допустимых величин. Для решения этой проблемы существует несколько путей.

Прежде всего необходимы разработка и применение на производстве наименее экологически вредных технологических процессов и материалов. Эти задачи постепенно довольно эффективно решаются как на Западе, так и в России, но внедрение новинок - дело достаточно длительное и трудоемкое.

Конечно, можно встать на путь разбавления концентрации вредных веществ в промышленном помещении за счет подачи свежего воздуха. Это простейший, но далеко не самый эффективный и весьма дорогостоящий вариант. Поэтому сегодня активно идет развитие систем локализующей вентиляции. Целесообразнее всего подход, при котором они удаляются непосредственно с места выделения. Для этого была разработана, а теперь постоянно совершенствуется техника вытяжной вентиляции. На сегодняшний день наиболее эффективными являются мобильные системы с гибкими шлангами. Такая конструкция позволяет им перемещаться в пространстве вслед за основным технологическим оборудованием, удаляя вредные выбросы прямо с места их выделения. Эти системы получили сегодня широкое признание и распространение. Помимо успешного решения экологических задач, они дают большие возможности для экономии энергоресурсов.

Простой пример. Известно, что при сварке в значительных объемах выделяются вредные вещества. Для их нейтрализации путем разбавления необходима подача 8-12 тысяч куб. м воздуха на один сварочный аппарат в час. Такой объем, в принципе, должен снизить концентрацию вредных выбросов до предельно допустимой в рабочей зоне (хотя на практике, непосредственно в зоне дыхания сварщика, обеспечить удается далеко не всегда). Если же применить местную вытяжку, то так, во-первых, требуемый результат будет гарантированно достигнут, а во-вторых, воздухообмен при этом можно сократить примерно в 10 раз. Пропорционально сократится и расход энергоресурсов, расходуемых на подачу воздуха.

Разумеется, вытяжная вентиляция эффективна не только при сварке, но и при очень многих технологических процессах, сопровождающихся выбросом вредных веществ. Это очень важное направление, и сейчас оно получает все большее распространение, в том числе и в России. Отечественная промышленность активно разрабатывает и производит подобное оборудование различной конструкции. Его широкое внедрение может существенно повлиять на количество воздуха, подаваемого для вентиляции производственных помещений, и, соответственно, на энергозатраты, необходимые на этот процесс. Причем эффект достигается не только за счет уменьшения объемов перемещаемого воздуха, но и благодаря отсутствию необходимости его подогрева в зимний период.

Еще одним важным фактором в вопросе энергосбережения стало изменение нормативной базы в части допустимости функционирования систем рециркуляции воздуха. В советское время их создание было полностью запрещено. Это было связано с отсутствием оборудования для эффективной очистки воздуха, удаляемого из помещения (соответственно, чтобы обезопасить трудовой коллектив, воздух было предпочтительнее полностью удалять, а не пытаться вычистить). Этим же была обусловлена другая специфическая советская особенность, а именно: наличие санитарно-защитных зон вокруг предприятий. Несовершенство технических решений заставляло создавать их на случай возможных аварий и выброса в атмосферу вредных веществ. На Западе всегда существовал принципиально иной подход. Нормировалась предельно допустимая концентрация вредных веществ в выбросах в атмосферу, а пути для обеспечения экологической безопасности оставлялись на усмотрение владельцев промышленных предприятий.

Сегодня в России положение меняется. Принят новый закон о техническом регулировании, в основу которого положены принятые на Западе подходы, то есть руководство завода должно обеспечить определенную степень очистки выбросов в атмосферу. Мне кажется, это разумное и правильное решение. Ненормально, когда нормативы (разного рода ГОСТы, ОСТы, СНиПы и пр.) содержали некие ограниченные наборы допущенных технических решений и жестко регулировали все связанные с этим вопросы. Что хорошо и эффективно в одном случае, может быть бессмысленно и бесполезно в другом. Теперь предприятия получили достаточную свободу в выборе технических решений для выполнения требований нормативов и несут ответственность за конечный результат.

Благодаря этому изменению в законодательстве появилась возможность использовать системы рециркуляции воздуха. Дело в том, что на Западе, а теперь и в России, появилось высококачественное оборудование, способное надежно очищать воздух практически от любых примесей. Становится выгодно устанавливать системы рециркуляции. В них загрязненный воздух очищается от разного рода вредных веществ, после чего вновь возвращается в помещение. В продуманные системы такого рода достаточно подмешивать совсем небольшие объемы (10-20%) внешнего воздуха, чтобы атмосфера в производственных помещениях полностью соответствовала нормативам. Фильтры имеют сравнительно небольшой срок окупаемости (2-3 года), что делает их использование очень рентабельным. Ведь отсутствие необходимости в постоянной подаче наружного воздуха в больших объемах дает значительный экономический эффект за счет снижения затрат энергии.

В рамках деятельности "АВОК Северо-Запад" мне довелось ознакомиться с американским опытом в этой сфере. Разработана специальная программа, которая успешно реализуется на практике. Суть схемы проста, а польза от нее несомненна. Крупные корпорации, производящие очистное оборудование, предоставляют заинтересованным предприятиям кредит на свою технику, а те имеют возможность "безболезненно" для своего бизнеса выплачивать его, направляя на это средства, сэкономленные за счет внедрения энергоэффективного оборудования. Не знаю, удастся ли использовать этот опыт у нас прямо сегодня, но в перспективе, мне кажется, распространение подобной схемы было бы весьма разумно.

Достаточно широкое распространение получили в последнее время системы рекуперации (теплообменники). Хотелось бы только предостеречь потребителей этой техники от некоторых ошибок. Не нужно считать рекуператоры "панацеей от всех бед". Оборудование это, действительно, во многих случаях очень эффективно, установка вполне целесообразна, но не везде и не всегда.

Чтобы не быть голословным, приведу практический пример, с которым сам недавно столкнулся. Одно из серьезных промышленных предприятий, расположенное в Ленинградской области, смонтировало рекуперационную установку на своем производстве. Но поскольку из системы вентиляции воздух поступает загрязненный (неочищенный), то через несколько лет эксплуатации оборудование засорилось до такой степени, что фактически перестало работать в качестве теплообменника. То есть техника, прекрасно зарекомендовавшая себя в кафе, ресторанах, концертных залах, оказалась совершенно непригодна для промышленного предприятия. Один из вариантов выхода из создавшегося положения - установка оборудования по очистке воздуха перед рекуператором. Но для реализации такого технического решения необходимо предварительно оценить его экономическую целесообразность. В любом случае необходимо учитывать такого рода негативный опыт при разработке новых проектов.

Ну, и в заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть, что на сегодняшний день инженерная мысль наработала достаточное количество разнообразных подходов и решений для увеличения энергоэффективности как самих производственных процессов, так и в области вентиляции и кондиционирования промышленных зданий.

Редакция нашего журнала при участии президента "АВОК Северо-Запад" А. Гримитлина планирует подготовить и опубликовать в будущих номерах ряд материалов по различным энергосберегающим технологиям и оборудованию.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!