Що дешевше: газ, тепловий насос чи інверторний кондиціонер

Зростаючі тарифи і курс уряду та світового співтовариства на енергозбереження в комунальній сфері наштовхує власників приватних будинків на думку про необхідність модернізації діючих котелень та про заміну газового котла. Оскільки електричні системи обігріву при діючих тарифах також є дорогими в оплаті, виникає й інше запитання: як обігріти будинок без газу та електрики? Точніше, ми повинні запропонувати рішення, як зробити дешеве опалення в новому будинку або як переробити стару систему опалення, щоб платити за неї якомога дешевше.

Чим обігріти приватний будинок? Більш гостро це питання турбує власників заміських котеджів або особняків житловою площею понад 120-150м кв. Обігрів будинку в кілька поверхів став серйозним випробуванням для бюджету багатьох родин.

Зробимо огляд можливих варіантів опалювального обладнання, а потім будемо порівнювати можливі варіанти або комбінації систем.

Як обігріти будинок без газу

Крім газових котлів в якості альтернативних джерел тепла для опалення будинку можуть використовуватися:

• котли на твердому паливі;
• теплові насоси;
• електричні обігрівачі або електрокотли;
• інверторні кондиціонери з функцією теплового насоса, що працюють на тепло/холод;
• геліосистеми.

Оскільки ми вирішили порівнювати способи опалення будинку, які були б незатратні і мали високий рівень комфорту, ми викреслюємо зі списку основних джерел тепла котли на твердому паливі та електрокотли, які навіть з тарифом на опалення не підходять для опалення великих будинків. 3000 тисяч кіловат, пропоновані державою для електроопалення, це дуже мало, якщо обігрівати великий будинок електричними обігрівачами або кабельними системами.

Геліосистеми гріють воду або теплоносій, використовуючи сонячне тепло, але роблять це в 4-5 разів краще в літні сонячні дні, ніж в морозну похмуру погоду. Вони максимум можуть виступати як допоміжне джерело тепла, для часткового нагріву води для системи опалення.

Тому в якості альтернативи газового котла ми вибираємо два типи теплопостачання:

• опалення будинку тепловим насосом;
• опалення будинку кондиціонером.

Які теплові насоси краще використовувати для опалення

Тепловий насос «ґрунт-вода». Якщо ділянка дозволяє і на ній можна проводити укладку горизонтального колектора, або геологія ґрунту ділянки дозволяє бурити кілька свердловин глибиною близько 50 м, тоді можна вибирати ґрунтовий тепловий насос. Температура ґрунту на глибині нижче рівня промерзання завжди плюсова – від 7 градусів тепла і вище. З кожного метра свердловини (близько 50 Вт/м) або метра труби горизонтального колектора (15-40Вт/м2) знімається геотермальне тепло, яке переноситься в систему опалення будинку.

Наприклад, для будинку в 200 м кв, при значенні питомого теплового навантаження в 50 Вт на м2 площі будинку, потрібно буде укласти горизонтальний колектор на площі до 300 м2 або пробурити глибинні свердловини для зондів на загальну довжину до 150 м.

Зате, якщо це все зробити грамотно, тепловий насос сам, без додаткового джерела, буде забезпечувати будинок найдешевшим теплом. Надійність і довговічність таких систем викликають повагу.

Тепловий насос «вода-вода». Якщо біля будинку знайдуться на невеликій глибині (до 15 -20 м) водні горизонти, можна пробурити свердловини і встановити гідротермальний теплонасос, який використовує тепло підземних ґрунтових вод. Вода закачується в систему теплообміну теплового насоса, віддає тепло, і, охолодженою, скидається назад через іншу свердловину. Цей варіант також складний в монтажі, водний ресурс повинен бути достатнім, щоб забезпечити потрібну кількість тепла. Продуктивність по теплу і холоду такого теплового насосу також постійна цілий рік, але відрізняється більш вагомими енерговитратами через роботу глибинних насосів.

Тепловий насос «повітря-повітря». Розрізняють вентиляційні теплові насоси, які можуть використовувати тепло повітря, що виводиться з приміщень будинку. Вентилятор направляє тепле повітря на випарник теплового насоса. Тепло передається фреону, циркулюючому в випарнику, а потім далі до компресора і в конденсатор. Перетворене і примножене тепло повертається в будинок, а охолоджене повітря виводиться назовні. Корисними властивостями таких систем є рекуперація тепла і якісна очистка повітря. Такі повітряні теплові насоси можуть комплектуватися модулями нагріву побутової води та підігріву води для системи опалення.

Є системи «повітря-повітря» з зовнішнім і внутрішнім блоком, де циркулючий в контурі компресора холодоагент, переносить тепло прямо в вентиляторні доводчики – фанкойли, встановлені по кімнатах або в систему водяного опалення. Система з досить високим коефіцієнтом сезонної енергоефективності SCOP – до 4-5, завдяки інверторному компресору. Влітку тепловий насос “повітря-повітря” може працювати на охолодження приміщень. Недолік таких моделей – вони розраховані на невелику площу будинку.

Тепловий насос «повітря-вода» – найбільш популярний і доступний для широкого застосування варіант теплових насосів. Вони ефективно підігрівають теплоносій для контурів радіаторів, водяних теплих підлог і фанкойлів.

Відмінний по надійності і вигідний за ціною приклад: – теплові насоси серій Arctic Home Basic і Smart від британського бренду Mycond. Якщо порівнювати, що в експлуатації дешевше, газ або тепловий насос, однозначно відповідаємо – тепловий насос.

Переваги теплових насосів:

• найголовніша перевага – обігрів будинку обходитися більш ніж в 2 рази дешевше, ніж газом; якщо відмовитися повністю від газу і перейти на тариф електроопалення – витрати скорочуються ще вдвічі;
• тепловий насос «повітря-вода» працює на тепло, на холод і на підігрів води при температурах зовнішнього повітря від -25 °C;
• є широкий вибір моделей за потужністю і функціональністю;
• високий коефіцієнт енергоефективності при роботі теплового насоса на опалення – до 4-5 і вище, і на охолодження;
• швидкий монтаж, як автономної системи з тепловим насосом, так і з врізкою в уже діючу систему опалення;
• можуть гріти теплоносій до 55-60 градусів, є і високотемпературні моделі повітряних теплових насосів, що гріють воду до 80 °C;
• через термостати успішно керують – радіаторами, фанкойлами і контурами теплої підлоги;
• автоматично керують резервним джерелом (котлом або електронагрівачем);
• адаптовані для кліматичних умов України.

Як кондиціонери працюють на опалення

Кондиціонери, пропоновані зараз ринком, крім кондиціонування можуть працювати і на обігрів приміщень, використовуючи реверсний режим роботи. Вони виконують функцію теплового насоса, але в більш обмеженому діапазоні температур зовнішнього повітря. Більш якісно і економно справляються з цим завданням інверторні кондиціонери. Інверторне керування компресором точно і економно реагує на поставлене завдання з підтримки потрібної температури повітря.

Принцип конденсації холодоагенту з виділенням тепла, використовується і в кондиціонерах, так само як і в теплових насосах. Холодоагент закипає від тепла, що нагнітається вентилятором зовнішнього повітря, а потім проходить стадії стиснення, конденсування з віддачею тепла і переходу в рідкий охолоджений стан. Тепло передається від теплообмінника конденсатора в опалюване приміщення. Виходить, кондиціонер може витягувати навіть мізерну частину тепла з холодного повітря, щоб перенести її в будинок. Але чим нижче зовнішня температура, тим з більшими витратами по електриці працює кондиціонер. Він може більш-менш нормально працювати на обігрів до -15 °C. Тільки деякі моделі здатні працювати при температурах до -20 °C. При таких температурах компресор працює з максимальним навантаженням і споживає енергію майже як електронагрівач. Крім цього, сама конструкція кондиціонера не передбачає його експлуатацію при таких низьких температурах. Це призведе до поломки кондиціонера і ніхто не відшкодує збитки, оскільки він працював в неприпустимих умовах.

Якщо немає газу, навесні або восени кондиціонери завдяки технології обігрівають кімнати, дешевше в 3-4 рази ніж електронагрівачі.

Особливості та функції кондиціонерів

• Можуть працювати на охолодження і нагрівання повітря з високими показниками сезонної енергоефективності при роботі на охолодження SEER до 5 і вище, на обігрів SCOP – до 4. Клас енергозбереження – до А +++ / A ++.
• Рекомендується використовувати інверторні моделі, розраховані за паспортом на обігрів, при зовнішніх температурах до -10 …- 15 °C.
• Економно працюють в м’якому або помірному кліматі.
• При критичних температурах їх не включають, а обігрівають будинок іншими джерелами: електронагрівачами, газовим котлом або тепловим насосом.
• Кондиціонери мають функцію очищення внутрішнього повітря і оснащуються багаторівневим фільтрами. Але це не вирішує питання обов’язкової вентиляції приміщень.
• Спліт-системи зазвичай встановлюються для обігріву однієї кімнати, на кілька кімнат потрібно декілька настінних спліт-систем або спліт система для зонного обігріву кількох приміщень.
• Зовнішні та внутрішні блоки об’єднані контуром з фреоном, довжина трубопроводу обмежена.
• Вартість систем – від кількасот до десятка тисяч доларів.
• Таке повітряне опалення – альтернатива газу, за умови що для обігріву в мороз є ще і інше джерело тепла.

Газові котли – чи можна платити менше?

Якщо немає можливості зовсім піти від газового опалення, варто провести модернізацію або встановити хоча б один із запасних, більш дешевих в експлуатації, джерел тепла. Може сучасний конденсаційний котел, із декларованим ККД в 110%, трохи скоротить ті ж 300 – 800 кубів на місяць, якщо його встановити замість застарілого одноконтурного котла. Але систему точно доведеться переробляти. Встановити нові радіатори і термостати, вони теж якось допоможуть врятувати ситуацію. Але газ – є газ. І через півроку ситуація не покращиться. За стабільністю енергосистема більш надійна за «газову трубу».

Встановіть спліт-системи або спліт систему з канальною розводкою, касетними блоками або настінний варіант. Так ви обігрієте будинок в міжсезоння. Для нагріву води доведеться ставити бойлер з ТЕНом – це досить дорого. Але тут варто прорахувати – чим вигідніше користуватися для нагріву води: бойлером або газовим котлом. А може геліосистемою?

Краще і надійніше – забути про вічний головний біль з газом і встановити поруч з газовим котлом повітряний тепловий насос. Дорожче, ніж спліт-системи або бойлер, але зате в два – три рази дешевше доведеться платити в місяць, ніж за газ або електрообігрів.

Висновки

Точний теплотехнічний розрахунок і дані по порівняльним витратам на різні способи обігріву можна отримати при підготовці техніко-економічного обґрунтування або користуючись програмними розрахунками для підбору системи теплопостачання. Такі доступні програми пропонують деякі виробники теплових насосів.

Що вибрати – тепловий насос чи побутовий кондиціонер замість газового котла або йому в підтримку? Інверторний кондиціонер не стане гріти будинок, тим більше велику площу взимку, це буде дорожче, ніж грітися газом. Тепловий насос «повітря-вода» може працювати в парі з газовим котлом або повністю самостійно на опалення будинку будь-якої площі. До того ж проблема гарячої води та кондиціонування також вирішується тепловим насосом. Тисячі реалізованих подібних проектів вже підтвердили свою енергоефективність при такій заміні.

Як краще обігріти будинок без газу? Встановіть тепловий насос з повноцінним опаленням, кондиціонуванням і нагріванням води. Це буде найекономніша в роботі система. Краще зробити один раз якісну реконструкцію котельні або відразу в проект опалення нового будинку закласти тепловий насос. Це позбавить від безлічі турбот в майбутньому, оскільки технології з використанням альтернативних джерел тепла в комунальній сфері будуть тільки вдосконалюватися і розвиватися, відходячи від технологій на викопному паливі.

Залишити в резерві газовий котел? – ваш вибір. Час від часу, в мороз, він може стати в нагоді, – кілька днів на рік. Краще збережеться.