Фізико-металургійний факультет
Спеціальність: Енергетичний менеджмент
*на момент створення сайту дипломна робота перебувала в розробці
ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ДЖЕРЕЛ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ
Зростання вартості енергоносіїв приводить до постановки закономірного питання – питання про економічну ефективність різних джерел тепла для опалення й гарячого водопостачання будинку, індивідуальної квартири.
Величезна кількість реклами розповідає про «унікальний» й «надекономичні» способи опалення, називаються цифри про економію до 70% енергії. Розібратися із цим питанням можна тільки на рівні розрахунків.
Для порівняння приймаються найпоширеніші джерела тепла: газові котли (звичайний і конденсаційний), котел на рідкому паливі, електрокотел, і такий устрій як тепловий насос. Твердопаливні котли не розглядаються, тому що ціна на дрова або вугілля дуже сильно коливається залежно від регіону (орієнтовно, твердопаливний котел має ККД порядку 80 %, теплотворна здатність дров близько 13 МДж/кг, бурого вугілля 16 МДж/кг).
Використання різного виду випромінювачів дозволяє трохи знизити витрати на опалення за рахунок того, що при підвищенні частки променистого теплообміну людина комфортно себе почуває при більше низькій (на 2 - 3 градуси) температурі повітря в приміщенні. І, відповідно, зниження температури в приміщенні знижує втрати тепла. Але по величині економії енергії цифра складе порядку 5 %.
Для розрахунків задаємося видом палива, його теплотворною здатністю й ціною. У конкретному прикладі ціна взята в українських гривнях за станом на кінець січня 2009 р.
Розрахунок наведений у Табл. Як можна бачити, результати розрахунку на користь газових котлів (навіть при ціні 0,732 грн/м3 газу).
Слід зазначити, що теплові насоси проектуються для забезпечення приблизно 60..70% максимальних витрат тепла на опалення. При сильних морозах включається убудований у тепловий насос звичайний електричний нагрівач і додає відсутнього тепла. Зрозуміло, ККД теплового насоса в такі періоди значно (на третину й більше) нижче паспортного.
Конденсаційні котли теж мають особливість. Максимальний КПД (зазначений для нижчо теїплоти згоряння) досягається при температурах теплоносія 40/30°С (подача/обратка), що вимагає значно більшої кількості нагрівальних приладів. Якщо прилади розраховані на параметри 70/60°С, то при похолоданні «ККД» зменшується десь до 105% (у великі морози про конденсації мова не йде, вона з'являється при більше теплій погоді).
Таблиця. Параметри різних агрегатів
|
Параметри |
Вид устаткування |
||||
|
Котел газовий |
Котел газовий конденсаційний |
Котел жидкопаливный |
Котел електричний |
тепловий насос |
|
|
Споживане паливо |
природний газ |
природний газ |
дизпаливо |
електроенергія |
електроенергія |
|
Одиниця виміру |
м³ |
м³ |
л |
кВт∙ ч |
кВт∙ ч |
|
Ціна, грн |
0,46 |
0,46 |
5,3 |
0,244 |
0,244 |
|
Теплотворна здатність на одиницю виміру, МДж |
34 |
34 |
40 |
3,6 |
3,6 |
|
Коефіцієнт перетворення устрою, % |
90 |
110 |
90 |
97 |
300 |
|
Кількість енергії з одиниці палива, МДж |
30,6 |
37,4 |
36 |
3,492 |
10,8 |
|
Вартість 1 МДж енергії, грн |
0,0157 |
0,0128 |
0,1472 |
0,0699 |
0,0226 |
|
Відносна вартість1) |
1 |
0,818 |
9,385 |
4,454 |
1,440 |
|
Відносна вартість2) |
1 |
0,531 |
6,088 |
2,889 |
0,934 |
1) тариф 0,4636 грн/м3 газу (при споживанні до 2,5 тис. м3 у рік)
2) тариф 0,732 грн/м3 газу (при споживанні до 6 тис. м3 у рік)
Таким чином, найдешевшим (принаймні, для індивідуальних систем і чинних тарифів) є опалення за допомогою газового казана, на 44% дорожче – тепловий насос, в 4,45 рази дорожче – електроопаления. Що стосується вартості самого устаткування – конденсаційний котел у рази дорожче звичайного, тепловий насос ще дорожче конденсаційного котла. Якщо ж урахувати вартість устрою, наприклад, ґрунтових зондів для теплового насоса, то цифра зросте ще в рази.
Реальної конкуренції газовому казану по економії грошей на опалення в доступному для огляду майбутньому не передбачається, оскільки з підвищенням ціни на газ, здійметься й ціна на електрику. Також слід зазначити, що ціна на електроенергію взята для побутових споживачів – для промисловості вона в три рази вище. З 01.06.2009 така ж ціна чекає й побутових споживачів, що споживають понад 600 квт∙ ч/мес. – а при використанні електрокотла місячне споживання набагато більше високе.