Принуждение к экономии и конденсационная техника

С. Шовкопляс

Газовые конденсационные котлы, несмотря на подорожание голубого топлива, остаются одними из наиболее экономичных и эффективных отопительных агрегатов. Это давно поняли в странах Евросоюза, для которых конденсационная техника стала приоритетной. Такие котлы активно распространяются и в Украине. Рассмотрим перспективы их применения в связи с процессами, которые сегодня происходят в европейских странах

В странах Европейского союза с сентября 2015 года вступило в действие положение Директивы 2005/32/EC (EcoDesign) в части запрета на продажу неконденсационных газовых котлов на территории ЕС за исключением особых случаев. Это вызвано их большей энергоэффективностью и экологичностью по сравнению с традиционными газовыми теплогенераторами. Теперь все европейские производители должны выпускать только конденсационную газовую нагревательную технику, реализуемую в странах ЕС.

К этому производители техники готовились заранее. Фактически начиная с утверждения Директивы 2005/32/EC в 2005 году, компании почти десяток лет разрабатывали новые аппараты, способные удовлетворить подход EcoDesign, инвестировали в производственные линии, в разработку и продвижение новых моделей.

Требования Директивы относятся в первую очередь к производителям и не означают мгновенного исчезновения традиционных технических устройств на рынке газового оборудования, тем более за пределами ЕС. Будет разрешен монтаж котлов с открытой камерой сгорания в системах некоторых многоквартирных домов, где невозможна эксплуатация конденсационных агрегатов без существенной переделки коллекторов отходящих дымовых газов и в ряде других случаев.

Решение ЕС по конденсационным нагревателям ни в коем случае нельзя оценивать в отрыве от других факторов и уж никак не стоит его воспринимать как лоббирующее доходность производителей газовой техники, потому что «конденсационники» относительно дороже обычных аппаратов.

Газовые перспективы ЕС

Дискуссии, связанные с перспективой применения газа в качестве энергоносителя для тепловых систем, не утихают ни у нас в стране, ни за рубежом. Что характерно, по признанию, отмеченному в одном из отчетов Международного энергетического агентства (IEA), ни один из пятилетних прогнозов, сделанных за период 2005–2010 годов, не оправдался в точности. Среди причин такого «разброса» называются плохо предсказуемые по степени влияния противоречивые климатические, экономические, экологические, геополитические и демографические факторы.

В частности, теплые зимы, искусственно завышенные цены на газ в 2013–2014 годах, замедление экономики ЕС из-за новой фазы мирового экономического кризиса существенно дискредитировали применение газа для отопления жилого сектора и негативно сказались на рынке газового оборудования. В это же время продолжающаяся ускоренная тепловая модернизация жилья, экологические и энергетические требования к новому строительству, особенности инфраструктуры подталкивают к расширенному применению газовой техники в жилом и гражданском секторах. Сейчас в домохозяйствах ЕС расходуется примерно 25% первичной энергии всех видов. Увеличивают ее потребление все более высокие стандарты жизни и комфорта в Европе.

Согласно данным British Petroleum, в ближайшее время на рынке газа в Европе одновременно будут действовать две разнонаправленные тенденции. Первая – сокращение относительного потребления (экономия) газа для отопления жилья и горячего водоснабжения в коммунальном секторе за счет существенного повышения энергоэффективности. Вторая – общий рост потребления газа из всех источников его поставки и происхождения.

На рыночные тенденции также повлияют высокие и нестабильные цены на природный газ, влияние мер по защите окружающей среды, расширение использования возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии и на рынке тепла.

При этом Рамочная стратегия Энергетического союза (The Energy Union Framework Strategy), введенная Европейской комиссией с 2015 года, комплексно охватывает газовую проблематику благодаря решениям по диверсификации поставок и источников происхождения газа, включая природный, сланцевый, шельфовый, сжиженный и возобновляемый биогаз.

Более конкретные цифры в своем прогнозе спроса и поставок газа до 2030 года приводит Европейский союз газовой промышленности (Eurogas): слабый прирост энергопотребления в ЕС в течение ближайших 25 лет (всего на +0,5% в год по сравнению с +1,6% в среднем в мире) главным образом обусловлен ростом энергосбережения на 34%. При этом график прогноза по газу в Европе (рис. 1) показывает, что, на фоне увеличения общего газопотребления, прирост в жилом и коммерческом секторах недвижимости будет минимальным. В Европе буквально принуждают экономить газ за счет повышения энергоэффективности жилья и оборудования.GAS_RIS_1

Рис. 1. Прогноз потребления газа в ЕС до 2030 года по секторам экономики

Но при этом само число газовых тепловых установок и их установленная мощность не только не уменьшится, а вырастет еще. Тут одновременно сказывается ряд факторов. Так, наступает очередной 25-летний цикл замены инженерного оборудования зданий. Кроме того, число потребителей газа в жилищном и коммерческом секторе постоянно увеличивается соответственно расширению инфраструктуры населенных пунктов. Сейчас в ЕС газифицированы более 80 млн. домов, и этот процесс продолжается ввиду активного отказа от отопления углем и мазутом как неэкологичных способов. Поэтому ежегодное количество новых газовых установок в Европе за прошедшие 15 лет только росло.

Таким образом, рост доли рынка газа среди прочих источников ожидается из-за его «зеленых» свойств по сравнению с мазутом и углем и высокоэффективных технологий его применения. По мнению экспертов Евросоюза, именно голубое топливо в следующие 15 лет послужит «мостиком» для перехода к устойчивому энергетическому будущему. После чего, за счет применения новых видов энергии, газопотребление замедлится и затем начнет сокращаться.

Интересно, что к 2030 году бо’льшая часть газа в ЕС будет прямо расходоваться на производство электроэнергии (рис. 2) – свыше 60%.GAS_RIS_2

Рис. 2. Распределение всех видов первичной энергии в ЕС к 2030 году по секторам экономики

Почему «конденсационники»?

В ЕС в течение десятка лет настойчиво и опережающими темпами продвигают нормы и регламенты по переходу на конденсационную газовую технику. Есть комплексная программа и стратегия по энергосбережению, охватывающая все аспекты. Это объясняется, прежде всего, техническими характеристиками – конденсационное газовое оборудование отлично вписывается в русло общих тенденций по энергосбережению в домохозяйствах и в коммунальном секторе, особенно там, где уже есть газораспределительные сети.

Не вдаваясь в технические подробности газовой конденсационной технологии (об этом уже не раз писалось на страницах нашего журнала), акцентируем внимание лишь на некоторых особенностях конденсационной техники:

  • существенная энергоэффективность по сравнению с традиционной газовой техникой (на 20–30%);
  • низкая эмиссия окислов серы, азота, углерода при сгорании газа по сравнению с другими видами органического топлива;
  • высокий КПД, использующий «скрытые» природные эффекты и рекуперацию.

Современное оборудование, работающее на основе конденсационных технологий, пригодно к автоматизации и интеграции в системы оптимального регулирования теплоподачи с использованием наружных и внутренних датчиков температуры (погодозависимое регулирование), в схемы с многоточечным отбором тепла (зональные системы отопления). Наряду с этим есть возможность автономного программируемого функционирования совместно с удаленным управлением, настройкой и отладкой с помощью проводной и беспроводной связи. Все это создает удобства в использовании и обеспечивает высокую энергоэффективность. Лучшие образцы современных конденсационных агрегатов выполняют регулировку температуры в помещениях и/или ГВС по суточным, недельным и сезонным графикам. Система автоматики обычно имеет надежный «фулпруф» и упрощает эксплуатацию для неискушенного в технике обывателя.

Еще более повышает энергоэффективность «конденсационников» работа в составе комбинированных систем отопления и ГВС, в том числе с жидко- и твердотопливными котлами, устройствами получения энергии из возобновляемых источников энергии (солнечные термальные и фотовольтаические системы, тепловые насосы разных типов). Очень важно в случае комбинированного использования с тепловыми насосами, которые предназначены для работы в низкотемпературных системах отопления 30/40 °С («теплый пол», стеновые панели, «горячий плинтус», фэнкойлы и т.п.), то, что конденсационные тепловые агрегаты наиболее эффективны при работе именно в таких отопительных системах. Хотя есть возможность применения и в традиционных системах с температурным графиком 60/80 °С.

Производители такой техники предлагают широкий ряд отработанных моделей, охватывающий тепловую мощность от единиц до сотен кВт, включающий напольное и настенное исполнения. При этом для достижения высокой мощности можно компоновать котлы (модули) в каскад.

Конденсационный нагревательный агрегат от проверенного производителя вполне может стать «центром», вокруг которого группируются другие элементы смешанной тепловой системы в доме. Новые аппараты работают с удаленным доступом и способны встраиваться в системы «умный дом», заботящиеся об оптимальном использовании разных видов энергии с учетом действующих тарифов в разное время суток и подбирающих оптимальное число пусков нагревателей с максимальным КПД.

Фирмы-производители уже сейчас выпускают широкую номенклатуру аксессуаров для решения задач по локальному размещению систем конденсационных нагревателей – от деталей дымоходов и воздуховодов до датчиков, регуляторов, адаптеров, переходников, модулей расширения автоматики. Это позволяет экономно организовать тепловую модернизацию зданий и наилучшим образом установить систему в новом доме без «узких» мест – изготовления деталей и компонент по индивидуальному заказу. Инженеры разработали и предлагают типовые решения практически для всех встречающихся вариантов отопления и ГВС на базе конденсационных устройств.

Все названные преимущества с лихвой перекрывают часто называемый «недостаток» конденсационной техники – необходимость обеспечить электричество для служебных подсистем, вентиляторов, датчиков и управления, что на самом деле не аргумент. Ведь современное оборудование для отопления и HVAC, как правило, представляет собой глубоко автоматизированные системы, требующие для работы вспомогательных приводов и управляющей электроники некоторого количества электроэнергии (например, тепловые насосы). Практически для всех видов современного нагревательного оборудования необходимо позаботиться о бесперебойном электропитании.

Ситуация в Украине

Введение требований Директивы 2005/32/EC, безусловно, скажется и в Украине, где, в связи с подписанием Соглашения об ассоциации с ЕС, теперь обязаны имплементировать положения евростандартов. Это повлияет на ассортимент и модельный ряд продаваемой газовой техники, особенно от ведущих европейских компаний, и скажется на общей ценовой ситуации на рынке отопительного и нагревательного оборудования.

Широкое, буквально принудительное, внедрение конденсационных тепловых приборов позволит фирмам применять технологии крупносерийного производства, что снизит себестоимость и заставит их конкурировать между собой за лучшую цену для покупателей. Поэтому можно ожидать даже некоторого удешевления массовых моделей.

Перспективы использования конденсационной техники связаны еще и с тем, что газ в Украине, как и в ЕС, по-прежнему остается одним из самых широко применяемых, экологичных и удобных для пользователя видов топлива. Согласно расчетам специалистов, его применение для нагревательных систем существенно – более чем в два раза – дешевле электроэнергии (см. статью С. Тишаева «Использование конденсационных котлов: цена экономии»).

Поэтому, приступая к инвестированию в энергосбережение при тепловой модернизации здания или к выбору схемы отопления в новостройке, не спешите полностью отказываться от газа в качестве энергоносителя. Взвешенное решение следует принимать только после тщательного рассмотрения технико-экономических аспектов. И применение конденсационной техники в этом смысле может стать одним из возможных энергоэффективных решений.

Что такое «экодизайн»?

Eco_200 Положение Директивы 2005/32/EC EcoDesign, вступившее с 26 сентября 2015 года в действие на таможенной территории Европейского союза в части запрета на продажу неконденсационных газовых котлов в странах – членах ЕС (за исключением особых случаев), непосредственно относится к стратегии Европы в области энергосбережения и отражается в европейских стандартах, нормах и регламентах.

Экодизайн (термин EcoDesign введен Директивой 2009/125/EC) – это новая концепция в странах Европейского союза, важная составная часть европейской энергетической стратегии, направленная на общее сокращение потребления энергии в бытовых электроприборах, газовых установках, котлах на твердом топливе и в прочих изделиях. Концепция экодизайна учитывает экологические факторы на самом раннем этапе проектирования, в том числе предусматривает отказ от использования токсичных веществ при изготовлении и использовании изделия. Его характеристики не должны привести к увеличению расхода энергии, чтобы не оказывать негативного воздействия на окружающую среду.

Экодизайн рассматривает продукцию в течение всего жизненного цикла, охватывающего, в том числе, использование сырья, различных материалов и природных ресурсов, процесс производства продукции, упаковки, транспортировки, продажи, эксплуатации и утилизации без снижения потребительских свойств и функциональности, при этом изделия должны быть безопасными для человека.

Технические устройства, находящиеся под пристальным контролем в смысле энергосбережения и экологичности, включают в себя: кондиционеры и системы вентиляции, котлы, машины, печи, водонагреватели, плиты и грили, сушильные устройства, локальные нагреватели, стиральные и посудомоечные машины и т.д. То есть требованиями экодизайна охвачены все устройства-потребители энергии, подключаемые к электрическим сетям, газовым магистралям, к отопительным линиям, к холодному и горячему водоснабжению и для которых организуется вентиляция и канализация. Причем для соблюдения норм Директивы 2009/125/EC по экодизайну будет осуществляться контроль рынков.

Новые требования к газовой технике – далеко не единственные изменения, которые вводятся в Европе. Стандарты, охватывающие положения концепции EcoDesign, давно разрабатываются Европейским комитетом по стандартизации CEN (European Committee for Standardization) и Европейским комитетом по электротехнической стандартизации CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization). В программу работы CEN и CENELEC на 2016 год также включены вопросы по Директиве 2009/125/EC, связанной с экодизайном, Директиве 2012/27/ЕС – по энергоэффективности и Директиве 2010/30/ЕС – по энергетической маркировке.

В CEN и CENELEC в разработке единых европейских стандартов задействованы около 20 технических комитетов, которые готовят документы по реализации конкретных правил ЕС по этим трем директивам.

В комитете CEN в текущем году готовятся к пересмотру ряда европейских стандартов, относящихся к различным типам водонагревателей и обогревателей, ожидается принятие Решений по имплементации (Commission Implementing Decision) M/534 и М/535, решения технического комитета CEN/TC 113 «Тепловые насосы и устройства кондиционирования воздуха», в том числе стандарт EN 16147 «Тепловые насосы с компрессорами с электрическим приводом. Испытания и требования к маркировке домашних водонагревательных приборов». Технический комитет CEN/TC 312 вскоре пересмотрит стандарт EN 12976-2 «Системы солнечные тепловые и их компоненты. Системы, изготовленные в заводских условиях. Часть 2. Методы испытаний».

Технический комитет CENELEC CLC/TC 59X по бытовым и аналогичным электрическим приборам завершает пересмотр издания европейского стандарта EN 50193-1, устанавливающего методы измерения производительности электрических проточных водонагревателей, – данный стандарт поддерживает реализацию Постановления ЕС 814/2013 в части требований по экодизайну для водонагревателей и горячих резервуаров воды. В CENELEC также планируется утвердить и опубликовать новый европейский стандарт, содержащий предписания по экодизайну для малых силовых трансформаторов EN 50645, устанавливаемых в т.ч. в устройствах, и еще многое другое.

Как правило, документы ЕС пяти-шестилетней давности полностью заменяются или регулярно выпускаются в новой редакции с изменениями. В ближайшее время можно ожидать выход ряда пересмотренных документов ЕС, датированных 2009–2010 годами.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram