Міжнародне енергетичне агентство у звіті «Energy Efficiency 2024» відповіло на найпоширеніше питання власників старих будинків перед заміною газового котла: чи працюватиме тепловий насос у неутепленому будинку. Коротко — працюватиме, і навіть у таких умовах заощадить енергію. Але розмір фінансової вигоди залежить не стільки від самого насоса, скільки від стану стін та співвідношення тарифів на газ і електрику.
Ключові цифри:
- тепловий насос використовує у 3–5 разів менше енергії, ніж ефективний газовий котел;
- заміна котла з ККД 92% на повітряний або ґрунтовий ТН у неутепленому цегляному будинку (Велика Британія) дає 60–70% економії енергії на опаленні;
- утеплення разом із установкою ТН знижує річний попит на опалення на 90%;
- у Швеції, де ціни на газ і електрику майже рівні, платіжки можуть упасти на 60–90% залежно від рівня ізоляції.
Чому стан стін напряму визначає ефективність
За даними International Energy Agency, тепловий насос показує найкращий результат там, де тепловий контур можна тримати на нижчій температурі, ніж у традиційному котлі, й підтримувати її стабільно з мінімальними тепловтратами. Якщо будинок втрачає багато тепла крізь стіни, вікна і щілини, насосу доводиться виробляти більше теплової потужності, а отже — встановлювати апарат більшого типорозміру. Такий ТН дорожчий і в купівлі, і в експлуатації.
Висновок IEA звучить без двозначностей: оптимальна стратегія — утеплити будинок і встановити тепловий насос, а не одне з двох. Добре утеплений дім потребує меншого й дешевшого ТН для того ж рівня комфорту. Проте навіть без утеплення перехід на тепловий насос окупається в енергетичному сенсі. За розрахунками IEA для типового двоповерхового будинку у Великій Британії, заміна газового котла з ККД 92% на високоефективний повітряний чи ґрунтовий ТН скорочує споживання енергії на опалення на 60–70% — навіть у суцільно цегляній (solid wall) будівлі без ізоляції. Додавання якісної ізоляції разом із тепловим насосом доводить сумарне скорочення до 90% річного попиту.
Швеція, Франція, Велика Британія: однакова техніка, різний рахунок
IEA окремо наголошує: економія в кіловат-годинах не дорівнює економії у грошах. Усе вирішує співвідношення тарифів на електрику й газ.
- Швеція (електрика $0,23/кВт·год, газ $0,22/кВт·год): рахунки за опалення можуть зменшитися на 60–90% залежно від рівня утеплення.
- Франція (електрика $0,25/кВт·год, газ $0,11/кВт·год): економія теж є, але менша, особливо в погано утеплених будинках.
- Велика Британія (електрика $0,31/кВт·год, газ $0,08/кВт·год): фінансова вигода значно скромніша, а в окремих випадках платіжка може навіть зрости — пом’якшити це вдається саме завдяки утепленню.
IEA додає: у міру того як тарифні механізми починають стимулювати низьковуглецеву електрику, фінансовий аргумент на користь теплового насоса ставатиме сильнішим.
Монтаж: друга прихована слабка ланка
Навіть ідеально підібраний ТН легко «з’їсти» помилками монтажу. Матеріал Building America Solution Center, що спирається на дані DOE, повідомляє: від 70% до 90% побутових кондиціонерів і теплових насосів мають принаймні один дефект монтажу чи обслуговування, який знижує продуктивність; з урахуванням витоків у повітроводах показник сягає 90–100%. За моделлю NREL, близько 9% усієї енергії, яку HVAC-системи споживають у США, — наслідок помилок монтажу; у грошах це приблизно $2,5 млрд додаткових комунальних витрат на рік.
За даними NIST, навіть помірні відхилення — зниження повітряного потоку на 15% або недозаправка холодоагенту на 20% — помітно збільшують споживання енергії. Розкладка типових втрат виглядає так: 4% енергетичних втрат припадає на некоректну заправку холодоагенту, 3% — на повітряний потік, 15% — на витоки у повітроводах. Для практики це означає просту річ: сам факт купівлі «правильного» теплового насоса ще не гарантує обіцяних цифр у квитанції — потрібен грамотний пусконалагоджувальний етап з перевіркою тиску, вакууму, заправки та статичного тиску в повітроводах.
Що з цього брати практичного
Логіка IEA дає тверезу відповідь на поширене питання власників старих будинків: чи ставити тепловий насос у неутепленому будинку?». В енергетичному сенсі виграш буде майже напевно: ТН залишається у 3–5 разів економнішим за газовий котел. У сенсі платіжок — рішення вужче: чим більший розрив між тарифом на електрику і тарифом на газ, тим критичнішим стає утеплення. Якщо різниця велика, а стіни «дихають», утеплення варто робити першим — не пізніше, а раніше за встановлення ТН. Корисно також заздалегідь подивитися, як ТН поводиться в морозну погоду — детальніше в нашому матеріалі про роботу теплових насосів у холодному кліматі. А тим, хто розглядає ТН у зв’язці з домашньою генерацією, допоможе подивитися кейс екологічного будинку із сонячною інсталяцією і помпою тепла.
Джерела: International Energy Agency, Building America Solution Center (PNNL)
Матеріал підготовлено редакцією Alternative Energy за допомогою ШІ на основі зазначених джерел; факти й цифри звірено з ними під час автоматичної редакторської перевірки. Як ми готуємо матеріали
