Ekonomické hodnocení užívání dřevostavby pro různé varianty vytápění
V současné době není jednoduché najít optimální variantu energie používané k vytápění, která by byla vhodná pro všechny typy rodinných domků. Ekonomické vyhodnocení základních variant, které se nabízí, by mělo být pro volbu způsobu vytápění u konkrétního rodinného domu dostačující. Uvedený článek uvádí příklad výběru vhodné varianty vytápění a ohřevu teplé užitkové vody vybraného rodinného domu formou porovnání technických, ekonomických a zeměpisných možností z devíti základních a běžně používaných variant v České republice.
Úvod
Otázka vytápění domu a ohřevu teplé užitkové vody je v současné době, díky zvyšujícím se nákladům na energie, velmi aktuální. Již při samotném stavebním projektu by mělo docházet k rozhodnutí, jakou otopnou soustavou a jaký zdroj energie bude konkrétní rodinný dům používat.
Materiál a metodika
Pro uvedený modelový příklad posouzení a výběru ekonomicky nejvhodnější varianty vytápění rodinného domu je vybrána konkrétní dřevostavba na bázi hranolové sendvičové konstrukce na vnějším plášti se sádrovláknitými deskami a s kontaktní termofasádou. Dům je střední velikostní kategorie 5+1, o kterou je dnes poměrně velký zájem, má zastavěnou plochu 126 m2, celkovou užitkovou plochu 181 m2 a obestavěný prostor 764 m3. Dům je možno realizovat ve dvou typech zateplení: zateplení A představuje typ 20 + 5, což znamená 20 cm izolační minerální vaty uvnitř hranolové konstrukce a 5 cm fasádního polystyrénu; zateplení B představuje typ 15 + 5, což znamená 15 cm izolační minerální vaty uvnitř hranolové konstrukce a 5 cm fasádního polystyrénu. Při porovnání výstavby domu tzv. na klíč je dům se zateplením A oproti zateplení B dražší o 328 000 Kč vč. DPH. Při zateplení A je předpokládaná průměrná roční spotřeba energie na vytápění a ohřev teplé užitkové vody 14,4 MWh, z toho 6,2 MWh na vytápění. Při zateplení B je předpokládaná průměrná roční spotřeba energie na vytápění a ohřev teplé užitkové vody 19,1 MWh, z toho 10,9 MWh na vytápění. Energie potřebná na ohřev teplé užitkové vody je u obou typů zateplení 8,2 MWh. Ekonomická kalkulace nákladů je zde zpracována pouze pro přímo kvantifikovatelné položky a pro období dvaceti let. V ceně domu je již započítáno pořízení topných těles (radiátorů) a rozvodů otopné soustavy. Zateplení A má oproti zateplení B zvýšené náklady na účinnější zateplení, které jsou rozpočítány na dvacet let na roční náklady ve výši 16 400 Kč. Jednotlivé varianty vytápění se liší v ceně pořízení zdroje tepla (kotle) a v ceně nákladů na spotřebu příslušné energie vytápění. U použitých technických zařízení (kotle, boilery, tepelní čerpadlo) se pro výpočty počítá s jejich technickou životností dvacet let. Při výpočtech se uvažují ceny roku 2012, které jsou zpracovány i jako reálná hodnota cen energií v příštích dvaceti letech, tj. modelově se v rámci zpracovávaného období inflace a rostoucí ceny energií budou vyrovnávat.
Varianty vytápění
1. Palivové dříví
Pořízení zplynovacího kotle na dřevo Atmos DC 18 S za cenu 28 300 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Smrkové palivové dříví má při vlhkosti 25 % výhřevnost okolo 13,1 MJ/kg, tj. tedy si 3,64 kWh/kg. Prostorový metr rovnaný smrkového palivového dříví je prodáván na trhu běžně okolo 850 Kč vč. DPH. Objemová hmotnost při vlhkosti 25 % je 415 kg/prostorový metr palivového smrkového dříví. Účinnost kotle je 86 %. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 27 730 Kč a pro typ zateplení B na 14 441 Kč. Při nákupu palivového dříví je nutno při porovnávání cen mít v patrnosti, v jakých jednotkách je cena uvedena. Tato varianta vytápění předpokládá existenci skladovací plochy pro dřevo a přiměřenou fyzickou zdatnost obsluhy. Není zde započítána cena práce zákazníka při pořezu a štípání dříví.
2. Dřevěné brikety
Pořízení zplynovacího kotle na dřevěné brikety Atmos DC 24 RS za cenu 36 500 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 87 %. Cena briket 4 Kč/kg, výhřevnost 4,44 kWh/kg. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 33 519 Kč a pro typ zateplení B na 21 985 Kč. Nutno dodržet suché skladovací prostředí pro uskladnění briket. Fyzická náročnost obsluhy je nižší než u předchozí varianty.
3. Dřevěné peletky o průměru 8 mm
Pořízení kotle na peletky OPOP WOODY 24 za cenu 63 600 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 91 %. Cena peletek 5 Kč/kg, výhřevnost 5 kWh/kg. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 35 787 Kč a pro typ zateplení B na 24 551 Kč. Zvolený kotel je plně automatizovaný a vyžaduje pouze občasnou kontrolou. Přikládání a výběr popela až jednou týdně. Nutno také dodržet suché skladovací prostředí. Po uložení celoroční dodávky peletek je obsluha fyzicky nenáročná.
4. Hnědé uhlí
Pořízení zplynovacího kotle na hnědé uhlí Atmos C 18 S za cenu 28 500 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 84 %. Cena hnědého uhlí 2,85 Kč/kg, výhřevnost 4,86 kWh/kg. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 28 260 Kč a pro typ zateplení B na 15 142 Kč. Špatný vliv na životní prostředí, který je alespoň částečně kompenzován novější technologii zplynovacích kotlů. Nutnost technické „špinavé“ místnosti. Přikládání několikrát denně. Stálý dohled nad spalováním. V současné době se již uvažuje o možné ekologické dani na fosilní paliva.
5. Černé uhlí
Pořízení zplynovacího kotle na černé uhlí Atmos AC 25 s za cenu 29 400 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 84 %. Cena černého uhlí 5,2 Kč/kg, výhřevnost 7,5 kWh/kg. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 30 138 Kč a pro typ zateplení B na 17 618 Kč. Další parametry kotelny a obsluhy shodné s předchozí variantou.
6. Koks
Pořízení zplynovacího kotle na koks Dakon FB 20 D za cenu 22 800 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 70 %. Cena koksu 8,2 Kč/kg, výhřevnost 8,22 kWh/kg. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 38 494 Kč a pro typ zateplení B na 28 802 Kč. Další parametry kotelny a obsluhy shodné s předchozí variantou. Jde o specifický druh uhelného produktu, který při správném spalování poškozuje životní prostředí mnohem méně než hnědé či černé uhlí.
7. Zemní plyn
Pořízení plynového kotle Dakon Dagas 02 24 RK v ceně 14 447 Kč vč. DPH. Účinnost kotle 91 %. Cena 1,46 Kč/kWh, stálé měsíční platby 333,78 Kč (RWE). Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 44 231 Kč a pro typ zateplení B na 35 372 Kč. Vhodné pro automatické bezobslužné vytápění a ohřev teplé užitkové vody. Nutná instalace odbornou firmou. U topení zemním plynem nutno počítat se stálými měsíčními zálohovými platbami. Pro obsluhu tohoto systému vytápění není nutná fyzická námaha.
8. Elektrokotel
Pořízení elektrokotle DAKON Dailine PTE 16 372 Kč + boiler elektrický Tatramat EOV 122 za v ceně 4 286 Kč vč. DPH. Cena 2,61 Kč/kWh (ČEZ, nízký tarif D45d), měsíční paušál 360 Kč pro jistič do 3*25 A a 60 Kč pevná cena za měsíc (silová elektřina). Není zde zohledněn vliv regulace na roční účinnost kotle. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 60 057 Kč a pro typ zateplení B na 55 204 Kč. Vhodné pro automatické bezobslužné vytápění a ohřev teplé užitkové vody. Nutný souhlas k odběru potřebného množství kWh od rozvodných závodů před započetím stavby. Obsluha elektrokotle nevyžaduje fyzickou námahu.
9. Tepelné čerpadlo
Pořízení tepelného čerpadla systému vzduch–voda Daikin Altherma 11 v ceně 204 800 Kč vč. DPH + Tatramat kombinovaný boiler OVK 120 v ceně 7 650 Kč vč. DPH. Cena 2,61 Kč/kWh (ČEZ, nízký tarif D55d), měsíční paušál 118,80 Kč vč. DPH pro jistič do 3*25 A a 60 Kč pevná cena za měsíc (silová elektřina). Není zde zohledněn vliv regulace na roční účinnost kotle. Celkové průměrné roční náklady této varianty na vytápění a ohřev teplé užitkové vody vychází pro typ zateplení A na 41 696 Kč a pro typ zateplení B na 28 665 Kč. Jde v podstatě o modifikované vytápění elektrickou energií s vyšší účinností. U tepelného čerpadla se uvádí topný faktor, zde použit ideální topný faktor 3.
U variant palivové dříví, dřevěné brikety, hnědé uhlí, černé uhlí a koks může při použití kotle bez přídavné akumulační nádrže v dřevostavbě docházet ke značným výkyvům teploty interiéru při topení a netopení.
| Varianta vytápění dle použité energie a technologie | Typ zateplení A – roční spotřeba 14,4 MWh | Typ zateplení B – roční spotřeba 19,1 MWh | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Roční výše stálých měsíč. plateb | Roční náklady na energie | Roční výše investičních nákladů na topení | Rozpočítaná roční výše zvýšených nákladů na zateplení typu A | Roční výše celkových nákladů | Roční výše stálých měsíč. plateb | Roční náklady na energie | Roční výše investičních nákladů na topení | Roční výše celkových nákladů | |
| 1. Palivové dříví | 0,00 | 9 532,64 | 1 797,50 | 16 400,00 | 27 730,14 | 0,00 | 12 643,98 | 1 797,50 | 14 441,48 |
| 2. Dřevěné brikety | 0,00 | 14 911,46 | 2 207,50 | 16 400,00 | 33 518,96 | 0,00 | 19 778,40 | 2 207,50 | 21 985,90 |
| 3. Dřevěné peletky (8 mm) | 0,00 | 15 824,18 | 3 562,50 | 16 400,00 | 35 786,68 | 0,00 | 20 989,01 | 3 562,50 | 24 551,51 |
| 4. Hnědé uhlí | 0,00 | 10 052,91 | 1 807,50 | 16 400,00 | 28 260,41 | 0,00 | 13 334,07 | 1 807,50 | 15 141,57 |
| 5. Černé uhlí | 0,00 | 11 885,71 | 1 852,50 | 16 400,00 | 30 138,21 | 0,00 | 15 765,08 | 1 852,50 | 17 617,58 |
| 6. Koks | 0,00 | 20 571,43 | 1 522,50 | 16 400,00 | 38 493,93 | 0,00 | 27 285,71 | 1 522,50 | 28 808,21 |
| 7. Zemní plyn | 4 005,36 | 23 103,30 | 722,35 | 16 400,00 | 44 231,01 | 4 005,36 | 30 643,96 | 722,35 | 35 371,67 |
| 8. Elektrokotel | 5 040,00 | 37 584,00 | 1 032,90 | 16 400,00 | 60 056,90 | 4 320,00 | 49 851,00 | 1 032,90 | 55 203,90 |
| 9. Tepelné čerpadlo | 2 145,60 | 12 528,00 | 10 622,50 | 16 400,00 | 41 696,10 | 1 425,60 | 16 617,00 | 10 622,50 | 28 665,10 |
Obr. 1: Skladba průměrných ročních nákladů na vytápění a ohřev teplé užitkové vody u typu zateplení A
Obr. 2: Skladba průměrných ročních nákladů na vytápění a ohřev teplé užitkové vody u typu zateplení B
Výsledky a závěr
Pro vlastníky či uživatele zpracovávané dřevostavby vychází u typu zateplení A ekonomická výhodnost variant použité energie na vytápění a ohřev teplé užitkové vody v tomto pořadí od nejvíce po nejméně výhodnou: palivové dříví, hnědé uhlí, černé uhlí, dřevěné brikety, dřevěné peletky, koks, tepelné čerpadlo, zemní plyn a elektrokotel. Pro vlastníky či uživatele zpracovávané dřevostavby vychází u typu zateplení B ekonomická výhodnost variant použité energie na vytápění a ohřev teplé užitkové vody v tomto pořadí od nejvíce po nejméně výhodnou: palivové dříví, hnědé uhlí, černé uhlí, dřevěné brikety, dřevěné peletky, tepelné čerpadlo, koks, zemní plyn a elektrokotel. U typu zateplení B je tedy rozdíl oproti typu zateplení A pouze v přehozeném pořadí tepelného čerpadla a koksu. Pokud by se palivové dříví kupovalo už nařezané na 50 cm polena a naštípané za cenu cca 1050 Kč/prostorový metr, pak by u obou variant zateplení A i B bylo používání hnědého uhlí cenově výhodnější než štípané palivové dříví.
Typ zateplení A s účinnější tepelnou izolací se zvýšenými celkovými stavebními náklady ve výši 328 000 Kč se oproti typu zateplení B v rámci jednotlivých variant energií při výpočtu na sledované období dvaceti let za tuto dobu nevyplatí ani u jedné ze zpracovaných devíti variant použité energie na vytápění a ohřev teplé užitkové vody. Z toho se to nejméně vyplatí u varianty palivové dříví, hnědé uhlí a tepelné čerpadlo. Při předpokládané technické životnosti dřevostavby více než dvacet let se typ zateplení A oproti typu zateplení B začne vyplácet u varianty: elektrokotel od technické životnosti dřevostavby 29 let, zemní plyn od 44 roků, koks od 49 let, dřevěné peletky od 64 roků, dřevěné brikety od 68 let, černé uhlí od 85 let, tepelné čerpadlo od 98 let, hnědé uhlí od 100 let a palivové dříví od 106 let.
Tyto výsledky platí pouze pro uvedený konkrétní typ dřevostavby s příslušnými parametry, pro sledované období dvaceti let a pro ceny energií roku 2012. Jiná dřevostavba zpracovaná pro jiné časové období a pro jiný předpokládaný vývoj cen energií může mít zcela odlišné výsledky porovnání ekonomické výhodnosti jednotlivých variant vytápění a ohřevu teplé užitkové vody.
Tento článek vznikl při řešení výzkumného záměru 2103/ZA450/1552.
Perfektní článek s aktuální tematikou, zabývající se volbou zdroje tepla pro rodinný dům. I když se jedná o údaje, týkající se jednoho konkrétního objektu a nelze je – jak autoři správně uvádějí – bezprostředně transformovat na budovy ostatní, ukazuje článek ekonomické relace mezi jednotlivými zdroji tepla (a s nimi souvisejícího technického vybavení) a návratnost investic do zateplení, které v hrubých rysech lze přeci jen zobecnit. Článek v podstatě exaktním způsobem na příkladu dokládá fakta, která jsou specialistům v této oblasti již dlouho známa – a to není výtka autorům textu.
Článek je jasný, srozumitelný a logicky koncipovaný. Bez zbytečných dlouhých analýz předkládá k uvážení technická a ekonomická fakta, získaná klasickým výpočtovým postupem. Grafické výstupy výpočtu jsou i pro laika velmi instruktivní. I když prezentované výsledky není možno na této úrovni exaktně zkontrolovat (například vývoj cen energií prakticky nelze seriozně prognózovat), lze říci, že uváděné výsledné hodnoty korelují s výstupy obdobných výpočtů.
F. Kulhánek
Stavební fakulta ČVUT v Praze
At present, it is not easy to find the optimum variant of the energy used for heating, which would be suitable for all types of houses. Economic evaluation of basic options which are offered should be enough for the choice of method of heating. The article gives an example of the selection of appropriate options for heating and hot water of selected house by comparing the technical, economic and geographical possibilities of nine basic and commonly used variants in the Czech Republic.