Сравнение котлов Viessmann: газовых конвекционных и конденсационных, жидкотопливных и электрических

При выборе котла для дома неизбежно встаёт проблема его рентабельности. Что выгоднее — сэкономить на покупке и приобрести дешёвый агрегат или отдать предпочтение более дорогому, но энергоэффективному? Чтобы ответить на этот вопрос, мы покажем, как меняются затраты на теплоснабжение в зависимости от типа котла, топлива, срока службы и других факторов на примере оборудования компании Viessmann.

При выборе котла для дома неизбежно встаёт проблема его рентабельности. Что выгоднее — сэкономить на покупке и приобрести дешёвый агрегат или отдать предпочтение более дорогому, но энергоэффективному? Чтобы ответить на этот вопрос, мы покажем, как меняются затраты на теплоснабжение в зависимости от типа котла, топлива, срока службы и других факторов на примере оборудования компании Viessmann.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

При расчёте затрат на отопление важно понимать, что фактически они будут состоять из нескольких частей. Одна из них — первоначальные финансовые вложения в оснащение котельной (к этим расходам относится стоимость не только котла, но и многих компонентов котельной, состав которых для разных котлов может быть разным). Другая — эксплуатационные расходы (стоимость топлива, обслуживания и т. д.), возникающие в процессе пользования котлом. Нередки ситуации, когда более дорогой котел на деле оказывается выгоднее дешёвого, так как в силу более высокого КПД он тратит меньше топлива. Поэтому рациональность котельного оборудования лучше оценивать с учётом и стоимости котла, и расходов топлива в длительной перспективе. На последний параметр будут влиять как климатические условия в регионе, где предстоит работать котлу (от климата зависит, сколько тепла предстоит выработать теплогенератору в течение года, то есть годовая тепловая нагрузка котла), так и доступность, и стоимость местного топлива.

Чтобы сравнить рациональность котельного оборудования различных типов, рассчитаем затраты на их эксплуатацию для отопления одного и того же дома.

От котла требуется отопить коттедж площадью 150 м2 с тепловыми потерями 70 Вт/м2. Комфортная температура, которую предстоит поддерживать системе отопления в сезон, составляет 23 °С. В доме проживают четыре человека, их потребность в горячей (45 °С) воде — примерно 100 л/сутки. Дом расположен в московском регионе, где отопительный сезон составляет в среднем 214 суток при средней температуре воздуха –3,1 °С и пиковыми значениями холода –28 °С.

Требуемая тепловая мощность котла для нужд такого дома составит 11 кВт. При этом не обязательно искать такой, у которого номинальная мощность будет равна строго 11 кВт или около того — даже котёл с большим запасом мощности может послужить хорошим решением, если его функционал и стоимость устраивают пользователя. В конечном счёте, если мощность котла выше нужной, это не означает, что он тратит лишнее топливо — на деле он будет просто работать меньше, чем маломощный, и в период, когда нагрев не требуется, перейдёт в режим ожидания. Ниже мы будем сравнивать котлы разной тепловой мощности и для корректной оценки расхода топлива учтём количество рабочих часов в год для каждой модели, необходимое для обеспечения дома тепловой энергией в указанных климатических условиях.

За исключением электрических моделей, котлы производят тепловую энергию за счёт сжигания определённых видов топлива — это может быть природный газ, жидкое топливо (например, дизельное), твёрдое топливо (дрова, уголь и т. д.). Поэтому при оценке экономичности котлов будем исходить из доступности того или иного вида топлива и его стоимости для данного региона (для расчётов взяты цены на топливо для Москвы, действительные на момент выхода номера — осень 2015; цены в долгосрочной перспективе пересчитаны с учётом ожидаемой инфляции).

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

Из перечисленных выше видов топлива самым дешёвым, безусловно, является природный газ. Если дом, в котором предстоит работать котлу, подключён к газовой магистрали, наиболее рациональное решение очевидно — это газовый котёл. Вопрос выбора состоит лишь в том, какому типу котла отдать предпочтение. Рассмотрим три варианта газовых котлов Viessmann.

Котёл Vitopend 100‑W — базовая модель настенного котла традиционного типа. Так как он настенный, значительная часть необходимой обвязки (например, расширительный бак, предохранительная арматура и т. д.) предустановлена в корпусе модели, что существенно снижает затраты на оснащение системы отопления. Бойлер тоже не потребуется, поскольку котёл двухконтурный — у него есть теплообменник для нагрева проточной воды. При всем этом котёл отличается небольшими размерами, место для его монтажа легко найти в любом доме — необязательно выделять для котельной отдельное помещение. Встроенная автоматика поддерживает функцию управления по показаниям комнатных термостатов.

В то же время двухконтурная конструкция ограничивает возможности котла. Поскольку в системе водоснабжения с таким котлом не предусмотрена ёмкость для хранения запасов нагретой воды, производительность по горячей воде не так велика (порядка 10 л/мин). Это может создать неудобства для жильцов при попытках одновременного использования горячей воды в больших количествах в разных помещениях (например, на кухне и в ванной).

Альтернативой традиционному настенному котлу выступает конденсационный котёл — в данном случае это подходящий по мощности (26 кВт) Vitodens‑100‑W. Как и Vitopend 100‑W, это тоже компактная двухконтурная модель с низкими затратами на обвязку. При этом его стоимость почти вдвое выше (90 000 руб.), чем традиционной модели. Однако эта цена включает и теплообменник специальной конструкции, позволяющий добиться значительно большей эффективности, и более продвинутую автоматику с погодозависимым управлением.

Основное преимущество конденсационного котла — более высокий КПД. Такая модель, помимо выделяемого при сгорании газа тепла, может получать ещё некоторое количество тепла из образующихся при сгорании продуктов. В нём содержатся пары воды, которые при контакте с более холодной поверхностью теплообменника конденсируются и возвращаются в жидкое состояние. В процессе конденсации, как известно, происходит выделение тепла, и в данном случае оно поглощается теплообменником и используется для нагрева теплоносителя. В результате конденсационный котёл с единицы сжигаемого топлива получает больше тепловой энергии, чем традиционный. Поэтому расход топлива у него ниже, что в долгосрочной перспективе приводит к существенной экономии средств.

Наглядно разницу в расходе топлива можно увидеть в таблице 1. За год работы Vitopend 100‑W потребит 5688,3 м3 природного газа, что по тарифам на газ для Москвы (5,2 руб. за 1 м3) обойдётся пользователям в 29 500 руб. Расход топлива у конденсационного Vitodens‑100‑W ниже на 12% — 4900 м3, которые будут стоить 25 900 руб. При разнице в стоимости котлов, составляющей около 40 000 руб., экономия не кажется существенной. Но если рассчитать расход топлива котлами за длительный срок с учётом инфляции и повышения тарифов на газ, результаты будут не в пользу традиционного котла. За 10 лет он потратит топлива на 700 000 руб., в то время как конденсационный — на 600 000 руб. Разница в 100 000 руб. не только покроет разницу в стоимости между двумя сравниваемыми моделями, но и окупит стоимость самого конденсационного котла. В целом же по сумме затрат на оборудование и топливо традиционный и конденсационный котлы сравняются через шесть лет эксплуатации.

Также рассмотрим ещё одно альтернативное решение — напольный газовый котёл Vitogas 100‑F. Это модель традиционного типа, но она отличается от Vitopend 100‑W не только более высокой мощностью (35 кВт), но и гибкими возможностями в организации системы отопления. Во‑первых, этот котёл — одноконтурный, поэтому нагрев воды для системы ГВС будет происходить в бойлере. Благодаря большому запасу воды в бойлере её хватит одновременно нескольким пользователям, то есть проблема ограничения производительности ГВС стоит не так остро, как в случае настенного двухконтурного котла. Во‑вторых, Vitogas 100‑F оснащён более функциональной автоматикой, чем Vitopend 100‑W. Так, она поддерживает погодозависимое управление климатом, управление несколькими контурами системы отопления и множество других функций. В результате на базе Vitogas 100‑F можно реализовать более сложные решения.

В то же время напольная модель потребует и больших затрат на оснащение котельной, так как предохранительную арматуру, расширительный бак, бойлер и ряд других компонентов, которые в настенном котле смонтированы внутри корпуса, здесь придётся приобретать и устанавливать отдельно. Всё это оборудование вместе с котлом занимает гораздо больше места, чем настенная модель, поэтому под котельную потребуется выделить несколько квадратных метров площади, что в небольшом коттедже не всегда возможно. Кроме того, у данного котла естественная тяга, он должен быть оснащён дорогостоящим специальным дымоходом, который потребует вложений в проектирование и монтаж. Так что по итоговой сумме затрат напольный газовый котёл превосходит настенный в несколько раз, и расход топлива (см. табл. 1) у него тоже не самый низкий. Но нужно понимать, что это вложения не только в отопление как таковое, но и в комфорт для самих жильцов.

Таблица 1.  Топливо — природный газ

СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ

Если дом не подключён к газовой магистрали, встаёт вопрос о замене топлива. Вторым по стоимости видом топлива принято считать дрова, однако твердотопливные котлы требуют специфических решений при оснащении котельных и особого обслуживания (в частности, ручной работы самих пользователей — по укладке дров, чистке топки от золы и т. д.), так что сравнивать их с котлами, работающими в автономном режиме, будет не совсем корректно. Поэтому рассмотрим следующий по стоимости вид топлива — сжиженный газ.

Оборудование в данном случае будет то же, что и для природного газа, так как котлы «Виссманн» поддерживают работу и со сжиженным газом наравне с природным. Такой газ существенно дороже природного, поэтому модели с более высоким КПД приносят большую выгоду. При стоимости топлива в Москве 28 руб. за 1 кг (или 16 руб. за 1 л) расход газа у котла Vitopend 100‑W составит порядка 117 600 руб., у конденсационного Vitodens‑100‑W — 102 000 руб.

Разница в стоимости между этими моделями окупится уже не за шесть лет, а за три года, то есть вдвое быстрее. За 10 лет конденсационный котёл потребит топлива на 500 000 руб. меньше, чем традиционный.

Таблица 2.  Топливо — сжиженный газ

ЖИДКОЕ ТОПЛИВО

Дизель и другие виды жидкого топлива нельзя отнести с дешёвым — они превосходят по стоимости все другие виды горючего топлива. Тем не менее в некоторых случаях приходится обращаться к жидкотопливным котлам — например, когда по каким-­то причинам нет возможности воспользоваться сжиженным газом или дровами. Для жидкого топлива справедливы те же условия, что и для сжиженного газа — чем выше КПД котла, тем существеннее экономия при эксплуатации.

Для жидкого топлива требуются котлы иного типа, чем для газа. В линейке Viessmann для рассматриваемого случая можно выбрать котёл Vitola 200 традиционного типа или конденсационный Vitorondens 200‑T. Vitola 200 — недорогой (по меркам жидкотопливных теплогенераторов) низкотемпературный одноконтурный котёл со встроенным контроллером с поддержкой погодозависимого управления. Возможность корректировать мощность нагрева в зависимости от погодных условий позволяет ему тратить меньше топлива, когда в большой мощности нет необходимости, что при высокой стоимости дизельного топлива немаловажное преимущество. Vitorodens 200‑T — напольный котёл с интегрированным нержавеющим теплообменником Inox­Radial, позволяющим получать тепло из отработанного дыма с помощью конденсации пара. Как и все конденсационные котлы, он отличается высоким КПД и низкими затратами топлива при работе, а погодозависимая автоматика делает его ещё более экономным.

На этапе покупки теплогенератор Vitorodens 200‑T обойдётся дороже, но так как оба котла напольные, разница в стоимости уже не столь существенна, как в случае сравнения напольных и настенных газовых котлов, — около 70 000 руб.

Годовой расход топлива Vitola 200 при заданных условиях — 5500 л в год, затраты на него при стоимости дизельного топлива 30 руб. за 1 л составят 165 000 руб. Vitorodens 200‑T более экономичен — за год потратит 4800 л, которые обойдутся в 145 000 руб. Из­за высокой стоимости дизельного топлива разница между традиционной и конденсационной моделями окупится за очень короткие сроки — примерно за 1,9 года. При расчёте эксплуатационных затрат за 10 лет разница составит и вовсе около 700 000 руб., что превысит стоимость не только конденсационного котла, но и обвязки.

Таблица 3.  Жидкое топливо

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Не всегда есть возможность использовать горючие виды топлива — причиной тому могут быть их плохая доступность в месте постройки дома или экологические ограничения на выброс продуктов сгорания (например, в природоохранной зоне). В этом случае основным источником энергии становится электричество. При текущих тарифах на электроэнергию отопление с помощью электрического нагрева, пожалуй, самое дорогостоящее. Однако и в этой сложной ситуации есть возможность выбора. В данном случае альтернативным решением может служить тепловой насос.

Поскольку речь идёт об использовании теплового насоса в средней полосе, наиболее эффективным будет модель типа рассол/вода. Тепловые насосы этого вида получают тепло из почвы, температура которой даже зимой значительно выше, чем воздуха. Это делает их более эффективными, чем тепловые насосы типа воздух/вода, а также более универсальными, чем тепловые насосы вода/вода (так как доступ к грунтовым водам есть далеко не везде, в отличие от земли).

Сравнивать тепловой насос будем с электрическим котлом. Так как в линейке Viessmann электрические модели не представлены, расчёты проведём согласно среднестатистическим данным — тем более что затраты электрокотла легко высчитать, так как он генерирует тепла примерно столько же, сколько потребляет электроэнергии.

На этапе покупки и монтажа оборудования электрический котёл обойдётся на порядок дешевле. Это связано с высокими стартовыми затратами на установку теплового насоса. Помимо того что сам тепловой насос — оборудование дорогое (стоимость Vitocal 300‑G составляет около 630 000 руб.), он также требует установки геотермального зонда, который послужит теплообменником для получения тепла из земли. Для этого понадобятся трудоёмкие монтажные работы — бурение скважины, укладка труб контура зонда и т. д. Стоимость этого комплекса работ превышает даже стоимость собственно теплового насоса. В нашем примере тепловой насос вместе с зондом длиной 300 м, обвязкой зонда и монтажными работами встанет в 1 700 000 руб. Цифра пугающая, особенно в сравнении с электрическим котлом, который вместе с обвязкой котельной стоит примерно 200 000 руб.

Однако в долгосрочной перспективе преимущество электрического котла перестаёт быть очевидным. Дело в том, что хотя тепловой насос и потребляет электроэнергию для своей работы, но тратит он её не на прямой нагрев теплоносителя, а на работу компрессора, насосов, автоматики и других компонентов, обеспечивающих транспортировку тепла из земли в систему отопления. Поэтому соотношение потреблённой энергии к произведённой (коэффициент преобразования) у теплового насоса очень высоко, в случае рассматриваемой модели — 1:5, в то время как у электрического котла оно не может быть выше, чем 1:1. А это означает, что тепловой насос будет тратить в пять раз меньше электроэнергии для поддержания требуемой тепловой мощности, чем электрокотёл.

Для наглядности произведём расчёт энергопотребления теплового насоса и котла. При этом возьмём два возможных варианта тарификации — с одним тарифом на электроэнергию и двумя («дневным» и «ночным»).

Использование электрического отопления более выгодно в сочетании с двухтарифными счётчиками. Автоматика котлов и тепловых насосов позволяет программировать их работу таким образом, чтобы они нагревали теплоноситель и воду в ночное время, а днём тратили минимум энергии на поддержание температуры. Но даже с учётом перераспределения нагрузки с пиком на ночное время электрокотёл в год потребит электроэнергии на 94 000 руб., в то время как тепловой насос — всего на 19 000 руб. В перспективе долгосрочного использования, с учётом ежегодных повышений тарифов, расходы на питание электрокотла составят 2 200 000 руб., теплового насоса — 450 000 руб. Таким образом, при длительной эксплуатации тепловой насос за счёт экономии электроэнергии становится выгоднее дешёвой электрической модели.

Если же рассчитать затраты на электроэнергию оборудования при однотарифном счётчике, итоговые цифры станут ещё более показательными — за 10 лет электрокотлу потребуется энергия на 3 500 000 руб., тепловому насосу — на 700 000 руб. В этом случае срок окупаемости теплового насоса будет ещё меньше, чем при «дневной»/«ночной» тарификации.

Таблица 4.  Электричество

Подробную информацию об оборудовании Viessmann смотрите на сайте ООО «Виссманн». Сайт: www.viessmann.ru

Статья опубликована в объединённом выпуске «Осень 2015»
журналов «GardenTools»+»Инструменты»+»Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»