,


Наш опрос
Нравиться ли вам рубрика "Этот день год назад"?
Да, продолжайте в том же духе.
Нет, мне это надоело.
Мне пофиг.


Показать все опросы
Other


Курсы валют


Курсы наличного обмена валют в Украине

Внешний вид


Газовая альтернатива
0
Газовый вопрос никуда не делся. И «Харьковский прорыв» Виктора Януковича не панацея от проблем. Слишком тугую удавку накинула Юлия Владимировна на шею Украины своим десятилетним контрактом. Недавно вице-премьер РФ Игорь Сечин заявил, что формула цены на газ для Украины изменена не будет. Он также напомнил, что Украина получила льготы при поставках газа, которые «носят беспрецедентный характер». В соответствии с ними, поставляемый в страну газ фактически освобожден от таможенной пошлины.

Об изменении формулы цены на российский газ говорил премьер-министр Украины Николай Азаров. Он считает, что это формула привязана к цене на нефть, а нефть постоянно дорожает. Сечин отметил, что «Украина получила льготы не от «Газпрома», а от правительства». «У «Газпрома» есть действующий контракт. Он был подписан на 10 лет.... и соответствует всем контрактам, принятым на мировом рынке.», - сказал Сечин.

С аналогичными проблемами сталкивается Белоруссия, которая раньше имела от российского монополиста беспрецедентные льготы. "Газпром" пригрозил ограничить поставки газа Белоруссии, если та не вернет долг российскому концерну. Долг "Белтрансгаза" на 137 миллионов долларов накопился из-за того, что Белоруссия платит за газ по 150 долларов за 1000 кубометров, хотя контрактная цена на импорт российского газа в первом квартале составляет 169,22 доллара за тысячу кубометров.

Письма "Газпрома", в которых концерн напоминает, что при долгах может применять санкции по контракту, отправлены в "Белтрансгаз" и правительство Белоруссии. Белоруссия изначально в 2010 году хотела платить за газ по 150 долларов за тысячу кубометров, о чем не раз заявляла еще в конце 2009 года.

Стоит отметить, что годом ранее в отношениях "Газпрома" и Белоруссии сложилась ровно такая же ситуация. Контрактная цена в первом квартале прошлого года для "Белтрансгаза" составляла 210 долларов за тысячу кубометров, а прогнозная по году - 150 долларов. Минск решил не тратить лишние деньги в начале года и начал платить сразу "среднегодовые" 150 долларов. К середине 2009 года долг Минска достиг 244 миллионов долларов.

Как ни крути - газовая составляющая в цене украинской металлургической продукции, химии и тепла в домах остается достаточно серьезной и, что самое неприятное, имеет тенденцию к росту. Где выход? Изобретать велосипед нет смысла - нужно искать альтернативные источники.

Программа минимум - получать альтернативный газ. Программа-максимум - найти способ обойтись вообще без него. Эти варианты можно применять в комплексе. Для промышленности искать альтернативные источники «голубого золота», а для теплоснабжения - принципиально новые технологии. В первом пути есть отличный европейский опыт. Второй уже отрабатывают в Украине. Понятно, что наши российские партнеры не придут в восторг от того, что Украина сократит свои потребности в поставках газа. Но тут уже своя рубашка ближе к телу. Итак, альтернативный газ для промышленности.

Сланцевый газ - новый взгляд

В последнее время о сланцевом газе много говорят и пишут. То, что в сланцевых пластах содержатся большие запасы природного газа, было известно уже давно, однако сейчас, по словам многочисленных энтузиастов, появились новые технологии, позволяющие извлекать его без особых затрат.

Ряд аналитиков дают просто фантастические прогнозы наращивания добычи сланцевого газа в США, Европе, Китае, что грозит оставить не у дел традиционных экспортеров, а цены на газ - опустить до исторических минимумов. Тем не менее, опыт разработок сланцевых месторождений, ведущихся уже несколько лет, показывает, что ситуация с добычей сланцевого газа отнюдь не так проста, как хотелось бы восторженным комментаторам.

То что в сланцах - пластах черных или бурых ископаемых осадочных пород с высоким содержанием органики - есть газ, было известно с начала XIX века. Более того, первая газовая скважина в сланцевых пластах была пробурена в США еще в 1821 г., пишет Виктор Тарнавский в UA Energy.
Однако промышленники быстро разочаровались в сланцах как в источнике газа. Эта порода отличается плотностью и низкой пористостью, и газ залегает в небольших изолированных «карманах». Чтобы добыть его, требуется пробурить множество скважин, каждая из которых даст лишь очень небольшой объем газа.

В 70-е годы ХХ века, во время обострения проблемы энергетической безопасности в США, правительство, находясь в поиске возможных решений, вспомнило и о сланцах. Были проведены разведочные работы, в ходе которых выявлены четыре огромные сланцевые структуры - Barnett, Haynesville, Fayetteville и Marcellus, простирающиеся на десятки тысяч квадратных километров и, по-видимому, содержащие гигантские запасы природного газа. Однако на тот момент эти резервы оказались недоступными, а разработки соответствующих технологий добычи были прерваны после падения цен на нефть в 80-х.

Тем не менее, в 90-е годы ряд небольших компаний, крупнейшей и наиболее активной из которых стала Chesapeake Energy, решили вернуться к идее извлечения газа из сланцевых пластов. В то время потребление газа в США быстро увеличивалось вследствие массового строительства по всей стране эффективных и экологически чистых парогазовых энергоблоков, цены на газ были весьма высоки, так что игра стоила свеч.

Исследователи предложили применить для добычи сланцевого газа две технологии, которые были разработаны еще десятилетия назад, но на то время не имели широкого применения. Одной из них было горизонтальное бурение, заключавшееся в том, что уже внутри пласта бур постепенно отклонялся от вертикали, пока это отклонение не достигало 90 градусов, а затем продолжал движение уже параллельно земной поверхности.

Впервые эта технология была применена еще в 40-е годы, однако затем от нее отказались из-за дороговизны. Благодаря разработкам 90-х и применению новых материалов, в частности, для буровых труб, затраты удалось снизить: стоимость горизонтальной скважины была выше, чем у традиционной вертикальной, в среднем в 4 раза.

В газоносных сланцевых пластах в такие горизонтальные скважины закачивалась под давлением смесь песка, воды и специальных химикалий. Предполагалось, что гидроудар разрушит перегородки газовых карманов, что позволит собрать все запасы газа вместе и обойтись без бурения множества малоценных вертикальных скважин.

Изыскательские работы, исследования и испытания продолжались несколько лет, а в 2002 г. в залежи Barnett в штате Техас была пробурена первая горизонтальная скважина. Началось практическое внедрение новой технологии. «С каждой новой скважиной мы получали огромное количество опыта и новых знаний», - рассказывает пресс-секретарь Chesapeake Energy Джим Джипсон. Компании постепенно учились работать со сланцевыми структурами, а в 2008 г. произошел резкий прорыв.

В 2008 г. добыча природного газа в США внезапно увеличилась на 7.5% (или на 41.7 млрд куб м), показав самые высокие темпы роста за четверть века. Большую часть этой прибавки дал именно сланцевый газ. По оценкам компании Ziff Energy Group, объем его добычи составил в 2008 г. 51.7 млрд куб м (около 8% от общенационального показателя), из которых около 70% пришлось на залежи Barnett.

В конце прошлого года американский Potential Gas Committee объявил о радикальной переоценке резервов природного газа в США, одним махом увеличив их с 1300 трлн куб футов (36.8 трлн куб м) до 1836 трлн куб футов (52.0 трлн куб м). Из них 616 трлн куб футов пришлись на сланцевый газ. Energy Information Administration (EIA), управление, входящее в структуру Министерства энергетики США, пошло еще дальше, оценив в начале 2009 г. доказанные запасы газа в стране (без учета Гавайских островов) в 2074 трлн куб футов (58.7 трлн куб м).

Наиболее радикально оптимистичную точку зрения представляет руководитель департамента нефтедобычи в Texas A&M University Стефен Холдич. По его мнению, с появлением новых технологий запасы газа, который технически можно извлечь из недр, нужно увеличить в 9 раз. В частности, для США новый показатель будет равен почти 1000 трлн куб м.

Как считает Холдич, аналогичную операцию умножения следует провести и с резервами газа в других странах. Если так, то природного газа в мире оказывается в несколько раз больше, чем угля, и на ближайшее тысячелетие он будет поистине неисчерпаемым ресурсом.
При этом сланцевый газ оказался еще и дешевым. Chesapeake Energy во всеуслышание объявила, что ее затраты на добычу составляют, в среднем, $3.50 за 1 тыс куб футов - т.е. всего $99 за 1 тыс куб м. Это обещало настоящую революцию на газовом рынке - сначала американском, а затем и мировом.

По некоторым прогнозам, добыча сланцевого газа в США к 2015 г. может возрасти до 180 млрд куб м в год. А в 2020 г., согласно оценкам Ziff Energy, в Северной Америке будет добываться уже 900 млрд куб м газа в год (в 2000 г. - 723.5 млрд куб м). Большая часть прироста будет обеспечена благодаря именно сланцевому газу.

Как считает, в частности, аналитик из Barclays Capital Том Дрисколл, в 2013 г. разработка сланцевых пластов будет обеспечивать до 40% потребления газа в США, постепенно замещая истощающиеся традиционные месторождения. С такими оценками согласна и Chesapeake Energy, которая в октябре 2009 г. довела уровень производства до 73.6 млн куб м газа в сутки (26.9 млрд куб м в год), а к 2011 г. планирует довести его до 87.8 млн куб м в сутки (32.0 млрд куб м в год).

Расширение собственной добычи, как предполагается, позволит США минимизировать импорт природного газа, ограничившись его закупками в Канаде. Имеющиеся в стране терминалы для приема импортного сжиженного газа (LNG) станут излишними или будут использоваться спорадически для покрытия текущих потребностей во время сезонных максимумов.

Впрочем, сегодня в США разработаны проекты, предусматривающие резкое расширение потребления природного газа за счет широкого использования новых запасов. В частности, предлагается полностью перевести на газ и возобновляемые источники энергетику, отказавшись не только от угля, но и от атомных станций. Более того, некоторые эксперты не исключают массового использования сжиженного газа вместо нефтепродуктов в легковых и грузовых автомобилях, что даст возможность кардинально сократить потребление нефти в США и резко уменьшить зависимость страны от импортных энергоносителей.

Сегодня на мировом рынке газа наблюдается очевидное превышение предложения над спросом. Причиной этого стало, с одной стороны, снижение спроса со стороны западных стран вследствие тяжелейшего экономического кризиса, а с другой, появление на рынке избыточных объемов LNG от недавно введенных в строй предприятий. Именно по этой причине рухнули спотовые цены на газ, упавшие летом этого года до $120 за 1 тыс куб м, а европейские потребители требуют от «Газпрома» пересмотра принципов ценообразования на газ, чтобы исключить из ценовой формулы относительно дорогую на сегодняшний день нефть.

Появление в игре больших объемов сланцевого газа еще сильнее сдвинет баланс в сторону избытка предложения. По мнению Тома Дрисколла из Barclays Capital, теперь рынку потребуется не менее 20 лет, чтобы снова достичь равновесия. Цены на газ будут постоянно низкими в течение многих лет, причем производители дешевого сланцевого газа будут получать прибыль даже в такой ситуации, а вот другим поставщикам придется туго. По расчетам некоторых российских аналитиков, разработка Штокмановского месторождения в Баренцевом море станет при падении цены до $200-250 за 1 тыс куб м бессмысленной, а новых залежей на полуострове Ямал - нерентабельной.

Впрочем, роль России как «газовой сверхдержавы» благодаря сланцевому газу упадет практически до нуля. Ее газ станет не просто слишком дорогим для европейских и других потенциальных покупателей, которые смогут удовлетворять свои потребности за счет дешевого LNG, он будет просто не востребованным.

В 2009 г. «сланцевый бум» дошел и до Европы. Огромные запасы газосодержащих сланцев найдены в Нидерландах, Польше, Франции, Швеции, других европейских странах. Сланцевые проекты готовятся стартовать в Китае, Индии, Аргентине, Австралии, других государствах.

В отрасль начинают приходить крупные нефтегазовые корпорации, которые ранее предпочитали следить со стороны за действиями Chesapeake Energy и ее коллег. В июне 2009 г. британская BG внесла $1.3 млрд в качестве 50-процентной доли в совместное предприятие, которое будет заниматься добычей сланцевого газа из залежи Haynesville в штатах Техас и Луизиана. Норвежская StatoilHydro создала СП с Chesapeake Energy, вложив в него $3.4 млрд. Инвестиции в американские предприятия по добыче сланцевого газа сделали и такие компании как британская BP и итальянская Eni. Американские Conoco Phillips и ExxonMobil, а также британско-нидерландская Shell приобрели лицензии на добычу сланцевого газа в Польше, Швеции и Германии...

Перспективы здесь, конечно, открываются просто колоссальные. Благодаря разработке сланцевых месторождений, Европа, как ожидается, может радикально сократить свою зависимость от импорта газа и свободно выбирать между его поставщиками.

Как и в Америке, перспективы появления на европейском рынке больших объемов собственного дешевого газа весьма сильно взволновали политиков. Для европейских государственных деятелей, крайне озабоченных проблемами борьбы с глобальным потеплением и выбросами углекислого газа, это просто подарок судьбы.

При сжигании природного газа в топках электростанций выходит вдвое меньше углекислого газа, чем при получении такого же количества энергии из угля. Природный газ содержит гораздо меньше примесей, а его добыча не требует отведения огромных массивов земли. Если сланцевого газа не было бы, его стоило бы придумать, ведь появление этого ресурса позволяет одновременно решить сразу несколько весьма животрепещущих проблем.

Впрочем, на фоне энтузиастов можно услышать и голоса многочисленных скептиков, предупреждающих, что не стоит возлагать столь радужные надежды на сланцевый газ, который может их и не оправдать. Весьма осторожно к этой теме относятся в «Газпроме», что, впрочем, понятно: именно российская компания может оказаться главным проигравшим в случае широкомасштабной «сланцевой» экспансии; здесь мало утешит то, что большие резервы газоносных сланцев есть и в России. Однако и многие серьезные и уважаемые западные аналитики пытаются пробиться сквозь фанфары и пропагандистскую трескотню со своими критическими материалами.

Прежде всего, специалисты подвергают обоснованному сомнению высокую рентабельность проектов по добыче сланцевого газа. Геолог из Хьюстона Арт Берман, один из ведущих авторов журнала World Oil Magazine, проведя тщательный анализ деятельности компаний, добывающих сланцевый газ, пришел к выводу, что их действительные затраты в несколько раз выше, чем $3.50 за 1 тыс куб футов, о которых говорит Chesapeake Energy.

Да, после того как скважина пробурена, она обходится сравнительно недорого, и операционные расходы, действительно, могут составлять порядка $100 за 1 тыс куб м. Но ведь компания несет не только эти затраты. По данным А.Бермана, разрекламированная технология горизонтального бурения приносит гораздо меньшие результаты, чем сообщается.

В конце 2008 г. на залежи Barnett было пробурено свыше 11.8 тыс скважин, каждая из которых обходилась более чем в $3 млн (с учетом затрат на приобретение лицензии, собственно бурение и поддержание работоспособности в течение всего срока действия). При этом оценочные извлекаемые запасы (Estimated ultimate recoverable, EUR) горизонтальных скважин составляли всего 0.81 млрд куб футов (22.9 млн куб м) - в три с лишним раза ниже, чем изначально планировалось.

Более того, продуктивность скважин с 2003 г. только падала: если в начале работы Chesapeake Energy средний показатель EUR составлял около 32.3 млн куб м на скважину (в расчет брались и горизонтальные, и вертикальные), то к 2008 г. он снизился до 16.7 млн куб м.

Как показывают открытые данные о добыче газа на сланцевой залежи Barnett, продуктивность уже действующих скважин падала гораздо быстрее, чем на традиционных месторождениях. Средний «срок жизни» газовых скважин составляет в США 30-40 лет, но на Barnett около 15% скважин, пробуренных в 2003 г., уже через пять лет исчерпали свой ресурс.

По расчетам А.Бермана, жизненный цикл скважины при добыче сланцевого газа на Barnett не превышает 8-12 лет, и лишь немногие сохранят рентабельность после 15 лет эксплуатации. Другое исследование, проведенное на залежи Haynesville, выявило средний показатель EUR на уровне 48.7 млн куб м на одну скважину, тогда как компании-операторы говорили о 180-200 млн куб м.

В связи с этим, компаниям, занимающимся добычей сланцевого газа, необходимо непрерывно бурить новые скважины взамен выбывающих из строя, что значительно увеличивает себестоимость добычи газа. Ряд экспертов (включая А.Бермана) оценивают истинные затраты на получение сланцевого газа в $7.50-10 за 1 тыс куб футов ($212-283 за 1 тыс куб м). При этом объем инвестиций на полное освоение запасов Barnett достигает астрономических величин: только на бурение скважин и их содержание (без сопутствующей инфраструктуры) понадобится не менее $75 млрд в ценах 2008 г.

О том, что сланцевый газ обходится гораздо дороже, чем заявляют добывающие компании, косвенно свидетельствуют и их финансовые показатели. До падения в середине 2008 г. цены на природный газ в США порой превосходили на спотовом рынке $600 за 1 тыс куб м. Chesapeake Energy начала выходить на солидные объемы производства (миллиарды кубометров в год) уже в 2005 г., но отнюдь не получала никаких сверхприбылей. Более того, по состоянию на начало 2009 г. у компании было свыше $14.4 млрд долгов и очень скромные финансовые показатели за предыдущий отчетный период.

Сейчас производители сланцевого газа заявляют о том, что заключили форвардные контракты на продажу большей части добытого газа по ценам около $150-170 за 1 тыс куб м и поэтому не несут крупных убытков от резкого спада на рынке, однако и сейчас эти компании, мягко говоря, не купаются в деньгах. Вообще, по мнению некоторых комментаторов, нынешний ажиотаж вокруг сланцевого газа является результатом грамотной пиар-кампании, за которой стоят Chesapeake Energy, Statoil и другие корпорации, уже вложившие в эти проекты немалые суммы и теперь нуждающиеся в притоке дополнительных средств.

Быт без газа

Если промышленность выбирает в диапазоне различных видов газа, то для бытовых нужд этот самый газ можно вообще не использовать.

Одним из наиболее эффективных способов получения дешевого тепла является тепловой насос, использующий неисчерпаемую энергию воздуха, воды или грунта. Такие системы уже давно и успешно применяются во всем мире, позволяя минимизировать издержки на отопление как частных и высотных домов, так и промышленных построек самого разного назначения, получая к тому же бесплатную горячую воду. Летом такие устройства могут работать как кондиционеры. В Америке ежегодно производится около 1 млн геотермальных тепловых насосов. Причем норма использования исключительно таких систем при строительстве новых общественных зданий закреплена Федеральным законодательством США. В Швеции тепловые насосы обеспечивают 50% всего отопления. В Германии предусмотрена госдотация на установку тепловых насосов в размере 400 марок за каждый кВт мощности. По прогнозам Всемирной энергетической комиссии, к 2020 г. доля геотермальных тепловых насосов в теплоснабжении составит 75%. В нашей стране эти системы пока слабо распространены, ведь стоят они весьма недешево. Но постоянное повышение тарифов на энергоносители с лихвой оправдывает эти затраты.

Сферы применения

Тепловые насосы избавлены от большинства недостатков централизованного теплоснабжения - так, в отличие от газовых, а также жидкостных и твердотопливных котлов, они характеризуются отличными показателями экономичности, вследствие чего ежемесячные расходы уменьшаются в 2-10 раз. Кроме того, тепловые насосы имеют длительный срок службы до капитального ремонта (до 15-25 отопительных сезонов) и работают полностью в автоматическом режиме.

Наиболее эффективны тепловые насосы в промышленном секторе: они могут круглогодично бесплатно подогревать воду для нужд горячего водоснабжения, техническую воду на производственные потребности, отапливать крупные площади, а также поддерживать в них комфортную температуру летом. Наиболее высокий потенциал для насосов - в пищевой и текстильной промышленности, гостиничном хозяйстве, где расход горячей воды особенно высок. Их также успешно применяют на предприятиях, где производятся технологические промышленные процессы сушки, разделения веществ, дистилляции и пр. Насосы поддерживают оптимальный микроклимат в спортивных и киноконцертных комплексах, бассейнах, на животноводческих фермах. Одна из самых благодатных сфер для тепловых насосов - теплицы, где комфортная температура имеет принципиальное значение. Успешно используют устройство и для охлаждения ледовых катков, с его помощью можно подогревать крыши и размораживать дорожки ото льда.

При применении в частном доме тепловой насос удачно дополнит или полностью заменит уже имеющуюся тепловую схему бесплатным источником тепла, позволит значительно экономить на подогреве воды и отоплении, поддержании нужной температуры "теплых" водяных полов. С помощью ТН нагревают воду в бассейне. Летом тепловые насосы можно переключить на режим охлаждения помещения, в этом случае они работают как кондиционеры.

Холодильник наоборот

Тепловой насос использует тепло, рассеянное в окружающей среде - в земле, воде или воздухе, доставляя его в систему отопления здания. Принцип его работы аналогичен холодильнику. Только в холодильнике тепло переносится из внутренней камеры на заднюю стенку, а в тепловом насосе - из окружающей среды в систему отопления. Причем работает он настолько продуктивно, что нет необходимости в каком-либо дополнительном топливе.

Для получения тепла незамерзающая жидкость (антифриз) течет по трубе, расположенной в почве или водоеме возле здания, к тепловому насосу. Насосный агрегат, подобно холодильнику, отбирает тепло, охлаждая антифриз. Полученное тепло отдается системе отопления и/или на подогрев горячей воды. Жидкость снова течет по трубе в наружном грунте или воде, ее температура снова повышается и опять поступает к насосу. Воздушные насосы работают по принципу кондиционера.

Получается, что тепловые насосы перекачивают рассеянную тепловую энергию природных источников в относительно высокопотенциальное тепло для обогрева объекта. Примерно 75% отопительной энергии собирается бесплатно из природы: грунта, воды, воздуха - и только 25% необходимо затратить для работы самой системы. Иными словами, владельцы тепловых насосов экономят 3/4 средств, которые они бы регулярно тратили на дизтопливо, газ или электроэнергию для традиционного отопления. Такое оборудование способно не только отапливать, но и обеспечивать горячее водоснабжение, а также осуществлять кондиционирование воздуха. Для этого в тепловых насосах есть реверсивный клапан, позволяющий ТН работать в обратном режиме.
Чтобы компрессор насоса работал (поддерживал высокое давление и циркуляцию), его надо подключить к электричеству, то есть энергия в любом случае затрачивается. Но на каждый киловатт электроэнергии тепловой насос вырабатывает 2,5-6 кВт тепловой энергии.

Соотношение вырабатываемой и потребляемой энергии составляют коэффициент трансформации (или преобразования теплоты, COP). Он демонстрирует эффективность теплового насоса. Считается, что оборудование хорошо работает, если соотношение между расходом и производством не меньше трех (на 1кВт электроэнергии вырабатывает 3 кВт) и выше. Чаще всего производитель в технической документации на свои изделия указывает COP в трех рабочих режимах (оптимальный и два возможных на краях рабочего диапазона ТН). На эти цифры стоит обратить внимание при покупке оборудования.

Почва, воздух и вода

По виду теплоносителя насосы делят на грунтовые, водные и воздушные. Эффективность и выбор определенного источника тепловой энергии зависит исключительно от климатических условий и от типа местности (наличие водоема, состав почвы, насколько глубоко расположены грунтовые воды и т. п.).

Оптимальный вариант по соотношению цена-качество для большинства областей Украины - грунтовые тепловые насосы. Такие насосы широко используют в частных домах, где есть относительно большой приусадебный участок. Поскольку земля не самый лучший проводник тепла, для получения необходимой мощности коллектор должен быть большим по размеру (требуется площадь в два раза больше отапливаемой). Положительным качеством теплопередачи земли является то, что коллектор теплового насоса закапывается в землю на небольшую глубину, на 30-50 см ниже уровня промерзания почвы, что упрощает монтаж. В северных и восточных областях (Луганской, Харьковской, Полтавской, Сумской, Киевской и Черниговской) глубина промерзания не превышает 100 см, в южных (Николаевской, Одесской, Херсонской) - 60 см, в остальных - 80 см.

Поскольку при постоянном выкачивании тепла может возникать эффект замораживания грунта - его температура в месте укладки коллектора снижается и насос не достигает заявленной мощности, - необходимо правильно рассчитывать площадь коллектора и расстояние между его трубками. Грунтовый ТН имеет достаточно большой коэффициент преобразования (до 6), а цена его ниже водного. Кроме того, даже в самые сильные морозы под землей на глубине до двух метров температура не опускается ниже + 2-3 градуса, а на глубине 10 м весь год стабильно около +10 градусов.

Водные устройства можно разделить на два подвида - со скважинами и на водоеме. В первом случае вода берется из одной скважины, из воды выкачивается тепло и она сливается во вторую скважину. Второй подвид использует трубу-коллектор, погруженную в водоем (пруд, озеро, реку, море). Каждая из моделей имеет преимущества и недостатки. Насосы, работающие со скважинами, обладают самыми стабильными характеристиками, практически не зависящими от внешней температуры. Вода является хорошим проводником тепла, ее температура в скважине всегда постоянна, а количество при правильном бурении практически не ограничено. К недостаткам такой системы можно отнести ее высокую стоимость (поскольку для функционирования устройства требуется дополнительное оборудование). Кроме того, само бурение может стать весьма ощутимой статьей расхода. Сделать скважину тоже не всегда просто ввиду природных условий (слишком большой глубине залегания воды, наличию породы в месте бурения). Кроме того, законом запрещено бурение для установки ТН в черте города.
Сложность монтажа - общая проблема для всех водных моделей, повышающая их цену. Зато тепловые насосы этого вида имеют высокий коэффициент преобразования (до шести), обладают высокой эффективностью и надежностью вне зависимости от региона. Так что, если возле вашего дома есть озеро или пруд, - это идеальный вариант. Разумеется, при условии, что вы готовы заплатить за водный ТН на 20% больше, чем, к примеру, за грунтовый.

Воздушные системы - самый доступный по цене и простой в установке вид теплового насоса. Для его монтажа нужно лишь установить наружный блок и соединить его трубками с внутренним. Соответственно, не приходится, как в случае с другими видами ТН, бурить скважины или закапывать земляной контур. Наружный блок может устанавливаться на крыше, стене дома или на грунте на специальной основе. К недостаткам воздушных тепловых насосов относят ограниченный диапазон рабочих температур (от минус 7 до минус 15 градусов) и невысокий коэффициент преобразования (от двух до четырех в зависимости от температуры воздуха). При сильных морозах на стороне испарителя не хватает энергии для испарения фреона, и насос перестает работать. Также при низких температурах на теплообменнике может образовываться лед, что приводит к ухудшению теплопередачи, а в итоге поломке как вентилятора, так и самого испарителя. Для размораживания теплообменника применяется горячий фреон, а это ухудшает и без того невысокий коэффициент преобразования. Такое оборудование прекрасно функционирует в южных регионах Украины, где климат максимально мягкий, а зимы теплые, но не подходит для остальных областей.

Тепловые насосы могут использовать не только грунтовое, водное и воздушное тепло, но и искусственные источники - канализационные стоки, промышленные сбросы, тепло технологических процессов и пр. Такие источники особенно эффективны для промышленных ТН. Идеальная схема - это когда производственный процесс базируется на активном использовании воды. После того как она сливается, ее тепло отбирает тепловой насос. Таким образом, получается замкнутый цикл, и сроки окупаемости системы минимальны, порядка одного года.

Как избежать потерь

Продукция известных мировых марок мало отличается по техническим характеристикам, поскольку в ее производстве используют комплектующие одних и тех же предприятий. Основной узел ТН, определяющий его эффективность и надежность, компрессор, как правило, выпускают японские фирмы, такие как Mitsubishi, Daikin, Sanyo, Hitachi и др. Ресурс этого оборудования составляет не менее 100 тыс. часов, что соответствует 15-25 годам. Заметное влияние на стоимость оборудования оказывает комплектация, наличие дополнительных опций, тип используемого фреона (применение экологически безопасного R410-a удорожает устройство на 10-15%).

Производят тепловые насосы и отечественные предприятия (например, "ВДЕ-Украина", компания "Атмосистемы"), но такой продукции на рынке немного. Дизайн наших устройств проще, чем у зарубежных аналогов, но украинские насосы обладают двумя неоспоримыми преимуществами: более низкой ценой (на 10-15%) и адаптацией к климату Украины (рассчитаны на эффективную работу при более низких температурах). При этом качество нашей техники довольно высокое.

Выбрать тепловой насос так, чтобы не замерзнуть и не разориться, не будучи специалистом, сложно, но есть параметры, которые довольно легко самостоятельно рассчитать. Прежде всего, необходимо определиться с мощностью устройства - зависит от тепловой нагрузки дома. В стандартных решениях этот показатель устанавливают, принимая во внимание, что отопительная нагрузка для одного квадратного метра при высоте потолков в 2,5 м составляет 50 Вт (температура в помещении будет порядка +22). Обычно расчеты по тепловой нагрузке выполняются исходя из нормативных температур для помещений, однако реальные показатели очень индивидуальны, поскольку пожелания людей существенно различаются. Повышение комнатной температуры на один градус увеличивает соответственно расход энергии на 5-6% в год.

Можно существенно сэкономить на установке теплового насоса, хорошо утеплив дом. Наиболее распространенные причины потери тепла - отсутствие тепловой изоляции над потолком, наличие мостиков холода у окон. Если изолировать эти зоны, для обогрева помещения потребуется тепловой насос гораздо меньшей мощности. Так, например, если для обеспечения нужд дома в 300 кв. м с высокими показателями теплопотерь продавцы рекомендуют ТН в 25-30 кВт, то для хорошо изолированного помещения достаточно будет устройства в 12 кВт. Причем, даже учитывая высокие затраты на дополнительную теплоизоляцию, провести ее экономически целесообразно. Разница в конечной стоимости установки насосов разных мощностей значительна, она может покрыть 60-80% расходов на утепление и отделку дома. Желательно также, чтобы дом был оборудован современной низкотемпературной системой отопления (например, водным "теплым полом", панельными радиаторами с повышенной теплоотдачей с единицы площади).

Учитывая, что теплонасосы разных фирм отличаются степенью комплектации и объемами работ при установке, стоит обратить внимание на общую стоимость системы с монтажом. Некоторые производители не укомплектовывают ТН циркуляционными насосами, которые продают отдельно. Или требуют использования теплоносителя (антифриза) исключительно собственного производства, цена которого значительно выше альтернативной, и т. д. Основополагающее значение имеет правильный монтаж устройства. И не только потому, что это почти половина стоимости всей системы. Малейшие огрехи приведут к неэффективной работе оборудования, и оно быстро выйдет из строя. Поэтому стоит обращаться лишь к услугам давно работающих на рынке монтажных организаций. Причем в их активе должно быть несколько проектов по установке именно тепловых насосов.

Экономическая эффективность

Главные составляющие стоимости установки - это цена оборудования, монтажа и пусконаладочных работ. Цена для бытовых систем составляет порядка 700-1 тыс. евро за 1 кВт мощности, для промышленных установок - 150-300 евро за 1 кВт. Самые дешевые - это воздушные установки (700 евро для бытовых и 150-200 евро за 1 кВт для промышленных систем). Наиболее дорогие водные модели - от 1 тыс. евро за 1 кВт для частных и от 300-400 евро для промышленных тепловых систем.

Поскольку монтаж требует высокой квалификации и предполагает значительный объем работ (по времени это примерно три-четыре недели), то и обходится он недешево, примерно в 40% от стоимости всей системы. Пусконаладочные затраты (проверка работы системы в целом, установка контройлера, отвечающего за работу всех программ, в том числе температурных) составляют что для бытового, что для промышленного оборудования примерно 700-800 евро. Следует принимать во внимание и эксплуатационные затраты при использовании ТН (речь идет о потребляемом электричестве). Поскольку теплонасосное устройство стоит недешево, а тарифы на энергоносители в Украине все еще существенно ниже европейских, то и сроки окупаемости тепловых насосов будут достаточно высокими. Для бытовых систем это семь-девять лет, для промышленных - три-четыре года (чем мощнее установка, тем быстрее она окупается). Как показывает практика, наиболее экономически выгодно использовать насосы в бизнесе, поскольку тарифы на энергоносители для юридических лиц выше, чем для частных (по газу - в два раза, по электроэнергии - втрое).

Дешевле всего бытовые насосы обойдутся владельцам частных домов и коттеджей в южных регионах - можно использовать относительно недорогие и простые в монтаже воздушные установки. Пользователи утверждают, что вырабатываемого ими тепла хватает даже в зимний период года. Жителям более прохладных регионов придется выбирать между более дорогими грунтовыми и водными устройствами. Как бы то ни было, применение тепловых насосов весьма эффективное вложение средств, в том числе в условиях нашей климатической зоны.

Итог

В свое время была очень популярная реклама. Слоган звучал так: «При всем богатстве выбора другой альтернативы у вас нет». Это не наш случай. Альтернатива не просто есть - ее, простите, много. Нужно лишь выбрать интересные варианты и воплощать их. Если в процессе будут активно участвовать три силы - правительство, бизнес и ученые, результат не заставит себя ждать. Пять лет изменят страну, а десять - изменят ее до неузнаваемости. Приступим?

Источники: Деловая столица, UA Energy.

Андрей Максимов специально для «Полемики»



Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут видеть и оставлять комментарии к данной публикации.

Вверх