Заблытанымi шляхамi радаводу/По запутанным тропам… / Winter Is Coming (с) Электроотопление вместе с нею

               Как известно, Островецкая АЭС таки строится. И сегодня уже мало кто сомневается, что рано или поздно её введут в эксплуатацию. Искренне надеюсь, что несмотря на криворукость здешних стройбанов и технологическую отсталость мокшанских конструкторов, станция не повторит судьбу ЧАЭС. Значит, не за горами время «Ч», когда электроэнергия мощным потоком хлынет в белорусские электросети.

 
Хлынет, хлынет, не сомневайтесь. В первую очередь потому, что кроме как на собственные нужды, девать её больше некуда. Европа не возьмёт ни за какие коврижки, мокшане и свою не знают, кому впихнуть. В такой ситуации логичным было бы строительство рядом со станцией чего-то суперэнергоёмкого, типа металлургического комбината или мега-биткойнфермы. Но это ж при наличии мозгов… ;) . А где возьмешь? Короче, готовьтесь.

                Я далёк от иллюзий, которыми тешатся многие наши сограждане, мол электроэнергии будет залейся, поэтому она подешевеет. Ага, два раза ;). Электроэнергия не подешевеет, просто резко подорожает природный газ, мазут, брикет, щепа и прочее сырье, применяемое сегодня для получения тепловых гигакаллорий.  Нравится нам это или нет, но не мытьём, так катаньем электричество со временем займёт существенную долю в общем объёме энергоносителей для индивидуального жилья. Первые ласточки уже прилетели: за текущий год наша компания реализовала 12 электрокотлов, при том, что в прошлом году – только один. Бросается в глаза тот факт, что заказчики подходят к вопросу замены источника тепла весьма прямолинейно: был газовый котёл – будет электрический. Общаясь с клиентами, я прихожу к выводу, что такой подход объясняется малой информированностью потребителей о возможных вариантах организации систем отопления и ГВС на базе электрических источников энергии, об их преимуществах и недостатках. По мере возможности постараюсь заполнить эту информационную лакуну.

           И так, заказчиком поставлена задача по организации системы отопления и горячего бытового водоснабжения индивидуального жилого дома площадью около 150 кв. метров. Газа нет и не предвидится. Твердотопливный, пеллетный либо жидкотопливный котлы не устраивают по целому ряду причин, поэтому останавливаемся на электроисточнике, тем более, что сети позволяют. На рассмотрение заказчика были представлены три варианта организации системы отопления и ГВС: а) на базе теплового насоса «воздух-вода»; б) на базе связки «электрокотёл+теплоаккумулятор; в) на базе электрических тепловых панелей и электроводонагревателя. Каждая из вышеуказанных схем имеет свои преимущества и недостатки, которые будут подробно рассмотрены далее.

      Ограждающие конструкции дома (стены, окна, перекрытия) отличается хорошими показателями термосопротивления, общие теплопотери не превышают 8,5 КВт*ч. Подбор мощности источника тепла базировался на полной компенсации теплопотерь с небольшим запасом. Соответственно для варианта а) подобран тепловой насос Cooper&Hunter Unitherm-3 мощностью 8 КВт*ч с резервным ТЭН-ом в 3 КВт*ч и комбинированная емкость S-Tank HFWT-300; для варианта б) – электрокотёл FERROLI LEB-9 на 9 КВт*ч с баком-теплоаккумулятором S-Tank АТ-1000 и бойлером косвенного нагрева Ferroli Ecounit-200-1C (200 л)  в комплекте с ТЭН-ом на 1,5 КВт*ч; для в) – металлокерамические электропанели UDEN-S общей мощностью в 8,5 КВт*ч и электроводонагреватель FERROLI E-Glasstech 100V с ТЭН-ом мощностью в 1,5 КВт*ч.

        Подробнее о каждом из вариантов. В схеме а) использован тепловой насос – устройство, обеспечивающее перенос тепловой энергии от низкопотенциального источника тепла (с низкой температурой) к потребителю с более высокой температурой. Проще говоря, тепловой насос, пропуская через свой наружный (уличный) блок порцию холодного воздуха, понижает его температуру на пару градусов.

 
Эту самую «пару градусов» через свой внутренний блок тепловой насос передаёт в систему отопления дома. Так циклично отбирая у уличного воздуха по чуть-чуть тепла, устройство нагревает дом и подогревает бытовую воду. Эффективность теплового насоса «воздух-вода» определяется коэффициентом преобразования (COP - coefficient of performance), который отражает соотношение затраченной работы к количеству полученного в её результате тепла. Cooper&Hunter Unitherm-3 «воздух-вода» способен работать с коэффициентом СОР выше единицы при температуре наружного воздуха до – 30 градусов. Максимальный показатель СОР достигает 4,7 единиц, усредненный за отопительный период – 2,5. 


 
Очевидным преимуществом варианта а) в нашем случае является существенная экономия электроэнергии, а также возможность использовать тепловой насос в летнее время в качестве кондиционера. Несомненный недостаток – сравнительно большие капитальные затраты на реализацию данной системы.


               Общий алгоритм функционирования системы по варианту а): тепловой насос нагревает комбинированную емкость S-Tank HFWT-300, которая выполняет одновременно две функции: служит теплоаккумулятором для системы отопления (радиаторного и теплых полов); теплообменник повышенной мощности обеспечивает подогрев необходимого количества бытовой горячей воды в проточном режиме; в случае резкого и экстремального понижения температуры «за бортом» в работу включается резервный ТЭН внутреннего блока теплового насоса и электронагреватель, установленный в комбинированный бак.
             Вариант б) представляет собой классическую схему обвязки с применением бака-теплоаккумулятора, емкостью в 1 тонну. Сразу оговорюсь, что его использование преследует цель сэкономить средства на ночном тарифе, поэтому имеет смысл только при наличии двухтарифного счётчика электроэнергии. Алгоритм прост: электрокотёл максимально задействован ночью, когда он нагревает теплоноситель в баке-теплоаккумуляторе до максимально возможной температуры; днём потребители (радиаторное отопление, тёплые полы, БКН) используют накопленное за ночь тепло; если дневные потребности не превышают заготовленный ночью резерв, то электрокотёл в дневном режиме вообще не включается.

 
           Вариант в) очевидно самый простой и дешёвый в исполнении. В нём отсутствует вода как промежуточный теплоноситель, поэтому отпадает необходимость в монтаже сложных трубопроводных систем, в комплектации их насосами, прочим дорогостоящим оборудованием. В то же время без воды практически невозможно организовать аккумуляцию тепла «про запас». Система будет вынуждена включаться в работу по дорогому дневному тарифу. Насколько это важно для конкретного потребителя – вопрос сугубо индивидуальный.


 

           Для информации: стоимость одной металлокерамической электропанели UDEN-500 составляет 220 белорусских рублей. Таким образом 17 панелей, необходимых для компенсации теплопотерь в 8,5 КВт*ч обойдутся заказчику в 3740 рублей. По расчётам поставщиков оборудования стоимость кабельно-проводниковой продукции, средств защиты и автоматики, необходимых для подключения системы, составляет max 18% от стоимости панелей. Электроводонагреватель FERROLI E-Glasstech 100V с ТЭН-ом мощностью в 1,5 КВт*ч обойдётся в 150 рублей. Т.е. общие затраты на материалы по отоплению и ГВС обойдутся ориентировочно в 4563 белорусских рубля. Цифры говорят сами за себя.

           Полагаю, для читателей будет интересно и сравнение вариантов а) и б). В первую очередь в плане окупаемости воздушного теплового насоса. Согласно данных, полученных от наших польских партнеров из компании BIAWAR, для среднестатистического индивидуального жилого дома в странах бывшего СССР (Беларусь, Украина, Балтия) потребление тепловой энергии составляет 75 КВт*час/кв.м в год на нужды отопления и 30 КВт*час/кв.м в год на подогрев бытовой воды. Таким образом, для 150-ти квадратного жилого дома общее годовое потребление тепловой энергии составит 150*(75+30)=15 750 КВт*часов.

               Теперь предположим, что наш условный дом потребности в тепловой энергии будет закрывать исключительно за счет электричества. Текущий дневной тариф на электрическую энергию для нужд отопления и горячего водоснабжения с присоединенной мощностью оборудования более 5 кВт –  0,16731 рубля/КВт*час, ночной – 0,09 рубля/КВт*час. Соответственно в идеальном варианте, когда электрокотёл ночью работает на аккумуляцию тепла, а днём выключен, затраты домохозяйства составят 15750*0,09=1417,5 рублей в год. Поскольку чудеса случаются не часто, то гораздо ближе к реальности выглядит вариант, когда потребление электроэнергии равномерно «размазано» по суткам. А значит 7/24 или 4593,75 КВт*часа будет потребляться по льготному тарифу, а 17/24 – по общему: 4593,75*0,09+11156,25*0,1673=2279,88 рубля в год.

               Если принять среднегодовой СОР теплового насоса за 2.5, то при прочих равных условиях его энергопотребление составит 15750/2,5=6300 КВт*час. Потребление в смешанном варианте даст следующий результат: 1837,5*0,09+4462,5*0,1673=911,96 руб в год. Разница в текущих расходах на электроэнергию между электрокотловой и теплонасосной системами составляет 2279,88-911,96=1367,92 рубля в год. Исходя из того, что разница в капитальных затратах между вышеуказанными системами равна примерно 8348 рублям, срок окупаемости воздушного теплового насоса равен 8348/1367,92=6,1 года.
 
электрокотел,тепловой насос,система отопления инженерные сети
  • BelUnderCook, 26.09.2017 16:17 #

    Убедительно. А срок службы основных узлов и агрегатов? Интервал их замены и совокупная стоимость обслуживания?
    ответить на комментарий
    • ushachy, 26.09.2017 16:19 #

      По сути тепловой насос - холодильник "наизнанку". Соответственно и ресурс у него примерно такой же.
      ответить на комментарий
      • BelUnderCook, 26.09.2017 16:21 #

        Это же рабочая схема? Т.е. где-то это уже установлено?
        ответить на комментарий
        • ushachy, 26.09.2017 16:22 #

          Пока нет (если говорить конкретно о данном насосе), хозяин думает. И хочется, и колется ;)
          ответить на комментарий
          • BelUnderCook, 26.09.2017 16:37 #

            Понимаю его )
            ответить на комментарий
            • ushachy, 26.09.2017 16:39 #

              Вообще-то там ещё один вариант есть - тепловой насос "грунт-вода". Капитальные вложения посерьёзнее, но и эффективность существенно выше.
              ответить на комментарий
              • BelUnderCook, 26.09.2017 16:44 #

                Вот тот же вопрос - вы понимаете под эффективностью чистый КПД, а клиенту интересна эффективность в совокупных затратах на эксплуатацию. Ибо газовый котел поставил и на 20 лет забыл.
                ответить на комментарий
                • ushachy, 26.09.2017 16:46 #

                  Он бы и поставил, но ближайший газопровод на таком расстоянии, что тянуть нитку в разы накладнее, чем забуриться в самый твёрдый доломит. 
                  ответить на комментарий
                  • BelUnderCook, 26.09.2017 16:55 #

                    А положа руку на сердце, это технология будущего? При нынешнем паритете цен и условий и при наличии газовой нитки вдоль ворот, целесообразнее газ?
                    ответить на комментарий
                    • ushachy, 26.09.2017 16:55 #
                      +1
                      1
                      Безусловно, при прочих равных газ пока вне конкуренции
                      ответить на комментарий
                      • BelUnderCook, 26.09.2017 16:58 #

                        Печально. А вот в Ливии при Каддафи электроэнергия для населения была бесплатной.
                        ответить на комментарий
  • Dirndl, 26.09.2017 16:56 #
    +1
    1
    У нас в доме запланирован этой тепловой воздушный насос плюс теплые (электрические) полы. Соседи думали обогреваться за счёт матушки-земли, но передумали. Вроде как над этой системой из-за небольшой глубины залегания газон плохо растёт. У первой системы минус в относительно высоком уровне шума в том месте, где стоит этот аппарат. У второй - стоимость выше.
    ответить на комментарий
    • ushachy, 26.09.2017 16:59 #

      Геотермальные тепловые насосы бывают двух типов: скважинные и горизонтальные. Газонам и корневой системе деревьев могут вредить именно горизонтальные.
      ответить на комментарий
      • Dirndl, 26.09.2017 17:01 #
        +1
        1
        Кажется мне, что у скважинных насосов и стоимость выше. Поэтому соседи и рассматривали эту рамочную систему. А вот у одного из кузенов как раз скважинный насос. Но у него весь дом хайтек, он даже делал стенной пылесос.
        ответить на комментарий
  • Anniyak, 26.09.2017 17:14 #
    +1
    1
    У нас товарищ просчитывал тепловой насос для себя, выходило 7 скважин более, чем по 100 метров и очень неслабые суммы, даже не считая оборудования
    ответить на комментарий
    • ushachy, 26.09.2017 20:32 #

      В некоторых случаях гораздо дешевле дополнительно утеплить дом, чем вкладываться в лишние скважины. С чем не поспоришь, так это с тем, что геотермальные скважинные насосы - один из наиболее дорогих по капзатратам источник тепла.
      ответить на комментарий
      • Anniyak, 27.09.2017 06:45 #

        У них дом утеплен, но большой объем. И есть газовый котел, поэтому мне даже странно было почему он вообще по этой теме задумался
        ответить на комментарий
        • ushachy, 27.09.2017 10:37 #

          Скважинные геотермальные тепловые насосы - офигенно эффективные тепловые машины. Если COP воздушных насосов напрямую зависит от температуры окружающей среды и резко снижается с падением температуры за бортом ниже -15 градусов, то скважинному ТН по барабану, какой сезон на дворе - уже на глубине в пару метров начинаются положительные температуры, а на глубине в 100 метров - от +7,5 до +10,5 градусов Цельсия.    Соответственно и СОР скважинного ТН стабильно выше четверочки. Да, у таких агрегатов существенные капитальные затраты при монтаже и срок окупаемости стабильно выше 11 лет. Но это при нынешних ценах на энергоносители. А что будет завтра с ценами на газ?
          ответить на комментарий
          • Anniyak, 27.09.2017 11:29 #
            +1
            1
            Пока я не предполагаю сильного повышения цены на газ. А сейчас мне отопление дома выходит в 50 рублей в месяц в зимний период. И до роста цены на газ считаю нецелесообразным даже смотреть в сторону тепловых насосов
            ответить на комментарий
            • ushachy, 27.09.2017 11:47 #

              И я Вас понимаю :)))
              ответить на комментарий
  • LoyIver, 26.09.2017 17:32 #

    Интересно, очень даже. А подскажите, как к вам попасть на консультацию по отоплению? Нужна установка котла в новый бревенчатый дом. Площадь и все нюансы — при личной встрече, только скажите, как с вами связаться)
    ответить на комментарий
    • ushachy, 26.09.2017 20:38 #

      Отпишусь в личку, только добавьте меня в друзья, иначе не получится отправить Вам сообщение.
      ответить на комментарий
      • LoyIver, 27.09.2017 09:14 #

        Да, конечно, добавила в друзья.
        ответить на комментарий
        • ushachy, 27.09.2017 09:46 Комментарий удален автором блога.
          • LoyIver, 28.09.2017 15:01 #

            Спасибо)
            ответить на комментарий
            • ushachy, 28.09.2017 15:03 #

              Гут, удаляюсь ;)
              ответить на комментарий
  • elina, 27.09.2017 07:50 #

    Ого! Какой Вы умный! Постою в сторонке, послушаю...
    ответить на комментарий
Ответить автору поста
ushachy
72 поста
Последние комментарии
function li_counter() {var liCounter = new Image(1,1);liCounter.src = '//counter.yadro.ru/hit;bloger?t44.6;r'+((typeof(screen)=='undefined')?'':';s'+screen.width+'*'+screen.height+'*'+(screen.colorDepth?screen.colorDepth:screen.pixelDepth))+';u'+escape(document.URL)+';'+Math.random();}