Котельная на крыше: вариант экономичной альтернативы централизованному теплоснабжению

В условиях финансово-экономического кризиса, когда цена готовой продукции падает, а тарифы на электро- и тепло-энергию продолжают расти,  все большую популярность среди предприятий среднего и малого бизнеса приобретает идея минимизации производственных расходов. Одним из путей достижения этой цели является переход на децентрализованное теплоснабжение, которое позволяет  более эффективно использовать вырабатываемую автономными котельными теплоэнергию, минимизировать потери в тепловых сетях, тем самым обеспечивая снижение энергетической составляющей в себестоимости конечного продукта.
             

При выборе системы отопления и горячего водоснабжения для отдельно стоящих зданий и сооружений, к которым не подведены инженерные коммуникации от ТЭЦ, а также для  зданий, система теплоснабжения которых уже не является эффективной в связи с частыми поломками котельного оборудования и износом тепловых сетей, лучшим решением проблемы становится установка автономных источников тепла – пристроенных, встроенных или крышных котельных.
При этом наиболее оптимальным вариантом считаются крышные котельные, которые обладают целым рядом неоспоримых преимуществ. Так, по подсчетам специалистов, стоимость 1 Гкал тепла, производимого крышными котельными, в среднем в 1,4 раза ниже стоимости тепловой энергии, вырабатываемой централизованными системами.
Среди других преимуществ размещения технологического оборудования котельной на крыше здания выделяют:
- минимальную протяженность каналов передачи тепла;
- снижение тепловых потерь и затрат на содержание сети;
- эффективное использование городских и производственных территорий;
- снижение затрат на сооружение котельной;
- экологическую привлекательность проекта (образующиеся дымовые газы быстро рассеиваются, что важно в условиях плотной застройки);
- отсутствие необходимости возведения дорогостоящих высоких дымовых труб и т.д.
По сравнению с централизованными источниками теплоснабжения себестоимость производства единицы тепла в автономной котельной на 15-25% ниже. При этом за счет низкого уровня эксплуатационных расходов и высокого уровня КПД котельная окупается не более чем за 5 лет, с учетом срока службы не менее 20 лет.

Требования к эксплуатации
В зависимости от вида используемого энергоносителя различают газовые, жидкотопливные, электрические котлы, а также котлы, работающие на твердом топливе. Наиболее эффективным является газовое оборудование за счет относительной дешевизны топлива и удобства его использования. В зависимости от модели мощность котлов варьируется от 50 кВт до 3МВт. Для крышных котельных котлы должны иметь атмосферную горелку с неполным предварительным смешением. Она устойчива к снижению давления газа в сетях до 4 мбар и обладает низким уровнем шумов.
Немаловажным фактором, определяющим применение газовых котлов в оснащении крышных котельных, является малый вес и малые габаритные размеры. Для выполнения данной задачи изготовители применяют котлы водотрубной конструкции.
Специфика крышных котельных требует соблюдения таких требований, как шумогашение и снижение вибрации от работающего оборудования. Что достигается выбором соответствующего оборудования, а также использованием технологии плавающего пола помещения котельной и установкой виброкомпенсаторов на всех подводящих и отводящих трубопроводах.
К оборудованию для автономных крышных котельных также предъявляются следующие требования: полная автоматизация работы котельного оборудования; повышенная степень безопасности; высокий коэффициент полезного действия; низкий уровень вредных выбросов в атмосферу и т.д.

Правила безопасности
Нормативной базой для разработки автономных котельных являются СНиП 11-35-76 «Котельные установки», а также «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388К (115оС)». Эти нормативные документы предусматривают требования, касающиеся безопасности функционирования котельных установок. Проектируемые, согласно данным документам, котельные, в том числе блочно-модульные, как правило, имеют типовые схемы автоматизации, отвечающие за работу отопительной системы и котельной в целом. Так, в случае появления загазованности подача газа прекращается и происходит запуск вытяжного вентилятора. Кроме того, система автоматики котла реагирует на понижение давления и температуры в обратном трубопроводе, запуская соответствующее оборудование. Одновременно с реагированием на возникновение аварийной ситуации автоматика сигнализирует о ней в диспетчерскую. Это позволяет отказаться от постоянного присутствия в котельной обслуживающего персонала, что, в свою очередь, является фактором экономии.
Для обеспечения безопасной эксплуатации не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытиях жилых помещений, а также смежно с жилыми помещениями.
Для крышных котельных производственных зданий и промышленных предприятий допускается применять котлы с давлением пара до 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) и температурой воды до 115оС. Не допускается размещать крышные котельные над производственными помещениями и складами категорий «А» и «Б» по взрывопожарной и пожарной опасности.
Котельные крышного типа чаще всего устанавливаются на платформах. В целях конструкционной безопасности котельную опирают на несущие стены здания. При этом предпочтительнее использовать модели котельного оборудования, которые имеют облегченную конструкцию.

Обзор рынка
На рынке Удмуртии сегодня достаточно широко представлено котельное оборудование  ведущих европейских и российских производителей – «ACS-Сlassic» «Junkers», «Protherm», «VIESSMANN VITOPLEX», «GREENOx», «DAKON».
Конструкторская работа, ведущаяся в направлении наиболее эффективного использования энергоносителей, привела к глубокой модернизации котельного оборудования. Сегодня оте-чественные марки, такие как «ACS-Сlassic», не только не уступает характеристикам европейских аналогов, но по некоторым параметрам даже их превышают. В конкурентной борьбе за потребителя у отечественного производителя сформировалась тенденция усовершенствования своих изделий, вследствие чего производителем «ACS-Сlassic» в одной из последних моделей достигнут результат обеспечения мощности одного модуля до 300 кВт  с занимаемой площадью 1 м2. При этом конструкция котла позволяет вертикально располагать до трех модулей на общем основании, увеличивая мощность теплоагрегата  до 900 кВт при неизменной площади (1м2).

Вывод
Опыт использования крышных котельных показал, что сокращение промежуточных звеньев системы теплоснабжения, снижение потерь в процессе выработки, транспортировки и распределения тепла в союзе с качественным и надежным оборудованием делает автономные котельные достойной альтернативой централизованному теплоснабжению.