Расчет стоимости теплового насоса
При проектировании теплонасосного оборудования необходимо принимать во внимание не только составляющие эффективности выбранных компонентов, но также учитывать сроки окупаемости предлагаемых технологий и объем первоначальных капиталовложений.
Расчет стоимости теплового насоса сводится к суммированию затрат, связанных с выполнением работ по монтажу, проектированию, наладке оборудования и стоимости всех необходимых компонентов для эффективной работы установки.
В стандартных гелиосистемах на базе тепловых насосов, обычно применяются следующие элементы:
— Тепловой насос;
— Буферный бак, позволяющий снизить число включений ТН при частых малых расходах тепловой энергии;
— Аккумулирующий бойлер, представляющий собой своеобразный термос и необходимый для компенсации тепловой энергии в момент работы оборудования при максимальных пиковых нагрузках.
— Насосная циркуляционная система;
— Коммуникации, связывающие теплогенерирующие устройства с системой отопления объекта (трубопроводы, запорная арматура, всевозможные датчики и приборы).
Естественно на стартовую стоимость теплового насоса влияет и необходимость выполнения следующих операций:
— Подготовительные мероприятия (согласование, проектирование, расчистка местности);
— Изготовление буровых скважин необходимой глубины в требуемом количестве или рытье траншей;
— Диагностика и установка коллекторов в скважины или траншеи;
— Обустройство колодцев для ревизии установки;
— Подключение коллекторов к ТН и инсталляция всего сопутствующего оборудования;
— Диагностические и пусконаладочные работы.
Безусловно представленный перечень мероприятий и оборудования является ориентировочным, при этом стоимость перечисленных позиций может варьироваться в зависимости от типа местности, географических условий, мощности оборудования, характеристик объекта и требований предъявляемых к системам отопления и ГВС.
Для выполнения расчета стоимости теплового насоса рекомендуется произвести сравнительную характеристику, включающую как экономические, так и термодинамические характеристики. В качестве такой величины может выступать показатель удельной стоимости тепловой энергии, необходимой для работы системы отопления и ГВС.
В нашем регионе тепловые насосы наиболее часто эксплуатируются в бивалентном режиме. При этом они выступают альтернативными источниками тепловой энергии в дополнение к традиционным теплогенераторам (газовые, электрические, твердотопливные котлы). Исходя из этого, расчет удельной стоимости тепла лучше всего производить именно для данного режима работы оборудования. Так, к примеру, если в качестве источника тепловой энергии выступает теплонасосная установка с бивалентным режимом работы, включающая сам ТН и электрокотел, то величина удельной стоимости тепловой энергии может быть определена как:
где:
— стоимость одного часа полных затрат, которая может быть вычислена выражением:
= Стн + Сэк + Схв, (грн/час)
где:
Стн – стоимость часа затрат для работы ТН, (грн/час);
Сэк – стоимость часа затрат на работу электрокотла, (грн/час) может быть определена исходя из мощности оборудования и режима работы электронагревательных приборов;
Схв – стоимость холодной воды, потребляемой за один час, (грн/час).
Qtot – общая теплопроизводительность систем отопления и ГВС.
Для теплового насоса, стоимость часа полных затрат определяется как:
Стн = Сэл * Nтн + Zтн,
где:
Сэл – стоимость одного киловатта электрической энергии (грн/кВт/час);
Nтн – мощность теплогенератора (кВт);
Zтн – стоимость часа инвестиционных отчислений, определяется по формуле:
где:
— стоимость стартовых затрат на покупку, установку, проектирование и наладку теплогенерирующего оборудования;
tp – ориентировочное время работы отопительной системы в сутки (ч);
PWF – фактор, учитывающий динамические характеристики инвестиций.
После произведения соответствующих расчетов можно определить стоимость оборудования системы отопления и ГВС на базе применения теплового насоса, определить период окупаемости установки и определить экономический эффект от ее использования.
