Два шага вперед, один в сторону..., или еще раз об однотрубных системах отопления

Два шага вперед, один в сторону…, или еще раз об однотрубных системах отопления В. Ф. Гершкович, руководитель Центра энергосбережения КиевЗНИИЭП Если рассчитывать систему отопления, пользуясь не готовыми компьютерными программами, автоматически выдающими готовые проектные решения, а вручную, но опираясь при этом на возможности современных компьютерных программ, автоматизирующих сам процесс счета, то можно выяснить много интересного [1].

Посмотрите на результаты расчета трехэтажного стояка вертикальной двухтрубной системы отопления, зафиксированные фрагментом таблицы Excel:

Каждый столбец таблицы относится к одному из отопительных приборов (столбцы озаглавлены индексами типа «ЗЛ», что, в частности, означает «радиатор 3-го этажа, присоединенный к стояку слева»). В строчке «n» рассчитаны наладочные положения термостатических клапанов Danfoss, а в нижней строчке зафиксированы температуры, которые должны установиться в помещении. Очень хорошие температуры получились по нашему расчету. Все комнаты прогреваются одинаково хорошо, как и положено тому быть. Так оно реально и будет, если дом утеплен, как положено, если температура теплоносителя соответствует температурному графику и если система, смонтированная в точном соответствии с проектом, эксплуатируется надлежащим образом.

Нужно ли говорить о том, что все эти условия на практике нарушаются. И тогда действительные температуры в помещениях становятся ниже расчетных, и жители задумываются над тем, как поднять эти температуры в своем жилище.

Представим теперь, что в поисках дополнительного тепла житель квартиры третьего этажа снял термостатическую головку с радиаторного клапана в одной из своих комнат и установил клапан Danfoss в наладочное положение «7», близкое к полному открытию. Что после этого произойдет?

Поменяем в одной из ячеек нашей расчетной таблицы значения n = 3 на 7, и Excel нам тут же сообщит, что произойдет на самом деле:

отопительный однотрубный двухтрубный клапан.

Теперь мы знаем, что в результате нарушения наладочного положения термостатического клапана только в одной из комнат температура в этой комнате поднимется почти на два градуса, в то время как в остальных помещениях, обогреваемых этим стояком, станет на один градус холоднее.

На практике жители часто не переналаживают термостатические клапаны, а просто снимают их, устанавливая взамен шаровые краны, имеющие минимальное гидравлическое сопротивление. В результате происходит сокрушительная разрегулировка всей отопительной системы, которую невозможно устранить, потому что квартиры недоступны для персонала.

Ситуация достаточно критична и требует осмысления.

Двухтрубные системы отопления с радиаторными термостатическими клапанами стали у нас широко применяться после двух изменений норм проектирования отопления, введенных Госстроем Украины. Изменение № 1 (1996) регламентирует преимущественное применение двухтрубных систем, хотя однотрубные системы тоже допускается проектировать. Изменение № 2 (1999) обязало проектировщиков применять термостатические клапаны повсеместно.

Когда вводилось изменение № 1, реальный опыт применения двухтрубных систем в Украине отсутствовал, но было хорошо известно, что эти системы широко применяются в Европе, где при помощи термостатических клапанов и других автоматических устройств достигнуто заметное уменьшение теплопотребления системами отопления. Термостатические клапаны применяют и в однотрубных системах, но в этом случае можно рассчитывать лишь на ограниченный энергосберегающий эффект.

Двухтрубные системы действительно потенциально способны экономить больше тепловой энергии, чем системы однотрубные, но только при условии, если:

теплоснабжающая организация способна подавать тепловую энергию в количествах, отвечающих максимальной потребности каждого потребителя, заинтересованного в экономии тепла;

жители не вмешиваются в работу системы отопления путем замены арматуры или отопительных приборов;

все термостатические клапаны налажены должны образом и гарантирована стабильность их наладки;

на каждом стояке (ветви) отопительной системы установлены и налажены автоматические балансировочные клапаны;

систему отопления обслуживает квалифицированный персонал, способный быстро и грамотно реагировать на неадекватную работу достаточно сложных устройств, насыщенных приборами автоматики.

Если хотя бы одно из этих непременных условий не выполняется, двухтрубная система будет работать с перерасходом тепловой энергии, не обеспечивая при этом нужного теплового комфорта.

Надо ли говорить, что в обычных условиях у нас чаще всего не выполняется ни одно из перечисленных условий?

Теперь самое время задать себе главный вопрос: нужно ли широко применять отопительные системы, которые теоретически могли бы экономить тепловую энергию, но реально не экономят?

Иногда можно слышать суждения о том, что построенные сегодня двухтрубные системы начнут экономить тепловую энергию в будущем, когда в тепловых сетях будет циркулировать полноценный теплоноситель, жители перестанут вмешиваться в работу систем, а обслуживающий персонал станет высококвалифицированным. К сожалению, это иллюзия, потому что степень разрегулировки смонтированных сегодня отопительных систем со временем будет нарастать.

В Киеве построено много домов с двухтрубными системами, но все они без автоматических балансировочных клапанов на стояках. В такой системе тепловой поток от радиатора, перекрытого термостатическим клапаном, устремляется к другим радиаторам при общем энергосберегающем эффекте, близком к нулю.

В сложившейся ситуации однотрубная система отопления имеет ряд существенных эксплуатационных преимуществ перед системой двухтрубной. Вот самые важные из них:

радиаторные термостатические клапаны однотрубных систем не требуют наладки, и потому возможные воздействия на них жителей не могут повлечь за собой никаких отрицательных для работы отопления последствий. Даже замена термостатического клапана на шаровой кран в однотрубной системе не может ее разрегулировать;

однотрубные системы с термостатическими клапанами не требуют никакой автоматики на стояках;

для персонала, обслуживающего однотрубные системы, не возникает никаких новых проблем в связи с использованием термостатических клапанов.

Здесь упомянуты только эксплуатационные преимущества, хотя хорошо известно, что основным достоинством однотрубных систем по сравнению с двухтрубными всегда была их относительно невысокая стоимость.

Конечно, однотрубная система с термостатическими клапанами много энергии не сэкономит.

Но ведь двухтрубная система в реальных условиях не экономит ничего.

Быть может, радиаторные термостатические клапаны в массовом строительстве нам вообще не нужны?

Так ставить вопрос было бы неправомерно. Применение радиаторных термостатических клапанов регламентировано действующими нормами проектирования. Можно было в свое время спорить о своевременности включения в украинские нормы такой регламентации, но теперь отступать невозможно. Европейская норма стала нормой для нас, и это нормально. Европа наводнила наш рынок термостатическими клапанами, и мы, покупая их, обречены теперь платить дань Европе пока лишь из стремления быть похожими на нее, ухоженную и преуспевающую.

Но этого мало. Техника, идущая к нам из Европы, должна работать на реальное энергосбережение в Украине. Как уже упоминалось, за последние годы дважды менялись нормы проектирования отопления для того, чтобы отопительные системы стали энергоэффективными. И, хотя это были два шага вперед, к желаемому результату они пока не привели. Пора сделать еще один шаг, но уже не вперед, а в сторону. В сторону однотрубных систем.

Для этого не нужно изменять нормы — применение однотрубных систем нормами проектирования допускается. В течение 30 лет основным делом отечественной отопительной техники было совершенствование однотрубных систем, и в этом мы немало преуспели, создав системы очень дешевые, надежные и простые в эксплуатации. Теперь мы готовы все это забыть, вместо того, чтобы, взяв на вооружение доступную европейскую технику, продолжать работу в знакомом русле и добиться успеха.

Двухтрубные отопительные системы с термостатическими клапанами требуют серьезного подхода. Проектировать такие системы обязательно нужно, но только тогда, когда заказчик осознанно делает выбор в пользу двухтрубной системы с готовностью сполна платить за монтаж, не пытаясь сэкономить на автоматике, и за последующую в течение многих лет высококвалифицированную эксплуатацию с тем, чтобы получить современное энергоэффективное отопление.

Пока таких заказчиков немного. Быть может, со временем их станет больше, и тогда нам не придется делать шаги в сторону. Будем идти только вперед. Вместе с Европой.

1. Киев ЗНИИЭП. Расчеты систем отопления на Excel. Киев, 2002.