Геотермальное отопление: экономика

Продолжаем говорить о геотермальном отоплении, коллекторах и тепловых насосах. Сегодня часть экономическая – печальная. Напоминаем, что мы обсуждаем использование системы в местных условиях Складчатого Урала. А именно, как расходятся мечты об автономном энергоснабжении и наша реальность?

Отопительная система дома: мечты о полной автономности

Маркетинг при продаже тепловых насосов вещает про мечту о полной автономности. Так, тепло мы будем получать при помощи геотермального отопления, воду – из скважин, а запитываться электричеством от «ветряков» и солнечных батарей. И получив полную автономию, больше не будем зависеть от естественных монополий. Но мечта на деле жестко расходится с реальностью – с Челябинской, Пермской и, особенно, Свердловской.

Начнем с очевидных недостатков системы. КПД у теплового насоса довольно хороший, но он не работает сам по себе – необходимо рассматривать систему теплоснабжения в целом. А в ней, как минимум, предусмотрен циркуляционный насос, разгоняющий теплоагент по теплым полам или радиаторам. По геотермальным коллекторам (горизонтальному или вертикальному), нужно гонять «рассол», для этого тоже нужны насосы. И если взять в среднем количество требуемых джоулей, которые нужно собрать из скважин вертикального коллектора общим метражом либо одна по 200, либо несколько по 50 м, то напорность у насосов должна быть метров 200 (или чуть меньше).

А если мы рассмотрим горизонтальный коллектор, то вдруг обнаружим, что протяженность его должна быть порядка километра, чтобы собрать низкопотенциальное тепло и пустить его на отопление. И устроить эти коллекторы тоже стоит денег: посчитайте стоимость 200-метровой скважины, земляных работ и пр. При этом насосы потребляют электричество, и далеко не 1 кВт. Опять же для системы «скважина – скважина» нужен насос, причем, от 2 до 5 кубов, и «кушает» он тоже не 1 кВт.

И это мы еще не затрагиваем последствия, сопутствующие сбросу тепла: над горизонтальным коллектором ничего не станет расти, потому что земля оттает только к июлю. Если же участок в низине, а у замерзшего грунта инфильтрационные свойства очень невысоки, то там вообще вскоре образуется болото.

Затраты электроэнергии на работу системы

Разберемся, существует ли возможность снабжения теплового насоса электроэнергией за счет «зеленой» экологически чистой энергии конкретно в наших местных условиях. Солнечные панели прогрессируют, но учитывая количество люменов в среднем на наших местностях, они ломаются еще до выхода в точку окупаемости.

Есть «ветряки», но на нашем ландшафте (лес, болото и гора с лесом) разгуляться ветру негде.

Конечно, если ваш участок расположен на берегу большого водоема, желательно, в его юго-восточной части, так как ветра у нас преобладают северо-западные, либо вы нашли где-нибудь огромное поле, там «ветряк» заработает. Но таких участков мало. Это значит, что нам все-таки придется покупать электричество у естественных монополий. Но если у нас есть электричество в нужном объеме, то проще поставить электрокотел. Система геотермального отопления стоит около 2 миллионов, электрокотел – от 30 до 80 тысяч рублей.

Еще одним минусом систем геотермального отопления является то, что при температуре воздуха ниже -21 градуса собственно-то тепловой насос не работает, а работает встроенный в него электрокотел, и обогреваемся мы за счет него. Может быть, где-то в очень южных районах нашей необъятной родины температура воздуха и не падает зимой ниже 20 градусов, или падает всего на неделю. А на Урале, если вспомнить зиму 2016-17 гг., может стоять 3,5 месяца температуры ниже, чем -24, а то и ниже -35. Тогда к чему тепловой насос, если 3,5 месяца он будет работать как электрокотел?

Обслуживание систем геотермального отопления

Еще один пункт – обслуживание. Возьмем для сравнения две системы, например, на газовом котле и на вертикальных коллекторах. У обеих есть циркуляционные насосы, потребляющие электричество – они гоняют теплоагент, есть радиаторы, есть сам теплоагент, есть множество мелочей, которые требуют периодической замены. Эту систему не просто поставил и забыл – ее нужно обслуживать, следить за ней, она также требует постоянного вложения денег, внимания. И в этом плане у геотермального отопления ощутимых плюсов нет.

А какие системы отопления совместимы с системой геотермального отопления? Теплые полы, потому что мы не можем разогреть теплоагент до 80-90 градусов, а только от 50 до 65. Либо нам придется сооружать огромный радиатор во всю стену, что не очень красиво. Опять же и полы во всем доме, выложенные плиткой, когда некуда постелить ковры – тоже не лучший выбор. То есть и здесь «геотермалка» не на высоте.

Тепловые насосы и проблема теплопотерь

Учитывая стоимость теплового насоса, его монтажа, настройки и ввода в эксплуатацию, один потерянный джоуль из такой системы будет значительно сильнее бить по карману, чем из отопления на газовом котле. То есть дом, для которого устанавливается геотермальное отопление, должен быть очень теплый, с минимальными теплопотерями, в оптимальном варианте - дом-термос. А у него должна быть принудительная вентиляция, и это опять же – затраты электричества. Желательно еще поставить рекуператор воздуха, тогда получится сэкономить, но и он стоит денег, тоже иногда выходит из строя и требует обслуживания.

Есть и другой нюанс. Мы помним, что с течением времени, когда мы постоянно сбрасываем холод вниз, грунт промораживается, и с ростом срока эксплуатации низкопотенциального тепла собирается все меньше. То есть КПД у системы падает: на старте и через 5 лет у геотермального отопления оно будет отличаться в 2 раза.

Подведём итог: выдерживает ли конкуренцию геотермальное отопление?

С нашей точки зрения, проще и выгоднее отапливаться электрическим или твердотопливным котлом, ну а газ вообще ничего не перешибет. Тогда какова же целевая аудитория – кому можно продать тепловой насос? И кто же тот человек, который установит себе геотермальное отопление (с учетом наших местных условий)?

Во-первых, к его дому газ не будет подключен никогда, во-вторых, ему раздается мало электричества по мощностям (при достаточном количестве можно поставить электрокотел). Также этот человек должен быть ленивый и брезгливый, чтобы не захотеть поставить твердо- или жидкотопливный котел: дрова носить лень, а уголь – грязно. При этом он должен быть очень богатый и не умеющий считать деньги. В общем, получается этакий ходячий оксюморон.

Делаем вывод. Геотермальное отопление со всеми видами коллекторов в условиях Екатеринбурга, а также Челябинска, Тагила, Перми, Кургана, по деньгам, по проблемам, которые с ним связаны, не выдерживает конкуренцию с остальными видами отопительных систем. Так что считайте деньги и выбирайте оптимальный вариант отопления для своего дома.