ТЕПЛО ИЗ НИОТКУДА. ЭНЕРГЕТИКА ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ. ВИЭ

Тепло из ниоткуда Энергетика: тенденции и перспективы Татьяна РЕЙТЕР Солнечные батареи на крыше офиса компании «Альянс-Нева», успешно снабжающие его энергией даже петербургской зимой «Возобновляемая энергетика сегодня – реальность!» – в этом рекламном девизе компании «Альянс-Нева», начертанном на окне ее офиса, заключены и суть, и результат, и будущее ее деятельности. Дом в центре северной столицы большей частью живет за счет возобновляемых источников энергии. Проект, который начинался 15 лет назад как инженерный эксперимент, сегодня служит убедительным примером возможностей альтернативной энергетики. Тогда почему таких зданий не становится больше? Жизнь без «Газпрома» и «Роснефти» В Стокгольме на тепловых насосах стоит королевский дворец, в Лондоне – мэрия по проекту сэра Нормана Фостера, в Санкт-Петербурге – четырехэтажное здание на Петроградской стороне. Это единственный дом в северной столице, обитатели которого относятся к возобновляемой энергетике намного серьезнее, чем к одобренному государством тренду. Здесь давно изучили и просчитали все варианты использования энергии земли, воды и солнца. Глава компании Дмитрий Дудин самодостаточен, как дом, в котором работают его сотрудники. За его спиной – замысловатая система из водопроводной арматуры и медных труб, которая служит обвязкой виссманновского теплового насоса. Судя по модели, он смонтирован давно, однако его компрессор продолжает исправно изо дня в день перекачивать хладагент через теплообменники. Один из них связан с первичным контуром в подземной скважине, второй – с системами горячего водоснабжения, обогрева или охлаждения помещений. Над длинным переговорным столом – две потолочные панели, которые служат источником прохлады или тепла: каждый из собеседников может настроить панель как ему нравится. Свежий отфильтрованный воздух поступает в помещения офиса через вентсистему с рекуперацией, то есть на его подогреве можно сэкономить девять десятых необходимого тепла. До недавнего времени в летние дни вся вентиляция работала на электроэнергии от солнечных панелей на крыше здания. Светодиодное освещение – тоже. – Передовые технологии лучше всего приживаются в государстве прагматиков, где хорошо понимают их перспективы и умеют достучаться до простого обитателя, – по всему видно, что Дмитрий Васильевич начинает этот разговор не в первый, не в десятый и даже не в сотый раз: для себя он давно определился с тем, почему и каким образом следует использовать альтернативное тепло и электроэнергию. – Сначала такому обывателю выделяют кредиты на солнечные панели и коллекторы, покупают у него электричество втрое дешевле, а потом понемногу сокращают субсидии, но новинка уже становится нормой. А итог получается глобальным: в Европе уже планируют полностью отказаться от атомной энергетики. У нас такую «морковку» еще никто никому не предложил. Как тут не вспомнить нобелевского лауреата Жореса Алферова, говорившего: если бы на развитие альтернативной энергетики было потрачено хотя бы 15 % из тех средств, что вложены в энергетику атомную, то АЭС нам сейчас были бы не нужны. По словам Дмитрия Дудина, ВИЭ – это только один из компонентов в создании комфортного энергосберегающего дома. Первое правило – низкая теплопроводность стен и окон, теплоизоляция, улучшенная до степени герметичности. Второе – качественный микроклимат. Третье – разумное (то есть альтернативное и экономичное) и безопасное (без использования бытового газа) энерго- и теплоснабжение. По таким принципам строятся пассивные дома в Германии с потреблением порядка 15 кВт-ч на квадратный метр в год. Стандарты рассчитаны на общество, которое еще только начинает формироваться, – многолетняя система льгот и субсидий приносит свои результаты уже во втором поколении европейцев. Для российских строителей такое энергоэффективное строительство – это пока недостижимая линия горизонта, но кому‑то же надо начинать. Семимильные шаги энергоэффективности Выясняется, что тепловой насос, красующийся в переговорной, стал первым и для компании, и для Петербурга. – Система строилась как экспериментальная: все сделанное здесь было максимально энергоэффективным десятилетия назад. Сейчас благодаря современному оборудованию, новым стеклопакетам и утеплителям многое можно было бы сделать по‑другому, – рассказывает ведущий инженер Кирилл Пруненко, в прошлом аспирант кафедры возобновляемой энергии петербургского Политеха. В компанию его привела научно-прикладная тема, связанная с расчетами применения тепловых насосов в российских условиях. Тем не менее уровень теплозащиты офиса даже сейчас соответствует классу энергоэффективности «В». Для сравнения, львиная доля жилого фонда Петербурга имеет класс «Д». Теплонепроницаемые стены и окна – неотъемлемая часть любого энергосберегающего проекта: только так можно сохранить каждую килокалорию тепла. Вторая обязательная составляющая – вентиляция, с этим в современном жилье совсем беда. Об экзотике тепловых насосов говорить даже не приходится: россияне в целом критически мало знают о методах повышения энергоэффективности и подчас воспринимают их как кампанию по продвижению светодиодных лампочек. Они, по крайней мере, за десятилетие действия закона об энергосбережении стали доступнее. За тот же период в Европе ежегодный объем продаж тепловых насосов перевалил за миллион, а количество уже установленного оборудования – за 10 миллионов. Для России эти цифры можно смело уменьшать на три-четыре порядка. «Для тепловых насосов низкотемпературным источником тепла могут стать грунт, воздух, вода рек и водоемов, дренажные и сточные коллекторы, отработанная техническая вода.» Впрочем, до 2014 года количество тепловых насосов в стране хоть немного, но прирастало. Сейчас ситуация изменилась. Однако в компании все равно считают эксперименты удачными: офисные помещения снабжены альтернативным теплом наполовину, две квартиры над ним – на 90 %, а дом в пригороде – на все 100 %. Нестандартные решения Для загородного дома, перестроенного инженерами компании шесть лет назад, единственной связью с ЖКХ Курортного района остается электрокабель. От всего остального – газа, тепла, воды – дом ушел в «автономку» и только выиграл от этого в комфорте и удобстве. Когда‑то мои коллеги постарались описать самый «умный», самый эффективный, самый экономичный и самый экологичный дом – получилось четыре разных текста о четырех разных домах. Дудинский дом в Зеленогорске – настойчивая попытка объединить все эти тенденции в одном жилище. Получившийся проект сражает неискушенного посетителя уже с порога. Кажется, что на участке берут энергию отовсюду и используют ее по максимуму. Крышу хозблока под «правильным» углом устилают солнечные панели, под дорожкой уложены трубы с антифризом – это первичный контур одного из двух тепловых насосов, климат в каждом помещении поддерживают теплые полы и потолочные панели, домашний микропроцессор запрограммирован на полив, подкормку и особую подсветку цветов и растений. Вода проходит многоступенчатую сверхнормативную очистку по запатентованной в компании технологии. Больше всего впечатляет второй тепловой насос, получающий 5 кВт тепла из незамерзающего дренажного ручья. А мог бы и тридцать, отмечает Дмитрий Дудин. Тридцать кВт – среднее потребление энергии дома с традиционным отоплением и электричеством площадью 300 кв. м. Для энергосберегающего и вдвое большего по размеру достаточно десяти. – Для тепловых насосов низкотемпературным источником тепла может быть что угодно: грунт, воздух, озера, реки, море, – поясняет Кирилл Пруненко. – Московский водоканал обогревает помещения очистной станции за счет тепла сточных вод, есть реализованные проекты, где используется отработанная охлаждающая вода для шахтного оборудования. Тем и удобен тепловой насос, что источников первичного тепла для его работы не счесть, в том числе техногенного, бросового. «Альянс-Неве» приходилось выполнять самые экзотические с точки зрения использования вторичного и первичного тепла проекты. В техзаданиях одновременно требовались и холод, и тепло, с любыми температурами для разных помещений в разное время года – все это реализуется с помощью теплового насоса и зависит исключительно от мастерства инженера. Как и большинство нестандартных решений, они зачастую оказываются востребованными тогда, когда типовые инженерные предложения не дают должного эффекта. Дмитрий Дудин любит вспоминать, как рассчитывали варианты геотермального обогрева дорожного полотна в Орловском тоннеле. Позже судьба свела его со специалистом из Германии, который проделал подобные расчеты для подземного тоннеля в Гамбурге – и расчеты подтвердились! – Если бы строительство тоннеля не было заморожено, то наш проект мог работать не хуже, чем в Германии, – уверяет Дудин. Особенности национальных начинаний Прежде чем предложить что‑либо заказчику, в компании стараются проверить все на собственном опыте. Как оказалось, солнечные панели для широты Петербурга эффективны только летом: зимой они с трудом бы справлялись с нагрузкой, даже если покрыть ими не только крышу, но и стены здания. Ветропарки, требующие среднегодовой ветровой нагрузки 7 м / с, в Ленобласти, где она почти вдвое меньше, тоже не выглядят перспективными. Тепловые насосы далеко не всем по карману, даже при обозримой окупаемости. При этом убыточные неэффективные решения продолжают тиражироваться при строительстве даже дорогостоящего жилья. – Конечно, без участия государства новую отрасль не создать, но у компании есть своя «морковка», – признается Дмитрий Дудин. – В доме предусмотрена комната, куда я селю гостей, которым устал объяснять наши преимущества, чтобы они в полной мере почувствовали, что такое правильная температура, влажность, чистая вода, свежий воздух… – То есть для того, чтобы подвигнуть человека к приобретению и развитию новых технологий, ему достаточно показать, что значит жить в комфорте? И только? – И только.