Je výhodné vyměnit plynový kondenzační kotel za tepelné čerpadlo ve starším rodinném domě?

V roce 2020 jsem na TZB-info v článku Kritéria pro volbu způsobu vytápění rozebral základní kritéria jako reakci na stále se opakující dotazy, jaké vytápění zvolit. Základními kritérii jsou:

• Dostupnost zdroje energie v daném místě
• Nároky na obsluhu zařízení provozovatelem
• Velikost tepelné ztráty aneb potřeby tepla na vytápění a vhodnost různých způsobů
• Velikost prostoru pro zdroj tepla
• Náklady na palivo, energie
• Náklady na investici, servis včetně ostatní spotřeby energií mimo vytápění
• Jde o modernizaci
• Jde o novostavbu
• Jak vytápění ovlivňuje příprava teplé vody
• Záruky
• Trvale automaticky pracující regulace
• Možnost vytápění manuálně ovládat do všech detailů i na dálku
• Vliv legislativy (podíl OZE, emise, energetická náročnost budov ...)

Výše uvedená kritéria lze považovat za tvrdá, neboť jsou jednoznačně dána konkrétní situací. Vedle nich existují i některá další:

• Design
• Úroveň požadovaného komfortu
• Únik od využití fosilních zdrojů energií
• Uspokojení ze samozásobitelství palivem
• Energetická bezpečnost – zásoba energie na delší dobu

Obr. Bude třeba vyhodit i tento designový skvost mezi plynovými kondenzačními kotli a nahradit ho tepelným čerpadlem? (Foto: TZB-info, aquatherm 2016)

V době vzniku článku jsem neuvažoval o významu strachu. Obava, zda bude konkrétní palivo či energie dostupná, má v současnosti v rozhodování těch, kteří mohou relativně rychle ovlivnit volbu svého zdroje tepla pro vytápění, zásadní význam a často převyšuje i váhu ekonomického rozboru. Je to potvrzení skutečnosti, že mít doma teplo patří mezi základní potřeby člověka.

Jedním z projevů obavy z budoucího vývoje je zájem o výměnu plynového kotle za tepelné čerpadlo. Jde o rozumné řešení? Pominu situaci, že opravdu nastane totální kolaps v zásobování zemním plynem i pro domácnosti. Protože v takovém případě by s velkou pravděpodobností cena elektřiny ze současných již „oblačných výšin vystřelila o další poschodí výše“ a mnohým domácnostem by nezbylo nic jiného než se z hlediska domácího tepelného komfortu vrátit o jedno století zpět do historie.

Obr. Tepelné čerpadlo vzduch-voda je na první pohled poměrně jednoduché. O to složitější může být sladění jeho provozních nároků s podmínkami otopné soustavy. Tuto úlohu ekonomická rozvaha neřeší. (Foto: TZB-info, aquatherm 2018)

Podívejme se na modelový příklad, ve kterém budeme sledovat komplexní náklady na energie i se zahrnutím průběžných servisních nákladů s plynovým kondenzačním kotlem a investicí do tepelného čerpadla vzduch-voda. Neboť tento druh tepelného čerpadla je nyní nejčastěji poptáván.

Předpokládejme, že v domě je funkční otopná soustava, která vyžaduje střední teplotu otopné vody maximálně 65 °C, to znamená maximální teplotní spád cca 70/60 °C, se kterým mohou pracovat nová tepelná čerpadla s chladivem propanem. Takže není zásadní problém, a kotel lze odvést do sběrného dvora a nahradit jej tepelným čerpadlem.

Způsob výpočtu

Předpokládejme, že plynový kondenzační kotel, který je stále v dobrém technickém stavu, chce odstavit majitel staršího rodinného domu (RD). V novostavbách totiž silně převažují tepelná čerpadla, jak dokazují statistiky. Podle ČSÚ bylo za rok 2021 dokončeno cca 18 035 rodinných domů (18 998 bytů) a jen cca 4698 jich bylo napojeno na odběr zemního plynu a 7 na lokální zásobník plynu (zřejmě LPG) [4]. Zajímavostí je, mimochodem, že počet každoročně dokončovaných RD napojených na CZT narostl na 328 z dlouhodobé úrovně jen několika desítek.

O potřebě výměnit starý nekondenzační kotel za účinnější zdroj tepla předpokládám nikdo nebude pochybovat.

Málokterý majitel nového RD však bude mít při většinovém pořízení domu na hypotéku k dispozici dalších minimálně 250 tisíc Kč, aby mohl bez problémů kotel nahradit tepelným čerpadlem. Na záměnu plynového kotle tepelným čerpadlem není poskytována žádná dotace.

K výpočtu je využita on-line pomůcka Porovnání nákladů na vytápění, teplou vodu a elektrickou energii – TZB-info, Výpočet provozních a investičních nákladů u rodinných domů. Použité výpočtové algoritmy stanovující potřeby tepla, energií a paliv, jsou nastaveny tak, aby výsledky byly využitelné pro základní porovnání. Velké množství parametrů si může každý upravit podle svých konkrétních možností. Týká se to i přednastavených cen. Vzhledem k pohybům, které nyní na trhu s energiemi panují, dochází k průběžné aktualizaci cen, jejichž výše se odvíjí od mediánu aktuální tržní nabídky. Proto je možné, že v příkladu použité ceny již budou v době čtení článku mírně posunuty.

Základní popis stavu RD

Starší RD v dobrém stavu, po výměně oken a zateplení, s výpočtovou tepelnou ztrátou 14 kW obývaný čtyřmi osobami, z toho dvěma dětmi, představuje přibližně roční spotřebu tepla na vytápění 27 MWh, necelé 4 MWh na přípravu teplé vody a k tomu cca 3 MWh spotřeby elektrické energie na ostatní spotřebiče. Měrná investiční cena TČ se aktuálně pohybuje mezi cca 40000 Kč/kW pro TČ s výkonem 5 kW a cca 19 000 až 25 000 Kč/kW pro TČ s výkonem 15 kW. Pro TČ s výkonem 14 kW lze uvažovat s cenou cca 280 000 až 350 000 Kč a náklady na instalaci cca 20 000 Kč.

Obr. Základní provozní údaje

Porovnávají se celkové roční náklady na spotřebu energií v RD se zahrnutím servisu. V případě plynového kotle je investice na dalších 10 let nulová, neboť by byl ponechán. V případě TČ je investice počítána s životností 15 let a do ročních nákladů rovnoměrně rozložena.

• stávající plynový kondenzační kotel (účinnost 102 % k výhřevnosti, 92 % ke spalnému teplu)
• kotel nahrazuje tepelné čerpadlo vzduch-voda s předpokládaným průměrným topným faktorem za rok 3,3.

Obr. Výsledek porovnání ročních nákladů za zvolených podmínek

Drobný rozptyl ročních nákladů u plynového kondenzačního kotle je dán ročními náklady na servis kotle v rozpětí 1500 až 3000 Kč, u TČ byly tato náklady odhadnuty na 1000 Kč až 1500 Kč a rozsahem ceny vlastního TČ 280 000 až 350 000. V běžné sazbě D02d na elektřinu pro domácnost, nyní aktuálně 8,55 Kč/kWh, není překvapujících přes 27 tisíc Kč za spotřebu ostatních elektrických spotřebičů s plynovým kotlem. Využití výhodnější ceny elektrické energie dané získáním sazby D56d na tepelné čerpadlo i pro ostatní elektrické spotřebiče však aktuálně nepřináší tak velkou výhodu, jako dříve!

Závěr

Za daných cenových a nákladových podmínek se rozdíl komplexních ročních nákladů na energie mezi stavem, kdy bude ponechán stávající plynový kondenzační kotel nebo kdy bude tento kotel nahrazen tepelným čerpadlem, pohybuje přibližně mezi 28 tis. Kč/rok až 35 tis. Kč/rok podle ceny TČ. Prostá návratnost výměny kotle za tepelné čerpadlo se tak v aktuálních cenových poměrech pohybuje okolo 10 let.

Jak jsou dnes šťastní ti, co již dříve investovali do zateplení svých domů, do energeticky úsporných opatření, přestože návratnost těchto opatření i s využitím dotace před pár lety vycházela v řádu 20 a více let. Kdo však může zaručit, že současný poměr mezi cenou zemního plynu a elektrické energie bude za rok, za dva, natožpak za 10 a více let, bude podobný dnešku?