Мировые тенденции в области ОВК: мнения экспертов

В октябре 2014 года прошел двухдневный саммит глав стран Евросоюза, в ходе которого была принята стратегия по климату и энергетике до 2030 года. Решение всех этих задач во многом зависит от развития отопительно-вентиляционной техники. В ходе работы саммита ведущие эксперты рассказали о преобладающих направлениях в области ОВК, которые определяют вектор развития отрасли.

William P. Bahnfleth, президент ASHRAE (США) 2013–2014 гг.

Развитие технологий, повышающих эффективность использования энергии, продолжает оставаться одной из приоритетных тенденций в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Большим спросом пользуются оборудование и системы, которые способны снизить расход энергии. Однако, на мой взгляд, наиболее важной тенденцией сейчас является увеличение внимания к задачам создания комфортного микроклимата на ранних стадиях проработки архитектурной концепции проекта. Сейчас строятся здания с самыми различными формами и материалами ограждающих конструкций, потребность которых в отоплении, вентиляции и кондиционировании значительно меньше, чем у объектов, которые эксплуатировались последние 30–40 лет. Вместо обычных прямоугольных коробок мы видим продолговатые формы зданий, которые позволяют максимально использовать возможности естественной вентиляции и естественного освещения. Для меня наиболее важным моментом представляется то, что мы перестали считать инженерные системы чем-то, что добавляется к зданию после того, как оно построено. Теперь эти системы являются частью интегрированного процесса проектирования, начиная с самых ранних стадий проекта.

В США процесс ухода от традиционных технологий и систем с низкой энергетической эффективностью идет медленно, но тем не менее я бы сказал, что прогресс есть. В последние годы заметно увеличение количества проектов с применением тепловых насосов, в том числе с использованием геотермальной энергии – там, где собственник в состоянии себе это позволить. Сейчас в США даже появился университет, теплоснабжение которого полностью осуществляется от системы геотермальных тепловых насосов. Я считаю, у этой технологии большие перспективы. Также автоматизация инженерных систем – это та область, в которой наблюдается прогресс и в которой можно достичь многого. Сейчас есть возможность создавать более умные системы, которые могут отслеживать и самостоятельно оптимизировать уровень потребления энергии. На мой взгляд, с помощью таких технологий можно достичь вполне хороших результатов в уже построенных зданиях вместо того, чтобы дожидаться, пока будут возведены новые.

Повысить уровень комфорта в общественных зданиях можно за счет раздельного контроля скрытых и явных теплопоступлений. Этот принцип лежит в основе систем DOAS (Dedicated Outdoor Air System), которые состоят из двух параллельно функционирующих систем: системы вентиляции с подачей подготовленного наружного воздуха, снимающей скрытые теплопоступления и частично явные теплопоступления; и отдельной системы, работающей на снятие оставшейся части явных теплопоступлений (например, системы поверхностного охлаждения или климатические балки). Это очень хорошие, эффективные технологии, и, возможно, за ними будущее. Лично я считаю, что системы центрального кондиционирования – это то, от чего нам надо постараться уйти, потому что мы знаем, что существуют гораздо лучшие способы получить нужный результат.

Olli Seppanen, профессор по ОВК, Технологический университет Хельсинки (Финляндия), шеф-редактор REHVA European HVAC Journal

Основное внимание участников рынка отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в настоящий момент сосредоточено на технологиях эффективного использования энергии. Однако при этом такой аспект, как комфорт пребывания людей в зданиях, также остается центральным. Таким образом, эти две тенденции будут объединены и зададут основной тренд в будущем. Это затронет не только участников рынка систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но и весь сегмент строительства и рынка недвижимости.

Что касается технологий эффективного использования энергии, то я замечаю стремление к использованию таких решений, как тепловые насосы с коэффициентом производительности (COP), равным 5. Такие решения могут составить серьезную конкуренцию традиционным системам центрального отопления. Не в городах, где центральное отопление является наилучшим решением, а, например, в сельских районах. Конечно, стоит заметить, что в некоторых случаях применение тепловых насосов в качестве единственного источника энергии нецелесообразно. Тогда системы стоит дополнять традиционными источниками энергии.

Отдельного внимания заслуживают вопросы автоматизации инженерных систем зданий и режима работы по фактической потребности. На мой взгляд, здесь скрыт значительный потенциал снижения энергопотребления. За примером не нужно далеко ходить: инженерные системы конференц-зала, который мы только что покинули, скорее всего, продолжают работать в том же режиме, что и в нашем присутствии. А ведь их производительность сейчас можно было бы значительно снизить, а то и полностью отключить все системы на время перерыва.

Ну и наконец, требования к микроклимату помещений. Думаю, нам стоит уделить больше внимания изучению этого вопроса. Возможно, именно изменение существующей концепции о необходимости круглый год поддерживать постоянный климат в здании может сыграть значительную роль в снижении энергопотребления. Ведь мы можем одеваться теплее в холодный период года и при необходимости снимать часть одежды. Я уверен, что интервал допустимых значений температуры в помещении в будущем будет шире, чем сейчас.

Erick Melquiond, президент Eurovent Certita Certification (Бельгия)

Можно выделить две основные тенденции. Одна из них заключается в сокращении нагрузки на системы отопления зданий за счет усовершенствованной теплоизоляции. Соответственно, снижаются размеры и мощность оборудования, всех его компонентов и составляющих. Но у этой тенденции есть и побочный эффект. При применении эффективной теплоизоляции в проектах, где ранее требовалась только система отопления, сейчас возникает необходимость в охлаждении в теплый период года. Еще одну тенденцию можно отметить в проектировании систем вентиляции. Большей энергоэффективности можно достичь за счет снижения скорости воздуха в системе воздуховодов – чем ниже скорость, тем меньше аэродинамическое сопротивление системы и, как следствие, меньше расход энергии. Физические размеры вентиляционного оборудования и системы воздуховодов увеличиваются, и проектные решения направлены на снижение скорости воздуха.

В основном все современные передовые технологии строятся вокруг утилизации тепловой энергии. Сейчас разработано множество самых разнообразных технологий утилизации теплоты, они используются для нагрева воды систем горячего водоснабжения, для отопления, для нагрева воздуха в системах вентиляции. Теплоту утилизируют всеми возможными способами с целью экономии энергии. Что касается технологий утилизации тепловой энергии, их большое количество: это и высокоэффективные воздухо-воздушные теплообменники различных конструкций, и тепловые насосы, в том числе уже встроенные в оборудование инженерных систем. Все более уверенно заявляют о себе так называемые гибридные решения, цель которых – обеспечить эффективное использование энергии весь год. Один и тот же источник энергии не может быть эффективен круглый год, поэтому производители разрабатывают комбинированные решения с возможностью использования разных источников энергии в зависимости от фактической эффективности в конкретный период: например, это система отопления с газовой горелкой в сочетании с тепловым насосом или тепловой насос и солнечные панели.

Главным новшеством в проектировании систем ОВК стал отказ от подбора оборудования путем сравнения коэффициентов производительности (COP) в режиме максимальной нагрузки, который использовался на протяжении последних 40–50 лет, и переход к работе с сезонными коэффициентами производительности при частичных нагрузках. И вот этот концепт, хотя его, в общем, нельзя назвать новым, сейчас привел к очень значительным переменам на рынке. В первую очередь изменения затронули производителей климатического оборудования, поскольку разные нагрузки, будь то 50, 75 или 25%-ная нагрузка, требуют разных инженерных и конструкторских решений. И как раз в этой области мы наблюдаем всплеск инновационных подходов и решений.

Felix Van Eyken, генеральный секретарь Eurovent Association (Бельгия),
Erick Morten Shmelzer, руководитель отдела по стратегическим связям с ЕС Eurovent Association (Бельгия)

Основные тенденции на рынке ОВК Европейского союза тесно связаны с требованиями Директивы по энергетической эффективности (2012/27/EU) и Директивы по увеличению доли использования возобновляемых источников энергии (2009/28/EC). Основная цель этих документов – подвигнуть рынок к строительству зданий с нулевым потреблением невозобновляемой энергии. Сейчас мы наблюдаем значительное улучшение показателей энергоэффективности и в сегменте нового строительства, и в проектах по реконструкции уже существующих зданий. Этот эффект достигается в первую очередь за счет улучшения теплоизоляции зданий, что позволяет снижать нагрузки на систему отопления и кондиционирования воздуха. Во-вторых, наблюдается значительное увеличение проектов с использованием ВИЭ. Благодаря улучшению теплотехнических характеристик ограждающих конструкций требуемую мощность и размеры инженерного оборудования удается снижать, при этом технологии утилизации теплоты и холода становятся все более привлекательными. На практике это означает, что в новых зданиях, несмотря на сложность проектирования, монтажа и довольно высокую стоимость, все большую популярность получают системы с применением тепловых насосов, солнечных коллекторов, фотоэлектрических модулей, управляемые высокоинтеллектуальными системами автоматизации.

При реконструкции и замене систем теплоснабжения применяются конденсационные котлы на газе и жидком топливе. В проектах, где пространство на кровле позволяет устанавливать солнечные коллекторы, они используются для подготовки воды в системе горячего водоснабжения. Во многих странах существуют фискальные меры поддержки энергетически эффективных решений.

Стоит отметить, что довольно часто при рассмотрении проектов реконструкции зданий заказчики приходят к выводу, что, исходя из цели достижения требуемых законом показателей энергетической эффективности, экономически выгоднее отказаться от реконструкции, снести старое здание и построить новое.

Эта тенденция активно набирает обороты в последние годы. Помимо чисто законодательных мер, этому способствует и то, что в последние годы активно развивались методики по моделированию энергетических показателей здания, использующие в качестве исходных данных огромный массив теплотехнических характеристик ограждающих конструкций, а для реконструируемых зданий получить эти данные зачастую неоткуда. Во многих странах законодательство разрешает использовать «стандартные» и «усредненные» характеристики в качестве исходных данных, при этом применение в расчетах задокументированных производителями данных по современным материалам позволяет значительно улучшить показатели энергетической эффективности моделируемого здания. Это дает возможность архитекторам и инженерам получить гораздо больше свободы в выборе решений и проектировании здания. В результате у производителей материалов и оборудования также появляется интерес к новым разработкам, тестам, испытаниям, сертификации и документации свойств продукции.

Самые популярные инженерные технологии в ЕС сейчас следующие:

• конденсационные котлы (как замена существующих котлов на газе и жидком топливе);
• солнечные коллекторы для горячего водоснабжения;
• фотоэлектрические модули;
• интеллектуальные системы автоматизации;
• тепловые насосы.

В новых зданиях все более популярными становятся решения с использованием тепловых насосов и решения по утилизации теплоты в системах вентиляции.

Полноценных изобретений за последние годы сделано не было, но мы наблюдаем значительный прогресс в сфере производства оборудования, который заключается в постоянном улучшении показателей производительности. Это касается и тепловых насосов, и котлов, и систем аккумуляции тепловой энергии, и остальных типов оборудования. Наверное, самые значительные результаты были достигнуты в сфере автоматизации инженерных систем здания, которые становятся все более интеллектуальными и позволяют организовать правильное взаимодействие всех систем в здании. Важно отметить также развитие программного обеспечения, применяемого инженерами для расчетов и моделирования.

Директивы ЕС относятся и к коммерческой недвижимости, поэтому в последние годы проекты новых офисных зданий создают, исходя из необходимости стремления к нулевому потреблению энергии. Как правило, хороших показателей микроклимата удается достичь при зонировании помещений и возможности индивидуальной настройки систем ОВК по этим зонам. Желательно также предоставлять персоналу возможность открытия окон для периодического проветривания.

Правила использования материалов сайта