В этой статье будут описаны системы отопления, которые используют различные виды топлива. Сравним их эффективность и стоимость.

Тепловой насос и арифметика

Рынок источников тепла в Украине, особенно в последнее время, сильно похож на черепашьи бега. Вчерашний фаворит гонки — твердотопливный котел, сначала замедлился, потом вообще, развернулся и ползет в противоположную сторону. Не по душе пришлись потребителю тяготы, связанные с добычей, рубкой, складированием и сушкой дров, утиранием дёгтя, чисткой дымохода, выгребанием золы и разбрасыванием её по огороду. К тому же, некогда родной и доступный уголь взял, да и перешел в разряд импортного дефицита, а древесная пеллета наоборот, отправились на экспорт, оставив на внутреннем рынке своего двойника из коры и дорожной пыли.

Черепаха под номером «два» с панцирем из сверкающих синим вакуумных трубок тоже отстала, поскольку её гелиотермальная природа велит ей спать в зимний период. Газовые котлы продолжают гонку, но их темп сильно сдерживает неуверенность в завтрашнем дне. Электрокотлы же, привыкшие ко вторым и третьим ролям, наоборот, заручившись поддержкой в виде зонного тарифа и тарифа на электроотопление демонстрируют возрастающую бодрость.

Но особого внимания в образовавшейся неразберихе гонки заслуживает уверенно урчащая и ритмично работающая лапками «серая» черепашка с непривычным и не совсем понятным названием «тепловой насос». Её темп сдерживается, по большей части, недоверием почтенной публики, не понимающей, откуда берется интересующее нас тепло. Так, техническое чудо современности оказывается недооцененным современниками.

Но массовое непонимание или незнание законов физики не может противостоять очевидному. Тепловой насос, таки, вырабатывает тепло. При этом в четыре и даже в пять раз эффективнее, чем, к примеру, электрокотел или электронагреватель. Как это понимать? Очень просто.

Тепловой насос – это электроприбор, который каждый киловатт-час израсходованной энергии, превращает в четыре-пять киловатт-часов тепловой энергии.

Обычный же масляный обогреватель потребляет и вырабатывает одинаковое количество энергии, превращая один киловатт-час электрической энергии в 857 килокалорий тепла. (857 килокалорий равны 3600 килоджоулям, которые, в свою очередь, равны 3600 киловатт-секундам или ровно 1 киловатт-часу). Всё честно!

Справедливый вопрос, как тепловому насосу удается нарушать Закон сохранения энергии и вырабатывать её в пять раз больше, чем потребляет сам.

Ответ стоит у нас на кухне. И каждый из нас, каждый день разгадывает эту загадку, хлопая дверкой обычного холодильника, не задумываясь о том, что будет, если закопать в землю или выставить на улицу морозильную камеру, так называемый «испаритель» и погреться у черной решетки, именуемой «конденсатор». А будет вот что: холодильник превратится в тепловой насос, вырабатывающий тепло за счет электромотора, вращающего компрессор тепловой машины, реализующей газодинамический цикл с одновременным выделением тепла и холода в равном количестве. Единственное «но» состоит в том, что если не рассеивать куда-нибудь вырабатываемый холод, то перестанет вырабатываться и тепло. И если мы сможем рассеять в уличном воздухе или в грунте какое-то количество холода, который вырабатывает испаритель газодинамической установки, то ровно столько же тепла мы получим на конденсаторе, то есть, в доме.

Идею подхватили «британские ученые» и немного переделали холодильник, превратив его в тепловой насос. Они долго и настойчиво боролись (и продолжают бороться) за каждый процент эффективности каждого узла и каждой детали теплового насоса. Теперь, каждый киловатт-час, потраченный на вращение компрессора теплового насоса, позволяет получить за тот же час в пять раз больше энергии тепловой.

И наконец, заявленная в заголовке арифметика поможет нам ответить на вопрос: какой источник тепла имеет больше шансов на победу в соревновании за самую дешевую тепловую энергию?

В таблице представлено сравнение топлива, которые используют различные системы отопления, исходя из которой можно определить, что тепловой насос предоставляет самую дешевую тепловую энергию.

Для этого, давайте купим образцы разных энергоносителей, каждого на одну гривну и проведем небольшой эксперимент. Вполне ожидаемо, что 43 г дизтоплива при сгорании дадут 443 килокалорий тепла, 145 литров природного газа – 1170ккал, уголь антрацит в количестве 280 грамм даст 1870 килокалорий, а 0,6 кВтч, которые можно купить на одну гривну по цене 1,68 грн/кВтч, с помощью электронагревателя дадут 534 килокалории. Если ровно столько же электроэнергии подать на тепловой насос, то тепла он даст в пять раз больше, чем электронагревательный прибор, а именно, 2670 килокалорий!

 

В таблице представлено сравнение топлива, которые используют различные системы отопления, исходя из которой можно определить, что тепловой насос предоставляет самую дешевую тепловую энергию.

Наглядное сравнение

Тепловой насос
Уголь антрацит
Дрова сухие
Древесные пеллеты
Природный газ
Электронагрев
Дизтопливо
Вид топлива  Ед.изм.  Значение Топлива на 1 грн Занчение  Ед.изм. ккал/1грн
Дизтопливо грн/литр 23 0,043л 10300 ккал/литр 443
Природный газ грн/м³ 6,9 145л 8050 ккал/м³ 1170
Уголь антрацит грн/кг 3,6 280г 6700 ккал/кг 1870
Дрова сухие грн/кг 2,5 400г 3300 ккал/кг 1320
Древесные пеллеты грн/кг 3,2 312г 4100 ккал/кг 1281
Электронагрев грн/кВтч 1,68 0,6кВтч 857 ккал/кВтч 534
Тепловой Насос (коэффициент преобразования = 5) 2670

Таким образом, среди различных систем отопления, самым экономичным является отопления тепловым насосом, получения тепла которого осуществляется с помощью самого удобного и экологичного энергоносителя – электроэнергии.

Объект нашей компании, на котором установленный тепловой насос.