Энергосбережению во всем мире, в т.ч. и в нашей стране, уделяется в последнее время все больше внимания. Сейчас, когда над планетой нависла угроза глобального потепления, технологии, помогающие экономить, востребованы как никогда.

В научной и рекламной литературе достаточно часто встречаются рассуждения о процентах сбереженной энергии при использовании того или иного оборудования, и даже приводятся окончательные диаграммы. Но вот подтверждающие расчеты попадаются крайне редко. Обычно авторы ограничиваются исходными данными и конечным результатом. В данной статье авторы постараются восполнить этот пробел, рассмотрев выгоду от замены старого циркуляционного насоса в системе отопления на новую энергосберегающую модель этого же производителя. При желании читатель может самостоятельно выполнить аналогичные расчеты для любого оборудования других производителей, а также для сравнения сходных приборов от разных изготовителей.

Как известно, с точки зрения управления мощностью все отопительные циркуляционные насосы подразделяются на модели с механическим управлением, где требуемый режим задается каждый раз вручную, и модели с управлением электронным, в которых ручная настройка требуется лишь однократно при вводе в эксплуатацию, а далее насос будет подстраивать свои частотные характеристики под реальные условия автоматически.

Разберем для начала самый простой вариант: мощность насоса неизменна в течение всего периода эксплуатации, который ориентировочно составляет 9 месяцев из 12 (кроме летних), что равно 285 дней или 6840 ч непрерывной работы в год.

Стоимость электроэнергии в России постоянно растет, к тому же различается в зависимости от региона. В расчетах мы будем использовать данные для г. Москва. Из таблицы роста тарифов на протяжении последних четырех лет видно (табл. 1), что ежегодное повышение стоимости электрической энергии составляет около 15%, в 2009 г. эта цифра даже была вдвое больше. Если тенденция не изменится (а предпосылок к тому нет никаких), то срок окупаемости энергосберегающего оборудования с каждым годом будет меньше. Таким образом, приведенные здесь расчеты указывают на максимальный срок.

Теперь рассмотрим финансовый эффект от замененного циркуляционного насоса на примере оборудования марки Unitherm. В 2007 г. трехступенчатые насосы этого производителя серии UPC с механическим управлением (модели с напором до 4 м) были модернизированы, в результате чего им присвоили класс энергоэффективности В. Это означает, что их мощность существенно уменьшилась (на третьей ступени разница составила целых 35%), при этом напорно-расходные характеристики остались практически неизменными. В табл. 2 приведены данные насосов UPC...-40 до и после усовершенствований.

Сравнив годовое энергопотребление первой и второй версий данного насоса (табл. 3 и 4), мы видим, что после замены ежегодно удастся сэкономить до 150 Квт_ч с каждого насоса, что эквивалентно по нынешним ценам 520 руб. А насосов, как правило, в системе несколько.

Теперь приступим к расчету, собственно, срока окупаемости. Для этого просуммируем розничную цену насоса (табл. 5) с годовыми затратами (табл. 4):

где An - общая сумма, выплаченная с момента начала эксплуатации насоса, P - стоимость насоса, Y - годовые затраты, n - количество лет, прошедших с момента начала эксплуатации. Полученные результаты отображены для наглядности на графике (рис. 1 и 2).

Рис. 1 Точки окупаемости для трех ступеней насоса UPC 25-40: пунктирные линии - UPC 25-40 до 2007 г. (класс D), сплошные линии- UPC 25-40 после 2007 г. (класс B)

Рис. 2 Точки окупаемости для трех ступеней насоса UPC 32-40: пунктирные линии - UPC 32-40 до 2007 г. (класс D), сплошные линии- UPC 32-40 после 2007 г. (класс B)

Как можно видеть, на какой бы ступени ни работал насос, окупаемость наступает уже в течение первого отопительного сезона, максимум в начале второго (при эксплуатации на первой ступени). С насосом DN 25, имеющим напор до 4 м (в нашем примере UPC 25-40), класса энергоэффективности B при эксплуатации в течение всего отопительного сезона на третьей ступени за первый год экономия составит 360 руб. (4157 вместо 4517 руб., т.е. 8%), в течение пяти лет пользователь уже с радостью обнаружит в своем кошельке 2436 руб., не потраченных на отопительные цели (сравните 10464 и 8028 руб. - это уже 23%). Если же заменить устаревший и купить насос с аналогичными напорно-расходными характеристиками, но с проходным диаметром DN 32, выгода после первого года составит 234 руб., после пяти лет - 2421 руб.

Для сравнения, в ценах 2007 г. окупаемость хоть и наступала также в течение первого-второго сезонов, но рассчитанная по тем временам экономия оказывалась втрое меньше. Если тенденция роста стоимости электроэнергии не изменится, в будущем году за 1 кВт_ч нужно будет отдавать примерно 4 руб. В этом случае за первый год удастся выгадать 442 руб. на каждом насосе DN 25 (10%), а за пять лет можно сэкономить до четверти от общей суммы затрат (2850 руб., 25%).

Таким образом, результаты проведенных расчетов однозначно доказывают необходимость замены неэффективного устаревшего оборудования на энергосберегающее. Это поможет не только сберечь окружающую среду, но и существенно пополнит бюджет из за значительной экономии на счетах за электричество. Не стоит опять-таки забывать, что насосов в современно отопительной системе, как правило, несколько: для котельного контура, разных групп радиаторов, бойлера косвенного нагрева, теплого пола. Суммарная выгода от замены всех агрегатов может оказаться весьма внушительной. Немаловажен и следующий момент: не все производители перешли на изготовление исключительно энергосберегающей продукции. Лишь ведущие фирмы могут себе позволить разработки и исследования в этой области, поэтому не исключено, что подобрать полностью аналогичный по характеристикам насос не получится, если в ассортименте выбранного производителя отсутствуют энергосберегающие насосы нужного размера и мощности. Поэтому, вероятно, потребуется мониторинг рынка для поиска подходящего по характеристикам оборудования.

Энергосберегающие технологии часто используются при изготовлении европейского, в первую очередь немецкого оборудования. Это связано с законодательством в странах Евросоюза, обязывающим жителей и муниципальные власти экономить невозобновляемые ресурсы, в т.ч. электроэнергию. Среди изготовителей других стран энергосбережению уделяется меньшее внимание, поэтому и экономичный сегмент у них победнее, либо отсутствует вовсе. Да и вообще сертификация насосного оборудования по классам энергоэффективности, подобно лампочкам или бытовой технике - результат добровольного договора ведущих европейских производителей насосов.

В заключении хотелось бы еще раз привлечь внимание читателя к тому факту, что энергосберегающие насосы класса B обычно имеют механическое управление, т.е. хорошо подходят для контуров с постоянным расходом теплоносителя, например, бойлера косвенного нагрева. Если же расход планируется переменный (радиаторный контур с термовентилями и пр.), то рекомендуется рассмотреть целесообразность использования насоса электронного, поскольку он способен учитывать график сезонных отопительных нагрузок. В следующем номере мы рассмотрим, насколько выгодна с финансовой точки зрения замена старых насосов с частотным регулированием, т.е. электронных, на новые энергосберегающие модели класса А. Забегая вперед, отметим, что срок окупаемости у этого насосного оборудования несколько выше, что связано с высокой первоначальной стоимостью изделия. Зато разница между экономной и обычной моделью с точки зрения счетов за электроэнергию значительна, а, значит, в дальнейшем и экономия будет более ощутима.

Авторы: В. Брахвитц, д.т.н., управляющий Unitherm Haustechnik GmbH; Л. Милова