Руководство по мойке солнечных батарей
Грязь, образовавшаяся на поверхности солнечных батарей, может существенно повлиять на производительность солнечной электростанции.
Грязь, образовавшаяся на поверхности солнечных батарей, может существенно повлиять на производительность солнечной электростанции. Крайне важно регулярно мыть солнечные батареи, чтобы обеспечить максимальную выработку солнечной электроэнергии.
Однако, неправильные способы мойки, плохое качество воды и использование несоответствующего моющего средства могут повредить солнечные батареи и другие комплектующие солнечной электростанции, а также снизить их производительность. Также важно обучить моющий персонал правильным способам мойки и использованию соответствующих моющих инструментов.
В этой статье мы обсудим несколько основных рекомендаций по мойке солнечных батарей. Конкретные процедуры мойки должны быть основаны на инструкциях изготовителей солнечных батарей, условий местности, где расположена солнечная электростанция, качества используемой воды и инструментов, используемых для мойки.
(I) Безопасность персонала: Солнечные батареи соединяются последовательно и генерирует постоянный ток до 800 вольт. Трещины в батареях или повреждение кабеля, или штекерных соединений в стринге чрезвычайно опасны для мойщиков, особенно, когда батареи влажные. Даже во время низкой освещенности солнечные батареи продолжают генерировать смертельное напряжение и ток. Поэтому перед началом мойки важно тщательно проверить батареи на наличие трещин, повреждений, и ослабленных штекерных соединений. Во время мойки персонал должен носить соответствующие электроизоляционные средства индивидуальной защиты (СИЗ).
(II) Время для мойки: Рекомендуемое время для мойки солнечных батарей — это период низкой освещенности, время самой низкой генерации. Лучшее время для мойки солнечных батарей — это период от заката до рассвета, когда электростанция не работает, и риск поражения электрическим током минимальный.
(III) Качество воды: для мойки солнечных батарей следует использовать деионизированную воду. Если деионизированной воды нет, то можно использовать дождевую воду или воду из крана. Водопроводная вода должна иметь низкое содержание минеральных веществ с общей жесткостью менее 75ppm. В случае, если минеральный состав используемой воды более 75ppm, но менее 200ррм, то воду следует подавать под давлением, чтобы предотвратить образование твердого осадка на поверхности солнечных батарей. Нельзя использовать воду с содержанием минералов более 200ррм. Вода должна быть очищенной от песка и физических примесей, которые могут повредить поверхность солнечных батарей.
(IV) Использование моющих средств: вместе с деионизированной водой можно использовать мягкие, неабразивные, не содержащие каустика моющие средства. Не следует использовать абразивные чистящие средства или обезжиривающие моющие средства. Нельзя использовать кислотные или щелочные моющие средства.
(V) Удаление въевшейся грязи: Для удаления въевшейся грязи, такой как птичий помет, мертвые насекомые, смола и т.д., используйте мягкую губку, микро-волоконную ткань или неабразивную щетку. Сразу после этого промойте солнечную батарею большим количеством воды.
(VI) Протирка: после мойки солнечные батареи следует вытереть, используя замшу или резиновый скребок с пластиковой рамкой. Протрите поверхность батареи сверху вниз, чтобы удалить остатки воды.
(VII) Давление воды: Давление воды не должно превышать 35 бар на выходе из распылителя. Использование шлангов высокого давления для мойки батарей может оказать избыточное давление и повредить батареи.
((VIII) Температура воды: Температура воды, используемой для мойки, должна быть такой же, как и температура окружающей среды во время мойки. Мойку следует производить, когда солнечные батареи прохладные, чтобы избежать теплового удара, который потенциально может привести к образованию трещин на поверхности батарей. опубликовано econet.ru Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Как правильно ухаживать за солнечными батареями летом и зимой
Солнечные панели и вспомогательные конструкции СЭС известны своей надежностью, механической прочностью и устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям. Однако определенные процедуры обслуживания и ухода за ними необходимы. Регулярное выполнение ряда простых операций не только обеспечит максимальную производительность Вашей станции, но и продлит срок ее службы.
Что необходимо проверять регулярно
Каждый из элементов СЭС любого типа требует периодического осмотра. Это гарантирует своевременное обнаружение проблем и их оперативного устранения. Перечислим основные правила проверки фотоэлектрической системы поэлементно.
1. Крепеж. Время от времени необходимо проверять крепежные конструкции на предмет механических повреждений стоек, ослабления болтов или возникновения следов коррозии. Особенно внимательно следует проводить такие проверки в период затяжных дождей, снегопадов или после сильных бурь и ветров.
2. Инверторы. При размещении вне зданий эти важнейшие устройства системы солнечных батарей надежно защищаются специальными высокопрочными корпусами. Нарушить их целостность практически невозможно, но фильтры требуют частой очистки. Длительное отсутствие данной процедуры приводит к постоянному перегреву инвертора, что в итоге заканчивается поломкой прибора.
3. Солнечные модули. Герметичная конструкции модуля и высокая прочность защитных каленых стекол минимизирует вероятность механического повреждения рабочих поверхностей. Особенности установки под углом к горизонту и низкий уровень адгезии в большинстве случаев обеспечивают самоочищение модулей естественным путем. Но иногда конструкционных преимуществ оказывается недостаточно, и с панелей требуется снимать застрявшие ветки и мусор, смывать грязь или песок. При этом необходимо использовать соответствующий инструмент и чистящие средства.
4. Заземление. Для сохранения его работоспособности нужно периодически осматривать контакты и целостность изоляции. Отсутствие рабочего вывода на землю приводит к падению производительности, застою СЭС, а в худших случаях – к полному выходу из строя фотовольтаики.
5. Изоляция кабелей. Электрическая изоляция обеспечивает защиту металлических контактных проводов от влаги. Даже незначительное ее повреждение способно вызвать короткое замыкание, которое потребует длительного и чрезвычайно затратного ремонта. Поэтому внимательная проверка целостности изоляции обязательна.
6. Изменения в ландшафте. Если установка СЭС проводилась поздней осенью, зимой или ранней весной, при ней могло быть не учтено частичное затенение фотоэлектрических ячеек листвой близлежащих деревьев или крупных кустарников. При обнаружении такой проблемы следует немедленно устранить возникшее препятствие, обрезав соответствующие ветки.
Нюансы обслуживания солнечных батарей летом
Поверхности панелей подвергаются периодической очистке при сильных загрязнениях. Если этого не делать, производительность СЭС снижается на 3-15% – в зависимости от степени перекрытия доступа солнечных лучей к фотоэлектрическим ячейкам.
Очистку модулей на большой высоте и крутых скатах крыш обычно проводят:
- представители специализированных клининговых фирм по одноразовому контракту;
- специалисты сервисного центра компании, с которой был заключен договор на гарантийное и послегарантийное техническое обслуживание.
При наличии соответствующих чистящих средств, инструментария и страховочного оборудования допускается и самостоятельное выполнение подобных работ. Однако при этом следует помнить, что отсутствие профессиональных навыков работы на высоте может привести к непредсказуемым и опасным для здоровья последствиям.
При самостоятельной очистке модулей необходимо соблюдать следующие правила.
Нюансы обслуживания солнечных батарей зимой
Если летом основной проблемой для панелей является пыль и грязь, то зимой ее сменяют снегопады и резкие перепады температур, способные образовать на поверхности батарей слой льда. Существует три подхода к очистке фотовольтаики в зимний период.
Пассивный метод
Состоит в предоставлении комплексу солнечных батарей возможности очищаться от снега естественным путем. Обоснование:
- достаточно большой угол наклона (зимой – до 70 градусов);
- почти идеально гладкая поверхность;
- нагрев батарей в процессе работы.
Сочетание этих трех факторов приведут к подтоплению нижнего слоя снега, и он соскользнет вниз без участия человека.
Активный ручной метод
Предполагает применение подручных средств – специального инструментария, теплой воды и/или потока теплого воздуха. Поскольку производится такая очистка вручную, стоимость ее минимальна, а эффект оптимален.
Активный автоматический метод
Требует определенных затрат, но для значительного количества панелей является наиболее эффективным и надежным, поскольку исключает из процесса человеческий фактор. Осуществляется с использованием одной из трех технологий.
Все предложенные методы требуют минимальных затрат времени и крайне незначительных (в большинстве случаев) финансовых расходов.
Помните! Проводя своевременные осмотр и очистку СЭС Вы поддерживаете ее длительную, стабильную работу и получаете максимальную производительность и доход.
Оставьте комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Зачем и когда мыть солнечные батареи: правила
Монокристаллическая солнечная батарея TOPRAY Solar HC 370 Вт На склад поступили новые солнечные модули от.
Мы долго это ждали и это произошло! В правительстве Российской Федерации подписали Постановление №299 от 02.03.21.
Известный Российский производитель “Бастион” продолжает радовать новинками! Теперь это ИБП.
Весь спектр аккумуляторов от компании Vektor, в том числе и знаменитый Carbon доступны для наших клиентов.
Новое пополнение товаров в разделе: “Оборудование б/у”: Аккумуляторный инвертор Expert MKS 5K.
Уважаемые Клиенты и Посетители сайта! В связи с постоянно меняющимися курсами валют, стоимость оборудования и материалов тоже.
Государственная Дума приняла в третьем чтении поправки в Федеральный закон “Об электроэнергетике” в части развития.
Новинка на рынке накопления энергии – АКБ VECTOR c технологией DEEP CYCLE+CARBON Наша компания.
НОВИНКА на рынке аккумуляторов! Специально к началу водномоторного и туристического сезона!.
Рекомендуемые товары
Статьи
- Зачем бесперебойник для котла отопления, он же ИБП (Источник Бесперебойного Питания)?
- Уменьшаем затраты на отопление в помещениях с высокими потолками
- Как правильно подобрать солнечные батареи
- Солнечный ТЭН для нагрева воды
- Как экономить электроэнергию?!
- Выбираем ИБП – почему чистый синус лучше?
- Выбрать солнечные батареи для дома?
- Отопить дом без газа – это реально!
- Маленькие шаги к Вашей энерго Независимости!
- Солнечные сетевые инверторы – реальная экономия!
- Как продлить жизнь аккумуляторов?!
- Зелёный тариф в России – уже скоро?!
Правила эксплуатации солнечных батарей
- Печать
Основная ошибка покупателей солнечных батарей (или солнечных электростанций) – это мысль, что солнечные батареи не надо обслуживать….. Это очень большое заблуждение!
Одним из главных условий возврата инвестиций, вложенных в построение солнечной электростанции, является регулярный технический уход за солнечными батареями и другими элементами системы (провода, контроллеры, инверторы, АКБ (если есть), электротехнические изделия….).
Важным условием правильной работы и окупаемости системы солнечной электростанции является наличие лица (или службы), ответственного за эксплуатацию и мониторинг системы.
Если налажен мониторинг работы системы, то обслуживание солнечных панелей и других элементов системы не представляет больших трудностей.
Мониторинг включает в себя несколько важных параметров оценки жизнедеятельности солнечной электростанции:
– Состояние крепежных элементов системы солнечных панелей. Ослабление, отсутствие и коррозия креплений солнечных панелей может привести к выходу из строя системы.
– Состояние каждого фотоэлектрического модуля очень важно. При начальной инсталляции обязательно необходимо проверять каждый модуль на работоспособность, так как даже 1 модуль в системе приведет к большим потерям в генерации системы солнечной электростанции.
– Инверторы, как основной силовой элемент системы, преобразующий постоянный ток от солнечных панелей в переменный, имеют свойство накапливать пыль и страдать от перегрева. Своевременная очистка инверторов от пыли и особенно вентиляторов охлаждения, способна существенно продлить жизнь системы солнечной электростанции и не снижать ее КПД. Это касается всех типов инверторов, в том числи и наружной установки, предназначенных даже для суровых климатических условий эксплуатации.
– Заземление: прописная истина, но нелишне напомнить, что заземление является важным элементом безопасности любой электрической системы. Проверка состояния контактов и изоляции проводников обязательно и регулярно нужно проводить на Вашей солнечной электростанции.
– Электропроводка: состояние проводов, надежность контактов в местах соединений, механические повреждения электроизоляционных трубок, в которых проложены электрические провода – это те «мелочи», которые существенно влияют на потери при генерации и эксплуатации солнечной электростанции, а следовательно, на возврат инвестиций.
– Расположение системы, ее доступность для обслуживания и ремонта, отсутствие затенения солнечных панелей от появляющихся препятствий солнечному свету – все это влияет на оптимизацию работы солнечной электростанции.
– Самая простая и ВАЖНАЯ часть мониторинга и эксплуатации – поддержание чистоты солнечных панелей системы генерации. Чистые солнечные панели дают Вам не менее 15 – 20% прибавки (вернее «НЕ ПОТЕРИ») в генерации Вашей солнечной электростанции.
Производители обычно рекомендуют проводить плановые работы по обслуживанию солнечных панелей и элементов системы не менее 2-х раз в год. Но реальная частоты проведения таких работ зависит от условий расположения и эксплуатации солнечной электростанции.
В специализированной литературе есть понятие рейтинга безотказной работы солнечных электростанций. Так вот – этот рейтинг будет тем выше, чем лучше и регулярнее Вы организуете мониторинг состояния и обслуживание Вашей солнечной электростанции.
Это можно поручить специализированной организации или организовать собственными силами.
Регулярное обслуживание Вашей солнечной электростанции – залог своевременного возврата Ваших инвестиций.
Кроме того, в данной статье хотелось бы лишний раз упомянуть прописную истину – дешевое не может быть качественным ! Поэтому не стоит гнаться за дешевизной панелей, очень важно приобрести товар надлежащего качества и у проверенных поставщиков. Последствия установки некачественных солнечных панелей можно увидеть здесь.
Тепловые насосы: статистика использования в Европе и мире
Экология потребления.Наука и техника:Тема использования тепловых насосов приобретает все большую актуальность не только из-за удорожания энергоносителей, но и по мере изменения климатических условий. Сегодня этот способ отопления, а также охлаждения зданий в летнее время, рассматривают даже как один из методов борьбы с глобальным изменением климата на нашей планете.
Тема использования тепловых насосов приобретает все большую актуальность не только из-за удорожания энергоносителей, но и по мере изменения климатических условий. Сегодня этот способ отопления, а также охлаждения зданий в летнее время, рассматривают даже как один из методов борьбы с глобальным изменением климата на нашей планете.
Тепловые насосы – это энергоэффективные конструкции, которые в процессе работы используют возобновляемую энергию земных природных ресурсов – тепло почвы, воды и воздуха. В зависимости от типа теплового насоса разнится и способ их установки. К примеру, для насоса типа «Воздух-вода» не потребуются бурение скважин, а также земляные работы.
Страны, где установка теплонасосов приобрела глобальный характер, уже могут похвастаться улучшением экологической обстановки. Взять хотя бы Швецию, которая таким способом в разы уменьшила загрязнение окружающей среды – там количество выбросов продуктов горения в атмосферу снизилось без малого на 400 тысяч тонн в течение года.
ЕВРОПЕЙСКИЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
ОПЫТ ШВЕЦИИ
На первом месте по внедрению тепловых насосов в повседневную жизнь стоит Швеция. Там к вопросам энергоэффективности и экологии уделяется особое внимание. А потому уже большую половину домов в стране обогревают с использованием тепловых насосов. А ведь это грандиозная экономия электроэнергии.
Первым городом, который перевели на отопление тепловыми насосами, стал Стокгольм. Почти вся шведская столица обогревается за счет морских теплонасосов. Бесценным источником тепловой энергии является Балтийское море. Населенные пункты, расположенные на побережье, пользуются этим преимуществом. В других регионах широкое применение нашли воздушные агрегаты. Большую популярность приобрело сочетание системы «теплый пол» с тепловым насосом. Благодаря этому энергия, поставляемая тепловым насосом, используется с максимальной эффективностью.
В правительстве Швеции давно задумались о том, как сделать так, чтобы вопросы энергоэффективности не подрывали государственный бюджет и не били по карманам жителей. Поэтому там в свое время для установки теплонасосов предусмотрели государственную дотацию. Это позволило в короткие сроки значительно сократить затраты на отопление.
Сегодня шведы могут делиться своим опытом с другими державами, ведь они все больше отказываются от традиционных видов отопления.
ОПЫТ ГЕРМАНИИ
Германию можно смело назвать самой продвинутой страной по использованию тепловых насосов.
Чтобы поддержать население в переходе на более удобное и выгодное отопление, правительством оказывается финансовая помощь тем, кто хочет установить тепловой насос.
После пережитого экономического кризиса развитие этой отрасли быстро вышло на первый план. Потребители быстро поняли всю выгоду при использовании этого экономичного и эффективного отопительного оборудования. Особым спросом в Германии пользуются насосы «Воздух-вода».
Сегодня уже множество немецких семей перешли на это альтернативное отопление и совершенно об этом не жалеют. Ведь расходы на его установку окупаются довольно быстро и существенную помощь приносят государственные дотации. А потому тепловые насосы стали доступны для большинства семей Германии.
Немцы отмечают пользу этого отопления: автоматика работает исправно, атмосфера не загрязняется, в доме тепло. За потребленную электроэнергию платить приходится совсем немного, не говоря уже о том, что тепло для дома они получают фактически бесплатно.
ОПЫТ США
Для популяризации тепловых насосов и для удешевления используемых энергоносителей правительство США пошло немного иным путем. Там был принят закон, который обязывает компании-застройщики устанавливать это отопительное оборудование во всех новых возводимых зданиях.
В течение года в Соединенных Штатах выпускается больше одного миллиона тепловых насосов. Поэтому этот рынок там также очень развит.
К тому же американцы широко используют энергию солнца для отопления, подогрева воды для бытовых нужд и для бассейнов. Комбинация солнечных коллекторов с тепловым насосом повышает эффективность системы отопления в разы.
Использование солнечных коллекторов очень эффективно. Они улавливают солнечные лучи круглый год и даже в пасмурную погоду. Применение коллекторов для теплового насоса позволяет обеспечить его необходимыми 25% электроэнергии, которая нужна для его 100%-й производительности.
На практике работа двух систем, теплонасоса и коллекторов, дает ни с чем не сравнимые преимущества. Ведь потребители абсолютно не испытывают недостатка в электроэнергии и тепле. К тому же затрат на тепло они абсолютно не несут.
ОПЫТ ЯПОНИИ
Японцы выступают новаторами во многих областях, в том числе и в применении тепловых насосов. Они очень ценят не только практичность и технологичность данного оборудования, но и его высокую энергоэффективность и получаемые в результате удобства. Возможность пользоваться горячей водой в любое время суток для них является важным условием комфортной жизни.
Воду в Японии принято подогревать в ночное время, когда тариф на электричество более дешевый, чем дневной. К тому же электросеть не перегружается, а это очень важно в целях безопасности. А если учесть, что японцы – известные любители горячих ванн и в сутки один человек может израсходовать до 420 литров воды, то необходимость дешевой энергии становится очевидна и понятна.
Для начала правительство страны инициировало программу по изучению последствий применения тепловых насосов. Не было выявлено ни единого отрицательного фактора воздействия на окружающую среду и на безопасность для человека. Это и стало причиной массового внедрения тепловых насосов в систему отопления. И сегодня Япония может служить ярким примером для других стран.
Для обеспечения максимальной эффективности в этой области бизнес и власть работают вместе. В середине 80-х годов минувшего столетия там был создан фонд «Тепловые насосы», который показал результативность своей работы.
Катастрофа на Фукусиме еще больше стимулировала развитие программ, которые уменьшают зависимость от атомной энергетики и газа, а также программ, которые позволяют внедрять энергосберегающие технологии.
Сегодня в Японии наибольшую популярность получили насосы «Воздух-вода». К этому подтолкнули климатические условия в этом регионе. А правительство внедряет программы, которые позволяют получать субсидии при установке тепловых насосов.
Как видим, в странах с развитой экономикой с умом подходят к разработке новых программ по внедрению зеленых технологий, а также к различным энергетическим проектам. Такая перспектива имеет все шансы на создание в будущем умных домов, которые обеспечат людей фактически бесплатным теплом и электричеством. опубликовано econet.ru
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Как тепловые насосы меняют и быт, и европейские рынки
Хайтек меняет мир, когда вторгается в повседневную жизнь людей. Ракета, забросившая вымпел на Луну и человека на орбиту – это как победа любимой команды в первенстве. А вот высокие транспортные технологии, доставляющие в соседний гипермаркет эквадорские бананы по цене ниже картошки у местного фермера, а в постамат заказанные через интернет сорочки с коротким рукавом из Индонезии – это то, что меняет саму структуру общества. У проницательного Уэллса в «Войне в воздухе», 1908, революционные перемены не зря начинались с изменения ассортимента овощной лавки на глобальный. А сейчас мы можем видеть радикальное обновление древнейшей из доступной человечеству технологий.
Речь идет об отоплении. И если наши предки полтора миллиона лет назад разводили огонь для поджаривания мяса и запекания корнеплодов, то вряд ли они упускали возможность погреться у него африканским или азиатским вечерком… И все эти полтора миллиона лет тепло в жилище приносило горение; семеновская цепная реакция окисления горючего в кислороде воздуха; безразлично, будет ли топливом хворост, собранный в лесу по милостивой воле сюзерена, или прибежавший по трубопроводам природный газ. (Атомные котельные, запланированные в быв. СССР, построены не были, дав лишь старт карьерам боровшихся с ними политиков.) Но вот теперь ситуация с обогевом жилья меняется.
Давайте посмотрим, как обстоит дело с отоплением в самой развитой стране ЕС, которая по какому-то странному стечению обстоятельств является и крупнейшим потребителем главного экспортного российского товара – углеводородов – ФРГ. По данным Федерального объединения предприятий энерго- и водоснабжения (BDEW), в 2017 году газом отапливались 49,4 процента жилых зданий в Германии. Централизованная котельная, индивидуальный котел в доме или квартире – все ясно и понятно. Но вот в 2018 году ситуация начинает менятся, причем весьма динамично.
Согласно отчету Федерального статистического ведомства ФРГ (Destatis), из 107 200 многоквартирных и индивидуальных жилых домов, введенных в строй в 2018 году, 66,6% рассчитаны на полное или частичное использование возобновляемых источников энергии. В 47,2% новых домов возобновляемая энергия является основным источником тепла. А природный газ является основным или единственным источником отопления лишь в 43% зданий. То есть – в прошлом году произошел радикальный перелом по части использования в быту возобновляемых источников тепла.
Как же это было достигнуто? Германия, конечно, теплее России, но к южным странам ее не отнесешь. Солнечными батареями и гелиоустановками для нагрева воды здесь не обойтись. Поэтому на помощь жилищно-коммунальному хозяйству пришли тепловые насосы. Ими оборудованы 71,1% тех новых домов, для которых возобновляемая энергия стала основным источником тепла. То есть – 47,4% от всех новых зданий; на 4,4% больше, чем дома, использующие традиционные газовые горелки. А еще 16% из «экологических» домов отапливаются геотермальными источниками.
Использующая природное тепло Земли Паужетская ГеоЭС была запущена в 1966 году и часто печаталась на открытках…
Ну, с геотермикой все понятно – о внутреннем тепле планеты знали еще дореволюционные гимназисты, а промышленному использованию этого тепла был посвящен довоенный НФ-роман Г.Адамова «Победители недр», 1937. Другое дело, что в силу рельефа Германия располагает геотермальными источниками на достаточно населенной части своей территории, а не на Камчатке, как мы… А вот тепловые насосы вещь более универсальная, но заметно более сложная для восприятия, если не рассматривать их просто как «сильное колдунство». И изобретены они еще в XIX веке.
Теорию теплового насоса разработал в 1852 году лорд Кельвин. А в железе воплотил в 1866 году инспектор горных мельниц в Иоахимстале Петер фон Риттингер, использовавший его для повышения эффективности выпаривания соли, которой и ныне славится современный Яхимов – за это он получил дарующий потомственное рыцарство Австро-Венгрии орден Железной Короны. Да еще в честь его назвали венскую Риттингерштрассе – вот как Европа еще в позапрошлом веке заботилась об энергоэффективности.
Так работает тепловой насос – компрессор 4 закачивает газообразный, набравший тепла синий фреон в конденсатор, где он отдает тепло, перейдя в красную, жидкую фазу
В современной форме тепловой насос создал американец Роберт Уэббер в середине ХХ века. Он начал забирать тепло у земли для отопления дома. Для этого под грунтом клались медные трубы, где циркулировал забирающий при испарении земное тепло фреон. Тепло это газ отдавал в доме, конденсируясь, и опять шел на циркуляцию в землю. Это позволило изобретателю отказаться от старого угольного отопления. (Забавно, что в первую Русско-Украинскую Газовую войну знакомые бундесбюргеры в старых землях ФРГ не нервничали – их дома отапливали угольные печи со шнековой подачей брикетов…)
А почему Уэббер не мог просто топить электричеством, «козлом»? Да потому, то это дорого – киловатт электричества на киловатт тепла… Тепловой насос же интересен тем, что он имеет КПД выше единицы. Нет-нет, второе начало термодинамики он не нарушает. Он – в соответствии с теорией Кельвина – забирает низкоэксергичное тепло из окрестностей дома, и закачивают его в жилье, отдавая на киловатт электроэнергии три-пять киловатт тепла (тем больше, чем более теплый грунт используется). Так что, при КПД парогазовой турбины выше 60%, превратить газ (безразлично – газпромовский или норвежский трубопроводный, американский или катарский сжиженный) в электроэнергию, используемую тепловыми насосами, выгоднее, чем жечь его в системах отопления. (Да, потери в линиях будут, но им соответствуют операционные расходы сетей среднего и низкого давления).
А электроэнергию дает еще и возобновляемая генерация (самая эффективная – гидро; ветряная, солнечная). Несерьезно? Низкая плотность энергии. А вот посмотрим отчет Института солнечно-энергетических систем общества Фраунгофера. В 2018 г. доля возобновляемых источников в энергобалансе ФРГ превысила 40%. Идущий на втором месте уголь дал только 38%. А Германия ухитрилась еще быть в этом году нетто-экспортером электричества. Хотя политический класс ФРГ изящно оплатил закрытием АЭС поддержку «зеленых» избирателей в деле сохранения власти…
Так работает тепловой насос – компрессор 4 закачивает газообразный, набравший тепла синий фреон в конденсатор, где он отдает тепло, перейдя в красную, жидкую фазу
Из всей этой истории следуют два вывода, касающиеся каждого из нас. Высокая технология позволяет заменить любой из тех ресурсов, которые мы используем для самого главного – обеспечения наших повседневных нужд. Но для этого они должны быть именно высокими, массовым тепловой насос сановится через полвека после достижения Луны. И это не случайно – бесперебойная работа тепловых насосов десятилетиями требует достижений в материаловедении, металлообработке, логистике – кстати, под всем этим лежат цифровые технологии, как и в системах управления тепловыми насосами, которые много сложнее, чем у печей.
Второй вывод – успехи Газпрома на германском рынке велики, но вечными они не будут. Газ и нефть всегда будут ценным сырьем; долго будут удобным топливом. Но вот вечно кормить огромную страну они не смогут. Необходимо производить продукцию, массовую и высокотехнологическую, с высокой добавленной стоимостью. Вот отопительный тепловой насос – хороший пример.
Ну и есть еще выводы локальные, урбанистические. Тепловой насос в отопительный период «отсасывает» тепло из грунта. Поэтому для их использования оптимальна (если не бурить вглубь лес скважин, что не всегда возможно) малоэтажная застройка городов – та, которую любят германские градостроители и не выносят наши, хотя она и чудесно сочетается с озеленением… А малоэтажная застройка хорошо сочетается с массовой удаленной работой, постиндустриальной занятостью. Но это – совсем другой разговор.
Тепловые насосы, покорив США и Европу, уверенно продвигаются в Россию.
Тепловые насосы на Западе и в Европе давно стали техникой массового применения, в то время как в России их до сих пор считают нетрадиционным оборудованием. Чем вызваны затруднения их продвижения?
Владимир РАЙХ: Да, это действительно так, долгое время внедрение тепловых насосов в России сдерживалось рядом причин. Немаловажный момент — инерция на российском рынке: недостаточно быстро переводятся материалы, и, несмотря на высокий технический уровень российских специалистов, лишь немногие интересуются нестандартными решениями.
Кроме того, цена на энергоносители у нас относительно невысокая, и до недавнего времени энергоэффективность не была приоритетным направлением развития. Сейчас наступил переломный момент, потребность в тепловых насосах диктует сама жизнь. Потребители стали уделять больше внимания эффективности.
Иногда без тепловых насосов просто невозможно реализовать те или иные технические проекты. Яркий пример — Краснодар, где мы сейчас ведем несколько проектов. До недавнего времени это был одно-двухэтажный город. За последние 15 лет этажность в среднем увеличилась на 30%.
Новые офисные здания, заводы, гостиницы строятся на месте, где инженерной инфраструктурой не предусмотрена такая интенсивная и многоэтажная застройка. Получается, что с одной стороны электричество дешевое, а с другой — его просто нет или его подача лимитируется. В этом случае единственное, что остается делать, — рассматривать различные геотермальные решения.
Как вы оцениваете рынок тепловых насосов в России? Много ли участников и каковы позиции ClimateMaster на нем?
В.Р.: Сегодня активных участников мало. У ряда зарубежных компанийпроизводителей тепловых насосов есть представительства в России. Это, например, McQUAY, CARRIER, CLIVET, многие не позиционируют тепловые насосы как отдельное направление, не сертифицируют их, то есть у самого производителя оборудование в ассортименте представлено, но российские дистрибьюторы не занимаются его продвижением.
Если говорить о ценовых преимуществах, то безусловное первенство на стороне американских брендов, поскольку европейская валюта дороже. Кроме нашей компании из американских производителей можно выделить еще FHP Manufacturing, которая тоже сейчас продвигается на местном рынке.
Сейчас мы собираемся создать ассоциацию тепловых насосов России со всеми активными компаниями. Мы объединяемся, потому что рынок потенциально огромный, и сегодня ситуация такова, что мы должны конкурировать не между собой, а с другими технологиями. Например, решения на основе кольцевой системы успешно конкурируют с системами «чиллер–фанкойл», позволяя экономить энергию путем перекачки тепла.
В течение дня солнце нагревает здание неравномерно и требуется, к примеру, утром охлаждать одну часть здания и греть другую. Таким же образом действуют и VRVсистемы, но в них используются хладагенты, чаще всего небезопасный фреон. Что касается систем «чиллер–фанкойл», могу сказать, что двухтрубные системы с нами не конкурируют — по цене мы занимаем приблизительно одинаковые позиции, но у них существенные функциональные ограничения: они могут работать либо только в режиме охлаждения, либо только в режиме нагрева.
Получается, что в здании летом можно только кондиционировать воздух, зимой — только обогревать помещения, то есть, например, на кухне, где тепловыделения достаточно большие, мы не сможем регулировать режим охлаждения/нагрева.
Кроме того, избыточное тепло обычно выбрасывается на улицу, а кольцевая система предусматривает его утилизацию и использование в зонах, где оно необходимо в данный момент времени, то есть энергия перераспределяется по всему зданию в зависимости от потребностей.
Брайан ТОМПСОН: Есть еще множество неоспоримых преимуществ. Очень важный момент — гибкость системы: если проводится перепланировка помещения, появляются дополнительные теплоисточники, все что нам потребуется — это добавить в существующую схему еще один агрегат.
В системе «чиллер–фанкойл» в этом случае уже ничего нельзя сделать, она изначально рассчитана на определенную мощность. Результаты исследования независимой ассоциации ASHRAE показали, что минимальный жизненный цикл водяного теплового насоса — 20 лет, воздушных систем — 10 лет. У нас есть агрегаты, работающие 30 лет, с которыми никогда не возникало проблем.
В гостинице «Ирис Конгресс», например, более 400 насосов. Учитывая кризисное время середины девяностых, когда оборудование не обслуживалось больше года, один вышедший из строя насос за 16 лет — очень неплохой результат. Я могу говорить и говорить на эту тему, потому что нахожу наш бизнес очень интересным.
Мы не просто продаем климатическую технику, мы обеспечиваем клиентам преимущества, и не только на этапе капитальных вложений, но и в монтаже, эксплуатации — более низком энергопотреблении, удобстве.
Говоря о развитии и совершенствовании самой технологии, в какую сферу направлены сейчас инженерные изыскания в области тепловых насосов?
Б.Т.: Первое — это энергоэффективность. Если рассматривать отопление с привычными теплоносителями, то сейчас существует лимит по температуре, до которой можно нагреть воду в контуре — 50°С. В лаборатории ClimateMaster ведутся работы по повышению этого показателя до 70°С, что позволит избавиться от двухступенчатого нагрева и использовать только тепловой насос, исключив электрический или иной догрев.
Это самое важное преимущество, которое, я думаю, будет реализовано в ближайшем будущем. Интерес к тепловым насосам увеличился экспонентно за последние пять-десять лет, сейчас появляются ресурсы и технологии, позволяющие активно развивать наше направление. В США специфика продаж тепловых насосов немного отличается от европейской: там люди устанавливают оборудование либо в подвале, либо в гараже — его никто не видит, абсолютно неважно, как оно выглядит, и даже шумовые характеристики уходят на задний план.
В Европе более дорогая недвижимость и стоимость квадратного метра жилого пространства, поэтому мы больше внимания уделяем размерам, совершенствуем модельный ряд под квартирные решения, в связи с чем предполагаем увеличивать типоразмеры и мощностный ассортимент, менять внешний вид теплонаносного оборудования, чтобы оно соответствовало современному интерьеру, стало бы, в конечном счете, бытовой техникой, доступной в обслуживании любой домашней хозяйке.
Есть ли перспектива того, что тепловые насосы могут стать более дешевыми?
В.Р.: Я думаю, да. Количество компаний, предлагающих тепловые насосы, увеличивается. Сейчас многие производители рассматривают возможность сборки оборудования в Китае. Как только это произойдет, цены понизятся. Тепловые насосы намного проще производить в Китае, чем огромные чиллеры. Если часть прибыли перераспределится в пользу тепловых насосов, я думаю, появится возможность снижения цен.
Можно ли сейчас сделать прогноз развития процесса внедрения тепловых насосов в России, появятся ли новые бренды?
В.Р.: Если посмотреть на Польшу, то пять-шесть лет назад там вообще не было тепловых насосов. Появилась одна компания, которая сделала несколько удачных объектов, и на них сразу все обратили внимание. Сейчас в Польше этот рынок очень активно развивается. Так происходит и в России. В скором будущем, я думаю, в России будет много производителей.
Конечно, есть некоторая специфика, так называемые нерыночные аспекты конкуренции — лоббирование, коррупция, но сейчас, когда потребители обращают внимание на энергоэффективное оборудование, никакой «откат» уже не поможет, потому что это технология, которая поможет сэкономить деньги в будущем.
Каковы перспективы реализации в России проектов на основе геотермальных решений?
Б.Т.: Геотермальные системы в России, как ни странно, пользуются повышенным вниманием, хотя изначально мы сомневались в успехе их продвижения. Чтобы обогревать помещения до 38–40°С, достаточно температуры грунта или воды от –4°С. На глубине 10–15 м под землей температура в любое время года держится на уровне 5–8°С, а в водоемах — 4–10°С, даже если верхняя часть покрыта льдом.
На большей части России геотермальные системы применять можно. Относительно кольцевой системы они могут быть как дешевле, так и дороже, но энергоэффективность таких систем проверена на практике.
Ваше мнение относительно перспектив отечественных теплонасосных технологий?
В.Р.: Тепловые насосы в России начали применять очень давно. Еще в 50-х годах на фермах разрабатывались решения с использованием тепла канализационных стоков.
Потом все хорошее у нас было забыто, а на Западе получило новый толчок к развитию. Сейчас в России есть предприятия, которые выпускают тепловые насосы, в основном это научнопроизводственные объединения, но количество производимой ими продукции очень незначительно, она дорогая, так как сделана из тех же комплектующих.
Планирует ли ClimateMaster принимать участие в политических мероприятиях, способствующих продвижению тепловых насосов в России, разработке нормативных документов, регламентов ответственности?
B.P.: Мы рассматриваем это как одну из приоритетных целей в будущем. Естественно, лоббирование — один из самых сложных аспектов в политике компании, но это в то же время оно очень эффективно. Сейчас мы набираем опыт, вводим в строй несколько показательных объектов, как на основе геотермальных, так и кольцевых технологий. Причем это не только жилые здания или офисы, но и общественные объекты: аэропорт, школа, храм — думаю это будет интересно. Параллельно мы сами получаем опыт и обучаем проектировщиков. Как только мы встанем на ноги, будем лоббировать наши интересы.
Назовите, на Ваш взгляд, самые известные в мире проекты, реализованные при помощи тепловых насосов?
Б.Т.: ВШотландии это целый ряд так называемых «низкобюджетных домов», построенных в рамках программы доступного жилья. При этом ставка сделана на то, чтобы жилье было максимально дешевым в эксплуатации. В этом проекте применены наши насосы типа «вода–вода», которые используют в качестве источника низкопотенциального тепла воду из старых угольных шахт с постоянной температурой 12°С. В итоге плата за отопление в каждом доме составляет примерно $2 в месяц.
Самый большой реализованный проект — торговый центр CHEVAHIR в Стамбуле, работа над ним заняла 7 лет. Сейчас он как раз сдается в эксплуатацию и станет вторым по величине торговым центром в мире. Там установлено 950 тепловых насосов. На самом деле, интересных проектов очень много, можно рассказывать и рассказывать.
Гостиниц очень много интересных. Например, в Бухаресте буквально рядом друг с другом находятся два отеля — PARC HOTEL, в котором более 300 номеров и тепловые насосы, и GRAND PLAZA, в котором 150 номеров и четырехтрубная система «чиллер– фанкойл». Каждый раз, когда я встречаю инженера PARC HOTEL, он меня обнимает и благодарит за то, что эксплуатация ему обходится вдвое дешевле, чем GRAND PLAZA, хотя она почти в два раза меньше по площади.
❏ В Бухаресте буквально рядом друг с другом находятся два отеля — PARC HOTEL на 300 номеров и GRAND PLAZA на 150. В первом установлены тепловые насосы, во втором — 4-трубная система «чиллер–фанкойл». Эксплуатация PARC HOTEL обходится вдвое дешевле, несмотря на то, что GRAND PLAZA почти в два раза меньше по площади.
Потребность в тепловых насосах диктует сама жизнь. Лоббирование и коррупция в нашей стране затрудняют ведение бизнеса, но сейчас, когда потребители обращают внимание на энергоэффективное оборудование, никакой «откат» уже не поможет, потому что тепловые насосы — это технология, которая поможет сэкономить деньги в будущем.
Владимир РАЙХ генеральный директор компании «Аэроклимат»
В 1995 г. окончил университет штата Аризона (США) по специальности Master of Information Systems, работал инженеромпрограммистом в нескольких американских компаниях. Участвовал в проектах BANK Of NEW YORK, PRUDENTIAL, JOHN HANCOCK и др. В 2001 г. Владимир с группой единомышленников основал американскую компанию ARECONT SYSTEMS, Inc., а с 2003 г. работает по продвижению воздушного климатического оборудования на российском рынке.
Брайан ТОМПСОН директор европейского подразделения ClimateMaster
Родился в 1949 г. в Англии. Инженер по образованию. Более 30 лет работает в компании ClimateMaster, специализируется на инженерных системах отопления и кондиционирования.
Модернизация и разработка нового оборудования компании проводится при его непосредственном участии. Брайан ТОМПСОН активный участник международных научно-практических конференций и симпозиумов по вопросам энергосбережения и климатическим системам. Сегодня живет и работает в Лондоне, руководит проектами ClimateMaster по всей Европе и в России.
Тепло наших труб: Чем во всём мире заменяют центральное отопление И почему аварии на теплоцентралях неизбежны в России
29 ноября на улице Байкальской в Москве произошел прорыв трубопровода теплосети. Кипяток из трубы диаметром 800 миллиметров затопил окрестности места аварии, пострадали несколько человек, один из которых через неделю скончался в больнице. Из-за того что авария произошла на участке теплоцентрали длиной 27 километров, без горячей воды и отопления остались по разным данным от 900 до 2 тысяч домов на востоке Москвы. Как выразился руководитель столичного департамента ЖКХ Гасан Гасангаджиев, «в зоне пониженного отопления оказались» около 600 тысяч жителей столицы. Восстановили теплоснабжение к утру 30 ноября.
Почему Россия просто не откажется от центрального теплоснабжения и чем его заменяют во всем мире?
Тепло мира
Подход к теплоснабжению в разных частях света зависит от нескольких факторов, но в первую очередь от суровости климата, доступности энергоресурсов и отношения к экологии. В зависимости от этого обогрев помещений может осуществляться очень разными способами — от сжигания угля или биомассы до использования энергии земной коры.
Германия
В этой стране теплоснабжение децентрализовано. Это значит, что тепло в дома поступает не из большой общей трубы, а вырабатывается каждым домом (квартирой или районом) самостоятельно. Главное преимущество такого подхода — возможность регулировать потребление и выбирать его источник. Частные дома в Германии отапливаются бойлерами, многоквартирные — как правило, отдельным газовым оборудованием. При этом немцы ведут четкий учет использованной теплоты в каждой квартире: на всех батареях стоят вентили, которые регулируют температуру в помещении, есть счетчик, который учитывает количество потребляемого теплоносителя каждой квартирой. В последние годы существенно растет популярность теплоснабжения за счет использования экологичных видов топлива — биомассы, отходов деревообработки, солнечных батарей и прочего. Государственные программы компенсируют до 15 % расходов на приобретение и установку такого оборудования.
Финляндия
У жителей Суоми есть возможность выбирать способ отопления — централизованное газовое или индивидуальное электрическое. И то и другое обходится довольно дорого — в 100–150 евро. Из диковинных способов отопления в Финляндии используют тепловые насосы, которые работают на геотермальной энергии. Для этого в грунте прокладывают трубы и подключают их к такой отопительной системе. По трубам циркулирует 40%-ный этиловый спирт, который доставляет тепло из недр финской земли в дом. Установка теплового насоса стоит недешево, но зато позволяет неплохо экономить на электроэнергии, за счет чего система окупается в течение пяти-семи лет. Такой вид отопления, как правило, используют в небольших частных хозяйствах.
Норвегия
В Норвегии довольно дешевая электроэнергия, поэтому отопительная система страны на 70 % работает за счет электричества и, соответственно, децентрализовано. Но есть и центральное отопление, которое согревает примерно 3 % бытовых потребителей по всей стране и 10 % в ее столице Осло. При этом основным источником энергии (49 %) для центрального отопления являются различные виды отходов, которые сжигаются на специальных заводах.
Исландия
Исландия, как и Россия, одна из немногих стран мира, где основное — центральное отопление, но организовано оно необычным образом. 90 % домов в стране отапливаются за счет геотермальной энергии. В Исландии очень много активных вулканических зон и гейзеров, получать энергию от них дешево, и поэтому цены на теплоснабжение в Исландии существенно ниже среднеевропейских. Теплом горячих вод гейзеров здесь даже отогревают тротуары зимой и нагревают воду в муниципальных бассейнах. Остальные 10 % населения согревают дома различными децентрализованными системами, например бойлерами.
В Штатах отопительные системы преимущественно децентрализованные. В многоквартирных домах для обогрева помещений в основном используют электроприборы — фанкойлы и кондиционеры, в загородных коттеджах — системы, работающие на газе. Считается, что в стране с довольно мягким климатом это не только способ отказаться от дорогостоящей центральной системы отопления, но и возможность каждому рассчитывать свои потребности.
Канада
По климатическим условиям эта страна, пожалуй, наиболее близка к России, но расселение населения здесь значительно менее плотное. Во многом из-за этого основным является внутридомовое, то есть децентрализованное отопление. Чаще всего в Канаде используют электрические нагреватели воздуха (кондиционеры) и газовые бойлеры. Кондиционеры удобны еще и тем, что летом они легко переходят в режим охлаждения.
Китай
Из-за довольно мягкого климата в стране для отопления в основном используют электричество. Кроме кондиционеров, китайцы греются электрическими одеялами и электрическими обогревателями. В бедных районах используют печки, которые топят дровами или углем. Централизованное отопление здесь применяется только в нескольких регионах к северу от реки Янцзы, где климат более суровый. При этом зимние туристы нередко жалуются на холод в отелях, где температура может опускаться ниже 10 градусов.
Как топят в России
В нашей стране генерация тепла тесно связана с производством электроэнергии. По сути, все производящие электричество станции, кроме гидроэнергетических, генерируют и тепло. Упрощенно схему теплогенерации можно представить на примере работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Энергия сжигаемого топлива превращает воду в пар, который вращает турбины для выработки электричества. После этого пар собирается для нагрева теплоносителя центральной отопительной системы. По системе теплоснабжения его направляют потребителям.
По теплоцентралям нагретый теплоноситель поступает в батареи городских квартир. Через теплообменники он же нагревает и водопроводную воду на центральных или индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП). Остывшая вода из батарей возвращается на станцию, чтобы отправиться в котлы, превратиться в пар, раскрутить турбину для выработки электроэнергии и снова согреть теплоноситель.
Как правило, в крупных российских городах вся система теплоснабжения соединена и работает как единая сеть. Кроме ТЭЦ в нее входит сеть небольших тепловых котельных, которые отапливают удаленные районы или страхуют на случай аварии.
директор Института инженерно-экологического строительства и механизации (ИИЭСМ) НИУ МГСУ
Из-за особенностей климата в России централизованное теплоснабжение является оптимальным вариантом. Это не идеологическое решение, а скорее вынужденное: нигде в мире нет такого плотного расселения людей в суровых северных широтах, как у нас. Аналогов Москвы — гигантского города в настолько холодном климате — в мире нет. Децентрализованное теплоснабжение России обходилось бы значительно дороже, и тарифы на него, скорее всего, были бы выше, потому что тепла нам нужно намного больше, чем даже Скандинавии или Канаде. При этом в мире есть и другие примеры применения систем центрального отопления: у датчан, в некоторых регионах Азии, но опять же из-за климата там это не очень востребовано.
Главные недостатки такой системы — негибкость и безальтернативность. У жителей города нет выбора, как получать тепло, и городская тепловая сеть выступает здесь монополистом. Хотя ее тарифы и сдерживаются властями, в целом любая монополия порочна. Но это проблема экономическая, с технической стороны, я считаю, в Москве например, система центрального теплоснабжения выполнена очень хорошо.
Аварии, как та, что произошла на днях, в основном случаются из-за отдельных ошибок устройства и эксплуатации системы. Зачастую дело в том, что из экономии в ней циркулирует слишком сильно нагретый теплоноситель, а частые перепады его температуры ускоряют износ трубопровода. Но, опять же, существующая теплосеть неплохо себя показывает, и в критической ситуации аварийный участок перекрывают, а теплоснабжение отрезанного района осуществляют через резервные системы отопления (что и произошло на прошлой неделе). Этого достаточно, чтобы не дать разморозиться всем системам отопления пострадавшего района, а заодно и его жителям.
Стоит отметить, что в России децентрализованное теплоснабжение существенно ограничено действующими законами на территориях, где есть центральное. Многие дома с собственными котельными, например, большую часть года все равно подключены к центральной системе теплоснабжения и лишь в отдельные периоды (во время профилактического отключения горячей воды или аварии) включают собственные котлы. Но даже если домовладелец добьется того, чтобы полностью вырабатывать тепло самостоятельно, это приведет только к смене одного монополиста другим — поставщика тепла поставщиком газа или электроэнергии.
