Тепло зі стоків зовсім не дивина

Працівники Затуринської очисної каналізаційної станції, одного з об’єктів обласного комунального підприємства «Полтававодоканал», вперше почали одержувати тепло зі стічних вод. Начальник Затуринської станції Іван Мистюк упевнений, що нічого складного в цьому немає.

Метод обігріву ґрунтується на принципі геотермальної системи. Температура каналізаційних стоків, які перекачуються насосною станцією з Полтави, протягом року становить 16–21 градусів. Тож залишається лише «позичити» частку тепла. Для цього у бетонних лотоках, якими вода тече до фільтраційних резервуарів, водоканалівці проклали чотири кілометри поліетиленових труб невеликого діаметра й заповнили їх чистою водою, утворивши первинний контур теплового насоса. Вода у трубах нагрівається за рахунок теплої стічної води й подається на тепловий насос, який, працюючи за принципом холодильника, перетворює низькопотенційну теплову енергію на високопотенційну (між теплообмінником і компресором циркулює холодоагент, що під час стискання виділяє високу температуру. Вона передається на наступний теплообмінник – конденсатор, що нагріває контур системи опалення чи підігріву води). Температура носія на виході – 40–60 градусів за Цельсієм.

Партнер фахівців водоканалу з багатьох проектів – директор полтавського науково-виробничого центру «Теплокомплект» Сергій Парасочка, який знає про системи теплопостачання геть усе (тепловий котел був навіть темою його дипломної роботи тридцять п’ять років тому), розповідає, що принцип дії теплового насоса теоретично описаний ще 1852 року, а перший котел випробувано у Швейцарії 1938 року, для його роботи використовували низькопотенційне тепло річкової води. Потім навчилися «брати» тепло землі, скельних порід, озер, морів – будь-якої субстанції. Ця система опалення значно  розповсюдилася у світі, за різними даними, нині теплових котлів налічується десятки, а то й сотні мільйонів. В Україні це поки що поодинокі випадки. Тож прогноз Всесвітньої енергетичної агенції може здаватися казкою: до 2020 року теплопостачання, зокрема й комунальне, в розвинених країнах на 75 відсотків здійснюватиметься за допомогою саме теплових насосів.

Полтавці серйозно зацікавилися тепловим опаленням три роки тому. Як то кажуть, не було б щастя, так нещастя допомогло.

– Видобуваючи питну воду для обласного центру з глибин понад 700 м, із подорожчанням енергоносіїв «Полтававодоканал» постав перед проблемою розрахунків за використану для підйому води електроенергію: потужні електронасоси «з’їдали» майже всі доходи. «Бив» по кишені й газ. Тож енергозаощадження в усіх можливих варіантах, зокрема й пошук альтернативних систем теплопостачання, стали стратегією підприємства. Протягом останніх семи років заміна старих газових котелень на сучасні автоматизовані високоефективні дала змогу скоротити використання газу більш ніж удвічі. Але цього було недостатньо, – розповідає генеральний директор КП «Полтававодоканал» Валерій Ченчевий.

Пуск теплових котлів на Затуринській очисній каналізаційній станції відбувся торік у перших числах жовтня. Сьогодні можна говорити про певний економічний ефект. Три насосні агрегати канадського виробництва забезпечують опалення двох найбільших будівель каналізаційного господарства загальною площею 1,4 тисячі квадратних метрів. Кожен із насосів споживає від 8 до 11 кВт електроенергії і на кожен із них продукує в середньому 4,8 кВт теплової енергії. Тобто коефіцієнт корисної дії теплового насоса на затуринських очисних спорудах дорівнює 4,8, інколи сягав і показника 5,5. (Якщо геотермальна система споживає тепло не стічних каналізаційних вод, а землі, річкової води тощо, коли відбирається не 6–8 градусів тепла природного носія, а 2–3, коефіцієнт корисної дії, за досвідом Європи, дорівнює 4,5.) Теплова енергія, отримана за допомогою теплових котлів, виявилася для «Полтававодоканалу» на 25 відсотків дешевшою від «звичайної», яку забезпечувала б до цього газова котельня з сучасними французькими котлами. А якщо все господарство станції перевести на опалення тепловими насосами, то економічний ефект буде ще відчутніший: за нинішньої вартості електроенергії підприємство витратить протягом року 130 тисяч гривень, а за газового опалення від котельні – 237 тисяч гривень. Зауважмо, це за ціни газу 2,5 тисячі гривень за тисячу кубометрів. Тож невдовзі на затуринських очисних спорудах мають намір зовсім відмовитися від газу. А оскільки у водоканалі дуже шанують власну творчу інженерну думку, то четвертий тепловий котел тут складають самотужки, залучивши до роботи фахівців із холодильних і теплових систем. Водночас у недалекій перспективі планують відмовитися й від традиційного джерела електроенергії, замінивши його світловими батареями. Щоправда, часові рамки перспективи не уточнюють, бо проект досить таки дорогий.

Дбаючи у такий спосіб про теплопостачання Затуринської станції, водоканалівці замислилися, а куди використати решту теплового потенціалу каналізації? Щодоби обласний центр забезпечує станцію 25 тисячами кубометрів стоків, із яких можна отримати 4 Гк теплової енергії. У разі переведення на теплові насоси всього станційного господарства буде використано лише 2–3 відсотки тепла. Не пропадати ж добру! Тож нині розглядають варіанти використання цього потенціалу, зокрема й для опалення житлових будинків у Полтаві. Щоправда, Сергій Парасочка застерігає від необдуманого застосування як цього, так і інших видів альтернативного енергозабезпечення. Тільки обрахунки в кожному окремому випадку допоможуть обрати найраціональніший підхід. Не останній аргумент – вартість обладнання. На думку фахівця, у Полтаві доцільно  запровадити теплові насоси для опалення п’яти відсотків споживачів.

Та навіть проект такого обсягу профінансувати складно. Потрібна відповідна державна програма, вважає Сергій Парасочка. Найліпше, якби Україна взяла за приклад поширений у світі досвід фінансування 30 відсотків вартості енергоощадних проектів.

Але досвід «Полтававодоканалу» вже зацікавив владу міста та області. Заступник голови облдержадміністрації Сергій Ясинський каже: «За нинішньої ситуації всі можливості диверсифікації джерел енергозабезпечення, впровадження енергозбережних технологій є на Полтавщині питаннями пріоритетними. Зокрема,  й використання теплових насосів при водовідведенні. Цього року ми плануємо виділити в обласному бюджеті певну суму коштів – ще не можу сказати, яку саме, – на енергозбережні технології з метою запровадження в житлово-комунальному господарстві. І розглядаємо ці запровадження в трьох площинах: «точкове» впровадження на окремих будівлях установ і організацій бюджетної сфери, зональне впровадження, наприклад, в окремому мікрорайоні, що опалювався відомчою котельнею, яка після зупинки підприємства припинила подачу тепла в житловий сектор, і територіальне запровадження. Використовуватимемо всі можливі форми енергозбережних технологій».

Людмила Самойлова.