Сточные воды от жилых домов и заводов КАМАЗа, находящихся в юго-западном и северо-восточном районах города Набережные Челны, поступают на канализационные насосные станции (КНС). Всего в городе действуют 25 КНС. Оттуда стоки поступают в 07-й коллектор - единственный в городе. Коллектор был запроектирован институтом «Союзводоканалпроект» в 1971-1972 гг. и пущен в эксплуатацию в 1974 году. Общая же протяженность коллектора - 17,532 км. Предусматривалось строительство еще одного магистрального канализационного коллектора, но в связи с изменившейся экономической ситуацией данный проект не был реализован. С помощью 07-го коллектора стоки попадают на районные очистные сооружения (РОС). Проектная производительность РОС - 380 тыс. м3/сут., фактическая в 2011 году - 170 тыс. м3/сут. После прохождения многоступенчатой очистки очищенная вода сбрасывается в реку Каму.
Для внедрения теплового насоса мы выбрали КНС-3, что объясняется
несколькими моментами. Главный из них - местоположение. КНС-3, которая принимает
15-17 тыс. м3 стоков в сутки, обслуживает часть северо-восточного района
Набережных Челнов. Это одна из станций, расположенных далеко от теплосетей,
поэтому здесь работали электрокотлы. К тому же отапливать и снабжать горячим
водоснабжением необходимо не только КНС-3, но и находящийся рядом
административно-бытовой комплекс, где круглосуточно базируется ремонт-
но-аварийная бригада. Общая площадь двух объектов составляет более 800 м2.
Тепловой насос действует следующим образом. В «стакане» КНС, где собираются
стоки, помещен коллектор в виде двух барабанов полиэтиленовой трубы диаметром 40
мм и длиной 500 м со специальным раствором внутри - монопропиленгликолем.
Вещество постоянно циркулирует внутри трубы, «собирает» тепло стоков и переносит
его в тепловой насос, который, в свою очередь, преобразует низкую температуру в
тепло, достаточное для обогрева производственного и административно-бытового
помещений, а также обеспечения их горячим водоснабжением. Иногда тепловой насос
называют «холодильником наоборот». Холодильник отбирает тепло изнутри
охлаждаемой камеры и выводит его наружу. Это происходит благодаря хладагенту,
который циркулирует в задней стенке холодильника и испаряется уже при
температуре холодильной камеры. Для перехода из жидкого в газообразное состояние
требуется энергия, которая в данном случае отбирается из холодильной камеры,
т.е. охлаждение происходит за счет испарения. Как только начинает работать
компрессор, он засасывает по трубам хлад- агент и сжимает его. Давление
увеличивается, и при этом повышается температура. Выделяющееся тепло отдается в
воздух с помощью трубчатой решетки на задней стороне холодильника. При этом пары
хладагента сжижаются, и выделяется теплота конденсации. Для сброса давления в
контуре хладагента установлен дроссельный клапан.
Приняв решение о внедрении теплового насоса, мы остановили свой выбор на оборудовании шведской компании NIBE. Дело в том, что тепловой насос NIBE я видел в работе собственными глазами в Вологде, слышал отзывы о нем, поэтому эта компания не была для нас «темной лошадкой». Немаловажно и то, что официальное представительство NIBE в России находится в Нижнем Новгороде, а офис по гарантийному и сервисному обслуживанию оборудования - в Ижевске. Понятно, что такая территориальная близость является большим плюсом.
Выгоды от внедрения теплового насоса очевидны. С помощью нового оборудования расход электроэнергии уменьшается примерно в четыре раза. В 2010 году на КНС-3 на отопление и горячее водоснабжение было затрачено 244 тысяч кВт/час электроэнергии. Тепловой же насос, по нашим оценкам, потребит всего 56 тысяч кВт/час. Есть еще одно существенное преимущество теплового насоса: он практически не нуждается в обслуживании, следовательно, нет никаких затрат на его эксплуатацию. Нужно также отметить и то, что при установке насоса не понадобилось менять систему теплоснабжения - остались те же батареи и трубы. Мы только демонтировали теперь уже ненужные электрокотлы и перевезли их на другие КНС. Стоимость теплового насоса составляет 840 тыс. руб., но он должен окупиться, по нашим оценкам, через 2,5 года.
Нами рассматривалась возможность внедрения теплового насоса на
КНС-9, но после длительных подсчетов мы пришли к выводу, что это экономически
нецелесообразно. Дело в том, что КНС-9 меньше КНС-3 в два раза, поэтому
требуется небольшая мощность теплового насоса. Однако при этом цена оборудования
практически не меняется. Таким образом, сроки окупаемости увеличиваются в разы.
Тем более что в ближайшей перспективе мы планируем многие КНС полностью
автоматизировать, что позволит устанавливать тепло внутри помещения на уровне
5-7 градусов. На сегодняшний день у нас действуют две автоматические новые
станции - КНС-36 и КНС-9А.