15-16 октября 2013 года в г. Нюрнберг (Германия) прошел очередной саммит "Европейский тепловой насос" (European Heat Pump Summit 2013), на котором 35 докладчиков проинформировали многочисленную аудиторию специалистов (более 250 слушателей) о последних достижениях в этой бурно развивающейся отрасли.

От России с большим интересом были заслушаны два доклада:

• Калнинь И.М., Пустовалов С.Б., Кривцов Д.В. "Технологии тепловых насосов на диоксиде углерода для систем теплоснабжения" (CO₂ Heat Pump Technology for Heating supply systems),
• Шишов В.В. "Состояние и тенденции развития российского рынка тепловых насосов" (The status and development trends of the Russian HP market).

Состояние и тенденции развития российского рынка тепловых насосов

В.В.Шишов, главный инженер Группы компаний "Фармина"
(см. журнал "Холодильная техника" №11, 2013 г.)

В настоящий момент российский рынок тепловых насосов (ТН) развит слабо и ждет государственной поддержки. Планы развития экономики страны вселяют надежды на реализацию таких ожиданий. Сейчас началось осуществление государственных программ по строительству доступного жилья со значительными инвестициями. Масштаб начавшегося строительства очень велик, затрагивает все регионы страны и предполагает внедрение энергоэффективных технологий, в том числе ТН. Планируется направить около $870 млрд. на реализацию государственной программы "Энергоэффективность и развитие энергетики" до 2020 года. В рамках этой программы построено около 45 энергоэффективных домов (рис.1), оснащенных геотермальными тепловыми насосами (ГТН), во всех федеральных округах РФ [1]. Экономия энергии в этих домах по сравнению с традиционным домом составляет 25 - 55 %, а срок окупаемости разницы между средствами, затраченными на строительство энергоэффективного и обычного дома, - 5 - 12 лет.

Рис.1. 27-квартирный дом в г. Кондрово Калужской области. Четыре ТН "Корса" тепловой мощностью 30 кВт каждый обеспечивают полное отопление и горячее водоснабжение дома.

В России имеется еще один существенный довод для продвижения ТН – это высокая плата за приобретение дополнительной электрической мощности (стоимость подключения), что оправдывает выбор ТН уже на момент принятия решения о способе отопления.

Создаются предпосылки для широкого внедрения ТН как в строящееся жилье, так и в сопутствующую инфраструктуру. Накапливается опыт внедрения ТН в разных климатических условиях России, что создаст возможность для более точного и экономически обоснованного внедрения этой техники в стране.

Перспективные для продаж ТН в РФ территории и объекты можно поделить на четыре категории:

• районы, где снабжение газом недостаточно (Мурманская, Архангельская обл. и др.);
• территории, на которых проблематично энергоснабжение крупных промышленных объектов (Хабаровский край и др.);
• объекты, для которых уже определилось преимущественное применение низкотемпературных воздушных тепловых насосов (НВТН) - малоэтажное строительство, коттеджи, офисы;
• социальные объекты и сопутствующие им инфраструктуры - школы в сельской местности, дома отдыха и т.д.

В России только начинается массовое освоение ТН, поэтому получить из Интернета представление о российском рынке ТН трудно. От поставщиков ТН можно получить лишь субъективную информацию о продажах, обо всех аспектах технологии и сроках окупаемости.

Официальные сведения о российском рынке ТН отсутствуют, поскольку до сих пор в стране не существует национальной ассоциации ТН, и поэтому все сведения о тепловых насосах следует воспринимать как экспертные. Российский рынок в 2007 году оценивался всего в несколько сотен продаж, тем более что в момент появления НВТН были сомнения в целесообразности их применения. Перед компаниями, производящими ТН, стоит непростая задача - показать, что ТН – это оптимальный вариант в условиях России для решения вопросов эффективности энергетики.

В качестве примера можно показать опыт применения в России ТН STIEBEL ELTRON:

• Такие ТН установлены в коттеджах (более 140) в Московской, Ленинградской, Псковской, Нижегородской, Тюменской, Тверской, Ярославской и Мурманской областях, в Республике Татарстан и Краснодарском крае.
• ТН STIEBEL ELTRON оснащены автозаправочные комплексы и станции в Нижегородской, Московской областях, в г. Краснодаре (тепловая мощность Q_т = 55 кВт), в Сочи (Q_т = 78 кВт), а также Чернушинская нефтебаза в г. Чернушка Пермского края.
• ТН используются для отопления основного храма монастыря в г. Гороховец Владимирской области (Q_т = 65 кВт), для отопления церкви в Тобольске (Q_т = 65 кВт).
• С помощью ТН осуществляется отопление в гостиничном комплексе в Ульяновской области (Q_т = 350 кВт), отопление и горячее водоснабжение (ГВС) детского сада в Омске (Q_т = 49 кВт), отопление помещений канализационно - очистных сооружений Тобольска (Q_т = 200 кВт).
• ТН STIEBEL ELTRON установлены в офисе Московской железной дороги (Q_т = 180 кВт) и на объекте Гиперкуб в инновационном центре Сколково (рис.2).

Рис.2. Гиперкуб в инновационном центр Сколково. В здании площадью 6 тыс. м² разместятся администрация фонда и офисы первых резидентов. Здание отапливается с помощью ТН STIEBEL ELTRON, который будет обеспечивать также горячее водоснабжение и необходимое охлаждение. Источник низкопотенциальной теплоты - грунт, отбор теплоты 13 зондами по 80 м

Крупных геотермальных проектов в России единицы и они носят в основном экспериментальный характер. Такие проекты запущены в Краснодарском крае, Ростовской области, Находке. Среди них - жилые дома, развлекательные комплексы и гостиницы. На Черноморском побережье расположена гостиница "Белая Русь" общей площадью 23 тыс. м², в которой с 1992 г. работает теплонасосная система отопления, использующая низкопотенциальную теплоту морской воды Черного моря. Коэффициент преобразования этой системы 3.5. Существуют и другие подобные проекты, в том числе гостиничный комплекс площадью 16 тыс. м² и аэропорт в Геленджике. Первая на Дальнем Востоке (г. Находка) геотермальная теплонасосная установка промышленной мощности была создана в 2012 г. для теплоснабжения производственных помещений площадью 1 тыс. м². В настоящее время завершается монтаж крупной ГТН - установки в Амурской области для отопления производственного здания площадью 10 тыс. м², изготавливается ГТН - установка в Охотске для отопления площади 50 тыс. м².

Даже в странах, где существует поддержка со стороны государства, окупаемость ГТН бытового уровня может достигать несколько лет. В России при отсутствии поддержки со стороны государства этому направлению трудно развиваться.

Из – за дороговизны ГТН в России для теплоснабжения частных домов, коттеджей и офисов с потреблением теплоты до 20 кВт предпочитают использовать НВТН, интерес к которым превысил интерес к ГТН [2]. При продвижении НВТН следует учитывать, что их применение избавляет от затрат на организацию грунтовой системы теплосбора (следует учитывать при этом ущерб от отторжения участка земли под такую систему).

Рис.3. НВТН Mitsubishi Electric ZUBADAN, обогревающие школу в Волгоградской области с помещениями площадью помещения 990 м² и высотой 3 м

Для теплонасосного теплоснабжения в России вполне подходят НВТН, работающие при температуре воздуха tв = - 15°С, хотя появились НВТН, работающие при tв = - 25°С (рис.3). Компания Mitsubishi Electric продала в России 87 шт НВТН ZUBADAN (суммарно "воздух-воздух" и "воздух-вода") за период с 1 апреля 2012 г. по 31 марта 2013 г. (для сравнения: в Украине продано в 3.5 раза больше таких ТН).

Системы отопления в России предпочтительнее бивалентные, которые имеют в своем составе два источника теплоты (например, ТН и электрический котел) для расширения диапазона рабочих температур, снижения капитальных затрат и увеличения надежности. В настоящее время ТН часто представляют собой модели с фиксированной частотой вращения вала компрессора, однако процент инверторных моделей на рынке будет неуклонно расти.

Большинство российских климатических фирм, в распоряжении которых оказались современные НВТН, еще не готовы и не умеют получать от них коммерческую выгоду. Эта тенденция выделяет Россию среди остальных стран с холодным климатом, так как успех продаж ТН прежде всего зависит от налаженной дилерской сети, а не от климата, который у нас немногим отличается от климата северных европейских стран. В регионах РФ с климатом, приемлемым для эффективного использования НВТН, проживает в несколько раз больше людей, чем население стран Северной Европы (например, в Москве, С.-Петербурге, Московской и Ленинградской областях проживает более 23 млн. человек). Так что потенциальный рынок НВТН здесь огромен. Тормозом на пути продвижения ТН в России служит в частности, то, что подход к решению задач кондиционирования и теплоснабжения имеет принципиальные отличия.

• Качественное кондиционирование объекта невозможно при дефиците выделенной электрической мощности, поэтому клиенты с такими ограничениями были абсолютно бесперспективными с точки зрения отечественных климатических фирм.
• ТН интересны именно тем потребителям, у которых недостаточно располагаемой электрической мощности для теплоснабжения традиционным способом.

Крупные фирмы климатического оборудования практически не продают ТН, например, Johnson Controls продали всего 10 установок производительностью по 500 кВт в 2011 г., которые применяются в крытом аквапарке для подогрева воды в холодный сезон.

Для продвижения ТН< от фирмы нужны дополнительные маркетинговые исследования и усилия по продвижению ТН.

Когда продвижением ТН заинтересовались теплонасосные фирмы, оказалось, что потенциальная дилерская сеть для их продажи существует у фирм, продающих отопительные котлы, которые предлагают ТН как энергетически выгодную опцию.

Поскольку в России потребность в теплоснабжении во много раз превосходит потребность в кондиционировании, коммерческий потенциал рынка ТН во много раз превышает потенциал рынка кондиционеров. Осваивать российский рынок ТН предстоит тем фирмам, которые поймут, как наладить дилерскую сеть продаж ТН, и начнут активно продвигать их, используя опыт остальных стран с холодным климатом. Наибольшая экономия ежегодных затрат на теплоснабжение будет там, где климат холоднее и где длиннее отопительный сезон.

А пока статистика такова: по данным представительства в РФ компании Buderus, в 2011 г. было продано около 250 - 300 шт. ТН, в 2012 г. - приблизительно 1000 шт, в 2013 году по прогнозам будет продано 2000 - 3000 шт. со средней тепловой мощностью 14...17 кВт. Если говорить о ТН "воздух-воздух", то их доля в сплитовом сегменте около 95 %.

Список литературы:

1. http://www.energodoma.ru/karta-energoeffektivnykh-domov-rossii
2. Суслов А.В. Предварительная оценка коммерческого потенциала российского рынка воздушных тепловых насосов// Холодильная Техника. 2010. № 10