Читать начало статьи в журнале СОК №01/2022
Читать продолжение статьи в журнале СОК №02/2022
Читать продолжение статьи в журнале СОК №03/2022
15. Капитальные затраты
Итак, мы подошли к самому интересному для конечного заказчика или инвестора, а именно к оценке стоимости систем кондиционирования воздуха. Из чего состоят капитальные затраты: бóльшую часть занимает стоимость оборудования, затем идёт стоимость материалов и далее стоимость работ (проектных, монтажных, пусконаладочных).
Но для начала давайте определимся, что такое «стоимость оборудования», поскольку стоимость одного и того же оборудования в разных условиях может сильно отличаться. Какие цены мы можем увидеть в разных ситуациях?
1. Розничная стоимость оборудования для конечного заказчика. Обычно это самая высокая цена, без скидок, от которой начинается торг. В розничную цену закладывается всё: закупка оборудования у завода изготовителя, транспортные затраты и таможня для доставки в страну, прибыль федерального дистрибьютора, транспортные затраты для доставки на объект строительства, прибыль регионального дистрибьютора, прибыль дилерской компании (если продавец оборудования и монтажная организация — это одна и та же компания), гарантийные обязательства. Как правило, эта цена выдаётся заказчику в случае его первого и единственного обращения с просьбой посчитать стоимость оборудования, заложенного в проект. Примем её за 100% (рис. 1).
Рис. 1. Состав розничной цены на оборудование
2. Дилерская стоимость оборудования. Обычно на 15–45% меньше, чем розничная стоимость оборудования. Предоставляется в основном дилерским компаниям, которые неоднократно реализуют крупные объекты и являются стратегическими партнёрами для дистрибьюторских компаний.
Дилерская скидка включает в себя не только стоимость доставки оборудования из регионального склада на объект, но и усилия по его продвижению. Также в эту цену закладываются вознаграждения проектным компаниям и заинтересованным лицам у заказчиков (в России нужно быть реалистами).
3. Стоимость для регионального дистрибьютора. Обычно на 10–15% меньше, чем дилерская стоимость оборудования. Включает в себя стоимость доставки из Москвы до регионального склада, техническую и консультационную поддержку по монтажу и последующей эксплуатации, а также усилия по продвижению оборудования на региональном рынке.
4. Стоимость для федерального дистрибьютора. Как правило, на 20–40% меньше, чем цена для регионального дистрибьютора. Включает в себя стоимость доставки из страны завода-изготовителя, таможню, хранение на федеральном складе. А также усилия по продвижению оборудования на федеральном рынке, гарантийную техническую поддержку и обеспечение запасными частями.
Если посмотреть на проценты, которые добавляются к отпускной цене с завода (до 70%), то часто у крупных заказчиков возникает «замечательная» идея сократить затраты и сэкономить, купив оборудование напрямую у завода-изготовителя в Китае или Европе. Почему это на 99% не реализуемая задача?
Во-первых, допустим, что потенциальный покупатель четырёх больших чиллеров обратился на завод-изготовитель. Отпускные цены завода также подразделяются по глубине скидки для разных клиентов. И, скорее всего, заказчик из России получит цену, близкую к розничной, но при этом на него лягут все затраты по доставке, растаможке и гарантийным обязательствам. Что абсолютно невыгодно.
Во-вторых, производство на нормальном заводе загружено заказами на год вперёд. И, как правило, такому неожиданному покупателю, которому оборудование требуется максимум через полгода, просто откажут либо примут заказ с отгрузкой через год.
В-третьих, и это самое главное, нормальный производитель задаст простой вопрос: откуда некая неизвестная строительная или инвестиционная компания знает конкретную маркировку оборудования и почему вдруг хочет его купить? Наверно, потому, что кто-то предварительно провёл работу по продвижению оборудования в этой стране. И продажа оборудования напрямую конечному покупателю будет нарушать принципы стратегического партнёрства между заводом-изготовителем и федеральным дистрибьютором. Разовая случайная продажа четырёх чиллеров угрожает интересам и завода-изготовителя, и дистрибьютора, и может исключить все дальнейшие продажи в этом регионе, поскольку заказчики и проектировщики никогда в будущем не узнают условное название бренда ХХХ.
То есть с точки зрения конечной цены на конкретном объекте мы можем увидеть цену оборудования с максимальной скидкой 10–20% от розницы в зависимости от конкретного объёма.
От чего ещё зависит стоимость оборудования? Главным образом от производительности систем по холоду. Конечно, также и от технического задания заказчика, из которого следует тип технического решения.
В нашем конкретном случае стоимость оборудования на условные 1000 кВт холода может зависеть от: необходимости одновременной работы на холод и тепло (например, трёхтрубные VRF или четырёхтрубные фанкойлы дороже); типа и типоразмера внутренних блоков (кассетные блоки значительно дороже настенных); типа и типоразмера наружных блоков (чем больше наружный блок, тем дешевле 1 кВт холода); расстояния от источника холода до внутренних блоков; расчётной температуры в помещениях и т. д. (табл. 1).
Какие же выводы можно сделать из табл. 1? Их несколько.
I. Сравнительная стоимость систем
Первый и самый главный вывод — системы VRF во всём диапазоне производительности получаются дешевле, чем системы «чиллер-фанкойл», даже без учёта стоимости материалов и монтажных работ. Перечислим более детально:
1. Системы малой производительности (от 8 до 25 кВт по холоду). Это сегмент мини-VRF-систем с наружным блоком настенной установки и горизонтальным выбросом воздуха (фото 1). Стоимость оборудования чиллерных систем в этом сегменте в два раза дороже, чем систем VRF. Именно поэтому выпуск малых чиллеров (до 30 кВт) продолжает стремительно сокращаться и практически вытеснен с рынка VRF-системами.
Фото 1. Наружный блок мини-VRF-системы
Большой разброс по цене для систем VRF (от $450 до $880) обуславливается различными типами внутренних блоков. Например, семь кассетных внутренних блоков по 2 кВт стоят за 14 кВт холода значительно дороже, чем один канальный блок 14 кВт по холоду.
2. Системы средней производительности (от 25 до 100 кВт по холоду). В этом сегменте для систем VRF есть неудачные по цене решения, например, использование полноразмерного наружного блока 25 кВт по холоду, который обладает самой высокой стоимостью 1 кВт. Но даже в этом случае самый простой чиллер с гидромодулем получается дороже.
3. Системы средней производительности (100–500 кВт по холоду). Чем больше размер чиллера, тем дешевле стоимость 1 кВт с точки зрения капитальных затрат. Для систем VRF в принципе без разницы, каков размер объекта кондиционирования. Так как конструкция модульная, то стоимость 1 кВт холода будет одинакова. В дальнейших расчётах мы учтём потери производительности по длине трубопроводов и рассчитаем стоимость точнее. Но в первом приближении стоимость оборудования на объектах средней производительности для VRF-систем также будет меньше примерно на 10–30%.
4. Системы большой производительности (от 500 до 1500 кВт). В далёком 2005 году стоимость чиллерных систем выше 500 кВт по холоду была однозначно ниже, чем стоимость систем VRF той же суммарной производительности. Но за 17 лет цены на VRF сильно упали, поэтому сегодня даже на очень больших объектах можно видеть, что системы VRF будут дешевле. Моноблочные чиллеры производительности 500–1500 кВт обладают самой малой стоимостью 1 кВт холода. И при определённых условиях их стоимость может сравняться с системами VRF. Но не забываем, что на итоговую цену капитальных затрат влияют и другие факторы, которые мы учтём далее.
5. Системы «только холод». Редко выпускаются в сегменте VRF-систем и часто для систем «чиллер-фанкойл». Но рассматриваемый нами производитель М, к счастью, имеет в своей линейке как «холодные» системы VRF, так и чиллеры, поэтому мы можем их сравнить. Если стоит задача получить самый дешёвый киловатт холода на центральных системах кондиционирования, то самым оптимальным решением в таком случае будут опять системы VRF «только холод».
6. Системы с рекуперацией тепла. Самые комфортные системы для конечного потребителя, так как позволяют свободно выбирать режим работы внутреннего блока независимо от своего соседа. Это очень востребовано в переходный период года, когда часть потребителей с южной стороны здания продолжает использовать режим охлаждения, а вторая часть с северной стороны уже мёрзнет и пытается включить кондиционер в режим обогрева. Для систем с рекуперацией тепла это возможно, хотя такие системы стоят примерно в полтора раза дороже, чем, например, тепловые насосы.
II. Стоимость материалов
Второй вывод касается стоимости материалов. Основные материалы, влияющие на стоимость дополнительных затрат: трубопроводы, теплоизоляция, тройники, клапаны регулирования, запорная арматура, фреон для дозаправки, припой, кронштейны, крепёжные материалы, дренажные трубопроводы.
Как правило, сторонники чиллерных систем искренне считают, что монтаж чиллера обходится дешевле, чем монтаж VRF-системы, поскольку трубопроводы для воды стоят дешевле медных трубопроводов. Однако это принципиальная ошибка. Стоимость материалов для монтажа чиллерных систем занимает примерно 20–35% от стоимости оборудования. Для систем VRF эта доля оказывается меньше — около 15–25%.
Сейчас я объясню, почему материалы для VRF в сумме дешевле:
1. Диаметры трубопроводов. Давайте посмотрим ещё раз на таблицу расчёта диаметров трубопроводов для чиллера и системы VRF из второй статьи этого цикла ([2], пункт 11). Энергоёмкость жидкого хладагента как холодоносителя примерно в десять раз выше, чем воды или гликолевых растворов. Следовательно, при одинаковой производительности объекта диаметры медных трубопроводов окажутся значительно меньше, чем трубопроводов для воды. В нашем примере для производительности 65 кВт требуются: труба 19+31 мм для VRF-системы и труба 75+75 мм для чиллера.
2. Конфигурация системы. Общая протяжённость трубопроводов для чиллерных систем всегда больше, чем для систем VRF. Давайте посмотрим на рис. 2 и поймём, за счёт чего это происходит. С точки зрения обвязки внутренних воздухообрабатывающих блоков разницы в длине трубопроводов нет. Но вот длина магистральных трубопроводов, которые должны свести все потоки в одну точку, для чиллерных систем значительно больше. Наружных блоков VRF-систем больше, поэтому они могут находится как можно ближе к приёмникам холода и равномерно распределены, например, по крыше здания или на поэтажных балконах.
На рис. 2 видна разница в длине трубопроводов. Для чиллерных систем длина трубопроводов больше на величину коллекторного трубопровода.
Рис. 2. Варианты обвязки трубопроводами двух одинаковых объектов кондиционирования
[конфигурации трубопроводов: а — для двух систем VRF, б — для одного чиллера]
3. Дополнительные элементы системы. Система VRF — это законченный для монтажа продукт с точки зрения требования дополнительных элементов. Для чиллерных систем, кроме трубопроводов, требуются: запорные и недёшевые регулировочные вентили, баки хранения гликолевых растворов, система водоподготовки, фильтры для воды, спускные вентили, расширительный бак, бак-аккумулятор и т. д.
III. Стоимость проектных, монтажных и пусконаладочных работ
Система «чиллер-фанкойлы» более сложна и вариативна, чем система VRF. Следовательно, она требует большей квалификации персонала, как при проектировании, так и при монтаже и пусконаладке оборудования. Для VRF-систем проектирование сводится к заводской программе расчёта, которая сама учитывает все нюансы и выдаёт необходимый набор оборудования и материалов. Это, конечно, даёт меньший «полёт фантазии» для проектировщика, зато ограждает конечного потребителя от фатальных ошибок после монтажа оборудования.
Стоимость всех работ для систем VRF составляет 10–20% от стоимости оборудования. Для систем «чиллер-фанкойл» эта цифра будет от 15 до 30% (рис. 3).
Рис. 3. Распределение затрат по статьям «Оборудование», «Материалы», «Монтаж, проектирование, пусконаладка»
Таким образом, просуммировав все затраты, мы получаем графики капитальных затрат для систем «чиллер-фанкойлы» и VRF-систем (рис. 4). Какие основные выводы можно сделать из этих графиков? Во-первых, во всём диапазоне рассматриваемых теплоизбытков объекта итоговая стоимость VRF-систем получается ниже, чем стоимость «чиллер-фанкойлов». Теоретически при мощности охлаждения 600 кВт и выше может получится ситуация, когда капитальные затраты на чиллерные системы сравняются с капитальными затратами на системы VRF. Но это, скорее, исключение из правил.
Рис. 4. Капитальные затраты на 1 кВт холода в зависимости от размера объекта (установки c тепловым насосом, воздушное охлаждение конденсатора, производство — Китай, 2021 год)
Также необходимо ещё раз обратить внимание, что сравниваются системы одного класса и китайского производства. Если сравнивать VRF-системы производства Япония, то стоимость капитальных затрат возрастёт на 30–50%. Но тогда и чиллерные системы необходимо рассматривать более дорогие, например, европейских или американских марок.
График чиллерных систем начинается с $2500 за 1 кВт на малых объектах и падает до $1500 за кВт на больших мощностях по холоду.
График VRF-систем образует ломаную кривую. На малой производительности (от 10 до 25 кВт) в сегменте мини-VRF-систем удельная стоимость самая выгодная. Это обуславливается простотой конструкции мини-VRF, отсутствием систем переохлаждения, что позволяет получить небольшую стоимость оборудования на коротких трассах до 50 м. На производительности 30 кВт график резко поднимается вверх до $1300 за 1 кВт, так как наружный полноразмерный блок 30 кВт — самый неудачный по цене в сегменте VRF.
Далее стоимость VRF снижается на 100 кВт по холоду и затем снова немного растёт за счёт увеличения длины трубопроводов на больших объектах.
Интересно сравнить с аналогичным графиком, составленным в 2005 году (рис. 5). Чиллерные системы в среднем подорожали (в долларах) за 16 лет в два раза. VRF-системы за тот же период подорожали на 20–30%. Таким образом, если ранее точка оптимального применения VRF находилась до 400 кВт по холоду, то теперь она сдвинута сильно вправо до производительности 1000 кВт и более.
Рис. 5. Удельная стоимость систем кондиционирования (производство: чиллер — Соединённые Штаты Америки, VRF — Япония, 2005 год)
Однако за тот же период долларовая инфляция составила 44%. Следовательно, реальная стоимость чиллерных систем увеличилась на 56%, а реальная стоимость систем VRF уменьшилась на 14%.
Вывод 15. Удельные капитальные затраты зависят от многих факторов, от типа внутренних блоков до размера объекта кондиционирования. Фактически для всех вариантов капитальные затраты VRF-систем меньше, чем капитальные затраты на системы «чиллер-фанкойлы» при подобных характеристиках систем.
16. Текущие затраты
Текущие затраты при эксплуатации систем кондиционирования воздуха состоят из стоимости: потреблённой электроэнергии, технического обслуживания (чистка воздушных фильтров, теплообменников, замена масляных фильтров), дополнительных материалов для текущего ремонта и т. д. Но главной статьёй расходов, конечно, является стоимость потреблённой электроэнергии.
Величина энергопотребления систем подробно рассмотрена нами в третьей статье [3] нашего цикла в разделе 14 «Сезонная энергоэффективность систем кондиционирования воздуха».
Для оценки используем сезонный коэффициент, более приближенный, во-первых, к российскому континентальному климату, во-вторых, к использованию систем кондиционирования в офисных зданиях. В табл. 2 произведён расчёт годового энергопотребления условных систем с производительностью 100 кВт. Расчёт часов работы принят таким: пять месяцев в году, 21 день в месяц, десять часов в день.
Стоимость работ по обслуживанию систем оценить сложнее, но, без сомнения, для систем «чиллер-фанкойлы» она больше за счёт обслуживания насосов, замены гликолевых смесей, замены масляных фильтров, замены масла, водоподготовки и т. д. В целом будет справедливо принять стоимость обслуживания равной половине стоимости затраченной электроэнергии на систему (табл. 2).
Вывод 16. Текущие эксплуатационные затраты на системы «чиллер-фанкойлы» в два и более раза больше, чем затраты на эксплуатацию VRF-систем, за счёт как большего сезонного энергопотребления, так и большего объёма и стоимости работ по обслуживанию водяного и холодильного контуров.
17. Суммарные затраты (капитальные плюс текущие)
При покупке любого оборудования необходимо понимать, сколько это оборудование прослужит и какие будут затраты не только в момент покупки, но и суммарно за весь период эксплуатации. Для этого необходимо ответить на вопрос, какой период эксплуатации будет у наших сравниваемых систем. Как системы VRF, так и чиллерные системы относятся к надёжному оборудованию и эксплуатируются долго. По моему опыту, срок эксплуатации этих систем составляет от 15 до 25 лет. Я наблюдал системы, работающие 30 лет и более, но думаю, что их нужно менять даже с точки зрения морального устаревания. Поэтому в наших расчётах мы примем срок эксплуатации 15 лет. Мы объединим капитальные затраты из рис. 4 и текущие затраты за 15 лет из табл. 2 и получим рис. 6.
Рис. 6. Суммарные затраты на выработку 1 кВт холода за 15 лет эксплуатации объекта
Анализируя рис. 6, можно сделать однозначный вывод: VRF-системы кондиционирования воздуха обойдутся для заказчика суммарно от 900 до 1600 $/ кВт холода за 15 лет. Системы «чиллер-фанкойлы» — от 1700 до 3000 $/ кВт холода за тот же период. Что однозначно говорит о преимуществе систем VRF с финансовой точки зрения.
Вывод 17. Суммарные затраты при кондиционировании любых по размеру объектов будут всегда меньше при использовании VRF-систем.
Заключение
В самом начале этого цикла статей мы привели график продаж в мире двух конкурирующих систем кондиционирования воздуха ([1], рис. 1): систем с переменным расходом хладагента (VRF) и систем с промежуточным холодоносителем («чиллер-фанкойлы»).
На этом графике видно, что системы VRF ежегодно увеличивали свою долю на мировом рынке, а системы «чиллер-фанкойлы», наоборот, сокращали. Рассмотрев эти системы по 17 различным критериям, от технических до экономических, мы увидели плюсы и минусы каждой системы. Плюсов у систем VRF, без сомнения, больше (в табл. 3 лучшие характеристики помечены красным цветом), что и обуславливает рост их продаж.
Тем не менее, существуют уникальные объекты, где задача кондиционирования может быть решена только с помощью чиллерных систем. Но если применение мультизональных систем на объекте в принципе возможно, то выбор — однозначно в пользу систем с переменным расходом хладагента (VRF).
