Сколько стоит традиционное отопление
В ценах отопительного сезона 2013-2014 годов структура расходов на отопление с использованием традиционных видов топлива выглядела примерно следующим образом — табл. 1 (для дома площадью 150-200 м2 в московском регионе). При этом нужно понимать, что магистральный газ доступен далеко не каждому домовладельцу, а стоимость его подключения в пересчёте на один коттедж может варьироваться в пределах от 0,5-1,0 млн (при условии одновременной газификации целого посёлка) до 3-4 млн рублей. То есть только цена доступа к газу вполне сопоставима со стоимостью дома. Во всех остальных случаях приходится использовать иные виды топлива — сжиженный газ, дизельное или твёрдое топливо (уголь, пеллеты и т.п.).
Разумная альтернатива
Отопление дома с использованием альтернативных источников тепла, таких как геотермальные тепловые насосы, имеет существенные отличия от «классической» схемы. Это сравнительно новое для Российской Федерации решение, и многие домовладельцы смотрят на него со скепсисом. Однако год от года популярность его растёт.
Цена доступа к магистральному газу в нашей стране вполне сопоставима со стоимостью всего дома. Во всех остальных случаях приходится использовать иные виды топлива — сжиженный газ, дизельное или твёрдое топливо
«Перед началом отопительного сезона 2013-2014-го годов мы установили в частных домохозяйствах порядка 30 тепловых насосов. На данный момент основные потребители этого оборудования в индивидуальном секторе — технически грамотные представители среднего класса и обеспеченных слоёв населения. Однако уровень информированности частных домовладельцев и, соответственно, спрос на тепловые насосы непрерывно растут. Количество продаж увеличивается примерно на 20 процентов ежегодно», — комментирует Дмитрий Маз- маниди, генеральный директор компании «Транссервис-М» (Московская область).
В отличие от электрического котла, для работы теплового насоса нужно небольшое количество электроэнергии, необходимое для питания компрессора, циркуляционных насосов и электроники. В данном случае требуется намного меньшая мощность
Как объясняет специалист, главные опасения потенциальных заказчиков вызваны случаями нестабильной подачи электроэнергии. Домовладельцы не хотят остаться без отопления, когда в очередной раз произойдёт авария на подстанции или вызванный снегопадами обрыв на ЛЭП. Однако, в отличие от электрического котла, для работы теплового насоса нужно очень небольшое количество электроэнергии, необходимое для питания компрессора, циркуляционных насосов и электроники. В данном случае требуется намного меньшая мощность. Например, для насоса высокой производительности Danfoss DHP-L Opti Pro+ (до 17 кВт отопительной мощности) требуется не более 4 кВт электроэнергии при работе на полной мощности. Таким образом, в качестве резервного источника питания в этом случае подойдёт самый обычный бытовой дизель-генератор.
Также существует стереотип, что тепловые насосы предназначены для использования в условиях мягкого климата. Однако он не имеет под собой никакого основания. «Современное оборудование может использоваться в любом регионе России, включая даже области вечной мерзлоты. Тепловой насос способен снимать низкопотенциальную энергию с грунта, имеющего температуру вплоть до минус восьми градусов Цельсия. Просто в зависимости от конкретных условий и существующего ландшафта для теплосъёма могут использоваться различные решения. Это или грунтовые коллекторы, которые укладывают на глубине один-полтора метра, или грунтовые зонды в скважинах до двухсот метров глубиной, или использование тепловой энергии расположенных на участках водоёмов, а также грунтовых вод. Существуют также тепловые насосы, использующие энергию окружающего воздуха», — рассказывает Андрей Осипов, руководитель направления «Тепловые насосы» компании «Данфосс».
Практическая сторона вопроса
В отличие от традиционных источников тепла, в случае теплового насоса сама энергия стоит символических денег — это только расходы на электричество, необходимое, чтобы приводить агрегат в действие. С другой стороны, стоимость собственно оборудования на первый взгляд кажется весьма внушительной.
Чтобы понять, что выгоднее, нужно произвести расчёты.
«Для частного жилого дома общей площадью от 150 до 200 квадратных метров стоимость реализации отопления тепловым насосом “под ключ” в 2013-2014-х годах составляла 550850 тысяч рублей, в зависимости от качества утепления дома и выбранного способа получения низкопотенциального тепла: воздух, горизонтальный земляной коллектор или скважины.
Стоимость коллектора (или зондов) и земляных работ, а также дополнительного оборудования внутри этой цифры составляет примерно 100-300 тысяч рублей», — объясняет Дмитрий Мазманиди («Транссервис-М»).
Наиболее критичным показателем, по словам специалиста, являются общие тепловые потери дома: чем они ниже, тем, соответственно, дешевле оборудование и стоимость земляных работ. Например, в хорошо изолированном доме теплопотери не превышают 60 Вт/м2. Практика показывает, что при дополнительном утеплении можно снизить их уровень даже до 40 Вт/м2. Что касается эффективности использования энергии, то в схеме обогрева с тепловым насосом оптимальным вариантом являются водяные «тёплые полы».
Мы рассмотрим «стандартный» вариант с теплопотерями на уровне 60 Вт/м2. Также будем считать, что соотношение между затраченной электрической мощностью и полученной тепловой равно четырём — это реальный показатель производительности современного оборудования, например, Danfoss. Таким образом, даже «навскидку» мы получили стоимость оборудования, которая в пересчёте на год эксплуатации сопоставима со стоимостью традиционных отопительных котлов.
При этом затраты на тепло оказываются лишь немногим выше ситуации с магистральным газом, да и то в том случае, если подключение к магистрали уже включено в стоимость коттеджа. Кроме того, цена на газ постоянно растёт.
Однако для уверенности выполним расчёт суммарных ежегодных расходов на отопление и отопительное оборудование. Для этого возьмём коттедж средней площадью 175 м2 с уровнем теплопотерь 60 Вт/м2. Для поддержания комфортной температуры без учёта тепла, выделяемого обитателями дома и бытовой техникой, понадобится обогрев мощностью 10,5 кВт или же, учитывая продолжительность отопительного сезона в московском регионе в 215 дней, величина в 54 180 кВт·ч тепла.
Расчёты и практика показывают, что отопление частного дома с помощью альтернативных источников энергии сегодня является одним из наиболее выгодных решений. Оно почти в четыре раза дешевле, чем отопление жидким топливом, и в полтора раза дешевле использования сжиженного газа
Как показывают расчёты и практика, отопление частного дома с помощью альтернативных источников энергии сегодня является одним из наиболее выгодных решений. Оно почти в четыре раза дешевле, чем отопление жидким топливом, и в полтора раза дешевле использования сжиженного газа. Использование теплового насоса сопоставимо по затратам с дровяным отоплением с ручной загрузкой и лишь немногим дороже отопления магистральным газом. При этом не требуется вообще никакое топливо, и только альтернативные источники решают проблему автономного энергоснабжения дома.
СПРАВКА
Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой. Термодинамически тепловой насос аналогичен холодильной машине. Однако если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого- либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту, то есть вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Основу эксплуатируемого парка теплонасосного оборудования составляют парокомпрессионные тепловые насосы, но применяются также и абсорбционные, электрохимические и термоэлектрические. Эффективность тепловых насосов характеризуется величиной безразмерного коэффициента трансформации энергии Нтр, определяемого для идеального цикла Карно. Реальный коэффициент трансформации отличается от идеального на величину коэффициента п, учитывающего степень термодинамического совершенства всей системы и необратимые потери энергии при реализации цикла. Напомним, что циклом Карно называется обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов, в котором термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником.
В процессе работы компрессор теплового насоса потребляет электроэнергию. Соотношение вырабатываемой тепловой энергии и потребляемой электрической называется коэффициентом трансформации COP (Coefficient of Performance) и служит показателем эффективности теплового насоса. Величина COP показывает, какую работу необходимо совершить тепловому насосу для «перекачки» определённого объёма тепла, и зависит от разности уровня температур в испарителе и конденсаторе. По этой причине тепловой насос должен использовать по возможности более ёмкий источник низкопотенциального тепла, не стремясь добиться его сильного охлаждения, поскольку при этом растёт эффективность теплового насоса.
В зависимости от принципа работы тепловые насосы подразделяются на компрессионные и абсорбционные. Компрессионные тепловые насосы всегда приводятся в действие с помощью механической энергии (электроэнергии), в то время как абсорбционные тепловые насосы могут также использовать тепло в качестве источника энергии (с помощью электроэнергии или топлива). В зависимости от источника отбора тепла тепловые насосы подразделяются на геотермальные [замкнутого (горизонтальные, вертикальные, водные, с непосредственным теплообменом) и открытого типа], воздушные и использующие производное (вторичное) тепло.
