Témata

Odborný článek ukazuje u běžně používaných metod pro snížení energetické náročnosti rodinného domu jejich dopad na celkovou potřebu energie. Je provedena analýza vývoje cen elektřiny, zemního plynu a ceny tepla ze systému centrálního zásobování teplem. Následně je sestavena ekonomická bilance pro tři různé zdroje tepla (tepelné čerpadlo, plynový kondenzační kotel, domovní výměníková stanice) s ohledem na reálnou dobu návratnosti.

Roman Vavřička

Zaměstnanec Ústavu techniky prostředí, Fakulty strojní ČVUT v Praze a Univerzitního centra energeticky efektivních budov. Specializuje se na vytápění, přípravu teplé vody, zdroje tepla a sanitární techniku. Současně je členem zkušební komise pro energetické specialisty a auditory při Státní energetické inspekci ČR. 

Reklama

V důsledku vnějších geopolitických vlivů se v roce 2022 stala pro majitele rodinných, bytových i nebytových objektů základním hlediskem cena vstupní energie pro zajištění provozních podmínek budov z pohledu energetické náročnosti. Většina majitelů nemovitostí se však omezuje pouze na dílčí možnosti řešení pro snižování energetické náročnosti budov. Je nutné si uvědomit, že provést např. pouze zateplení budovy bez dalších opatření, ať už u zdroje tepla, na otopné soustavě nebo měření a regulaci systému, nemusí vždy přinést očekávaný pokles nákladů. Základní přehled potenciálních kroků, které vedou ke snížení energetické náročnosti budov lze shrnout do následujících bodů.

  • snížení tepelné ztráty prostupem obálkou budovy – typicky používaný termín tzv. zateplení;
  • snížení tepelné ztráty větráním budovy – nejčastěji využití nuceného větrání se zpětným získáváním tepla;
  • optimalizace provozních podmínek zdroje tepla dle skutečné potřeby tepla – tento krok nemusí být vždy nutně spojen s přechodem na nový či jiný typ zdroje tepla s ohledem na využití primární energie;
  • využití obnovitelných zdrojů energie a případně akumulace – nejčastěji primární energie okolního prostředí (tepelná čerpadla), sluneční energie (solární či fotovoltaické systémy) atd.;
  • návrh optimálního způsobu měření a regulace systémů dodávek tepla, chladu apod. – analýza skutečné potřeby energie v závislosti na provozu objektu atd.;
  • další opatření – např. využití zpětného získávání tepla z odpadní vody, návrh vhodné akumulace tepla, chladu, elektrické energie atd.

Všechna tato opatření mají jednoho společného jmenovatele, kterým je reálná potřeba tepla vázaná na časový interval. Je zřejmé, že např. zcela jinou potřebu tepla na vytápění má budova v zimním období v nočních hodinách oproti jarním či podzimním měsícům, kdy v denních hodinách může vykazovat naopak požadavky na chlazení. Stejný problém nastává i v případě využití obnovitelných zdrojů tepla, např. pro systémy využívající obnovitelnou energii Slunce je nutné vhodně upravit návrh tak, aby v důsledku návrhu komponent pro pokrytí potřeby tepla a případně elektrické energie podle provozu systému v zimních měsících nevznikaly v letních měsících výrazné přebytky energie, které objekt nemůže využít nebo které nelze vhodně použít pro jiné účely. Z výše uvedeného je tak jasné, že bez podrobné energetické bilance se mohou některá provedená opatření vedoucí ke snižování energetické náročnosti zcela minout účinkem.

Reklama
Reklama
Reklama

Na první pohled jednoznačné řešení, tj. zateplit dům pro minimalizaci tepelných ztrát a zároveň vyměnit zdroj tepla, nemusí platit u každé budovy. Zcela jiná je situace u novostaveb (i z pohledu požadavků právních předpisů [1]) a u rekonstruovaných budov. Dále je nutné si uvědomit, že zateplení budovy spolu s výměnou zdroje tepla je v podstatě investičně nejdražší řešení. V dalším textu je zpracována bilance potřeby tepla u typového rodinného domu v různých fázích návrhu tepelně-technických vlastností stavebních konstrukcí a s použitím moderních technologií větrání. V poslední části je uvedena ekonomická analýza využití různých zdrojů tepla pro potřeby pokrytí energie na vytápění a přípravu teplé vody ve vazbě na ceny energií.

Návrh stavby s ohledem na tepelně-technické vlastnosti – technické provedení stavby

Jako typový byl vybrán přízemní rodinný dům střední velikostní kategorie, s dispozicí 4+1, čtyřmi osobami a celkovou užitkovou plochou 151 m2. Stěna obývacího pokoje, jehož francouzská okna směřují na prostornou krytou terasu, je orientována na jih (obr. 1).

Obr. 1. Vizualizace projektu řešeného rodinného domu. [6]

Na základě návrhu stavebních konstrukcí byly provedeny výpočty tepelných ztrát v souladu s [4], tepelných zisků a ročních potřeb tepla na vytápění dle metodiky [3] a stanovena potřeba tepla pro přípravu teplé vody dle [5]. Jednotlivá řešení a výpočty jsou navrženy pro dva energetické standardy, konkrétně pro nízkoenergetický a pasivní standard v souladu s normou ČSN 73 05040-2 [2], resp. s hodnotami součinitelů prostupu tepla uvedenými v této normě. Přičemž varianta 0 předpokládá splnění pouze doporučených hodnot ČSN 73 05040-2 stavebních konstrukcí a přirozené větrání domu. Cílem porovnání různých variant složení konstrukcí je zjištění, za jakých podmínek se vyplatí investice do kvalitnější konstrukce domu, například větší tloušťky tepelněizolační vrstvy, do kvalitnějších oken či do řízeného větrání domu se zpětným získáváním tepla. Varianty těchto jednotlivých opatření jsou názorně vidět v tab. 1. Cena za tepelnou energii použitá pouze pro vyhodnocení těchto stavebních úprav je uvažována 3,0 Kč/kWh s DPH. Podrobnější rozbor cen energií je uveden v samostatné kapitole dále v textu.

Základní členění typů konstrukcí je provedeno následovně:

  • typ oken – jsou uvažovány dva typy provedení zasklení – tzv. dvojsklo Uw = 1,1 W/m2·K (gn = 0,75) a izolační trojsklo Uw = 0,7 W/m2·K (gn = 0,55), navýšení investičních nákladů do kvalitnějšího zasklení je uvažováno 150 000 Kč;
  • typ obvodové konstrukce – standardní varianta vyhovující doporučeným hodnotám součinitelů prostupu tepla a varianta s přidanou tepelnou izolací, tj. vyhovující doporučeným hodnotám součinitelů prostupu tepla pro pasivní domy (předpokládaná cena navýšení investičních nákladů do tepelné izolace stavebních konstrukcí je uvažována 60 000 Kč). Parametry jsou v souladu s ČSN 73 0540-2 [2];
  • způsob větrání – přirozené větrání bez zpětného získávání tepla, nebo nucené rovnotlaké větrání se zpětným získáváním tepla s účinností h = 0,80, včetně VZT rozvodů s uvažovanou cenou investice ve výši 100 000 Kč. Pro provoz nuceného větrání je uvažováno s potřebou elektrické energie 250 kWh/rok [15].
Tab. 1. Přehled jednotlivých variant provedení stavby.

Potřeba tepla pro přípravu teplé vody (TV) je stanovena ze základní bilance [4] pro čtyři osoby, s průměrnou potřebou teplé vody 40 l na osobu za den. Roční potřeba tepla na přípravu teplé vody pak zahrnuje současně poměrnou ztrátu systému TV ve výši 20 % (tepelná ztráta zásobníku a rozvodů TV). Roční bilance také obsahuje snížení potřeby TV v letních měsících (červenec, srpen) o 25 %.

Reklama

Vypočítané provozní náklady v tab. 2. jsou vztaženy na celkovou roční potřebu tepla na vytápění a teplou vodu. Nezahrnují účinnost zdroje tepla, regulace a rozvodů tepla systému vytápění a ani systému přípravy teplé vody (tj. zapojení zdroje tepla pro nabíjení zásobníku teplé vody). Takto vypočítané provozní náklady mají za účel pouze porovnat předpokládané roční náklady na provoz domu (tj. potřebu tepla) s ohledem na použitou variantu tepelně-technických vlastností stavebních konstrukcí a možné využití nuceného větrání se zpětným získáváním tepla. Analýza provozních nákladů s ohledem na různé zdroje tepla (tj. pro spotřebu tepla) je uvedena v dalším textu příspěvku.

Tab. 2. Roční potřeba tepla řešeného domu.

Tab. 2. uvádí předpokládané náklady na vytápění a přípravu teplé vody pro tři řešené varianty stavby. Je zřejmé, že využití nuceného způsobu větrání se zpětným získáváním tepla přináší významnou úsporu potřeby tepla na vytápění ve srovnání s výší investice (varianta I). U varianty II je vypočítaná potřeba tepla na vytápění nejnižší, ale snížení potřeby tepla s ohledem na předpokládané investiční náklady není tak výrazné jako u varianty I. Při výpočtu potřeby tepla dle [3] je totiž v případě varianty II sice využito kvalitnějšího zasklení z pohledu nižšího součinitele prostupu tepla, ale také se sníženým činitelem prostupu solární energie gn (o 20 %). Což v důsledku znamená nižší solární tepelné zisky v otopném období. Náklady na kvalitnější zasklení a vyšší tepelný odpor stavebních konstrukcí jsou v tomto případě 210 000 Kč. U varianty II se také ukazuje vyšší energetická náročnost na přípravu teplé vody než na vytápění. V případě návrhu jediného (společného) zdroje tepla pro vytápění a přípravu teplé vody je proto nutné toto zohlednit vhodným návrhem velikosti a nastavením nabíjecích režimů akumulace teplé vody. Zejména u obnovitelných zdrojů tepla závislých na místních podmínkách, jako jsou např. tepelná čerpadla.

Tento výpočetní model je stanoven z ceny tepelné energie 3,0 Kč/kWh, proto je toto srovnání pouze orientační, na skutečnou návratnost opatření provedených v rámci obálky budovy bude mít vliv samozřejmě konkrétní použitý zdroj tepla a tomu odpovídající cena použité vstupní energie.

Volba zdroje tepla vs. ceny energií – ekonomické zhodnocení

Pro reálné vyjádření provozních nákladů a stanovení reálné doby návratnosti jednotlivých investic je nutné znát ceny energií a typ použitého zdroje tepla. Jako vhodné zdroje tepla pro posuzovaný rodinný dům byly vybrány:

  •  tepelné čerpadlo vzduch-voda – elektrická energie;
  • plynový kondenzační kotel – zemní plyn;
  • domovní předávací stanice tepla – využití centralizovaného zásobování teplem.

K potřebě tepla na vytápění a přípravu teplé vody byla přidána také roční potřeba elektrické energie na ostatní spotřebiče, která byla uvažována ve výši 23 kWh/m2∙rok [13]. Cena otopné soustavy není v ekonomickém vyhodnocení uvažována, protože je pro všechny varianty zdrojů tepla uvažována shodná, tj. nízkoteplotní s nuceným oběhem vody. V ceně zdroje tepla jsou uvažovány všechny náklady spojené s instalací daného typu zdroje tepla. Např. u tepelného čerpadla to jsou akumulační nádrže, směšovací ventily, čerpadlové skupiny atd., u plynového kondenzačního kotle náklady spojené s pořízením plynové přípojky, provedení odkouření atd. a u domovní předávací stanice náklady spojené s pořízením přípojky.

Nejprve byla provedena rešerše cen energie za posledních 15 let. Samozřejmě s ohledem na současné dění na trhu s energií jsou dále uváděná data platná k datu vzniku tohoto článku (prosinec 2022). V době, kdy tento příspěvek bude publikován, je možné, že ceny energie mohou být zcela jiné.

Elektřina (tepelné čerpadlo)

Při využití tepelného čerpadla vzduch-voda je výhodou, že lze využít výhodnější sazbu elektřiny pro celý provoz rodinného domu. Konkrétně se jedná o dvoutarifovou sazbu D56d, při které je využíván 22 hodin denně nízký tarif a pouze dvě hodiny denně vysoký tarif. Dle aktuálních ceníků dodavatelů elektřiny platných od 1. 1. 2023 je rozdíl mezi vysokým a nízkým tarifem 0,47 Kč/kWh u [8], 0,24 Kč/kWh u [10] a 2,63 Kč/kWh u [9]. Tyto rozdíly je ovšem nutno doplnit informací, že po dobu platnosti vládního nařízení č. 298/2022 Sb. o stanovení cen elektřiny a plynu (tzn. od. 1. 1. 2023 do 31. 12. 2023) v mimořádné tržní situaci bude dodavatel automaticky účtovat částku 6,05 Kč/kWh za silovou elektřinu a výsledné rozdíly mezi vysokým a nízkým tarifem jsou pak nižší [8], [9], [10].

Obr. 2. Vývoj ceny za 1 kWh elektřiny dle tarifu D56d od roku 2007 do 31. 12. 2023 (*tj. po dobu platnosti nařízení vlády č. 298/2022). [8]

Při pohledu na obr. 2 je vidět průběh cen elektřiny v sazbě D56d v posledních dvou letech [8]. Cena elektřiny v tarifu D56d cca 6,50 Kč/kWh je tedy jednotková cena včetně daně z elektřiny a systémových služeb. K této částce je nutné přičíst měsíční poplatky, což je stálá platba za rezervovaný příkon podle jističe, stálá platba obchodní části ceny a činnost OTE. Pro jistič 20 A se zahrnutím stálých plateb za odběr by měsíční poplatek činil dalších cca 520 Kč/měsíc. Nicméně aktuální ceníky dodavatelů současně uvádí ceny elektřiny i bez této regulace a v případě tarifu D56d se pak cena elektřiny pohybuje od cca 11,50 Kč/kWh do cca 13,50 Kč/kWh [8], [9], [10]. Je proto velice problematické určit cenu elektřiny ve výhledu na dalších cca 20 let, tj. na dobu, po kterou se uvažuje životnost tepelného čerpadla. Pro další výpočty je proto uvažováno se dvěma scénáři. První uvažuje pro rok 2024 průměrnou cenu elektrické energie v sazbě D56d ve výši 7,0 Kč/kWh a druhý pak 12,50 Kč/kWh. Oba scénáře uvažují s průměrným meziročním nárůstem ceny elektřiny ve výši 7 %. Tepelné čerpadlo vzduch-voda navržené pro systém vytápění a přípravu teplé vody včetně zásobníku atd. je uvažováno s počáteční investicí cca 350 000 Kč a současně je uvažováno s počáteční dotací z programu Nová zelená úsporám v celkové výši 100 000 Kč.

Zemní plyn (plynový kondenzační kotel)

Cena za zemní plyn se liší v závislosti na roční spotřebě – odběru komodity. V grafu na obr. 3. je vidět vývoj ceny plynu za 1 kWh od roku 2007 pro dva uvažované tarify dle odhadované roční spotřeby plynu, a sice pro spotřebu do 7,56 MWh/rok a pro spotřebu nad 7,56 MWh/rok do 15 MWh/rok. Tyto dva tarify odrážejí reálnou spotřebu zemního plynu pro běžné rodinné domy. Podobně jako u elektřiny jsou i v případě zemního plynu ceny uváděné od 1. 1. 2023 v souladu s nařízením vlády č. 268/2022 Sb., kde u zemního plynu byla stanovena cena 3,025 Kč/kWh. Pro další výpočty je v případě zemního plynu pro rok 2024 uvažováno u mírnějšího scénáře s cenou 3,0 Kč/kWh a u progresivního scénáře s cenou 5,4 Kč/kWh vždy s meziročním růstem ceny 7 %. Investice do systému vytápění s kondenzačním kotlem byla uvažována v celkové výši 90 000 Kč.

Obr. 3. Vývoj ceny za 1 kWh plynu od roku 2007 do 31. 12. 2023 (*tj. po dobu platnosti nařízení vlády č. 298/2022).[8]

Centralizované zásobování teplem (předávací stanice)

Průměrná cena tepla ze systémů centralizovaného zásobování teplem (CZT) je stanovena na základě výročních zpráv Energetického regulačního úřadu (ERÚ) [7]. V grafu na obr. 4. je vidět vývoj ceny za 1 kWh tepelné energie CZT pro dodávky z domovní předávací stanice pro konečného odběratele včetně DPH. Pro vývoj ceny tepla po roce 2020 je důležité si uvědomit, že od 1. 1. 2020 došlo ke snížení sazby daně na 10 %.

Průměrné hodnoty pro ČR za rok 2022 bohužel nebyly v době tvorby tohoto příspěvku k dispozici, protože jsou vždy stanovovány ve výročních zprávách ERÚ zpětně. Nicméně z aktuálních ceníků dodavatele [12], kdy docházelo v roce 2022 k úpravě cen (nejčastěji po 1. 7. 2022, nejaktuálněji k 1. 12. 2022) byla vypočítána předpokládaná průměrná cena k 1. 1. 2023 ve výši 3,12 Kč/kWh. Vypočítaná hodnota je stanovená dle aktuálního ceníku k 1. 12. 2022 [12], korigovaná o průměrný rozdíl mezi cenou CZT pro kraj hlavní město Praha a průměrnou cenou CZT v ČR dle vývoje cen za posledních 16 let. I tak je nutné zdůraznit, že se jedná většinou o průměrné hodnoty lokalit, které jsou stanovovány zejména z oblasti bytových domů. Pro relativně malého odběratele v případě rodinného domu bude cena stanovena individuálně a lze očekávat její hodnotu vyšší. Stejně tak bude individuální pro odběratele s vyšší potřebou tepla nebo průmyslový areál, kde naopak cena může být i nižší než průměrná hodnota. Také v případě CZT je stanoven dvojí scénář růstu ceny pro rok 2024, a sice 4,50 Kč/kWh v případě vysokého růstu a 3,50 Kč/kWh v případě nízkého růstu ceny CZT. Počáteční investice do domovní předávací stanice v rodinném domě je uvažována ve výši cca 80 000 Kč.

Obr. 4. Vývoj průměrné ceny CZT pro konečné spotřebitele od roku 2007 do 1. 1. 2023 včetně DPH. [7], [12]

Vyhodnocení pro různé zdroje tepla

Pro tepelné čerpadlo je uvažováno s průměrným sezónním topným faktorem pro nízkoteplotní vytápění a přípravu teplé vody zjednodušeně s hodnotou SPF = 2,6. Dále je do bilance uvažováno s účinností rozvodů tepelné energie 0,97 a regulace 0,98.

Při vytápění s využitím plynového kondenzačního kotle je uvažováno s průměrnou účinností celého systému zásobování teplem (VYT, TV, rozvody, regulace atd.) h = 0,9. Dále je uvažována cena elektrické energie pro pokrytí provozních nákladů na osvětlení, vaření atd. v sazbě D02d ve výši 8,50 Kč/kWh pro rok 2023 a dále pak 10,0 Kč/kWh, resp. 14,50 Kč/kWh dle příslušného scénáře vývoje cen [8], [9], [10]. Meziroční růst ceny elektrické energie je uvažován stejně jako v sazbě D56d pro tepelné čerpadlo (viz tab. 3).

U systému centralizovaného zásobování teplem s ohledem na to, že by účtování probíhalo pouze pro jednu bytovou jednotku v rozmezí potřeby tepla od 6 do cca 12 MWh/rok, pro sjednaný instalovaný výkon cca do 5 kW, je pro ekonomickou návratnost uvažováno s vyšší cenou tepla CZT. Dle aktuálního ceníku v kraji hlavní město Praha [12] platného od 1. 12. 2022 je to 3,50 Kč/kWh. Průměrná účinnost systému zásobování teplem (VYT, TV, rozvody, regulace atd.) je u systému CZT uvažována h = 0,98. Pokrytí spotřeby elektrické energie domácnosti je uvažováno se stejnou sazbou a cenou jako u varianty s plynovým kondenzačním kotlem.

Poslední variantou je doplnění tepelného čerpadla o domácí fotovoltaickou elektrárnu s bateriovým úložištěm (TČ+FVE). Cena tepelného čerpadla je uvažována stejně jako v předchozím případě 350 000 Kč. Cena domácí fotovoltaické elektrárny, tj. včetně baterií, je uvažována 500 000 Kč. Dále je zahrnuta částka na zvýšené náklady spojené s instalací systému (TČ+FVE) ve výši 80 000 Kč. V kombinaci instalace TČ+FVE je také do příkladu uvažována maximální výše dotace z programu Nová zelená úsporám na celý systém ve výši 205 000 Kč. Modelový předpoklad využití vyrobené elektrické energie s bateriovým úložištěm je uvažován 50 %. Příjem z prodeje přebytku vyrobené energie je cca 7 000 Kč/rok.

Tab. 3. Ceny energií a předpokládané investiční náklady pro uvažovaný příklad rodinného domu.

U všech dále uváděných grafů je pro lepší porovnání zvoleno jednotné měřítko osy y. Obr. 5. a 6. znázorňují porovnání provozních a investičních nákladů v případě scénáře s mírnějším a dramatickým růstem cen energií. Pokud srovnáme nejtypičtější případ návratnosti instalace tepelného čerpadla a plynového kondenzačního kotle, je v případě předpokladu nižšího růstu cen návratnost vyšší investice do tepelného čerpadla po cca 8,5 letech. Ovšem u scénáře s dramatickým růstem cen (obr. 6) se investice do tepelného čerpadla vyplácí až po 12,5 letech ve srovnání s plynovým kondenzačním kotlem. Navíc je nutné připomenout, že v roce 2022 byla zrušena podpora plynových kondenzačních kotlů a v obou posuzovaných scénářích je na instalaci tepelného čerpadla uvažováno s dotací 100 000 Kč. Pokud bychom v rámci srovnání tuto dotaci neuvažovali nebo by finanční dotace pro tepelné čerpadlo nebyla získána, pak by se doba návratnosti posunula u scénáře mírného růstu cen energií na cca 12,5 let provozu, resp. na 17 let provozu u dramatického vývoje cen. Při porovnání systému tepelného čerpadla se systémem centrálního zásobování teplem jsou doby návratnosti téměř shodné jako v případě plynového kondenzačního kotle v mírnějším scénáři vývoje cen. U dramatického růstu cen je doba návratnosti tepelného čerpadla se systémem CZT posunuta již na cca 9,5 let. To je ale způsobeno předpokladem mírnějšího skoku ceny CZT tepla v roce 2024 oproti ostatním energiím (viz tab. 3). Jedná se o modelový příklad dle historického vývoje cen a není samozřejmě možné přesně předpovídat, zda i u ceny tepla CZT nedojde k dramatickému nárůstu cen v průběhu roku 2023, jako tomu bylo u elektřiny a zemního plynu v roce 2022.

V případě instalace tepelného čerpadla a domácí fotovoltaické elektrárny (TČ+FVE) se návratnost oproti ostatním variantám pohybovala v obou scénářích okolo cca 10 let. Přínosem této varianty je tedy zkrácení doby návratnosti. Zde je ale na místě připomenout skutečný potenciál využití vyrobené elektrické energie. V tomto modelovém případu je uvažováno s 50% využitím vyrobené elektrické energie v kombinaci s bateriovým úložištěm. V reálných projektech ale toto využití může být i výrazně nižší, např. 30 až 35 %, a je jasné, že v takovém případě samozřejmě bude doba návratnosti výrazně delší.

Obr. 5. Závislost investičních a provozních nákladů posuzovaného rodinného domu pro variantu 0 – mírný růst cen energií.
Obr. 6. Závislost investičních a provozních nákladů posuzovaného rodinného domu pro variantu 0 – dramatický růst cen energií.

U stejného domu, ale s výrazně nižší energetickou náročností (varianta II) jsou doby návratnosti investičně dražších zdrojů tepla posunuty (obr. 7. a 8.). Konkrétně porovnání plynového kondenzačního kotle se systémem tepelného čerpadla vykazuje dobu návratnosti instalace tepelného čerpadla až cca po 9,5 letech u mírného scénáře růstu cen energií, nicméně v případě dramatického růstu cen je doba návratnosti již cca po 16 letech. V případě instalace TČ+FVE je doba návratnosti ve srovnání s plynovým kondenzačním kotlem cca po 11 letech, resp. po 9,5 letech v případě dramatického růstu cen energií. Další srovnání je z obr. 5. až 8. zřejmé.

Obr. 7. Závislost investičních a provozních nákladů posuzovaného rodinného domu pro variantu II – mírný růst cen energií.
Obr. 8. Závislost investičních a provozních nákladů posuzovaného rodinného domu pro variantu II – dramatický růst cen energií.

Závěr

Jak analýza ukázala, v celkové bilanci rodinného domu je nutné zohlednit nejen náklady na vytápění, ale i způsob přípravy teplé vody a v neposlední řadě také náklady spojené s provozem ostatních elektrických spotřebičů. Nižší sazba za odběr elektrické energie v případě tepelného čerpadla je výhodou oproti ostatním zdrojům tepla. Podobné je to i u variant s přímotopy a přípravou teplé vody s přímým elektrickým ohřevem. Je však nutné zohlednit i technické parametry stavby. Pokud totiž snížíme tepelné ztráty, snížíme také rozdíl mezi potenciálními úsporami jednotlivých variant zdrojů tepla. Na druhou stranu u objektů, kde dojde k výraznému snížení energetické náročnosti, klesá také požadavek na instalovaný výkon tepelného zdroje a tím také investice do zdroje tepla (např. při rekonstrukci bytových domů). V celkovém kontextu zásobování teplem objektu může hrát roli také požadavek na přípravu teplé vody, resp. navržený systém přípravy teplé vody, který v podstatě snížení instalovaného tepelného výkonu zdroje i po snížení energetické náročnosti na vytápění znemožní. Ukazuje se tak, že v případě návrhu stavby není vždy nejdůležitější dosáhnout na nejnižší hodnoty součinitelů prostupu tepla, ale je lépe se zaměřit na největší míru úspory energie ve vztahu k nákladům na takové opatření.

Důležitou podmínkou jsou také možnosti investora. Je zřejmé, že snížení nákladů na potřebu energie v domě je spojeno s vyššími pořizovacími náklady nejen na stavební prvky, ale i na zdroje tepla. Např. pro srovnání jen rozdíl v investici mezi systémem využívající plynový kondenzační kotel a systémem tepelného čerpadla s domácí fotovoltaickou elektrárnou a bateriovým úložištěm se pohybuje u rodinného domu řádově okolo 600 000 Kč až 800 000 Kč. Tuto částku lze snížit po získání dotace až o 205 000 Kč. Dotace tak může tvořit cca 30 % celkové ceny instalace. Z toho vyplývá, že jak v případě instalace tepelného čerpadla či tepelného čerpadla s fotovoltaikou hraje v posuzování doby návratnosti dotace významnou roli. A je nutné zdůraznit, že na systémy plynového kondenzačního kotle či CZT žádná podobná dotace v současnosti není možná.

Zároveň je vhodné upozornit, že při používání nejrůznějších softwarových kalkulaček a srovnávačů nákladů za energie je velmi důležité vědět, jakou váhu přikládají každému kritériu, protože výsledek může být částečně ovlivněn i zadáním sponzora srovnávače.


Příspěvek recenzoval doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., UCEEB

Pozn. autora: Příspěvek byl připravován v období 11 až 12/2022, kdy většina dodavatelů elektrické energie již zveřejnila nové ceníky na rok 2023. V závislosti na termínu uveřejnění článku je možné, že tyto ceny nemusí být již aktuální.

Použité zdroje:

[1]   Vyhláška č. 264/2020 Sb. o energetické náročnosti budov, MPO ČR 2020.

[2]       ČSN 73 0540-2: Tepelná ochrana budov. Část 2: Požadavky. 2. vyd. Praha: ÚNMZ, 2011.       

[3]       ČSN EN ISO 52016-1. Energetická náročnost budov – Potřeba energie na vytápění a chlazení, vnitřní teploty a citelné a latentní tepelné výkony – Část 1: Výpočtové postupy. 2. vyd. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.

[4]       ČSN EN 12831-1. Energetická náročnost budov – Výpočet tepelného výkonu – Část 1: Tepelný výkon pro vytápění, Modul M3-3. 2. vyd. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2018.

[5]       ČSN EN 12831-3. Energetická náročnost budov – Výpočet tepelného výkonu – Část 3: Tepelný výkon pro soustavy teplé vody a charakteristika potřeb, Modul M8-2, M8-3. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2019.

[6]       Projekt rodinného domu Mauna. G SERVIS Praha. 2022. Dostupné z: www.gservis.cz

[7]       Energetický regulační úřad. Výroční zprávy. 2022. Dostupné z: www.eru.cz

[8]       ČEZ, a.s. Ceníky služeb. 2022. Dostupné z: www.cez.cz

[9]       E.ON Energie, a.s. Ceníky služeb. 2022. Dostupné z: www.eon.cz

[10]     Pražská energetika, a.s. Ceníky služeb. 2022. Dostupné z: www.pre.cz

[11]     Pražská plynárenská, a.s. Ceníky služeb. 2022. Dostupné z: www.ppas.cz

[12]     Pražská teplárenská, a.s. Ceníky služeb. 2022. Dostupné z: www.ptas.cz

[13]     DIN V 18599-4 Energy efficiency of buildings – Calculation of the net, final and primary energy demand for heating, cooling, ventilation, domestic hot water and lighting. Part 4: Net and final energy demand for lighting. DIN-Norm. 2018.

[14]     DIN V 18599-12 Energy efficiency of buildings – Calculation of the net, final and primary energy demand for heating, cooling, ventilation, domestic hot water and lighting – Part 12: Tabulation method for residential buildings. DIN-Norm. 2017.

[15]     ČSN 73 0331-1. Energetická náročnost budov – Typické hodnoty pro výpočet – Část 1: Obecná část a měsíční výpočtová data. Praha: Úřad pro normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2020.



Příspěvek je zveřejněný s laskavým svolením FS ČVUT v Praze a časopisem Vytápění, větrání a instalace.

Související články
Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 3: Inteligentní technologie

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a  napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Smyslem předkládané trilogie článků není rozklíčovat současný stav a doporučit řešení, ale z pohledu konstrukce a provozu výrobních zařízení představit řešení firem, které primárně nehledí na byznys, ale na budoucnost naší planety.

Přínos vědců pro českou ekonomiku

Výzkumná a vědecká pracoviště jsou častými nositeli průlomových objevů a řešení. Jejich přínos pro konkurenceschopnost firem a národních ekonomik je neoddiskutovatelný. Jak si vede v této oblasti Akademie věd ČR, jak spolupracuje s průmyslovou sférou a kde vidí svou přidanou hodnotu? Na toto téma jsme diskutovali s předsedkyní AV ČR profesorkou Evou Zažímalovou.

Související články
Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Energetická náročnost obráběcích strojů, část 1: Obecný úvod do problematiky

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hraje roli politika a byznysové zájmy a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Současné ceny energií jsou pro firmy likvidační

Pavel Janeček působí v energetice celý svůj profesní život. S redakcí MM Průmyslového spektra se podělil o své dlouholeté zkušenosti z plynárenského byznysu a o názory na řešení energetické krize v České republice. Navrhuje konkrétní východiska a apeluje na rychlé jednání české vlády.

MM Podcast: Glosa - Dědici evropské historie

Evropa se během relativně krátké doby proměnila z technologicky, ekonomicky i vojensky nejrozvinutějšího regionu planety v turistický skanzen s otevřeným zbytnělým sociálním systémem, na který se snaží napojit vlny přicházejících z celého světa.

Ochutnávka podzimního veletrhu K 2022

Blíží se říjnový termín největšího mezinárodního plastikářského a gumárenského veletrhu K, který se bude letos opět konat na düsseldorfském výstavišti. Firmy z oboru již pilně připravují svoje expozice a některé z nich pořádají tiskové konference, aby odborné veřejnosti napověděly, jaké novinky budou na veletrhu představovat. My jsme navštívili společnou konferenci tří rakouských firem – Borealis, Engel a Erema Group.

MM Podcast: Glosa - Hra o energii o třech dějstvích

Mysleme na to, že Evropa je nyní blíže okamžiku bodu zvratu, protože již několik let trvající trend postupného poklesu konkurenceschopnosti tohoto regionu se dostane do ještě strmější trajektorie. Toto obrovské riziko zde reálně hrozí, a pokud na něj nebudeme reagovat a věnovat se jeho řešení, hrozí nám obrovské sociální problémy, které jsme zde za posledních několik desetiletí neřešili. A válka na Ukrajině, která není jeho prvotní příčinou, tento trend dále eskaluje.

MM Podcast: Glosa - Green Deal je mrtev, ať žije Green Deal!

V rámci tzv. Zelené dohody přijala Evropská komise návrhy na uzpůsobení své politiky v otázkách klimatu, energetiky, dopravy a zdanění, tak aby se státy mohly podílet na snižování emisí skleníkových plynů do roku 2030 alespoň o 55 % ve srovnání s rokem 1990. Komise plánovala do roku 2050 vytvořit z Evropy první klimaticky neutrální kontinent. Vše ale bylo postaveno na dodávkách ruského plynu. S ohledem na eskalaci studené války a nestabilitu dodávek ropy a zemního plynu na Green Deal ve stávající podobě zapomeňme. Vracíme se k pálení uhlí, mazutu a kdoví čeho ještě...

Výzkum v Česku: Kouzla s energií

V současnosti snad neexistuje odvětví, které by nepocítilo dopad dlouhodobých anticovidových opatření. Mnohá z nich však už stačila nabrat druhý dech a jsou opět na cestě vzhůru. Mezi ně patří i česká věda a výzkum, ačkoli nelze tvrdit, že to organizace z této sféry mají snadné. O své názory se s námi podělil Ing. Antonín Lupíšek, Ph.D., ředitel pro vědu a výzkum Univerzitního centra energeticky efektivních budov – ČVUT UCEEB.

Insolvence subdodavatelů automobilového průmyslu

Automobilový průmysl zaměstnává více než 6 % všech evropských pracovníků. Rostoucí ceny energií, inflace a další aspekty současné krize však ohrožují především subdodavatele tohoto odvětví. Již se vyskytly první případy insolvence. Jaká budoucnost očekává tuto branži? A jak se ve složité době může vyplatit nákup použitých strojů od zkrachovalých podniků?

Budoucnost v našich rukou

Skvost renesanční architektury – Martinický palác na Pražském Hradě – stojí bezpochyby za návštěvu kdykoli. Avšak o to více, koná-li se v jeho zdech zajímavá akce. K takovému souběhu došlo ve středu 22. června, kdy zde společnost Startup Disrupt uspořádala konferenci na nejaktuálnější možné téma – Sustainable Future. Jejím mediálním partnerem byl i časopis MM Průmyslové spektrum.

Stavme na pozitivním a fungujícím

Česko patřilo ke konci roku 2023 k zemím, jejichž ekonomika stále nedosáhla předcovidové úrovně. Hospodářský růst bude podle většiny ekonomů i v tomto roce velmi pomalý. Situaci komplikují nepříliš optimistické faktory, jako je nestabilita veřejných financí, výroba postavená na subdodávkách, nedostatečná infrastruktura a další. Když k tomu připočteme vnější geopolitické okolnosti, není situace příliš příznivá. A o tom, jak toto vše ovlivňuje automobilový průmysl a jak se zbavit stigmatu subdodavatelské země, jsme hovořili s Petrem Knapem, odborníkem společnosti EY pro automobilový průmysl.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit