CC BY
61
Энергобезопасность в документах и фактах
Дополнительная информация о возможностях и технико-экономической эффективности массового использования новой энергосберегающей технологии в строительстве
В. Д. Валгин,
доктор технических наук, заслуженный изобретатель РСФСР
В первом номере данного нового журнала опубликована моя статья о новой энергосберегающей технологии для мас-со во го при ме не ния в стро и тель ст ве с ис -пользованием фено-лоформальдегидно-го (ФФ) пенопласта второго поколения, по химическому составу получившего название резольноноволачного пенопласта (РНП). Эта технология чисто отечественного изобретения, включающая изобретение по составу собственно РНП и его основных исходных компо-нен тов оте че ст вен ной раз ра бот ки, не име ю щей за ру -беж ных ана ло гов.
В статье достаточно аргументов и фактов для при-ня тия ре ше ния мно ги ми пред при я ти я ми стро и тель -но го про фи ля о ее про мы ш лен ном ис поль зо ва нии.
К сожалению, в нашей стране при господстве в экономике монополий, от крупных олигархических до небольших региональных, здоровой конкурентной среды хозяйствования пока нет. Об этом профессио-наль но, сжа то и убе ди тель но пи сал в пись ме от 18.05.2004 г. автору данного очерка руководитель крупной сибирской компании. Цитирую выдержку из этого письма:
«Не нужны сегодня монополиям эффективные тепловые сети. Не заинтересованы владельцы газовых, нефтяных, угольных отраслей, а также РАО ЕЭС в эффективности сетей и котельных, поскольку это вызовет уменьшение объема продаж энергоносителей. В эффективности теплообеспечения не заинтересованы даже муниципальные тепловые сети. Все по тем же причинам, но уже на микроуровне.
Не заинтересованы в эффективности систем (в данном случае долговечности) и производители минераловатной теплоизоляции, а это 90 процентов сегодняшнего рынка теплоизоляторов. Неадаптирован-ность ми не ра ло ват ных си с тем к рос сий ским ус ло ви -ям экс плу а та ции теп ло трасс да ет воз мож ность осоз -нанно ремонтировать одни и те же участки ежегодно. Это ог ром ный ры нок про даж мин ва ты.
Теплоэнергетические организации всех уровней и ве домств (за каз чи ки), как на се ко мы ми об лепле ны под ряд ны ми фир ма ми и бри га да ми, бес ко неч но ре -монтирующими теплотрассы, и изоляцию в том числе. О какой эффективности, в данном случае, может идти речь?
Ваши изобретения для нашей организации — быстрая возможность сделать нечто стоящее, не теряя впустую время на изменение всей системы. Пробивание бреши в круговой поруке. Иначе с ней ничего не сделаешь!»
Не называю имена двух руководителей региональных предприятий, эксплуатирующих тепловые сети, которые, будучи ознакомлены с моей технологией ТГИ трубопроводов, не приняли ее по прозаическим причинам, изложенным в приведенной цитате из письма.
И все же здравый смысл должен возобладать, для че го и пи шу дан ное до пол не ние к мо ей пер вой ста тье. Здравый смысл раскрывается прежде всего в анализе тех ни че с ко го со сто я ния на лич ных теп ло вых се тей и в подсчете огромной экономии энергоресурсов при их полной реконструкции с использованием предлагаемой технологии теплогидроизоляции трубопроводов.
Замечательный анализ технического состояния централизованного теплоснабжения в России с подсчетом огромных потерь тепла выполнен авторами Национального доклада «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса», 2001 г. (авторы Реутов Борис Федорович, Наумов Александр Лаврентьевич, Семенов Виктор Германович, Муравьев Вадим Васильевич, Пыжов Игорь Николае вич). Су дя по со дер жа нию это го ана ли ти че с ко го до -кла да, ав то ры его — пер во класс ные про фес си о на лы в об ла с ти зна ний о цен т ра ли зо ван ном теп ло снаб же -нии в стране.
Доклад написан в рамках проекта «Глобальный эко ло ги че с кий фонд». Про грам ма раз ви тия Ор га ни -за ции Объ е ди нен ных На ций.
До сих пор этот важнейший документ, имеющийся в Интернете, не «замечен» мужами соответствующих центральных и региональных органов государственной власти и руководителями предприятий, веда ю щих про бле мой теп ло снаб же ния.
Не ко то рые све де ния из это го ана ли ти че с ко го до -клада. Цитирую:
иивиди
Энергосбережение
13 =
О на стр. 6: «Суммарная реализация тепла в стране составляет 2060 млн. Гкал/год»;
О на стр. 8 о состоянии тепловых сетей:
«Теп ло вые се ти в Рос сии са мые до ро гие в ми ре:
♦ реальные тепловые потери составляют от 20 до 50% выработки тепла зимой и от 30 до 70% летом...;
♦ утеч ки теп ло но си те ля пре вы ша ют нор мы, при -нятые в развитых странах, в миллионы раз;
♦ замена трубопроводов из-за коррозии происходит в 4-5 раз чаще, чем принято в других странах.
В теп ло вых се тях те ря ет ся вся эко но мия от ком -би ни ро ван ной вы ра бот ки теп ла и эле к т ро энер гии на ТЭЦ. Именно в тепловых сетях наступает конец рос-сий ской теп ло фи ка ции — тех ни че с кой идеи, по бе -дившей в последние годы во всем мире.
Даже применение труб в ППУ-изоляции, при мизер ных объ е мах вне д ре ния, столк ну лось с не у ем ным же ла ни ем сэ ко но мить. Ка че ст во ППУ-труб боль -шин ст ва пред при я тий-из го то ви те лей ни же вся кой критики, качество строительства еще ниже. В итоге трубопроводы в ППУ, эксплуатируемые в других странах по 30-50 лет, у нас часто начинают выходить из строя на 2-4-й год эксплуатации».
При мер но в се ре ди не фе в ра ля 2005 г. в про грам ме «Вре ме на» Вла дими ра По зне ра, по свя щен ной со сто -янию ЖКХ в стране, председатель совета директоров РКС Ми ха ил Абы зов за явил со брав шим ся, что при сходных климатических условиях, у нас факти-че с кий рас ход топ ли ва на теп ло снаб же ние в три с лишним раза превышает нормативы скандинавских стра н.
Произведем простой подсчет реальных тепловых по терь, при хо дя щих ся в сред нем на 1 км двух труб ной теплотрассы. Примем в расчете из доклада, что общие потери в 2000 г. составляли в среднем 40% от выработки тепла в стране, т.е. 2060 х 0,4 = 824 млн. Гкал. По сведениям автора статьи «Грозящая социальная катастрофа в ЖКХ, и как ее предотвратить» (журнал «Энергосбережение в строительстве», 2002, № 5) протяженность тепловых сетей в России в двухтрубном исчислении в 1997 г. составляла 203 000 км. Следовательно, в самом начале ХХ1-го века потери тепла в 1 км двухтрубных теплотрасс составляли 864000 /203 = = 4256 Гкал. К настоящему времени они выросли минимум до 5 тыс. Гкал/км теплотрассы. Теплотворную способность в 1 Гкал обеспечивают примерно 133 м3 газа. При экспортной цене около 70 долларов США в дальнее зарубежье за 1000 м3 газа (за минусом расходов по транс пор ти ров ке) бес смыс лен ные по те ри теп ла на каж дый км двух труб ной теп ло трас сы в день гах у нас достигают 5000 х 133/1000 х 70 = 46,55 тыс. долларов США. За последние 5 лет общая протяженность теп ло вых се тей в стра не уве ли чи лась при мер но до 220 тыс. км, а доля их в аварийном состоянии выросла. Выходит, что общие потери тепла только в тепловых се тях в день гах те перь пре вы ша ют сум му 46,55 х 220 = 10,24; т.е. более 10 млрд. долларов США, и продолжают быстро расти. Прибавьте к этой сумме на ра с та ю щие по те ри на ре монт ава рий ных уча ст ков теплотрасс с заменой их на новые, обычно с минераловатной, намокающей в воде изоляцией. Без преуве-
личения, общие ежегодные потери в тепловых сетях страны достигли примерно 12 млрд. долларов США.
Они прак ти че с ки пол но стью мо гут быть ис клю че -ны при пол ной за ме не ми не ра ло ват ной изо ля ции тру бо про во дов в не про ход ных ж.б. ка на лах и бес ка -наль ных теп ло трассах на ги д ро фоб ную, не на мо ка ю -щую в насыщенном водой грунте изоляцию из вспененных полимеров.
Под счи та ны за тра ты, не об хо ди мые на со зда ние соответствующих производств. Вначале привожу справ ку для под сче та.
В 2003 г. в Интернете появилось сообщение, что ЗАО «Химпласт» (г. Балаково, Саратовской обл.) запустило линию по производству предизолированных труб пенополиуретаном (ППУ) в оболочке наружной полиэтиленовой (ПЭ) трубы производительностью до 200 км трубопроводов в год, т.е. на 100 км двухтрубных бес ка наль ных теп ло трасс. Ци ти рую да лее: «На производстве гидротеплоизоляции занято 60 человек. За тра ты на стро и тель ст во ли нии со ста ви ли око -ло 22 млн. рублей», т.е. 733 тыс. долларов США по кур су то го го да. Ка пи таль ные за тра ты на 1 км двух -труб ной теп ло трас сы со став ля ют око ло 33 тыс. дол -ла ров США. По про ек ту НПО «Строй по ли мер» (Москва) 2001 г. стоимость без НДС 1 км бесканаль-ной 2-труб ной теп ло трас сы ди а ме т ром 89 мм со став -ляла 75 тыс. долларов США, диаметром 159 мм 100 тыс. долларов США, а средняя стоимость 1 км теп ло трас сы 90 тыс. дол ла ров США.
Выходит, что за первый год на создание 100 км теп ло трас сы с ППУ-изо ля ци ей про из вод ст ва рас -чет но го объ е ма — еди но вре мен ные за тра ты со ста вят около 9733 тыс. дол ла ров США при эко но мии энер го -носителя — газа на 100 км 2-трубных теплотрасс в сумме 4655 тыс. долларов США. Единовременные затраты теоретически окупаются за 2 с лишним года про из вод ст ва! Ес ли бы в ус ло ви ях Рос сии бы ли обес -печена долговечность таких теплотрасс и отечественное производство компонентов ППУ, все было бы хо ро шо.
В сред ней сто и мо с ти 1 км бес ка наль ной теп ло -трассы с изоляцией из ППУ в ПЭ около 90 тыс. дол -ла ров США при мер но 50% со став ля ет сто и мость ТГИ, а другую половину — цена труб и монтажных ра бот на теп ло трас се.
Сто и мость 1 км ТГИ из РНП в пе но по ли э ти ле но -вой (ППЭ) оболочке примерно в 2,5 раза меньше, чем из ППУ в ПЭ. Соответственно, средняя стоимость 1 км 2-труб ной бес ка наль ной теп ло трас сы со ста вит
90 х 0,5/2,5 + 90 х 0,5 = 63 тыс. долларов США.
Ав тор ста тьи под счи тал, что за тра ты на со зда ние тех но ло ги че с кой ли нии по про из вод ст ву пре ди зо ли -рованных труб с РНП в ППЭ составят максимум 15 млн. руб. при ее производительности на 150 км двух труб ных теп ло трасс ус лов но сред не го ди а ме т ра между 89 и 159 мм при числе занятых на производстве до 30 чел.
По расчету, за первый год на создание производ-ст ва теп ло трас сы с РНП-изо ля ци ей еди но вре мен ные затраты на 1 км составят около 10 млн. дол ла ров США, а годовая экономия 46,55х150 = 7000 тыс. долларов США. Единовременные затраты окупятся ме-
ГСИВИИЕ
Энергобезопасность в документах и фактах
нее чем за первые 1,5 года эксплуатации новых тепло вых се тей, а в по сле ду ю щие три де ся ти ле тия еже -годная экономия газа на 1 км теплотрассы будет состав лять ис ко мые 46,55 тыс. дол ла ров США.
Мож но по ка зать зна чи мость этой эко но мии для сред не го по на се ле нию го ро да Вла ди ми ра. Жил фонд города насчитывает примерно 100 тысяч квартир общей площадью около 5 млн. м2. Протяженность тепловых сетей города около 180 км.
Со второй половины 2003 г. тепловые сети из муни ци паль но го уп рав ле ния пе ре да ны в арен ду но вой монополии — Российские коммунальные системы (РКС) в лице ее Владимирского отделения (ВКС), якобы для их реконструкции за счет инвестиций арен да то ра. По ка эта ре кон ст рук ция све лась к по вы -шению тарифа на отопление за 1 м2 с 3,48 руб. в феврале 2003 г. до 12,45 руб. в феврале 2005 г.! Объявлено, что с марта 2005 г. тариф за отопление повысится еще на 20,5% возрастает до 15 руб. за 1 м2, т.е. вырос за 2 года в 4,3 раза! А нам, российским гражданам, власть имущие персоны говорят, что инфляция за последние 2 года лишь немного превышала 10% в год.
При пол ной ре кон ст рук ции теп ло вых се тей в го -ро де по пред ла га е мой тех но ло гии еже год ная эко но -мия, по подсчету, составит 46,55 х 180 = 8379 тыс. дол ла ров США или около 230 млн.руб. по текущему курсу (на 17.03.05 г.).
Ес ли по здра во му смыс лу эту эко но мию пу с тить на снижение тарифов платы за отопление, платежи каждой семьи в год снизятся в среднем на 2300 руб., а за каждый из 7 месяцев отопительного сезона примерно на 330 руб. Снижение тарифа с 1 м2 жи лья со -ставит 6,6 руб., т.е. вдвое.
Ес ли ши ро ко об на ро до вать при ве ден ные под сче -ты, то само население, без компании РКС, заставит вла дель цев теп ло вых се тей за нять ся их ре кон ст рук -ци ей.
За счет новых технологий тепловой изоляции пе-нополимерами, ограждающими строительные конструкции в гражданском и промышленном строитель-ст ве, мас штаб энер го сбе ре же ния мо жет быть еще бо -лее зна чи тель ным.
Приведу соответствующие цифры.
На состоявшемся 9-10 октября 2003 г. в г. Москве Международном конгрессе, посвященном 100-летию теплофикации и централизованного теплоснабжения в России, член правления ОАО «РКС» Машинский В.Л. в своем выступлении заявил, со ссылкой на данные Госкомстата, что при нормальной по треб но с ти на цен т ра ли зо ван ное теп ло снаб -жение населения 100-120 млн. ту.т реально расходуется 470 млн.т.у.т.
Общий перерасход 370 млн. т у.т. = 2775 млн. Гкал, эк ви ва лен тен 369 тыс.м3 газа на сумму около 26 млрд. дол ла ров США. За вычетом суммы около 10 млрд. дол ла ров США по терь в теп ло вых се тях, по те ри теп -ла в жилых домах достигают 16 млрд. дол ла ров США.
В про спек те рос сий ско го от де ле ния гер ман ской фирмы БАУКОЛОР сказано, что ее система наружной теп ло вой изо ля ции стен жи ло го зда ния со кра ща -ет потери тепла через стены на 70%. На сегодняшний день общий объем строительства с применением та-
ких систем в Западной Европе составляет сотни миллионов квадратных метров. В России системы теплоизоляции фасадов типа БАУКОЛОР применяются эпизодически с 1997 года и пока заметного вклада в энергосбережение не внесли.
Из теплоизоляционных материалов фирма для утепления фасада рекомендует использовать разработанные концерном ROCKWOOL (Дания) негорючие ми не ра ло ват ные пли ты под этим же тор го вым названием и под названием PAROC, а также плиты самозатухающего ПСБ-С-25Ф российского производства стоимостью в 2003 г. 1 м2 при толщине 0,1 м, соответственно, 13,0; 14,5 и 3,0 евро. Ориентировочная стоимость 1 м2 площади утепления с учетом стоимости материалов системы БАУКОЛОР, утеплителя и ра бот по мон та жу си с те мы с ле са ми со став ля ет, соответственно, с минераловатной плитой 47-50, а с плитой ПСБ-С-25Ф 37-40 евро.
Для сравнения:
Минераловатная плита толщиной 0,1 м эквивалент на по теп ло во му со про тив ле нию кир пич ной сте -не толщиной до 1,5 м, а плита ПСБ-С — до 2 м. Стоимость 1 м2 кирпичной кладки стены в 4 кирпича в настоящее время составляет около 5000 руб. = 139 евро.
Ес ли сте ну фа са да де лать из кир пич ной клад ки в 1,5 кирпича с утеплением по системе БАУКОЛОР с ми не ра ло ват ной пли той, то сто и мость 1 м2 со ста вит около 133 х 0,375 + 48,5 = 98,4 евро, т.е. на 40% дешевле, чем чисто кирпичной стены необходимой в нашем кли ма те ме т ро вой тол щи ны.
Свою систему утепления фасада жилого дома в по след ние 2-3 го да раз ра ба ты ва ла и вве ла в про из -водство пока в небольшом масштабе упомянутая выше круп ная си бир ская ком па ния, де лая став ку на преимущественное использование на стене негорюче го теп ло изо ля ци он но го ма те ри а ла. Оте че ст вен но го производства минераловатных плит одинакового ка-че ст ва с пли та ми ROCKWOOL по ка нет. Пли та не го -рючего РНП плотностью 40 кг/м3 при толщине 0,07 м по теп ло во му со про тив ле нию эк ви ва лент на кир пич -ной стене толщиной около 1,4 м. Замеситель гене-раль но го ди рек то ра по раз ви тию и эко но ми ке пи сал мне 25.06.2004 г., основательно ознакомившись с технологическими свойствами и качеством РНП:
«Нас интересуют большие объемы производства. Десятки и далее сотни тысяч кубических метров хорошей изоляции. Наилучший вариант — включить роялти в стоимость материалов. И нас легче контролировать и платежи идут регулярно. Далее — простой кри те рий для теп ло изо ля ции — сто и мость кубического метра. Качественный РНП в плитах плотностью 40-60 кг/куб.м и стоимостью куб.м в 4500-6000 руб. вполне может конкурировать с минплитой ROCKWOOL плотностью 140-175 кг/м3 и стоимостью 150 долларов США за 1 м3. РНП стоимостью 4500- 6000 руб. за 1 м3, вложенный в сэндвич-панель для утепления фасада, оштукатуренный на фасаде — просто не будет иметь конкурентов, по-то му что это дол го веч ность, теп ло- и по жа ро бе зо пас -ность».
К сведению руководителей будущих производств плит РНП. При продажной цене 6000 руб. за 1 м3, а за
ИИВИИИ
Энергосбережение
15 =
1 м2 (толщиной 0,07 м) — 480 руб. или около 11,7 евро, до ход пред при я тия-из го то ви те ля плит за вы че том лицензионных платежей, будет эквивалентен рентабельности производства выше 25%.
К на сто я ще му вре ме ни в ис поль зо ва нии эф фек -тив ной си с те мы теп ло изо ля ции фа са дов до мов под названием «Термошуба» Россию далеко опережает республика Беларусь. Согласно проспекту строительного предприятия «Сармат», разработавшего систему «Термошуба», она представляет собой первую систему утепления зданий, адаптированную для мас со во го при ме не ния в стро и тель ной от рас ли ре с -публики, где работы по утеплению этим методом освоили уже более 100 организаций. За период с 1995 по 2003 гг. свыше 500 объектов с общей площадью наружных стен более 1 млн. м2 утеплены методом «Термошуба» с использованием утеплителя плит типа ROCKWOOL или плит ПСБ под на зва ни ем «Сар ма -терм-ФП» соб ст вен но го про из вод ст ва. Стро и тель ное пред при я тие «Сар мат» со сво и ми про из вод ст вен ны -ми отделениями рационально производит комплекс работ, включающих теплоизоляцию трубопроводов пенополиуретаном в оболочке полиэтиленовой трубы пока в малом масштабе, теплоизоляцию кровли пли-точ ны ми утеп ли те ля ми и на пы ле ни ем ППУ на кров -ле из ме тал ли че с ко го ли с то во го про фи ля, а так же имеет производство плит «Сарматерм-ФП» и сухих смесей продукции для системы «Термошуба» в собственном производстве и на продажу.
К сожалению, в России пока нет хотя бы одного круп но го стро и тель но го пред при я тия, вы пол ня ю ще -го ра ци о наль ный ком плекс раз но пла но вых ра бот в строительстве.
Кроме рационального использования плиточного РНП в системах наружной теплоизоляции зданий не мень шее со ци аль но-эко но ми че с кое зна че ние в на -шей стране при ее необъятных территориях с суровым се вер ным кли ма том, мо жет и дол жен при об ре с -ти РНП за ли воч ный.
Если жидкую композицию — смесь его исходных компонентов, быстро, в течение доли минуты, вылить на подложку в форме, то образуется жесткая двухслойная конструкция, прочность которой обеспечивает ся си лой ад ге зии. Ес ли лег ким ли с то вым ма те ри а -лом прикрывать сверху вспенивающуюся композицию, то можно получать трехслойную сэндвич-панель.
Подложкой в форме может служить ДВП, ДСП, гип со кар тон, пло с кий и вол ни с тый ас бе с то це мент, фанера, деревянный щит из тонкой (до 20 мм) доски и прочее. Выбор материала для двухслойных и трехслойных конструкций в каждом конкретном случае оп ре де ля ет ся тех но ло ги че с кой, эко ло ги че с кой и эко -номической целесообразностью. Не надо быть выда-
ю щим ся стро и те лем, что бы со об ра зить, ка кие ог раж -дающие строительные конструкции выгоднее в каждом конкретном случае.
На при мер, мыс ли ма как од на из са мых вы год ных теп лая по жа ро бе зо пас ная на руж ная сте на из на вес -ных снаружи на жестком каркасе двухслойных панелей фабричного производства из РНП с внешней и стандартной плитой гипсокартона с внутренней сто-ро ны.
С фа са да по верх ность пе но пла с та по со об ра же ни -ям де ко ра тив но с ти, до ста точ ной проч но с ти и не вы -со кой сто и мо с ти це ле со об раз но за кры вать хо ро шей кир пич ной клад кой тол щи ной в пол кир пи ча для по -стройки одно- и двухэтажных жилых домов, садовых коттеджей и разного рода сельскохозяйственных пост ро ек. Сты ки гип со кар то но вых плит со сто ро ны по -ме ще ний за де лы ва ют ся ма с ти кой с гип со вым свя зу -ю щим, что ис клю ча ет не об хо ди мость до пол ни тель -ных штукатурных работ.
По мо им под сче там сто и мость 1 м2 та кой сте ны с 25%-й рентабельностью производства за вычетом наценки роялти составит не более 35 евро, что почти втрое мень ше сто и мо с ти сте ны мно го этаж ных до мов из кирпичной кладки в 2 кирпича внутренней и пол-кир пи ча внеш ней с за ло же ни ем меж ду ни ми плит ПСБ-С. В два с лишним раза, по подсчету, дороже
1 м2 стены толщиной в полтора кирпича с системой наружной изоляции типа БАУКОЛОР.
Не о це ни ма воз мож ность бы с т рой сбор ки из лег -ких двух- и трехслойных панелей с РНП разного рода оби та е мых теп лых по ст ро ек на об шир ных се вер -ных про сто рах стра ны. Ре ги о ны вро де Ко ряк с ко го на ци о наль но го ок ру га ждут от стро и те лей та ких теп -лых, по жа ро бе зо пас ных и не до ро гих по ст ро ек.
Массовое использование новой тепловой изоляции из РНП в стро и тель ст ве га ран ти ро ван но обес пе -чат про из вод ст вом ис ход ных его ком по нен тов оте че -ст вен ные предпри я тия, рас по ла га ю щие для это го до ста точ но боль ши ми сво бод ны ми мощ но с тя ми.
Со зна вая, что мне, па тен то об ла да те лю с ма лень -кой груп пой спе ци а ли с тов, не воз мож но иметь мно го -чис лен ные ли цен зи он ные до го во ра на пе ре да чу сво -ей технологии каждому заинтересованному пред-при я тию, на ме рен за клю чать лишь еди нич ные до го -во ра с круп ны ми пред при я ти я ми на ис клю чи тель ное право использования технологии по регионам с тем, что бы они пе ре да ва ли пра во на ис поль зо ва ние тех -нологии многим другим предприятиям по сублицен-зи он ным до го во рам. Не ко то рым из них уже пе ре да -ны соответствующие предложения.
Рас счи ты ваю, что в про ти во бор ст ве с си ла ми, препятствующими научно-техническому прогрессу, здра вый смысл по бе дит.
ИВШИИЕ
