УДК 620.9

Системы теплоснабжения в городских условиях: прошлое и настоящее

Дунаева Татьяна Юрьевна – кандидат биологических наук, доцент Казанского государственного энергетического университета.

Гильфанов Шамиль Эдуардович – студент Казанского государственного энергетического университета.

Аннотация: В статье проанализированы отечественные системы городского теплоснабжения с конца ХIХ до начала ХХI вв. в России.

Ключевые слова: Система теплоснабжения города, дистанционное управление элементами сети.

Первая половина XIX в. в мире, и в России, была насыщена творческими исканиями конструктивного решения централизованных систем отопления и вентиляции с применением новых теплоносителей – горячей воды и пара. В 1844 г. горячая вода впервые в России была применена для централизованного нагрева воздуха водовоздушной системы отопления и вентиляции двух больших зал объемом до 3000 м3 в здании Петербургской академии художеств. И только начиная с 1864 г., водяные, а также и паровые калориферы уже нашли в России достаточно широкое применение, как для воздушного отопления, так и для вентиляции зданий.

В конце ХIХ в. в Российской Империи начинается рост промышленного производства, строительство железных дорог, а также крупных промышленных предприятий. На таких предприятиях развивалась выработка пара для технологических и отопительных нужд [1, С. 123-125]. В 1924 г. была запущена первая в России ТЭЦ на водяном пару. Комбинированного производства электро – и теплоэнергии не было. Силовой аппарат промышленности был электрифицирован ориентировочно на треть, доминировал групповой электропривод с многочисленными трансмиссиями. В то же время начинается строительство многоэтажных жилых домов с центральным отоплением от индивидуальных домовых котельных. В качестве теплоносителя в них применялась горячая вода в системах с естественной циркуляцией. Топливом для котельных заводов и жилых домов служили дрова и каменный уголь. К концу ХIХ столетия Россия освоила постоянный и переменный однофазные токи, разработала и внедрила трехфазную систему. 3а период первой мировой войны и последующей гражданской с 1914 по 1920-е гг. Россия отстала в решении вопросов энергетики. Однако с принятием плана электрификации РСФСР (ГОЭЛРО) в 1920 г. началось восстановление и реконструкция существующих электрических станций, и возведение новых теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).

В 1930 г. СНК СССР принял специальное постановление о дальнейшем развитии теплофикации. В 1931 г. была принята первая в России и в мире «Генеральная схема теплофикации города Москвы», что привело к комбинированному теплоснабжению.

План ГОЭЛРО реализовался и в регионах СССР. В сентябре 1922 г. столица ТАССР г. Казань решением ВСНХ и Госплана РСФСР отнесена к первой категории по электрификации [2]. В 1933 г. в эксплуатацию была сдана Казанской ТЭЦ-1 происходит перевод электронагрузки предприятий на централизованное электроснабжение от городских сетей и планомерная теплофикация районов города. В 1938 году в северной части города сдана ТЭЦ-2 [3, С. 114-126].

На данный момент в России актуален переход от групповых тепловых пунктов (ЦТП) к индивидуальным (ИТП). Это решение, помимо повышения эффективности авторегулирования отопления, позволяет отказаться от распределительных сетей горячего водоснабжения, а также снизить потери тепла при транспортировке и расход электроэнергии на перекачку бытовой горячей воды. ИТП эффективнее ЦТП как по капиталовложениям, так и по эксплуатационным затратам [4, С. 52-55].

Система теплоснабжения продолжает эволюционировать, в последние десятилетия в западных странах все большее распространение получили научные и технические разработки в области интеллектуальных энергетических сетей (SMART GRID), которые рассматриваются как часть интеллектуального города (SMART CITY). В настоящее время в ряде стран (США, Китай, Голландия и др.) уже реализуются пилотные проекты [5] по использованию интеллектуальных сетей для создания «умных городов».

В России тоже построены и функционируют жилые дома и административные здания по принципу «Умный дом». Данная сеть расширяется. Она может снизить затраты в сфере ЖКХ на 80 %, затраты на освещение города – на 40 %, уменьшить количество транспортных пробок на четверть. Кроме того, повысится безопасность, на 50 % возрастёт эффективность пользования общественным транспортом. Проект «Умный город» также предусматривает единую городскую сеть Wi-Fi и видеонаблюдения, интеллектуальную транспортную систему, контроль городской среды и экологической обстановки, «умную» парковку, «умный» автобус, «умное» уличное освещение, контекстную рекламу, «умное» ЖКХ. Однако у городов будущего, все сложности делятся на три группы. Первая, естественно, это деньги. Инвестиции. Вторая проблема – техническая и экологическая. Аутентификация и шифрование множества передаваемых «однобитовых» пакетов информации может привести к драматической ситуации – каскадному сбою датчиков АСУ. И третье – утилизация этого часто весьма небезопасного промышленного мусора.

Однако среди специалистов есть и скептики. Например, Адам Гринфилд – архитектор, пишет, что: «при всей частоте упоминания системы «умный город»… специалисты сталкиваются с дефицитом объективной информации» [5]. Опасения ученого понятны, однако, в Америке и Европе уже 140 городов «поумнели». Мировой лидер в области сетевых технологий Cisco Systems объявляет об участии в 90 с лишним проектах «смарт сити» разной сложности – с географией от Копенгагена до Кигали (Руанда) и от Торонто до Казани и Бенгалуру (Индия) [5] .

Таким образом, современные системы электро – и теплоснабжения позволяют городам стать инкубатором новых зелёных технологий, зелёного строительства, вообще зелёных инноваций в целом, эти планы градостроения обозначены и в энергетической стратегии России на период до 2035 года.

Список литературы

1. Козелков О.В. Сайфутдинова Г.Б. История и развитие централизованного электро – теплоснабжения в Татарстане // Вестник КГЭУ. 2015. № 4 (28). С. 123-125.
2. Грандиозный проект века [Электронный ресурс]. Свободный. Режим доступа: http://www.75.tatenergo.ru/75/history1920_1930.html (дата обращения: 19.10.2017).
3. Сайфутдинова Г.Б. Экспозиция музея КГЭУ «Энергетическая промышленность и образование в Татарстане» / Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2014. № 1 (20). С. 114-126.
4. Халиулин Р.Р. Развитие генерирующих мощностей и электросетевого хозяйства первенец энергетики Татарстана [Электронный ресурс]. Свободный. Режим доступа: https://elibrary.ru/download/elibrary_12898318_92104623.pdf (дата обращения: 19.10.2017).
5. Город будущего: новая утопия, или горе от ума? [Электронный ресурс]. Свободный. Режим доступа: http://green-city.su/gorod-budushego-novaya-utopiya-ili-gore-ot-uma/ (дата обращения: 18.10.2017).