9. Тепловые нагрузки и стоимость отопления зданий

Тарифы: 1000 м. куб. газа — 1098 грн.

1 квт.ч. электроэнергии — 0,36 грн.

Для обычного чугунного напольного котла с кпд = 0,82 из 1000 м. куб. газа получим:

1000 * 9,1 квт.ч. м. куб. * 0,82 = 7462 квт.ч. тепла

Для суперсовременного конденсационного котла с кпд = 1,05 — 9555 квт.ч. тепла.

Для получения такого же количества тепла с помощью среднеэффективного универсального ТН нужно в первом случае:

7462 / 4,5 = 1658 квт.ч. электроэнергии стоимостью

во втором:

9555 / 4,5 = 2123 квт.ч., стоимостью 212 долл.

Уменьшение затрат по сравнению со стоимостью газа (300 долл.) соответственно:

(300 – 166) / 300 — 45%

(300 – 212) / 300 — 29%

США (Вермонт)

1000 м. куб. — 350 долл.

1 квт.ч. электроэнергии — 0,12 долл.

Экономия 27–43%.

Беларусь

1000 м. куб. — 141 600 руб. = 66 долл.

1 квт.ч. электроэнергии — 74,7 руб. = 0,0349 долл.

При стоимости электроэнергии (более 150кВтЧ в мес) 0,36грн/кВт^.ч, себестоимость 1 кВт^.ч тепла от теплового насоса при среднесезонном коэффициенте преобразования электроэнергии - 4…5,5, равна (0.36грн/(4...5,5)= 0,08…0,065 грн/кВт^.ч.

Себестоимость 1 кВт^.ч тепла от газа 0,68грн/кВтЧ. Т.е, его стоимость тепла от газа в 2,83 …3,9 раза выше стоимости электроэнергии затраченной тепловым насосом.

Сравнение стоимостей единиц тепла
Ед.тепла	Газ	Электро-энергия	Тепловой насос
кВт.Ч	4,69 грн/м3 0,68 грн/кВтЧ	0,96 грн/кВт.ч	0,24…0,174 грн/кВт.ч
Отношение к цене на газ	1	1,41	2,8…3,5

ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ И СТОИМОСТЬ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ В  г. ОДЕССА (УСРЕДНЁННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ климатических условий за ОТОПИТЕЛЬНЫЕ СЕЗОНЫ 2005/2006 И 2006/2007 )  

Рассматривается радиаторная  система отопления дома площадью 350 кв. м  с удельными теплопотерями 0,09 квт/кв.м., то есть с достаточно хорошей, для отечественной строительной практики, теплоизоляцией.        

Исходные данные:

 

          S = 350 м?

          Теплотворность 1куб.м газа = 8900 Вт                                                   СОР теплового насоса ном. - 3,5           Теплопотери при -18 гр.Ц = 0,09 кВт/м?                                                 КПД электрического котла - 0,95%            Расчетная мощность отопления = 32 кВт                                               КПД газового котла - 0,93%           Тариф на электроэнергию = 0,365 грн/кВт*час                                       

ТАБЛИЦА №1.

МОНОВАЛЕНТЫЙ РЕЖИМ (газовый котёл 32 кВт или электрический котел 32 кВт или тепловой насос 32 кВт)  

          Цена газа = 2,248 грн/куб.м

Расчётная годовая стоимость отопления составит: газовый котёл 16 775 грн./год электрокотёл 23 445 грн./год тепловой насос 6 992 грн./год

         

                ТАБЛИЦА №2.     БИВАЛЕНТНО-АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ РЕЖИМ (тепловой насос 21 кВт  + газовый котёл 32 кВт)  

В дипазоне температур наружного воздуха + 15  -  0 гр. работает только тепловой насос (типа "воздух - вода", то есть использующий тепло наружного воздуха для работы водяной системы отопления),  а при отрицательных температурах наружного воздуха -  только газовый котёл (так называемый бивалентно-альтернативный режим).

 

          Цена газа = 2,248 грн/куб.м Из таблицы видно, что годовая стоимость отопления по приведеной схеме составляет 6 931 грн. Для существующих в настоящее время тарифов на газ и электроэнергию видим следующее:   1. Величина стоимости отопления тепловым насосом в обоих случаях практически одинаковая - 6992 и 6931 грн./год  соответственно.   2.Стоимость теплового насоса мощностью 16 кВт в 2 и более раз  ниже, чем теплового насоса мощностью  32 кВт. То есть эффективность инвестиций в теплонасосную установку в бивалентно-альтернативном режиме существенно выше.       3. При изменении соотношения тарифов на электроэнергию  и газ для оптимизации расходов на отопление схема использования теплового насоса может быть другой.  Например, так называемая бивалентно-параллельная: в диапазоне отрицательных температур наружного воздуха тепловой насос продолжает работать, а "недогретый" в нём теплоноситель  догревается до необходимых для отопления значений температуры газовым котлом. Следует отметить, что существуют достаточно веские, в первую очередь коммерческие причины использовать тепловые насосы и для отопления квартир в многоэтажных домах. Например, безнадёжно плохая работа системы центрального отопления, невозможность, либо неприемлемо высокая стоимость получения разрешения на индивидуальное газовое отопление, отсутствие необходимой электрической мощности для прямого электроотопления... Или квартира в новострое с крышной котельной: отопление очень дорогое из-за высоких тарифов на газ (более 500 долларов за 1 000 куб.м газа). И таких конкретных ситуаций может быть достаточно много. В результате профессионального подхода для каждой из них может быть найдено своё решение, оптимальное для данных условий.

Стоимость теплового киловатта, полученного из различных энергоносителей
	Природный газ		Твердое топливо			Жидкое топливо		Электричество
	Стандартный котел, газовый конвектор	Конденсационный котел		Уголь каменный	Дрова		Мазут		Резистивный нагрев (электроконвектор, электрокотел)	Тепловой насос   воздух-воздух     (сплит-система, VRV)	Тепловой насос    воздух-вода (реверсивный чиллер)		Тепловой насос       вода-вода      (грунтовые коллекторы)
Единицы измерения	м3	м3		кг			л		кВт•ч
Теплотворная способность единицы топлива, кВт	9,7	9,7		6,38	2,8		10,23		1
Коэффициент эффективности использования топлива	0,9	1,08		0,7	0,6		0,89		0,99	3,5	2,5		2,79
Теплотворная способность единицы топлива с учетом эффективности использования, кВт	8,7	10,5		4,47	1,68		9,11		0,99	3,5	2,5		2,79
Стоимость единицы топлива (данные на 16.02.2011), грн.	1,098*	1,098*		1,4	0,95		3,9		0,2436*
Стоимость 1 теплового кВт, грн.	0,125	0,105		0,31	0,56		0,43		0,25	0,07	0,1		0,09