Теплові насоси на даху: як можна позбутися газової залежності, відбудовуючи зруйноване житло

Подорожчання енергоносіїв та потреба скорочення залежності від вуглецевих джерел енергії підштовхує до пошуку альтернативних видів опалення. Це актуально як для бізнесу, так і для приватних домогосподарств. Один з найбільш економічно вигідних у перспективі – це варіант опалення тепловими насосами, які працюють за принципом «повітря-вода».

Інтернет-видання «Волинь Online» розповідає, як саме можна використовувати цю недешеву, але економічно вигідну технологію при будівництві багатоквартирного будинку (а також, наприклад, в готельному бізнесі чи при зведенні соціального житла) та для обігріву власного будинку.

Такі рішення набувають ще більшого значення з огляду на майбутню масштабну відбудову країни, яка має йти в ногу з її модернізацією.

В Ужгороді звели першу багатоповерхівку з опаленням від теплових насосів

Теплові насоси за принципом «повітря-вода» (обладнання, що забирає низькотемпературну енергію з навколишнього середовища і передає її через теплоносій в систему опалення) не потребують дорогого технічного обслуговування, монтаж обладнання займає лише один-два дні. Не треба бурити свердловини, можна підключитися до будь-яких систем опалення, в теплових насосах єдина рухома частина — це фреоновий компресор. Мають повністю автоматичний режим роботи, гарантовано працюють до –40 градусів Цельсія, а взимку ще й мають унікальний зовнішній вигляд – крижана скульптура. Основна перевага – це скорочення опалювальних витрат до 70 %. Єдині витрати – електроенергія. Однак тепловий насос, споживаючи 1 кВт електроенергії,  дає до 4 кВт теплової енергії. Найважливіше, що термін окупності вартості обладнання становить три-п’ять років, а очікуваний термін роботи – до 50 років.

Офіційний представник шведської компанії «Octopus Energy» Олександр Гриб розповів про свій досвід у проектуванні та монтажі системи опалення першої багатоповерхівки, яку обігрівають теплові насоси. У будинку навіть не проектували газового опалення.

Це дев’ятиповерховий будинок площею майже 12 тисяч квадратних метрів, усього 182 квартири. Будинок, по суті, повністю енергонезалежний. Його здали в експлуатацію в минулому році і цієї зими він вже повноцінно функціонував.

«У забудовника постало питання, чи робити, як всі роблять у нас забудовники – в кожну квартиру ставити газовий двоконтурний котел. Але вони вирішили від цього відмовитися», – розповідає Олександр Гриб.

За його словами, будинок дуже теплий – він каркасно-монолітний, а перегородки у нього з газоблоків та керамоблоків, фасад утеплений, то ж тепловтрати – мінімальні. Будівля має форму літери «П» і на кожній стороні – по два під’їзди. У всьому будинку немає жодного радіатора – всюди теплі підлоги. У кожній стоять теплові лічильники біля гребінки (ред. – пристрій, який оптимально розподіляє кількість теплоносія по контурах опалення підлоги). До цієї гребінки заживлені контури теплої підлоги на кожну кімнату. І є можливість за допомогою терморегулятора в кімнатах регулювати температуру. Наприклад, зробити прохолодніше у спальні. Проте таке задоволення не з дешевих – наприклад, щоб зробити таку терморегуляцію з сервоприводами на гребінці, доведеться витратити орієнтовно 2-3 тисячі євро у приватному будинку більше 200 квадратів. Однак, згодом це окупиться, адже будуть менші витрати на опалення.

У цій багатоповерхівці кожен може розпочинати опалювальний сезон тоді, коли захоче. Наприклад, коли похолодало хтось піднімається наверх, включає автомати на тепловий насос і він починає набирати температуру теплоносія, яка стоїть на контролері, наприклад, 35 градусів. А вже кожна квартира вирішує собі, виставляти температуру чи ні, тобто, чи починати опалення. Якщо не всі включають опалення, тепловий насос працює з меншою потужністю — відповідно, якщо всі квартири включать, потужність зростає.

Опалення будинку забезпечують 12 теплових насосів – на кожному крилі стоять чотири теплові насоси. Компресори (ред. – пристрій, призначений для стиснення та переміщення газоподібних речовин) у них – по 12 кіловат, тобто компресорна потужність на кожне крило – 48 кіловат.

Крім того, будинок може бути повністю незалежний завдяки тому, що на кожне крило можна доставити ще 50-кіловатний генератор, щоб убезпечитися від відключень електрики. Однак навіть без генераторів теплі підлоги в стяжці можуть ще інерційно тримати тепло до 2-х діб.

«Коли зимою були відключення, нагріта до комфортної температури квартира тримала температуру дві-три доби. Система опалення  насамперед залежить від тепловтрат. Якщо вони мінімальні, то температура в приміщенні буде триматися досить довго», – пояснює Олександр Гриб.

За його словами, підведення газу до багатоповерхівки вартувало б для забудовнику дорожче та ускладнило би будівництво:

«Якби забудовник підводив газ, ставив газорозподільчий пункт на газоподачу,  робив проект, отримував дозволи тощо — вийшло б десь на 3-4 мільйони дорожче, ніж вартість теплових насосів. І коли ставлять газові котли для нагрівання води у квартирах, то роблять вентиляційні шахти. Наш забудовник  через непотрібність шахт зекономив орієнтовно 40 метрів квадратних. А це однокімнатна квартира вартістю мільйон гривень».

Гарячою водою будинок забезпечується також завдяки тепловим насосам.

«Стоять і баки на 300 літрів з маленьким вбудованим тепловим насосом, який споживає лише 450 Вт. Шість баків на крило (на два під’їзди, 18 на будинок). Якщо порахувати по нічному тарифу, то за 25 гривень маємо два куби гарячої води. Це в 15 разів дешевше, ніж гаряча вода від комунального підприємства», – пояснює Гриб.

Він наголошує, що система дороговартісна, але вона окуповує себе за пару років.

На його думку, забудовники могли б перейняти таке рішення, адже на перспективу – це економічно вигідно. Забудовник може все прорахувати:

«В Ужгороді спочатку йшлося лише про опалення, потім і про гаряче водопостачання. Це, зрештою,  зробили в комплексі. Грубо кажучи, один бак на 300 літрів коштує три тисячі євро. На три крила (шість під’їздів) – це 54 тисячі євро. Це 2,214 мільйона гривень, але понад 180 квартир забезпечені гарячою водою».

Чому опалювати тепловим насосом «повітря-вода» вигідніше та безпечніше, ніж газовим чи твердопаливним котлом

Олександр Гриб пояснює, що тепловий насос є сенс ставити тоді, коли ти будуєш з нуля:

«Ти не вкладаєш гроші в газ, в труби, в котел, в проект. От у клієнта стало питання, газ підводити до приватного будинку, чи зробити електроопалення, чи зробити тепловий насос. Йому порахували, що підвести газову трубу, дозвіл, проект, кооператив, лічильник, двоконтурний газовий котел – це орієнтовно 8-9 тисяч євро за все. Він порахував, скільки буде тепловий насос. Переплатив три тисячі євро, але за три роки він йому окупився, тому що між газом і тепловим насосом економія за опалювальний сезон складала орієнтовно тисячу євро. Тобто, навіть, якщо ти ставиш тепловий насос паралельно до газової системи, він тобі все одно буде окупатися – хай тоді десять років, але все одно це вигідно. Тому що в нього ресурс років 50. Все буде тільки дорожчати і електрика в тому числі, навіть якщо у нас електрика буде по 5 гривень, а газ буде по 30 гривень, то все одно це буде дешевше, як не крути. Просто, система теплових насосів найбільш актуальна для новобудов».

Він наголошує, що у теплових насосів типу «повітря-вода», на відміну від тих, які працюють за принципом «земля-вода», не потрібно буріння.

Олександр Гриб пояснює, що система вигідніша і є прямою альтернативою опалення газом, але дорожча технологічно. У тепловому насосі немає процесу згоряння. А у будь-якому котлі, твердопаливному чи на мазуті, є теплообмінник, де пальник його гріє. І цей теплообмінник коксується, його треба чистити, обслуговувати. Якщо ж взяти твердопаливний котел, то там, в першу чергу, треба мати запасний варіант, щоб завжди циркулював циркуляційний насос. Тому що, якщо твердопаливний котел нагріє теплообмінник і циркуляції води не буде, він, просто, вибухне.

Є різні види теплових насосів. Тепловий насос «повітря-вода» не потребує обслуговування, бо в нього єдина рухома частина – це компресор.

«Поставте звичайний електрокотел. В електрокотлі стоїть тен і це той самий бойлер, який гріє не бак, а воду, прямий дотик води з теном. У тепловому насосі немає цього. У ньому стоїть пластинчатий теплообмінник фреон-вода: один контур йде фреоновий, а другий – водяний. Фреон приходить з газоподібного, перетворюється в рідкий і тут він виділяє порцію тепла. І це тепло ми переводимо в систему опалення. Ми, споживаючи один кіловат електричної енергії, взамін отримуємо 3-4 кіловати теплової енергії. Ми компресором потратили 10 кіловат електроенергії, прокрутивши цю фреонову магістраль, взамін отримуємо 40 кіловат тепла, яким можемо обігріти за годину 400 квадратів. Яким електричним котлом ви обігрієте за 10 кіловат 400 квадратів? І тут йде тепловиділення досить швидко. Ніякий газовий котел швидко не нагріє, бо там йде процес горіння, а тут йде процес тепловиділення. І теплообмінник дуже швидко вбирає в себе тепло від фреону і передає його в систему опалення, – пояснює Олександр Гриб.

Однак він наголошує, що будь-який тепловий насос найбільш ефективний на теплі підлоги:

«Тому що коли ми маємо теплу підлогу, ми тратимо менше енергії для того, щоб нагріти температуру теплоносія. Якщо в теплу підлогу у нас максимальна температура теплоносія 30-35 градусів, то в радіатор нам треба подати мінімум 45, щоб нагріти приміщення, а інколи 50-55. А тепла підлога рівномірно нагріває і ти собі регулюєш».

На тепловий насос не треба дозволи, на відміну від проведення газу до будинку.

«Якщо порівняти електрокотел і тепловий насос, то тепловий насос в 3-4 рази вигідніший за електрокотел, тому що, споживаючи кіловат електричної енергії, ми отримуємо взамін 3-4 кіловати теплової. А в електрокотлі ми маємо один кіловат електричної, а натомість ми отримуємо 1,1 кіловата теплової. Тобто там ми виграємо в 10-15 % всього-на-всього, а там виграємо 300-400 %. Але по ціні встановлення, то, звісно, електрокотел дешевший», – розповідає Олександр Гриб.

Температура кипіння фреону мінус 42-43 градуси Цельсія, навіть якщо на вулиці мінус 30 ми все одно заберемо тепло з повітря.

Чим краще опалювати житло: досвід користувача тепловим насосом

Лучанин Сергій поставив собі тепловий насос за принципом повітря-вода. Система дуже дорога — сягає від 9 тисяч євро і вище, залежно від площі, але він задоволений:

«Я шукав електроопалення, тому що мені набридли конфлікти з постачальником газу, у них вічно проблеми, то з лічильниками, то ще з чим-небудь. Вже вісім років не користуюся газом, а вони нарахували 12 тисяч за доставку, хоча у мене постійно нулі використані. Тепловий насос з одного боку мені невигідний, бо мені вже 60 років, а коли це окупиться… Але в мене будинок десь 240 квадратних метрів і в сусідки стільки ж. Вона палить газом, в неї будинок утеплений пінопластом, а виходить в місяць 12 тисяч за газ. А у мене стільки вийшло за весь опалювальний сезон. І скрізь теплі підлоги, немає ніякого пінопласту, тільки стіни 50 сантиметрів, з натуральної цегли. Тож не рахую, коли насос окупиться. Були гроші — я вклав».

Він розповів, що опалення включає лише вночі:

«У хаті комфортна температура, 22 градуси, вистачає майже до самого вечора. У мене також двозонний лічильник (ред. – фіксує обсяг споживання за періодами часу, окремо вдень та вночі, електроенергія, спожита з 23:00 до 7:00, коштує вдвічі дешевше), включаю опалення тільки вночі. А у старій хаті батареї — вимкнеш газ, через годину-дві вже прохолодно. Зверху градусник показує 20 градусів, а в ноги холодно. А тут у мене, скажімо, 18 градусів показує, а я в ноги не мерзну».

Не мерзнув пан Сергій і під час відключень електрики, які були в Україні осінню 2022 – взимку 2023: опалював знову ж таки вночі, а електрику відключали переважно вдень. Окрім того, має альтернативу – на кожному поверсі двоповерхового будинку зробив камін на дровах.

«Літом плачу за електрику 500 гривень місяць, бо мене електробойлер і плита. Тепловим насосом користуюся вже чотири роки. Він безшумний, ніяких дозволів не треба, безпечний, не отруїшся. Це холодильник навиворіт — холод йде на вулицю, а тепло  в хату. Дуже проста система, займає мало місця. Потужність компресора теплового насоса десь п’ять кіловат в годину. Але якщо будинок прогрітий, то воно працює мінімально, підтримує ту температуру, яку ти задав. У Швеції, Норвегії, Фінляндії таке  давно вже існує. Хто має гроші — може ставити».

Безвуглецева енергетика чи газ: що кажуть про системи опалення житла експерти

Для України актуальне питання відбудови понівеченого внаслідок війни житла і пошуку оптимальних рішень для його опалення.

Провідний науковий співробітник Інституту економічних досліджень та політичних консультацій Ірина Коссе наголошує, що, на її думку, при відбудові зруйнованого житла Україні потрібно спиратися на законодавство Європейського Союзу та вимоги міжнародних донорів:

«ЄС – бо Україна прагне приєднатися до цього союзу, донорів – бо гроші на відбудову виділятимуть переважно вони. І ЄС, і великі фінансові інституції тримають курс на відмову від викопного палива та перехід до безвуглецевої енергетики. Для систем опалення житла це передусім означає використання електроенергії. Навіть в запропонованій системі теплового насосу джерелом живлення є електроенергія. А вже яку систему застосовувати далі – то справа смаку та фінансів».

Вона вважає, що коли попит на подібні системи зросте, ми побачимо й інші приклади та нові винаходи.

Професор кафедри енергетичного менеджменту та технічної діагностики Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу Максим Карпаш вважає, що найкращим є комплексне використання різних систем енергопостачання.

«Природний газ – так зване перехідне паливо (від вугілля та нафти до відновлювальних джерел енергії). Мало того, газова мережа може згодитися для використання так званих нетрадиційних газів – водню та аміаку. Найбільш раціональним з технічної/економічної та безпекової позицій є комплексне використання різних системи енергопостачання.

Теплові насоси є новинкою із високою вартістю, але і найвищим коефіцієнтом корисної дії, що може досягати 300-350 %. Теплові насоси потребують постачання електричної енергії – це слід враховувати і доволі сильного підводу енергії. Наприклад, для типової української будівлі площею 200 квадратних метрів для її опалення треба буде 15-20 кВт потужності теплової, а отже 5-6 кВт електричної потужності. Враховуючи, що типова потужність підключення становить 5 кВт це створює певні обмеження для розгортання систем на базі теплових насосів.

Варто доповнювати кожне із видів джерел теплопостачання, в тому числі, з використанням ВДЕ для енергозабезпечення. Наприклад, маючи резервне живлення на газі чи твердому паливі, встановлювати сонячні фотоелектричні панелі для компенсації власного електроспоживання та живлення, в тому числі, теплового насоса», – зазначає експерт.

Директор компанії ІКНЕТ Юрій Подоляк вважає, що теплові насоси – це цікава річ, але для приватних будинків:

«Він залежить від електрики. Немає електрики – не працює насос. Він дорогий. Приватний сектор може собі дозволити, інші ні. На мою думку цікавим рішенням є електрокотельні, які працюють в нічний період часу. Наприклад на території районної котельні ставимо електрокотельню з баками-накопичувачами. Протягом нічної пори часу електрокотельня працює та паралельно догріває баки. Потім вдень електрокотельня не працює, а маленькі насоси з баків використовують гарячу воду для обігріву приміщень».

Він називає плюси та мінуси цієї системи. Плюси: не використовується природний газ; низька собівартість тепла, в нічний період часу в електромережах України багато вільної потужності, у разі відключення в електромережах, маючи невеликий генератор для роботи насосів, така система може 3-7 днів працювати автономно (буде повільно падати температура в баках). Мінус: підключення до електромережі. Тобто такі системи не мають преференцій при підключенні до ОСР (Обленерго) і відповідно вартість підключення не дає змогу реалізовувати такі проекти.

Мар’яна МЕТЕЛЬСЬКА

Використання цього матеріалу без дозволу редакції інтернет-видання «Волинь Online» заборонене. Авторські права захищені українським і міжнародним законодавством. Під «використанням» мається на увазі повна або часткова републікація цього матеріалу на сторінках інших інтернет-видань (окрім соціальних мереж). Щодо використання матеріалу пишіть на редакційну електронну пошту: volynonline.news@gmail.com

Інтернет-видання «Волинь Оnline» існує за кошти краудфандингу, або ж громадського співфінансування – пропонуємо підтримати нас фінансово на будь-яку суму від 1 гривні, якщо Вам цікаво і надалі читати нас