В Узбекистане среднее образование осуществляется через 10,129 школ по всей стране, из которых более 6,000 школ находятся в сельской местности. В настоящее время число учащихся в средних школах составляет более 6 миллионов детей. Школ не хватает, поэтому более 70% школ работают в две смены.
Одной из самых больших проблем является отопление помещений школ, находящихся в сельской местности. Государство обязано обеспечить соответствующие санитарным стандартам условия во внутренних помещениях.
При требованиях температурного режима не менее 18 градусов (а лучше 20 градусов), фактически температурный режим в зимнее время намного ниже: дети могут находиться в классах только в верхней одежде (пальто, куртки), шапках. Зачастую требуются даже рукавицы или перчатки. Понятно, что при такой низкой температуре в помещении, и отсутствии минимальных комфортных условий, образовательные процессы затруднены. Дети думаю не об учебе, а о том, как согреться.
| Снимок снят в классе школы №19, 19 ноября 2021 года. Как видно, дети все находятся в помещении в верхней одежде, хотя зима даже не наступила. |
Фактически получается что 50% детей страны имеют экстремальные условия обучения в зимнее (холодное) время, которое составляет большую часть учебного года. Соответствующие выводы о результатах такого образования и того, насколько квалифицированные кадры страна получит в будущем, можно легко сделать каждому. Недавние объявления в прессе страны, что более 51% поступающих абитуриентов в ВУЗы в 2022 году не набрали на вступительных экзаменах даже минимального проходного балла, является лишним подтверждением, что качество образования оставляет желать лучшего. И не последним элементом/причиной в ряду прочих, является не способность обеспечения нормальных условий для образовательного процесса в школах страны.
В настоящее время, большинство сельских школ отапливается углем. В связи с дефицитом электричества, и не способностью обеспечить бесперебойную работу циркуляционных насосов централизованных котельных в школах, в 1991-2016 гг, практически все сельские школы были переведены на гравитационное отопление. Другими словами, в школах устанавливались обыкновенные «буржуйки», которые имеют 4-5 классов в своем отопительном контуре, и движение теплового носителя (воды) в отопительной системе происходит за счет температуры работающего котла. В каждой школе предусмотрена должность кочегара, который ходит и забрасывает уголь в «буржуйки». Министерство народного образования обеспечивает поставку местного, ангренского угля, калорийность которого крайне мала: если калорийность каменного угля из России и Казахстана составляет 6,000-7,500 ккал/кг, то калорийность местного угля составляет 2,000-3,500 ккал/кг, т.е. в 2 раза меньше качественного угля. Кроме того, большая часть угля (до 40%) поставляется в виде пыли, а не в виде каменного угля, что еще больше сокращает возможность отопления.
| Качество поставляемого угля. Как видно из картинки (вновь поставленный уголь на отопительный сезон 2022-2023), практически весь поставляемый уголь состоит из мелкой пыли, а не каменных кусков. |
Несколько лет назад, школа № 19 Баявутского района, Сырдарьинской области обратилась в ПМГ ГЭФ с просьбой рассмотреть возможность модернизации отопительной системы школы, для приведения её в соответствие с санитарными нормами для школ.
Необходимо полностью модернизировать сам подход и систему обеспечения отопления в сельских школах. Для обеспечения необходимого уровня отопления в школах необходимо:
Именно тестирование альтернативы для последующего анализа и распространения в качестве источника отопления является целью этого проекта.
Это предлагается сделать через установку и использование в течение одного отопительного сезона «теплового насоса».
Тепловой насос – это фактически холодильник или кондиционер «наоборот». В тепловом насосе используется инертный газ, который отбирает имеющуюся температуру от первичного источника – это может быть воздух или вода, - и передает её, с увеличенным коэффициентом, за счет быстрого сжатии компрессором и выделения большого количество тепла, через систему теплообменника конечному носителю тепла. Это выделяемое тепло передается носителю системы отопления – в нашем случае, жидкость в отопительной системе - этиленгликоль. Дальше, всё как обычно – горячая жидкость (в нашем случае не вода, а этиленгликоль) идет по трубам и батареям и отдает тепло помещениям в школе.
Тепловые насосы получают всё большее распространение по всему миру в качестве наиболее энерго эффективного источника отопления. Главным достоинством данного источника отопления является его повышенных коэффициент использования энергии, который составляет 1:3,8 раз – для систем воздух-вода и до 1:5 раз – для систем вода-вода. Другими словами, при затрате 1 кВт электрической энергиимы получаем 3,8 кВт тепловой энергии. Почти в 4 раза больше. Для сравнения, сейчас, при сжигании/преобразовании углеродного топлива в тепловую энергию, мы получаем КПД меньше 1, т.е. при затрате 1 кВт энергии в виде топлива, мы получаем меньше 1кВт тепловой энергии.
В целом, преимущества теплового насоса над привычными твердотопливными или газовыми котлами включают:
Таким образом, целью проекта является
испытать/продемонстрировать возможность осуществления отопления типовой сельской школой при помощи теплового насоса, с проведением сравнительного анализа экономического и социального эффектов данной технологии, для потенциального распространения на другие школы района, области, страны.
