Reklama

Optimální volby zdroje - porovnání nákladů na vytápění - II. díl

Ing. Petra Šustová

Recenzovaný

II díl článku se věnuje ekonomickému vyhodnocení a porovnání ivestičních a provozních nákladů na vytápění a přípravu TV, pro RD s tepelnou ztrátou 7 kW. Investiční náklady vycházejí z jednotlivých výměrů prováděcích projektů zpracovaných pro všechny hodnocené varianty. Článek je určen budoucím investorům.

Reklama

Publikovaný text je zaměřen na porovnání investičních nákladů na instalaci jednotlivých koncepcí vytápění.

Z článku vyplývá, že z investičního hlediska je nejvýhodnější klasická otopná soustava, kde zdrojem tepelné energie je kotel na zemní plyn. To je dáno poměrně nízkou cenou zemního plynu.

Instalace tepelného čerpadla má však také své opodstatnění. V oblastech, kde zemní plyn zaveden není, jsou výhody jednoznačné. Ale i tam, kde zemní plyn zaveden je, jsou instalace tepelného čerpadla odůvodnitelné: předpokládané zvyšování cen ZP, nejistá distribuce (tím jsou myšleny dodávky z Ruska).

Zvláštní kapitolu tvoří teplovzdušné vytápění. Z hlediska investičních nákladů nevychází nejpříznivěji, je však třeba zdůraznit následující skutečnost: tím, že se jedná o řízené větrání (které ostatní systémy neumožňují), přináší svým uživatelům vysoce komfortní bydlení. V případě, že by porovnání probíhalo na základě hodnocení kvality mikroklimatu v objektech, neměl by systém teplovzdušného vytápění konkurenci.

V rozsahu práce je vyčíslena reálná doba návratnosti jednotlivých investic. Pro jasné posouzení rozdílu jednotlivých variant řešení je použit jeden typ rodinného domu. Výsledky zhodnocení mohou být využity jako podklad pro nalezení optimální formy řešení vytápění a přípravy teplé vody (dále jen TV) při stavbě či rekonstrukci rodinného domu.

4. Ekonomika

4.1 Ekonomické pojmy pro zhodnocení investic

4.1.1 Členění nákladů

Náklady se mohou dělit z mnoha hledisek. Pro účel tohoto srovnání jsou rozděleny na náklady investiční a náklady provozní.

Do investičních (pořizovacích) nákladů se řadí

náklady na koupi zařízení
náklady na instalaci zařízení
náklady na rozvody topné vody/vzduchu
náklady na uvedení zařízení do provozu
náklady na tlakovou a topnou zkoušku

Do provozních nákladů se například řadí

náklady na energii a paliva
náklady na služby
nebyly uvažovány náklady na údržbu

Výpočtové pomůcky na webu
Porovnání nákladů na vytápění

4.1.2 Ekonomické vyhodnocení pojmy

Cash - Flow - roční výnos (CF)

Jsou úspory nákladů za energii, vyplívající z upravené energetické bilance. Je nutno je korigovat o změnu dalších provozních nákladů.

Diskontní sazba

je sazbou z diskontních úvěrů, které poskytuje centrální banka obchodním bankám
bývá v ekonomice ze všech úrokových sazeb z úvěrů nejnižší
je nástrojem měnové politiky centrální banky (reguluje jím měnovou bázi)

Prostá doba návratnosti investice (DN)

je tradiční metodou hodnocení efektivnosti investičních variant (v praxi často používaná)
je nejjednodušším a nejméně vhodným ekonomickým kritériem pro porovnání investic
nevýhodou je zanedbání efektů po době návratnosti investice
jde o počet let, za který se kapitálový výdaj splatí peněžními příjmy z investice
ta investice, která vykazuje kratší dobu úhrady je považována za příznivější

DN [rok] se vypočte se ze vztahu:

kde

IN	investiční náklady [Kč]
CF	roční Cash - Flow projektu (roční peněžní toky) [Kč]

Diskontovaná doba návratnosti (reálná DN)

Podobné kritérium jako je prostá doba návratnosti. S jedním rozdílem, že výpočet je proveden z diskontovaného (reálného) Cash - Flow projektu.

kde

DCF	diskontovaný roční Cash - Flow projektu [Kč]
r	diskont [%]
T	rok ke kterému se DCF počítá [-]

4.1.3 Dynamické ukazatele

Dynamické ukazatele ekonomické efektivnosti investičních opatření vedou k objektivnějším výsledkům, neboť uvažují konkrétní rozložení efektů na časové ose. Zohledňují proměnlivou hodnotu peněz v čase a pracují s peněžně vyjádřenými efekty (Cash - Flow).

Mezi dynamické ukazatele efektivnosti patří

čistá současná hodnota (NPV)
vnitřní výnosové procento (IRR)

Metoda čisté současné hodnoty (NPV)

je rozdílem mezi diskontovanými peněžními příjmy z investice a diskontovanými (pokud nejsou jednorázové) výdaji na investici
výhodou je, že zohledňuje nejen výši příjmů a výdajů, ale i jejich časové rozložení během určité doby
ukazuje přírůstek investice k tržní hodnotě, která ji realizuje
teoreticky nejpřesnější metoda investičního rozhodování
ta varianta investic, která má vyšší NPV je považována za výhodnější (všechny varianty s NPV > 0 jsou přípustné - přinášejí příjem alespoň ve výši úroku

Postup stanovení NPV:

stanoví se současná hodnota budoucích toků peněžních prostředků iniciovaných danou investicí, bez ohledu nato zda jde o příjmy nebo výdaje.
Cash - flow se stanoví jejich diskontováním (odúročením) k současnosti, sazbou vyjadřující náklady vloženého kapitálu.
stanoví se čistá současná hodnota všech výdajů a příjmů jako rozdíl sumy diskontovaných cash - flow a investičních výdajů.
projekty s negativní čistou současnou hodnotou se považují za nevýhodné, zatímco projekty s pozitivní čistou současnou hodnotou se považují za výhodné.

kde

DCF	diskontované peněžní toky v jednotlivých letech [Kč]
T	doba životnosti projektu (hodnocené období 1 až n let) [-]
r	diskont [%]

Vnitřní výnosové procento / míra (IRR)

Jedná se o trvalý roční výnos z investice. V rámci této metody jde o to stanovit, diskontní míru, při které je čistá současná hodnota výdajů a příjmů z investic rovna nule.

Vnitřní výnosové procento vyjadřuje úroveň rentability (návratnosti) uvažované investice. Je-li vypočtena IRR nižší než požadovaná rentabilita, investice se považuje za nevýhodnou. Při opačném poměru, kdy IRR je vyšší než požadovaná rentabilita, je investice výhodná.

4.2 Předpoklady za kterých jsou investice hodnoceny

Investiční náklady (dále jen IN) jsou součtem nákladů za materiál a montáž. V konečném výsledku jsou IN uváděny včetně DPH. Pro výpočet DPH bylo použito toto rozdělení:
- 5 % DPH na zdroje tepla a jejich příslušenství, získávající energii rekuperací nebo z obnovitelných zdrojů (jednotky pro teplovzdušné vytápění, tepelné čerpadlo země/voda nebo TČ vzduch/voda)
- 19 % DPH na ostatní materiál
- 5 % DPH na montáže a ostatní služby
Do hodnocení IN nebyly započítány náklady na pravidelnou údržbu a opravu jednotlivých otopných soustav.
Investice jsou posuzovány bez možnosti poskytnutí státní dotace ze státního fondu životního prostředí.
Ceny jsou stanoveny z katalogů od jednotlivých výrobců zařízení, popřípadě velkoobchodů s tepelnou technikou. U žádné komodity na výkazu výměr nebyly poskytnuty rabaty.
Provozní náklady jsou součtem cen za potřebu tepla pro vytápění, přípravu TV, energií pro pohon čerpadel a ventilátorů. V konečném výsledku jsou ceny za potřebu tepla uváděny s 19 % DPH.
Jednotkové ceny energií použité pro výpočet celkové ceny za spotřebovanou energii u jednotlivých otopných soustav jsou uvedeny v [příloha 4].
U systémů, kde hlavním zdrojem energie je zemní plyn je cena za potřebnou elektrickou energii pro pohon čerpadel a ventilátorů stanovena bez stálé měsíční platby. Nepředpokládá se, že toto zařízení je hlavním odběratelem elektrické energie v dané domácnosti.

4.3 Varianty pro hodnocení investic

Investice jsou hodnoceny vždy k určité referenční investici (systému vytápění). Její výběr je proveden v závislosti na výši jejích investičních (pořizovacích) nákladů. Za referenční je zvolena ta, která má tyto náklady z hodnocených investic nejnižší.

Čistá současná hodnota (NPV) a vnitřní výnosové procento (IRR) jsou vyjádřeny pouze na období 15 let. Důvodem je průměrná životnost zařízení, která nebývá delší než uvažovaných 15 let.

Referenční investice

A Otopná soustava s otopnými tělesy - zdroj tepla kotel na zemní plyn
B Otopná soustava s otopnými tělesy - zdroj tepla elektrokotel

Čtyři kritéria hodnocení efektivnosti jednotlivých investic

Prostá doba návratnosti investice (DN)
Diskontní doba návratnosti (DN_D) - pro rok 2006 Česká národní banka stanovila diskont ve výši 1,5 %
Čistá současná hodnota (NPV)
Vnitřní výnosové procento/míra (IRR)

Jednotlivé zdroje tepla	Jednotky	Kotel na zemní plyn	Elektrokotel	TČ vzduch/voda	TČ země/voda	Teplovzd. vyt. zdroj tepla IZT 925	Teplovzd. vyt. zdroj tepla kotel na zemní plyn
Způsob výpočtu potřeby tepla pro vytápění		Křivka četnosti teplot (diagram roční potřeby tepla)
Potřeba tepla pro vytápění	[kWh/rok]	19 121	19 121	7 409	6 308	17 628	15 511
Potřeba tepla pro přípravu TV	[kWh/rok]	5 856	5 856	2 053	1 952	5 856	5 856
Potřeba energie pro pohon čerpadel a ventilátorů	[kWh/rok]	351	-	378	378	378	2 522
Potřeba tepla celkem (vč. účinnosti zdroje tepla)	[kWh/rok]	27 500	25 103	9 840	8 638	23 862	25 747
Investiční náklady *	[Kč]	208 969	158 524	443 967	502 635	343 877	417 467
Roční náklady za potřebu tepla *	[Kč/rok]	28 403	45 593	17 364	15 407	43 537	29 626

Tab.3 - Ucelený přehled investičních a provozních nákladů (* Ceny jsou uvedeny včetně DPH)

Nejvyšší investiční náklady z hodnocených systémů vytápění mají soustavy, kde zdrojem tepelné energie jsou tepelná čerpadla. Mají však zároveň nejnižší potřebu energie a tím i nejnižší provozní náklady z hodnocených soustav vytápění.

U teplovzdušného vytápění je také nižší potřeba energie než u soustavy kde zdrojem tepla je kotel na zemní plyn. Důvodem je možnost zpětného získávání tepla z odpadního vzduchu. Úspora energie vzniklá zpětným získáváním tepla je znevýhodněna nutností potřeby energie pro pohon ventilátorů. Celková potřeba energie je tak přibližně trojnásobná než u systému s tepelnými čerpadly. Jeho další nevýhodou jsou vyšší investiční náklady.

4.4 Porovnání investic A

		Jednotlivé zdroje tepla
Referenční investice KOTEL NA ZEMNÍ PLYN	Jednotky	Kotel na zemní plyn	Elektrokotel	TČ vzduch/voda	TČ země/voda	Teplovzd. vyt. zdroj tepla IZT 925	Teplovzd. vyt. zdroj tepla kotel na zemní plyn
Investiční náklady *	[Kč]	208 969	158 524	443 967	502 635	343 877	417 467
Roční náklady za potřebu tepla celkem *	[Kč/rok]	28 403	45 593	17 364	15 407	43 537	29 626
Roční Cash - Flow projektu *	[Kč]	0	-17 190	11 038	12 996	-15 134	-1 223
Prostá doba návratnosti investice (DN)	[roky]	1,0	není hodnoceno	21,3	22,6	nenávratná investice	nenávratná investice
Diskontní doba návratnosti investice (diskont 1,5%)	[roky]	Referenční investice	není hodnoceno	25,8	27,8	nenávratná investice	nenávratná investice
Čistá současná hodnota (NPV 15) *	[Kč]		není hodnoceno	-87 715	-120 257	nenávratná investice	nenávratná investice
Vnitřní výnosová míra (IRR 15)	[%]		není hodnoceno	-4,1	-4,7	neexistuje	neexistuje

Tab. 4 - Přehled výsledků hodnocení investic varianty A (* Ceny jsou uvedeny včetně DPH, NPV a IRR jsou stanoveny po 15 letech užívání investice)

U této varianty hodnocení investic není posuzována otopná soustava, kde zdrojem tepla je elektrokotel. Důvodem je, že investiční náklady na pořízení soustavy jsou nižší než investiční náklady referenční investice.

Soustavy s tepelnými čerpadly (vzduch/voda a země/voda) mají oproti ref. investici vysoké investiční náklady. Roční Cash - flow (výnos) je stanoven jako rozdíl cen za potřebu energie mezi ref. investicí a porovnávanou investicí. Tento výnos vzhledem k vysokému rozdílu inv. nákladů není dostatečný. Prostá a diskontní doba návratnosti se pohybuje za hranicí životnosti zařízení. Tím i čistá současná hodnota a vnitřní výnosové procento po 15 letech užívání investice vycházejí záporné.

VÝSLEDEK - INVESTICE JSOU Z EKONOMICKÉHO HLEDISKA NEVÝHODNÉ.

Teplovzdušné vytápění (obě varianty) mají vyšší pořizovací náklady než referenční investice. Provozní náklady, které jsou také vyšší než u ref. investice nepřinášejí ročně žádný výnos. Není tedy z čeho splácet náklady na investici. U takových investic, kde je roční výnos záporné číslo není možné stanovit doby návratnosti ani čistou současnou hodnotu a vnitřní výnosové procento.

VÝSLEDEK - INVESTICE JSOU Z EKONOMICKÉHO HLEDISKA VYSOCE NEVÝHODNÉ.

4.5 Porovnání investic B

		Jednotlivé zdroje tepla
Referenční investice KOTEL NA ZEMNÍ PLYN	Jednotky	Kotel na zemní plyn	Elektrokotel	TČ vzduch/voda	TČ země/voda	Teplovzd. vyt. zdroj tepla IZT 925	Teplovzd. vyt. zdroj tepla kotel na zemní plyn
Investiční náklady *	[Kč]	208 969	158 524	443 967	502 635	343 877	417 467
Roční náklady za potřebu tepla celkem *	[Kč/rok]	28 403	45 593	17 364	15 407	43 537	29 626
Roční Cash - Flow projektu *	[Kč]	17 190	0	28 228	30 186	2 056	15 967
Prostá doba návratnosti investice (DN)	[roky]	2,9	1,0	10,1	11,4	90,1	16,2
Diskontní doba návratnosti investice (diskont 1,5%)	[roky]	3,0	Referenční investice	11,0	12,6	Doba návratnosti přesáhla 100 let	18,7
Čistá současná hodnota (NPV 15) *	[Kč]	178 925		91 210	59 668	-157 919	-45 892
Vnitřní výnosová míra (IRR 15)	[%]	33,6		5,4	3,7	neexistuje	-1,0

Tab. 5 - Přehled výsledků hodnocení investic varianty B (* Ceny jsou uvedeny včetně DPH, NPV a IRR jsou stanoveny po 15 letech užívání investice)

Soustava s kotlem na zemní plyn má podobné investiční náklady, ale téměř poloviční provozní náklady než ref. investice. Roční výnos z projektu je velmi vysoký a doby návratnosti velmi nízké (okolo 3 let). Čistá současná hodnota je kladné číslo. Vnitřní výnosové procento je kladné a vyšší než požadovaná rentabilita (návratnost) investice. Tato investice je v závislosti na ref. případu výnosná.

VÝSLEDEK - INVESTICE JE Z EKONOMICKÉHO HLEDISKA POVAŽOVÁNA ZA VELMI VÝHODNOU.

Soustavy s tepelnými čerpadly (vzduch/voda a země/voda) - při porovnání těchto soustav k referenční investici, která spotřebovává stejný zdroj energie (elektrickou energii) vycházejí po zhodnocení výrazně lepší výsledky než pro stejnou soustavu hodnocenou ve variantě A. Prostá i diskontovaná doba návratnosti se pohybuje od 10 do 13 let. Čistá současná hodnota po 15 letech je kladné číslo, to znamená, že investice se za dobu své životnosti minimálně splatí. Vnitřní výnosové procento je větší než uvažovaná rentabilita. Investice jsou výhodné a přinášejí zisk.

VÝSLEDEK - INVESTICE JSOU Z EKONOMICKÉHO HLEDISKA POVAŽOVÁNY ZA VÝHODNÉ.

Teplovzdušné vytápění:

zdroj tepla integrovaný zásobník IZT - má vyšší investiční náklady než referenční investice a téměř stejné provozní náklady. Roční výnos je velmi nízký a tudíž doby návratnosti, s ohledem na rozdíl investičních nákladů, jsou vysoké. Čistá současná hodnota a vnitřní výnosové procento jsou záporná čísla.
Zdroj tepla kotel na zemní plyn - vyšší investiční náklady než u bodu a), jsou kompenzovány nízkými provozními náklady. Roční výnos z investice je vysoký. Vzhledem k vysokým pořizovacím nákladům se doby návratnosti pohybují nad hranicí životnosti zařízení. Čistá současná hodnota a vnitřní výnosové procento po 15 letech vycházejí záporné.

VÝSLEDEK - INVESTICE JSOU Z EKONOMICKÉHO HLEDISKA NEVÝHODNÉ.

4.6 Grafické porovnání efektivnosti investic

Grafické znázornění efektivnosti investic je jednotné pro variantu A i B.

Graf 3 - Prostá doba návratnosti investic

Graf 3 je porovnáním celkové ceny investice v určitém roce užívání zařízení. Uvažuje hodnotu provozních nákladů za konstantní v průběhu posuzovaného časového období.

Graf 4 - Čistá doba návratnosti investic

Graf 4 nám na rozdíl od grafu 3 uvažuje rozložení hodnoty peněz na určité časové ose. V grafu je promítnuta diskontní sazba ve výši 1,5 %, která ukazuje přírůstek investice k tržní hodnotě. To znamená, že provozní náklady nejsou konstantní, ale zvyšují se o tuto úrokovou sazbu.

5. Závěr

Z obou hodnocených variant vyplývá, že nejvýhodnější systém pro vytápění a přípravu teplé vody v rodinném domě, z hlediska ekonomického je otopná soustava s deskovými otopnými tělesy, kde zdrojem tepla je kotel na zemní plyn.

Nejméně výhodné je naopak teplovzdušné vytápění, u něhož nebyla prokázána ekonomická efektivita ani u jedné hodnocené varianty.

Výhodnost instalace tepelných čerpadel je pouze v oblastech, kde není zaveden zemní plyn.

Investice jsou hodnoceny pouze z ekonomického hlediska nikoliv z hlediska poskytovaného komfortu pro vytápění a přípravu teplé vody.

Použitá literatura

[L1] ATREA. Jablonec nad Nisou. Obecný popis teplovzdušného vytápění - projekční podklad. 2004. 20 s.
[L2] ATREA. Jablonec nad Nisou. Systém teplovzdušného vytápění a větrání rodinných domů s rekuperací tepla - projekční podklad. 2006. 32 s.
[L3] BROŽ,K., ŠOUREK,B.: Alternativní zdroje energie. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2003. 213 s. ISBN 80-01-02802-X
[L4] BROŽ,K.: Vytápění. 2. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002. 205 s. ISBN 80-01-02536
[L5] BROŽ,K.: Zásobování teplem. 2. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1997. 217 s. ISBN 80-01-01587-4
[L6] FRIO. Potštejn. Cenová nabídka strojovny s tepelným čerpadlem vzduch/voda - cenový podklad. 2006. 6 s.
[L7] FRIO. Potštejn. Cenová nabídka strojovny s tepelným čerpadlem země/voda cenový podklad. 2006. 6 s.
[L8] KORADO a.s.. Česká Třebová. Koralux speciální otopná tělesa - projekční podklad. 2005. 26 s.
[L9] KORADO a.s.. Česká Třebová. Radik desková otopná tělesa - projekční podklad. 2005. 58 s.
[L10] NOVÝ,R., a kol.: Technika prostředí. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2000. 265 s.
[L11] PTÁČEK - VELKOOBCHOD a.s.. Modřice. Ceník topení - podklad pro oceňování. 2005. 361 s.
[L12] PZP KOMPLET a.s.. Dobruška. Katalog - tepelná čerpadla pro vytápění a ohřev vody - projekční podklad. 2006. 10 s.
[L13] ÚRS Praha a.s.: Katalog popisů a směrných cen montáží technologických zařízení. 2006 vydání. Praha: Vydavatelství ÚRS Praha a.s., 2006. 275 s. ISBN 80-7369-041-1

Normy, vyhlášky a předpisy

[L14] ČSN 06 0210 Výpočet tepelných ztrát při ústředním vytápění. ČNI 1993.
[L15] ČSN 73 0540-3 Tepelná ochrana budov. Část 3: Výpočtové hodnoty veličin pro navrhování a ověřování. ČNI 1993.
[L16] ČSN EN 12 831 Tepelné soustavy v budovách - Výpočet tepelného výkonu. ČNI 2004.
[L17] ČSN EN ISO 13 370 Tepelné chování budov - Přenos tepla zeminou - Výpočtové metody. ČNI 1999.