Рецепт тепла для школы

Одной из главных проблем реформы системы образования по-прежнему остается недофинансирование муниципальных школ и детских садов. По сообщениям из регионов, некоторым образовательным учреждениям не хватает средств на ремонт и закупку учебников[1]. Проблема обычно решается за счет перераспределения бюджетных средств. Однако есть и резервы, которые до сих пор используются неэффективно. Это, в частности, возможность экономии энергоресурсов, особенно тепла. Эксперты уверены, что его потребление в образовательных учреждениях можно снизить более чем на треть.

Экономия и польза

От жилых домов большинство бюджетных учреждений отличается тем, что поддерживать в них комфортный температурный режим нужно не постоянно. Школы и детские сады не исключение. «Поскольку пребывание детей в большинстве образовательных учреждений не круглосуточное, температуру на время их отсутствия можно и нужно снижать. Нет никакой необходимости на полную катушку протапливать помещения ночью, в выходные дни и в каникулы, за исключением часов работы кружков и дополнительных внеклассных занятий», — считает Антон Белов, заместитель директора отдела тепловой автоматики компании «Данфосс», ведущего мирового производителя энергосберегающего оборудования.

Как отмечает специалист, снижение во внеурочные часы температуры в помещениях до предусмотренных нормативом 14°C может дать значительную экономию. Кроме того, в остальное время тепло также зачастую используется неэффективно. Регулирование режима работы теплосети происходит обычно централизованно, исходя из средних температурных показателей по городу. Тогда как в реальности по районам они вполне могут отличаться на несколько градусов. Не стоит забывать и о периодических кратковременных зимних потеплениях, которые далеко не всегда учитываются теплоснабжающими организациями.

В результате в школах и детских садах могут наблюдаться так называемые перетопы, не только приводящие к перерасходу бюджетных средств, но и представляющие опасность для детского здоровья. Дело в том, что зимние детские простуды часто бывают спровоцированы вовсе не переохлаждением, а пересыханием слизистых оболочек носоглотки вследствие снижения влажности воздуха в помещениях. Последнее же обусловлено именно перетопами.

Решить проблему позволяет технология автоматического регулирования потребления тепла. «Все привыкли, что это делает теплосеть на свое усмотрение. Однако более эффективно регулировать подачу теплоносителя непосредственно в местах потребления, исходя из местных реалий. Для этого в здании устанавливается автоматизированный индивидуальный тепловой пункт с погодной компенсацией. Датчики замеряют температуру уличного воздуха и передают данные на контроллер, который анализирует также внутренний расход тепла. В результате потребляется только минимально необходимое для поддержания нужной температуры количество тепла», — объясняет Антон Белов.

Кроме того, по словам эксперта, в режим работы системы отопления можно программным путем вносить корректировки. Например, устанавливать интервалы снижения температуры в помещениях до 14°C, исходя из графика работы конкретного образовательного учреждения.

Саранский опыт

Один из подобных проектов с полной автоматизацией системы отопления был недавно реализован в Саранске. Здесь в ходе комплексного освоения новых городских территорий ведется активное строительство объектов социальной инфраструктуры. Одним из них стала средняя школа на 1450 мест в жилом микрорайоне Юбилейном, построенная в рамках федеральной программы «Новая школа». Учебный комплекс состоит из трех корпусов, имеет два спортивных зала, зал для занятий хореографией и два бассейна — большой и малый. Первых учеников школа примет осенью 2017 года.

Система отопления и горячего водоснабжения школы полностью автоматизирована и управляется тремя блочными тепловыми пунктами (БТП) «Данфосс» заводского изготовления — по одному в каждом корпусе. Блочное решение позволяет максимально упростить монтаж и подключение оборудования. Процесс сводится к нескольким простым операциям, для выполнения которых не требуется квалифицированный персонал. Это особенно важно, когда строить нужно в сжатые сроки, как это нередко бывает именно со школами, детскими садами или медицинскими учреждениями.

Тепловые пункты включают блоки систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. В их составе использованы современные теплообменные аппараты российского производства серии HH «Данфосс-Ридан», а погодозависимая автоматика реализована на базе контроллеров ECL 210 и ECL 310, доказавших свою надежность на многих российских и зарубежных объектах. Контроллеры обеспечивают регулирование температуры теплоносителя в системе отопления, а также горячей воды в системе водоснабжения в соответствии с потребностями здания и в зависимости от температуры наружного воздуха. Еще одной их особенностью является встроенная возможность подключения тепловых пунктов к системе диспетчеризации для удаленного контроля. Нужды бассейнов обеспечивают два отдельных БТП, подающих тепло в систему водяных теплых полов. Для повышения энергоэффективности в здании реализована двухтрубная система отопления с автоматической балансировкой.

Автоматика контролирует расход тепловой энергии на всех этапах — от теплового пункта до отопительного прибора. Это удобно еще и тем, что образовательному учреждению не нужны на постоянной основе услуги специалиста, контролирующего работу систем теплоснабжения и ГВС. А общий контроль может осуществляться дистанционно, с помощью системы диспетчеризации.

Функция погодного регулирования позволяет достичь высокого энергосберегающего эффекта. Особенно это актуально в межсезонье, когда из-за значительных суточных колебаний температуры в помещениях случаются перетопы. Температура теплоносителя рассчитывается контроллером на основе данных о температуре наружного воздуха. В соответствии с недельным графиком работы школы контур отопления переключается в режим комфорта или экономии (снижения температуры во внеурочные часы). Контур ГВС также настроен на работу в двух режимах, а в определенные дни недели запускается режим антибактериальной защиты.

«Как показывает наша практика, в отличие от тепловых узлов, не оборудованных автоматикой, экономия тепла может достигать 40 и более процентов», — отмечает Антон Белов.

Благодаря использованию блоков заводского изготовления с привязкой к типовому проектированию сроки работ удалось сократить в несколько раз. Все БТП были отгружены на объект в течение пяти-шести недель. Проектирование тепломеханической части и пусконаладочные работы выполнялись при участии специалистов изготовителя.

Энергоэффективность под контролем

Использование современных автоматизированных решений в системах отопления бюджетных учреждений нередко затруднено из-за отсутствия в них квалифицированного эксплуатирующего персонала. Кроме того, вышестоящие организации требуют строгого соблюдения нормативов и графиков теплоснабжения. Однако принцип регулирования «по месту» вовсе не исключает возможности централизованного контроля и управления.

«Сейчас школы и детские сады строятся главным образом по типовым проектам. Поэтому и тепловые пункты для них тоже имеют типовую конфигурацию. Это не только ускоряет проектирование и строительство, но и позволяет централизованно контролировать режим работы системы отопления на подобных объектах с помощью системы диспетчеризации», — объясняет Антон Белов.

В частности, по словам специалиста, настроив и отладив алгоритм управления системой для одной школы или детского сада, можно в автоматическом режиме загрузить его с единого городского диспетчерского пульта в контроллеры тепловых пунктов всех таких же объектов в городе. В дальнейшем диспетчерам нужно будет лишь удаленно наблюдать за работой оборудования.

Это решение позволяет легко встроить образовательные учреждения в систему «умного города», построение которой является одним из важнейших этапов реализации программы «Цифровая экономика Российской Федерации», утвержденной председателем правительства РФ Дмитрием Медведевым в конце июля 2017 года.

Экономия энергоресурсов по-прежнему дает огромный потенциал для развития российской экономики. Социальная сфера не является исключением, ведь ее эффективность зависит от того, на что тратятся бюджетные средства. Сократив расходы на теплоснабжение, можно выделить недостающие деньги на развитие собственно образования. На примере средней школы в Саранске наглядно видно, что комплексное применение типовых технических решений позволяет сделать это наиболее эффективно, построив системы отопления и горячего водоснабжения, которые будут надежно функционировать долгие годы.