назад 
Котлы для отопления СТО, производств и складов. Какие есть варианты?
СПОСОБЫ ОТОПЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ, СТО, СКЛАДОВ
ЧАСТЬ II. ТЕПЛОВЫЕ АГРЕГАТЫ. ЧЕМ БУДЕМ ГРЕТЬ? Тепловые агрегаты для нагрева воды
В первой части этой статьи мы разбирали и сравнивали плюсы и минусы воздушной и водяной систем отопления, если вы ее не читали, то настоятельно рекомендуем это сделать (читать первую часть). Ведь только после того, как вы определитесь с выбором теплоносителя для будущей системы отопления, можно рассматривать следующий важный вопрос: Чем отопить производственное помещение (склад, СТО и т.д.)? Что будет источником нагрева теплоносителя?
Давайте разберем возможные варианты
КОТЛЫ ОТОПЛЕНИЯ и другие источники нагрева воды:
Газовый котел. Самый популярный тип водогрейного котла. Ведь того удобства и комфорта, который дает газ, не дает практически никакое топливо. У газовых котлов масса преимуществ:
— котел стоит относительно недорого,
— обслуживания не требует практически никакого,
— габариты небольшие (по сравнению с твердотопливными котлами),
— эффективность также на высоком уровне, но…
все бы ничего, если бы не постоянный рост цен на газ (особенно для промышленности), газовые службы придумывают все новые и новые преграды, которые потребители должны героически преодолевать, для того, чтобы подключиться к желанной газовой магистрали, постоянные проверки и необоснованные многотысячные штрафы все меньше и меньше привлекают наших людей использовать газ в качестве основного источника тепла и заставляют искать различные альтернативы.
Для дальнейшего понимания и для более правильного выбора, того или иного источника для отопления, мы будем указывать стоимость 1 кВт тепловой энергии, полученной от этого источника.
Для газового котла ориентировочная стоимость 1 кВт тепловой энергии составляет:
— Цена 1 м3 газа для юридических лиц на момент написания статьи (январь 2020 года) составляет 8,188 грн.
— В 1 м3 газа в среднем содержится 9 кВт тепловой энергии
— КПД газового котла 92%
Значит стоимость 1 кВт/час тепловой энергии составляет: (8,188/9)/92% =0,99 грн
Электрический котел. Очень хороший вариант для отопления любого помещения, хоть с водяной хоть с воздушной системой отопления. Плюсы очевидны:
— стоимость электрокотла в разы ниже чем, газового или твердотопливного (и тем более пеллетного);
— не требует никакого обслуживания (один раз в два года промывай теплообменник и все);
— небольшие габариты позволяют разместить его в самых маленьких топочных;
— и на этом плюсы закончились…
Стоимость электроэнергии в нашей стране настолько высока (особенно для промышленных потребителей), что на сегодняшний день отопление электроэнергией, это самый дорогой источник получения тепла. А если вам еще нужно получить дополнительное выделение электрических мощностей, то это процедура и особенно ее стоимость, отобьет любое желание отапливаться электроэнергией.
Однако несмотря на минусы, электрокотлы часто используют как источники резервного или временного отопления.
Для электрического котла ориентировочная стоимость 1 кВт тепловой энергии составляет:
— Цена 1 кВт для юридических лиц на момент написания статьи (январь 2020 года) составляет 2,58грн.
— КПД электрического котла 99%
Значит стоимость 1 кВт/час тепловой энергии составляет: 2,58/99% = 2,60 грн.
Котел на отработанном масле/солярке. Очень неплохой вариант для всевозможных СТО. По принципу работы этот котел похож на газовые напольные или же на пеллетные котлы, разница лишь в том, что вместо газовой (пеллетной) горелки в котел установлена горелка, которая может сжигать отработанное масло, мазут или солярку. Также котел нужно чистить чаще газового из-за различных отложений, которые образуются на стенках теплообменника в процессе сжигания такого топлива.
Данный способ отопления может быть очень эффективным и достаточно выгодным при одном условии: у вас действительно МНОГО отработанного масла (или же у вас свой завод по производству солярки).
К примеру, для того, чтобы отопить СТО площадью 200м2 с высотой потолков 4м, нужен будет котел мощностью 25 кВт (рассчитать необходимую мощность котла, можно у нас на сайте в разделе КАЛЬКУЛЯТОР). Теплотворность отработанного масла около 9 кВт с 1 литра. Котел в своем номинальном режиме работает около 15 часов в сутки (не 24, как многие считают!), вот и получается простая математика: (25 кВт/ 9 кВт*литр) х 15 часов работы = 41,66 литров/сутки + 8% к расходу (КПД котла около 92%) = 45 литров в сутки. За месяц получается расход 1350 литров., как вы видите совсем не мало!
По этой формуле можно посчитать любое помещение и на основании этого, принимать решение: хватает ли вам того, отработанного масла, которое у вас остаётся после обслуживания автомобилей или нет, если да, то тогда это лучший вариант, который можно для вас придумать.
Тепловой насос геотермального типа. Что такое тепловой насос? Это устройство, которое переносит тепло от источника к потребителю. При этом, источником тепла является окружающая среда, в нашем случае грунт. Самым простым примером теплового насоса является холодильник, только холодильник переносит тепло изнутри наружу, а тепловой насос наоборот из наружной среды внутрь вашего дома.
Система отопления, на базе теплового насоса, состоит из двух контуров: внешнего и внутреннего. Внутренний контур – это ваша система отопления, а внешний — это теплообменник, состоящий из геотермальных зондов, которые располагаются в недрах земли. Внутри зондов циркулирует незамерзающая жидкость, которая отбирает тепло у земли, передает его в тепловой насос, а тепловой насос уже дальше в систему отопления.
Как устроен тепловой насос?
Тепловой насос состоит из четырех важных составляющих:
— Испарителя
— Компрессора
— Конденсатора
— Расширительного (дроссельного) клапана
Все эти части соединены между собой замкнутой системой трубопроводов, в которых циркулирует хладагент.
Принцип работы геотермального теплового насоса заключается в следующем: когда подогретый грунтом антифриз поступает в испаритель, хладагент начинает кипеть (к справке, хладагент кипит при минусовых температурах), пары, выделяющиеся от кипения, поступают в компрессор, где они сжимаются (что также приводит к повышению температуры) и поступают в конденсатор, где уже и происходит непосредственный отбор тепла от хладагента в систему отопления через водяной теплообменник. Из конденсатора, уже жидкий, понизивший свою температуру хладагент, через расширительный (дроссельный) клапан поступает обратно в испаритель, где процесс повторяется. Задача дроссельного клапана автоматически поддерживать процесс кипения в испарителе.
Плюсы и минусы теплового насоса
— Самый главный плюс ТН это его эффективность. В среднем СОР теплового насоса достигает коэффициента практически в 5 единиц.
Что такое СОР? Это коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую. Например, если СОР теплового насоса составляет 4,5, то ТН потратит 1 кВт энергии, чтобы выработать 4,5 кВт тепловой. Согласитесь, очень неплохой показатель! На что же тратится электроэнергия в тепловом насосе? В основном на работу компрессора и насосов, которые перекачивают антифриз по геотермальным зондам.
— Длительный срок эксплуатации. Многие производители указывают срок эксплуатации теплового насоса не менее 20 лет. Насколько это является правдой, действительно знают только реальные пользователи такого оборудования.
— Экологичность. ТН не осуществляет никаких вредных выбросов в окружающую среду
— Безопасность. Тепловой насос взрыво- и пожаробезопасен. Там просто нечему гореть или взрываться.
— Комфорт. Тепловой насос не требует никакого обслуживания от пользователя, он эффективно работает на протяжении всего срока эксплуатации.
Недостатки тепловых насосов:
— Цена. Тепловой насос не дешевое удовольствие. Например, стоимость теплового насоса на 25 кВт колеблется от 13 000 до 15 000 у.е. И это только стоимость основного оборудования. Прибавьте сюда стоимость насосов, запорной и регулирующей арматуры, стоимость установки зондов и работы по монтажу и наладке всей системы в целом, и вы получите приблизительно еще такую же сумму. Очень приблизительно получается, что, для того, чтобы отопить дом площадью 250-300м2, с помощью теплового насоса, это удовольствие обойдется порядка 20 000 – 30 000 тыс. у.е.
— Место. В котельной тепловой насос занимает столько же места, сколько и газовый, так что тут все в порядке. Речь идет о наличии подходящего участка, для монтажа вертикальных геотермальных зондов. В средне на 1 кВт тепловой мощности потребуется участок размером 20-25м2. Получается, что для тех же 25 кВт потребуется площадь не меньше 500м2. Для владельцев небольших участков это может быть большой проблемой.
— Шум. Многие об этом молчат, однако факт на лицо: тепловой насос при работе издает достаточно много шума, особенно это касается моделей свыше 15 кВт. Ведь сердцем теплового насоса является компрессор, от которого и идет основной шум. Производители конечно применяют меры по шумоизоляции, однако шум, который издает ТН при работе, гораздо больше шума от работы обычного газового или того же пеллетного котла.
— Электросеть. Нужно знать, что в основном для работы теплового насоса нужна 3-х фазная сеть, а компрессор при запусках потребляет достаточно высокие пусковые токи и ваша электросеть должна быть к этому готова.
— Буровые работы. Если у вас ухоженный участок с высаженными цветами и красивым газоном, то про то, что это все останется не тронутым после монтажа геотермальных зондов, можете забыть. Монтаж зондов дело достаточно «грязное» и непростое. К тому же не стоит забывать, что проведение буровых работ требует наличие соответствующих разрешений, на получение которых также уйдет некоторое количество времени и средств.
— Окупаемость. Средняя окупаемость инвестиций, вложенных в тепловой насос окупается на протяжении 5-6 лет. В условиях постоянно изменяющегося мира, это достаточно длительной срок, но каждый для себя решает сам, устраивает его такой срок или нет.
Наше мнение, относительно геотермального теплового насоса, и его использования для отопления СТО, складов, производств и прочих подобных помещений, то он не слишком хорошо подходит для этих целей. Слишком большие капиталовложения и большой срок окупаемости у этого способа отопления. Для бизнеса это не совсем правильная инвестиция, однако подчеркиваем, это исключительно наше субъективное мнение. И каждый волен поступать так, как ему хочется.
Стоимость 1 кВт тепловой энергии перемещённой ТН, при среднем СОР 4 составляет:
— С 1кВт электроэнергии тепловой насос способен переместить 4 кВт тепловой энергии (в идеальных условиях)
— Цена 1 кВт электроэнергии составляет 2,58 грн.
Значит стоимость 1 кВт/час тепловой энергии составляет: 2,58/4 = 0,64 грн кВт/час.
Пеллетный котел. Это автоматический, твердотопливный котел, который работает на специальных гранулах – пеллетах. Пеллета это гранулы диаметров 6-8 мм, которые производятся из отходов лесо- и агропромышленности. Более подробно что такое пеллета можно почитать здесь.
Котел на пеллетах очень неплохой вариант для отопления, если сравнивать его с вышеописанными тепловыми агрегатами, он имеет массу преимуществ, по сравнению с другим теплогенерирующим оборудованием.
Его плюсы:
— Экономичность. На сегодняшний день (январь 2020), отопление пеллетой выгоднее газа и электричества в несколько раз, так что затраты, вложенные в пеллетную котельную, окупаются в течении 1,5-2 отопительных сезонов, что является очень хороший показателем;
— Полностью автоматическая работа. Современные пеллетники работают на полном автомате: сами подают топливо в котел, автоматически разжигаются, очищаются, контролируют и поддерживают заданную температуру, в том числе и в зависимости от погоды на улице;
— Полная независимость от контролирующих органов. Установка пеллетного котла до 100 кВт никак не контролируется контролирующими органами, так что вы вольны устанавливать себе котел, когда пожелаете, а также включать и выключать отопление тогда, когда сами считаете нужным. Главное, чтобы была пеллета;
— Эффективность. На сегодня КПД пеллетного котла способно достигать 92% (!). Естественно при соблюдении необходимых условий: правильная обвязка, подходящий дымоход, качественное топливо, и конечно же своевременные чистка и обслуживание;
— Универсальность в топливе. Практически любой пеллетный котел, который оборудован факельной пеллетной горелкой, можно перевести на отопление дровами, углем и любым другим обычным твердым топливом, а если пеллетную горелку заменить на газовую или дизельную, то котел сможет работать на этом жидком топливе с такой же высокой эффективностью, как и на пеллете;
— Возможность удаленного управления. В этом смысле пеллетные котлы не уступают газовым. На сегодняшний день технологии ушли так далеко, что вы можете запускать и управлять вашим пеллетным котлом через ваш смартфон, где бы вы не находились. Это очень удобная функция, которая дает вам нереальный комфорт в управлении и контроле, а также помогает дополнительно экономить топливо;
— Безопасность. Несмотря на то, что пеллетный котел считается пожароопасным оборудованием, он гораздо безопаснее любого твёрдотопливного котла. Ведь в пеллетном котле в единицу времени горит ограниченный объем топлива, который строго дозируется умной автоматикой и этого топлива физически недостаточно для возникновения, какой-либо аварийной ситуации.
— Экологичность. Сжигание пеллет не приводит к выделению вредных веществ, которые могут быть вредны для человека и окружающей среды.
Минусы пеллетных котлов:
— Цена. Хоть пеллетный котел и стоит гораздо ниже, чем тепловой насос, и срок его окупаемости быстрее, все же его цена остаётся достаточно высокой для большинства покупателей и не каждый может себе позволить такой тепловой агрегат;
— Обслуживание. В отличии от теплового насоса, газового и электрического котлов, пеллетный котел требует к себе более повышенное внимание в плане его чистки и обслуживания. Как правило, пеллетник может работать в полностью автоматическом режиме от 2-х до 5-ти, максимум до 7 дней, потом необходимо дозагружать пеллету, и очищать котел от золы. Конечно же, можно установить бункер с запасом топлива на месяц (или больше) и установить систему автоматического золоудаления золы из котла, но все эти мероприятия будут стоить дополнительных денег;
— Наличие склада под топливо. Пеллету необходимо где-то хранить, ее нельзя как дрова, выгрузить во дворе под навесом, потому что она очень боится влаги и сырости.
— Непостоянство цены на пеллету. Пеллета зимой стоит дороже, чем летом. Например, древесная пеллета летом может стоить 2 -2,5 тыс. грн. за тонну, тогда как зимой эта цена может вырасти до 4000 грн/т. В этой ситуации есть и плюс, и минус. Летом вы можете по очень хорошей цене закупить топливо на зиму, но, если вы не успели этого сделать, зимой вы рискуете сильно переплатить.
Несмотря на перечисленные минусы, плюсы данного оборудования значительно превышают его минуса, так что пеллетные котлы определенно стоит рассматривать как основной источник отопления на СТО/производстве и т.д.
О том, как выбрать пеллетный котел и на что необходимо обращать внимание при его покупке подробно написано в нашей статье, советуем ее почитать.
Стоимость 1 кВт тепловой энергии произведенной пеллетным котлом составляет:
— Цена 1 кг древесной пеллеты в среднем составляет 3,5 грн.
— В 1 кг пеллет содержится 4,5 кВт тепловой энергии
— КПД пеллетного котла около 90%
Значит стоимость 1 кВт/час тепловой энергии составляет: (3,5/4,5)/90% = 0,86 грн кВт/час.
Твердотопливный котел — это, наверное, самое популярный отопительный агрегат после газового котла. Его популярность у многих потребителей вполне обоснована:
— Самый главный его плюс, это всеядность и большой ассортимент различных видов топлива, на которых он может работать: дрова, уголь, щепа, брикеты и т.д., и т.п. Имея твердотопливный котел, вы точно не замерзнете зимой, ведь даже если нет дров, всегда можно купить что-то другое или спалить в нем что-нибудь не нужное (например, поддоны или бумажную упаковку);
— Простота управления. Как правило, твердотопливный котел не обладает космической автоматикой регулирования (в отличии от пеллетного котла или же теплового насоса), которую может понять только физик-теплотехник, обычно она довольно проста и понятна обычному человеку, чтобы быстро научиться пользоваться данным оборудованием. А большинство твердотопливных котлов продается вообще без автоматики;
— Цена. По сравнению с таким сложным оборудованием как пеллетный котел и тепловой насос твердотопливный котел стоит в разы дешевле, это одна из основных причин популярности таких котлов;
— Экономичность. Как ни крути, но несмотря на все минусы, которые мы опишем ниже, а самый дешевый способ отопления на сегодняшний день, это дрова;
— Ремонтопригодность. Если котел вышел из строя, то починить его сможет практически любой сварщик.
Минусы твердотопливных котлов
— Длительность горения. Каким бы супер эффективным ни был бы твердотопливный котел, как не зазывала бы вас реклама о супер длительности горения, но, исходя из нашей практики, мы не встречали твердотопливный котел, который мог бы гореть больше 24 часов на дровах. На угле да, некоторые клиенты достигали рекорда в пару дней. Но все равно, этого очень мало, для того, чтобы поддерживать даже самую низкую температуру в цеху на протяжении выходных дней, особенно если в выходные у вас никто не работает. Вам придется приходить и подкидывать топливо в котел либо нанимать какого-то дядю, чтобы это делал он;
— Эффективность. Основная масса твердотопливных котлов имеет КПД не выше 75-80%, а в некоторых случаях не выше 60% (тоже и з опыта), этим кстати и объясняется дешевизна котлов, а если это КПД помножить на сырые дрова или уголь с высокой зольностью, то КПД падает еще ниже и тогда возникает вопрос о целесообразности такого отопления вообще. Мало кто задумывается об этом, пока не столкнется с этим на практике, но очень многие заказчики, после того, как попользовались дровяными котлами, начинают врезать в котлы пеллетные горелки, которые могут хоть как-то автоматизировать процесс отопления;
— Безопасность. Практически все твердотопливные котлы являют собой бомбы замедленного действия, если в схеме обвязки отсутствует теплоаккумулятор. Твердотопливный котел не может полностью остановить процесс горения, даже если он перешел в режим поддержания заданной температуры. И если в схеме не будет теплоаккумулятора, то лишнему теплу будет просто некуда деваться, котел может закипеть и взорваться. Таких случаев более чем предостаточно в нашей практике. Поэтому доверяйте монтаж котлов только специалистам с рекомендациями;
— Место для хранения топлива. Как и пеллета, дрова требуют наличия места для их хранения. И желательно, чтобы это место было сухое и теплое. Многие хранят дрова на улице, под навесом, но при таком хранении, дрова набирают влагу, и их теплотворная способность понижается;
— Зависимость от человеческого фактора. Вам будут нужны истопники, от этого вы никуда не денетесь, особенно если у вас крупное предприятие. А истопники народ специфический и хотите вы или нет, но вы будете зависеть от того, насколько ответственно они работают. Особенно эта проблема остро наблюдается на тех предприятиях, которые имеют двух и более истопников. Не редки случаи, когда истопник просыпал время загрузки, запивали и не выходили на смену и система отопления или размораживалась, или здание просто охлаждалось до слишком низких температур.
Стоимость 1 кВт тепловой энергии произведенной твердотопливным котлом из дров составляет:
— Цена 1 кг древесины в среднем составляет 1,3 грн.
— В 1 кг дрова содержится 3,5 кВт тепловой энергии
— КПД твердотопливного котла принимаем 80%
Значит стоимость 1 кВт/час тепловой энергии составляет: (1,3/3,5)/80% = 0,46 грн кВт/час.
Этот расчет очень приблизителен, так как не учитывается влажность древесины, порода, погрешность в теплотворности и т.д.
На этом, наш обзор тепловых агрегатов для нагрева воды закончен, и в следующей части мы переходим к обзору воздушных агрегатов отопления
Автор: Николай Бобрицкий