Какой тепловой насос выбрать, насколько выгодно

Тепловой насос забирает тепло у окружающей среды и направляет на обогрев дома, дачи, бассейна… Агрегат вырабатывает дармовое тепло для бытовых нужд, по заявлениям производителей, подменяя собой отопительный котел. Но все ли в этой рекламе правда?

Не окажется ли тепловой насос «Воздух-Вода» убыточным? — ведь и цена у него не маленькая, даже самый слабомощный и не относящийся к классу «фирменных», оценивается от 500 у.е. А с заявленной производителями мощностью от 13 кВт, который якобы годится для отопления дома 100 м кв., и сделанный известной фирмой, потянет уже на все 1500 – 3500 у.е., окупится ли он?

Что сейчас предлагается в продаже под названием «тепловой насос и как это работает… что нужно выбрать?

Разновидности тепловых насосов

Тепловой насос работает по принципу холодильника, — забирает тепловую энергию в одном месте и отдает в другом, — забирает тепло у окружающей среды, охлаждая ее, и передает энергию на бытовые нужды, нагревает теплоноситель, который используется в отоплении, в бойлере…

• По заявлениям производителей, современные модели тепловых насосов «Воздух-Вода» могут забирать энергию у воздуха, когда температура на улице даже ниже -25 град С.

Помимо теплового насоса «Воздух-Вода», который выглядит наподобие блока кондиционера, выделяют еще системы способные забирать тепло у земли, работающими по принципу «Вода-Вода». Они оснащаются длинными трубами-теплообменниками, которые размещаются в грунте, но проблемы у них сходные с воздушными…

Экономия с тепловым насосом, что обещают производители

Тепловой насос потребляет электроэнергию в не малом количестве, счет идет на киловатты. Расходует компрессор, а также вентиляторы, прогоняющие воздух через теплообменник…

• Отношение получаемой тепловой энергии к затраченной (электроэнергии) характеризуется коэффициентом теплового насоса. Производители в рекламных характеристиках в основном указывают значение этого коэффициента как 3 – 4.

На каждый киловатт затраченной электроэнергии, тепловой насос выдает 3 или 4 кВт тепловой энергии. Это значит, что агрегат, развивший тепловую мощность в 12 кВт, потребляет минимум 3 кВт электроэнергии.

Но оказывается, что производители тепловых насосов довольно много не договаривают. Максимальная мощность и лучший коэффициент развивается далеко не всегда….

Что предлагают в продаже – основные конструкции

По конструкции тепловой насос «Воздух-Вода» может быть как моноблочным, так и двухблочным, т.е. сплит системой.

Моноблочный можно располагать весьма далеко от дома, более 100м, но заправлять его нужно гликолем, а не водой, что представляет уже дополнительные проблемы. Чаще выбирают сплит-систему, где наружный блок устанавливается недалеко от блока, расположенного в доме.

Также можно отметить условное подразделение тепловых насосов по выдаваемой температуре теплоносителя, которое характерно больше для дорогих фирменных систем, более точно подогнанных под условия дома, для лучшей энергоэффективности.

• Среднетемпературные греют теплоноситель до 60 град, и лучшим образом сочетаются с теплыми полами. Под них можно проектировать низкотемпературную систему отопления дома, как например, и под конденсационный котел…
• Высокотемпературные нагревают теплоноситель до 80 град и предназначены в основном для нагрева бойлеров и радиаторных систем отопления.

Таким образом, если отопление в основном ведется теплыми полами (более 70% отдаваемой мощности), то выбирать нужно среднетемпературный тепловой насос…

Применять или нет тепловой насос – простейший подсчет

Даже опираясь на рекламу продавцов (производителей), можно заметить, выгодным ли оказывается у нас тепловой насос. По заверениям, агрегат потребляет 1 кВт электроэнергии, при этом производит 3 – 4 кВт тепловой энергии. Напомним, что 1 кВт электроэнергии оценивается приближенно в 5 руб. Тогда стоимость «дармовой» произведенной тепловой энергии, при лучшем коэффициенте 4, будет как 5/4=1,25 руб/кВт.

При этом стоимость тепловой энергии от сжигания угля, дров и природного газа находится примерно в пределах 0,8 – 1,6 руб. за кВт, в зависимости от регионов и возможности доставить, достать… Эти цифры и показатели теплового насоса (рекламируемые) примерно сходные. Но угольный котел не стоит 1,5 – 3,0 тыс у.е. как нормальный тепловой насос приемлемой мощности…

Что скрывают производители, почему тепловой насос разочарует

Коэффициент и отдаваемая тепловая мощность, как основные характеристики, значительно зависят от температуры воздуха. Оказывается, что наилучший коэффициент тепловой насос «Воздух-Вода» развивает, когда температура атмосферы более +7 град С. Тогда же он развивает и заявленную мощность, например 10 кВт, при этом тратит примерно 3кВт электричества.

А когда температура -15 град, то коэффициент не превышает 1,5, а мощность достигается не более 30% от заявленной.

• Чтобы компенсировать недостаток мощности в то время, когда дом в ней больше всего нуждается, тепловые насосы комплектуются электротенами, и фактически превращаются в электрокотлы. При температурах ниже, чем -5 град речь идет об отоплении электричеством почти напрямую.
• При температуре воздуха выше +5 град производительность насосов резко повышается. Но в это время дому не требуется 10 кВт, а достаточно и 2 – 3 кВт. Это значит, что насос потребляет столько же, сколько от него забирают тепла. Снова речь идет фактически об отоплении электричеством.
• И только лишь в диапазоне температур примерно от -5 град до +5 град проявляется некое заметное превышение теплогенерации над потребленной энергией. Но оно настолько незначительное, что говорить об окупаемости теплового насоса неуместно.

Где и когда используются тепловые насосы «Воздух-Вода»

При наших ценах на энергоносители, на уголь, газ, дрова и электричество, и также при наших зимних температурах, тепловой насос «Воздух-Вода» становится просто дорогостоящим развлечением. Дом, оснащенный таким агрегатом, будет отапливаться фактически электричеством. Не малая стоимость оборудования и его обслуживания – прямой убыток.

В западных странах, где не бывают (редко бывают) отрицательные температуры, а энергоносители стоят дороже в разы чем у нас, тепловые насосы устанавливают. Но часто на их установку правительство выделяет субсидию, так как рентабельность оказывается на пределе, а в основном в учет берется наилучшая экологичность….

Сколько потребляет тепловой насос?

Сколько потребляет тепловой насос?

Рекомендуемые нами модели тепловых насосов для отопления дома 120 квадратных метров:

HotJet HJONE2 10H
Тепловой насос потребляет 2.5 кВт. Выдает тепла 11.4 кВт.

Stiebel Eltron WPF05 basic
Тепловой насос потребляет 1.4 кВт. Выдает тепла 5.8 кВт.

HotJet HJW5H
Тепловой насос потребляет 1.2 кВт. Выдает тепла 5.5 кВт.

Для отопления коттеджа 120 кв.м электрокотлом необходимо до 12 кВт выделенной мощности, в случае использования теплового насоса потребление электроэнергии не превысит 3 кВт!

Разновидности тепловых насосов

Для отопления жилья может служить тепло, которое находится вокруг нас: в воде, воздухе, земле — это все относится к альтернативным, возобновляемым и бесплатным источникам энергии. Система, собирающая такое рассеянное тепло из окружающей среды и преобразующая его в тепловую энергию для обогрева здания, основывается на применении теплового насоса.
Наглядней всего принцип действия теплового насоса можно рассмотреть на работе бытового кондиционера или холодильника, когда тепло переносится от менее нагретого тела к более нагретому, увеличивая температуру последнего. Другими словами, отбор тепла от какого-то тела или среды производится за счёт охлаждения последнего.
В зависимости от используемого теплоносителя входного/выходного контура тепловые насосы подразделяются на следующие виды:
1. «Воздух-воздух»: Отбор тепла производится у наружного воздуха для отдачи его в отапливаемое помещение.
2. «Вода-вода»: Отбор тепла из воды (водоемы, грунтовые воды) с передачей его воде системы отопления и горячего водоснабжения.
3. «Воздух-вода»: Тепло атмосферного воздуха используется для системы водяного отопления.
4. «Грунт-вода»: Отбор тепла грунта (бурение скважин либо размещение горизонтального коллектора) и нагрев воды в системе отопления.
5. «Избыточное тепло-вода»: Использование избыточного тепла производства, сточных вод, отработанного воздуха для обогрева помещений.

Эффективность тепловых насосов

Лучшим выбором для загородного дома являются тепловые насосы типа «Вода-Вода» или «Грунт-Вода». Преимущество устройства состоит в том, что инженерной системе теплового насоса электроэнергия нужна только на работу компрессора и испарителя, «перекачивающих» тепло. Кроме того, если Вы остановили свой выбор на тепловом насосе, особо выгодно устанавливать двухтарифные счетчики.

Эффективность работы теплового насоса показывает коэффициент преобразования (СОР). Это значение определяет разницу между производимой и потребляемой им энергией. Например, тепловой насос СОР=4 — это говорит о том, что на каждый потребленный 1 кВт электроэнергии он производит до 4 кВт тепла.
Тепловой насос незаменим, если на Вашем участке нет газа. Порой и при наличии рядом с участком магистрального газа, его подключение выливается в полмиллиона рублей. Тогда установка теплового насоса — привлекательная перспектива, так как поможет значительно сократить расходы на обогрев. Минэкономразвития прогнозирует, что к 2030 году стоимость природного газа достигнет 7,5 руб./м3. Поэтому мы всегда рекомендуем просчитывать перспективы отопления жилища на несколько лет вперед.

Эффективность применения конкретного теплового насоса из перечня предлагаемой продукции зависит от множества факторов. Не существует единой или обобщенной формулы, дающей достоверный результат. В первую очередь определяются теплопотери здания, делаются необходимые расчеты и на их основании наши специалисты подберут оптимальный вариант.

Приближенный расчет потребления теплового насоса

Для подсчёта потребления электроэнергии в год рассмотрим дом в Московской области площадью 100 м2.
Оценим теплопотери в 5.9 кВт.
Отопительный период для ЦФО — 2400 часов.
Итого в год необходимо тепла 14 160 кВт.
При использовании теплового насоса СОР=4.5 затраты на электроэнергию составят 4237 кВт/год.
При тарифе 4,81 руб./кВт*ч на отопление на базе теплового насоса потратите 18 341 руб.
в год.

Электрический котел для поддержания микроклимата обойдется в 85 137 (. ) руб. в год.
В данном случае, мы видим, что тепловой насос при аутентичности электрических мощностей намного выгодней электрического котла.

Основные преимущества тепловых насосов

— простота конструкции, монтажа и эксплуатации;
— управление температурой в доме с мобильного приложения;
— нет ограничений по климатическим зонам;
— совместимость с традиционной системой отопления;
— короткий срок окупаемости;
— низкое электропотребление;
— бесшумность;
— реверс (переключение на режим охлаждения).

Утепление дома, смелое применение энергосберегающих технологий, в сочетании с тепловыми насосами позволит Вам сделать жизнь в загородном доме максимально комфортной. Обратитесь к нашим специалистам для подбора теплового насоса необходимой мощности и монтажа системы.

Даже дешевле газа. Что такое тепловой насос и почему им стало выгодно отапливать частные дома

С введением нового низкого тарифа на электроэнергию многие владельцы домов задумались, чем выгоднее их отапливать — газом или электричеством? Наш недавний предварительный расчет для электрокотла показал, что газ пока дешевле. Но есть устройства, превращающие электроэнергию в тепловую энергию более эффективно — тепловые насосы. И наши расчеты говорят о том, что ими обогревать дома дешевле, чем газом. В этом материале мы также объясним, почему тепловые насосы стали популярными в Украине и Польше, а у нас люди с ними знакомы еще мало.

Фото предоставлено компанией «Энергео»

Еще раз о тарифе «три копейки»

С 1 января 2019 года в стране действует специальный тариф на электроэнергию, которая расходуется на нужды отопления и горячего водоснабжения жилых домов. Его сразу окрестили «три копейки», так как при соблюдении всех условий (отдельный счетчик электроэнергии и отсутствие централизованного тепло- и газоснабжения дома) электроэнергия, потребляемая «приемниками электрической энергии», будет оплачиваться по 3,35 копейки/кВт·ч. Как поясняет «Белэнерго», к приемникам относятся электрические котлы, водонагревательные установки, электроконвекторы, теплые полы и тепловые насосы.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловые насосы относятся к категории энергосберегающего оборудования. Они позволяют использовать общедоступное тепло грунта, грунтовых вод, рек, водоемов, окружающего воздуха для нагрева воздуха и воды в доме.

— Главное достоинство теплового насоса в том, что, потребляя один киловатт электрической энергии, в зависимости от условий он выдает от 3 до 5 кВт тепловой, — объясняет Юрий Григоренко, инженер компании «Энергео». — Соответственно, в отличие от электрического котла, к тепловому насосу требуется подведение в 3−5 раза меньшей установленной мощности. А это важно. Дело в том, что далеко не везде электроснабжающая организация может выделить для домовладельцев требуемую мощность в 10−30 кВт, необходимых для работы электрокотлов. В то же время 5−10 кВт выделенной мощности может быть более чем достаточно для отопления и покрытия общедомовых бытовых нужд в случае использования теплового насоса. Особенно остро этот вопрос стоит для домов большой площади.

Тепловой насос представляет собой установку, визуально напоминающую домашний холодильник. Особых требований к месту монтажа нет, для него не нужен дымоход или вентиляция. Установка теплового насоса, в отличие от газового оборудования, не требует каких-либо согласований проектной документации.

Внешне тепловой насос похож на холодильник. Фото: «Энергео»

Тепловые насосы не только выглядят как холодильник, но и работают по тому же принципу. Как происходит отбор тепла?

Низкопотенциальное тепло принимается тепловым насосом в теплообменнике-испарителе и передается хладагенту — веществу с низкой температурой кипения. Хладагент, получив определенное количество теплоты, испаряется и в газообразном состоянии поступает в компрессор. Компрессор сжимает его до высокого давления, повышая тем самым температуру. Далее газообразный хладагент поступает в следующий теплообменник — конденсатор. В нем происходит передача теплоты высокого потенциала теплоносителю системы отопления и горячего водоснабжения. После конденсатора хладагент проходит через редукционный клапан, где давление и температура снижаются до первоначальных параметров перед теплообменником-испарителем. Цикл замыкается и повторяется снова.

В зависимости от источника тепла различают типы тепловых насосов: «грунт-вода» (используется тепло грунта и грунтовых вод), «воздух-вода» (используем тепло атмосферного воздуха или системы вентиляции) и другие.

Например, забор тепла из грунта может осуществляться с помощью горизонтального геотермального контура (системы пластиковых труб на глубине 1,2−1,5 метра) или вертикальных геотермальных скважин, глубиной до 100 метров.

Горизонтальный геотермальный контур теплового насоса «грунт-вода». Изображение — «Энергео» Вертикальный геотермальный контур теплового насоса «грунт-вода». Изображение — «Энергео»

Окружающий воздух является наиболее доступным источником низкопотенциальной теплоты для теплового насоса «воздух-вода». Одним из его преимуществ является более простая схема монтажа оборудования в систему с уже установленным любым дополнительным источником тепла (например, дизельным или твердотопливным котлом).

«Воздух-вода». Изображение — «Энергео»

Эффективность использования теплового насоса определяется коэффициентом преобразования или коэффициентом трансформации (обозначается как СОР). Для современных тепловых насосов величина СОР может достигать 5−5,5. Значение СОР = 5 показывает, что при подводе к тепловому насосу 1 кВт электрической энергии можно получить 5 кВт тепла.

Тепловой насос «воздух-вода». Фото: «Энергео»

Стоит отметить, что тепловые насосы обеспечивают не только отопление и горячее водоснабжение, но и охлаждение дома летом.

Электрокотел, газ или тепловой насос?

Считаем затраты на отопление дома газовым котлом, электрокотлом и тепловым насосом за отопительный сезон.

Допустим, расчетная тепловая нагрузка на отопление частного дома составляет 12 кВт (хорошо утепленный дом площадью 180−240 «квадратов» при условии поддержания в доме температуры +20°С при минимальной температуре наружного воздуха -24°С). Для большей прозрачности расчетов расход тепла на горячее водоснабжение в нашем примере учитывать не будем. Поэтому на один отопительный сезон продолжительностью 6,5 месяца нашему дому потребуется 27 тысяч кВт тепла на отопление (23,3 Гкал в сезон).

Рассмотрим вариант с установленным газовым котлом. На производство такого количества тепла придется сжечь не менее 2,7 тысяч м 3 природного газа. С новым тарифом в 0,1143 рублей/м 3 хозяину дома в этом случае придется заплатить около 310 рублей за сезон, то есть почти 50 рублей в месяц. Приемлемая сумма, но стоит учитывать и то, что во второй половине 2019 года тариф на газ подрастет до 0,1190 рублей/м 3 , а в летний период использовать газ на бытовые нужды будет традиционно в 3,5 раза дороже — 0,4114 рублей/м 3 .

Котельная с газовым и электрическим котлом. Фото читателя

Предположим, что в качестве источника тепла в доме используется электрокотел. Его КПД составляет не менее 98%. Это означает, что на производство 27 тысяч кВт тепла для отопления нашего дома электрическому котлу потребуется «сжечь» примерно столько же киловатт электрической энергии. Соответственно, с новым низким тарифом в 0,0335 рублей/кВт·ч владельцам электрокотла придется заплатить более 900 рублей за сезон, или около 140 рублей в месяц.

Как видим, даже с применением специального субсидируемого тарифа отапливать дом электричеством будет в 3 раза дороже, чем использовать природный газ. Электрический же котел будет выгоднее в эксплуатации, чем газовый, только при нагреве воды в бойлере летом.

Фото: «Энергео»

С установкой теплового насоса ситуация складывается следующим образом. При среднем коэффициенте преобразования теплового насоса COP = 4 на производство все тех же 27 тысяч кВт тепла на обогрев дома тепловому насосу потребуется затратить всего 6,75 тысяч кВт·ч электрической энергии. Умножаем на тариф в 0,0335 рублей/кВт·ч и получаем, что за отопительный сезон в этом случае придется заплатить лишь 226 рублей, то есть 35 рублей в месяц. А это уже дешевле газа.

Средний срок эксплуатации тепловых насосов — 20 лет, электрических котлов — 7−8 лет, газовых — 7−15 лет в зависимости от производителя и условий эксплуатации.

Использовать дешево, но купить дорого

Получается, что тепловой насос при таких тарифах на электричество и газ — вне конкуренции. Так почему же за ними не выстраивается очередь из желающих экономить на отоплении?

— Основным минусом, ограничивающим массовое применение тепловых насосов в Беларуси, остается относительно высокая величина капитальных затрат на оборудование и монтаж, — говорит Николай Криворот, директор компании «Энергео». — К примеру, стоимость теплового насоса европейского производства тепловой мощности около 10 кВт составляет от 4 до 8 тысяч евро в зависимости от конкретного бренда, типа, оснащения и функционала. Китайская продукция дешевле, но покупать ее можно только при наличии действующего сервисного центра. Конечная стоимость комплекта оборудования с монтажом может достигать 5,5−10 тысяч евро.

Личный опыт

И тем не менее, для тех, у кого нет газа, а выделенной мощности электросети не хватает для подключения электрокотла, инвестиции в тепловой насос не кажутся сверхдорогим мероприятием.

Например, Александр из поселка Дроздово пользуется таким оборудованием уже более 10 лет.

— Мне тепловой насос посоветовали друзья из Литвы, — говорит он. — Потребляемая мощность моего оборудования 4 кВт, оно производит 17 кВт тепла. Этого достаточно, чтобы отопить дом на 260 «квадратов». По улице у меня идет газопровод, но 10 лет назад для подключения к нему нужно было приложить немало усилий: сделать проект, получить кучу разрешений, оборудовать помещение котельной. А с тепловым насосом «грунт-вода» все было гораздо проще.

Дом у Александра деревянный, поэтому пожаробезопасность была не на последнем месте. Тепловой насос в этом плане наиболее безопасный способ отопления.

— Насос с монтажом обошелся в 10 тысяч долларов. Из самых трудоемких работ по его установке — бурение трех скважин. В моей системе отопления есть и теплые водяные полы, и радиаторы, и фанкойлы. Последние способны работать летом на охлаждение, заменяя тем самым кондиционер. Причем холод бесплатный — только за счет циркуляции теплоносителя через скважины.

Такой способ отопления Александру показался экономичным. В отопительный сезон затраты на электроэнергию, с учетом потребления энергии бытовыми приборами, составляют 100−120 долларов в месяц.

— Сейчас пользуюсь дифференцированным тарифом, но в ближайшее время буду устанавливать отдельный счетчик и переходить на новый тариф. По моим расчетам, расходы на отопление сократятся в разы.

Больше об эксплуатации тепловых насосов в Беларуси читайте в материале «Как живется в доме, отапливаемом геотермальным тепловым насосом».

Европейский опыт

Мировые продажи тепловых насосов составляют свыше 1 миллиона в год. Беларусь на общем фоне выглядит почти незаметно — сейчас за год продается около 50−60 тепловых насосов всех марок.

В странах Евросоюза тепловые насосы занимают лидирующее положение в сфере отопления частных домов. И не последнюю роль в популяризации энергосберегающего оборудования играют государственные программы компенсации людям затрат на его покупку.

Например, в Польше до 2019 года общей госпрограммы не было, но в большинстве воеводств существовали свои программы дотаций для модернизации (нового строительства) частного домовладения. Программы позволяли получить компенсацию затрат до 50%. Поэтому в 2017 году поляки установили около 27 тысяч тепловых насосов.

А с 2019 года в Польше заработала государственная программа «Чистый воздух». Ее цель — сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет устранения неэффективных, устаревших источников тепла и повышения энергоэффективности частных домов. По ней можно получить субсидию для модернизации старой или монтажа новой системы отопления, горячего водоснабжения, вентиляции с рекуперацией в пределах 12,5 тысячи евро. Все работы, оборудование и материалы освобождены от уплаты НДС.

В соседней Украине тепловые насосы получили популярность сравнительно недавно — сразу после резкого роста цены на газ для населения.

— Сейчас стоимость тысячи кубометров природного газа для населения составляет примерно 300 долларов (646 рублей), а электроэнергия для отопления стоит 1,7 евроцента за кВт·час (примерно 4 копейки), — объясняет ситуацию на энергорынке Украины Остап Кучерук, руководитель компании, занимающейся продажей тепловых насосов в этой стране. — Однако на дешевую энергию существует лимит в 3 тысячи кВт·час в месяц. Поэтому использование электрокотлов актуально для небольших по площади домов. Это многих вынудило искать альтернативные варианты, и актуальными стали кроме твердотопливных котлов тепловые насосы. При наших тарифах окупаемость этого оборудования составляет примерно 5−7 лет. К тому же частные покупатели тепловых насосов могут воспользоваться европейской программой IQ energy по компенсации затрат на приобретение оборудования и вернуть до 3 тысяч евро. Поэтому продажи тепловых насосов каждый год показывают хороший рост до 20%.

Что у нас?

Тепловые насосы до этого года были актуальны в основном для тех, кто не имел возможности подключить газ, а также для тех, кому использовать электрокотел было или очень дорого, или невозможно. Но с введением нового тарифа на электроэнергию для отопления тепловые насосы становятся альтернативой любым другим источникам тепла.

Геннадий, который живет в частном доме под Минском, один из первых в стране подключил тепловой насос после введения нового тарифа.

Фото: читатель TUT.BY Геннадий

— Во вторник ко мне приехали специалисты из «Энергосбыта», опломбировали отдельный счетчик и заключили договор на электроснабжение. Меня лишь попросили предоставить справку из сельсовета, что моя деревня не газифицирована. Счетчик мне установили еще в прошлом году — с этим тоже проблем не было. Я, если честно, не ожидал, что все будет так просто. Теперь вот пользуюсь дешевой энергией для работы теплового насоса.

Процедура подключения на дешевый тариф довольно проста, и о ней мы уже рассказывали в материале «Как подключить систему отопления к электричеству или сменить тариф: подробная инструкция».