Практически все технические новинки, выходя на рынок, характеризовались дороговизной. Так и тепловые насосы, цена на которые пока остается высокой. Но прослеживается тенденция: чем активнее внедряется система в использование, тем ниже становится ее стоимость год от года.

Между тем, развитые страны не ждут падения, предпочитая получать весомую пользу уже сегодня. В современных условиях значительно повышаются требования к экологичности и экономичности сооружений. В ряде государств законодательно предписано использовать тепловой насос. Установка его является обязательной при строительстве объектов.

 Геотермальный тепловой насос в системах
отопления, вентиляции, кондиционирования и ГВС.

Альтернативные источники тепла. Климат контроль помещений. Геотермальное отопление.

На сегодняшний день геотермальный тепловой насос является наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования.

Тепловые насосы используются обычно для отопления помещений и обеспечения бытовой горячей водой. Для этих целей обычно используются тепловые насосы нереверсивного типа. Это простые Тепловые насосы эконом класса.

Тепловые насосы Waterkotte относятся к реверсивным тепловым насосам, в которых используется 3-х ходовой вентиль с электроприводом, изменяющий направление потока хладагента и позволяющим работать как для целей обогрева, так и для охлаждения, т.е для изменения температуры (климат контроль). Эти устройства предназначены также для изменения влажности. То есть такие тепловые насосы выполняют функции кондиционера. Современные кондиционеры -это один из видов воздушных тепловых насосов. Тепловые насосы являются более широким понятием и могут выполнить различные функции. Геотермальные тепловые насосы не ограничены в функциональных возможностях как кондиционеры и поэтому это наиболее современные устройства.

Реальной альтернативы применению тепловых насосов, с возможностью широкого использования (климат контроля) в отоплении, горячем водоснабжении и кондиционировании, осушении и увлажнении воздуха на сегодняшний день не существует.

 Отопление с использованием газовых котлов на сегодняшний день является самым распространенным вариантом, но все больше факторов заставляют от него отказываться и использовать геотермальные тепловые насосы. Всеобщая газофикация, это ловушка.
-Цена на газ растет, и будет расти из-за перехода на европейские цены и уменьшения мировых запасов газа.
-Непрогнозируемость поставок и цен на газ, тарификация цены по используемому объему газа.
-Снижение мощности котлов вплоть до остановки, из-за падения давления газа. Как правило, происходит при понижении температуры и в выходные, праздничные дни.
-Снижение мощности котлов и значительное увеличение расхода газа, из-за низкого качества газа (вдувается воздух, повышенная влажность газа, если он отбирается из подземных хранилищ).
-Необходимость постоянного сервисного обслуживания газовых котлов, загруженность сервисных служб, сложность с вызовом из-за загруженности в аварийных случаях.
-Высокая стоимость "газификации" участка. Долгие сроки согласования...
-Необходимость организации котельной, с жесткими нормативными требованиями (дымоходы, вентиляция, окна, кубатура помещения...)
-Повышенная опасность при работе с газовым оборудованием.

По прогнозам Мирового Энергетического Комитета к 2020 году доля геотермальных тепловых насосов в отоплении составит 75%.

Эффективность теплового насоса.

Эффективность теплового насоса характеризует его коэффициент преобразования, представляющий собой отношение тепла в кВт, полученного в тепловом насосе, к затратам мощности на привод теплового насоса. Этот коэффициент для тепловых насосов может быть от 4 до 5. Таким образом, при потреблении тепловым насосом, например 1 кВт электрической энергии, в зависимости от условий работы и конструкции теплового насоса, обеспечивается получение 4-5 кВт тепловой энергии. Общее правило - чем меньше разница между температурой горячего источника и температурой в системе отопления, тем больше коэффициент полезного действия теплового насоса. Вывод: тепловые насосы идеально подходят для низкотемпературных систем отопления (теплый пол, фанкойлы, радиаторы, мощность которых пересчитывается на пониженную температуру подачи)

Принцип работы теплового насоса для отопления.

Аккумулированное грунтом тепло передается с помощью теплоносителя (рассола), через вертикально расположенные теплообменники (грунтовые зонды) и подается в испаритель теплообменника теплового насоса. В испарителе хладагент теплового насоса, нагреваясь от рассола до температуры 6-8 °С, закипает и испаряется, забирая тепло от рассола. Охлажденный рассол, закачиваемый насосом, поступает в грунтовый зонд, где нагревается, забирая тепло от грунта. Образовавшийся пар из испарителя поступает в компрессор, где происходит процесс сжатия пара. Пар переходит в жидкое состояние, выделяя большое количество тепла. Температура жидкости в компрессоре подымается до 35-70 °С. Эта температура в теплообменнике конденсатора передается рабочей жидкости отопительного контура. Проходя через сбросной клапан, сбрасывающий давление, хлодоген мгновенно охлаждается и снова попадает в испаритель, замыкая цикл. Рабочая жидкость, нагретая в теплообменнике испарителя, поступает в тепловой аккумулятор (буферная ёмкость), необходимый для накопления тепловой энергии и стабилизации работы теплового насоса (уменьшается частота включений). Далее нагретая рабочая жидкость используется в отопительных контурах. Для приготовления санитарной воды контура горячего водоснабжения используется высокоэффективный бойлер косвенного нагрева.

Тепловой насос в летний период может использоваться для решения вопросов кондиционирования (отдавая тепло контуру грунтовых зондов, и охлаждая рабочую жидкость, а соответственно и помещения. )
Источником тепла для тепловых насосов могут использоваться воздух, вода и земля.

 Наиболее приемлемым вариантом, лишенным недостатков других модификаций тепловых насосов, являются геотермальные тепловые насосы Waterkotte, использующие теплоту грунта (отбор тепла земли грунтовыми зондами).

Практика показала, что Геотермальный тепловой насос с грунтовыми зондами наиболее эффективный и часто используется в наших условиях, хотя имеет большую стоимость.

Преимущества геотермального теплового насоса.

Высокая эффективность теплового насоса, достигаемая за счет высокого КПД теплового насоса (от 400% до 500%), что обеспечивает получение на 1 кВт затраченной электроэнергии, 4-5 кВт тепловой энергии или 3-4 кВт мощности охлаждающего контура.
Максимально стабильные характеристики (тепловая мощность, КПД теплового насоса), вне зависимости от погоды и времени года (температура грунта в скважинах постоянна)
Отсутствие температурного влияния зондов на поверхностные грунты, отсутствие ограничений на озеленение и ландшафтный дизайн после установки зондов (в отличии от тепловых насосов на земляных или траншейных коллекторах)
Скважины располагаются на участке (в отличии от тепловых насосов использующих открытые водоемы),требуют минимальной свободной площади участка для размещения грунтовых скважин, невозможность повреждения после их установки.
Отсутствие наружных блоков, не нарушается целостность интерьера и фасада (как у тепловых насосов воздух - вода)
Система с тепловым насосом обеспечивает максимально комфортные условия в помещениях (низкотемпературное отопление - теплыми полами или фанкойлами): минимальные колебания температуры и влажности, отсутствует шум, помещение котельной не требует специальной вентиляции.
Тепловой насос долговечен и не требует особого внимания к себе. Срок эксплуатации заводских грунтовых зондов достигает 100 лет (фабрично изготовленных). Срок работы основного узла теплового насоса  - компрессора - 30 лет, и может быть легко заменен.
Двойной, U- образный заводской зонд обеспечивает увеличенный теплосъем, дублирование зондов в скважине, малое гидравлическое сопротивление и после заливки скважины термо раствором, защищен от повреждений.
Возможностью обеспечения отопления и охлаждения одним и тем же оборудованием.
Высвобождение территории, необходимой для размещения котельной, дымохода, хранилища топлива. Топочной для теплового насоса Waterkotte может быть любое помещение.
Относительно небольшая потребность в электроэнергии. 18 кВт геотермальный тепловой насос для отопления дома площадью около 300 м.кв. будет потреблять до 4,5 кВт в час, с условием работы не более 12 часов в сутки, обеспечивая этим низкие эксплуатационные затраты.
Система отопления на тепловом насосе абсолютно взрыво и пожаробезопасна, не требует специального обслуживания (как холодильник), проста в управлении. Экологически чистый метод отопления и кондиционирования, отсутствуют выбросы CO2, NOХ и других продуктов горения. Тепловой насос экологичен.
Максимальная независимость и автономность - необходимо только электричество (современные системы отопления на любом виде топлива, без электричества не работоспособны). Независимость от поставок и цен на газообразное и жидкое топливо, отсутствует необходимость в газопроводе и газоснабжении.

Вопросы энергетической и экологической эффективности в строительстве в настоящее время приобрели острую актуальность, что нашло свое подтверждение в Федеральном Законе № 261 от 26.10.09г («Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты российской федерации»).

Инновационные системы естественного освещения, более узкое название концепции "Световой колодец" - представляют собой светоприемное устройство - купол, который перенаправляет лучи вниз в светопроводящее устройство - световод. Основа световода - высокоотражающий алюминий. Проходя по световоду и концентрируясь, свет через плафон, устанавливаемый в потолке или в стене, попадает в освещаемое помещение и равномерно рассеивается. Для стыковки системы солнечного освещения с крышей используется бесшовный металлический элемент - флэшинг (фартук), который бывает разных типов и применяются в зависимости от покрытия крыши.

Наша компания занимается продажей световодов с 2009 года.

Теплообменники нового поколения марки “Forcel” конструктивно принадлежат к классу сильфонно-трубчатых теплообменных аппаратов. На современном рынке наши аппараты являются самой эффективной заменой пластинчатых теплообмеников всех видов и модификаций , подогревателей ПСВ и других моделей кожухотрубных подогревателей, сильфонных теплообменников предыдущего поколения, а также струйных подогревателе всех типов.

Бетонный теплообменник забор...

В конце траншеи виден столбик от трубы скважины

Не ждите подключения к газопроводу, газифицируйте свой дом автономно прямо сейчас!

Многие наши клиенты ждали подключения к газопроводу, проходящему в 5-1000 метрах от их участка, годами. Многие их соседи продолжают ждать этого и сейчас. Практически во всех газифицируемых нашей компанией домах и поселках природный газ проходит очень близко, у некоторых прямо под окнами, а их соседи подключены к природному газу. Подмосковье очень плотно оплетено газовыми сетями и неподалеку от каждого дома или поселка обязательно проходит газопровод, но близость проходящей рядом распределительной сети природного газа не гарантирует того, что ваш дом, дачный или коттеджный поселок будет скоро кем-то подключен к действующей сети.

В связи с тем, что в 2009 году полностью прекращено дотирование газоснабжения по плану газификации Московской области и этот план полностью исполнен, а новые планы не принимаются, не стоит ожидать того, что какой-то "добрый дядя" возьмет организацию подключения вашего поселка или дома в свои руки или подключит ваш дом к газу за государственный счет. И какие-бы суммы за газификацию вам не называли в начале - стоимость вашего подключения к сети природного газа в Московской области (до ввода в дом) не может быть ниже 700 тыс. рублей, такова рыночная цена. И эта цена не зависит от того, имеется ли газовая сеть рядом с вами.

Для того, чтобы подключить сформировавшийся коттеджный или дачный поселок к магистральному природному газу, жителям нужно не только заплатить более 700 тыс. рублей каждому, но и сделать главное - самоорганизоваться и выбрать инициативную группу, которой бы все доверяли и которая бы занималась газификацией не по остаточному принципу, а ежедневно в рабочее время. Наличие активной инициативной группы - 90% успеха. Отсутствие такой рабочей группы или частая смена ее членов с периодической пропажей собранных на газ денег - основная проблема негазифицированных поселков. К тому же, если труба проходит близко это совсем не значит, что стоимость и время подключения будет ниже, чем стоимость и время подключения к трубе, расположенной далеко. Если близко проходит труба высокого давления, то необходимо строительство газораспределительной станции (ГРС) стоимостью от 20 до 400 миллионов рублей в зависимости от пропускной способности газопровода. Если недалеко от вашего дома труба среднего давления, то необходимо строительство газораспределительного пункта стоимостью, сравнимой со стоимостью 20 километров газопровода низкого давления. Если вдруг рядом с вами проходит газопровод низкого давления, то он, как правило, не имеет избыточной мощности для того, чтобы подключить ваш дом, так как был спроектирован под существующую инфраструктуру и вся его небольшая резервная мощность уже разобрана хозяевами растущих как грибы подмосковных домов. Для того чтобы увеличить пропускную способность существующего газопровода требуются немалые затраты денег и времени на повышение пропускной способности, сравнимые с затратами на строительство нового газопровода и вам одному это дело не осилить. А если вдруг вам очень повезло и по вашей улице проходит газопровод низкого давления, имеющий избыточную пропускную способность, то скорее всего это новый кооперативный (частный) газопровод, принадлежащий частной газораспределительной компании и требующей за подключение от 600 тыс. рублей. Цена газа у этой компании коммерческая и сегодня составляет более 7 рублей за кубометр ( 9 рублей за килограмм), что дороже цены, принятой для городов и деревень во много раз.

Стоит ли подключаться к сетевому газу при ставшей доступной автономной газификации?

Бытует поверье, что дешевый природный газ будет таким всегда. Природный газ сегодня субсидируется для потребителей в городах и деревнях, но вновь подключаемые коттеджные и дачные поселки уже не субсидируются и снабжаются газом по ценам, установленным для предприятий, которые по планам Правительства до 2012 года сравняются с мировыми. Постановлением Правительства к 2012 году планируется поднять цены на природный газ для коммерческих потребителей до 9 рублей за кубометр (10 рублей за килограмм). Уже сейчас эти цены в несколько раз выше, чем цена на природный газ для населения в сложившихся городах и поселках. Сжиженный газ не будет дорожать теми же темпами, какими планируется удорожание природного - цены на него уже находятся на уровне мировых и будут колебаться вместе с мировыми ценами на автомобильное топливо. Кроме того, после подписания Россией Киотского соглашения, квотирующего выброс СО2 в атмосферу, нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие предприятия активно приступили к гашению факелов и сжижению сжигаемых сегодня попутных нефтяных газов, что не дает ценам на сжиженный газ расти так же, как растут цены на другие виды моторного топлива.

Средняя цена за подключение к природному газу в Московской области сегодня составляет 700 тыс. рублей.

Деньги за газификацию природным газом взимаются поэтапно, поэтому многие участники газовых кооперативов, не рассчитав свои силы, отказываются от оплаты и строительство газопровода прекращается, а сданные на строительство деньги оказываются зарытыми в землю в виде недействующей газовой трубы. Если не платить за газификацию природным газом по 700 тысяч, а газифицироваться автономно, можно на сэкономленную сумму отапливаться сжиженным газом в течении нескольких лет. К этому времени, при существующих тенденциях и планах Правительства, цены на природный газ сравняются с ценами на другие виды топлива.

Газификация природным газом занимает месяцы и годы, автономная газификация производится за один день!

В связи с этим мы бы хотели попросить кого-либо из сотрудников компании "Ростеплоком" (на Ваше усмотрение) ответить на следующие вопросы. 

1. Не могли бы вы охарактеризовать современное состояние российского рынка тепловых насосов (ТН)? Какие основные тенденции на нем преобладают?
 Чем он отличается от аналогичных рынков США, стран Европы и других развитых государств?

Российский рынок тепловых насосов (ТН) пребывает в стадии очевидного становления. Т.е., мы только в начале большого пути, уже пройденного другими странами со схожими климатическими и социально-экономическими условиями. Причём, в отличие от США, стран Европы, где снижение энергопотребления — задача государственная, у нас пока что, к сожалению, ровно наоборот. Причина на поверхности — сырьевая, преимущественно нефтегазовая направленность нашей экономики, в которой места для возобновляемых источников энергии совсем мало или не предусмотрено вообще. Это очень сложно — преодолевать равнодушие государства, для которого любые попытки как за рубежом, так и в собственных пределах снизить зависимость от поставок углеводородов — не иначе как подкоп под экономическую стратегию. Если бы российское государство, подобно США, Канаде, Германии, Франции, Норвегии, Швеции, Финляндии, всей мощью законодательной, исполнительной и судебной властей стимулировали наших людей на установку ТН, то, вне всяких сомнений были бы у нас и отечественные достойные разработки, и импорт шёл бы не хуже, чем у соседей. Господдержка альтернативной энергетики к тому же повернула бы  вектор общественного мнения от недоверия и равнодушия к ТН в противоположную сторону. В общем, российский рынок тепловых насосов должен преодолеть два неблагоприятных фактора, способствующие нашему отставанию от общеевропейского и североамериканского тренда: отсутствие государственной поддержки (налоговые льготы, льготные кредиты, дотации, социальное информирование) и далеко не всегда достаточную и аргументированную реклама со стороны производителей и продавцов ТН. Всё остальное, как говорится, обязательно приложится и будет так, как и у идущих впереди соседей.

В двух словах о рынке кондиционеров:  кондиционер — это ведь тоже тепловой насос. Сегодня национальная поисковая система  Яндекс фиксирует 2 млн. ежемесячных запросов на тему «купить кондиционер» во всех семантических смыслах, однако ни одного завода по производству кондиционеров в России нет, а если и есть, то кто о нём знает, а, главное – кому он нужен? Нонсенс…

Основной наш продукт — тепловые насосы Waterkotte реверсивного типа, которые  зимой греют, летом — охлаждают. Т.е., агрегат, который должен быть как телевизор или холодильник — в каждом российском доме. Но попробуйте наладить его сборку в России? Будет то, что с «жигулями»: десятилетия уйдут на волокиту.

2. В каких регионах ТН наиболее востребованы? Почему?

Мне трудно судить про другие ТН, поэтому буду говорить про свои, про тепловые насосы Waterkotte, которые   востребованы прежде всего там, где другие способы для подогрева воды намного дороже, чем по соседству. Человек ведь в состоянии в уме или на калькуляторе рассчитать, что подключение к газовой магистрали, установка газгольдера, завоз угля, солярки, мазута, дров, использование в обогревательных целях электричества — в конечном итоге дороже. Это ведь всё решается на уровне элементарной логики: лучше вложиться сейчас и, как сказал бы Мао Цзэдун — «десять тысяч лет счастья», чем регулярно «отстёгивать» на те же газ, дизтопливо, прочий хворост. Так что интерес к ТН мало зависит от региона, он скорее зависим от финансового состояния потенциального заказчика и возможности реального осуществления проекта.     

3. Кто является основным покупателем ТН: частные лица, организации и т.д.?

Пока что всё-таки частные лица. Или организации для частных лиц. В основном не из тех, кого «прижало», а кто себе может позволить. По крайней мере в том, что касается ТН  Waterkotte. 

4. Какие основные типы ТН востребованы в России? Почему?

Структура продаж в России мало чем противоречит сложившимся в мире тенденциям: на первом месте с громадным отрывом ТН «воздух-вода», на их долю приходится около 90% всех проданных в последние годы ТН. Всё-таки Россия — не другая планета, а потому и продавцы, и покупатели ориентируются на то, что продают-покупают в Норвегии, Швеции, Эстонии. Хотя там продают в десятки раз больше ТН, чем в России. Но, как говорится, бывают и исключения. Всё-таки у технологии «воздух-вода» свои недостатки, например, температурный потолок нагретой воды у них ниже, чем, скажем, у «грунтовых» ТН.

5. ТН какой мощности востребованы в России? Почему?

Мощность ТН в России детерминируется объёмом и сложностью задач. В основном,  это проекты по отоплению двух- и трёхуровневых коттеджей и одно-двухэтажных строений типа кафе, автосервисов и т.д.

6. Какие основные факторы (технические, экономические, климатически и т.д.) препятствуют развитию этого рынка?

Частично на эту тему я высказался в ответе на первый вопрос: нужна государственная поддержка и нужно информировать и рекламировать. Естественно, в России достаточно климатических зон, при которых большинство ТН даже не испытывалось, однако это не может быть препятствием для их эксплуатации хоть в условиях вечной мерзлоты — в качестве вспомогательного источника тепла. Ну и, разумеется, сдерживает развитие рынка ТН, пока что высокая стоимость насосов. Но здесь отчётливо прослеживается тенденция ежегодного снижения цен на ТН, так что — всё впереди. Для поддержки этой отрасли зарубежные страны применяют специальные налоговые льготы, субсидии и дотации, а у нас это, с одной стороны облагается пошлинами на ввоз, а с другой стороны — не делается ничего, чтобы заинтересовать производителей. На одном полюсе —  высокотехнологичные кадры, на другом —  высокий налог на фонд оплаты труда. Все ведь в Сколкове не поместятся, а существующие технопарки задрали высокие арендные ставки на производственные помещения. В Америке, к примеру, некоторые производства вообще пожизненно поселяются в технопарках, так как имеют высокую социальную значимость, и, следовательно, аренда там отсутствует. В Америке, наоборот, государство помогает технопаркам закупить необходимое оборудование и пытается поддержать таким образом передовые технологии. Нефть и газ закончатся в обозримом будущем, а опасность атомных станций после Фукусимы-2 очевидна. Остается что? Альтернативная возобновляемая энергетика! Выставка тепловые насосы, прошедшая весной в Крокус Экспо показала полное отсутствие интереса как производителей, так и государства к данным технологиям.

7. Насколько хорошо в российских нормативных документах оговорены вопросы, связанные с использованием ТН в системах теплоснабжения, их монтажом, эксплуатацией, техническим обслуживанием?

Для изменений и дополнений к СНИП по теме ТН, наверное, всё-таки недостаточно обобщённого опыта. Впрочем, в той или иной мере «Строительные нормы и правила» в части требований к тепловым сетям вполне конкретны, а потому позволяют делать всё правильно.

8. Возможно ли в России полноценное автономное круглогодичное теплоснабжение (отопление и ГВС) объекта только за счет работы теплового насоса? Если да, то в каких регионах это оправдано?

Для большей части европейской России — да, возможно. Резервная подпитка потребуется ближе к северо-востоку: Башкортостан, Марий-Эл, Республика Коми, в отдельные сезоны — Самарская область. Но мне представляется, что такая ситуация — временное дело, поскольку производители не спят и в скором времени наверняка и тамошний лютый холод поставят-таки на службу теплу. По крайней мере в Waterkotte над решением этой проблемы бьются.


9. В комбинации с какими типами теплогенераторов согласуется использование тепловых насосов?

 

Ну, здесь решение за потребителем, для которого самый важным в выборе теплогенератора является доступ к относительно дешёвому топливу.

10. В каких случаях и для каких целей оправдано применение тепловых насосов на промышленных объектах, объектах социального назначения?

Будь моя воля, я бы на отопление от ТН перевёл большинство армейских объектов и объектов оборонной промышленности, особенно те, которые находятся вдали от «очагов цивилизации». Курортные строения, санатории, базы отдыха, детские лагеря, спортивные базы, станции наблюдения за самолётами, ракетами, планетами и звёздами, стационарные посты контроля, другие аналогичного плана объекты — тоже очевидные кандидаты для перехода на автономные источники отопления. Только здесь ведь тоже необходимо, прежде всего «политическое решение»…