Pasivní dům s přímotopem a fotovoltaikou je stejně úsporný jako běžný dům s tepelným čerpadlem

Téměř každý stavebník při volbě projektu svého budoucího domu klade velký důraz nejen na „rozumné“ investiční náklady, ale chce si i zajistit nízké platby za budoucí spotřebu energie. Zatímco spotřeba domácnosti se dá téměř kdykoliv ovlivnit volbou úsporných spotřebičů, spotřeba energie na vytápění a ohřev TV je dána prakticky na dobu životnosti domu již při výstavbě. Ať se již rozhodnete pro „běžný“ nebo „pasivní“ dům, projektant vynaloží mnoho úsilí a investor mnoho set tisíc Kč za dokonalou tepelnou izolaci a těsnost objektu. Přitom se často zapomíná na důležitost správné volby zdroje tepla pro vytápění a ohřev TV s odůvodněním, že při nízké spotřebě to není důležité.  Pokud však projektant na konci svého snažení zvolí u pasivního domu jako zdroj pro přípravu TV a vytápění elektrický přímotop, popře tím celý smysl svého snažení. Stejnou nebo i nižší celkovou spotřebu elektřiny domu ze sítě a tím i ekologickou zátěž lze dosáhnout při nižších investičních nákladech instalací tepelného čerpadla do „běžné“ novostavby – tedy do stavby s podstatně vyšší měrnou potřebou tepla než platí pro pasivní nebo i nízkoenergetický dům.

Přímotopy
Přímotopy jsou velmi častým zdrojem tepla v nízkoenergetických a pasivních domech, přestože jejich provozní náklady jsou z běžně používaných technologií bezkonkurenčně nejdražší. Jedná se také o velmi neekologický zdroj, faktor energetické přeměny je 3. Pokud se jedná o topný systém bez teplovodních rozvodů, je nenávratně rozhodnuto o způsobu vytápění na celou dobu životnosti domu. V pozdějších letech je změna prakticky neproveditelná. Nejdražší je i ohřev TV.

Fotovoltaické systémy (FV)
Při instalaci přímotopů v pasivních domech vzhledem k jejich vysokému faktoru energetické přeměny je pro dodržení spotřeby neobnovitelné primární energie nutná instalace fotovoltaického (FV) systému o velkém výkonu doplněného velkým zásobníkem TV pro akumulaci. Jejich cena většinou přesahuje cenu instalace kompletního tepelného čerpadla o vhodném výkonu. Přitom v Metodickém pokynu k upřesnění výpočetních postupů a okrajových podmínek pro podporu NZÚ – Podoblast podpory C.3 – Instalace solárních termických a fotovoltaických systémů je v bodu 4.1 uvedeno, že nejméně 70% z celkového teoretického zisku ze solárního systému musí být účelně využito ke krytí spotřeby řešeného domu. To je u velkých FV systémů nereálné. V každém případě prodej vyrobené elektrické energie do distribuční sítě je zcela neekonomický (současná výkupní cena je ca 0,40 Kč/kWh) a vlastníci FV systémů jsou ze strany distributorů elektřiny ještě považováni za příživníky. Vlastní spotřeba vyrobené elektřiny naráží hlavně na zcela protichůdné rozložení výroby elektřiny a její spotřeby. Výroba elektřiny v zimních měsících klesá až na ca 20% oproti létu a naopak spotřeba energie stoupá vlivem spotřeby na vytápění na maximum. Proto v zimě je vyrobené elektřiny z FV velký nedostatek a v létě naopak přebytek.

Baterie pro FV systémy
Protože těžiště výroby elektřiny ve FV systému je kolem poledne a spotřeba je hlavně ve všedních dnech až ve večerních hodinách, uvažují někteří investoři o instalaci baterií. Zde je však nutné postupovat velmi obezřetně a spočítat si alespoň orientační cenu uskladnění elektřiny, která se velmi liší u jednotlivých typů baterií. Například:
Solární trakční olověný akumulátor/baterie 12V, 150Ah, FGforte SOLAR GEL, cena 9 151,- vč. DPH
při vybíjení na 50% životnost 1 000 cyklů, účinnost skladování a přeměny 90%.
Příklad orientačního výpočtu ceny uskladnění:
12V x 150Ah = 1 800 VAh = 1,8 kWh x 0,5 x 1 000 x 0,9 = 810 kWh
9 151 : 810 = 11,30 Kč/kWh – cena uskladnění 1 kWh bez započítání výrobní nebo nákupní ceny
Při tom cena tepla z tepelného čerpadla je ca 0,70 až 0,80 Kč/kWh.
Ostatní náklady (montáž, doprava, servis) uvedenou orientační cenu dále zvyšují.
V současné době je skladování elektřiny zcela nerentabilní, do budoucna s rozvojem elektroaut bude cena baterií zcela určitě klesat.

 

Podlahové vytápění ACOND
Je vhodnou variantou pro novostavby, pokud to technologie výstavby umožňuje. Při odborné instalaci se zde velmi dobře uplatňuje kromě akumulace tepla i funkce samoregulace teploty. Při odborném návrhu podlahového vytápění ACOND se dosáhne rozdílu mezi teplotou podlahy a vzduchu pouze ca 1 až 2°C. Pokud potom dojde k zahřátí vzduchu, podlaha má stejnou nebo nižší teplotu a přestává topit. Pokud dojde k poklesu teploty, rozdíl teplot mezi podlahou a vzduchem a tím i topný výkon se rychle zvětšuje.

Tepelná čerpadla ACOND
U běžné stavby je nutno porovnat investiční náklady na snížení spotřeby energie instalací tepelného čerpadla (TČ) a investiční náklady na dosažení stejné úspory energie pouze zvýšením tepelné izolace a těsnosti budovy. Rozdíl ve prospěch TČ ACOND může být v řádu set tis. Kč. U pasivního domu je nutno porovnat cenu instalace TČ s cenou instalace navrhovaného topení vč. nutného FV systému. Samozřejmě za předpokladu, že nejsou navrhována TČ o zbytečně vysokém topném výkonu. Např. TČ s označením výkonu 3 – 12 kW znamená, že se jedná o TČ s výkonem a cenou 12 kW s možností snížení výkonu (ne však ceny) na 3 kW. Kromě vysoké ceny to také znamená zvýšení hodnoty jističe elektro a v případě TČ země-voda i zbytečně velký a drahý zemní kolektor. Správná volba velikosti TČ (např. Acond) znamená stejnou nebo nižší hodnotu jističe elektro oproti přímotopu.
Hlavní výhody tepelných čerpadel ACOND:

  • Záruka 5 a 10 let bez podmínek
  • Servis a technická podpora přímo od výrobce
  • Velmi tichá TČ
  • Patentovaný systém řízení
  • Zdarma on-line připojení přes internet na dispečink výrobce

Volba zdroje tepla pro vytápění a ohřev TV
Pro ilustraci důležitosti volby vhodného zdroje pro vytápění a ohřev teplé vody (TV) byl zvolen RD střední velikosti o podlahové ploše 125 m2. Výpočty byly provedeny dle norem TNI 73 0331 a TNI 73 0329. Pro výpočet roční platby za odběr elektřiny celého RD byl zvolen r. 2016, tarif  D57d, domácnost, středočeský kraj, jistič 3 x 25 A (běžný dům s přímotopy 3 x 32 A), 90% spotřeby NT, 10% VT, dodavatel elektřiny ČEZ – Comfort.
Výsledky jsou uvedeny v tabulce.

Z provedeného porovnání provozních a investičních nákladů na vytápění a ohřev TV je zřejmá důležitost správné volby tepelného zdroje. Všeobecně platí:

  • Zodpovědný projektant nekončí projektem stavební části (pasivního) domu, ale navrhne i nejúspornější zdroj tepla z hlediska investičních a provozních nákladů.
  • Instalací TČ ACOND vzduch-voda se běžná novostavba dostává ročním odběrem elektřiny celého RD na stejnou úroveň jako RD dle NZÚ kat. B.1, s TČ ACOND země-voda dokonce o ca 4 400 Kč/rok pod RD dle NZÚ kat. B.1 s přímotopem a fotovoltaikou.
  • Instalace přímotopu do RD dle NZÚ vyvolá nutnost instalace FV systému v ceně 210 až 240 tis. Kč, tj. více než cena TČ ACOND. Proto instalace TČ ACOND znamená úsporu v investičních nákladech 88 až 160 tis. Kč a při tom úsporu v odběru elektro ca 7 až 9 tis. Kč/rok oproti přímotopu s FV systémem.
  • Návratnost instalace TČ ACOND vzduch-voda a země-voda je u běžné stavby stejná a je ca 8 roků.
  • Rozdíl v platbě za elektřinu u běžného domu s TČ vzduch-voda a země-voda je ca 4 000 Kč/rok, u RD dle NZÚ kat. B.1. je ca 1 700 Kč/rok, u RD dle NZÚ kat. B.2. je roční platba stejná.

Orientační investiční náklady na vytápění a přípravu TV

1.Běžná novostavba RD s elektrickým přímotopem

Sálavé panely, el. rozvaděč vč. elektroinstalace 50 000,- Kč
2 x koupelna Korado Linear Classic vč. regulace (2 x 3 000) 6 000,- Kč
El. bojler 200l 6000,- Kč
Montáž + doprava 10 000,- Kč
Celkem 72 000,- Kč bez DPH
Celkem 82 800,- Kč vč. 15 % DPH
2. Běžná novostavba RD s TČ ACOND 8 EVI-M vzduch-voda
Tepelné čerpadlo ACOND 8 EVI-M vzduch-voda komplet, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 6 kW, stolička, montáž
190 400,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Celkem 260 400,- Kč
Celkem 299 460,- Kč vč. 15 % DPH

3.Běžný RD s TČ ACOND Z 6 země-voda:

Tepelné čerpadlo ACOND Z 6 země-voda, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 6 kW, montáž
169 000,- Kč
Materiál pro zemní kolektor – slinky*   (450 m x 50) 22 500,- Kč
Zemní práce + uložení kolektoru v rámci ostatních zemních prací* 20 000,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Celkem 281 500,- Kč
Celkem 323 725,- Kč vč. 15 % DPH

*Pozn.: Zemní kolektor je nutné přizpůsobit podloží. Cena kolektoru se bude výrazně lišit i podle způsobu provedení. Zajímavé řešení i s videem také viz https://www.vodnici.net/2016/04/zemni-registr-a-dira-pro-retencku/ . V případě řešení se zemním vrtem celková cena dodávky kolektoru stoupne na ca 100 tis. Kč (opět podle podloží).

4.Novostavba RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností (kategorie podpory B.1.) s vytápěním elektrickými sálavými rohožemi, ohřev TV bojlerem a s nutným FV systémem

Sálavé panely, el. rozvaděč vč. elektroinstalace 50 000,- Kč
2 x koupelna Korado Linear Classic vč. regulace (2 x 3 000) 6 000,- Kč
El. bojler OKC 500, vystrojení zásobníku, el. patrona, expanzomat 48 000,- Kč
Montáž + doprava 25 000,- Kč
Fotovoltaický systém 5,25 kWP (5,25 x 40 000) komplet vč. měniče 210 000,- Kč
Celkem 339 000,- Kč bez DPH
Celkem 389 850,- Kč vč. 15 % DPH

5.Novostavba RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností (kategorie podpory B.1.) s TČ ACOND vzduch-voda:

Tepelné čerpadlo ACOND pasiv A3 vzduch-voda, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 3 kW, montáž
130 000,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Celkem 200 000,- Kč
Celkem 230 000,- Kč vč. 15 % DPH

6.Novostavba RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností (kategorie podpory B.1.) s vytápěním a ohřevem TV tepelným čerpadlem ACOND země-voda:

Tepelné čerpadlo ACOND pasiv G4 země-voda, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 3 kW, montáž
160 000,- Kč
Materiál pro zemní kolektor – slinky*   (350 m x 50) 17 500,- Kč
Zemní práce + uložení kolektoru v rámci ostatních zemních prací* 15 000,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Celkem 262 500,- Kč
Celkem 301 875,- Kč vč. 15 % DPH

*Pozn.: Cena zemního kolektoru se bude lišit podle podloží a způsobu provedení. Zajímavé řešení i s videem také viz https://www.vodnici.net/2016/04/zemni-registr-a-dira-pro-retencku/. V případě řešení se zemním vrtem cena dodávky kolektoru stoupne na ca 60 tis. Kč (opět podle podloží).

7.Novostavba RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností s důrazem na použití obnovitelných zdrojů (kategorie podpory B.2.) s vytápěním elektrickými sálavými rohožemi, ohřev TV bojlerem a s nutným FV systémem

Sálavé panely, el. rozvaděč vč. elektroinstalace 50 000,- Kč
2 x koupelna Korado Linear Classic vč. regulace (2 x 3 000) 6 000,- Kč
El. bojler OKC 500, vystrojení zásobníku, el. patrona, expanzomat 48 000,- Kč
Montáž + doprava 25 000,- Kč
Fotovoltaický systém 6 kWP (6 x 40 000) komplet vč. měniče 240 000,- Kč
Celkem 369 000,- Kč bez DPH
Celkem 424 350,- Kč vč. 15 % DPH

8.Novostavba RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností s důrazem na použití obnovitelných zdrojů (kategorie podpory B.2.) s vytápěním a ohřevem TV tepelným čerpadlem ACOND vzduch-voda a s nutným FV systémem:

Tepelné čerpadlo ACOND pasiv A3 vzduch-voda, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 3 kW, montáž
130 000,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Fotovoltaický systém 1 kWP zapojený do zásobníku TV 50 000,- Kč
Celkem 250 000,- Kč
Celkem 287 500,- Kč vč. 15 % DPH

9.Orientační investiční náklady na vytápění a přípravu TV pro RD plnící podmínky dotačního titulu NZÚ s velmi nízkou energetickou náročností s důrazem na použití obnovitelných zdrojů (kategorie podpory B.2.) s vytápěním a ohřevem TV tepelným čerpadlem země-voda a s nutným FV systémem:

Tepelné čerpadlo ACOND pasiv G4 země-voda, bojler OKC 250 NTR/HP vč. vystrojení,
TUV sada, expanzomat, oběh. čerpadlo, bivalentní zdroj 3 kW, montáž
160 000,- Kč
Materiál pro zemní kolektor – slinky*   (350 m x 50) 17 500,- Kč
Zemní práce + uložení kolektoru v rámci ostatních zemních prací* 15 000,- Kč
Teplovodní podlahové topení ACOND 600 Kč/m2 (100 x 600) 60 000,- Kč
2 x koupelnový řebřík vč. regulace a elektrovložky (2 x 5 000) 10 000,- Kč
Fotovoltaický systém 0,5 kWP zapojený do zásobníku TV 25 000,- Kč
Celkem 287 500,- Kč
Celkem 330 675,- Kč vč. 15 % DPH

Jedná se pouze o orientační výpočty, proto u každého domu je nutné provést podrobné porovnání s konkrétními parametry uvažovaného domu.

 

TČ ACOND v pasivním domě = úspora až 160 tis. Kč investičních a až 9 tis. Kč/rok provozních nákladů

 

Porovnání investičních a provozních nákladů při instalaci elektrického přímotopu a tepelného čerpadla pro RD

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Typ RD

Běžný RD

Dům dle NZÚ kat. B.1.

Dům dle NZÚ kat. B.2.

 

Zdroj tepla pro vytápění a ohřev TV

Elektr.
přímo-
top


vzduch
-voda


země-
voda

Elektr.
přímo-
top


vzduch
-voda


země
-voda

Elektr.
přímo-
top


vzduch
-voda


země
-voda

Podlahová plocha RD m2

125

Plocha podlahového topení m2

0

100

0

100

0

100

Energeticky vztažná plocha RD m2

160

Uvažovaná spotřeba energie na osvětlení kWh/rok

940

Uvažovaná spotřeba energie na řízené větrání kWh/rok

340

Uvažovaná spotřeba energie na provoz el. spotřebičů kWh/rok

2 500

Měrná roční potřeba tepla na vytápění kWh.m-2.rok-1

60

20

15

Měrná roční spotřeba energie na vytápění kWh.m-2.rok-1

70

25,64

17,65

23,26

8,55

5,88

17,44

6,41

4,4

Spotřeba energie na vytápění kWh/rok

11 200

4 102

2 824

3 722

1 368

941

2 806

1 026

706

Spotřeba energie na přípravu TV (4 osoby) kWh/rok

4 100

4100

4 100

4 100

4 100

4 100

4 100

4 100

4100

Spotřeba energie na přípravu TV (vč. h zdroje) kWh/rok

4 362

1750

1 473

4 362

1 750

1 473

4 362

1 750

1 473

Celková spotřeba energie na vytápění a přípravu TV kWh/rok

15 562

5 852

4 297

8 084

3 118

2 414

7 168

2 777

2 179

Spotřeba energie celého RD pro NZÚ kWh/rok

16 842

7 132

5 577

9 364

4 398

3 694

8 448

4 057

3 459

Spotřeba neobnovitelné primární energie kWh/rok

28 092

13 194

11 082

25 344

12 171

10 377

Měrná roční neobnovitelná primární energie kWh.m-2.rok-1

90

60

Neobnovitelná primární energie kWh/rok

14 400

9 600

Potřebné snížení primární energie kWh/rok

13 692

15 744

2 571

777

Potřebná produkce doplňkového FV systému kWh/rok

4 890

5 623

918

278

Potřebný výkon doplňkového FV systému kWp

5,25

6

1

0,5

Cena potřebného FV systému

210 000

240 000

50 000

25 000

Vlastní spotřeba z produkce FV systému %

40

40

90

90

Vlastní spotřeba z produkce FV systému kWh/rok

1 995

2 280

846

423

Spotřeba energie celého RD vč. el. spotřebičů kWh/rok

19 342

9 632

8 077

11 864

6 898

6 194

10 948

6 557

5 959

Spotřeba RD elektro z veřejné distribuční sítě kWh/rok

19 342

9 632

8 077

9 869

6 898

6 194

8 668

5 711

5 536

Platba za odběr elektřiny celého RD Kč/rok

54 564

28 360

24 556

28 939

21 672

19 950

26 001

18 745

18 676

Orientační investiční náklady na vytápění a ohřev TV

82 800

299 460

323 725

389 850

230 000

301 875

424 350

287 500

330 675

Rozdíl investice vůči přímotopu u daného typu RD

0

+216 660

+240 925

0

-159 850

-87 975

0

-136 850

-93 675

Rozdíl plateb za odběr elektřiny u daného typu RD Kč/rok

0

-26 204

-30 008

0

-7 267

-8 989

0

-7 256

-7 325

Dotace NZÚ

0

300 000

450 000