Окупаемость теплового насоса, срок окупаемости теплового насоса

MySmart

Системы автоматизации и контроля

Сроки окупаемости теплового насоса

Содержание:

Сроки окупаемости теплового насоса.
Особенности системы, информация от экспертов.
Окупаемость теплового насоса для отопления дома.
Как работает тепловой насос?
Что такое тепловой насос?
Как быстро должны окупиться инвестиции в тепловой насос?
Итоги.

Несомненно, решение об установке теплового насоса является довольно сложным и вызывает множество вопросов: стоит ли вкладываться в такую технологию, выгодно ли такое решение, какова окупаемость теплового насоса? Именно поэтому перед принятием такого решения обязательно стоит проконсультироваться со специалистом.

У насоса есть свои особенности в эксплуатации, он может служить не только источником тепла зимой, но и обеспечивать охлаждение дома летом. Поэтому установку теплового насоса необходимо рассматривать в комплексе с другими системами в доме. В отопительный период тепло из дома теряется через наружные стены, пол и кровлю, через окна. Чем эффективнее и лучше будет качество изоляции дома, чем качественнее будут окна – тем меньше будут потери тепла через них зимой.

Для такой системы потребуется меньшей мощности котел или тепловой насос, что позволит существенно сократить эксплуатационные затраты. В современном доме важно также предусмотреть систему вентиляции, чтобы обеспечить свежий воздух и комфортные условия проживания. На подогрев свежего воздуха зимой может уходить значительное количество тепловой энергии (в среднем 30% от теплопотерь всего дома), поэтому установка системы вентиляции с рекуперацией также позволит существенно снизить затраты. И все эти системы конечно же можно эффективно комбинировать с тепловым насосом.

Что принимать во внимание

Если Вы уже используете систему с газовым котлом для отопления, то при существующих тарифах на природный газ и электроэнергию установка не гарантирует Вам моментальную существенную экономию затрат. Но комбинированная система на базе теплового насоса с газовым котлом точно обеспечит Вам большую независимость и комфорт, возможность выбирать источник тепла в зависимости от тарифов на природный газ и электроэнергию в будущем, ведь насос – это инвестиция в Вашу независимость на долгие годы.

Однако, если Вы в настоящее время используете электрокотел для отопления своего дома, то тепловой насос будет надежным вариантом существенно снизить потребляемую электрическую мощность и сэкономить деньги на счетах за электроэнергию в несколько раз.
Он быстрее окупится, чем отопление пеллетным котлом или котлом для сжигания древесных поленьев.

Твердотопливные котлы требуют существенных затрат ресурсов и времени на их чистку в процессе эксплуатации, обеспечении склада топлива (поленьев или пеллет), своевременной чистке дымовой трубы от сажи. Для теплового насоса важно только наличие необходимой электрической мощности.

На рисунке показаны ориентировочные эксплуатационные затраты на отопления дома в г. Киев площадью 150 м² со средним уровнем утепления при использовании разного вида топлива.

Следует также отметить, что он является и экологичным источником для отопления дома. При эксплуатации теплового насоса нет «дымовой трубы», выбросов вредных веществ, которые разрушают озоновый слой нашей планеты, и установка будет ответственным решением по отношению к нашим следующим поколениям.

Планируя установку теплового насоса, задайте себе 5 важных вопросов:

Имеет ли дом качественную тепловую изоляцию для максимального уменьшения тепловых потерь зимой?
Какая доступная электрическая мощность для установки насоса?
Возможность работы системы отопления дома с температурой не более +55°С?
Необходимость установки второго (резервного) котла?
Возможность использования теплового насоса не только для отопления и нагрева горячей воды, но и для системы охлаждения?

Особенности системы

Окупаемость, а так же ффективность работы теплового насоса зависит от температуры подачи теплоносителя. В зависимости от модели и типа могут нагревать теплоноситель до температур +60…+70°С. Но, эффективность работы теплового напрямую зависит от температуры подачи: чем ниже температура подачи теплового насоса - тем выше эффективность работы теплового насоса и тем меньше электрической мощности он потребляет.

Высокая температура теплоносителя нужна для нагрева горячей воды до комфортной температуры. Но система отопления для теплового насоса должна быть низкотемпературной. И чем ниже будет температура теплоносителя в системе отопления, тем более эффективно будет работать тепловой насос.

В таблице приведен пример значения СОР воздушного теплового насоса при различных значения температуры теплоносителя и температуры наружного воздуха.

Для надежной работы теплового насоса необходимо иметь запас необходимой электрической мощности. Если в доме нет запаса полной электрической мощности, то необходимо рассмотреть вариант установки дополнительного резервного котла.
Тепловая мощность насоса «воздух-вода» зависит от температуры наружного воздуха.

И чем меньше температура, тем меньшую тепловую мощность будет генерировать тепловой насос. Современные тепловые насосы «воздух-вода» работают при температурах наружного воздуха до -25…-27°С. Но в эти периоды их тепловая мощность будет заметно снижаться и для таких случаев также следует рассмотреть вариант установки резервного дополнительного котла.

По мнению, экспертов, установка системы теплового насоса дает много преимуществ: это надежный и экологичный источник тепла, эксплуатационные затраты с ним будут меньше чем при использовании какого-либо котла, тепловой насоса может заменить в доме кондиционеры и быть также и источником холода в летнее время.

Но если вы решите инвестировать в тепловой насос, Вы, вероятно, спросите себя, будет ли его обустройство хорошей финансовой инвестицией и какова на самом деле окупаемость теплового насоса.

Окупаемость теплового насоса для отопления дома

– это достаточно важный вопрос, ведь по сравнению со стандартным газовым котлом цена теплового насоса заметно выше. Расчет окупаемости теплового насоса можно получить у соответствующих специалистов.

Он проводится на основе сравнения тарифов на доступные в каждом случае энергоносители (электроэнергия, природный газ, пеллеты и т.п.), необходимой мощности для систем отопления и охлаждения, включает в себя как первоначальные инвестиции, таки и затраты на сервисное обслуживание оборудования в процессе эксплуатации.

Что необходимо учесть?

При расчете окупаемости системы инженеры рассчитывают необходимое количество тепловой энергии, которое будет необходимо дому за отопительный период в год. Учитывается расход горячей воды в сутки для бытовых нужд (душ, ванная и т.п.), производится расчет необходимой холодильной мощности для охлаждения дома летом.

На основании этих значений производится выбор оборудования котельной и расчет расхода различных энергоресурсов. Например, расход необходимого количества природного газа при работе газового котла, расход пеллет при работе пеллетного котла или потребляемой электрической мощности при работе теплового насоса, потребляемой электрической мощности при работе кондиционеров летом для охлаждения дома.

При расчете окупаемости рассчитываются и ежегодные затраты на сервисное обслуживание системы и котельной. Важно отметить, что установка «воздух-вода» не требует каких-либо разрешительных документов, а сервисное обслуживание максимально простое и заключается в большей степени в контроле параметров работы теплового насоса.

Наименьший срок окупаемости будет у тех систем, где тепловой насос используется не только для отопления, но и для охлаждения. При эксплуатации системы отопления с преимущественно не высокими температурами теплоносителя. После рассмотрения всех этих факторов Вы сможете определить окупаемость и финансовую ценность предлагаемой системы.

Что такое тепловой насос?

Тепловой насос – это экологический источник тепла, альтернатива традиционным газовым или электрическим котлам. Во время работы тепловой насос потребляет электроэнергию, но при этом с очень высокой эффективностью преобразовывает ее в тепловую мощность. Например, электрический котел потребляя 1кВт·ч электрической энергии выдает в систему отопления также 1кВт·ч мощности. Тепловой насос же, при потреблении 1кВт·ч электрической мощности выдает до 5 кВт·ч полезной тепловой мощности.

Во время работы какого-либо котла используется энергия сжигания разного вида топлива. Например, в газовом котле используется тепловая энергия, которая выделяется при сжигании природного газа.

И при работе такого котла необходимо оплачивать то количество газа, которое в нем сжигается. Тепловые же насосы используют во время работы абсолютно бесплатную энергию окружающей нас среды: воздуха, воды, грунта и т.п.

Поэтому и затраты при работе теплового насоса будут всегда меньше, чем при работе любого котла, который сжигает топливо. Но первоначальные инвестиции в систему с тепловым насосом будут выше, поскольку необходимо обустроить систему для отбора тепла окружающей среды.

Различают разные типы тепловых насосов: «воздух-вода», «вода-вода», «грунт-вода» - в зависимости от того, что является источником энергии для работы теплового насоса.

Например, геотермальный тепловой насос «грунт-вода», который использует бесплатное тепло земли. Для такого теплового насоса необходимо снаружи дома обустроить специальный теплообменник в земле, в котором соответствующий теплоноситель будет нагреваться от температуры окружающего его грунта. Это может быть теплообменник горизонтального или вертикального типа, в котором теплоноситель будет нагреваться до температуры +3…+8°С, что вполне достаточно для эффективной работы теплового насоса. Для теплового насоса «вода-вода» необходимо обустроить обычно две водяных скважины.

Вода с помощью стандартного глубинного насоса циркулирует из одной скважины в другую, и через теплообменник передает тепло воды с температурой +8…+10°С тепловому насосу. Для тепловых насосов «воздух-вода» снаружи дома необходимо установить теплообменник в виде наружного блока, который внешне похож на знакомый всем наружный блок обычного кондиционера. Современные тепловые насосы эффективно используют энергию наружного воздуха даже при его температуре до -25°С.

Тепловой насос использует энергию окружающей среды для нагрева воды в системе отопления. Температуры воды +8°С или воздуха -10°С вполне достаточно для эффективной работы теплового насоса и нагрева воды в системе отопления до +60°С.

Но, как мы уже говорили раньше, окупаемость и эффективность работы теплового насоса повышается при более низкой температуре воды в системе отопления. Например, в системе отопления с теплыми полами температура теплоносителя составляет примерно +35…+40°С, а температура теплоносителя в система отопления с радиаторами составляет в среднем +55…+60°С. Потребляемая электрическая мощность теплового насоса в системе с радиаторами будет минимум в два раза выше, чем при работе в системе с теплыми полами.

Как работает тепловой насос?

Тепловой насос строится на базе холодильного модуля – это закрытый герметичный модуль, его основные составные элементы: два теплообменника, компрессор, терморегулирующий вентиль (ТРВ), автоматика управления. В холодильном модуле циркулирует хладагент (фреон).

Он циркулирует с помощью компрессора между двух теплообменников. Главное свойство хладагента – он может закипать и превращаться в пар при низких температурах. Он может закипать даже при температурах меньше 0°С. Если описать работу теплового насоса в общих чертах, на примере теплового насоса «вода-вода»:

вода со скважины с температурой +8°С поступает на первый теплообменник теплового насоса, в котором передает тепло хладагенту. При этом вода охлаждается до температуры примерно +5°С и сливается назад в другую скважину;
хладагент в теплообменнике вскипает от такой температуры +8°С и превращается в пар (этот теплообменник называется испаритель);
хладагент в виде пара поступает на компрессор, где сжимается. При сжатии повышается его температура и может достигать до +100°С. Этот потенциал и используется для нагрева воды системы отопления;
хладагент с высокой температурой после компрессора поступает во второй теплообменник, где передает тепло воде системы отопления. При этом хладагент конденсируется и превращается снова в жидкость (этот теплообменник называется конденсатор);
после этого хладагент через терморегулирующий вентиль снова попадет в первый теплообменник, где снова может забирать тепло у воды.

Электроэнергия, которою использует тепловой насос, используется для работы компрессора теплового насоса. И чем выше температура, до которой необходимо сжать хладагент, тем выше электрическая потребляемая мощность теплового насоса.
Если мы рассматриваем тепловой насос «воздух-вода», то в первом теплообменнике (испарителе) тепло хладагенту передается от наружного воздуха. Это происходит в наружном блоке теплового насоса, который установлен на улице. Для увеличения эффективности работы циркуляция воздуха через теплообменник обеспечивается с помощью вентиляторов.

Как быстро должны окупиться инвестиции в тепловой насос?

Как правило, окупаемость системы на базе теплового насоса составляет в пределах от 5 до 10 лет, и зависит от доступных энергоносителей (природный газ, электроэнергия, пеллеты и т.д.) и тарифов на них.

При новом строительстве инвестиции в тепловой насос могут быть сопоставимы с инвестициями в подключение природного газа (выполнение проектной документации, прокладка труба, приобретение газового котла).

Следует учитывать, что тепловой насос, окупаемость которого мы рассматриваем, имеет ряд своих очевидных преимуществ перед другими традиционными источниками тепла.

Безусловно, это решение не является абсолютно выгодным во всех отношениях, поэтому до сих пор многие и не решаются на покупку теплового насоса. В основном – из-за высокой стоимости такой системы в сравнении с обычными котлами.

К преимуществам тепловых насосов обычно относятся:

минимальные эксплуатационные затраты таких систем;
удобство и безопасность использования;
экологичность – отсутствие в доме дымовой трубы;
независимость от традиционных источников энергии;
нет необходимости складировать и хранить топливо (древесину);
отопление и охлаждение от одного устройства;
высокая надежность в эксплуатации.

Итоги:

Срок окупаемости теплового насоса и инвестиций в него может быть разным. Период окупаемости в 5-10 лет может показаться достаточно долгим, однако, это однозначно будет надежная инвестиция в Вашу независимость, надежность и комфорт в эксплуатации на многие-многие годы.
Именно поэтому такая инвестиция будет для многих действительно наиболее выгодной в соотношении цены и эффективности.

https://mycond.ua/ru/blog/preimushchestva-teplovyh-nasosov-mycond-0

https://mycond.ua/ru/blog/ekonomnoe-otoplenie-chastnogo-doma-bez-drov-i-gaza