Схема отопления в частном доме без насоса: схема домашнего отопления частного дома без циркуляционного насоса, как сделать циркуляцию своими руками

устройство системы, плюсы и минусы

Отопление дома без насоса: устройство системы, плюсы и минусы

Отопительная система с предусмотренной естественной циркуляцией горячей воды устанавливается в многих частных домах сегодня. Существует несколько основных способов выполнения такой схемы. Механизм гравитационной циркуляции будет работать нормально, только если система спроектирована и оборудована без каких-либо ошибок. Принцип функционирования, достоинства и недостатки таких систем описываются в данной статье.

Содержание

Принцип работы отопительной системы без насоса
Варианты систем отопления
Подключение радиаторов
Преимущества и недостатки реализации данной системы

Принцип работы отопительной системы без насоса

Принцип действия такой системы базируется на элементарных законах физики. В процессе нагревания снижается плотность и масса жидкости. Когда вода в контуре остывает, становится тяжелее и более плотной. Какое-либо давление в контуре полностью отсутствует при этом. В разрабатываемых теплотехнических формулах присутствует соотношение 1 атм на 10 м напора.

При определении безнасосной системы в двухэтажном доме гидравлические показатели не будут выше 1 атм. Одноэтажные конструкции оборудуются системами с давлением 0,5-0,7 атм.

Поскольку в процессе нагревания объем жидкости увеличивается, для нормальной циркуляции придется оборудовать расширительный бак. Жидкость, проходящая через установленный водяной контур, будет нагреваться, это значительно увеличит объем. Расширительный бачок нужно размещать на подаче теплоносителя в самой верхней части отопительного контура. Основным функциональным назначением такой буферной емкости считается компенсация повышения объема жидкости.

Устройство отопления в частном домостроении без насоса может устанавливаться, если такие виды подключения подходят к установке:

  1. Присоединение к системе теплого пола всегда будет требовать монтажа насосного устройства. Распределение теплоносителя по радиаторам не будет требовать никаких насосов. Когда электричество будет отключено, жилое помещение будет обогреваться оборудованными радиаторами.
  2. Взаимодействие с бойлером косвенного нагрева воды. Взаимодействие с системой естественной циркуляции всегда может быть организовано без насоса. Чтобы это было возможно, бойлер монтируется в самой верхней точке оборудованной системы. Если осуществить подобное затруднительно, насосом можно оборудовать накопительную емкость при дополнительной установке обратного клапана для устранения рециркуляции горячей воды.

В механизмах с гидравлической циркуляцией течение теплоносителя организовывается самотеком. Благодаря процессу естественного расширения воды, разогретая жидкость будет стремиться вверх по так называемому разгонному участку, а затем будет стекать через радиаторы и двигаться в направлении котла для последующего нагрева.

Варианты систем отопления

Система отопления ЕЦ может оборудоваться в однотрубных или двутрубных механизмах. В обоих вариантах принцип работы остается один и тот же. На максимальную возможную высоту от котла вверх направляется труба. Только после этого теплоноситель распределяется по всему контуру. Отличие от однотрубной системы заключается в том, что в двухтрубном механизме холодная вода аккумулируется в другой магистрали, а потом заводится на вход обратной части котла. В однотрубном механизме на этот вход направляется труба от выхода последнего радиатора.

Все однотрубные системы с вертикальными стояками требуют больше материалов при оборудовании, однако отличаются удобством и возможностью присоединения отопительных устройств отдельно к каждому стояку на всех этажах. В двухэтажных зданиях достаточно просто оборудовать систему водяного отопления без насосного устройства с горизонтально расположенной разводкой.

Чтобы активизировать процесс циркуляции, на втором этаже можно оборудовать специальный разгонный коллектор, после которого несколько контуров с горячей водой будут распределяться по второму этажу. Дополнительный контур должен опуститься на первый этаж, где он будет разделен на несколько основных веток. В некоторых случаях на первый этаж дополнительно распределяются стояки, от радиаторов, расположенных в самом конце контура.

Подключение радиаторов

Вариант подключения радиатора считается одним из наиболее значимых при оборудовании системы. Можно использовать несколько доступных методов подключения:

  • Вертикальный;
  • Диагональный;
  • Боковой;
  • Горизонтальный;
  • Нижний.

Диагональное подключение помогает обеспечить как можно меньше тепловых потерь. Процесс циркуляции в подобных случаях осуществляется между диагонально расположенными верхним и нижним патрубками. Не таким эффективным может оказаться боковое подключение, когда трубы присоединены к радиатору только с оной стороны. Нижнее подключение подразумевает максимальный показатель теплопотери. Процесс циркуляции выполняется через нижние патрубки отопительного устройства.

Методика подключения радиаторов может оказывать максимальное воздействие на качество систем отопления. Особенно это относится к однотрубным системам ЕЦ.

Различают такие виды подключения:

  1. Прямое.
  2. С байпасными линиями.

Когда выполняется прямое соединение, горячая вода проходит через каждую батарею последовательно. В каждом радиаторы теплоноситель все больше остывает. На последнем установленном радиаторе температура воды существенно отличается от первого. Чтобы в дальних комнатах отопление было как можно более эффективным, домовладельцам приходится увеличивать количество секций в радиаторах.

Когда входное и выходное отверстие соединяются при помощи байпасов, подобных недостатков удается немного избежать. Таким образом часть потока может проходить мимо радиатора. Это позволит поддерживать более высокую температуру теплоносителя и доводить до последнего радиатора воду температурой повыше.

Преимущества и недостатки реализации данной системы

К недостатком систем ЕЦ можно отнести их сравнительную громоздкость и массивность. В таких механизмах всегда должен быть падающий и обратный трубопровод, которые дополняются расширительными бачками. При установке таких систем отопления определяется самое нижнее место в здании. В таком месте устанавливается котел. Это может быть подвал или углубленная ниша на первом этаже.

Расширенный бачок напротив следует оборудовать в мансарде или даже на чердаке. Если в помещении, где монтируется накопительная емкость, нет отопления, его нужно обязательно утеплить. Чтобы в интерьере помещения было как можно меньше видимых трубных конструкций, подающий стояк размещается на чердаке и как следует утепляется.

Эффективная работа отопительной системы может быть обеспечена только при присутствии уклона труб в направлении теплоносителя. Такое требование реализовать сравнительно непросто, поэтому оборудование и монтаж считается одним из наиболее сложных этапов по сравнению с принудительной циркуляцией устройства теплоносителя.

Энергонезависимость таких систем считается наиболее явным их преимуществом. Это качество позволяет монтировать систему естественной циркуляции в тех местах, где сравнительно непросто обеспечить подходящее подключение к электросети. Никакими другими достоинствами по мнению экспертов система отопления без насоса не обладает.

Однако к недостаткам можно отнести другие ее особенности:

  • Для оборудования такой системы потребуется большое количество материалов. В результате это существенно влияет на стоимость отопительного контура;
  • В обустроенном открытом бачке теплоноситель систематически испаряется, его объемы снижаются. В результате нормальная циркуляция может быть нарушена. Поэтому уровень теплоносителя в отопительном контуре постоянно должен контролироваться;
  • Такой механизм затруднительно будет гармонично вписать в интерьер. Количество труб слишком большое, поэтому далеко не все устройства удастся скрыть;
  • Монтаж открытой системы подразумевает определенные трудности. Потребуются немалые физические усилия и как можно более точный расчет;
  • В такой системе не очень большое гравитационное давление, поэтому площадь отапливаемых помещений может быть небольшая.

Все эти факторы существенно снижают возможности установки систем отопления без насоса.  Поэтому подобные системы характерны зачастую для старых конструкций зданий, размещенных в сельской местности без каких-либо коммуникаций, находящихся на расстоянии от ЛЭП и т.п.

Отопление без насоса схема — Система отопления

» насос для отопления

Любой элемент играет важное значение. Поэтому соответствие частей конструкции необходимо планировать правильно. Монтаж отопления имеет, развоздушки, систему соединения, батареи терморегуляторы, бак для расширения котел, крепежи, коллекторы, трубы, увеличивающие давление насосы. Система обогрева дома имеет разные части. На открытой странице сайта мы попбробуем помочь выбрать для своей квартиры нужные компоненты отопления.

Отопление без насоса схема

Вопрос

По поводу циркуляции теплоносителя:

А можно заранее закладывать комбинированную схему? Т.е. трубы большого диаметра, уклоны, вертикальный участок непосредственно от котла — это с прицелом на свободную циркуляцию когда нет электричества. А на обратке стоит развилка, в которую врезан насос — это когда электричество есть и работает «штатный» вариант.(Я на сайте у известного печника Кузнецова в разделе «Отопление храмов» видел фотку, где, похоже, так и сделано) Ну и расширительный бак не открытый, а мембранный, для герметичности.

Вопрос второй- не совсем понятно про давление в системе. Что, контур отопления, в случае если предусматривается насос, должен быть не только герметичен, но и предварительно нагружен каким-то внутренним давлением? Зачем?

Вопрос про воздушные пробки — есть какие-то специальные клапаны, которые врезаются в систему и стравливают паразитный воздух. Можно что-либо про них узнать?

Ответ

Автор: Дмитрий Белкин

Ответ на первый вопрос. Можно, но я не вижу смысла в комбинированной схеме. Если схема вашего отопления однотрубная,то есть, как на схеме 1, и вы исполняете ее так, как вы написали в вопросе, то я не вижу смысла вообще связываться с электричеством. Все и без него будет прекрасно работать.

Если схема посложнее, как на схеме 2, то вода тоже будет двигаться, просто эффективность будет напрямую зависеть от толщины труб и количества радиаторов. Если трубы будут толстые, например, вертикальный стояк 2″, на магистрали 1.25″, а подводы к радиаторам 3/4″, и самих радиаторов на всю схему не больше десятка, то я тоже не вижу проблем. Все будет работать и без электричества. Правда в этом случае не надо ставить нагреватель на уровень земли. Чем глубже, тем лучше. Ну, и, может быть, придется самые удаленные радиаторы поставить с избытком мощности, но это не так важно, потому что при такой схеме каждый радиатор можно прикрыть.

Система с циркуляционным насосом нужна там, где схема очень сложная, состоит из кучи веток, каждая ветка регулируется отдельным автоматическим регулятором, трубы используются тонкие, 15-18 мм внутренним диаметром, радиаторы используются из расчета 1 кВт мощности на 10 м2 площади.

Так что я, признаться, не вижу смысла сохранять недостатки самотечного отопления и дополнительно тратиться на насосы и электроэнергию.

Ответ на второй вопрос. Вы тут что-то недопонимаете. Любая система отопления находится под давлением. Предположим у вас нет насоса и открытый расширительный бак. Дом двухэтажный. Нагреватель находится в подвале, а расширительный бак на чердаке. Тогда от нагревателя до бака добрых 10 метров по вертикали. При этих условиях давление в системе будет ровно 1 атмосфера. Причем тип расширительного бака не играет совершенно никакой роли. Мембранный расширительный бак используется, как вы правильно указали, для герметичности и для того, чтобы можно было поставить его в любое место в доме, например, там, где его не придется утеплять, в самом низу системы, в подвале, у нагревателя. Больше баки ничем не отличаются. В одном мембрана, а в другом давит сила тяжести. Если система не будет нагружена давлением, это автоматически говорит о том, что в ней не хватает воды, а, значит, циркуляция невозможна ни с насосом, ни без.

Ответ на третий вопрос.

Клапан для спуска воздуха

Да, такие клапаны есть. Только лично я предпочитаю не врезать их в систему, а вкручивать в специальные отверстия (1/2″) в радиаторе. Радиатор вешается с минимальным, незаметным на глаз уклоном так, чтобы воздух собирался у этого клапана. Когда воздуха в радиаторе станет порядочно, он станет холоднее на ощупь. Тогда я беру отвертку и стравливаю воздух до тех пор, пока не пойдет вода. Если надо, я потом спускаюсь в подвал и добавляю воды в систему. Привожу схему и сам клапан. Стоит он, кстати, какие-то совершенно незначительные деньги, о которых даже не стоит говорить. Как он выглядит на радиаторе, можно посмотреть в отдельном материале про отопление. Есть и автоматические клапана, но я не понимаю, зачем они нужны.

Источник: http://belkin-labs.ru/faqs/13/

Отопление без насоса схема

Если вы хотите правильно установить водяное отопление в частном доме, тогда сперва необходимо получить определенные знания о существующих методиках проведения строительных работ.

Только грамотное выполнение работ позволит качественно установить систему в целом.

Особой популярностью стало пользоваться водяное отопление индивидуальных домов благодаря практичности, потому что вы сами сможете определить расположение котла, он не потребует дополнительного помещения.

Специалисты заявляют, что данная система отличается и экономичностью в сравнении с печным типом. Этого удается достичь с помощью постоянной циркуляции созданного теплоносителя без использования насосов.

Циркуляция воды осуществляется по естественным причинам – давление в главном стояке будет ниже в сравнении с холодными стояками.

В результате холодная жидкость будет постоянно вытеснять нагретую воду.

Видео-урок:

Системы водяного отопления частного дома обычно делят на два вида: открытая и закрытая.

Первая система на территории нашего государства является самой распространенной в домах, площадь которых является небольшой.

Ее устройство может исключать использование электроэнергии для нагревания воды. Достаточно иметь газовый котел и производить розжиг с использованием спичек.

В результате циркуляция теплоносителя будет осуществляться естественным путем без применения насосов.

Ниже представлены схемы водяного отопления частного дома.

Источник: http://stroyremned.ru/stroitelstvo/proektirovanie/909-vodyanoe-otoplenie-v-chastnom-dome.html

Смотрите также:
  • Отопление загородного дома тепловым насосом
  • Отопление частного дома тепловым насосом отзывы, цена

06 января 2023 года

Тепловые насосы без теплоизоляции дома могут увеличить счета и спрос на энергию — вот что может сделать правительство

Инфракрасное изображение показывает, где из дома теряется больше всего тепла. Иван Смук/Shutterstock

Элис Оуэн, Университет Лидса , Фэй Уэйд, Эдинбургский университет

Авторов

Заявление о раскрытии информации

Элис Оуэн получила финансирование от UK Research & Innovation (UKRI) через Британский центр энергетических исследований для изучения того, как небольшие строительные фирмы могут повысить энергоэффективность существующих домов. Она является членом Рабочей группы по ремонту, техническому обслуживанию и усовершенствованию (RMI) Совета по строительству.

Фэй Уэйд получила финансирование от UK Research & Innovation (UKRI), Built Environment-Smarter Transformation, Федерации сантехнических работодателей Шотландии и Северной Ирландии (SNIPEF) и Energy Saving Trust Scotland для изучения роли инженеров-теплотехников в переходе на низкоуглеродные технологии. Фэй также получила финансирование от правительства Шотландии для оценки пилотных проектов программы модернизации Energy Efficient Scotland и от Центра исследований решений в области спроса на энергию (CREDS) для изучения цепочек поставок для модернизации энергетики.

Партнеры

Университет Лидса предоставляет финансирование в качестве партнера-основателя The Conversation UK.

Эдинбургский университет предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation UK.

Посмотреть всех партнеров

Великобритания намерена к середине 2030-х годов заменять 1,7 миллиона газовых котлов в год в рамках своего плана по достижению нулевого уровня выбросов. Это потребует быстрого расширения установки тепловых насосов, которые могут работать на возобновляемой электроэнергии. В 2021 году было установлено всего 67 000 единиц. И чтобы эти новые тепловые насосы работали максимально эффективно, необходимы последовательные меры по теплоизоляции домов.

Правительство недавно объявило о схеме на 1 миллиард фунтов стерлингов, которая предоставит домохозяйствам с более низким уровнем муниципального налога до 15 000 фунтов стерлингов для повышения энергоэффективности своих домов. Канцлер Джереми Хант также пообещал выделить 6 миллиардов фунтов стерлингов на утепление домов в 2025–2028 годах.

Дополнительное финансирование приветствуется, но поскольку оно предлагает помощь только части тех, кто в ней нуждается, оно имеет признаки еще одного краткосрочного объявления о финансировании, которое решает только часть проблемы.

Почему тепловые насосы выигрывают от энергоэффективности

В зависимости от конструкции и времени года тепловой насос очень эффективно превращает электричество в тепло. Но гораздо труднее (и требует больше энергии) поддерживать постоянную температуру в сквозняке дома. В таких обстоятельствах тепловые насосы должны быть увеличены.

Читать больше: Стоит ли покупать тепловой насос? Вот как они сравниваются с газовым котлом

Массовое переключение на тепловые насосы может привести к перебоям в электроснабжении, особенно в часы пик. Согласно одной оценке, замена каждого пятого котла тепловым насосом увеличит спрос на электроэнергию в будние дни вечером на 14%. Более высокое общее потребление энергии означает, что для обезуглероживания требуется больше возобновляемой энергии.

Вот почему исследователи предложили повысить энергоэффективность дома перед заменой источника отопления. Такие схемы, как стимулирование использования возобновляемых источников тепла, требовали мер по повышению энергоэффективности, таких как изоляция, чтобы разблокировать финансирование для замены систем отопления. Но есть такие схемы, как программа готовности тепловых насосов, в которых меньше внимания уделяется снижению спроса на энергию.

Тепловые насосы работают на электричестве и могут заменить котлы и печи. Ракратчада/Shutterstock

Электричество также дороже газа, как за единицу энергии (киловатт-час), так и за ежедневную постоянную плату. Таким образом, привязка потребителей к более высокому спросу на электроэнергию может привести к увеличению счетов. В разгар кризиса стоимости жизни безответственно продвигать и устанавливать тепловые насосы, не убедившись, что они могут работать максимально эффективно и рентабельно.

Этих рисков легко избежать. Государственные служащие, исследователи и строители знают, как повысить энергоэффективность домов, и для этого существуют все необходимые технологии. Проблема в том, что многие в правительстве, производители котлов и тепловых насосов, а также компании, управляющие газовой инфраструктурой, озабочены заменой бытовых технологий отопления, когда им действительно нужно удовлетворить потребности всего дома в энергии.

Следуйте плану

Большинство установок тепловых насосов требуют некоторой модификации существующих радиаторов и труб. Выяснение мест утечки тепла и блокирования зазоров или изолирующих полостей не является серьезной сложностью этого процесса. Однако для этого требуется целый ряд различных наборов навыков. Столяры, штукатуры и строители должны иметь общий язык и понимание с теплотехником и сантехником. Продавцы уже работают в многопрофильных группах, установка тепловых насосов требует аналогичного сочетания опыта.

Это правда, что не хватает квалифицированных специалистов, обладающих навыками в области сантехники, отопления, строительства и электромонтажных работ, чтобы реализовать меры по повышению энергоэффективности во всех домах и удовлетворить ожидаемый спрос на тепловые насосы.

Повышение энергоэффективности дома может создать рабочие места по всей стране. Корлаффра/Шаттерсток

Но это создает огромные возможности для строительной отрасли, чтобы сократить спрос на домашнюю энергию и выбросы углерода, обеспечивая при этом высококвалифицированные, хорошо оплачиваемые рабочие места во всех регионах Великобритании. Сама индустрия даже подготовила план того, как этого можно достичь, хотя планы правительства пока не учитывают эти рекомендации.

Меры по повышению энергоэффективности могут повысить стоимость установки теплового насоса. Но, если все делать вместе, дополнительных затрат может и не быть. Консультативный орган правительственного комитета по изменению климата подсчитал, что в среднем британскому дому потребуется 3000 фунтов стерлингов для изоляции и защиты от сквозняков, чтобы сделать установку теплового насоса энергоэффективной. Выполнение этих ремонтных работ за один раз уменьшит количество сбоев и, в долгосрочной перспективе, создаст более комфортный дом с меньшими эксплуатационными расходами.

Лучший способ снизить расходы для населения и правительства — это программа, которая позволяет всем домовладельцам улучшать весь дом. Это влечет за собой финансовую поддержку тех, кто больше всего в ней нуждается, наращивание потенциала и доверие к строительной отрасли и поощрение домохозяйств, которые уже могут себе это позволить, вносить свой вклад в ремонт своих домов.

У вас нет времени читать об изменении климата столько, сколько хотелось бы?
Вместо этого получайте еженедельную сводку новостей на свой почтовый ящик. Каждую среду редактор The Conversation по окружающей среде пишет Imagine, короткое электронное письмо, в котором немного глубже рассматривается только одна климатическая проблема. Присоединяйтесь к 10 000+ читателей, которые уже подписались.

  • Изменение климата
  • Энергоэффективность
  • Газ
  • Изоляция
  • Обогрев
  • котлы
  • Тепловые насосы
  • Бытовая энергия

Переход к насосам: как Финляндия нашла решение проблемы отопления домов

Как обогреть дома и рабочие места, не полагаясь на ископаемое топливо, — одна из самых сложных задач для быстрого перехода к безуглеродной экономике. В Европейском союзе (ЕС) сектор отопления является наиболее энергоемким и углеродоемким, на него приходится почти 50% общего спроса на энергию в ЕС, 75% которого удовлетворяется за счет сжигания ископаемого топлива. В 2017 году во всем мире только 10% потребности в тепле удовлетворялось за счет источников возобновляемой энергии. Но, поскольку Великобритания заявляет о намерении отказаться от бытовых газовых котлов, в холодной Скандинавии Финляндия продемонстрировала исключительный потенциал одной из менее заметных технологий возобновляемых источников энергии — тепловых насосов.

Индивидуальные домохозяева заранее определили пригодность этой технологии и начали учиться друг у друга. Когда государственное регулирование догнало эту технологию и начало законодательно поддерживать ее, рынок уже был хорошо развит, а местные инженеры-теплотехники были достаточно опытными. Это иллюстрирует проблему, с которой столкнутся многие другие страны: наличие у инженеров и монтажников достаточных знаний, чтобы сделать возможным быстрый переход на отопление.

Финляндия исторически полагалась на сжигание биомассы и мазута для отопления, будучи страной с относительно небольшим, малонаселенным населением и большими лесами. В 1970, 90% отапливаемых помещений приходилось на древесину и нефть. Однако к 2012 году структура теплоснабжения стала практически неузнаваемой. Централизованное теплоснабжение, где тепло передается от централизованного источника через сеть изолированных труб к нескольким зданиям, составляло 40 % в структуре поставок, при этом электричество обеспечивало 21 %, биомасса 21 %, нефть 11 %, тепловые насосы 6 % и доля газа составляет всего 1%.

Хотя масштабы этого перехода были обусловлены регулированием, отдельные домохозяйства также сыграли ключевую роль. Большая часть огромных инвестиций, вложенных в покупку и установку тепловых насосов в Финляндии, поступила от обычных домовладельцев, использующих свои собственные деньги, при ограниченной государственной поддержке или без нее. В начале 19В 90-х годах воздушные тепловые насосы начали внедряться из Швеции, где технология была успешной, а правительство поддерживало рынок. Финская национальная ассоциация тепловых насосов (SULPU) была создана в 1999 году предпринимателем, занимающимся тепловыми насосами, и исследователем тепловых насосов при некоторой поддержке со стороны государственного агентства по энергоэффективности Motiva. Предприниматель стремился к 2020 году продать в Финляндии 1 млн тепловых насосов, но к 2000 году рынок оставался небольшим — около 10–15 перепродавцов тепловых насосов. Им по-прежнему мешало отсутствие обучения, стандартов качества и возможностей технического обслуживания, что удерживало их нишу, несмотря на их пригодность для сельских районов, где люди по-прежнему в значительной степени полагались на нефть.

Тем не менее, органический рост практических знаний с помощью SULPU привел к улучшению обучения и стандартов для установок в течение 2000-х годов, что повысило репутацию сектора и привело к увеличению продаж. В Интернете появились онлайн-форумы для обсуждения тепловых насосов под руководством пользователей, где пользователи и установщики обменивались знаниями с большим эффектом в доверительной среде. Роль этих онлайн-форумов была особенно важна для демонстрации того, что тепловые насосы подходят для использования в холодном климате Финляндии, а также для разработки инноваций под руководством пользователей. В 2009, Финляндия, наконец, была принята в комитет по контролю качества Европейской ассоциации тепловых насосов (EHPA), создав свой собственный национальный комитет по качеству для обеспечения соответствия стандартам. SULPU, которая собирает отраслевую статистику, также используемую национальной статистикой Финляндии, сообщает о стабильном росте продаж из года в год. Согласно данным SULPU, в 2018 году 70% новых небольших домов выбирают тепловой насос, и примерно 5000 масляных котлов ежегодно заменяются тепловым насосом.

Тепловые насосы, которые преобразуют энергию из внешних источников тепла (воздух, вода, геотермальная энергия и т. д.), в последнее десятилетие получили особенно сильное распространение — они становятся низкоуглеродными, когда энергия, используемая для их привода, получена из возобновляемого источника. . Общая выработка энергии тепловыми насосами в Финляндии в настоящее время составляет около 10 ТВтч, удовлетворяя примерно 15% потребности в отоплении жилого и коммерческого фонда Финляндии. Только в 2018 году объем продаж увеличился на 22%, при этом было инвестировано более полумиллиарда евро, в результате чего было установлено 75 000 тепловых насосов. Это означало, что в стране с населением около 2,7 млн ​​домохозяйств был миллион тепловых насосов. С 2000 года количество энергии, используемой финскими домохозяйствами для отопления, уменьшилось соответственно примерно на 15%.

Более широкая актуальность

Быстрое развертывание и внедрение технологий тепловых насосов в Финляндии представляет особый интерес, поскольку обезуглероживание тепла в зданиях остается сложной проблемой для промышленно развитых стран, без чего достижение нулевых выбросов углерода останется лишь мечтой. С точки зрения отопления (а не просто охлаждения, еще одного энергоемкого действия) эта проблема наиболее ярко выражена в Северной Европе, где сочетание крупных существующих газовых сетей и устаревшего фонда зданий создало ситуацию, требующую значительных инвестиций, планирования и надежных навыков. базу для исправления. На отопление в Великобритании, например, приходится 37% от общего объема выбросов углерода, включая промышленное использование, 17% из которых можно отнести к отоплению и охлаждению в зданиях, а 13-14% — к отоплению в жилых домах. Только 5% домов имеют низкоуглеродное отопление, а в 85% (24,5 миллиона домов) по-прежнему преобладает газ. То же исследование показывает, что 48% выборки опроса утверждают, что они не знали, что их газовый котел имеет экологические издержки. Во всем мире на долю тепловых насосов приходится лишь около 3% отопления зданий, что подчеркивает масштаб проблемы, стоящей перед необходимостью подорвать господство ископаемого топлива в секторе отопления. Пример Финляндии является пророческим, поскольку он показывает, как может происходить развертывание вариантов низкоуглеродного отопления при правильном уровне поощрения, регулирования, финансовых стимулов и фискальной политики.

Многие из низкоуглеродных решений этой проблемы проверены и существуют сегодня, но проблема заключается в их масштабировании и внедрении. Некоторые из этих проблем являются экономическими, например, цены слишком высоки на небольших, менее развитых рынках, чтобы сделать тепловые насосы жизнеспособными. Другие связаны с инфраструктурой, например, в Великобритании, где существующий жилищный фонд настолько неэффективен с точки зрения энергии, что программа массовой модернизации является обязательным условием для установки тепловых насосов. Другие являются историческими, например, доминирование так называемых устаревших видов топлива, таких как природный газ, в таких местах, как Нидерланды. Это множество барьеров подчеркивает необходимость смешанного, гибкого подхода, адаптированного к местным условиям. Строгие нисходящие меры, направленные на обеспечение всеобъемлющего решения, могут в конечном итоге обойтись дороже, чем подходы, сознательные на местном уровне, и фактически могут замедлить переход. Этот аргумент можно применить к Великобритании, где полностью электрический или полностью водородный подход к обезуглероживанию отопления и охлаждения по принципу «сверху вниз» может стоить в два или три с половиной раза соответственно больше, чем местный вариант. , гибкий подход, запланированный по месту. Финляндия представляет собой наглядный пример того, как можно создать зрелые рынки и привлечь значительные местные инвестиции, когда государство играет более стимулирующую роль.

Более широкое значение примера Финляндии заключается в том, что он проливает свет на потенциальную занозу для быстрого перехода в других странах: разрыв в низкоуглеродных навыках. Установка почти миллиона тепловых насосов не выполняется в одночасье или одной компанией — для этого требуется целое созвездие подрядчиков, специалистов и операторов цепочки поставок, которые должны быть выполнены в масштабе. Во многих странах есть реальные опасения, что, несмотря на государственные инвестиции, гранты и стимулы для использования вариантов и технологий с низким уровнем выбросов углерода в свете целей нулевого уровня выбросов, база навыков, необходимых для их фактического выполнения, ограничена. Таким образом, декарбонизация тепла — это гораздо больше, чем просто техническое решение: для этого требуется промышленный и профессиональный подход, который сосредоточен на развитии производственных мощностей, создании базы навыков для установки и создании профессиональной регулируемой отрасли, которая делает выбор в пользу перехода на низкоуглеродное отопление. простой, оптимизированный и доступный.

Контекст и предыстория

Нефтяной кризис 1970-х годов заставил Финляндию обратить внимание на альтернативные технологии. Из-за долгих и холодных зим потребность Финляндии в отоплении является одной из самых высоких в Европе, что делает задачу обезуглероживания тепла еще более актуальной. Газовая сеть по всей стране также очень ограничена, что делает необходимым использование альтернативных источников отопления жилых помещений. Тепловые насосы устраивали относительно дешевую электроэнергию в стране и отсутствие газовой инфраструктуры для многих изолированных населенных пунктов, но качество в то время было ненадежным, и они оставались нишевой технологией. Рынок начал быстро расширяться только в 2000-х годах, когда законодательные меры по поощрению низкоуглеродных технологий — в частности, посредством ряда постепенных изменений в строительном законодательстве — поддержали рост рынка и уровень опыта, генерируемого равноправным партнером. обучение позволило увеличить скорость установки.

В настоящее время Финляндия поставила перед собой цель достичь углеродной нейтральности к 2035 году – на 15 лет раньше, чем Великобритания, ЕС и Южная Корея. Это означает, что теперь у него есть благоприятная политическая среда для увеличения масштабов использования тепловых насосов, а также природные ресурсы для этого благодаря своей обильной геотермальной энергии. Между тем, SULPU играл и продолжает играть важную роль в информировании общественности и политиков о преимуществах тепловых насосов, лоббировании, проведении исследований и предоставлении данных для поддержки перехода.

Сегодня тепловые насосы стали основным источником тепла для жилых и коммерческих помещений, чему способствуют доступные цены, новые бизнес-модели, основанные на обслуживании, и налоговые льготы. В 2018 году объем продаж воздушных тепловых насосов достиг 47 000, геотермальных тепловых насосов — 8 000, тепловых насосов типа «воздух-вода» — 4 000, а тепловых насосов на вытяжном воздухе — 3 000. Около 40% жилого фонда Финляндии является отдельно стоящим, что упрощает установку геотермальных тепловых насосов, поскольку необходимо прокладывать подземные трубы снаружи. На отдельные дома приходится 85% непромышленных первичных тепловых насосов в Финляндии, а на геотермальные тепловые насосы — более трети от общего объема. Тепловые насосы обеспечивают отличное средство для управления электросетью на стороне спроса и являются гибкими, способными использовать объемы воды, здания, геотермальные скважины и другие объекты в качестве энергоресурсов. Недавнее исследование показало, что каждый раз, когда в доме, отапливаемом электричеством, устанавливается тепловой насос полной мощности, два дома, отапливаемых мазутом и центральным отоплением, могут быть отогреты сэкономленной мощностью и энергией.

Стимулирующие факторы

Ошеломляющая скорость роста количества установок тепловых насосов в Финляндии была обусловлена, в первую очередь, географическими и экологическими обстоятельствами, которые могут способствовать ее дальнейшему расширению. В настоящее время на рынке преобладают воздушные тепловые насосы, но и геотермальные тепловые насосы также играют главную роль: в Финляндии насчитывается более 100 000 геотермальных скважин общей глубиной 20 000 км, что составляет половину земной окружности. Это сделало тепловые насосы привлекательной инвестицией для промышленности, застройщиков и домовладельцев с рентабельностью капитала от 10% до 15%. Электричество также относительно доступно в Финляндии, что делает его разумной альтернативой для тех домовладельцев, которые хотят заменить свое углеродоемкое отопление. Тепловые насосы популярны, потому что занимают мало места и удобны – нет необходимости доливать топливо, как нефть или дрова. Когда дело доходит до отопления жилых помещений и изменения поведения, исследования показывают, что максимальное упрощение варианта с низким уровнем выбросов углерода может увеличить потребление, используя естественную склонность потребителей «плыть по течению».

Надежная политическая среда в стране помогла благодаря ряду мер по повышению энергоэффективности, сокращению выбросов и поддержке строительных норм и правил. Широкий спектр государственной политики, целей и налогов все более стимулировал переход от систем отопления, работающих на ископаемом топливе, к возобновляемым источникам энергии примерно с 2000 г., включая национальные климатические и энергетические стратегии в 2005, 2008, 2013 и 2017 гг. Налогообложение ископаемого топлива утроилось с 2011 г. на мазуте более чем удвоилось в период с 2004 по 2017 год), а Национальный строительный кодекс (SRMK) устанавливает строгие стандарты энергоэффективности, которые включают теплоснабжение здания. С 2014 года тепловые насосы должны быть установлены в каждом новом доме, а государственная субсидия покрывает до 20% расходов на переключение: Кроме того, 45–60% расходов на ремонт, пристройки и установку тепловых насосов составляют налоги. -франшиза. Это также помогло развить навыки зеленого строительства на рынке труда, и в настоящее время в этом секторе занято около 3000 человек. В результате раннего внедрения, взаимного обучения через онлайн-форумы и формирования национальной ассоциации тепловых насосов (SULPU) возник готовый саморазвивающийся рынок, хотя и при благоприятных условиях, созданных правительством. В результате в течение 2000-х годов обучение и стандарты для установок улучшились, что повысило репутацию сектора, увеличило количество собственных инноваций и привело к увеличению продаж. Его глубина и широта ноу-хау затем смогли превратиться в комплексную сеть продуктов и установщиков, охваченную надежной схемой сертификации.

Импульс рынка тепловых насосов в Финляндии в настоящее время создает множество инновационных и прорывных бизнес-моделей, которые, вероятно, еще больше увеличат скорость установки. Например, «модель продажи тепла с тепловым насосом», обычно называемая сервисной моделью, предполагает, что поставщик услуг платит за тепловой насос, а затем предоставляет отопление как услугу. Клиенту ежемесячно выставляется счет за использованную энергию, при этом все обслуживание осуществляется поставщиком услуг. Эта модель особенно хорошо работает в обслуживаемых многоквартирных домах, многоквартирных жилых домах и коммерческих офисных помещениях, где владельцы могут с меньшей вероятностью вкладывать собственные средства.

Сфера охвата и доказательства

  • В 1970 году 90% отопления помещений в Финляндии приходилось на древесину и нефть. Страна была вынуждена из-за нефтяного кризиса 1970-х годов сосредоточиться на технологии тепловых насосов, но качество было ненадежным, и они остались нишевой концепцией.
  • В начале 1990-х годов воздушные тепловые насосы начали внедряться из Швеции, где технология была успешной, а правительство поддерживало рынок.
  • Финская национальная ассоциация тепловых насосов (SULPU) была создана в 1999 предпринимателем в области тепловых насосов и исследователем тепловых насосов при поддержке государственного агентства по энергоэффективности Motiva, но к 2000 году рынок оставался небольшим, и насчитывалось всего около 10–15 реселлеров тепловых насосов.
  • Рост рынка тепловых насосов в Финляндии начал ускоряться в начале 2000-х годов с введением ряда строительных норм и правил. Изменения в строительных нормах (2003, 2007, 2010, 2012) привели к тому, что строительная отрасль столкнулась со все более высокими требованиями к изоляции и энергоэффективности.
  • Регламенты ЕС, такие как Директива об энергоэффективности зданий 2010 г. (EPBD) и Директива об энергоэффективности 2012 г., добавили вес в направлении более высоких строительных стандартов.
  • К 2012 году структура теплоснабжения была почти неузнаваема: централизованное теплоснабжение составляло 40%, электричество 21%, биомасса 21%, нефть 11%, тепловые насосы 6% и газ лишь 1%.
  • Только в 2018 году объем продаж увеличился на 22%, при этом инвестиции в размере более полумиллиарда евро привели к установке 75 000 тепловых насосов.
  • 2,7 миллиона домохозяйств Финляндии владеют более чем миллионом тепловых насосов.
  • С 2000 года потребление тепла финскими домохозяйствами снизилось соответственно примерно на 15%.
  • Скидка на налог на установку и информационные меры по поощрению установки различных типов тепловых насосов (2000 г.) – От 45% до 60% затрат на оплату труда при ремонте и расширении жилых помещений не облагаются налогом.
  • В настоящее время Финляндия поставила перед собой цель достичь углеродной нейтральности к 2035 году, что на 15 лет раньше, чем у Великобритании, ЕС и Южной Кореи.
РубрикаДом