'Тепловые насосы' ООО

Сравнение эксплуатационных расходов жилого односемейного дома на отопление, горячее водоснабжение, подогрев бассейна и охлаждение купели, кондиционирование при использовании газового котла, электрокотла и теплового насоса

Новости - Статьи

Приведенные цифры действительны для Украины, климатической зоны Киева, на основании тарифов на энергоносители действующих в январе 2010 года.

Для примера ориентировочного расчета эксплуатационных затрат приведем пример из практики: дом площадью 540 квадратных метров под Киевом, с общепринятым утеплением, в котором будут проживать 5 человек, с внутренним бассейном объемом 50 кубических метров при температуре воды +27…28 градусов, и купелью объемом 7 метров кубических при температуре +6 градусов Цельсия.

Для эксплуатации такого дома приблизительно необходимо:

• отопление при температуре минус 25 градусов на улице, в доме с современным общепринятым утеплением, необходимо обеспечить удельную мощность отопления 0,07 кВт/м2. Общая необходимая мощность отопления дома составит 540х0,07=37,8 кВт, где: 540 - отапливаемая площадь дома в метрах квадратных. В год отопление будет работать на максимальную мощность около 2000 часов (в соответствии с упрощенными европейскими методиками), израсходует 37,8х2000=75600 кВт тепла;
• подогрев бассейна для поддержания заданной температуры, по информации проектировщиков бассейна, потребует постоянный нагрев мощностью 10 кВт тепла. На нагрев бассейна в год потребуется 10х8760=87600 кВт тепла, где: 10 - эксплуатационная мощность подогрева бассейна кВтч, 8760 - количество часов в году равное количеству дней 365 умноженное на 24 часа в сутках;
• горячей воды потребуется ориентировочно 50 литров на человека в день при температуре 45 градусов. Соответственно, в год будет израсходовано 50х5х365=91250 литров горячей воды, где: 365 количество дней в году, 5 количество проживающих. 91250 литров=91,25 тонны воды. Для подогрева такого количества воды от температуры в водозаборной скважине 10 градусов, до температуры разбора в кране 45 градусов, ориентировочно понадобится 91,25х(45-10)х1=3194 кВт тепла, где: 1 ориентировочный коэффициент преобразования тепловой энергии в градусы нагрева воды (с теплопотерями);
• на охлаждение купели 7 кубов до заданной температуры необходимо около 3,5 кВт холода в час, в год 3,5х24х365=30660 кВт холода;
• кондиционирование не предусмотрено в этом доме.

Итого, на дом будет необходимо в год 75600+87600+3194=166394 кВт тепла, и 30660 кВт холода. 

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ - электрокотлы и холодильная машина - за год будет израсходовано: на производство тепла ориентировочно 166394 кВтч электроэнергии; на производство холода 30660/2,5=12264 кВтч электроэнергии, где: 2,5 - средний КПД воздушной холодильной машины. Итого, за год будет израсходовано 166394+12264=178658 кВтч электроэнергии. 

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГАЗА - газовый котел и холодильная машина - за год будет израсходовано 166394/8=20799 метров кубических газа, где: 8 - практическое количество киловатт тепла получаемое из 1 м3 газа. Итого, за год буде израсходовано 20799 метров кубических газа, и 12264 кВтч электроэнергии для холодильной машины купели.

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КАЧЕСТВЕННОГО ГРУНТОВОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА С ДОСТАТОЧНОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТЬЮ ДЛЯ ОБОГРЕВА - только электрический грунтовой тепловой насос, например грунтовой тепловой насос NIBE F1330-40 - за год будет израсходовано:

• на отопление - количество потребленной теплонасосом электроэнергии зависит от вида отопления: поверхностями (полами, стенами) или приборами (радиаторами, фэнкойлами, вентиляцией). При отоплении поверхностями будет израсходовано 75600/4,5=16800 кВтч электроэнергии, где: 4,5 среднегодовой КПД качественного теплового насоса при отоплении поверхностями (при средней температуре в отопительный сезон в грунтовом контуре 0 градусов, в контуре напольного отопления 35 градусов). При отоплении приборами будет израсходовано 75600/3,5=21600 кВтч электроэнергии, где: 3,5 среднегодовой КПД качественного теплового насоса при отоплении приборами (при средней температуре в отопительный сезон в грунтовом контуре 0 градусов, в контуре напольного отопления 45 градусов);
• на подогрев бассейна будет израсходовано около 87600/3,3=26545 кВтч электроэнергии, где: 3,3 среднегодовой КПД качественного теплового насоса при нагреве бассейна (при среднегодовой температуре в грунтовом контуре 3 градуса, в контуре нагрева бассейна на подаче к теплообменнику бассейна 53 градуса).
• на подогрев горячей воды будет израсходовано около 3194/3,5=913 кВтч электроэнергии, где: 3,5 среднегодовой КПД теплового насоса при нагреве горячей воды (при среднегодовой температуре в грунтовом контуре 3 градуса, в контуре нагрева воды 50 градусов);
• холод для купели может быть получен как "побочный продукт" от производства тепла, например при нагреве бассейна.

Итого, за год грунтовой тепловой насос израсходует: при отоплении поверхностями полов или стен 16800+26545+913=44258 кВтч электроэнергии, при отоплении приборами - радиаторами, фэнкойлами или вентиляцией - 21600+26545+913=49058 кВтч электроэнергии.

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КАЧЕСТВЕННОГО ГРУНТОВОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА С НЕДОСТАТОЧНОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТЬЮ, ДЛЯ РАБОТЫ СОВМЕСТНО С ДРУГИМ ОТОПИТЕЛЬНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ, ТАК НАЗЫВАЕМОЕ "БИВАЛЕНТНОЕ" ОТОПЛЕНИЕ - электрический грунтовой тепловой насос управляет другим котлом, например грунтовой тепловой насос NIBE F1145-17 управляет бивалентным электрическим или газовым котлом - за год будет израсходовано:
- на отопление будет работать тепловой насос с тепловой мощностью компрессора 17 кВт, автоматически включая котел при необходимости. Учитывая работу теплонасоса приоритетно на горячее водоснабжение и бассейн, оставшаяся тепловая мощность компрессора теплонасоса 17-2,5-10 = 4,5 кВт будет использована для отопления;
Мощность компрессора теплонасоса 4,5 кВт, которая осталась на отопление, составляет относительно небольшую величину - 12 % от максимальной потребности дома в отоплении 37,8 кВт.

Оставшейся после бассейна и ГВС мощности компрессора теплонасоса 4,5 кВт достаточно для отопления при среднесуточной температуре на улице от плюс 18 до плюс 13 градусов, при более холодной уличной температуре одновременно с теплонасосом будет подключаться бивалентный котел (газовый или электрический). Среднесуточная температура менее 18 градусов в Киеве длится около 8 месяцев - с середины сентября до середины мая, при которых компрессор теплонасоса будет греть непрерывно на полную мощность. Тепловой насос выработает для отопления за это время 4,5х8х30х24=25920 кВт тепловой энергии, где: 4,5 - оставшаяся на отопление тепловая мощность кВтч, 8 - количество месяцев работы теплонасоса на отопление, 30 - количество суток в месяце, 24 - количество часов в сутки. При такой выработке теплонасос потребит около 25920/4=6480 кВт электроэнергии, где 4 - средний КПД теплонасоса.

Температура воздуха в Киеве

От необходимого на отопление 75600 кВт тепла в год теплонасос выработает 25920 кВт. Другому бивалентному котлу останется произвести 75600-25920=49680 кВт в год.
При применении бивалентным электрокотла для производства 49680 кВт тепла будет необходимо 49680 кВт электроэнергии. Всего электроэнергии, при применении грунтового теплонасоса и электрокотла, на отопление будет использовано 49680+6480 = 56160 кВтч.
При применении бивалентным обычного газового котла для производства 49680 кВт тепла будет необходимо 6210 м3 газа. Электроэнергии на отопление будет использовано 6480+0,07х7х30х24/3 = 6598 кВтч, где: 6480 кВт - потребление электроэнергии грунтовым теплонасосом, 0,07 кВт - ориентировочная мощность циркуляционного насоса газового котла, 7 - количество месяцев работы газового котла в год, 30 - количество суток в месяце, 24 - количество часов в сутки, 3 - ориентировочный коэффициент использования установленной мощности. Всего на отопление будет использовано 6598 кВтч электроэнергии и 6210 м3 газа.
При применении бивалентным конденсационного газового котла для производства 49680 кВт тепла будет необходимо 5520 м3 газа. Всего на отопление будет использовано 6598 кВтч электроэнергии и 5520 м3 газа.

• на подогрев бассейна будет работать только тепловой насос. Будет израсходовано около 87600/3,3=26545 кВтч электроэнергии, где: 3,3 среднегодовой КПД теплового насоса при нагреве бассейна (при среднегодовой температуре в грунтовом контуре 3 градуса, в контуре нагрева бассейна на подаче к теплообменнику бассейна 53 градуса);
• на подогрев горячей воды будет работать только тепловой насос. Будет израсходовано около 3194/3,5=913 кВтч электроэнергии, где: 3,5 среднегодовой КПД теплового насоса при нагреве горячей воды (при среднегодовой температуре в грунтовом контуре 3 градуса, в контуре нагрева воды 50 градусов);
• производство холода для купели может быть организовано как "побочный продукт" от производства тепла теплонасосом, например, при нагреве бассейна.

Итого, за год бивалентная система - грунтовой тепловой насос и котел - израсходует:

• при применении теплонасоса и бивалентом электрокотла - 56160+26545+913=83618 кВтч электроэнергии;
• при применении теплонасоса и бивалентом обычный газовый котел - 6598+26545+913=34056 кВтч электроэнергии и 6210 м3 газа;
• при применении теплонасоса и бивалентом конденсационный газовый котел - 6598+26545+913=34056 кВтч электроэнергии и 5520 м3 газа;

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ (цены с НДС)

* Тариф согласно пункту 1.3. Постановления НКРЭ 10.03.99 № 309 "Отпуск электроэнергии населению, проживающему в жилых домах ... оборудованных в установленном порядке кухонными электроплитами, электроотопительными установками (в том числе в сельской местности), производится по тарифу 15,6 коп за 1 кВтч" (с НДС 0,1872 грн / кВтч). Этот сниженный тариф действует на электроэнергию, "которая потребляется населением для различных бытовых нужд в жилых домах, квартирах, общежитиях, для нужд личных подсобных хозяйств, приусадебных и садовых участков, дач; освещения гаражей и боксов для личных автомобилей, лодок ."

Дополнительно рекомендуем ознакомиться:
Состояние и перспективы внедрения инженерных систем на тепловых насосах
Опыт использования тепловых насосов в Украине: как добиться максимальной эффективности проекта
Уничтожение бактерий Легионелл в системах горячей бытовой воды