Пеллеты, газ, дизель, электрокотел или тепловой насос для юрлиц в 2017 году? (сравнение затрат эксплуатации)

Не для кого не секрет, что при строительстве или реконструкции зданий не последнюю роль играют затраты на отопление. Попробуем  сравним стоимость владения и эксплуатации различных источников тепла на сегодняшний момент. Для анализа мы попытаемся посчитать затраты на отопление здания в 200 м2 в перспективе 10-летней эксплуатации.

Для начала нужно определиться со стоимостью энергоносителей, приведённых к одному знаменателю, например к единице получаемого тепла, для удобства  пересчитаем стоимость в доллары США  по курсу НБ РБ на момент написания данного материала (март 2017 г.) он составляет 1,8808 белорусских рублей за доллар.

Вначале определим цену кВт*часа тепловой энергии, полученной от теплотрассы:

Тариф для юридических лиц на тепловую энергию для Минской области составляет 96,8029 руб/гкал , без НДС или 116,1635 руб/гкал с учетом НДС если  перевести в привычные всем кВт*часы, то цена получаемого тепла составит 0,0999 руб/кВт*час или 0,049 $/кВт*час, при пересчете по формуле, указанной в постановлении Министерства экономики Республики Беларусь от 28 февраля 2011 г. № 24.

Определим цену кВт*часа тепловой энергии, полученной от котла, работающего на дизельном топливе:

дизельное топливо, имеющее теплотворную способность 43 МДж/кг (11,9 кВт*час/кг), плотность 830 кг/м3, при сгорании 1 литра выделяет  9,9 кВт*час тепловой энергии, с учетом КПД дизельного котла, которую мы примем 90% получаем 8,91кВт*час/л.
При цене 1,25 руб/л или 0,67 $/л, или 0,81 $/кг  стоимость получаемого тепла составит 0,075 $/кВт*час.

Определим цену кВт*часа тепловой энергии, полученной от котла на природном газе:

стоимость природного газа для юридических лиц Республики Беларусь с января 2017 года  составила:

540,29 руб/1000 м3  или 0.54029 руб/м3 или 0,2759 $/м3 ( при указанном в постановлении курсе доллара к белорусскому рублю 1,9585 руб/$) , без НДС, т.о. с учетом НДС тариф по газу составит 0,2759*1,2=0,331$/м3

  Теплотворная способность природного газа по разным оценкам отличается, в зависимости от примесей и влажности. Возьмём среднее значение 35 мДж/м3 (9,7 кВт*час/м3). С учетом КПД газового котла порядка 90% мы получим 8,73 кВт*час/м3 (для конденсационных котлов эта цифра будет больше, но пока конденсатников ставят не так много) 
При пересчёте на доллары, стоимость получаемого тепла составит:

0,0379 $/кВт*час

Определим цену кВт*часа тепловой энергии,, когда для отопления используется электрокотел:

причем тариф возьмем:

«7. Электрическая энергия для нужд отопления и горячего водоснабжения»

период минимальных нагрузок (с 23.00 до 6.00)            0.16017  руб/кВт

остальное время суток   0.80085 руб/кВт

Если предположить, что электрокотел работает круглосуточно и равномерно по времени, то усредненная цена Квт*часа электроэнергии составит 0,614 руб/Квт*час или 0,3051 $/кВт*час. Вариант при котором можно установить тепловой аккумулятор и всю необходимую тепловую энергию вырабатывать (запасать) ночью по дешевому тарифу мы рассматривать не будем т.к. объем теплоаккумулятора будет очень большим, а затраты на его установку слишком значительны.  Примем КПД электрокотла 95%, тогда получим усредненную цену тепловой энергии 0,3211 $/кВт*час без учета НДС, или 0,3853 $/кВт*час , с учетом НДС.

Определим цену кВт*часа тепловой энергии,, когда для отопления используется  твёрдое топливо.

Уголь и торфобрикет рассматривать не будем, т.к. нас интересует вариант с возможностью автоматизации и отопления хотя бы какое-то время без присутствия человека , возьмём пеллетный котел с возможностью ручной загрузки дров . Цена качественных светлых пеллет на март месяц 2017 год в РБ стартует от  0,12 $/кг без НДС.  Применение низкокачественных пеллет приводит к неудовлетворительной работе оборудования и в конечном итоге к его поломке. Теплотворная способность пеллет (с влажностью 8-9%) около 17,5 МДж/кг или 4,8 кВт*час/кг. Примем КПД ТТ котла 90%, тогда получим 4,32 кВт*час/кг.
При пересчёте на доллары, стоимость тепла, получаемого из пеллет составляет  0,0333 $/кВт*час

Определим цену кВт*часа тепловой энергии, отопления с использованием геотермального теплового насоса.

Допустим у нас будет использоваться инверторный геотермальный тепловой насос на 12 кВт тепловой мощности SDW-02 INV. КОП теплового насоса лежит в пределах от 3 до 6. Данные , которые предоставили пользователи  инверторных тепловых насосов УКЗТН за сезон эксплуатации 2016 г. -2017 г. показали   среднегодовой КОП  в районе 5.  Чтобы избежать упреков в предвзятости анализа, примем для расчета, что среднегодовой КОП составит 4,5 , т.е. на выработку 4,5 кВт тепловой энергии тепловой насос будет тратить 1 кВт электрической энергии. Тариф по которому мы будем вести расчет такой же как и для остальных пром. потребителей  на предприятии и составляет 0,25197 руб/кВт*час или 0,1252  $/кВт*час, без учета НДС или 0,15024 $/кВт*час с учетом НДС, а цена тепловой энергии, которую мы получим от работы теплового насоса составит 0,15024 $/кВт*час / 4,5 = 0,0334 $/ кВт*час тепла.

Теперь подведем все к общему знаменателю и попробуем посчитать затраты и окупаемость на примере дома 200 м2 с 5-8 работающими там людьми с теплопотерями 50-70 Вт/м2 в течении 10 лет. При этом, средняя отдача системы отопления в течении отопительного сезона 200 суток в год, составит порядка 5 кВт. За весь отопительный сезон теплогенератору системы отопления необходимо будет выработать
24 000 кВт*час тепла, кроме того примем, что для нужд горячего водоснабжения ежемесячно необходимо нагревать 15 м3  воды от 7 град до 55 град, что соответствует примерно 840 кВт*час тепловой энергии ежемесячно в течении года, что соответствует еще 10080 кВт*час прибавки в годовом исчислении тепловой энергии. Таким образом годовая потребность дома в тепловой энергии составит 34080 кВт*час.  Примем также что любой из генераторов тепла проработает 10 лет до капитального ремонта или замены.

Начнем с природного газа, как самого распространенного варианта, если есть возможность подключения. Стоимость затрат на подключение газа разная, но мы условно примем, что затраты на подключение газа с учетом проекта, согласований и всех монтажных работ составили 5000 $, согласитесь на сегодняшний день не самый дорогой, но и не самый дешевый вариант подключения.  Допустим еще 1500 $ будет затрачено на котел, дымоход и монтажные работы по обвязке котла. Все работы по монтажу системы отопления при сравнении вариантов принимать в расчет мы не будем, т.к. данные затраты будут примерно равны для рассматриваемого дома для всех вариантов теплогенераторов. Тогда первоначальные затраты по подключению и монтажу оборудования для природного газа составят у нас 6500$. Теперь разберемся с годовыми эксплуатационными затратами на отопление и ГВС. На 34080 кВт*час тепла которые мы получим от сжигания газа нам потребуется 34080 кВт*час / 8,73 кВт*час/м3 = 3904 м3 газа. За такой объем газа мы заплатим 34080*0,0379 =1292 $

Теперь тепловая энергия полученная от теплотрассы.

Стоимость монтажных работ по подведению тепла к вашему объекту при этом варианте может быть очень различной и зависит от целого ряда факторов и включает в себя как затраты на проектные и монтажные работы, так и сопутствующие им затраты. Но чаще всего капитальные затраты по подключению к теплосетям достаточно большие, по сравнению с другими вариантами теплоснабжения. Иногда стоимость прокладки теплотрассы, столь значительна, что вынуждает отказаться от данного варианта теплоснабжения здания. Кроме того теплоснабжение административных и производственных зданий начинается позже, а заканчивается раньше, чем жилых объектов, что зачастую приводит к неоправданным расходам на обогрев помещений электроконвекторами, да и болезни сотрудников в это время происходят чаще, зачастую именно от низкой температуры в помещениях.

Годовые затраты: за 34080 кВт*час тепла которые мы получим при теплоснабжении от теплотрассы нам потребуется заплатить 34080*0,049=1670 $

Теперь дизель.

Такой вариант видится довольно привлекательным с точки зрения первоначальных вложений. Допустим вы купили  простой дизельный котел по минимальной цене и все оборудование с дымоходом и монтажом обошлось вам в 1500 $. Дополнительно требуется установка ёмкости для дизтоплива, трубопроводы и возможно наружные земляные работы. Предположим на все это вы потратили еще 1000 $ с монтажом. Итого начальные капитальные затраты могут составить 2500$. Согласитесь это не дорого на фоне других вариантов. . А расходы на отопления на дизельном топливе составят в годовом выражении: 34080 кВт*час * 0,075  $/кВт*час   = 2556 $

Теперь твёрдое топливо.

Не самый дорогой пеллетный котел с возможностью ручной загрузки дров стоит порядка 3000 $. Отдельно хочется сказать о работах по монтажу и обвязке твердотопливных и в частности пеллетных котлов. Данные работы считаются самыми трудозатратными по сравнению с обвязкой других теплогенераторов, так же желательна установка буферной емкости, которая тоже стоит денег. Это связано с необходимостью предусмотреть возможность работы или безопасного прекращения работы оборудования при внезапном отключении электроэнергии, а согласитесь, что такие ситуации, возможны. Монтаж дымохода для  для твердотопливных котлов достаточно дорог, т.к. должен выдерживать высокие температуры. Да и обвязку таких котлов необходимо выполнять металлическими трубами, что само по себе более трудозатратно, чем работа с пластиковыми трубами. Предположим, что вам сделали монтаж котельной со всем оборудованием , дымоходом и буфером  за 6000$. Тогда начальные капитальные затраты составят  у вас 9000 $. А расходы за отопления на пеллетах составят в годовом выражении: 34080 кВт*час * 0,0333   $/кВт*час  = 1135 $

Теперь вариант установки электрокотла. Средняя стоимость электрокотла с встроенным циркуляционным насосом и контроллером с монтажом составит порядка 1000 $. А расходы за отопления на электроэнергии составят в годовом выражении: 34080 кВт*час * 0,3853 $/кВт*час  = 13131 $ — при тарифе «7. Электрическая энергия для нужд отопления и горячего водоснабжения »;

Теперь вариант установки теплового насоса.

Модель теплового насоса  SDW- 02 INV, 5-12kW покрывает теплопотери взятого в статье дома в 200 м.кв. и стоимость его порядка 5,5 тыс.  Стоимость монтажа, с учетом работ по бурению и земляных работ, может быть различна и в зависимости от метода устройства геотермального контура составляет в среднем  4500 $  —  6500 $. Для нашего варианта предположим эти затраты составят 5500 $. Таким образом начальные капитальные затраты составят у вас 11000 $.

А расходы на отопление с использованием теплового насоса  в годовом выражении составят:

34080 кВт*час *  0,0334  $/кВт*час = 1138 $ .

В нашем анализе лучшие показатели, с точки зрения минимальных эксплутационных затрат, оказались у систем отопления от пеллет и теплового насоса. Если проанализировать полученные результаты, то окажется, что самым невыгодным будет теплоснабжение с использованием электрокотла . Этот вариант недорогой  по капитальным затратам, но по текущим годовым затратам он окажется  самым затратным вариантом отопления.

Дизель казалось бы достаточно приемлемый по капитальным вложениям вариант, но превышает по годовым затратам все рассмотренные варианты кроме электрокотла. Стоит также отметить некоторые вопросы, которыми постоянно придется заниматься владельцу здания, связанные с пожарной безопасностью, обслуживанием котла, топливной емкости, топливопроводов и дымохода.

Теплоснабжение от теплотрассы достаточно затратный вариант на этапе подключения к сети, и средний по годовым эксплуатационным затратам (они больше ,чем у теплоснабжения от газовой котельной , но меньше, чем от котельной на дизеле). Кроме того ежегодно владельцам здания придется выполнять ряд процедур связанных с подготовкой к отопительному сезону и сдачей своего теплового хозяйства представителям теплосетей.

Пеллетный котел имеет достаточно недорогие затраты по сравнению с присоединением  к теплосети или к газу, однако есть некоторые моменты, которые необходимо учесть владельцу здания перед принятием решения о теплоснабжении от данного оборудования. Необходимо отметить, что пеллетный котел требует 1-2 разовой чистки в неделю или  2-3раза в месяц при хорошем качестве пеллет. Процедура эта хоть и не сложная занимающая 30-40мин. (с опытом время обслуживания сокращается до 15-25мин.), но достаточно грязная и требующая определенных физических усилий, и для ее проведения желательно иметь в штате постоянного человека, занимающегося вашей котельной. Еще  нужно выделить сухое помещение для хранения пеллет, так как под воздействием влажности пеллеты начинают разбухать и разваливаться из-за чего шнеки забиваются , да и пеллеты необходимо покупать не любые, а качественные, иначе можно остаться без отопления в  морозный день из-за поломки котла. Т.е. еще на этапе строительства необходимо запроектировать дополнительные площади в здании для хранения пеллет, что влечет за собой некоторое удорожание строительства или же выделять площади под склад пеллет, вместо того, чтобы сдать эти пощади в аренду. Еще стоит отметить про пожаробезопасность, за которой необходимо постоянно следить. И про золу, которую необходимо куда-то девать, т.е необходимо заключение договора с соответствующими коммунальными службами на утилизацию данных отходов.

И наконец, тепловой насос, по нашему анализу получил вместе с пелетным котлом лучший результат по экономичности. При достаточно больших первоначальных капитальных вложениях , текущие ежемесячные/годовые затраты оказались вместе с отоплением на пеллетах самыми минимальными из всех вариантов. При установке теплового насоса годовые затраты на электроэнергию составят 1138 $. Преимущества данного вида теплоснабжения очевидны, энергоноситель в виде электроэнергии подается к зданию и не требует каких-то дополнительных действий по утилизации отходов, контролю со стороны  МЧС, газовых служб, или теплосетей. Хотелось бы также отметить, что кроме функции отопления и приготовления горячей воды тепловой насос, как бонус, в режиме реверса заменит вам кондиционер, а это еще как минимум 1000-1500$ экономии. Необходимо отметить еще  пожарную безопасность и экологичность данного варианта отопления, ведь для получения тепла не сжигается топливо, нет огня, нет дымохода, нет неприятных запахов. А что касается надежности, то попытайтесь вспомнить, как часто за последние 10 лет вы ремонтировали свой холодильник, а ведь принципиальной разницы между тепловым насосом и холодильником нет, оба аппарата-это холодильные машины с одинаковым принципом работы. Необходимо отметить, что некоторое беспокойство может доставлять звук компрессора при работе теплового насоса, но если вы поставите тепловой насос в подвале или цоколе, то вы его просто не услышите, а в помещениях с постоянным пребыванием людей, он будет работать несколько громче вашего холодильника.