Издательский Центр Аква-Терм
gekon17
ФОНДИТАЛ

Топливо, как часть экономики отопления частного дома/С. Митюшин

Выбор способа выработки тепла, положенного в основу системы автономного отопления частного дома, зависит от многих факторов, среди которых очень важны – доступность конкретных видов топлива и климатические условия региона. Однако, экономический фактор стоимости капитальных вложений в создание системы отопления и ее окупаемости, зависящей по срокам от стоимости производства тепла, является интегрирующим фактором, определяющим выбор пользователя. В этой статье предлагается экономический анализ возможностей выбора топлива для частного дома, сделанный не заинтересованным в продвижении того или иного варианта специалистом.

Исходные данные

Для рассмотрения принимаются следующие исходные данные: небольшой частный дом (150 м2, хорошо утепленный), находится в Московской области; есть возможность подключения к любым сетям, при соблюдении первоначальных платежей; зависимость систем автоматического регулирования не рассматривается (они условно одинаковы при линейном сравнении). Тот или иной вид топлива выбирается исходя из экономичности, снижения затрат, в том числе первоначальных, комфорта и удобств, сроков запуска системы. Различные системы разводки отопления также подробно не рассматриваются. В центре внимания укрупненные варианты и стратегические средние плюсы и минусы.

Виды топлива для использования в частном доме:

- магистральный газ;

- сжиженный газ;

- жидкое топливо;

- твердое топливо - пеллетты (дрова и уголь как топливо не рассматриваются, так как, по мнению автора, способ отопления твердотопливным теплогенератором, работающим исключительно на дровах или угле, в настоящее время является не эффективным и не комфортным для пользователя);

- электричество – электрокотел в системе водяного отопления или прямое электроотопление системой электрических конвекторов;

- воздушный тепловой насос, работающий от электричества.

В данной статье мы рассматриваем вида топлива и способы отопления частного дома наиболее перспективные для Московской области, поэтому солнечные коллекторы и тепло геотермальных источников учитывать не будем.

Магистральный газ

Как правило, первоначальные затраты на подведение газа к дому (рис. 1) в Московской области составляют порядка 500-600 тыс.р. (без учета стоимости котла и системы отопления). Сроки подключения - от 4 месяцев и более (точнее прогнозируются слабо). Первоначальные расходы могут существенно вырасти, если поблизости находится частный газопровод или газопровод есть, но Мособлгаз считает, что газа в нем именно Вам не хватит. Суммарно затраты могут составить свыше 1 млн. р. только за подвод трубы к дому.

Стоимость котла и системы отопления при выборе качественного современного оборудования с достойным уровнем комфорта составит 450-650 тыс. р. (без снижения надежности оборудования стоимость не может быть ниже – 350 тыс. р.). Дополнительных капитальных вложений потребуют монтажные работы и сопутствующие материалы.

Ежемесячные расходы на газ в средний месяц за отопительный сезон

В хорошо утепленном доме максимальные теплопотери принимаются около 0,5 кВт на 10 м2. Для дома с принятыми нами исходными данными максимальные часовые потери составят 7,5 кВт/час (подразумевается, что на улице мороз около -25 – -28 Сº). Исходя из сложившейся практики укрупненных расчетов, среднемесячные потери тепла за весь отопительный сезон принимаем равным половине от максимальных часовых потерь, то есть в данном случае – 84 кВт в сутки, или 2520 кВт за месяц по среднему укрупненному расчету. При использовании магистрального газа принимаем, как постулат, что с учетом потерь котла сжигание 1 м3 природного газа дает 8,5 кВт тепла. Это значит, что при наших исходных данных на отопление дома за месяц используется 297 м3 природного газа. При сегодняшней стоимости за этот вид топлива получается ежемесячный платеж в размере 1750 р., или за 6 месяцев сезона в среднем – 11 тыс. р.

Однако, если же мы хотим объективно сравнить разные виды топлива, тогда надо в затратах считать и так называемые сопутствующие платежи. А именно для газового оборудования владелец должен заключить договор на обслуживание ВДГО, и ежегодно проверять дымоходные и вентиляционные каналы. Итого в пересчете на 1 месяц отопительного сезона пользователь получит прибавку затрат – 1900 р./месяц (примерно). Итого наших исходных данных затраты в месяц на отопление с использованием магистрального газа составят: 1750+1900 = 3650 р. или 21 900 р. за отопительный сезон (6 месяцев).

Суммарные затраты при отоплении магистральным газом:

- первоначальные затраты – 600 тыс. р.;

- система отопления и газовый котел – 350 тыс. р;

- платежи за 6 месяцев сезона – 21900 р.

 Сроки подключения от 4 месяцев и больше.

Сжиженный газ

В данном случае, как хранилище сжиженного газа будет рассматриваться газгольдер (рис. 2). При выборе этого вида топлива первоначальные затраты на стандартный газгольдер емкостью 4,2 м3 с учетом земляных работ и подведения газа в дом составят около 280 тыс. р., к этому следует еще прибавить около 25 тыс. р. – 30 % остатка газа в емкости, которые никогда не получится израсходовать. Стоимость системы отопления и котла такие же, как и при магистральном газе, но с прибавкой в размере 10 тыс. р. на форсунки и настройку оборудования для эксплуатации на сжиженном газе. Поэтому суммарную стоимость котельного оборудования в данном случае принимаем – 360 тыс. р. Обслуживание этого оборудования и дымоходов образуют ту же прибавку стоимости, что и при использовании магистрального газа, в размере 1900 р/мес. на 6 месяцев сезона. Преимуществом выбора сжиженного газа являются сроки реализации проекта, который можно выполнить за 4-7 дней. Следующую статью расходов пользователя составляют затраты на газ. При расчетах для чистоты эксперимента будут использоваться те же потери за сезон отопления – 2520 кВт тепла. При сжигании 1 л качественной смеси пропан-бутана (сжиженный газ) в среднем выделится 7 кВт тепла. Поэтому в средний месяц сезона для отопления, выбранного нами, "примерного" домика пользователь потратит 315 л сжиженного газа. При цене на газ 18 р/л расходы на сжиженный газ за месяц составят 6480 р. С учетом сопутствующих расходов - 6480 + 1900 = 8380 р/мес. Или в целом за сезон (6 месяцев) – 50280 р.

Суммарные затраты при отоплении сжиженным газом, хранящимся в газгольдере:

- первоначальные затраты на газгольдер – 305 тыс. р;

- система отопления и котел с учетом перенастройки - 360 тыс.р.;

- платежи за 6 месяцев сезона - 50280 р;

 Сроки подключения при своевременной оплате минимально возможные – 4-7 дней.

Жидкое топливо

В данном обзоре расчет будет сделан для дизельного топлива, как для наиболее доступного, а в конце будут даны краткие комментарии по использованию мазутов или отработок. Первоначальные затраты состоят из приобретения и установки емкости (рис. 3) для топлива 2000 л (считаем, что емкость ставим рядом с домом на землю) и стоимости комплекта подключения и работы по подсоединению к котлу. Система отопления и котел (рассматриваем использование корейского котла - это важно, так как его стоимость в два и более раза отличается от котла европейских производителей с внешними горелками, при этом правда есть и минусы - КПД корейского на 5-10 % ниже.) повлекут те же самые затраты, что и при газовом отоплении – 350 тыс. р. Сопутствующие платежи на обслуживание котла усреднено составят 1000 р/месяц и на дымоход – 2500 р/год. Поэтому сопутствующие платежи могут составить около 1200 - 1250 р/мес.

Рассматриваем средние по рынку стоимости смеси по ГОСТ с нормальной отдачей тепла при горении. При сжигании 1 л качественного дизельного топлива получается около 8 кВт тепла. Тогда при цене этого топлива в размере 30 р/л и необходимых для отапливания дома 2520 кВт тепла за средний месяц ежемесячная сумма расходов по этой статье – 9450 р.

С учетом сопутствующих (по минимуму) расходов в среднем ежемесячные затраты составят для пользователя: 9450+1200 = 10650 р./мес., а за весь отопительный сезон (6 мес.) в целом – 63900 р.

При использовании мазута или отработанного масла первоначальные затраты увеличатся на сумму в размере 250 тыс. р., при этом стоимость топлива снизится примерно вдвое. Но следует учитывать, что порядок и стоимость обслуживания фактически нивелируют разницу стоимости. Единственная реальная возможность сэкономить при отапливании мазутом или отработкой предоставляется пользователю, если эти виды топлива для него бесплатные.

Суммарные затраты при отоплении дизельным топливом:

- первоначальные затраты на емкость – 40 тыс. р;

- система отопления и котел – 350 тыс. р;

- платежи за 6 месяцев сезона – 63900 р;

 Сроки подключения – минимально возможные.

Удобно как временный способ отопления до подключения магистрального газа –дорого, но быстро.

Твердое топливо - пеллетты 

Пеллеты (рис. 4) как топливо обладают среди твердых топлив тем преимуществом, что дают возможность организации комфортного отопления без частого обслуживания котла истопником, то есть практически в автоматическом режиме.

Рассмотрим вариант, при котором используется котел со встроенным небольшим бункером, а остальные пеллеты хранятся расфасованными в пакеты в близкорасположенном хранилище. С некоторой периодичностью будет требоваться заполнение бункера котла (в зависимости от модели котла и атмосферной температуры на улице – четыре-пять раз в месяц, а в большинстве случаев раз в полторы-две недели). Поэтому в первоначальные затраты каких-либо расходов на хранилище не планируем. Однако и без учета хранилища расходы на систему отопления и котел вырастут существенно, причем именно из-за дороговизны самого котла. На сегодняшний день стоимость пеллетного котла для отопления дома с нашими исходными данными следует принять в размере 530 тыс. р. Еще 110 тыс. р потребует соответствующего качества дымоход при соблюдении мер пожарной безопасности – отделка ограждающих конструкций рядом с котлом негорючими плитами. Ежесезонные расходы на чистку дымохода в размере – 6000р (1000 р/мес.).

Пеллетты - производятся из разного сырья. В целом можно говорить, что по качеству они выделяют «белые» и «серые» пеллетты, для которых количество тепла при сжигании весовой единицы топлива отличается фактически вдвое, а вот стоимость 1 т отличается всего на 2000 р. Поэтому будем рассматривать отопление более качественными «белыми» пеллетами по стоимости 9500 р за 1 т (с учетом доставки). С учетом потерь котла сжигание 1 кг «белых» пеллет дает 5,5 кВт. В средний месяц отопительного сезона потребность в тепле для нашего дома составляют 2520 кВт, и для ее покрытия необходимо будет сжечь 504 кг качественного пеллетного топлива. При указанной выше стоимости тонны «белых» пеллет ежемесячные затраты на них составят 4788 р. Прибавляем вероятные сопутствующие расходы в размере 1000 р и получаем средние расходы в месяц – 5788 р., что за сезон (6 мес.) составит 34728 р.

Суммарные затраты при отоплении пеллетами:

- котел и система отопления - 640 тыс. р;

- затраты в сезон на топливо – 34728 р.

Потребуется отдельное небольшое помещение для хранения пеллет, сам котел тоже достаточно габаритный. Как правило котлы уже оборудованы хорошей автоматикой с возможностью управления по температуре воздуха на улице. Сроки реализации системы отопления – минимальные.

Электричество: система водяного отопления с электрокотлом или система прямого электроотопления (радиаторы и конвекторы).

В этом случае для расчета имеет смысл использовать единый тариф на электричество. Для Московской области деревенский тариф составляет около 3,4 р/кВт электрической энергии. Это означает что стоимость 1 кВт тепловой энергии будет примерно на 2 % больше чем стоит электричество. А всего в месяц для нашего дома необходимо 2520 кВт тепла, следовательно, согласно нашей прикидке, пользователю придется заплатить за отопление в месяц: 2520 × 3,4 + (2520 × 3,4) х 0,02 = 8740 р./месяц. Соответственно за 6 месяцев отопительного сезона владелец дома, обогреваемого электричеством, заплатит 52440 р. Сопутствующих платежей - нет. Затраты на электропроводку можно в данном случае не учитывать, так как она существует во всех домах.

Для расчета системы прямого отопления будем считать необходимой установку конвекторов (рис. 5) в каждое помещение: 6 комнат - 6 конвекторов (хороших, отнюдь не дешевых), допустим, по 8500 р./шт. В итоге на оборудование дома конвекторами придется заплатить 51 тыс.р. рублей (против 350 тыс. затрат на обустройство водяного отопления).

Однако обязательно надо учесть, что при обустройстве системы водяного отопления с электрическим котлом, когда затраты на ее организацию примерно такие же, как и на систему с газовым или дизельным котлом (около 350 тыс. р.), можно предусмотреть дополнительно установку накопительной емкости (рис. 6), в которой будет аккумулироваться тепло выработанное от электроэнергии по ночному тарифу (1,2 р. за кВт). Днем же при высоком тарифе (3,4 р. за кВт) нагретый ночью теплоноситель будет распределяться по отопительным приборам посредством работы циркуляционного насоса, потребляющего электроэнергии примерно столько же, сколько его потребляет одна лампа накаливания. В итоге получим ежемесячные затраты на отопление около 3025 р./мес. (18150 р/сезон).

Таким образом электрическое отопление обходится дешевле отопления дизельным топливом и сжиженным газом, и даже пеллетты выглядят более дорогим удовольствием.

Суммарные затраты при отоплении системой водяного отопления с электрокотлом и накопительной емкостью (используется ночной тариф на электроэнергию):

- первоначальные затраты - котел и система отопления - 350 тыс.р.,

- затраты на отопление за сезон - 18150р.*,

Необходимо выделить в доме место для размещения накопительной емкости объемом порядка 2000-2500 л.

Суммарные затраты при отоплении системой прямого электроотопления с конвекторами (единый тариф на электричество):

- первоначальные затраты - 51 тыс. р. на приобретение конвекторов.

- затраты в сезон 52400р.

Специально рассмотрены крайние случаи: или первичные затраты большие, но экономия в процессе эксплуатации, или наоборот – минимальные первичные вложения при максимальных расходах.

Воздушный тепловой насос, работающий от электричества

Принципиальное отличие теплового насоса и электрокотла заключается в том, что электрокотел тратит потребляемое электричество для нагрева теплоносителя, а тепловой насос потребляемое электричество использует для "перекачки" тепла из воздуха (воздух-вода) или из земли (вода-вода) в наш с Вами дом для отопления. Поэтому при выработке тепловой электроэнергии у котла 1 кВт произведенного тепла фактически равен 1 кВт потребленного электричества, а у теплового насоса при различных рабочих средах - на 3 кВт выработанного тепла тратится в среднем по сезону 1 кВт электричества. То есть тепловой насос оказывается энергоэффективнее электрического котла в 3 раза. Производительность теплового насоса описывается коэфициентом преобразования (тепловой коэффициент, СОР), значение которого в среднем равно 3.

Первый вариант - использование системы воздух-воздух. Воздушный тепловой насос (рис. 7) по сути представляет собой реверсивный кондиционер (сплит-систему) изначально предназначенный для работы на обогрев. Такие модели рассчитаны на работу на обогрев при низких температурах наружного воздуха до -28 Сº. Поэтому для данного варианта рассматриваем установку в шести комнатах подобных сплит-систем. На российском рынке присутствуют модели такого оборудования, которые по отзывам успешно работают при цене 35 тыс. р. за одну модель. Прибавив еще около 5000 р. на каждую сплит-систему за установку, получаем суммарные вложения в размере 240 тыс.р. Попутных платежей фактически нет, летом те же модели выполняют функцию кондиционирования воздуха на охлаждение. Учитывая данные по дому с расходами тепла в средний месяц отопительного сезона в размере 2520 кВт м производительность воздушного теплового насоса (COP = 3), получаем потребленную электроэнергию в размере 840 кВт. При использовании единого тарифа 3,4 р./кВт получаем расходы на отопление в месяц – 2856 р., а в сезон (6 месяцев) - 17136 р.

Второй вариант - геотермальный насос, использующий накопленное в земле тепло (рис. 8). Первоначальные затраты в этом случае - насос и геозонды – составят 550 тыс. р. Система водяного отопления без стоимости котла: 350 тыс. р. - 40 тыс. р. = 310 тыс. р. В этой системе также стоит предусмотреть установку накопительной емкости, которая будет аккумулировать «перекаченное» тепловым насосом тепло, за счет его работы по ночному тарифу (1,2 р./кВт). Днем нагретый ночью теплоноситель будет распределяться по системе водяного отопления посредством циркуляционного насоса. В итоге при расходе тепла в размере 2520 кВт в месяц, с учетом использования теплового насоса получаем расходование тех же самых 840 кВт в месяц, но вот только уже по тарифу 1,2 р/кВт. В итоге ежемесячный (в средний месяц за сезон) платеж составит 1008 р./мес, или в сезон – 6048 р.

Суммарные затраты при отоплении воздушным тепловым насосом (воздух-воздух):

- первоначальные затраты 240 тыс. р.;

- платеж за сезон - 17136 р.;

Суммарные затраты при отоплении геотермальным тепловым насосом (воздух-воздух):

- первоначальные вложения - насос и контур - 550 тыс. р.,

- система отопления - 310 тыс.р.

- затраты в сезон - 6048 р.

Бонусом - система пассивного охлаждения летом.

Окончательные выводы по представленным укрупненным расчетам, как и по выбору системы отопления частного дома предлагается сделать читателю самостоятельно. Следует только учесть при этом, что стоимость природного газа в перспективе будет расти, а монополия на работы по его подключению, вряд ли будет способствовать снижению пользовательских затрат на эту операцию. 

Статья из журнала "Аква-терм" №1/2019




Поделиться:

Опубликовано: 26 марта 2019 г.

вернуться назад

hp19
uni-fitt
salus