Vykurovanie rodinného domu, typ bungalov, v energetickej triede A1
Nevýhodou jednopodlažního bungalovu je větší zastavěná plocha i ochlazovaná obálka, tedy větší měrná spotřeba tepla na vytápění ve srovnání s kompaktním dvoupodlažním domem. Autor nabízí srovnání variant vytápění bungalovu metodou Total cost of ownership (TCO) ve slovenských podmínkách.
Téma
Vykurovací systém, ktorého súčasťou je aj príprava teplej vody, je neoddeliteľnou súčasťou rodinného a bytového domu, pričom jeho výber je potrebné a vhodné dôkladne zvážiť ešte pred samotnou výstavbou príslušnej budovy. Voľba systému ovplyvní, pozitívne, alebo negatívne, tepelnú pohodu v dome, samotný komfort bývania, ale aj celkové finančné náklady na inštaláciu a prevádzku vykurovacieho systému na dlhú dobu! Majiteľ domu (investor) by si mal sám, aspoň orientačne, overiť, akú hodnotu získa za vynaložené peniaze a kto bude konečný prijímateľ výhod pri zvolenom, či naopak nezvolenom vykurovacom systéme.
Dekarbonizácia ekonomiky vyvolá dodatočné náklady, ktoré zaplatia spotrebitelia, alebo daňoví poplatníci. Je potrebné ju realizovať v súlade s filozofiou Hodnota za peniaze, t.j. nahrádzať vysokoemisné zdroje energie najlacnejšími nízkoemisnými. Konkrétne riešenia by mali vychádzať z existujúcich podmienok ako aj komparatívnych výhod jednotlivých krajín, mala by preto existovať voľnosť pri voľbe nástrojov dekarbonizácie v súlade s predpokladmi jednotlivých krajín. Z toho vyplýva, že obnoviteľné zdroje nie sú cieľom, ale jedným z možných nástrojov dekarbonizácie.
Bungalov
V súčasnej dobe sa rodinné domy v štýle bungalov tešia veľkej obľube. Bungalov je dom v tvare veľkej „placky“ s nízkou strechou. Pôvod bungalovu siaha od koloniálnej Indie, do Bengálska. Tvar vyhovoval svojmu poslaniu – vzdušné domy, drevená ľahká konštrukcia, strecha z palmových listov.
Z Británie móda bungalovov bola „exportovaná“ do USA a do kontinentálnej Európy. Kým v Británii sa jedná o určitý pozostatok kultúrneho dedičstva, v našich zemepisných podmienkach je bungalov nevhodný. Stavia sa iba z dôvodu vzhľadu. Z energetického hľadiska sa jedná o nevhodný typ rodinného domu.
Vplyv tvaru domu
V zmysle akčného plánu EÚ 20/20/20 sa po roku 2016 stavajú už iba nízkoenergetické budovy (energetická trieda A1) a po roku 2020 budú stavať už iba budovy s takmer nulovou potrebou energie (energetická trieda A0), čo bude predstavovať úplne nový pohľad na projektovanie, samotnú realizáciu stavby a v neposlednom rade prevádzkovanie budovy a to tak, aby budovy boli energeticky aktívne, ekologicky bezpečné a ekonomicky efektívne.
Obr. Príklad jednopodlažného bungalovu a dvojpodlažného domu
Docieliť minimálnu potrebu tepla na vykurovanie je možné bez väčších problémov pri dodržaní základných požiadaviek:
Súčiniteľ prechodu tepla (izolácia) by sa mal blížiť k hodnote 0,15 W/(m2.K) (už dnes sú k dispozícii vhodné konštrukcie obvodového plášťa), budova musí mať vhodný, jednoduchý tvar (minimalizácia tepelných mostov) – faktor tvaru budovy pod hodnotu 0,7 a dôležitá je orientácia budovy, veľkosť a typ presklených plôch (pasívne solárne zisky) a samozrejme riadené vetranie s rekuperáciou pre energetickú triedu A0. Čo sa týka zdroja tepla je dôležité jeho umiestnenie, izolácia rozvodov tepla a teplej vody.
Tepelná ochrana budovy ovplyvňuje zaradenie budovy do energetickej triedy. Platí, že čím je tepelná ochrana vyššia, tým je nižšia potreba tepla na vykurovanie a tým môže byť budova zaradená do vyššej energetickej triedy. Do výpočtu potreby tepla na vykurovanie vstupuje priamo aj faktor tvaru budovy.
Faktor tvaru budovy je pomer vonkajšej plochy rodinného domu (tá plocha, ktorá je ochladzovaná, cez ktorú „uniká“ teplo do okolia) k vnútornému objemu budovy. Tá budova má nižšiu tepelnú stratu, ktorá pri tom istom vnútornom objeme (veľkosti miestností) najmenšiu vonkajšiu ochladzovanú plochu (rovnaká tepelná izolácia, rovnaké otvorové konštrukcie a podobne). Respektíve, čím je vonkajšia (ochladzovaná) plocha domu menšia, tým má budova nižšie tepelné straty, pri tom istom vnútornom objeme.
Aké kúrenie je najvhodnejšie pre bungalov?
Dostali sme na porovnanie dva typy rodinného domu. Bungalov a dvojpodlažný rodinný dom. Oba rodinné domy majú rovnakú rozlohu, a to 150 m2. Rodinné domy sú zhotovené z toho istého materiálu, s tou istou tepelnou izoláciou (Usteny = 0,17 W/(m2.K), Uotv = 0,85 W/(m2.K), Ustrecha = 0,12 W/(m2.K) ...).
Plocha 150 m2 je celková podlahová plocha, ktorá vstupuje do výpočtu podľa vyhlášky 364/2012 Z.z. „Vyhláška Ministerstva dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky, ktorou sa vykonáva zákon č. 555/2005 Z.z. o energetickej hospodárnosti budov a o zmene a doplnení niektorých zákonov v znení neskorších predpisov“. Je definovaná podľa § 1 body:
(6) Celková podlahová plocha budovy sa zistí z vonkajších rozmerov budovy podľa technickej normy bez zohľadnenia miestnych vystupujúcich konštrukcií
- z projektovej dokumentácie pri projektovom hodnotení alebo
- zmeraním skutočných rozmerov budovy pri normalizovanom hodnotení a pri prevádzkovom hodnotení.
Celková potreba energie pre tento konkrétny bungalov je 95,89 kWh/(m2.rok) a pre dvojpodlažný rodinný dom 72,11 kWh/(m2.rok). Bungalov, pri tej istej rozlohe ako dvojpodlažný rodinný dom má o 24 kWh/(m2.rok) vyššiu potrebu energie!
Zdroj tepla pre rodinný dom ovplyvní nielen pohodu a komfort ale aj finančné náklady, ktoré majiteľ domu vynaloží najmä pri kúpe vykurovacieho systému, ale aj náklady, ktoré bude uhrádzať pri prevádzke vykurovania. Majiteľ domu by si mal sám, aspoň orientačne, overiť, akú hodnotu získa za vynaložené peniaze a nie akú hodnotu získa predajca toho, či onoho vykurovacieho systému.
Porovnávané vykurovacie systémy
- kondenzačný kotol na zemný plyn,
- kotol na drevené peletky,
- kotol na kusové drevo a
- elektrické tepelné čerpadlo.
Metóda analýzy systémov
Total cost of ownership (TCO) – všetky náklady, ktoré musí majiteľ RD vynaložiť počas sledovaného obdobia, resp. doby prevádzky.
Do ekonomického hodnotenie akýchkoľvek vykurovacích systémov vstupujú dva základné parametre:
- investičné náklady
- prevádzkové náklady po dobu životnosti zariadenia, resp. po dobu hodnotiaceho obdobia.
Hodnota za peniaze – Podstatou hodnoty za peniaze je posúdiť, či peniaze investora, majiteľa, ktoré vynaložil na inštaláciu a prevádzkovanie vykurovacieho systému budú skutočne vynaložené najlepšie ako je možné pre dosiahnutie stanoveného cieľa – krytie tepelných strát a prípravu teplej vody.
2. Nový bungalov v energetickej triede A1
Pre účely porovnania základných zdrojov vykurovania sme si zvolili nasledujúce parametre:
- rodinný dom v energetickej triede A1 s rozlohou 150 m2
- faktor tvaru budovy > 1
- nízkoteplotný podlahový vykurovací systém (teplovodný)
- potreba tepla (na vykurovanie a teplú vodu) je 14 850 kWh
- ostatná spotreba elektrickej energie 3 000 kWh (vrátane obehových čerpadiel)
| Druh paliva | Zemný plyn | Drevené pelety | Drevo | TČ – vzduch/voda |
|---|---|---|---|---|
| Výhrevnosť paliva | 10,69 kWh/m3 | 5,00 kWh/kg | 3,88 kWh/kg | 1 |
| Tepelné zariadenie | Kondenzačný kotol | Konvenčný kotol | Konvenčný kotol | TČ – vzduch/voda |
| Účinnosť (resp. COP) | 93 % | 90 % | 70 % | 300 % |
| Jednotková cena | 0,0442 €/kWh | 190 €/tonu | 75 €/tonu | 0,1270 €/kWh |
| Teplo v palive | 15 968 kWh | 16 500 kWh | 21 214 kWh | 4 950 kWh |
| Množstvo paliva | 1 494 m3 | 3 300 kg | 5 468 kg | 4 950 kWh |
| Prevádzkové náklady (OPEX) | ||||
| Ročné náklady na palivo | 706 €/rok | 627 €/rok | 410 €/rok | 628 €/rok |
| Servis | 80 €/rok | 110 €/rok | 110 €/rok | 100 €/rok |
| Dovoz paliva | – | 100 €/rok | 100 €/rok | – |
| SPOLU | 786 €/rok | 837 €/rok | 620 €/rok | 728 €/rok |
| Investičné náklady (CAPEX) | ||||
| Zdroj | 1 600 € | 3 700 € | 1 000 € | 11 257 € |
| Zásobník na TÚV | Súčasťou PK | 50 € | 450 € | Súčasťou ceny TČ |
| Inštalácia | 800 € | 800 € | 800 € | 2 500 € |
| Uvedenie do prevádzky | 170 € | 170 € | 170 € | 170 € |
| Plynová prípojka | 1 700 € | – | – | – |
| Komín (ak treba) | 300 € | 1 000 € | 1 000 € | – |
| SPOLU | 4 570 € | 6 120 € | 3 420 € | 13 927 € |
| Úplné náklady (OPEX + CAPEX), za 15 rokov | 16 355 € | 18 675 € | 12 721 € | 24 854 € |
Poznámka:
- V investičných nákladoch pre vykurovacie systémy na tuhé palivo a tepelné čerpadlo nie sú započítané náklady na zriadenie kotolne a skladovacie priestory na drevo a drevné peletky.
- COP 3,0 je sezónne reálne COP tepelného čerpadla vzduch / voda
3. Záver
Čo sa týka celkových nákladov na vykurovací systém počas hodnotiaceho obdobia 15 rokov, najvýhodnejšie je kúrenie drevom. Potom nasleduje zemný plyn, peletky a nakoniec tepelné čerpadlo. Ak do hodnotenia zahrnieme naviac aj užívateľský komfort, tak vykurovanie zemným plynom je najvhodnejšia voľba aj z pohľadu hodnoty za peniaze.
Do výpočtu je potrebné pripočítať aj náklady na zriadenia kotolne a skladovacích priestorov (drevo, drevná štiepka) sa drevo a štiepka posunie na posledné miesto hodnotené metódou TCO.
Článek je mírně upravenou verzí přednášky, která byla součástí mezinárodní vědecko-technické konference Vykurovanie 2020, Slovensko, Podbánské, 10. až 14. února 2020.
Pozn. redaktora:
Plyn
Cenové a nákladově poměry v České republice se mohou od výsledků získaných v podmínkách Slovenské republiky mírně lišit. Nicméně je zřejmé, že volba tvaru rodinného domu má dlouhodobé následky. V článku uvedený rozdíl 24 kWh/(m2.rok) v neprospěch bungalovu znamená při aktuální přibližné střední hodnotě nabídek dodavatelů zemního plynu pro Středočeský kraj, Praha – východ roční vícenáklad přes 4000 Kč z celoroční platby okolo 22 000 Kč. Je to moc nebo málo? Když člověk uváží, kolik lidí mění svého dodavatele zemního plynu i kvůli ušetřené tisícikoruně za rok, tak se takový rozdíl v úhradě za zemní plyn mezi bungalovem a historicky ověřenou konfigurací rodinného domu v našich zeměpisných šířkách jeví jako významný. O ekologických aspektech nemluvě.
Elektřina
I v případě tepelného čerpadla je vhodné se zamyslet nad volbou formy domu. Pro oba domy lze volit tepelné čerpadlo prakticky stejného výkonu, tedy i stejné pořizovací ceny. V případě bungalovu se musí mírně zvětšit výkon částí otopné soustavy, které předávají teplo do místností. Například otopných těles, podlahového vytápění, a to se může mírně projevit na pořizovacích nákladech. Rozdíl bude stejně jako u plynu ve spotřebě elektrické energie.
Trvalé následky
Stavební a energetická legislativa nezakazuje stavět jednopodlažní rodinné domy, pokud plní požadovaná energetická kritéria. Každý stavebník by si však měl uvědomit, že jeho volba mít dům bez schodiště má trvalý negativní dopad do energetické náročnosti, který bez přestavby domu nelze změnit.
The disadvantage of the family one-storey bungalow is the larger built-up area and the cooled envelope and thus higher specific heat consumption for heating compared to a compact two-storey house. The author offers a comparison of variants of bungalow heating by Total cost of ownership (TCO) method in Slovak conditions.