Теплові насоси як заміна дорогому газу: як українцям економити

В Україні стає все більше багатоповерхівок, мешканці яких платять за тепло та гарячу воду в рази менше, ніж їхні сусіди з централізованим опаленням. Все завдяки встановленню теплових насосів. Вони не залежать від цін газ та вугілля, а енергію для обігріву приміщень «відбирають» з вулиці або з надр землі.

Поки що така технологія для України – екзотика. Однак експерти кажуть, що на неї можна переводити як окремі будинки, так і «підстраховувати» тепловими насосами системи теплопостачання цілих міст.

Як отримувати тепло «з вулиці» та економити на комуналці

Теплові насоси працюють подібно «кондиціонерам навпаки» – забирають теплову енергію з вулиці та подають її у приміщення. Її джерелом може бути як вуличне повітря, так і грунт або вода (геотермальні джерела).

Основна перевага такої технології у тому, що порівняно з традиційним електроопаленням теплові насоси використовують електроенергію ефективно.

«Навіть найгірший тепловий насос дає як мінімум в 3 рази вищі показники використання електроенергії, ніж прямий електрообігрів», – сказав експерт з енергоефективності та розвитку відновлюваної енергетики Ігор Черкашин у коментарі Kosatka.Media.

При цьому можна не тільки суттєво скоротити споживання газу, а й уникнути переходу на «альтернативні види опалення» – такі як дрова чи торф. Адже дим від їхнього спалювання шкодить здоров'ю.

Нещодавно Kosatka.Media розповідала про ЖК під Луцьком, який повністю обігріватимуть геотермальним опаленням. Для цього біля кожного будинку пробурять свердловини та в грунт на глибину до 40 м помістять труби із теплоносієм (водою). Нагріта вода повертатиметься в будівлі та віддаватиме їм своє тепло. Для обігріву будинків не потрібен дорогий газ чи вугілля, тому тариф на опалення та гарячу воду в ЖК обіцяють зробити суттєво нижчим за середню плату по місту.

При цьому луцький забудовник Олександр Князєв уже має успішний досвід використання геотермальних теплових насосів. Збудована ним церква площею як десятки квартир для обігріву витрачає енергії як три домашні калорифери. 

Геотермальне опалення – ефективне, але досить складне у реалізації. Для нього потрібно бурити свердловини, а це не завжди можна зробити, якщо під землею багато інших комунікацій.

У такому випадку можна облаштувати повітряно-водяний тепловий насос (система «повітря-вода»). Гарним прикладом є досвід ОСББ «Арован» на Оболоні у Києві (площа приміщень понад 14 тисяч м2). Як повідомив ресурс «Твій дім. Практика», вартість теплової енергії для мешканців цього будинку у 2-2,5 менша, ніж могла б бути у випадку централізованого опалення.

«Куб гарячої води від теплових насосів вартує 67 грн (міських тариф – майже 100 грн/куб). У грудні 2021 р. вартість опалення склала 13,86 грн/м2, тобто квартира площею 100 квадратів сплатила 1386 грн (в середньому у Києві опалення таких квартир обходиться у 3500-4500 грн). Загалом вартість 1 гігакалорії (при тарифі за електроенергію 1,68 грн) складає для гарячої води – 680 грн/Гкал, для опалення – 850-1000 грн/Гкал. Для порівняння, вартість Гкал для населення по Києву складає 1654-1715 грн», – повідомили в дописі «Твій дім. Практика».

У будинку встановлено дві системи теплових насосів:

• Для гарячої води. Теплові насоси розрашовані на вентиляційних шахтах. Тепле повітря, яке виходить з квартир, використовують для підігріву води у баках-накопичувачах, а потім подають до квартир.

• Для системи опалення. На даху будинку збудований окремий теплопункт з тепловими насосами, які працюють навіть при мінусових температурах та підігрівають теплоносій. Його подають у підвальний теплопункт, а вже звідти – у радіатори в квартирах.

Теплові насоси для системи опалення на даху будинку ОСББ «Арован». Фото: Facebook / Денис Кукса

Важливий момент – ОСББ не відмовилось від централізованої системи опалення. В опалювальний сезон воно підтримує у роботі ще й індивідуальний тепловий пункт. Подачу тепла з міста можна увімкнути у будь-який момент. «Теплові насоси працюють на електроенергії. Якщо буде проблема з електроенергією, то можна перейти на опалення від ТЕЦ за 15 хвилин», – пояснив голова ОСББ «Арован» Денис Кукса.

Читайте також: Для чого потрібне ОСББ та які проблеми воно може вирішити

Кому теплові насоси по кишені?

Вартість встановлення теплового насоса для багатоповерхівки може сягати кількох десятків чи сотень тисяч доларів. 

У випадку луцького ЖК «От Кутюр» витрати з обладнання гетремальної системи на одну квартиру складають близько 8400 євро (200 тисяч євро на будинок з 24 квартир). Навіть враховуючи, що це житло преміум сегменту, і для дешевшої будівлі (або з більшою кількістю квартир) витрати можуть бути меншими, це все одно багато.

У випадку київського ОСББ «Арован», система насосів для гарячого водопостачання коштувала 700 тис. грн, а для системи опалення – близько 6 млн грн. 

70% витрат покрив міський бюджет (за київською програмою «70 на 30» для ОСББ), а для покриття решти 30% люди взяли «теплий кредит», за яким також отримали компенсацію від держави.

Кошти, вкладені мешканцями будинку, окупилися за 1 рік роботи теплових насосів. «Якщо використовувати власні кошти, то термін окупності інвестиції був би 7-8 років», – написав у коментарях на Facebook Денис Кукса

Експерти, з якими спілкувалась Kosatka.Media переконані: держава повинна підтримувати людей, які прагнуть не залежати від цін на газ та вугілля.

«Ми ж не кажемо, що ТЕС чи АЕС це «іграшка для багатих», хоч строки окупності у них – десятки років. В країні повинен бути державний інструмент фінансової підтримки, який допомагав би в лізинг брати обладнання для потреб населення. І тоді за рахунок переходу з газу на електрику це б вирішило багато багато питань», – підсумував Черкашин.

Для яких будинків підходять теплові насоси

Систему геотермального опалення можна облаштувати практично в будь-якому будинку, навіть старому. Але такі речі бажано робити на етапі будівництва і заздалегідь закладати до проекту. Тоді буде можливість вибору місця для свердловини та захисту від підморожування грунту (щоб з часом не почав руйнуватися фундамент). Обігрів за допомогою повітряно-водяного теплонасоса не має таких обмежень.

Найголовніша вимога для теплового насоса – високий клас енергоефективності будівлі (А+, А, В). Іншими словами, втрати тепла через стіни, вікна, дах, підвал повинні бути мінімальними

«Теплові насоси мають низькотемпературну подачу теплоносія в будинок. Тому найбільш оптимально, щоб будинок був високого класу енергоефективності. Тоді низькотемпературний теплоносій забезпечить комфортні умови проживання. У стандартному будинку втрати тепла будуть настільки суттєвими, що він не буде прогріватися. Якщо будівля має мінімальні тепловтрати, це автоматично відкриває серйозний потенціал застосування у ньому теплового насоса», – пояснив Ігор Черкашин.

«Будинки, з якими ми зараз працюємо – це теплі будинки з енергоефективністю класу А (так звані «пасивні»). У них тепловтрати настільки мінімальні, що люди, фактично, зігрівають їх своїм теплом. Їм потрібно більше тепла на гаряче водопостачання, ніж на те, щоб нагріти цей будинок. На тепло, грубо кажучи, потрібно 50 кВт теплової потужності, а на гаряче – 90 кВт», – навів приклад забудовник з Луцька Олександр Князєв.

«Теплові насоси – це фінішна модель комплексної термомодернізації будинку. Я втілив майже усі заходи, щоб зменшити витрати енергетичних ресурсів у будинку, потім вдвічі здешевив теплову енергію. Тим самим розвантажив системи генерації тепла у місті», – написав у Facebook Денис Кукса.

Енергоефективність класу В – мінімум, який підходить для обігріву за допомогою теплових насосів. За словами Волинця, щоб її досягти, потрібні практично такі ж витрати, як для класу С (якого досягають в ході переважної більшості утеплень будинків в Україні). Єдина відмінність полягає у розподілі коштів: у випадку класу В більше грошей слід витратити на додаткову ізоляцію, але менше на встановлення котлів, батарей (так звану інженерію).

«У Європі порахували, що якщо утеплення на клас В коштує 100 тис. євро, на інженерію треба 50 тис. євро. В Україні ж чомусь думають: «Та навіщо нам товста ізоляція, вистачить вдвічі тоншої». І люди платять за ізоляцію 50 тис. євро, але витрачають 100 тис. на потужніші котли і більші радіатори. Це хибний розрахунок. Якщо будинок добре утеплений, йому потрібно менше теплової енергії. В Європі використовують утеплення завтовшки мінімум 20 см. Ціна роботи така сама, але потім виходить колосальна різниця на платі за опалення. Якщо утеплювати «двадцяткою», то комуналка буде рівно в 2 рази менша. Навіщо вкладатися в модернізацію, щоб привести будинки з класу F в клас C, якщо можна за мінімальну доплату зробити одразу В?», – пояснив Андрій Волинець.

Читайте також: Як укласти договір на розподіл електроенергії для дому

Теплові насоси: на місто, на квартал, на будинок

Тепловими насосами можна опалювати не лише житлові комплекси чи будинки, а й цілі міста. 

• Централізовані системи опалення на основі теплових насосів широко використовуються у Японії та Швеції. Масивними морськими тепловими насосами опалюються великі міста. У Стокгольмі морський тепловий насос потужністю 800 МВт забезпечує теплом більшу частину міста. 

«У централізованих системах величезний ефект у тому, що така система дозволяє одночасно постачати будинкам і тепло, і холод. В Україні свого часу такі проекти спільно з японськими компаніями готувалися для Севастополя та низки міст. Але розвитку це не отримало», – розповів Ігор Черкашин.

• Децентралізовані теплові насоси – для окремого дому робиться система, яка займається його опаленням та охолодженням. 

«Приклади впровадження в Україні децентралізованих теплових насосів є достатньо давно. Така технологія зазвичай застосовувалася у невеликих громадських будівлях. Програма розвитку ООН свого часу робила це для сільської місцевості та для невеликих міст – теплові насоси ставилися у дитячих садках, фельдшерсько-акушерських пунктах. Також у Донецьку до війни один із найсучасніших торговельних центрів мав систему геотермального обігріву», – пояснив Черкашин.

• Точкові теплові насоси. Найпростіша система – так звана «повітря-повітря» (спліт-система, по суті – звичайний кондиціонер), яка у багатьох квартирах стоїть для охолодження. Останнім часом ними стали користуватися для обігріву у міжсезоння. 

«Також потрібно пам’ятати про приватний сектор. Це 6,5 млн домогосподарств, яким достатньо недорогі теплові насоси типу «повітря-вода» можуть дуже серйозно допомогти знизити газову залежність. Але для цього потрібні державні програми, які б допомагали купувати теплові насоси», – сказав експерт.

Чи «дружитимуть» теплові насоси і централізоване опалення

На перший погляд, теплові насоси – «індивідуалісти» за своє природою, а їхнє масове поширення сприятиме «розвалу» системи централізованого опалення українських міст. Однак Ігор Черкашин вказує, що міські теплові мережі можуть мати одночасно кілька джерел тепла – як виробленого з вугілля чи газу, так і отриманого від теплових насосів.

«За логікою, генерація повинна бути відокремлена від розподільних теплових мереж і конкурувати між собою за право продажу тепла, що виробляється в мережу. Якщо в місті є система централізованого опалення, то цікаво ставити тепловий насос централізовано, щоб він працював на систему в якості одного з постачальників тепла. За рахунок своєї маневреності тепловий насос міг би суттєво допомагати централізованій системі опалення», – пояснив Черкашин.

Земельне питання

Законодавчих перешкод у використанні теплових насосів для опалення немає. І якщо будинок все ж відключається від міської системи, то, на думку Черкашина, краще, щоб у ньому стояли теплові насоси (наприклад «повітря-вода»), ніж газові. Їхня експлуатація обходилась би в 3-4 рази дешевше, ніж газового, а люди б не дихали вихлопами з труби.

Але у випадку з облаштуванням геотермальних систем опалення для багатоквартирних будинків потрібно вирішувати питання із землею. По-перше, земля біля багатоповерхівок, як правило, не є власністю мешканців. По-друге, слід враховувати, що в землі вже можуть проходити інші комунікації – наприклад, водогін чи колектор. Для них температурні режими від свердловин («заморожування» і «розігрівання» грунту) можуть бути шкідливими.