Сколько на самом деле стоит тепловой насос

Тема использования тепловых насосов для отопления и кондиционирования зданий, возродившись в Росии из небытия прошлого, менее 10 лет назад,  к настоящему моменту уже вошла в разряд привычных вещей практически для каждого. Вряд ли кого-то сейчас удивишь тем, что можно землей или даже воздухом отапливать и охлаждать дом, готовить горячую воду. Тем не менее, несмотря на повышенный интерес к такого рода системам, они всеже еще недостаточно популярны. Основная причина кроется в больших первоначальных капзатратах на ее строительство.

Задача данной статьи – это попытка разубедить человека, интересующегося строительство системы с теплонасосной установкой в этом. И, напротив, показать, что тепловой насос может быть доступным.

Если говорить об организации системы теплонасосного отопления и кондиционирования, то нужно сразу же отметить, что первоначальные капиталовложения в строительнство такой системы отнюдь не предполагает приобретение лишь самого теплового насоса. Это самое большое заблуждение, человека, который решил обратиться в специализированную монтажную фирму.

Тепловой насос не берет тепло из ниоткуда. Это бы противоречило закону сохранения и превращения энергии. Теплонасосная установка в прямом смысле выкачивает тепло из низкопотенциального источника и передает точно такое же количество энергии в систему отопления. Только энергия увеличивает свой потенциал (температуру).

На трансформацию энергии из низкопотенциальной в энергию высокого или среднего потенциала затрачивается электрическая энергия. Смысл в том, что чем больше разница потенциалов (температур) между внешним источником и внутренней системой отопления, тем больше электрической энергии нужно будет затратить на трансформацию.

Этим аспектом оперируют многие компании, предлагающие тепловые насосы, но вероятно не все из них понимают суть процесса. Так как порой нам приходилось переделывать или дорабатывать такие «чудо-системы», что просто не описать словами…

Итак, в принципе понятно, что одной покупкой собственно теплового насоса дело не ограничивается. Нужен внешний контур!!! Какова его стоимость?

В настоящее время примерно 70% всех покупателей такого рода систем заказывают вертикальный скважинный контур. Смысл его в том, что в предварительно пробуренные скважины, глубиной 50-100 м опускаются зонды-теплообменники из 2-х U-образных трубопроводов. После этого скважина заливается специальным бетонным раствором. Теплосьем с 1 метра такого теплообменника, заглубленного в скважину составляет не более 55 Ват. То есть для дома, с тепловой нагрузкой 10 кВт необходимо будет пробурить порядка 180 м скважин.

При даже самой минимальной стоимости бурения, предлагаемой в том числе и компанией АВАНТЭН, в 1000 рублей за метр (дешевле просто не получается из-за расхода бурового инструмента, стоимости топлива и зарплаты оператора буровой) самого простого и мягкого грунта, получаем достаточно приличную цифру.

180 х 1000 = 180 т.р.

И это только буровые работы. Плюсом к этому пойдут работы по заглублению зондов-теплообмеников, работы и материалы по бетонированию скважин и гидроизоляции водного горизонта. Еще около 50-80 т.р. И все это, напомним, для самого простого грунта, в котором нет каменных плато и прочих «радостей» буровика. В случае если Ваш дом стоит на скале, стоимость 1 метра бурения может позрасти и в 2-2,5 раза.

Итого ~260 тысяч рублей за организацию только внешнего контура, мощностью 10 кВт..

Окончательная стоимость всей системы проистекает из стоимости собственно теплового насоса (около 200 т.р.), счтоимости материалов и работ по обустройству внешнего вертикального контура (как было посчитано ранее, около 260 т.р.), циркуляционного насосного оборудования, автоматики и работ по монтажу и пуско-наладке системы (около 80 т.р.). Итого, путем нехитрых арифметических действий, ориентировочно получаем:

200+260+80 = 540 тыс. рублей.

Господа, 540 тысяч рублей, за 10 кВт-ную систему…!

Вы действительно верите, что купив систему отопления и кондиционирования за такие деньги Вы совершили выгодную покупку?

Справедливости ради нужно еще отметить, что 10 кВт – это потребление сравнительно хорошо утепленного дома, площадью порядка 200 квадратных метров. Таким утеплением может похвастаться далеко не каждое жилое строение, что у ж говорить о зданиях промышленного и общественно-бытового назначения. Чаще приходится работать с домами, удельное теплопотребление которых составляет в среднем 70-80 Вт/м.кв и даже иногда больше.

В случае, если Ваш дом потребляет больше тепла, смело можете увеличивать расчитанную сумму пропорцонально. То есть 12 кВт-ная система будет соответственно стоить, примерно, в 1,2 раза дороже 10 кВт-ной; 15 кВт-ная – в 1,5 раза и т.д…

Тем не менее, не смотря на всю дороговизну и абсурдность такого приобретения большинство, выбирает все таки вертикальный контур. Почему? Все дело в потребных площадях на участке. Для 10 кВт-ного дома потребуется всего лишь 5-10 квадратных метров участка под скважины. Заманчиво, не правда ли?

Большинство заказчиков систем с тепловым насосом, по крайней мере в Челябинске, подкупает, в первую очередь, величина именно этого параметра.

Только вот смысл в ограничении площади под контур имеется только тогда, когда площадь участка рядом с домом действительно мала. Ну, вот, всего у Вас 15 квадратных метров рядом с домом и не более…Честно скажу, что ни разу таких участков не видел, но наверное они есть. Чаще всеже, клиент располагает гораздо большими площадями участка, чем планирует отвести под контур. И все равно, что рядом с домом доступно еще около 6-8 соток земли. Ведь там планируется организовать посадки деревьев, кустарников, а фирмы – специалисты в области систем тепловых насосов информируют, что мол в месте прокладки внешнего теплообменника все промерзнет и ничего не будет расти…

Во-вторых эти же горе-фирмы и горе-специалисты утверждают: «Мол у нас, в Челябинской области, да и на Урале в принципе, очень большая глубина промерзания грунта, поэтому другие системы сбора низкопотенциального тепла не будут работать, они попросту замерзнут».

Сразу отмечу, это все бред! Но, подробнее об этом ниже…

По опыту внедренных Компанией АВАНТЭН проектов отопления и кондиционирования на базе тепловых насосов можно утверждать, что наиболее выгодным в плане соотношения энергоэффективность/стоимость является использование горизонтального контура. Организация такого контура обходится в среднем в 4-6 раз дешеле, чем аналогичного по мощности скважинного.

А теперь по порядку о тех «аргументах», которыми оперируют фирмы, предлагающие Вам другое решение и почему их аргументация это бред.

Площадь под внешний контур.

Начнем с того, что традиционный способ укладки петель теплообменника горизонтальной змейкой, как и способ изготовления скважинного теплообменника из 2-х U-образных труб появился на свет еще в середине 70-х годов прошлого столетия. К настоящему времени такие способы и морально и, что самое главное, технически устарели. Ни каких плюсов, кроме информационной доступности конструкция таких теплобменников не несет. Поясню. Все дело в том, что пока в 70-80-е в СССР мы строили коммунизм на фундаменте социализма, Европа и Америка активно развивали капиталистический строй, неотъемлемой частью которого является ноу-хау. При таком подходе коммерчески важная информация очень тщательно охраняется. При этом, практически все зарубежные Компании уже в 80-х имели в своем арсенале конструкции внешних теплообменников с гораздо более высоким теплосъемом чем те, которые мы привыкли традиционно видеть на всевозможных отечественных схемах, рисунках и фотографиях, заполонивших Рунет. Однако, по уже описанным выше причинам информация о конструктивных особенностях теплообменников не передавалась 3-им лицам. Она в прямом смысле закапывалась в землю. В Советском же Союзе, несмотря на попытки внедрения тепловых насосов, разработкой грунтовых теплообменников не занимался никто вообще. Не было смысла, т.к. тепловой насос тогда рассматривался главным образом только как способ утилизации теплоты сбросных вод, стоков и т.д. Короче говоря, не было у нас информации как буржуазные страны организуют свои внешние контуры. Не было (а у большинства фирм в России и нет до сих пор) конструкций грунтовых абсорберов. Зато информация по конструкциям самых первых (пробных) теплообменников доступна. Просто потому, что коммерческого интереса она уже не представляет.

Теплообменник должен быть эффективным, надежным и не дорогим в производстве. Причем все три критерия одинаково важны. Но, российские компании, по крайней мере абсолютное их большинство, пошли по самому простому пути: зачем проводить расчеты, исследования, промышленные эксперименты, тратя на это деньги и время, когда можно пользоваться открытой информацией. Тот у кого есть деньги итак купит.

Развитие конкуренции на рынке тепловых насосов еще 8 лет назад, заставило Компанию АВАНТЭН пойти по пути интенсивного освоения и моделирования новых способов сбора тепла из грунта и не только.

В 2007 году инженерами Компании АВАНТЭН, совместно с сотрудниками НИУ «Нижегородский государственный университет им. Лобачевского» были разработаны оригинальные конструкции низкопотенциальных теплообменников МАМОНТ-1 и МАМОНТ-2, используемых для горизонтальной и вертикальной укладки в зависимости от типа грунта.

К настоящему моменту накоплен огромный опыт организации внешник контуров с применением данных абсорберов. К настоящему моменту более 30 частных домов и гостиниц отапливаются тепловыми насосами с использованием технологии АВАНТЭН.

Используя наши абсорберы мы имеем возможность снимать свыше 100 Вт с 1 погонного метра горизонтального теплообменника. Такие же мощности с вертикальных абсорберов

Что это дает?

Чтобы ответить на этот вопрос, вернемся к калькуляции, выполненной для теплового насоса на скважинном контуре и произведем перерасчет для горизонального теплообменника МАМОНТ-1.

Длина контура, для 10 кВт-ного теплового насоса составит всего 60 – 70 метров. При укладке в одну ветку стоимость земляных работ составит всего 35 т.р. Остальные комплектующие, оборудование и услуги уменьшатся несущественно, поэтому, чтобы не забивать голову примем их как и в первом случае, 80 т.р.

 В итоге получим:

200+35+80 = 315 т.р.

Да, площадь, занимаемая таким теплообменником составляет порядка 58-60 квадратных метров. Но, разница в капитальных затратах более чем на 42% Вам не кажется существенной..?

Тем не менее идем дальше, чтобы развеять очередной миф «специалистов-теплонасосников».

Промерзание грунта. Гибель растений. Замораживание системы.

Очередной аргумент, не выдерживающий критики. Видимо представители других компаний не знают что за парамер такой глубина промерзания грунта и уж тем более не мерили его.

Согласно СНиП 2.02.01 – 83 «Основания зданий и сооружений», пункта 2.26. нормативной глубиной прмерзания грунта считается экспериментальная глубина, на которую грунт  на участке промерзнет, если с этого участка полностью убрать снежный покров и держать поверхность оголенной до окончания эксперимента. Измерение считается оконченным, когда промерзание остановилось, т.е. когда глубже уже не мерзнет. Для Челябинска эта величина составляет от 180 до 198 см в зависимости от типа грунта.

Но, во-первых реальная глубина промерзания отличается от норматиной почти в 2 раза, во-вторых теплообменник укладывается ниже нормативной глубины промерзания, а в-третьих замораживание грунта является для теплового насоса положительным моментом, потому что с 1 кг влаги (а именно она замерзает в грунте) при кристиллизации можно снять порядка 900 Вт тепла. Удельная теплота кристаллизации, товарищи!!!

Про гибель дереьев, совсем уж противоречие одного другому. Если у нас на Урале такая глубина промерзания, а корневая система большинства садовых и декоративных деревьев лежит на глубине как раз до 1,5 метров, то как они переносят зиму? Дело в том, что зима для деревьев – период «спячки», рост останавливается, а потребность в питании снижается на несколько порядков. В таких условиях подморозка грунта для деревьев как правило не страшна. Исключение могут составлять лишь некоторые породы хвойных. И то, лично по опыту наблюдений Компании АВАНТЭН за объектами на протяжении вот уже почти 7 лет не было ни одного случая рекламаций. Более того, в летний период, когда отопление не нужно, а требуется наоборот охлаждение (кондиционирование) и тепловой насос будет работать в реверсивном режиме, внешний теплообменник будет наоборот подогреваться, благоприятствуя росту корней.

В любом случае, мы стараемся укладывать контур по краю периметра участка, ближе к забору, где деревья отсутствуют.

Резюмируя, все вышесказанное перечислю основные выводы и тезисы.

1. Организация тесплонасосной системы с горизонтальным теплообменником нового пколения, как правило, на 40-60% дешевле аналогичной по мощности системы со скважинными U-образными теплообменниками.
2. Система отопления и кондиционирования тепловыми насосами на основе скважинного вертикального контура неоправдано дорога и, при этом морально и технически устарела.
3. Горизонтальная и вертикальная системы внеших контуров тепловых насосов сравнимы по энергоэффективности.
4. Новейшие низкопотенциальные абсорберы МАМОНТ, разработанные и запатентованные Компанией АВАНТЭН позволяют в 4-5 раз экономить площади участка даже при укладке горизонтального контура по сравнению с контурами традиционной горизонтальной укладки.

Тепловой насос может быть доступным по цене. Именно такая просветительская задача ставилась перед данной статьей. Надеюсь, что хотябы частично данная задача выполнена.

С уважением,

Компания АВАНТЭН.