Сибирский федеральный университет

Научные исследования, направленные на совершенствование систем теплоснабжения городов, особо важны для подготовки к переводу отечественных систем централизованного теплоснабжения на новые рельсы, чтобы реализовать так называемый концепт систем четвёртого поколения (в России в настоящее время применяется система теплоснабжения второго поколения). Наряду со снижением расчетных температур теплоносителя концепт систем четвёртого поколения предполагает увеличение показателей энергоэффективности зданий, применение нетрадиционных и возобновляемых источников и аккумуляторов тепловой энергии.

«Идея достаточно перспективна, однако потенциальный инвестор не готов вкладывать деньги в коммунальную инфраструктуру без чёткого понимания, является ли эта сумма минимально необходимой для получения желаемого результата. Под результатом мы понимаем и энергетический эффект (в МВтч электроэнергии и Гкал тепловой), и экономический, и экологический, выражаемый в снижении эмиссии парниковых газов. Работа, выполненная в тесном взаимодействии с производством, позволит ускорить развитие теплоэнергетики региона и дать дополнительный толчок к государственно-частному партнерству при ценообразовании по методу экологически безопасной альтернативной котельной», — сообщил заведующий учебно-научной лабораторией кафедры теплотехники и гидрогазодинамики СФУ Андрей Жуйков.

На примере выбранного объекта исследования сибирским ученым удалось добиться снижения первоначальных затрат на реконструкцию тепловых сетей более чем на четверть. Если при подготовке бизнес-плана учитывать не только расчётные, но и фактические показатели, то общая стоимость проекта может быть снижена, что дает значительную экономию средств, которые могут быть направлены на развитие и поддержку других инвестиционных проектов. С точки зрения технической составляющей, новая методика базируется на статистическом анализе больших объемов информации (big data), включающей в себя фактическое потребление тепловой энергии, температуры наружного воздуха и сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах. Эксплуатационные данные, а также использование специфических закономерностей для расчета коэффициента гидравлического трения (формулы Вейсбаха-Дарси и Колбрука-Уайта) требуют значительных вычислительных мощностей, однако позволяют оценить распределение потоков теплоносителя и потерь напора более достоверно, чем это было возможно ранее.

«В основе нашего исследования лежит теплогидравлическое моделирование динамических процессов, происходящих внутри системы централизованного теплоснабжения, которое было бы невозможно без современных программно-расчетных комплексов, разработанных отечественными IT- специалистами, в частности ZuluThermo ООО «Политерм». Представленный метод позволяет решать поставленные задачи в срок, применим для любых населённых пунктов, легко масштабируем. В целом, результаты исследования должны стать фундаментом для последующей научной деятельности в рамках совершенствования тепловых сетей населенных пунктов России», — рассказал аспирант кафедры теплоэнергетики Института электрического транспорта и систем энергообеспечения ОмГУПС Станислав Чичерин.

Результаты исследований опубликованы высокорейтинговым журналом «Energy» (Q1 по импакт–фактору SJR 1,96; по импакт-фактору JCR Science Edition, IF 7.147).