НУВГП в останні 10 років проводить активну діяльність в напрямку енерго­ефектив­нос­ті. Причому залучає для цього кошти з різних джерел і в різний спосіб, в залежності від масштабу Проєкту. Не дуже великі, але ефективні і корисні Проєкти можуть бути профінансовані за рахунок Грантів різноманітних фінансових установ, однією з яких є створений у 2017 році Фінсько-Український трастовий фонд (ФУТФ).

ФУТФ це результат співпраці Міністерства закордонних справ Фінляндії та Держенер­го­ефективності України, започаткованої підписанням відповідного Меморандуму у 2017 р. під час візиту Президента України до Фінляндії. Безпо­се­редню роль у заснуванні ФУТФ відіграла Північна екологічна фінансова кор­по­рація (НЕФКО), з яким Держенерго­ефек­тивності підписало Угоду щодо засну­ван­ня такої інституції. Уряд Фінляндії виділив 6 млн. євро для роботи ФУТФ впродовж 5 років. Координатором ФУТФ в Україні є Держенергоефек­тив­ності.

На початку 2018 року НУВГП оформив всі необхідні документи, подав заявку на участь в конкурсі грантових проєктів від ФУТФ, виконав всі процедури, передбачені умовами конкурсу, навів обґрунтування з розрахунками та схемами і одним з перших, отримав рішення про позитивний результат розгляду. В НУВГП надійшов лист RIV-001-DP від 21.01.2019, в якому зазначається, що Комітет з оцінки та управління ФУТФ завершив оцінку заявок, поданих на конкурс проєктів у відновлюваній енергети­ці та енергоефективності, і що заявка НУВГП прийнята.

Проєктна заявка, яка була подана на конкурс, стосується покращення ситу­а­ції з гарячого водопостачання (ГВП) гуртожитків НУВГП № 7 та 8. У зв’язку з відсутністю централі­зо­­вано­го ГВП в неопалюваль­ний період та високої вартості даної послуги, яка постійно зростає разом із вартістю газу, постачання гарячої води (ГВ) за графіком і не завжди гарячою, було запропоновано перейти на інноваційне ГВП двох гуртожитків з сучасними технологіями отримання тепла з низькопо­тен­­ційних дже­рел енергії, таких як грунт та стічні води, за допомогою теплового насосу – енерго­ефек­тивного, але дорогого обладнання, яке за умовами гранту мав поставити ФУТФ.

Членами ініціативної групи НУВГП були пораховані основні параметри установки гарячого водопостачання (витрати гарячої води, потужності ТН, акумуляторів тепла, геотермальних свердловин та теплообмінників на колекторах стічних вод), підібрано відповідне обладнання фінських виробників і розроблені технічні рішення - яким чином буде добуватися тепло із грунту та стічних вод, а також визначені місця для розташування вказаного обладнання та споруд.

ФУТФ оцінив цей грантовий проєкт НУВГП у 143 тис. євро (близько 4,5 млн. грн. за курсом 2019 року), причому НУВГП мав забезпечити співфінансування в кількості 15% від вказаної суми. Гроші від ФУТФ надійшли в університет у вигляді обладнання, розроблення проєктно-кошторисної документації, будівельно-монтажних робіт, налагодження ТН, технічної допомоги і консультацій протягом гарантійного сервісного обслуговування (1-го року експлуатації установки). Проєктом було передбачено встановлення теплонасосної установки, включаючи геотермальні свердловини, та влаштування автономного джерела енергії для систем ГВП гуртожитків в межах будівлі допоміжних приміщень і під’єднання його до цих систем. Результатом Проєкту стане економія коштів від скорочення використання природного газу та електроенергії, додатково покращиться побутовий комфорт для мешканців гуртожитків.

Фондом і НЕФКО були залучені до тендерів на основні види робіт і постачання обладнання провідні компанії світу та найкращі українські компанії. Університет, в свою чергу, забезпечив, так зване, співфінансування, яке полягало в наданні приміщень у будівлі для розташування вузла приготування гарячої води, допоміжного обладнання, матеріалів, ресурсів (води і електроенергії), ремонтно-будівельних робіт, інших послуг тощо.

В подальшому, приміщення в допоміжній будівлі, яка розташована симетрично між корпусами гуртожитків № 7 та № 8, буде використане, як лабораторний центр для демонстрації інноваційних технологій отримання тепла з нетрадиційних, низькопотенційних джерел. Даний Проєкт НУВГП розглядається ФУТФ і НЕФКО, як демонстраційний, тому задачею університету є розповсюдження знань, інформації про сучасні технології видобутку тепла з нетрадиційних джерел, шляхом навчання студентів та поширення інформації про передові технології в ЖКГ серед студентів НУВГП, населення Рівного та Рівненської обл. (представників ОСББ та ОТГ), що буде внеском в енергоефективність ЖКГ населених пунктів та зменшить вартість проживання в гуртожитках при підвищенні рівня комфорту.

11.05.2021 року на території будівельного майданчику, що розташований між гуртожитками НУВГП № 7 і № 8, в рамках інженерних вишукувань для проєктування установки ГВП на базі ТН були проведені випробування теплопередачі ґрунту на розвідувальній свердловині глибиною 43 м, що була пробуравлена на будівельному майданчику раніше (27.04.2021 року).

Восени і взимку 2021 року були виконані бурові роботи - 20 свердловин діаметром 150 мм і глибиною 59-62 м, змонтовані зонди в кожній свердловині і прокладені трубопроводи холодного і «теплого» контурів до 3-х колекторів з 14 патрубками (7х2) кожен для під’єднання їх та від розвідувальної свердловини (разом 21) в підвалі будівлі допоміжних приміщень. Всередині будівлі проведено демонтаж існуючих електричних мереж, старого оздоблення стін стелі та віконних конструкцій. Просвердлені необхідні прорізи в підлозі над підвалом для прокладання трубопроводів та в стіні для пропуску електрокабелів в електрощитову. Замінені вікна та проведений ремонт приміщення. Встановлено нові енергозберігаючі освітлювальні прилади.

В ході обстеження розташування опорних конструкцій і перекриття підвалу була встановлена необхідність їх підсилення. За 2 тижні роботи були успішно завершені і встановлені додаткові конструкції – фундаменти, колони і балки.

Основне обладнання теплогенераторного відділення розміщено згідно з проєктними рішеннями. Була проведена установка розподільних мереж холодного контуру, зовнішній контур був підключений до розподільних колекторів і в систему був закачаний теплоносій. Встановлена запірна і регулююча арматура. Завершені зварювальні роботи.

Був встановлений модуль приготування ГВ, трубопроводи підключені до обладнання, встановлена запірна і регулююча арматура та підключений контур холодної води. Виконано зварювальні роботи з прокладання трубопроводів холодної і ГВ до точок приєднання відповідних систем гуртожитків.

Панель електроживлення основного обладнання і панель електроживлення освітлення зібрані згідно з проєктною документацією. Здійснений монтаж кабельних ліній від панелі до споживачів, а також проведене підключення електроспоживачів. Прокладений новий мідний кабель від існуючого електрощита будівлі.

 Установка для приготування ГВ в складі: ТН «Gebwell Taurus» тепловою потужністю 86 кВт, 2 баки-акумулятори об’ємом 5 м³ кожен та блок управління зі щитом живлення була увімкнена в роботу 22.09.22 у другій половині дня для нагріву води в заповнених холодною водою раніше баків-акумуляторів. Вранці 23.09.22 вода в баках за допомогою теплового насосу та ТЕНів баків-аккумуляторів нагрілась до темпера­ту­ри 60 ⁰С. Після чого почався процес пуско-налагоджувальних робіт з подачею ГВ мешканцям гуртожитку по магістралях ГВ обох гуртожитків. Рециркуляція ГВ на період пуско-налагоджувальних робіт була влаштована за найкорот­шою відстанню для зменшення втрат тепла в контурі рециркуляції.

Паралельно з пуско-налагоджувальних роботами проводився моніторинг роботи уста­нов­ки і систем ГВП обох гуртожитків. В ході моніторингу фіксу­валися такі технологічні параметри роботи установки, як витрата, тиск і температура ГВ, що подається мешканцям та тої, що циркулює у внутрішньому контурі установки між ТН, баками та теплообмінником. Параметри знімалися з вимірювальних приладів блоку управління – лічильника, термометрів і манометрів холодної води та її суміші з рециркуляцій­ною водою до і після теплообмінника та екрану для контроля і налаштування роботи ТН. Також фіксувалися електричні параметри роботи установки з елект­рон­них лічильників електричної енергії. Контролювалися і використовувалися для визна­чення техніко-економічних показників, в т.ч. тарифу на ГВП, такі електричні параметри, як потужність, кількість спожитої електроенергії: загальної і за різними тарифами.

Результати моніторингу за різні періоди доби заносилися і оброблялися за відповід­ни­ми формулами в електронній таблиці MS Excel. Вносилися показники витрат води та електро­енергії з відповідних лічильників. Визначалися витрати ГВ і електро­енергії протягом години, доби, місяця, а також їх проміжні значення протягом доби.

Для коректного визначення грошових витрат на приготування ГВ обов’язко­ви­ми було внесення даних кількості спожитої води та електроенергії, що відповідають часо­вим межам зон тарифів - о 7-00 та 23-00 годинах. Дані за інші періоди збиралися для уточнення характеру водо- і електроспоживання на ГВП мешканцями гуртожитків протягом доби. Вони потрібні для аналізу і оптимізації грошових витрат.

Необхідно відзначити економну та енергоефективну роботу ТН і баків-акумуляторів за пільговим тарифом Т2 (вночі). Споживання електроенергії за Т2 складає близько 21-23 % добової витрати, а вартість - близько 10-11%. Тобто в період дії тарифу Т2, коли споживається орієнтовно 7-8 % ГВ, тепловий насос працює переважно на її нагрів в баках-акумуляторах і підтримання її температури на максимальному рівні (до 63 ⁰С). Це забезпечує готовність системи ГВП до ранкового пику споживання ГВ (з 7:00 до 9:00) вже при вдвічі більшому тарифі на електроенергію Т1. Цьому сприяє відносно великий об’єм баків-акумуляторів 10 (2 х 5) м³, що наразі дорівнює половині добової витрати ГВ.

Добове споживання ГВ мешканцями гуртожитків збільшилося з 4-12 м³ наприкінці вересня 2022 року до 16-23 м³ в січні 2023. За 3 повні місяці 2022 року спостережень (жовтень, листопад, грудень) ці об’єми дорівнюють відповідно 225, 335 і 440 м³, а в січні 2023 - 550 м³. На жаль, на об’єктивну картину моніторингу, розрахунків, температуру і собівартість ГВ впливають тривалі періоди вимкнення електроенергії.

На період пуско-налагоджувальних робіт і до теперішнього часу система ГВП працювала і працює цілодобово протягом року без перерви. Тому на нічний період, коли ГВ майже не спо­жи­вається (мешканцями обох гуртожитків протягом 8 годин з 23-00 до 7-00 в се­редньому витрачається близько 1,5-2,0 м³ ГВ з 16-23 м³/добу, та й ця витрата здій­сню­ється переважно з 23-00 до 24-00 та з 6-00 до 7-00), рециркуляція, яка значно приско­рює надходження ГВ в крани мешканців, працює з найменшою витратою. Це дозволяє еконо­ми­ти як електричну, так і теплову енергію ГВ, яка при малих водорозборах (зна­ходженні в нерухомому стані тривалий час і не використовуючись), охолод­жу­ється, а при відкритті кранів змушує певний час чекати на дійсно ГВ.

Для зменшення теплових втрат ТН планується не лише вдосконалення ча­со­вого режиму роботи рециркуляційного насосу, а й конструктивні рішення. Це заміна аварійних ділянок трубо­про­водів на нові і теплоізоляція всіх доступних ділянок трубо­про­водів ГВ, як подаючих магістралей так і рециркуляційних, що наразі ще не ізольовані, мають погану теплоізоляцію або таких, які з’являться в результаті конструктивного вдосконалення системи ГВП обох гуртожитків. Резерви для цього вдосконалення були виявлені в результаті чисельних обстежень стану трубопроводів та спостережень за температурним режимом ГВ на різних ділян­ках системи ГВП. Заплановано придбання теплоізоляції для трубопроводів, обсяги якої були визначені на основі результатів обстежень технічного стану та обмірів мереж ГВ в підвальних приміщеннях гуртожитків.

Для покращення умов експлуатації системи ГВП планується встановлення додаткової запірно-регулюючої арматури на різних її ділянках. Для справедливого розподілу грошових витрат між мешканцями різних гуртожитків встановлені додаткові лічильники витрат ГВ.

Розрахунки вартості всіх комунальних послуг, в т.ч. ГВ, виконуються співробітниками планово-фінансового відділу і бухгалтерії НУВГП на підставі даних витрат лічильників холодної води та електроенергії (за 2-ма тарифами – денний і нічний). З рахунків на оплату комунальних послуг, що отримали мешканці гуртожитків № 7 та 8 протягом останніх 3-х місяців 2022 року, видно, що тариф на ГВ в жовтні склав 47,29 грн/м³, листопаді - 56,73 грн/м³ і у грудні - 48,62 грн/м³, що менше попереднього тарифу ТОВ «Рівнетепло­енер­го» 154,57 грн/м³, за яким мешканці гуртожитків розраховувалися за ГВ ще навесні 2022 р. і який давно вже не є економічно обгрунтованим, в 2,7-3,3 рази, що підтверджує ефективність використання ТН і його здатність продукувати втричі більше теплової енергії ніж він споживає електричної.

На початку року, ТН в зв’язку із частими вимкненнями електроенергії працював в аварійному режимі і було прийняте рішення попрацювати 2 доби (для порівняння ефективності експлуатації) на енергії від ТЕНів, якими обладнані баки-аккумулятори (по 2 шт. х 12,5 кВт в кожному з 2-х). Собівартість ГВ склала 87,31 і 96,78 грн/м³, тобто в 2 рази більше ніж при роботі ТН, але все одно набагато дешевше ніж від ТОВ «Рівнетеплоенерго» (за рахунок пільгового тарифу протягом 8 годин вночі). Тому ТН знову був увімкнений до роботи в нормальному режимі, а ТЕНи переведені в резерв (на випадок вимкнення ТН та для періодичного підвищення температури ГВ до 70^оС в баках-аккумуляторах з метою її термічної дезінфекції).     

На даний час НУВГП пройшов всі етапи реалізації Проєкту. Залишився етап навчання обслуговуючого персоналу теплонасосної установки НУВГП, Для цього ТН був під’єднаний до мережі Інтернет для дистанційного контролю його роботи через «хмару» і доступу для представників фінського заводу-виробника, або інших експертів, в т.ч. для консультацій та навчання.

Приміщення та обладнання теплонасосної установки вже використовується в навчальному процесі студентів протягом семестрів,  на літній виробничій практиці та для захисту КР магістрантами спеціальностей ТГВ та ЕЕБіОІС «на виробництві», причому 2 теми КР у 2022 р. були присвячені саме ТН.

Впровадження результатів Проєкту здійснено в практику реального проєкту­вання в НДВБЦ НУВГП. З весняного семестру 2023 року проводяться заняття з дисциплін «Холодильні установки та теплові насоси» під час проведення робіт з термомодернізації 6-го навчального корпусу планується проведення занять в даному приміщенні зі студентами спеціальності ТГВ та ЕЕБіОІС з дисциплін «Санітарно-технічне обладнання будівель», «Використання вторин­них та відновлювальних енергоресурсів у системах ТГПіВ», «Автономні системи інженерного обладнання будівель і споруд», «Модернізація та реконструкція сис­тем теплогазопостачання і вентиляції», «Монтаж та налагодження систем ТГПіВ» тощо. Також в планах є проведення лабораторних занять з енергоаудиторами за програмою для їх сертифікації. Для цього приміщення обладнане сучасними меблями і мультимедійним проєктором та екраном.

Планом розвитку лабораторії ТН в будівлі допоміжних приміщень передбачається:

- встановлення установки пом’якшення підживлювальної води внутрішнього циркуляційного контуру;

- монтаж насосної установки для стабілізації напору води в системах холодного і гарячого водопостачання гуртожитків;

- доукомплектація пультом управління, трубопроводами, запірно-регулюючою арматурою та монтаж другого ТН вітчизняного виробництва, бака-акумулятора об’ємом 300 л і розширювального бака об’ємом 30 л;

- влаштування системи заземлення обладнання по периметру основного приміщення лабораторії та електрощитової з врахуванням встановлення нового обладнання;

- влаштування прозорої перегородки між зонами технологічного обладнання та навчання;

- монтаж мультимедійного екрану.

Планом реконструкції системи ГВП гуртожитків передбачається:

- заміна аварійних ділянок трубопроводів ГВ в підвальній частині гуртожитків №7 і 8 на нові;

- влаштування теплової ізоляції труб і арматури на нових ділянках трубопроводів ГВ гуртожитків №7 і 8 і там де вона відсутня або знаходиться в незадовільному стані;

- влаштування нової рециркуляційної ділянки магістрального трубопроводу ГВ в тепловій ізоляції для загального душа в гуртожитку №7.