Энергосберегающее отопление зданий и складов с помощью теплового насоса, стоимость установки тепловых насосов и современной системы отопления загородного дома теплыми полами, цена установки системы отопления тепловыми насосами. Какие у Вас будут расходы н

Энергосберегающее отопление зданий и складов с помощью теплового насоса, стоимость установки тепловых насосов и современной системы отопления загородного дома теплыми полами, цена установки системы отопления тепловыми насосами. Какие у Вас будут расходы н

Стоимость монтажа отопления стандартного дома 150 м 2 ...

Распределим места по возрастанию стоимости 1 кВт*ч энергии.

1. Природный газ.

Удельная теплота сгорания природного газа 8000 ккал/кг или 9,3кВт*ч/кг.

Плотность газа -0,73кг/м3.

Получаем 6,79 кВт*ч/м3.

При стоимости газа для населения 4,08 руб/м3 и использовании газового настенного котла Vitopend 100 или напольного газового котла Vitogas 100-F с учетом КПД котла, стоимость тепловой энергии составит 0,60 руб за 1кВт*ч.

При использовании конденсационных газовых котлов Vitodens 200 или Vitodens 100 и их модификаций стоимость тепловой энергии с учетом КПД конденсационного котла составит 0,53 руб за 1кВт*ч.

2. Сжиженный газ (баллонный газ).

Удельная теплота сгорания пропан-бутановой смеси составляет 10800ккал/кг или 12,5кВт*ч/кг

Плотность сжиженного газа составляет 2,25кг/м3 или 0,54кг/литр. Соответственно, из одного литра сжиженного газа получим 6,75 кВт*ч/литр.

При стоимости сжиженного газа 28,00 руб/кг или 15 руб/литр и использовании газового настенного котла Vitopend 100 или напольного газового котла Vitogas 100-F с учетом КПД котла, стоимость тепловой энергии составит 2,1руб за 1кВт*ч.

При использовании конденсационных газовых котлов Vitodens 200 или Vitodens 100 и их модификаций стоимость тепловой энергии с учетом КПД конденсационного котла составит около 1,97руб за 1кВт*ч.

3. Сухие дрова.

Удельная теплота сгорания сухих дров 2000 ккал/кг или 2,3кВт*ч/кг.

Стоимость дров колеблется и зависит от их влажности, места приобретения и способа их заготовки. Предположим, что дрова мы сможем купить по 2000 руб/м3 или, примерно, 4000 руб/тн, т.е. 4 рубля за кг.

При сжигании дров в газогенераторном котле Vitoligno 100-S с высоким КПД тепловая энергия обойдется нам в 1,73 руб за 1кВт/ч. При использовании твердотопливного котла с классическим сжиганием топлива стоимость энергии составит 2,5 руб за 1кВт/ч.

4. Электричество.

Стоимость 1 кВт*ч составляет от 2,0 руб за 1кВт*ч до 3,5 руб за 1 кВт*ч.

КПД электрокотла принимаем равным 100%, соответственно, стоимость тепловой энергии будет равна стоимости электрической энергии.

5. Дизельное топливо.

Удельная теплота сгорания дизельного топлива 10200 ккал/кг или 11,86кВт*ч/кг.

Плотность зимнего дизельного топлива не более 840 кг/м3.

Таким образом, при работе на зимнем дизельном топливе, получаем 9,96 кВт*ч/литр.

С учетом КПД котла Vitola 200, получаем 9,56 кВт*ч тепловой энергии из литра дизельного топлива. При стоимости дизельного топлива 30 руб/литр, получаем стоимость 1 кВт*ч тепла, полученного из дизельного топлива с помощью котла Vitola 200, равного 3,14 руб за 1 кВт*ч.

Итак! Осведомлен - значит вооружен! Теперь Вы сами можете решить какое топливо для Вас лучше.

Сегодня все больше людей хотят повысить комфорт при проживании в своем загородном доме или на даче. Какие трудности ожидают нас при использовании частного дома, который не подключен к централизованным инженерным системам, таким как отопление, водоснабжение и канализация?

В этой статье я расскажу, на что надо обратить внимание при выборе источника энергии для отопления вашего загородного дома. Первым делом нужно определиться с источником энергии для отопления дома. Скажу сразу, если уже подведен или есть возможность подвести магистральный газ, то этот вопрос решен. Магистральный газ - это самый выгодный и беспроблемный источник энергии для отопления загородного дома. Для производства одного 1 кВт/час тепловой энергии необходимо примерно 0,1 м3 газа. Если считать, что стоимость газа в Подмосковье составляет приблизительно 2 руб., то стоимость 1 кВт/час тепловой энергии при использовании магистрального газа составит примерно 0,2 руб. Теперь рассмотрим случай, когда магистрального газа нет, и в ближайшее время не будет. Самое простое, что приходит в голову в качестве источника энергии - это электричество. Такая система по стоимости оборудования, действительно, является самой недорогой, но имеет ряд неприятных особенностей и ограничений. Если дом имеет площадь около 100 м2, то даже при хорошем утеплении необходимо до 100 Вт/час тепла на каждый квадратный метр, то есть на весь дом необходима мощность около 10 кВт/час. Стоимость электроэнергии в различных регионах может отличаться, в среднем в центральной части России она составляет 2 рубля за 1 кВт. КПД электрических котлов и нагревателей очень близок к 100%, поэтому 1 кВт/час тепла, в конечном итоге, почти равен по стоимости 1кВт/час электрической энергии, то есть около 2 рублей. Учитывая качество и мощность электросетей Подмосковья, использование потребителей такой мощности часто невозможно, не говоря уже про тот случай, если на дом необходимо 20-30 кВт/час и более электрической энергии. Поэтому электрические системы отопления используются в достаточно небольшом количестве случаев, т.к. слишком много различных условий для выбора такой системы отопления. А что делать если площадь дома сильно превышает 100 м2 и при этом отсутствует подключение к сети магистрального газа? Придется выбирать систему отопления, которая не зависит или только частично зависит от областной электросети. В качестве источника энергии для таких систем может использоваться твердое топливо, такое как дрова, уголь, топливные брикеты и пелеты, сжиженный газ или жидкое топливо, как правило, это дизель. Рассмотрим плюсы и минусы использования каждого из этих видов топлива. На первый взгляд, может показаться, что использование твердых видов топлива дает большую экономию на стоимости эксплуатации системы. Давайте посчитаем: стоимость дров без доставки составляет около 1500 рублей за один кубический метр, масса одного кубического метра дров около 600 кг, то есть 1 кг дров стоит 2,5 руб. Для получения 1 кВт/час тепловой энергии необходимо примерно 0,4 кг дров. То есть стоимость 1 кВт/час тепловой энергии, получаемой при горении дров, составит около 1 рубля. Расходы при использовании в качестве топлива бурого угля составят около 1,8 руб., при этом, не повысив удобство использования, а наоборот добавив угольной пыли и грязи. Но есть дополнительные проблемы при использовании системы отопления, работающей на твердом топливе: как правило, такие системы требуют периодического или постоянного контроля, стоимость оборудования часто гораздо выше стоимости газового или электрического котла. Кроме того при отключении электроэнергии и остановки циркуляции теплоносителя по системе, моментально погасить пламя и остудить котел не представляется возможным, а это грозит перегревом системы и даже повреждением дорогостоящего оборудования. Существуют энергонезависимые системы отопления, работающие на твердом топливе и не подключаемые к электросети, в которых используется естественная циркуляция за счет гравитации, но у них столько минусов, что про это я расскажу в отдельной статье, посвященной типам систем отопления загородного дома. Многие дачники рассматривают в качестве топлива сжиженный газ. Для получения 1 кВт/час тепловой энергии из сжиженного газа необходимо примерно 0,1 кг. Если считать, что стоимость 1 кг сжиженного газа равна 22 руб., то 1 кВт/час тепловой энергии обходится в 2,2 рубля, что сравнимо со стоимостью электричества. Но тут появляется вопрос, в чем хранить запас сжиженного газа? Если использовать для этих целей стандартный 50 л баллон, то в зимний период на небольшой дом около 80 м2, одного баллона будет хватать примерно на два дня, что вызовет массу неудобств с доставкой баллонов на участок. Существует такая вещь, как газгольдер. Грубо говоря, это большой герметичный резервуар, используемый для хранения сжиженного газа. Стоимость такого хранилища вместе с установкой составляет около 300-400 тысяч рублей. При сезонном проживании эта сумма не будет окуплена нашими правнуками, даже в сравнении с магистральным газом. Последним из доступных для обычного человека источников энергии является жидкое топливо, чаще всего в бытовых условиях в виде жидкого топлива используется дизель (солярка). Стоимость дизельного топлива с доставкой по Подмосковью составляет примерно 17 руб/л. Для получения 1 кВт/час тепловой энергии необходимо 0,1 л дизельного топлива, т.е. 1 кВт/час обходится примерно в 1,7 руб. Это дешевле электричества и сжиженного газа и гораздо удобнее в эксплуатации, чем твердое топливо. Большинство котлов, работающих на дизельном топливе, оснащаются съемными надувными горелками, что позволяет легко перевести систему на использование магистрального газа, при подключении участка к таковому, а стоимость баков для дизеля составляет 10-20 тысяч рублей, в зависимости от объема. В заключении хочу сказать, что к выбору источника энергии для системы отопления надо подходить очень внимательно и начинать задаваться этим вопросом еще на самых ранних этапах строительства загородного дома. Можно выбрать как один источник энергии, так и комбинировать их в различных сочетаниях. Решение найти можно всегда, выбор есть. И специалисты нашей компании всегда найдут оптимальный вариант исходя из ваших требований и возможностей.

Сравнение различных систем отопления с системой тепловых насосов

Задача экономически эффективного нагрева воды, которая используется в качестве теплоносителя в системах водяного отопления и горячего водоснабжения, была и остается актуальной независимо от способа осуществления этих процессов, конструкции системы отопления и источников получения тепла.

Огромное количество здравомыслящих людей с очередным похолоданием и приближением зимы вновь испытывают при выборе системы отопления неподдельный интерес и чувство неуверенности. Огромное разнообразие современных новинок в этой сфере - котлов, радиаторов, насосов, генераторов любого из нас заставят задуматься над тем, посредством каких критериев выбрать оптимальный для себя вариант и чему именно отдать предпочтение

Сейчас доступны различные источники тепловой энергии: нефть, уголь, газ, дерево и электричество. У всех имеются свои преимущества, но, взвесив все критерии, такие как низкая стоимость капитальных вложений, хорошая управляемость, практически абсолютная чистота, большой комфорт и довольно скромные эксплуатационные расходы,- легко прийти к выводу, что отопление с использованием теплового насоса - это выбор сегодняшнего и завтрашнего дня.

» Сравнение систем отопления

Сравнение систем отопления 2010 год

Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии, например, электрических, газовых и дизельных генераторов тепла заключается в том, что при производстве тепла до 80% энергии извлекается из окружающей среды.

Тепловой насос «выкачивает» солнечную энергию, накопленную за теплое время года, из грунта, скальной породы, из озера или из воздуха.

Представляем сравнительный анализ стоимости 1 МДж тепла, при различных вариантах источника энергии.

Итак, топим электричеством:

1 кВт./ч энергии- это 3,6 МДж тепла, и обойдется нам это в зависимости от региона и поставщика электроэнергии 3,62 рубля за 1 кВт, значит 1 МДж будет стоить около 1 рубля

(см. таблицу ниже).

Отапливаем соляркой :

1кг солярки при сжигании дает 44 МДж и стоит около 20 рублей (1литр = 0,8 кг - 17 рублей) значит, 1МДж будет стоить около 45 копеек.

Сжиженный газ при сгорании дает 41 МДж на 1кг и стоит около 10 рублей, значит, 1 МДж будет стоить около 25 копеек.

Магистральный газ . Здесь расчет несколько сложнее. 1кг дает 33 МДж тепла. 1м куб. весит около 800г. Стоимость газа для населения в Московском регионе около 956 рублей за 1000 кубов (без НДС). Получается, что 1 кубометр для населения стоит около 1 рубля 13 копеек, значит,1 МДж будет стоить около 3,5 копеек. Для промышленности газ раза в полтора дороже - около 5 копеек.

(Непонятно только одно: почему такое дорогое электричество из такого дешевого газа?)

В этом случае, наше спасение - тепловые насосы (цена за 1 МДж тепла см. в таблице).

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОИМОСТИ 1 МДж ТЕПЛА

Источник тепла:

Стоимость 1 МДж тепла:

Магистральный газ для населения

3,5 коп.

Магистральный газ для промышленности

5 коп.

Сжиженный газ

25 коп.

Солярка

45 коп.

Электричество

100 коп.=1руб.

Земля с помощью электрического теплового насоса

25 коп.

Если ставить вопрос с точки зрения экономичности, надо изучить, сколько какое топливо стоит в конкретном регионе, а потом посчитать цену 1кВт тепла.

Вот данные для расчета:


дрова сухие - 3,900 КВт/кг
дрова влажные - 3,060 КВт/кг
антрацит - 5,800 КВт/кг
бурый уголь - 2,900 КВт/кг
дизельное топливо - 11,700 КВт/кг
мазут - 10,600 КВт/кг
природный газ - 10,000 КВт/м3
сжиженный газ - 20,800 КВт/м3

Собственно когда станет понятно, сколько стоит 1кВт тепла в конкретном месте, тогда и надо искать конкретное решение по использованию того или иного источника тепла.

КПД Электрических котлов =максимум 97% т.е. 1 кВт электроэнергии дает 0,97 кВт тепла.

Так дрова могут стоить в районе 0,9-1,0 рубля за 1кВт тепловой энергии (в пригороде), а сжиженный газ (если мы правильно его перевели в килограммы) стоит 0,7-0,8 рубля за 1кВт.

Но вроде КПД у газового оборудования повыше, чем у печек. Цену мазута точно не знаем, но похоже там получается 0,5 рубля 1кВт. Это о экономке вопроса. Однако нужно еще и понимать о доступности топлива, тот же булерьян будет жрать все что угодно (при правильном подходе), а вот газовая колонка только газ и только тот, на который настроена.

Еще один важный момент - субъективное ощущение тепла человеческим телом.

Самый дешевый способ это греть воздух и перемешивать воздух до однородно состояния, перемешивая его, в том числе теплым воздухом под потолком (конечно желательно, чтобы дырок в окнах было поменьше). Водное отопление по экономичности проигрывает воздушному отоплению.

» Расчет Теплового насоса

Источники тепла. Геотермальные тепловые насосы.

Как известно, геотермальные тепловые насосы используют бесплатные и возобновляемые источники энергии: низкопотенциальное тепло воздуха, грунта, подземных, сточных и сбросовых вод технологических процессов, открытых незамерзающих водоемов. На это затрачивается электроэнергия, но отношение количества получаемой тепловой энергии к количеству расходуемой электрической составляет порядка 3-7.

Говоря более точно, источниками низкопотенциального тепла могут быть наружный воздух температурой от -15 до +15 °С, отводимый из помещения воздух (15-25 °С), подпочвенные (4-10 °С) и грунтовые (более 10 °C) воды, озерная и речная вода (0-10 °С), поверхностный (0-10 °С) и глубинный (более 20 м) грунт (10 °С).

Если в качестве источника тепла выбран атмосферный или вентиляционный воздух, применяются тепловые насосы, работающие по схеме «воздух-вода». Насос может быть расположен внутри или снаружи помещения. Воздух подается в его теплообменник с помощью вентилятора.

При использовании в качестве источника тепла грунтовой воды она подается из скважины с помощью насоса в теплообменник насоса, работающего по схеме «вода-вода», и либо закачивается в другую скважину, либо сбрасывается в водоем.

Эффективность применения теплового насоса

Можно сократить общий расход газа более чем в два раза, либо при наличии альтернативных источников электроэнергии отказаться от него вообще, то для конкретных объектов в настоящее время много зависит от тарифной политики государства, расположения, теплоизоляционных свойств объекта и т. д.

Сравнение текущих расходов на отопление для населения по состоянию на август 2008

  • Молдова
    Тарифы: 1000 м. куб. газа -- 300 долл. США
    1 квт.ч. электроэнергии -- 0,1 долл. США
    Для обычного чугунного напольного котла с кпд = 0,82 из 1000 м. куб. газа получим:
    1000 * 9,1 квт.ч. м. куб. * 0,82 = 7462 квт.ч. тепла
    Для суперсовременного конденсационного котла с кпд = 1,05 -- 9555 квт.ч. тепла.
    Для получения такого же количества тепла с помощью среднеэффективного универсального ТН нужно в первом случае:
    7462 / 4,5 = 1658 квт.ч. электроэнергии стоимостью 166 долл.
    во втором:
    9555 / 4,5 = 2123 квт.ч., стоимостью 212 долл.
    Уменьшение затрат по сравнению со стоимостью газа (300 долл.) соответственно:
    (300 - 166) / 300 -- 45%
    (300 - 212) / 300 -- 29%
  • США (Вермонт)
    1000 м. куб. -- 350 долл.
    1 квт.ч. электроэнергии -- 0,12 долл.
    Экономия 27--43%.
  • Беларусь
    1000 м. куб. -- 141 600 руб. = 66 долл.
    1 квт.ч. электроэнергии -- 74,7 руб. = 0,0349 долл.
    Это если использовать утвержденные 2007 г. во многих странах дифференцированные по времени тарифы, т.е. отключать ТН в периоды максимальных нагрузок энергосистемы с 8.00 по 11.00 и с 19.00 по 22.00, что реально с использованием аккумуляторов тепла. Экономия по сравнению с обычным газовым котлом - всего до 12%. Но это сегодня. Ситуация когда газ продается по 200-230$ не может продолжаться долго. Вероятно что-то подобное будет введено и в Москве.

Капитальные затраты

Стоимость самого теплового насоса значительно выше стоимости газового котла, что впрочем не сильно изменит общую смету при новом строительстве приличного коттеджа. Цены практически сравниваются при необходимости строительства 200--300 м. газопровода. Если строится не временный фанерный домик, а капитальное строение для детей и внуков, будет некрасиво оставить им в наследство зависимость от давления в газовой трубе . Уж что-что, а электричество в стране будет всегда. А вот с газом могут возникнуть проблемы уже в ближайшем будущем. Знаменитый монополист Газпром, имеющий десятки миллиардов долларов долгов, не от хорошей жизни стремительно повышает цены на газ не только для ближайших союзников, но и для внутрироссийских потребителей. Просто не на что производить разведку и освоение новых месторождений, латать построенные еще при СССР трубопроводы. Особенно когда его основные доходы от экспорта газа в Европу через Украину тихо уплывают в неизвестном направлении через швейцарских учредителей фирмы-экспортера «УкрГазэнерго» .

Некоторые справочные данные

1. Прогноз цен на природный газ:

2. Ориентировочная зависимость необходимой теплопроизводительности ТН от площади дома с хорошими теплоизоляционными свойствами:

В каждом конкретном случае производится индивидуальный расчет по теплопотерям здания. Для уменьшения капитальных затрат часто ТН используют в бивалентном режиме. Параллельно ему устанавливается, или при реконструкции оставляется дополнительный пиковый нагреватель на любом виде топлива, который включается в работу в самые холодные дни, каких у нас не так уж много. По данным Гидрометеоцентра усредненная температура по Москве для января - 4,8°С, для периода декабрь - февраль - 6,0°С. В самый холодный год за всю историю наблюдений она составила - 10 ... - 15°С в те же периоды.
При таком подключении ТН может либо отключаться, если он становится неэффективным (например «воздух--вода» при больших отрицательных температурах наружного воздуха), либо работать...

Если источник - водоем, на его дно укладывается петля из металлопластиковой или пластиковой трубы. По трубопроводу циркулирует раствор гликоля (антифриз), который через теплообменник теплового насоса передает тепло фреону.

Возможны два варианта получения низкопотенциального тепла из грунта: укладка металлопластиковых труб в траншеи глубиной 1,2-1,5 м либо в вертикальные скважины глубиной 20-100 м. Иногда трубы укладывают в виде спиралей в траншеи глубиной 2-4 м. Это значительно уменьшает общую длину траншей. Максимальная теплоотдача поверхностного грунта составляет 50-70 кВт·ч/м2 в год. По данным зарубежных компаний, срок службы траншей и скважин составляет более 100 лет.

Расчет горизонтального коллектора теплового насоса

Съем тепла с каждого метра трубы зависит от многих параметров: глубины укладки, наличия грунтовых вод, качества грунта и т.д. Ориентировочно можно считать, что для горизонтальных коллекторов он составляет 20 Вт/м. Более точно: сухой песок - 10, сухаяглина - 20, влажная глина - 25, глина с большим содержанием воды - 35 Вт/м. Разницу температуры теплоносителя в прямой и обратной линии петли при расчетах принимают обычно равной 3 °С. На участке над коллектором не следует возводить строений, чтобы тепло земли пополнялось за счет солнечной радиации.
Минимальное расстояние между проложенными трубами должно быть 0,7-0,8 м. Длина одной траншеи составляет обычно от 30 до 120 м. В качестве теплоносителя первичного контура рекомендуется использовать 25-процентный раствор гликоля. В расчетах следует учесть, что его теплоемкость при температуре 0 °С составляет 3,7 кДж/(кг·К), плотность - 1,05 г/см3. При использовании антифриза потери давления в трубах в 1,5 раза больше, чем при циркуляции воды. Для расчета параметров первичного контура теплонасосной установки потребуется определить расход антифриза:

Vs = Qo·3600 / (1,05·3,7·.t),

где.t - разность температур между подающей и возвратной линиями, которую часто принимают равной 3 К, а Qo - тепловая мощность, получаемая от низкопотенциального источника (грунт). Последняя величина рассчитывается как разница полной мощности теплового насоса Qwp и электрической мощности, затрачиваемой на нагрев фреона P:

Qo = Qwp - P, кВт.

Суммарная длина труб коллектора L и общая площадь участка под него A рассчитываются по формулам:

Здесь q - удельный (с 1 м трубы) теплосъем; da - расстояние между трубами (шаг укладки).

Пример расчета теплового насоса.

Исходные условия: теплопотребность коттеджа площадью 120-240 м2 (в зависимости от теплоизоля- ции) - 12 кВт; температура воды в системе отопления должна быть 35 °С; минимальная температура теплоносителя - 0 °С. Для обогрева здания выбран тепловой насос мощностью 14,5 кВт (ближайший больший типоразмер), затрачивающий на нагрев фреона 3,22 кВт. Теплосъем с поверхностного слоя грунта (сухая глина) q равняется 20 Вт/м. В соответствии с показанными выше формулами рассчитываем:

1) требуемую тепловую мощность коллектора Qo = 14,5 - 3,22 = 11,28 кВт;
2) суммарную длину труб L = Qo/q = 11,28/0,020 = 564 м. Для организации такого коллектора потребуется 6 контуров длиной по 100 м;
3) при шаге укладки 0,75 м необходимая площадь участка А = 600 Ч 0,75 = 450 м2;
4) общий расход гликолевого раствора Vs = 11,28·3600/ (1,05·3,7·3) = 3,51 м3/ч, расход на один контур равен 0,58 м3/ч.

Для устройства коллектора выбираем металлопластиковую трубу типоразмера 32. Потери давления в ней составят 45 Па/м; сопротивление одного контура - примерно 7 кПа; скорость потока теплоносителя - 0,3 м/с.

Расчет зонда

При использовании вертикальных скважин глубиной от 20 до 100 м в них погружаются U-образные металлопластиковые или пластиковые (при диаметрах выше 32 мм) трубы. Как правило, в одну скважину вставляется две петли, после чего она заливается цементным раствором. В среднем удельный теплосъем такого зонда можно принять равным 50 Вт/м. Можно также ориентироваться на следующие данные по теплосъему:

сухие осадочные породы - 20 Вт/м;
каменистая почва и насыщенные водой осадочные породы - 50 Вт/м;
каменные породы с высокой теплопроводностью - 70 Вт/м;
подземные воды - 80 Вт/м.

Температура грунта на глубине более 15 м постоянна и составляет примерно +10 °С. Расстояние между скважинами должно быть больше 5 м. При наличии подземных течений, скважины должны располагаться на линии, перпендикулярной потоку.

Подбор диаметров труб проводится исходя из потерь давления для требуемого расхода теплоносителя. Расчет расхода жидкости может проводиться для.t = 5 °С.

Пример расчета. Исходные данные - те же, что в приведенном выше расчете горизонтального коллектора. При удельном теплосъеме зонда 50 Вт/м и требуемой мощности 11,28 кВт длина зонда L должна составить 225 м.

Для устройства коллектора необходимо пробурить три скважины глубиной по 75 м. В каждой из них размещаем по две петли из металлопластиковой трубы типоразмера 26Ч3; всего - 6 контуров по 150 м.

Общий расход теплоносителя при t = 5 °С составит 2,1 м3/ч; расход через один контур - 0,35 м3/ч. Контуры будут иметь следующие гидравлические характеристики: потери давления в трубе - 96 Па/м (теплоноситель - 25-процентный раствора гликоля); сопротивление контура - 14,4 кПа; скорость потока - 0,3 м/с.

Выбор оборудования

Поскольку температура антифриза может изменяться (от -5 до +20 °С) в первичном контуре тепло насосной установки необходим расширительный бак.

Рекомендуется также установить на возвратной линии накопительный бак: компрессор теплового насоса работает в режиме «включено-выключено». Слишком частые пуски могут привести к ускоренному износу его деталей. Бак полезен и как аккумулятор энергии - на случай отключения электроэнергии. Его минимальный объем принимается из расчета 10-20 л на 1 кВт мощности теплового насоса.

При использовании второго источника энергии (электрического, газового, жидко- или твердотопливного котла) он подключается к схеме через смесительный клапан, привод которого управляется тепловым насосом или общей системой автоматики.

В случае возможных отключений электроэнергии нужно увеличить мощность устанавливаемого теплового насоса на коэффициент, рассчитываемый по формуле: f = 24/(24 - tоткл), где tоткл - продолжительность перерыва в электроснабжении.

В случае возможного отключения электроэнергии на 4 ч этот коэффициент будет равен 1,2.

Мощность теплового насоса можно подбирать исходя из моновалентного или бивалентного режима его работы. В первом случае предполагается, что тепловой насос используется как единственный генератор тепловой энергии.

Следует принимать во внимание: даже в нашей стране продолжительность периодов с низкой температурой воздуха составляет небольшую часть отопительного сезона. Например, для центрального региона России время, когда температура опускается ниже -10 °С, составляет всего 900 ч (38 сут), в то время, как продолжительность самого сезона - 5112 ч, а средняя температура января составляет примерно -10 °С. Поэтому наиболее целесообразной является работа теплового насоса в бивалентном режиме, предусматривающая включение дополнительного теплогенератора в периоды, когда температура воздуха опускается ниже определенной: -5 °С - в южных регионах России, -10 °С - в центральных. Это позволяет снизить стоимость теплового насоса и, особенно, работ по монтажу первичного контура (прокладка траншей, бурение скважин и т.п.), которая сильно увеличивается при возрастании мощности установки.

В условиях Европы для примерной оценки при подборе теплового насоса, работающего в бивалентном режиме, можно ориентироваться на соотношение 70/30: 70 % потребности в тепле покрываются тепловым насосом, а оставшиеся 30 - электрическим котлом или другим теплогенератором. В южных регионах можно руководствоваться соотношением мощности теплового насоса и дополнительного генератора тепла, часто используемым в Западной Европе: 50 на 50.

Для коттеджа площадью 200 м2 на 4 человек при тепловых потерях 70 Вт/м2 (при расчете на -28 °С наружной температуры воздуха) потребность в тепле будет 14 кВт. К этой величине следует добавить 700 Вт на приготовление санитарной горячей воды. В результате необходимая мощность теплового насоса составит 14,7 кВт.
При возможности временного отключения электричества нужно увеличить это число на соответствующий коэффициент. Допустим, время ежедневного отключения - 4 ч, тогда мощность теплового насоса должна быть 17,6 кВт (повышающий коэффициент - 1,2). В случае моновалентного режима можно выбрать тепловой насос типа «грунт-вода» мощностью 19 кВт, потребляющий 5,3 кВт электроэнергии или более новый, с более высоким коэфициентом преобразрвания, тепловой насос с многокомпрессорной системой, (компрессоры Copeland, контроллер Carel, улучшенные теплообменники нового поколения, система резервирования, мягкий пуск и пр).

В случае использрвания бивалентной системы с дополнительным электрическим нагревателем и температурой уставки -10 °С с учетом необходимости получения горячей воды и коэффициента запаса, мощность теплового насоса должна быть 11,4 Вт, а электрического котла - 6,2 кВт (в сумме - 17,6). Потребляемая системой пиковая электрическая мощность составит 9,7 кВт.

Отметим, что при установке тепловых насосов в первую очередь следует позаботиться об утеплении здания и установке стеклопакетов с низкой теплопроводностью.

» Преимущества ТН

Компания «ROSTEPLOCOM» специализируется на поставках на рынок тепловых насосов от крупнейшего европейского производителя «Waterkotte», а также других систем, осуществляющих отопление жилых помещений или промышленных зданий.

Мы предлагаем своим клиентам все виды услуг по применению технологии альтернативного энергообеспечения - отопления на основе тепловых насосных систем.

  • Проектирование систем отопления, теплоснабжения, горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования.
  • Проектирование и строительство геотермальных полей.
  • Бурение геотермальных скважин, скважин на воду и установка геотермальных зондов.
  • Установка и монтаж тепловых насосов и другого оборудования от компании «Waterkotte».
  • Качественное сервисное обслуживание систем отопления, тепловых насосов, а также холодильного оборудования, холодильных систем и систем холодоснабжения складов, холодильных камер.
Если Вы хотите спроектировать наиболее эффективное отопление промышленных зданий или жилых помещений, тепловые насосы будут являться оптимальным вариантом для Вас. Они имеют огромное количество преимуществ по отношению к другим традиционными источникам тепла.

1. Экономичность

  • Для работы теплового насоса совершенно не требуется топливо. Он получает до 80% энергии из окружающей среды, используя тепловую энергию солнца, накопленную в воздухе, воде или земле.
  • Тепловые насосы снижают затраты на отопление жилых помещений или промышленных зданий, охлаждение, горячую воду в 5-8 раз, относительно газовых, дизельных или электрических генераторов тепловой энергии.
  • Для выработки и передачи в систему отопления 1 кВ/ч. тепловой энергии, тепловой насос затрачивает всего 0,2-0,25 кВт/ч электроэнергии для работы компрессора.
  • Система теплого насоса очень долговечна. Грунтовой зонд при правильной эксплуатации может прослужить Вам до 150 лет, а отопительный контур до 100 лет. Срок службы компрессора, который является единственной движущей частью в установке — 15 лет. По истечении этого срока, Вы без труда сможете произвести его замену.
  • При установке ТНУ Вам не нужно будет приобретать для него топливо, тем самым Вы экономите значительное количество средств, связанных с его транспортировкой и хранением.
  • Установка тепловых насосов обеспечивает высвобождение территории, необходимой для размещения подъездных путей, котельной и склада с топливом.
  • Оборудование полностью окупается примерно через 7-10 отопительных сезонов.
2. Комфорт
  • Работа теплового насоса происходит устойчиво в автоматическом режиме.
  • Управлять его работой можно через Интернет или телефонную сеть.
  • Практически отсутствуют колебания температуры и влажности.
  • Осуществляя отопление промышленных помещений, тепловой насос работает бесшумно, тем самым не создавая никаких помех в работе сотрудникам организации.
  • Тепловой насос обладает отличными взрыво- и пожаробезопасными свойствами.
  • Вы можете переключать тепловые насосы с режима зимнего отопления на режим кондиционирования летом, а также на подогрев воды в бассейне.
  • Система совершенно не нуждается в специальном обслуживании. Необходимы лишь сезонные технические осмотры и периодический контроль режима работы.
  • Тепловые насосы не требуют вентиляции помещений, предусмотренных для теплоносителя и нагрева воды.
  • Тепловой насос подбирается индивидуально для каждого потребителя, в зависимости от тепловых источников низко потенциальной энергии.
3. Дизайн
  • Тепловой насос очень компактен. Его размеры не превышают размеры обычного холодильника.
  • Установка теплового насоса никак не сказывается на внешнем виде фасада здания.
4. Экология
  • Тепловой насос не производит никаких вредных выбросов в атмосферу, приводящих к кислотным дождям или разрушению озонового слоя.
  • Тепловой насос полностью безопасен для Вашего здоровья, так как он не производит аллергено-опасных выбросов.

» Преимущества Тепловых насосов

ПРЕИМУЩЕСТВА

Привлекательность тепловых насосов обусловлена следующими факторами:

  • они позволяют затрачивать на выработку единицы тепла в полтора-два раза меньше органического топлива. Тепловой насос - максимально экологически чистый источник тепла. В нем не сжигается топливо, значит не образуются вредные окислы типа CO; СO 2; NOx; SO 2 ; PbO 2 . А потому вокруг дома на почве нет следов серной, азотистой, фосфорной кислот и бензольных соединений;
  • теплонасосы используют (утилизируют) рассеянное тепло естественного (тепловая энергия воды, воздуха, почвы) или техногенного происхождения (тепло промышленных и сточных вод, вентиляционных труб и дымовых газов, технологических процессов и т.д.) с температу-рой от 4 до 40°С, то есть тепло, которое может быть эффективно применено с помощью специального оборудования;
  • тепловой насос - единственная машина, вырабатывающая тепло с коэффициентом преобразования, достигающим 800% при стоимости тепловой энергии в 1,5 - 2,5 раза ниже по сравнению с котельной;
  • высокий уровень автоматизации процесса получения тепла с гибкой схемой, позволяющий получать оптимальное количество тепла для конкретных условий во времени и погодных условий;
  • большой срок службы и высокая надежность;

эти агрегаты практически взрыво- и пожаробезопасны. Нет горючего, открытого огня, газов или горючих смесей и потому нечему взрываться, нельзя угореть или отравиться. Ни одна деталь не нагревается до температур, способных вызвать воспламенение горючих материалов. Остановки не приводят к поломкам или замерзанию жидкостей. Опасности от устройства не более, чем от холодильника.

Таблица 1

Годовые затраты на отопление 1 кв.м. площади дома разными системами*

Тип теплогенератора системы отопления

Теплота сгорания топлива

Годовая потребность

Цена энергоносителя

Стоимость энергоносителя, руб.

Затраты для дома площадью 300 м 2, руб

Котел газовый

10,1 кВт-ч/м 3

19,9 м 3

0,98 руб/м 3

19,5

5850

Котел жидкотопливный

10,2 кВт-ч/л

20,2 л

13,3 руб/л

268,7

80610

Котел электрический

191,5 кВт-ч

1,13 руб/кВт-ч

216,4

64920

Тепловой насос

67 кВт-ч

1,13 руб/кВт-ч

75,7

22713

*данные получены для исходных условий:

  • теплопотери дома - 60 Вт/м 2;
  • расход на горячую воду - 10% от затрат на отопление. При сложившемся уровне цен на энергоносители теплонасос по экономичности уступают пока только газовым котлам, но заметно выигрывают у жидкотопливных и электрических. Служат до 15-20 лет до капремонта. В перспективе, в связи с ростом цен на все виды топлива, их лидерство обеспечено.
  • длительность работы системы в году - 2900 ч.;

тепловой насос экономит 65% электроэнергии.

» Типовые затраты

Типовые затраты

АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ОТОПЛЕНИЕ, ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ,
КЛИМАТ КОНТРОЛЬ ВАШЕГО ДОМА...

Капитальные и эксплуатационные затраты типовых зданий

На сегодняшний день в России стоимость производства тепловой энергии значительно зависит от вида «топлива»: самым дешевым является природный газ, затем электроэнергия и дизельное топливо. Однако, это только сегодняшняя ситуация, цена на энергоносители все время меняется.

Наименование объекта

Площадьм 2

Теплопотребление, кВт

Стоимост тепловых насосов, тыс. руб.

Стоимость грунтового контура, тыс. руб.

Стоимость прочего оборудования тыс. руб.

Затраты электроэнергии
кВт/час

9-этажный административный корпус

Таунхаус

Производственно-складское здание

Одноквартирный жилой дом

Автозаправочные станции



*
отбор тепла осуществляется из грунтовых вод посредством добывающих и поглощающих скважин

Единовременные затраты на создание тепловых пунктов с применением тепловых насосов (А), дизельных котлов (В), электрокотлов (С) окупаются только в варианте с тепловым насосом.

Применение теплового насоса с первого года реализации обуславливает экономию, рост которой предопределяет погашение через 7 лет капитальных затрат на создание теплопункта с тепловым насосом в объеме 662 тыс. рублей. В то же время затраты на применение дизельного котла (вариант В, сумма затрат - 530 тыс. рублей) и электрокотла (вариант С, сумма затрат - 174 тыс. рублей) не окупаются.

Сравнение вариантов А (тепловой насос) с вариантами В (дизельный котел) и С (электрокотел) показывает следующее:

Превышение капитальных затрат варианта А над вариантом В , которое составляет 92,0 тыс. рублей (622,0 - 530,0 тыс. рублей), компенсируется снижением эксплуатационных затрат по варианту А в первый же год на сумму 148,064 тыс. рублей (248,714 - 100,654 тыс. рублей);
- превышение капитальных затрат по варианту А над вариантом С в сумме 448,0 тыс. рублей (622,0 - 174,0 тыс. рублей) компенсируется практически в течении 5 лет за счет экономии эксплуатационных затрат, которая составит 447,46 тыс. рублей.

Учитывая возможность практического использования тепловых насосов в реальных условиях (без учета заработной платы), на рисунке даны графические зависимости всех вложенных затрат нарастающим итогом в зависимости от вида отопления во времени. Из графических зависимостей видно, что уже в первый год суммарные затраты на отопление по варианту В (дизельный котел) выше, чем по варианту А (тепловой насос) и значительно выше, чем по варианту С (электрокотел). В свою же очередь фактические текущие затраты вариантов отопления А и С через 5 лет становятся равными ~ 1 154,0 тыс. рублей, после чего затраты на отопление по варианту С (электрокотел) превышают в дальнейшем аналогичные затраты по варианту А (тепловой насос). Этот момент предопределяется меньшей стоимостью единицы произведенного тепла в пересчете на 1 кВт/час, в результате чего затраты на отопление 1 м 2 площади здания по варианту А (тепловой насос) ниже, чем в варианте С (электрокотел) на 70%, а в варианте В (дизельный котел) ниже на 140%.


Изменение суммарных капитальных и эксплуатационных затрат нарастающим итогом для жилого здания площадью 200 м 2 с внутрипольным отоплением.



Начиная строительство своего дома, каждый задается вопросом: с помощью какого источника энергии он будет его отапливать? Выбор достаточно большой, величина финансовых затрат очень разная. В общем, есть о чем поразмыслить и даже запутаться. Поэтому в этой статье поговорим о расходах на отопление дома на разных видах топлива.

Хорошо, если Вам повезло и на участке есть газ. А если его нет, то, что делать? Можно использовать сжиженный газ пропан, зарыть газгольдер, не забывая при этом его периодически обслуживать и вовремя заполнять.

Можно использовать электрокотел, если, конечно, хватает лимита по мощности электричества, можно твердотопливный, дровяной, паллетный котел, а можно котел с дизельной горелкой или, набирающий сейчас популярность, тепловой насос. Главное знать расходы на отопление дома.

Прикинуть сколько стоит оборудование, его монтаж можно достаточно точно, позвонив в профильные конторы, но не каждый поинтересуется, сколько он будет потом платить ежемесячно за энергопотребление. Даже, если задумается об этом, то вряд ли найдет ответы.

Вот мы сейчас и разберемся, сколько стоит отопление дома, точнее, сколько стоит 1кВт тепла, в зависимости от выбора источника энергии?

Расходы на отопление дома с сжиженным газом

Начнем разговоры про расходы на отопление дома с котельной на сжиженном газе. Опускаем все технические моменты по выбору газгольдера, места на участке для его установки, периодическому сервисному обслуживанию, своевременному заполнению. Поговорим о самом топливе.

Теплотворная способность 1 литра пропана составляет 6,76 кВт/ч. Это значение получается при помощи умножения показателей теплотворной способности 1 кг СУГ 12,992 кВт/ч х плотность СУГ (0,52кг/л).

Сразу уточним, что во всех расчетах взяты расценки для Московской области, поэтому если Вы живете в другом регионе, то у Вас они могут несколько отличаться.

Затем выполняем простейший расчет расходов на отопление дома: стоимость 1 литра СУГ/(теплотворную способность 1 литра СУГхКПД)

Подставив все данные, получаем, что стоимость 1кВт/ч тепла от котла на сжиженном газе равна 2,65 рублей.

Расходы на отопление с дизельной котельной


  • Теплотворная способность 1кг дизельного топлива – 11,860кВт/ч;
  • Плотность дизельного топлива – 0,86кг/л;
  • Теплотворная способность 1 л дизельного топлива – 10,20 кВт/ч;
  • КПД дизельного котла – 0,9.
  • КПД у дизельного котла чуть ниже, оно составляет порядка 90%.
  • Стоимость 1 литра дизельного топлива для Москвы в среднем составляет 36,8 рублей.

Все исходные данные подставляем в формулу:

Стоимость 1 литра дизельного топлива/(теплотворная способность 1л дизельного топлива х КПД)

и получаем, что стоимость 1 кВт/ч тепла от дизельного топлива равна 4,01 рубля.

Котел на паллетах

Давайте рассмотрим расходы на отопление дома с котельной с котлом на паллетах. Теплотворная способность 1кг паллет составляет 4,8 кВт/ч.

КПД паллетного котла – 0,87, то есть, порядка 87%. Стоимость 1 кг светлых паллет для Москвы составляет примерно 7,80 рублей.

Высчитываем, соответственно, стоимость 1кВт/ч тепла от паллетного котла – 1,87 рублей.

Затем давайте разберем твердотопливный котел на березовых дровах. Теплотворная способность 1 кг дров составляет 4,2кВт/ч.

КПД твердотопливного котла – 0,7. Этот показатель 70% — самый низкий из всех возможных источников тепла, которые рассматриваются в статье.

Стоимость 1 кг дров составляет примерно 3,33 рублей. Получаем, что стоимость 1кВт/ч тепла от твердотопливного котла равна 1,13 рублей.

Расходы с электрокотлом


Теперь рассмотрим возможности электрокотла. В данном случае необходимо понимать, хватит ли Вам выделенного лимита мощности? Во-вторых, уже практически повсеместно осуществляется двухтарифный учет электроэнергии.

Давайте рассмотрим два варианта: однотарифный и двухтарифный.

Однотарифный вариант

В однотарифном варианте расходы на отопление дома так и получаются, что стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2017 год составляет 4,04 рублей. При этом КПД электрического котла равен 1.

Соответственно, стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла составляет 4,04 рубля. В данном случае экономии можно добиться, используя автоматику, чтобы не перетапливать помещение понапрасну.

Двухтарифный вариант

В двухтарифном варианте, совместно с электрическим котлом, устанавливается накопительная емкость соответствующего объема. В данном случае котел в основном работает в ночное время, на максимальной мощности, по ночному тарифу.

Он отапливает помещение, а избыток тепла идет в бак-накопитель. Затем в дневное время помещение отапливается за счет накопленного в ночное время по ночному тарифу тепла.

Иногда этого тепла не хватает и котел не отапливает дом, иногда этого тепла получается с избытком, поэтому принимаем во внимание, что отопление происходит только по ночному тарифу.

Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2017 год (по ночному тарифу) составляет 1,26 рублей.

КПД электрического котла равен 1. В этом случае стоимость 1кВт/ч тепла от электрического котла равна 1,26 рублей.

То есть, стоимость будет составлять аналогичную цифру стоимости электричества по ночному тарифу и будет равна 1,26 рублей.

Расходы с тепловым насосом


Теперь рассмотрим расходы на отопления дома с . Это новая, сложная тема. Это очень перспективное направление, но только в том случае, когда оборудование будет стоить дешевле и специалистов будет больше. Техническую часть опустим, узнаем стоимость 1 кВт.

В данном случае принимаем во внимание стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области на 2017 год – 4,04 рубля. Берем именно это максимальное тарифное значение.

КПД теплового насоса (коэффициент преобразования или тепловой коэффициент СОР) – 3,61. Этот коэффициент означает, что на каждый 1кВт затраченной электроэнергии мы получим 3,61 кВт тепла. Исходя из этого, стоимость 1кВт/ч тепла от теплового насоса составляет 1,12 рублей.

Рассчитаем стоимость 1кВт тепла от газового котла. Теплотворная способность 1 куб. м природного газа – 10,11кВт/ч.

  • Стоимость 1кВт/ч электричества в Московской области – 4,04 рубля.
  • КПД газового котла составляет 0,92.
  • Стоимость 1кВт/ч тепла от котла на природном газе – 0,43 рублей.

Таблица расходов на отопление дома

Итак, вот сводная таблица. Кроме стоимости 1кВт добавлена ориентировочная стоимость оборудования без монтажа.

Вид топлива

кВт/ч, рублей

Затраты на оборудование, 20кВт, рублей

Котельная на сжиженном газе

Дизельная котельная

Котельная на паллетном котле

Твердотопливный котел на березовых дровах

Котельная на электрокотле (однотарифный учет) 2017 год

Котельная на электрокотле с буферной емкостью (ночной тариф) 2017 год

Тепловой насос

Котельная на природном газе

40 000 + 350 000

Поясним то, что касается котельной на сжиженном топливе: стоимость 1 кВт, который мы посчитали, плюс стоимость газового котла и плюс средняя стоимость газгольдера без монтажа, естественно.

Дизельная котельная: стоимость 1кВт – 4,01, стоимость дизельного котла с горелкой 65 000 рублей, и стоимость топливной емкости, равная 20 000 рублей.

Котельная на паллетном котле: средняя стоимость котла на паллетах равна 180 000 рублей.

Средняя стоимость твердотопливного котла составляет 40 000 рублей.

Стоимость электрического котла составляет 30 000 рублей.

В примере с электрическим котлом укажем стоимость котла, равную 30 000 рублей и плюс стоимость буферной емкости, равную 90 000 рублей.

Стоимость теплового насоса с оборудование обойдется примерно в 450 000 рублей.

Что расходов на отопления дома при наличии газа, то при самой низкой стоимости кВт/ч, равной 0,43, всё-таки газ подключить – это достаточно дорогое удовольствие: то есть, в среднем по Москве это составляет порядка 350 000 рублей.

Возможно, в Вашем регионе это будет всё значительно дешевле.

Итог

Приведенные цифры отчетливо отображают, что в расходах на отопление дома наиболее интересны последние три варианта – это котельная на электрокотле с буферной емкостью (ночной тариф) (2017 год); тепловой насос; котельная на природном газе.

Конечно, принимать решение Вам, исходя из своих предпочтений, приоритетов, возможностей.

Надеюсь, Вы поняли, что не всё определяется только стоимостью оборудования, но и ежемесячные платежи расходов на отопление дома нужно обязательно принимать во внимание.

И напоследок:

Мы посчитали стоимость 1кВт тепловой энергии. А сколько же этих самых кВт необходимо в отопительный сезон для дома?

Возьмем, к примеру, дом площадью 100 кв. м. Для его отопления необходимо ориентировочно 10 кВт/ч тепловой энергии:

10 кВт х 12 часов (время работы котла в сутки) х 214 дней (длительность отопительного периода – для Москвы этот период составляет 214 дней) =25 680 кВт.

То есть, 25 680 кВт нам необходимо потратить в отопительный период для отопления дома площадью 100 кв. м.

Если перемножить со стоимостью 1кВт, то получится совсем другой порядок цифр. Всё это дает хорошую мотивацию для раздумий по правильному выбору типа источника тепловой энергии, чтобы разумно подойти к расходам на отопление дома.