Text Size
Вторник 19 июня 2018
Close

Газ или электричество - сравнение систем отопления

 

 

     После недавнего повышения тарифов на природный газ мы задумались о сравнении классического варианта отопления с традиционными газовыми котлами и тепловыми насосами (ТНУ – теплонасосная установка). С введением новых тарифов у массового потребителя впервые появилась реальная возможность отказа от природногогаза как источника тепла в системах отопления.

Расчет эксплуатационных затрат довольно прост.

Исходные данные такие:

  1. Теплотворная способность 1м3 природного газа и 1кВт∙ч электроэнергии
  2. Коэффициент полезного действия газового котла и коэффициент эффективности бытового кондиционера.
  3. Стоимость 1м3 природного газа и 1кВт∙ч электроэнергии.

Для удобства сведем расчетные данные в таблицу 1:

Расчет стоимости тепловой энергии, выработанной из природного газа и электрической энергии

  Природный газ Электро энергия
Теплотворная способность 1м3 природного газа/ 1кВт∙ч электроэнергии, кВт 9,7 1
Коэффициент полезного действия газового котла/ коэффициент эффективности теплового насоса 0,9 4-6 (≈5)
Стоимость, грн., 3 природного газа/ 1кВт∙ч электроэнергии 1,098* 0,2436**
Эквивалентная стоимость 1кВт, преобразованного в тепловую энергию, грн. 0,125 0,0487

* – принят стандартный тариф при потреблении до 6000м3 газа в год

** – принят стандартный тариф для населенных пунктов

Из таблицы видно, что тепло, выработанное из электроэнергии при помощи ТНУ, стоит на (0,125-0,0487)/0,125*100%= 61% меньше тепла, выработанного газовым котлом.

Разумеется, что исходные данные для расчетов взяты для идеальной ситуации.

Усугубим расчеты следующей главной условностью: тепловой насос эффективно работает до Тнар=-5Со. Ниже этой температуры ТНУ тоже работает, но с гиперболически падающим коэффициентом эффективности.

Ответов на этот вопрос несколько:

1. Устанавливаем ТНУ (речь пока шла о воздухо-охлаждаемых установках), способную работать при температурах до -25Со. Да, это дороже обычной, но и вопрос не копеечный. Особенно, если учесть не только капитальные затраты, но и эксплуатационные.

2. Установить ТНУ с грунтовым (подводным, где есть проточный водоем) или воздушным испарителем. Как пишут в справочниках для украинских широт, средняя температура грунтов на глубине более 2-х метров стабильна и находится в пределах +10-+12 Со

3. Для всех случаев панацея – установить электрокотел для компенсации эпизодических пиковых нагрузок.
Это классическое решение если не улучшит экономику теплонасосного отопления, то и не усугубит её в сравнении с газо-котельным отоплением.

Немаловажным является и то, что при использовании ТНУ, общий расход газа уменьшается. И, если он понизится до лимита перехода в более низкую категорию тарифной сетки оплаты за использование газа, то и стоимость оплаты того газа, который будет использоваться, считать надо по более низким расценкам.

Это тоже, хоть и косвенный, но приятный момент, значительно улучшающий экономическую целесообразность ТНУ. К тому же, не забываем и о том, что ТНУ является и источником холода. Летом с ее помощью можно обеспечить полное кондиционирование объекта. Приятная «штучка», правда?

В данной статье не затронута надежность систем (которая для газоснабжения традиционно считается более высокой), зависимость рабочих параметров оборудования от наружной температуры и другие вторичные факторы.

В любом случае, для рационального применения ТНУ, надо подходить к решению очень обдуманно и принимать в учет индивидуальные характеристики и особенности объекта, на котором стоит задача тепло- и хладо-снабжения.

 

Главное, что можно сказать с полной уверенностью: использование электроэнергии для отопления ВПЕРВЫЕ за историю украинской энергетики стало дешевле использования природного газа!!!

  

Тарифы растут, энергосберегающие технологии развиваются, а украинский потребитель продолжает жить на широкую ногу, обложенный как волк флажками – с одной стороны не всегда чистыми на руку авторами маркетинговых лозунгов, с другой – собственным не желанием разобраться и тягой к упрощению там, где это не допустимо. Многие хотят прийти в магазин с кондиционерами и котлами и получить нужную пилюлю, как у фармацевта в аптеке. Для простуды это работает. Но в сложных случаях нужно обращаться к профильному специалисту, а не к торговцу «счастьем».

Оценка целесообразности вложений в энергосбережение сейчас стоит перед всеми нами – и частными потребителями, и коммерческими структурами. Необходимости изобретать велосипед нет, – все уже придумано до нас: технологии энергосбережения успешно опробованы в Европе, где они оказались востребованы десятилетия раньше в связи с опережающим ростом цен на энергоносители. Нам остается получить корректные технические данные, разработать логику расчета, а затем правильно выполнить арифметические действия.

Эти вопросы решают инженеры компании «Зеленая система», которые и занялись сравнением сроков окупаемости различных технических решений по устройству систем отопления и кондиционирования.

 

Объектом сравнения принимаем частный дом (коттедж площадью порядка 200м2), в котором значительно проще согласовывать технические решения, чем в многоквартирных домах, ввиду того, что в последних для выполнения реконструкции систем отопления необходимо согласие всех жильцов.

Для начала сравним стоимость 1 теплового кВт, полученного из различных энергоносителей, при помощи современного оборудования, доступного на рынке.

Табл. 1

Стоимость теплового киловатта, полученного из различных энергоносителей

  Природный газ Твердое   топливо Жидкое топливо Электричество
Станда
ртный котел, газ. конве ктор
Конден
сацион ный котел

Уголь камен

ный

Дрова
Мазут
Резис-
тивный нагрев (конвек
тор, котел)
Тепловой насос воздух-воздух (сплит-система, VRV)
Тепловой насос воздух-вода (ревер
сивный чиллер)
Тепловой насос
вода-вода (грунт. коллек
торы)
Единицы измерения м3 м3 кг л кВт•ч
Теплотворная способность   единицы топлива, кВт 9,7 9,7 6,38 2,8 10,23 1
Коэффициент эффекти вности   исполь зования топлива 0,9 1,08 0,7 0,6 0,89 0,99 3,50 2,50 2,79
Тепло творная способность   единицы топлива с учетом эффект ивности исполь зования, кВт 8,7 10,5 4,47 1,68 9,11 0,99 3,50 2,50 2,79
Стоимость единицы   топлива (данные на 16.02.2011), грн. 1,098* 1,098* 1,40 0,95 3,90 0,2436*
Стоимость 1 теплового   кВт, грн. 0,125 0,105 0,31 0,56 0,43 0,25 0,07 0,10 0,09

* – принимаем в расчетах стоимость газа по потреблению от 2500 до 6000 м3 в год (Постанова НКРЕ від 13.07.2010 № 812), а стоимость электричества – по потреблению более 250 кВт•ч в месяц как для домов, оборудованных электронагревательными установками (Постанова НКРЕ від 10.03.99 № 309 у редакції постанови НКРЕ від 13.01.2011 № 8).

По стоимости 1 киловатта сразу можно отбросить системы на твердом и жидком топливе, поскольку стоимость таких систем сопоставима с прочими, а сложность эксплуатации и затраты на топливо на порядок выше.

Далее оценим капитальные затраты на строительство систем отопления частного дома с использованием природного газа и электроэнергии.

Табл. 2

Капитальные затраты на систему отопления частного дома площадью 200м2

Статьи
затрат
Природный газ Электричество
Станда
ртный
котел
Конден
сацион
ный
котел
Система
на
основе
газовых конвек-
торов
Система
с электро-
конвек-
торами
Система
с
водяным электро-
котлом
Тепло
вой
насос
воздух
воздух
сплит
систем
Тепло
вой
насос
воздух
воздух система
VRV
Тепло
вой
насос
воздух
вода
ревер
сивный
чиллер
Тепло
вой
насос
вода-
вода
(грунт. коллек
торы)
Разработка
проектной
документации,
грн.
5000 8000
Подключение
коммуникаций,
грн.
15000 не учитывется*
Закупка
материалов,
оборудования,
грн.
40000 50000 17000 10000 40000 60000 240000 225000 210000
Монтажные
работы,
грн.
15000 15000 12000 10000 16000 6000 25000 25000 50000
Инженерное
сопровождение строительства,
грн.
25000 н/тр. н/тр. 25000 н/тр. 45000
Итого,
тыс. грн.
100 110 49 25 86 71 315 300 313

* – принимается, что электричество является системой, без которой немыслимо комфортное проживание, тогда как от газа вполне можно отказаться.

Рассчитаем сроки окупаемости для всех систем по сравнению с самой дешевой системой на основе электрических конвекторов:

Табл. 3

Сроки окупаемости систем отопления (сравнение с системой на основе электроконвекторов)

  Природный   газ Электричество
Стандар
тный котел
Конден
сацион
ный котел
Система
на
основе
газовых конвек
торов
Система
с
электро
конвек
торами
Система
с
водяным электро
котлом
Тепло
вой
насос
воздух
воздух
(сплит
-сис
тема)
Тепло
вой
насос
воздух
воздух сис тема
VRV
Тепло
вой
насос
воздух
вода
ревер
сивный
чиллер
Тепло
вой
насос
вода-
вода
(грунт. коллек
торы)
Стоимость системы отопления,
тыс. грн.
100 110 49 25 86 71 315 300 313
Объем
допол нительных затрат, тыс. грн.
75 85 24 0 61 46 290 275 288
Годовое потре бление тепла, кВт
21000
Стоимость
1 теплового
кВт, грн./кВт
0,125 0,105 0,125 0,25 0,25 0,07 0,07 0,10 0,09
Затраты на энерго носители, грн./год
2625 2205 2625 5250 5250 1470 1470 2100 1890
Ежегодная экономия, грн./год
2625 3045 2625 0 0 3780 3780 3150 3360
Срок окупа емости,
лет
29 28 29 0 0 12 77 87 86

Рассчитаем сроки окупаемости для всех систем по сравнению с наиболее распространенной системой на основе газового котла:

Табл. 4

Сроки окупаемости систем отопления (сравнение с традиционной системой на основе газового котла)

  Природный   газ Электричество
Стандар
тный
котел
Конденса
ционный
котел
Система
на
основе
газовых конвек
торов
Тепловой
насос
воздух-
воздух
(сплит-система)
Тепловой
насос
воздух-
воздух
(система VRV)
Тепловой
насос
воздух-
вода
(ревер
сивный чиллер)
Тепловой
насос
вода-
вода
(грунт.
коллек
торы)
Стоимость
системы
отопления
тыс. грн.
100 110 49 71 315 300 313
Объем
доп.
затрат
тыс. грн.
0 10 -51 -29 215 200 213
Годовое
потре
бление
тепла,кВт
21000
Стоимость
1
теплового
кВт,
грн./кВт
0,125 0,105 0,125 0,07 0,07 0,10 0,09
Затраты
на энерго
носители,
грн./год
2625 2205 2625 1470 1470 2100 1890
Ежегодная экономия,
грн./год
0 420 0 1155 1155 525 735
Срок
окупа
емости
лет
0 24 - - 186 380 290

 

За расширенными консультациями по внедрению энергоэффективных систем в вашем доме и на производстве обращайтесь к инженерам компании «Зеленая система» по адресу: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Контакты

Наш адрес:

Парковый бульвар (Леонова) 1А, оф.14, г.Запорожье, Украина, 69006

Тел. +38 (067) 612-32-12

        +38 (050) 577-15-61

E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 Филиал в г. Хмельницкий "Зелена система Поділля":

Адрес: г. Хмельницкий, ул. Подольская 91/2, оф. 2,

 

Представитель в г. Тернополь:

Адрес:  г. Тернополь, ул. За Рудкою 33, оф. 22

 

Представитель в г. Николаев:

Адрес:  г. Николаев, пр. Ленина 67, оф. 111