Гибридная система отопления: что мы будем делать, когда газ перестанет быть дешевым

24 октября 2017 в 13:43
Станислав Журавлевич / REALTY.TUT.BY

В ближайшие годы прогнозируется рост цен на природный газ при одновременном снижении стоимости электроэнергии. Один из озвученных вариантов: газ будет продаваться населению по экономически обоснованной цене (как по летнему тарифу), а стоимость электроэнергии (после запуска БелАЭС) снизится на 10-15%. Соответственно, газ уже не будет самым выгодным топливом. Многие застройщики уже сейчас проектируют системы отопления дома с несколькими теплогенераторами. Учитывая масштабы газификации нашей страны, наиболее перспективны гибридные установки «газ — электричество».

— На первый взгляд, проще всего было бы купить два котла: и газовый, и электрический, — говорит Владислав Сребняк, директор компании «Тритэ Инжиниринг». — Такое решение можно считать самым простым и бюджетным. Но экономичность такой системы не очевидна: электрический котел потребляет чуть больше электрической энергии, чем тратит на нагрев воды в отопительной системе. И если это 9 или 15 кВт в час, то нетрудно умножить эти цифры на 24 часа в сутки и 30 дней в месяц, чтобы выйти на расходы по энергопотреблению. Конечно, электроэнергия от АЭС будет дешевле, но не станет бесплатной. Поэтому нужен более эффективный теплогенератор, работающий от электричества.

Мировая тенденция в отопительной технике — использование гибридных систем с тепловым насосом вместо электрического котла: он потребляет в 3-5 раз меньше электроэнергии по сравнению с электрическим собратом. Наиболее популярные тепловые насосы — «рассол-вода» и «воздух-вода».

Виды гибридов

«Рассол-вода» подразумевает дорогостоящие земляные работы — только бурение скважин может потянуть на 6−8 тысяч долларов.

«Воздух — вода» тоже имеет недостатки: он значительно теряет свою эффективность примерно к -15°С наружного воздуха. Он будет работать и при более низких температурах, однако эффективность его будет равна 1. Грубо говоря, будет работать как электрокотел — использовать один киловатт электроэнергии для выработки одного киловатта тепла.

Гибридные системы с тепловым насосом могут работать на охлаждение летом.

Оптимальный для теплового насоса диапазон температур от +8 до -5 градусов, это примерно 60% нашего отопительного сезона. При более низких температурах тепловой насос отключается, и включается газовый котел.

Физически система может состоять из нескольких отдельных элементов: теплового насоса и котла. Но у многих производителей отопительного оборудования в программе поставок уже имеются компактные гибридные установки: тепловой насос и газовый конденсационный котел под одним кожухом. Выглядит эта установка как обыкновенный газовый котел, только у него есть еще внешний блок. Это обстоятельство позволяет без лишних затрат провести модернизацию существующей системы отопления. Внутренний блок помещается в том же пространстве, что и ранее использовавшийся газовый котел, использует существующие радиаторы и трубопроводы (если они находятся в приемлемом техническом состоянии).

Система устроена таким образом, что оборудование функционирует в наиболее экономичном режиме. Например, система программируется так, что при достижении минус 5 на улице, тепловой насос отключается и начинает работать газовый котел. Автоматика самых продвинутых моделей сама решает, каким источником выгоднее пользоваться, анализируя такие факторы, как температура на улице, тарифы на электричество, цена на газ, тепловая нагрузка внутри дома.

Сердцем гибридных систем отопления является теплоаккумулятор, или буферная емкость. В ней накапливаются излишки тепловой энергии в виде горячей воды, которую вырабатывают генераторы тепла. Это накопленное тепло постепенно расходуется для отопления и приготовления горячей воды.

Стоит отметить, что производители тепловых насосов уже предлагают модели с инверторным компрессором, которые способны регулировать мощность и не нуждаются в обязательной установке теплоаккумулятора.

Европейские производители для достижения наибольшей эффективности системы рекомендуют подключать к системе солнечные коллекторы и солнечные батареи.

Кроме гибридного комплекта «газ — электричество», система может включать в себя сразу несколько источников тепла.

Например, у дома отсутствует доступ к природному газу. Можно использовать другие энергоносители — электроэнергию, дрова. У всех из них есть свои недостатки. Электроэнергия — наиболее дорогой энергоноситель, и могут существовать ограничения на установленную мощность. Дрова — дешевы, легкодоступны, но при их использовании существуют трудности с автоматизацией процесса работы.

Решением в таком случае может стать гибридная система теплоснабжения на основе теплового насоса и твердотопливного дровяного котла. Основную нагрузку в моменты пребывания людей покрывает твердотопливный котел длительного горения, но требующий ручной закладки. Работа теплового насоса полностью автоматизирована и позволяет контролировать работу дровяного котла. В моменты отсутствия жильцов автоматически включается тепловой насос и поддерживает работу систем отопления и ГВС в экономичном режиме с минимальными затратами электроэнергии. Кроме того, в отсутствие жильцов собственное потребление электроэнергии домом минимально, что позволяет вписаться в установленный лимит электропотребления. При ручном розжиге дровяного котла тепловой насос автоматически отключается, но его автоматика продолжает контролировать все процессы теплоснабжения.

Хорошо, но пока дорого

Первая гибридная установка была показана на выставке ISH всего 4 года назад, и теперь их производством занялись многие европейские производители отопительного оборудования. Сейчас это самая современная технология, поэтому по сравнению с традиционными системами отопления дороже в разы. Стоимость тепловых насосов «воздух-вода» во многом зависит от производителя: если немецкое оборудование будет стоить около 10 тысяч долларов, то итальянское — 5−7. В Беларуси такие установки можно пересчитать по пальцам, но интерес к ним постоянно растет. Стоит ожидать, что их стоимость в ближайшее время станет конкурентоспособной.