Физико-металлургический факультет
Специальность: Энергетический менеджмент
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Рост стоимости энергоносителей приводит к постановке закономерного вопроса – вопроса об экономической эффективности различных источников тепла для отопления и горячего водоснабжения дома, индивидуальной квартиры.
Огромное количество рекламы рассказывает о «уникальных» и «сверхэкономичных» способах отопления, называются цифры об экономии до 70% энергии. Разобраться с этим вопросом можно только на уровне расчетов.
Для сравнения принимаются наиболее распространенные источники тепла: газовые котлы (обычный и конденсационный), котел на жидком топливе, электрокотел, и такое устройство как тепловой насос. Твердотопливные котлы не рассматриваются, т.к. цена на дрова либо уголь очень сильно колеблется в зависимости от региона (ориентировочно, твердотопливный котел имеет КПД порядка 80 %, теплотворная способность дров около 13 МДж/кг, бурого угля 16 МДж/кг).
Использование различного вида излучателей позволяет несколько снизить затраты на отопление за счет того, что при повышении доли лучистого теплообмена человек комфортно себя чувствует при более низкой (на 2 - 3 градуса) температуре воздуха в помещении. И, соответственно, снижение температуры в помещении снижает потери тепла. Но по величине экономии энергии цифра составит порядка 5 %.
Для расчетов задаемся видом топлива, его теплотворной способностью и ценой. В конкретном примере цена взята в украинских гривнах по состоянию на конец января 2009 г.
Расчет приведен в Табл. Как можно видеть, результаты расчета в пользу газовых котлов (даже при цене 0,732 грн/м3 газа).
Следует отметить, что тепловые насосы проектируются для обеспечения примерно 60..70% максимальных затрат тепла на отопление. При сильных морозах включается встроенный в тепловой насос обычный электрический нагреватель и добавляет недостающего тепла. Разумеется, КПД теплового насоса в такие периоды значительно (на треть и более) ниже паспортной.
Конденсационные котлы тоже имеют особенность. Максимальный КПД (указанный для низшей теплоты сгорания) достигается при температурах теплоносителя 40/30°С (подача/обратка), что требует значительно большего количества нагревательных приборов. Если приборы рассчитаны на параметры 70/60°С, то при похолодании «КПД» уменьшается где-то до 105% (в большие морозы о конденсации речь не идет, она появляется при более теплой погоде).
|
Параметры |
Вид оборудования |
||||
|
котел газовый |
котел газовый конденсационный |
котел жидкотопливный |
котел электрический |
тепловой насос |
|
|
Потребляемое топливо |
природный газ |
природный газ |
дизтопливо |
электроэнергия |
электроэнергия |
|
Единица измерения |
м³ |
м³ |
л |
кВт∙ч |
кВт∙ч |
|
Цена, грн |
0,46 |
0,46 |
5,3 |
0,244 |
0,244 |
|
Теплотворная способность на единицу измерения, МДж |
34 |
34 |
40 |
3,6 |
3,6 |
|
Коэффициент преобразования устройства, % |
90 |
110 |
90 |
97 |
300 |
|
Количество энергии с единицы топлива, МДж |
30,6 |
37,4 |
36 |
3,492 |
10,8 |
|
Стоимость 1 МДж энергии, грн |
0,0157 |
0,0128 |
0,1472 |
0,0699 |
0,0226 |
|
Относительная стоимость1) |
1 |
0,818 |
9,385 |
4,454 |
1,440 |
|
Относительная стоимость2) |
1 |
0,531 |
6,088 |
2,889 |
0,934 |
1) тариф 0,4636 грн/м3 газа (при потреблении до 2,5 тыс.м3 в год)
2) тариф 0,732 грн/м3 газа (при потреблении до 6 тыс.м3 в год)
Таким образом, самым дешевым (по крайней мере, для индивидуальных систем и действующих тарифов) является отопление при помощи газового котла, на 44% дороже – тепловой насос, в 4,45 раза дороже – электроотопление. Что касается стоимости самого оборудования – конденсационный котел в разы дороже обычного, тепловой насос еще дороже конденсационного котла. Если же учесть стоимость устройства, например, грунтовых зондов для теплового насоса, то цифра возрастет еще в разы.
Реальной конкуренции газовому котлу по экономии денег на отопление в обозримом будущем не предвидится, поскольку с повышением цены на газ, поднимется и цена на электричество. Также следует отметить, что цена на электроэнергию взята для бытовых потребителей – для промышленности она в три раза выше. С 01.06.2009 такая же цена ждет и бытовых потребителей, потребляющих свыше 600 кВт∙ч/мес. – а при использовании электрокотла месячное потребление гораздо более высокое.