Так у 2012 році «Київводоканал» зробив ставку на інноваційне рішення — і виграв. Сьогодні теплові насоси — мейнстрім, що набирає популярності серед промислових підприємств. Ось повна історія про 15 років роботи теплових насосів на двох одних із найбільших каналізаційних насосних станціях столиці.
«Київводоканал»: масштаб, якого не видно з вулиці
Більшість киян ніколи не замислювались, що відбувається з водою після того, як вона зникає у каналізації. А між тим за цим процесом стоїть одне з найбільших комунальних підприємств Європи.
«Київводоканал» обслуговує близько 3 000 кілометрів каналізаційних мереж, 34 каналізаційні насосні станції та Бортницьку станцію аерації — головні очисні споруди столиці. Щодоби підприємство перекачує від 600 до 700 тисяч кубічних метрів стічних вод. Для порівняння: це приблизно 280 олімпійських басейнів щодня.
«Якщо не найбільший, то один з найбільших водоканалів у всій Європі — за розгалуженням, за потужністю перекачки, за обсягом всього господарства», — описує підприємство Юрій Романько, заступник начальника управління каналізації з експлуатації насосних станцій.
Такий масштаб означає і відповідні витрати на утримання інфраструктури. Особливо — на опалення великих насосних станцій, що є багатоповерховими спорудами з підземними частинами глибиною до 15 метрів, ліфтами та цілодобовим обслуговуючим персоналом.
Проблема, яка виросла з двох рядків у платіжці
На початку 2010-х років дві найбільші каналізаційні насосні станції «Київводоканалу» — КНС «Воскресенська» та КНС «Новосвятошинська» — отримували тепло від «Київтеплоенерго» через централізовану систему. Щомісячне споживання в опалювальний період лише на КНС «Воскресенська» становило близько 350 Гкал. За нинішніми тарифами це понад 500 000 гривень на місяць — і це тільки одна станція.
Але платіжки за гігакалорії були лише частиною проблеми. Підвідна тепломережа, що з'єднувала станцію з міською системою, перебувала на балансі підприємства. І вона була в жахливому стані та потребувала постійних ремонтів.
«Тепломережа на той час була повністю замортизована, аварійна і потребувала серйозної перекладки в декілька сотень метрів. Це дуже дорого. Ми на той момент за того допустимого фінансування не могли собі дозволити такі витрати, а єдиним рішенням було просто локально ремонтувати мережу», — згадує Романько.
Ремонти не встигали за аваріями. Міжремонтний інтервал іноді скорочувався до кількох тижнів — і знову порив. Ресурси, призначені для ремонту каналізаційних мереж по всьому Києву, поглинала власна теплотраса. Ситуація потребувала системного вирішення.
Енергія, яка завжди була поруч
Рішення виявилось буквально під ногами — точніше, в трубах, що проходять під землею від станції. Каналізаційні насосні станції «Київводоканалу» перекачують величезні обсяги стічних вод. Лише КНС «Воскресенська» та КНС «Новосвятошинська» разом транспортують понад 100 000 кубометрів на добу. І ця вода має одну примітну властивість: її температура цілий рік тримається на рівні 14–18 градусів Цельсія.
«Ми розуміли, що це дуже гарне джерело енергії для використання за допомогою теплового насосу», — пояснює Романько.
Попри очевидну логіку технічного рішення, шлях до нього був непростим. Нова технологія завжди викликає сумніви — особливо коли йдеться про критичну інфраструктуру, що працює цілодобово і не може дозволити собі зупинку.
Страх невідомого та питання окупності
«Звичайно, це все трошки страх викликало. Це нове, це сучасні технології, незвідані. Ми на 100% не могли розуміти, як все піде. Бо на папері техніко-економічне обґрунтування — це одна річ, а по факту, в залежності від умов і того конструктива, який у нас є на станції, могло щось і не так піти», — відверто визнає Романько.
Техніко-економічне обґрунтування давало позитивну відповідь на папері. Але реальні умови кожного об'єкту унікальні: специфічна конструкція станції, режим роботи насосів, характеристики стічних вод. Ніхто не міг дати стовідсоткової гарантії.
Капітальні інвестиції — завжди серйозний аргумент проти будь-якого нового проєкту. Тим більше для комунального підприємства, яке діє в умовах обмеженого бюджету. Розрахунки показували окупність до трьох років — але це був прогноз, а не гарантія.
«У грошовому еквіваленті економія становила понад 30%. Термін окупності — до трьох років. А у випадку КНС «Воскресенська» термін окупності взагалі становив один рік, якщо брати до уваги ті витрати, які ми несли на ремонт трубопроводів теплотраси», — підсумовує Романько.
Монтаж без зупинки: як це вдалось
Один із найпоширеніших страхів під час впровадження нового обладнання на виробництві — зупинка технологічного процесу. Для каналізаційної насосної станції, що перекачує десятки тисяч кубометрів стоків на добу, навіть короткочасна зупинка — це серйозний ризик. На КНС «Воскресенська» та КНС «Новосвятошинська» цю проблему вирішили завдяки конструктивній особливості об'єктів: обидві станції мають дублюючі напірні трубопроводи.
Результати: цифри та несподівані бонуси
Перший рік роботи КНС «Воскресенська» з тепловим насосом підтвердив прогнози — і навіть перевершив їх за окремими показниками.
Таблиця показників до/після:
| Показник | До | Після | Ефект |
| Витрати на опалення | ~500 000 грн/міс (КНС «Воскресенська») | Суттєво менше | Економія >30% |
| Централізоване тепло | ~350 Гкал/міс | 0 | Повна відмова |
| Аварії тепломережі | Кілька разів на рік | 0 | Усунуто повністю |
| Витрати на ремонт теплотраси | Постійні, непередбачувані | 0 | Усунуто повністю |
| COP (ефективність насосу) | — | ~4 | 4 кВт тепла / 1 кВт ел. |
| Термін окупності | — | 1 рік (КНС «Воскресенська») | У 3 рази швидше прогнозу |
| Безаварійна робота | — | 15 років (2012–2026) | Підтверджена надійність |
15 років роботи: що показала практика
Найпереконливіший аргумент на користь будь-якої технології — довгострокова безвідмовна робота. У випадку «Київводоканалу» цей аргумент стає просто незаперечним.
«Так це все працює вже на сьогоднішній день 15-ий рік, можна сказати. За весь період експлуатації серйозних збоїв в роботі не було», — констатує Романько.
Досвід «Київводоканалу» — не унікальний виняток, а масштабований прецедент. Принцип використання стічних вод як джерела тепла через тепловий насос може бути застосований на будь-якому водоканалі, де є достатній обсяг перекачування.
В умовах воєнного часу та нестабільності централізованих систем теплопостачання аргумент енергетичної незалежності набуває особливої ваги. Тепловий насос, що використовує власний ресурс — стічні води — робить підприємство незалежним від зовнішніх постачальників тепла та газу. Електроенергія прогнозованіша за природний газ, а обсяг її споживання — значно менший порівняно з електрокотлами.
Фото надані прес-службою "Київводоканалу".
