Экономические показатели применения газового Инфракрасного Лучистого Отопления В. Маркин к.э.н. Е. Кучарина к.э.н. Затраты на проектирование По опыту можно сказать, что затраты на проектирование объектов с инфракрасными системами отопления в большинстве случаев близки к затратам на проектные работы для традиционных систем отопления. Это связано как с новизной работ, так и некоторой стереотипностью в подходах к ценообразованию, характерно для проектных организаций. Очевидно, что отдельные «традиционные» разделы при проектировании инфракрасных систем практически отсутствуют или существенно сокращены, а другие имеют типовое повторяющиеся решение, что ускоряет и упрощает процесс проектирования. Проекты инфракрасных систем отопления не содержат: - общестроительную часть, необходимую как при централизованном (в большей степени), так и при децентрализованном отоплении для котельных и тепловых пунктов; - тепломеханическую часть (расчёт контура отопления, выбор насосной группы, расширительного бака и т. п.) поскольку в данном случае необходимость организации циркуляции жидкого теплоносителя отсутствует; - существенно сокращается проектирование раздела автоматики, так как инфракрасные системы поставляются обычно в высокой степени готовности, включая автоматику. Кроме того, на объектах с инфракрасными излучателями зачастую удаётся отказаться от установки датчиков загазованности при большом объёме и хорошей вентиляцией в производственных помещениях. В то же время в проекты инфракрасных систем отопления добавляется: - решение вопросов компоновки и размещение инфракрасных излучателей в объёме отапливаемого помещения; - проектирование систем удаления продуктов сгорания индивидуально для каждой горелки или группам (если нет выбросов продуктов сгорания в цех); - увеличение объёма раздела диспетчеризации (если таковой предусмотрен заданием на проектирование); - проектирование внутрицеховых газопроводов. По мнению специалистов, в целом трудозатраты, а значит и стоимость проектных работ при использовании «инфракрасников» должны быть на 15-20% ниже, на единицу мощности в пределах до 4-5 МВт; далее разница будет сокращаться и на мощностях свыше 15-20 МВт проектирование традиционных источников теплоснабжения, вероятно, окажется несколько дешевле. (Здесь не учтена стоимость проекта теплотрассы, который неизбежен, если применяется централизованная система отопления, а это добавляет ещё 5-10% к стоимости проектных работ.) Рост в нашей стране числа заказов и проектных организаций, наработавших необходимый опыт, должен привести к постепенному снижению цен на проектные работы по инфракрасным системам отопления. Необходимо отметить также, что большинство фирм, выпускающих инфракрасные излучатели, разработали и успешно применяют при проектирование специальные программы, существенно упрощающие как теплотехнический, так и компоновочный расчёт. За рубежом многие фирмы бесплатно разрабатывают для заказчиков инфракрасных систем дизайн-проекты. В нашей стране пока лишь бесплатные предпроектные проработки. Таким образом, при том, что стоимость проектных работ составляет в среднем 6-8% от общих затрат на реализацию проекта, уже на стадии проектирования при применении инфракрасной системы удаётся сэкономить 1-1,5% от общей стоимости проекта. Покупка оборудования Относительно основного оборудования необходимо отметить, что для обогрева одного помещения требуется инфракрасная система суммарной мощностью на 25-30% ниже мощности конвективной системы отопления. До 3% этой экономии за счёт лучистой составляющей, которая позволяет чувствовать комфортное тепло при более низких температурах, чем в других видах отопления. Остальное составляет выигрыш от сокращения конвективных потерь, отсутствие тепловой подушки под потолком, минимального градиента температур по высоте помещения. При инфракрасном отоплении доля основного оборудования составляет не менее 55-60% общей стоимости проекта, в то время как при реализации проектов с традиционным отоплением такая доля не превышает 35-40%, Это говорит о снижение удельного веса монтажных работ и количества дополнительного оборудования, что в свою очередь демонстрирует большую степень индустриализации проектов инфракрасного отопления, сокращение сроков комплектации и поставки систем. Удельная стоимость единице мощности импортного инфракрасного оборудования находится примерно в тех же пределах, что и стоимость единице мощности дорогих импортных водогрейных котлов. Однако удельный вес в общей стоимости отопительных проектов, а также эффективность использования инфракрасных систем существенно выше. Монтажные работы Из фактического опыта можно утверждать, что сроки монтажа инфракрасных систем на 20-25% короче, чем при конвективном отоплении. В то же время имеет место специфические затраты на привлечении дополнительных механизмов для работ на высоте. С приобретением опыта работ стоимость монтажа инфракрасного оборудования существенно снижается. Если год за годом монтажные организации оценивали монтаж одного газового излучателя на высоту свыше 8 м со всеми необходимыми подключениями примерно в 1000 долл. (50 кВт мощности), то сегодня эта цифра упала до 600-700 долл. и ниже. Укрупнённые расчёты показывают, что при использовании котельных малой и средней мощности, удельная стоимость монтажа и пусконаладочных работ выше, чем при применении инфракрасных систем. Корректно говоря о том, что удельная стоимость монтажа инфракрасного оборудования в среднем по проектам на 20-25% ниже, чем стоимость монтажа централизованных и децентрализованных традиционных источников теплоснабжения с использованием жидкого теплоносителя. Общие зависимости показаны в таблице 1, которая наглядно их иллюстрирует, хотя и не претендует на роль истины в последней инстанции. Таблица 1. Экономические и эксплуатационные показатели использования различных систем отопления промышленного предприятия (суммарная мощность 3 МВт) Централизованная Автономная Инфракрасное котельная котельная отопление Показатели Затраты на 1 Гкал, долл.: Единовременные затраты Эксплуатационные расходы 80 000 – котельная 8 000 – теплотрасса 9 000 – котельная 5 000 – теплотрасса 100 000 70 000 10 000 10 000 15 000 12 800 0,9 0,9 - 26 100 16 700 12 800 1 1 0,64 1,3 0,49 >3 1 1,5 >3 Средние затраты в расчете на год, исходя из сроков службы оборудования 18 000 КПД теплового транзита 0,8 0,9 0,72 Теплотрассы Установки Суммарный Затраты на 1 Гкал с учетом КПД (средние в расчете на год, исходя из срока службы оборудования), долл. Коэффицент сравнительной эффективности по отношению к централизованной котельной Коэффицент надежности работы оборудования по отношению к централизованной котельной Коэффицент гибкости использования оборудования Срок окупаемости оборудования по фактическим проектам, лет 4–5 3–4 1,5 – 2 20 – котельная 10 – теплотрасса 20 25 Срок службы, лет Эксплутационные затраты Затраты на эксплуатацию инфракрасных систем более чем на 90% состоят из стоимости энергоносителя. Исчезают затраты на обслуживание теплотрасс, котельного оборудования, подготовку воды, эксплуатации насосов, автоматики тепломеханической части и т. д. В таблице 2 приведено сравнение удельных затрат на обогрев здания объёмом 100 м? с высотой 8 м при использовании инфракрасного отопления (короткого типа) и централизованной котельной. Таблица № 2. Удельные затраты на обогрев 100 м? объема здания высотой 8 м. Удельные показатели Средний часовой расход тепла, ккал ИК – отопление Центральная котельная 338 1337 731 2872 0,042 0,168 Максимальный часовой расход тепла, ккал Средний расход газа, м?/час Годовые затраты на отопление с помощью централизованного теплоснабжения при стоимости 1 Гкал тепла около 300 руб. (цены 2001 г.) составляет не менее 2,2 млн. руб. в год на 10 тыс. м? производственных площадей. Использование собственной котельной может снизить прямые эксплутационные затраты предприятия на отопление на 50-60%,. В месте с тем, если тщательно подсчитать косвенные затраты на осуществление традиционного автономного теплоснабжения, то реальная экономия будет не столь существенно и составит не более 30-40% по сравнению с централизованной покупкой тепловой энергии. При эксплуатации инфракрасных систем отопления стоимость 1 Гкал тепла складывается в основном из стоимости потреблённого топлива и стоимости обслуживания. В стоимости 300 руб. за 1 Гкал при централизованном теплоснабжении собственно газовая составляющая – не более 70-80 руб. С учётом эффективности инфракрасного отопления фактическая газовая составляющая на производство 1 Гкал в пересчёте на традиционное отопление составит не более 30 руб. Стоимость обслуживания по договору обычно не превышает при малых мощностях оборудования 5-7 руб. на 1 Гкал, а при больших мощностях она ещё ниже. Таким образом, эксплутационные расходы на инфракрасное отопление в среднем не выше 40 руб. за 1 Гкал. В аналогичной пропорции находится и потребление газа. Имеются реальные примеры снижения потребления природного газа в 4-5 раз по сравнению с традиционными системами отопления. Заключение Таким образом, основная экономия при применении систем инфракрасного лучистого отопления достигается радикальным снижением эксплутационных затрат (3-4 раза), значительным сокращением потребления энергоносителей (природного газа в 4-5 раз, электроэнергии в 8 -12 раз). Экономия стартовых затрат на инфракрасное отопление по сравнению с традиционными системами составляет 25-30%. Окупаемость инфракрасных систем в 2-3 раза выше окупаемости традиционных систем отопления. Существуют реализованные проекты, когда переход на газовые инфракрасные излучатели, например с централизованных угольных или дизельных котельные окупались за 9 -12 месяцев одного отопительного периода. Конечно, существует и такие конвективные системы отопления, как газовоздушные нагреватели прямого действия. По стартовым затратам они дешевле инфракрасных систем, но, как показывают расчёты, эта стартовая экономия теряется за год эксплуатации. Безусловно, инфракрасные системы – не панацея и не замена всему существующему тепловому оборудованию. Как известно, истина находится посередине, и, вероятно, наиболее оптимальным вариантом будет применение «инфракрасников» в сочетании с газовоздушными завесами прямого действия или локальными водогрейными котельными. Журнал «Аква – Терм» № 1 (11) 2003 г.
