«Внуково» — аэропорт будущего. Инновационные энергосберегающие решения

Не будет преувеличением сказать, что энергосбережение является сегодня одним из основных трендов развития как отечественной, так и мировой экономики. При этом для нашей страны, где в течение целой эпохи вопросы экономии энергоресурсов на повестку дня не выносились, тенденция эта является сейчас магистральным вектором движения. Практически все российские производители стараются выводить на рынок энергоэффективные решения. Особенно актуально это для капитального строительства, ведь перед этой отраслью стоит задача не просто повысить эффективность вновь возводимых объектов, но также модернизировать или заместить новыми объектами, отвечающими современным требованиям, все то, что было построено в прошлые годы. Как показывает практика, в сжатые сроки добиться на этом поприще серьезных результатов позволяет межотраслевая интеграция.

Один из наглядных тому примеров — новый пассажирский терминал «А» аэропорта «Внуково»

Инновационные энергосберегающие решения были использованы при построении всех инженерных систем нового здания пассажирского аэропорта.

«При реализации этого проекта мы применили разработки и решения ведущих производителей энергосберегающего оборудования для систем жизнеобеспечения и управления производственными процессами, таких как Danfoss, ABB, Carrier, Siteco, и ряда других, — рассказывает Виталий Гинзбург, президент инжиниринговой компании «ЭкоПрог», отвечавшей за проектирование и реализацию всей инженерной  инфраструктуры терминала «А» аэропорта «Внуково». — Тесное сотрудничество с партнерами помогло нашим проектировщикам воплотить в жизнь свои самые смелые замыслы. В частности, использовать интерфейсный метод проектирования нашей собственной разработки, позволяющий на ранних стадиях обеспечить интеграцию всех инженерных систем между собой, а также с архитектурно-строительной и технологической частями проекта. Это способствовало повышению эффективности и надежности систем, сокращению сроков и стоимости проектирования, а также стоимости строительства объекта. В итоге мы не только построили настоящий транспортный узел XXI века, но и обеспечили его соответствие современным европейским стандартам энергоэффективности».

Например, во всех больших залах установлены простые в эксплуатации системы отраженного дневного света, позволяющие с максимальной эффективностью использовать его в светлое время суток. Помимо очевидной экономии электроэнергии, это помогло создать в залах мягкое равномерное освещение, приятное для глаз посетителей. При этом мощность электрической подсветки зависит от уровня естественной освещенности и в большинстве помещений регулируется  автоматически.
Не менее интересные решения были использованы при оптимизации управления микроклиматом.

Так, для эффективной нейтрализации избыточного тепла в результате нагрева внутренних помещений прямыми солнечными лучами, осветительными приборами, различным технологическим оборудованием и людьми была использована специально разработанная схема холодоснабжения с переменным расходом хладагента. Он подается только на те участки, где в данный момент времени датчики фиксируют повышение температуры воздуха выше комфортного для посетителей или персонала уровня, например — в освещенные солнцем зоны аэровокзала.

«Сердцем» климатического комплекса терминала является современная система параллельно работающих холодильных машин турбокомпрессорного типа. Такое решение позволяет экономить более 15% электроэнергии по сравнению с другими типами оборудования. По похожему принципу осуществляется и подача свежего воздуха в зоны терминала. При этом до 85% тепловой энергии, содержащейся в отработанном воздухе, возвращается в систему роторными рекуператорами – наиболее эффективными на сегодняшний день по своим энергосберегающим свойствам.

Конечно же, полноценный климат-контроль в наших широтах невозможен без эффективной системы теплоснабжения. Ее бесперебойная работа обеспечивается двумя независимыми источниками тепла и двумя тепловыми пунктами мощностью 22 и 15 Гкал/час.

В целях обеспечения эффективного распределения и использования тепловой энергии системы тепло- и холодоснабжения терминала были оборудованы автоматическими балансировочными клапанами Danfoss, обеспечивающими сбалансированный расход теплоносителя в различных частях здания.

Управляет всеми климатическими процессами в здании терминала электроника, связанная с компьютерной сетью аэропорта. Это позволило реализовать принцип упреждающего управления микроклиматом: система вентиляции и кондиционирования автоматически увеличит мощность охлаждения, анализируя поступающую от датчиков СО2 информацию о пассажиропотоке в конкретной зоне аэровокзала.

Для России подобная разработка является на сегодняшний день уникальной. Отладка управления сложным комплексом климатических систем производилась с использованием специально разработанной для этой цели инженерами компании «ЭкоПрог» системы динамического моделирования процессов теплообмена.

Заслуживает внимания и система электроснабжения терминала. Оно осуществляется от трех независимых энергетических центров, к которым аэропорт подключен по четырехсекционной схеме через пять трансформаторных подстанций общей мощностью 19,2 МВА. Для организации бесперебойного электроснабжения телекоммуникационных систем, а также систем связи и безопасности, которые не должны отключаться ни на секунду даже в форс-мажорных ситуациях, предусмотрены восемь блоков параллельно работающих источников бесперебойного питания общей мощностью 1,4 МВА и восемь дизель-генераторных установок общей мощностью 6,4 МВА.

Резервные источники обеспечат электроснабжение особой группы систем аэропорта даже в случае полного блэкаута всей системы электроснабжения Московского региона: сперва в сеть включаются аккумуляторы, а затем автономные дизель-электростанции.

Однако и здесь можно найти возможность сэкономить. За счет оптимизации проектных решений и использования при построении системы электроснабжения энергосберегающего оборудования удалось добиться 20% снижения потерь электроэнергии. Такой результат обеспечило применение устройств компенсации реактивной мощности, что позволило уменьшить суммарную нагрузку на трансформаторы и питающие линии. Кстати, внесла свой вклад в общую копилку и система освещения, о которой шла речь выше: использование осветительных приборов с электронной пускорегулирующей аппаратурой уменьшило потери мощности на 10%.

Диспетчеризация и управление работой всех инженерных и информационных систем терминала осуществляется автоматизированной системой диспетчерского управления (АСДУ). На сегодняшний день АСДУ «Внуково» является самой крупной интегрированной системой управления в России и насчитывает более 120 тысяч точек контроля.

Система контролирует работу многокилометровых магистралей охлаждения, отопления, электроснабжения, освещения, двух тепловых пунктов, трех водопроводных станций, тридцати двух сооружений для охлаждения воды, двухсот восьмидесяти пяти вентиляционных установок, пяти трансформаторных подстанций, сорока коммутационных центров. Все механические и электротехнические инженерные системы, телекоммуникационные и системы безопасности аэровокзала работают в автоматическом режиме, централизованный контроль и управление их функционированием осуществляет диспетчерский центр.

Автоматизация управления оборудованием терминала позволила сократить количество необходимого эксплуатационного персонала, минимизировать количество ошибок, обусловленных человеческим фактором, повысить надежность и безопасность всей инженерно-информационной инфраструктуры аэропорта.

В заключение следует сказать несколько слов о той реальной экономии энергоресурсов, которая была обеспечена благодаря использованию при проектировании и строительстве терминала инновационных инженерных решений и современного энергоэффективного оборудования.

«По показателям энергоэффективности новый терминал «Внуково» уверенно опережает своих конкурентов, — говорит Виталий Гинзбург, президент «ЭкоПрог». — Благодаря использованию метода интерфейсного проектирования нам удалось выявить нефункциональную избыточность энергосистем и сократить расчетную мощность объекта с первоначально запроектированных европейскими специалистами 22 МВт до 18,7 МВт, то есть на 3,3 МВт. Если говорить о денежном эквиваленте, то только экономия на платежах за электроэнергию может составить более 45 миллионов рублей ежегодно (по тарифам ОАО МОЭСК 2010 года)».

«Давайте попробуем представить себе, что такое 3,3 МВт — много ли это? — добавляет Антон Белов, заместитель директора отдела тепловой автоматики компании «Данфосс», поставщика оборудования для системы тепло- и холодоснабжения терминала. — Чтобы оценить масштаб той или иной цифры, достаточно подобрать эквивалент из хорошо знакомой области. Для меня это — теплоснабжение.

Так вот, источник тепла мощностью в 3,3 МВт позволяет обеспечить работу отопительных систем не менее чем десяти 12-этажных жилых зданий с общей численностью жильцов около двух тысяч человек — это целый микрорайон». А если вспомнить, что, к примеру, в 2011 году в Москве не был заложен ни один новый микрорайон, в том числе и в связи с нехваткой свободных энергомощностей, то приведенный специалистом пример представляется еще более впечатляющим.

Можно сказать, что новый пассажирский терминал аэропорта «Внуково» стал первым в нашей стране транспортным узлом нового поколения: до сих пор проектов, подобных этому по технической оснащенности, безопасности и энергоэффективности, не знало ни авиационное, ни железнодорожное сообщение. Остается надеяться, что в скором времени подобные транспортные комплексы будут построены и в других российских регионах и городах.