Ekonomické porovnání provozu pasivního domu a běžné výstavby

Datum: 30.1.2012  |  Autor: Ing. Michal Čejka, Ing. Miroslav Šafařík, Ph.D.  |  Recenzent: Prof.Ing.Jan Tywoniak,CSc

Autoři si v příspěvku kladou za cíl vyhodnotit ekonomickou efektivnost výběru systému vytápění pro instalaci v rodinných pasivních domech a porovnání se stejnými systémy použitými v běžné výstavbě. Porovnání systémů vytápění bylo provedeno na základě reálných cenových nabídek a ceníků odpovídajících cenové úrovni prvního pololetí 2011. Práce je založena na případové studii modelového pasivního domu.

Výsledkem je srovnání celkových nákladů na energetické zabezpečení provozu rodinného domu po dobu 15 let. V závěru článku je diskutována výhodnost výstavby a provozu energeticky pasivních objektů.

1. Úvodem

Většina zájemců o výstavbu pasivních domů uvádí jako hlavní důvod požadavku na dosažení tohoto standardu úsporu provozních nákladů. Za provozní náklady však často považují pouze náklady spojené s vytápěním, respektive pouze platbu za palivo. Celková energetická bilance objektu však zahrnuje energii v různé formě a různého užití - vytápění, příprava teplé vody, energie na provoz TZB, osvětlení, domácí spotřebiče. Náklady spojené s provozem jednotlivých systémů vytápění a přípravy teplé vody je tak nutné chápat v kontextu celkové energetické bilance objektu a se všemi souvisejícími platbami.

2. Základní předpoklady výpočtu

Jedná se o zobecněné hodnocení několika variant vytápění a stanovení přibližné výše finančních nákladů, resp. úspor za určité časové období, souvisejících s výběrem otopné soustavy. V závěru příspěvku je uvedeno porovnání těchto úspor s objektem navrženým dle stávající platné legislativy pro novostavby rodinných domů, jehož spotřeba energie na vytápění, přípravu teplé vody, pomocné energie a osvětlení je v souladu s vyhláškou č. 148/2007 Sb. na úrovni blížící se 142 kWh/m2 za rok [1]. Hodnocení je možné vztáhnout na jakýkoli pasivní rodinný dům v ČR s obdobnou podlahovou plochou a energetickou bilancí jako objekt hodnocený. Pro objekty s odlišnou energetickou bilancí bude hodnocení odlišné a jeho vliv je diskutován v závěru článku.

2. 1. Energetická bilance objektu

Výpočet se vztahuje k pasivnímu rodinnému domu, který splňuje podmínku reálné měrné potřeby tepla na vytápění 15 kWh/m2 za rok [2]. Vzhledem k faktu, že je tato hodnota stávajícími technologiemi neměřitelná, jedná se o hodnotu stanovenou podrobným výpočtem zohledňujícím místní klimatické podmínky, skutečné vnitřní zisky, tepelné vazby, orientaci objektu apod. Tvar, podlažnost ani konstrukce objektu nemusejí být v tomto případě definovány, protože jejich vlastnosti jsou začleněny v podmínce stanovené měrné potřeby tepla na vytápění. Definovat je však nutné velikost rodinného domu, a to jeho podlahovou plochou (jedná se o vztažnou jednotku pro výpočet potřeby tepla na vytápění). Vnitřní vytápěná podlahová plocha obecného objektu je ve výpočtech uvažována 150 m2.

Roční potřeba tepla na vytápění tak představuje 2 250 kWh/rok. Při uvažování čtyřčlenné domácnosti je potřeba tepla na přípravu teplé vody cca 3 050 kWh/rok. Výpočet spotřeby tepla objektu, respektive paliva na vytápění a přípravu teplé vody zohledňuje účinnost zvoleného zdroje a distribuční soustavy, v jednotlivých variantách se tudíž liší.

Dále je uvažována spotřeba energie na osvětlení ve výši 800 kWh/rok, spotřeba energie na provoz domácích spotřebičů ve výši 2 300 kWh/rok a spotřeba pomocné energie na provoz technického zařízení budovy, která se liší v jednotlivých variantách dle použité techniky.

Z důvodu porovnatelnosti byla u objektu navrženého na úrovni dle platné legislativy (dále jen „běžná výstavba“) uvažována shodná spotřeba energie na přípravu teplé vody, osvětlení a provoz domácích spotřebičů jako u objektu pasivního. Měrná potřeba tepla na vytápění byla uvažována u běžné výstavby hodnotou 92 kWh/m2 za rok, což průměrně odpovídá objektům s výpočtovou celkovou spotřebou energie 142 kWh/m2 za rok dle vyhlášky č. 148/2007 Sb. [1]. V tomto objektu není uvažováno řízené větrání s rekuperací tepla.

Tabulka 1: Energetická bilance zobecněných objektů
ParametrPasivní důmBěžná výstavbaJednotky
Podlahová plocha objektu150150m2
Měrná potřeba tepla na vytápění1592kWh/m2 za rok
Roční potřeba tepla na vytápění2 25013 800kWh za rok
Potřeba energie na přípravu teplé vody3 0503 050kWh za rok
Spotřeba energie na osvětlení800800kWh za rok
Spotřeba energie na provoz spotřebičů2 3002 300kWh za rok
Spotřeba energie na provoz technických zařízenídle variantydle variantykWh za rok
2. 2. Hodnocené varianty technického zařízení budov

Instalované technické zařízení bylo uvažováno jako ucelený systém včetně veškerých komponent nutných pro jeho provoz. Ve všech variantách je uvažováno řízené větrání s rekuperací tepla. U varianty A není nutné instalovat otopnou soustavu, přímotopné panely se nacházejí v jednotlivých místnostech. U ostatních variant (B–F) je distribuční část otopné soustavy řešena jako teplovodní s deskovými otopnými tělesy. Dimenze výkonu jednotlivých zdrojů odpovídá možnostem trhu, tepelným ztrátám objektu a způsobu zapojení. Výpočet dále zohledňuje účinnost přenosu a distribuce energie otopnou soustavou a účinnost regulace zdroje. U tepelného čerpadla je vypočten celoroční průměrný topný faktor pro vytápění a pro ohřev teplé vody na základě četnosti výskytu venkovní teploty v ČR. Uvažované tepelné čerpadlo je ve výpočtu zahrnuto s těmito topnými faktory: COPÚT = 2,8 a COPTV = 2,1.

Tabulka 2: Popis hodnocených systémů vytápění
VariantaVytápěníPříprava teplé vody
Asálavé elektrické přímotopné panely umístěné v jednotlivých místnostechelektrický přímotopný boiler
Belektrokotel s teplovodní otopnou soustavouelektrokotel
Ckompaktní jednotka s tepelným čerpadlem určeným pro vytápění, vestavěný elektrokotelkompaktní jednotka s tepelným čerpadlem určeným pro vytápění, vestavěný elektrokotel
Dautomatický kotel na pelety se zásobníkem paliva a akumulační nádržíautomatický kotel na pelety se zásobníkem paliva a akumulační nádrží
Ekondenzační kotel na zemní plynkondenzační kotel na zemní plyn
Fkondenzační kotel na zemní plynkondenzační kotel na zemní plyn, solární termické panely (pokrytí 55 %)
Poznámka: Účinnost rekuperační jednotky je již obsažena v požadavku dosažení měrné roční potřeby tepla na vytápění.

3. Investiční a provozní náklady vytápění

Ve výpočtech jsou použity ceníkové a místně obvyklé ceny.

Struktura investičních nákladů je následující:
  • náklady na distribuční část otopné soustavy
  • zdroj energie
  • zapojení systému
  • regulační systém
  • akumulační nádrž (je-li nutná)
  • zásobník teplé vody
  • čerpadlová a měřící technika
  • systém řízeného větrání s rekuperací tepla
  • komín (vyžaduje-li ho daná soustava)
  • náklady na instalaci systému

V investičních nákladech nejsou započteny náklady na přípojku (elektrickou či plynovou). Investice byla stanovena dle ceníků jednotlivých výrobců ve stejné kvalitativní úrovni systémů. Jedná se tedy o běžnou průměrnou cenu jednotlivých systémů z prvního pololetí roku 2011 bez započítání akcí snižujících cenu (slevy, akční nabídky apod.).

Investiční náklady v rámci jednotlivých variant se mohou dle zvoleného výrobku, jednotlivých výrobců a distributorů lišit. Cílem tohoto hodnocení není porovnat shodné systémy mezi jednotlivými výrobci a distributory, ale vzájemně porovnat jednotlivé systémy na obecné úrovni. Z tohoto důvodu nebudou uvedeny konkrétní výrobky a jejich dodavatelé.

V praxi je vždy nutné vycházet z předložených cenových nabídek dodavatele systémů pro konkrétní objekt a podrobit toho hodnocení multikriteriální analýze, která bude zahrnovat hodnocení dle technické kvality systému, doby životnosti, komfortu z hlediska vnitřního prostředí, ovládání systému a osobitých požadavků investora.

Struktura provozních nákladů je dána:
  • náklady za palivo (vytápění a příprava teplé vody)
  • stálými měsíčními platbami za elektrickou energii a za zemní plyn
  • náklady na osvětlení, el. spotřebiče a pomocné energie
  • náklady na údržbu celého systému včetně mechanického větrání, servisu, revizí a ostatních souvisejících nákladů
Další okrajové podmínky výpočtu:
  • Investiční náklady (dále jen IN) jsou součtem nákladů za materiál a montáž. V konečném výsledku jsou IN uváděny včetně DPH.
  • Investice jsou posuzovány bez možnosti finančního zvýhodnění (v podobě slev či poskytnutí státní dotace).
  • Ceny jsou stanoveny z katalogů jednotlivých výrobců zařízení či jako průměr z předložených nabídek.
  • Náklady na provoz objektu jsou uváděny s DPH.
  • U jednotlivých variant byly uvažovány tarify dodávky elelektřiny D 02d, D 045d a D 056d s příslušným jističem.
    Jednotkové ceny energií použité pro výpočet celkové ceny za spotřebovanou energii u jednotlivých otopných soustav uvádí Tabulka 3 a Poznámka: Vzhledem k rozkolísané ceně pelet je jednotková cena uvažována jako průměrná a místně obvyklá.
  • Tabulka 4
  • V základním porovnání není započítán vliv nárůstu ceny energie. Nárůst ceny energie je modelován samostatně v případě porovnání provozu pasivního domu s „běžnou výstavbou“.
  • V hodnocení není uvažováno diskontování, protože investice do otopného systému je pro provoz rodinného domu nezbytná a výběr otopného systému není motivován pouze ekonomickými parametry. Jedná se o relativní porovnání, při němž jsou ostatní parametry uvažovány ceteris paribus.
  • Uvažovaná doba hodnocení je 15 let, po tuto dobu se nepředpokládá významná reinvestice do jednotlivých systémů (mimo běžný servis a údržbu). Hodnocení tedy nezohledňuje reálnou životnost jednotlivých systémů.
Tabulka 3: Cena zemního plynu a pelet
uvažovaná v hodnocení [5]
Palivo

Jednotková cena
[Kč/kWh]
Pevná platba
[Kč/měsíc]
zemní plyn1,24167,9
pelety0,91bez pevné platby
Poznámka: Vzhledem k rozkolísané ceně pelet je jednotková cena
uvažována jako průměrná a místně obvyklá.
Tabulka 4: Celková cena elektrické energie uvažovaná v hodnocení [4]
Tarif

NT
[Kč/kWh]
VT
[Kč/kWh]
Pevná platba
[Kč/měsíc]
D 02d4,314,31176,4
D 45d2,392,83383,0
D 56d2,312,81383,0
 

4. Výsledky porovnání otopných systémů

Výsledné rozdělení investičních a provozních nákladů pro jednotlivé varianty vytápění uvádí Tabulka 5. Výše nákladů na osvětlení a elektrické spotřebiče se v jednotlivých variantách liší z důvodů odlišných cen odpovídajících tarifů elektrické energie pro maloodběratele. Velikost spotřebované energie je ve všech variantách shodná. V případě pomocných energií se energetická náročnost jednotlivých systémů mírně liší, projevuje se však především vliv uplatňovaného tarifu. V případě volby zdroje na elektrickou energii (A–C) je na její spotřebu uplatňován příslušný zvýhodněný tarif (zde uvažovány tarify D 45d a D 56d), který je uplatňován i pro spotřebu elektřiny na osvětlení a provoz el. spotřebičů.

Tabulka 5: Investiční a provozní náklady jednotlivých systémů
Systém




Investiční náklady


[Kč]
Náklady na ÚT+TV
včetně údržby systému
[Kč]
Náklady na osvětlení
a spotřebiče

[Kč]
Náklady na pomocné energie


[Kč]
Celkem provozní náklady


[Kč]
Asálavé panely236 30021 6907 6401 17030 500
Belektrokotel266 60022 7207 6401 46031 820
Ckompaktní jednotka444 60014 3707 2901 40023 060
Dkotel na pelety390 30011 18013 3602 69027 230
Ekotel na zemní plyn300 60014 84013 3602 56030 760
Fkotel na zemní plyn, solární termické panely372 30012 70013 3603 12029 180

(Graf 1) Graf 1 znázorňuje roční provozní náklady na vytápění a přípravu teplé vody, včetně údržby a servisu. Z grafu je patrné, že nejnižší provozní náklady za sledované období vykazuje kotel na pelety (D), a to cca 11 200 Kč. Tepelné čerpadlo (C) a kotle na zemní plyn (E, F) mají náklady mezi 12 700 Kč až 15 000 Kč. Roční provozní náklady systémů el. přímotopů a elektrokotle jsou vyšší než 21 700 Kč. Z tohoto pohledu by tudíž bylo možné považovat systém s kotlem na pelety jako nejvýhodnější.

Graf 1: Struktura ročních provozních nákladů na vytápění a přípravu TV
Graf 1: Struktura ročních provozních nákladů na vytápění a přípravu TV

(Graf 2) Uvážíme-li celkové roční provozní náklady rodinného domu, tedy včetně spotřeby elektrické energie, pořadí výhodnosti jednotlivých systémů se změní. Změna je dána zvýhodněnými tarify v případě zdrojů na elektrickou energii. Z následujícího grafu je patrné, že nejnižší provozní náklady za sledované období vykazuje v tomto případě tepelné čerpadlo (C), a to cca 23 100 Kč. Kotel na pelety (D) je z tohoto pohledu druhým nejvýhodnějším systémem s náklady 27 200 Kč. Ostatní systémy (A, B, E, F) se pohybují nákladově mezi 29 000 Kč a 32 000 Kč za rok. Z grafu je také patrné, že náklady na vytápění a přípravu teplé vody netvoří hlavní část celkových plateb. Náklady na palivo tvoří v případě systémů C-F pouze 25 % celkových nákladů a u systémů A–B pak 50 %. Nejnákladnější je v pasivním domě platba za elektrickou energii (spotřebiče a osvětlení).

Graf 2: Struktura provozních nákladů vč. osvětlení a pomocných energií
Graf 2: Struktura provozních nákladů vč. osvětlení a pomocných energií

(Graf 3) Uvážíme-li dále i investiční náklady na jednotlivé systémy s provozními náklady v prostém součtu za 15 let, zjistíme, že rozdíl mezi jednotlivými systémy není natolik významný, jak by bylo možné usuzovat na základě hodnocení ročních provozních nákladů. Z grafu je patrný vysoký podíl investice na celkových provozních nákladech na vytápění a přípravu teplé vody za 15 let provozu. V případě pasivních domů je tento podíl u systémů C–F v rozmezí 53–65 %, v případě systémů A–B pak ve výši 42 % (bez započtení provozních nákladů na spotřebiče a osvětlení).

Graf 3: Struktura provozních a investičních nákladů za 15 let provozu systému vytápění a přípravy TV
Graf 3: Struktura provozních a investičních nákladů za 15 let provozu systému vytápění a přípravy TV

(Graf 4) Bez započtení vlivu el. spotřebičů a osvětlení vychází jako nejvýhodnější systém s kondenzačním kotlem na zemní plyn. Tepelné čerpadlo je v tomto případě nejméně výhodným systémem, s rozdílem oproti nejlevnější variantě 120 000 Kč za 15 let provozu.

V případě započítání nákladů na el. spotřebiče a osvětlení do celkového hodnocení se jako nejvýhodnější systém jeví přímotopné el. panely. Ostatní systémy jsou při tomto způsobu hodnocení téměř rovnocenné. V tomto hodnocení se nejlépe umístily zdroje na elektrickou energii (A–B) a kotel na zemní plyn (E). Rozdíl mezi systémy (C–F) je pouze 48 000 Kč za 15 let, což není výrazný rozdíl s ohledem k hodnocenému časovému období, podílu investic a k odhadu vývoje cen jednotlivých druhů energie.

Graf 4: Celkové provozní a investiční náklady za 15 let provozu systému se zvýrazněním podílu nákladů na osvětlení a el. spotřebiče
Graf 4: Celkové provozní a investiční náklady za 15 let provozu systému se zvýrazněním podílu nákladů na osvětlení a el. spotřebiče

(Graf 5, Tabulka 6) Výhodnost zdrojů tepla využívajících elektřinu spočívá ve zvýhodněném tarifu odběru el. energie. Z dlouhodobého hlediska je nastavení těchto tarifů otázkou strategie energetických a distribučních společností, a existuje zde reálné riziko případné změny v tomto tarifu. V následujícím grafu je uveden vliv na hodnocení v případě zavedení jednotného tarifu D 02d. Z hodnocení vyplývá, že při zrušení současných výhodnějších tarifů se rozdíl mezi zdroji na el. energii a zdroji na ostatní paliva pohybuje v rozmezí 118 000 Kč až 225 000 Kč (při patnáctiletém provozu zařízení) v neprospěch zdrojů na el. energii, což již představuje významnou částku (ročně rozdíl činí 7 900 Kč až 15 000 Kč).

(Tabulka 6) Dalším reálným rizikem u těchto zdrojů je zavedení samostatného měření spotřeby elektřiny pro zdroj energie, na jehož spotřebu bude uplatňován zvýhodněný tarif, a měření ostatní spotřeby el. energie v objektu (osvětlení, spotřebiče a pomocné energie), na kterou bude uplatňován standardní tarif D 02d. Tuto variantu souhrnně uvádí Tabulka 6. Znamenala by nárůst položky osvětlení a spotřebiče na hodnoty uvedené ve variantách (D–F).

Poznámka: Postupná instalace smartmeterů a „chytrých spotřebičů“ může způsobit významné změny v nastavení cen tarifů, resp. ceny energie např. podle denní doby a místa spotřeby.

Graf 5: Vliv sjednocení tarifů odběru el. energie na hodnocené energetické systémy
Graf 5: Vliv sjednocení tarifů odběru el. energie na hodnocené energetické systémy
Tabulka 6 Vliv změn nastavených tarifů odběru el. energie na celkové investiční a provozní náklady za 15 let provozu hodnocených energetický systémů
Systém




Provoz za 15 let
bez el. spotřebičů
a osvětlení
(stávající tarify)
[Kč]
Provoz za 15 let
s el. spotřebiči
a osvětlením
(stávající tarify)
[Kč]
Provoz za 15 let
v případě samostatného
měření zdroje
a ostatní spotřeby
[Kč]
Provoz za 15 let
bez el. spotřebičů
a osvětlení
(tarif D 02d)
[Kč]
Asálavé panely579 000694 000814 000928 000
Belektrokotel629 000744 000825 000987 000
Ckompaktní jednotka681 000790 000891 000946 000
Dkotel na pelety589 000799 000799 000799 000
Ekotel na plyn562 000762 000762 000762 000
Fkotel na plyn, solární termické panely610 000810 000810 000810 000
systém s nejnižšími celkovými investičními a provozními náklady za 15 let provozu
systém s nejvyššími celkovými investičními a provozními náklady za 15 let provozu

U zdrojů na elektrickou energii může být nevýhodou i chybějící diverzifikace energetických potřeb objektu z hlediska druhu paliva a následná přímá závislost na kolísání ceny el. energie.

V případě varianty A není bez dodatečných investičních nákladů na realizaci distribuční otopné soustavy možná změna zdroje energie. Zdrojem zde může být pouze el. přímotop. Realizace otopné soustavy do již provozovaného objektu je finančně, technicky a logisticky náročnější než instalace této soustavy při realizaci objektu.

5. Porovnání s běžnou výstavbou

Tato kapitola se věnuje srovnání provozu pasivního domu s běžnou výstavbou (definovanou v kapitole 3). Následující tabulka shrnuje investiční a celkové roční provozní náklady pasivního a běžného objektu v případě instalace uvedených otopných systémů.

Tabulka 7 Investiční a roční provozní náklady v pasivním domě a běžné výstavbě pro jednotlivé varianty
Systém



Pasivní důmBěžná výstavba
investiční náklady
[Kč]
celkem provozní náklady
[Kč]
investiční náklady 1)
[Kč]
celkem provozní náklady
[Kč]
Asálavé panely236 30030 500141 30060 610
Belektrokotel266 60031 820200 30064 210
Ckompaktní jednotka444 60023 060421 70032 410
Dkotel na pelety390 30027 230313 00039 090
Ekotel na plyn300 60030 760250 70046 010
Fkotel na plyn, solární termické panely372 30029 180310 00044 430
1) Technické zařízení běžné výstavby neobsahuje systém řízeného větrání s rekuperací tepla. Investice do tohoto zařízení v pasivním domě je uvažována ve výši 120 000 Kč.

(Graf 6) Z následujícího grafu je patrný výrazný rozdíl mezi ročními provozními náklady v jednotlivých variantách běžné výstavby, zvláště pak mezi systémy A–B a C–F. Podíl nákladů na vytápění a přípravu teplé vody tvoří, na rozdíl od domů pasivních, převážnou část celkových ročních plateb. Náklady na palivo tvoří v případě systémů C–F cca 55 % celkových nákladů a u systémů A–B pak dokonce 80 %. To nás vede k úvaze, že při nárůstu ceny energie budou objekty běžné výstavby časem zcela jistě optimalizovány z hlediska spotřeby energie na vytápění (v běžném pojetí provádění úspor energie zejména „zateplením“), ale s vyššími náklady a s nižším efektem než v případě realizace v průběhu výstavby.

Graf 6: Struktura celkových provozních nákladů běžné výstavby
Graf 6: Struktura celkových provozních nákladů běžné výstavby

(Graf 7) Celkové roční provozní náklady v pasivním domě a v běžné výstavbě jsou znázorněny graficky.

Graf 7: Porovnání celkových ročních provozních nákladů pasivního domu a stávající výstavby (po zaokrouhlení na stovky Kč)
Graf 7: Porovnání celkových ročních provozních nákladů pasivního domu a stávající výstavby (po zaokrouhlení na stovky Kč)

(Graf 8) Porovnání celkových investičních a provozních nákladů za 15 let v pasivním domě a v běžné výstavbě v případě uvažování shodných systémů jednotlivých variant.

Graf 8: Porovnání celkových investičních a provozních nákladů pasivního domu a stávající výstavby za 15 let provozu
Graf 8: Porovnání celkových investičních a provozních nákladů pasivního domu a stávající výstavby za 15 let provozu

(Graf 9) V souvislosti s instalací technického zařízení do pasivního domu dojde k nárůstu investičních nákladů oproti běžné výstavbě a to pouze z důvodu instalace řízeného větrání s rekuperací tepla, které nejen ušetří energii na vytápění, ale i zvýší kvalitu vnitřního prostředí a přinese vyšší komfort bydlení. Odečteme-li vícenáklady na technické zařízení budovy od vypočtených úspor nákladů za 15 let provozu, dostaneme výslednou úsporu provozních nákladů v pasivním domě (oproti provozním nákladům v běžné výstavbě).

Graf 9: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu v pasivním domě oproti provozu v běžné výstavbě
Graf 9: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu v pasivním domě oproti provozu v běžné výstavbě

(Graf 10) Doba hodnocení 15 let s ročním nárůstem ceny energie 0 %, 5 % a 8 %. Zde uvedená úspora provozních nákladů je dána především pasivním snížením energetické náročnosti objektu (stavebním řešením), které má podstatně delší životnost, než hodnocených 15 let.

Graf 10: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu pasivního domu – vliv ročního růstu ceny energie
Graf 10: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu pasivního domu – vliv ročního růstu ceny energie

(Graf 11) Většina stavebních opatření dosahuje životnosti blížící se nebo rovnu životnosti samotné stavby (30 až 80 let). Pro seriózní ekonomické hodnocení se však jedná o příliš dlouhý časový úsek, proto je toto hodnocení provedeno jen orientačně jako nástin trendu a bez posouzení vlivu růstu cen energie. Reinvestice do jednotlivých otopných soustav se budou v uvedeném časovém období měnit v závislosti na jejich poruchovosti a životnosti. V tomto hodnocení též není započten vliv snižujících se fyzikálních vlastností použitých stavebních materiálů, který může ovlivnit vlastní potřebu tepla na vytápění objektu.

Graf 11: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu pasivního domu – vliv ročního růstu ceny energie
Graf 11: Úspora celkových nákladů za 15 let provozu pasivního domu – vliv ročního růstu ceny energie

(Graf 12) Zaměříme-li se v závěru na ekologickou stopu zvoleného systému, v tomto případě reprezentované spotřebou primární energie z neobnovitelných zdrojů (dále jen NZ), jsou nejlepším způsobem vytápění kotle na dřevěné pelety, potažmo na dřevo. Soustavy využívající zemní plyn a tepelné čerpadlo se také umístí v uznatelné oblasti, pod hranicí stanovenou metodikou hodnocení dle TNI 73 0329, která určuje hranici spotřeby primární energie pasivního domu (vytápění, příprava teplé vody, pomocné energie a osvětlení) ve výši 60 kWh/m2 za rok. Nejméně environmentálně šetrným způsobem vytápění pak jsou elektrické zdroje (vyjma tepelného čerpadla). V praxi to znamená, že v případě varianty s elektrokotlem (B) je nutno každý rok vynaložit 120 kWh/m2 z NZ, aby byla pokryta spotřeba energie 40 kWh/m2 u zvoleného RD. Je tak vynaloženo třikrát více energie z NZ než je spotřebováno. Naopak u systému s kotlem na pelety (D) se k pokrytí 40 kWh/m2 spotřebuje pouze 19 kWh/m2 z NZ. [3].

Graf 12: Spotřeba primární energie pasivního domu dle metodiky TNI 73 0329
Graf 12: Spotřeba primární energie pasivního domu dle metodiky TNI 73 0329

Poznámka: Spotřeba primární energie je energie, spotřebovaná z neobnovitelných zdrojů v primárním zdroji na výrobu a dopravu energie využité na pokrytí energetických potřeb objektu.

6. Závěr

Jedním z možných závěrů této studie může být interpretace úspory provozních nákladů (viz Graf 10; Graf 11) dosažitelné snížením energetické náročnosti a volbou systému vytápění (v podrovnání pasivního domu oproti běžné výstavbě) jako částky, která může motivovat k pokrytí vícenákladů spojených s dosažením pasivního standardu. Ne všechny vícenáklady však souvisejí s energetickými opatřeními. Pasivní standard je především podmíněn vhodným umístěním a orientací budovy, optimalizovaným tvarem, optimalizovanou plochou a orientací zasklení z hlediska světových stran, kvalitní obálkou budovy, optimalizovanými konstrukčními detaily, kvalitními okny a vhodným dispozičním řešením.

Výše uvedenými zásadami návrhu pasivního domu lze mnohdy náklady na stavbu oproti původní kalkulaci i snížit. Zvýšené náklady pak většinou souvisejí s investicí do kvalitnějších oken, kvalitnější obálky budovy, projektové dokumentace a technického dozoru stavby. Pasivní objekt lze tedy vhodnou optimalizací postavit za cenu shodnou či zhruba o 10 % vyšší v porovnání s běžnou výstavbou. V tomto případě samozřejmě záleží na kvalitě použitých materiálů a konstrukcí a na kvalitě provedení. Dosažení pasivního standardu (nikoli pouze „na papíře“) předpokládá využití kvalitních materiálů a dodržení technologické kázně při výstavbě.

Výstavbou pasivního domu majitel získává především kvalitní vnitřní prostředí, vysoký standard bydlení, kvalitní produkt s trvalou hodnotou a vyšší tržní cenou, který má vysoký potenciál ekonomické návratnosti.

Stejně jako při nákupu televizního přijímače či automobilu většina investorů nepřemýšlí a nepropočítává jeho ekonomickou návratnost (která v podstatě neexistuje – jedná se o spotřební zboží), protože nám jde jen o pokrytí našich potřeb a zvýšení pohodlí, neměli bychom ani při výstavbě pasivního domu striktně vypočítávat jeho ekonomickou návratnost. Jeho hlavní výhodou je především pohodlí a spokojenost jeho majitelů. Rodinný dům také není investice v řádu několika let, ale jeho stavbou ovlivníme okolí na několik generací, proto bychom se měli prioritně soustředit na jeho kvalitu.

Z hlediska budoucího vývoje cen energie a našich plateb za ni, je jedinou jistotou energii nepotřebovat. A to je právě ta cesta, kterou se pasivní dům vydává.

Shrnutí v bodech
  • Ekonomiku provozu pasivního domu je nutno hodnotit pro konkrétní případ s konkrétními okrajovými podmínkami (individuální přístup investora).
  • U pasivních domů nelze hodnotit jejich ekonomickou návratnost bez širších vztahů (multikriteriální analýza).
  • Návratnost investice do pasivního standardu navíc závisí především na individuálních požadavcích investora. Větší část těchto požadavků (např. estetické prvky fasády, vnitřní vybavení, apod.) ekonomickou návratnost nemá nebo ji nelze hodnotit.
  • Všechny hodnocené energetické systémy mají potenciál uplatnit se ve výstavbě pasivních domů víceméně rovnocenně. U pasivních domů je tedy z hlediska ekonomiky provozu méně podstatné, čím a jak je objekt vytápěn, důležitější je soustředit pozornost na kvalitní řešení samotné stavby.
  • Vzhledem k vysokému podílu investice (42 %–65 %) z celkového patnáctiletého provozu je důležité instalovat jednoduché a ucelené systémy, bez složitých kombinací několika zdrojů energie. Je tedy vhodné optimalizovat investiční náklady systému vytápění.
  • Vzhledem k vysokému podílu energetické náročnosti přípravy teplé vody oproti vytápění, je vhodné řešit oba systémy společně.
  • Úspora provozních nákladů u pasivního domu oproti běžné výstavbě poslouží k pokrytí stavebních vícenákladů, souvisejících s dosažením pasivního standardu.
  • Ne všechny stavební vícenáklady souvisejí s dosažením pasivního standardu a nelze je tedy zahrnout do ekonomického porovnání s běžnou výstavbou.
  • „Nejlevnější energie je ta, kterou nepotřebujeme“ – snižování energetické náročnosti objektu je tedy jedinou skutečnou možností, jak efektivně a dlouhodobě snížit náklady na vytápění a jak snížit míru závislosti na vzrůstajících cenách energie.
  • Rodinný dům je dlouhodobá investice v řádu desítek let, proto je vhodné soustředit se prioritně na kvalitu jeho řešení.

Závěr naší studie lze jednoduše shrnout také tak, že ať je pro vytápění použito jakékoli palivo v jakémkoli z uvedených otopných systémů, za dobu 15 let budou celkové výdaje za energii v prostém součtu velmi podobné. Jedinou rozumnou cestou, jak reálně ušetřit, je výstavba domu tak, aby jeho potřeba energie byla za daných podmínek skutečně a plánovitě nejníže možná.

7. Literatura

  • [1] Vyhláška č. 148/2007 Sb. O energetické náročnosti budov.
  • [2] PHPP2007. Passivhausprojektierungspaket. Passivhaus Institut Darmstadt, 2007
  • [3] TNI 73 0329 Zjednodušené výpočtové hodnocení a klasifikace obytných budov s velmi nízkou potřebou tepla na vytápění – Rodinné domy. ÚNMZ, srpen 2010
  • [4] Cenový přehled všech našich produktů pro domácnosti. PRE, 2011
  • [5] Stručný přehled cen za distribuci a dodávku zemního plynu pro domácnosti. platnost od 1.1.2011, E.ON

Doporučení redakce:

K tomuto tématu bylo na TZB-info zveřejněno již více článků. V poslední době například:
Analýza potřeby pomocné elektrické energie v pasivním domě, autoři: doc. Ing. Tomáš Matuška, Ph.D., Ing. Martin Zajíc . Pro zajištění vnitřního prostředí v uvažovaném pasivním domě byly srovnávány dva základní druhy technického řešení: 1) teplovodní vytápění se samostatným větracím systém se ZZT a 2) teplovzdušné vytápění a větrání se ZZT. Další podřazené varianty se pro každé technické řešení lišily návrhovým teplotním spádem otopné soustavy a z něj vyplývajícím průtokem teplonosné látky (otopná voda, otopný vzduch), návrhovým větracím průtokem (nízké / vysoké množství přiváděného vzduchu), energetickou náročností použitých oběhových čerpadel (běžná, energeticky úsporná). Celkem bylo porovnáno celkem 16 variant.
Elektrické vytápění v energeticky úsporném rodinném domě (III)V pasivním domě v Moravanech u Brna je instalováno elektrické podlahové vytápění ECOFLOOR a elektrické stropní vytápění ECOFILM. Regulace je řešena centrální regulací BMR s řízením přes počítač. Poslední část popisuje praktické zkušenosti uživatelů s tímto systémem vytápění a prezentuje skutečné provozní náklady za celkovou spotřebu elektrické energie u tohoto domu.
Pasivní dům v Plzni Božkově K větrání domu je použito větrací jednotky Nilan VP 18, speciálně vyvinuté pro pasivní domy. Jedná se o větrací jednotku s tepelným čerpadlem / aktivní rekuperace s možností aktivního chlazení /. Energie z odpadního vzduchu se následně využívá pro přípravu užitkové vody a k ohřevu čerstvého vzduchu.Je využito pasivní rekuperace, která probíhá přes protiproudý výměník. tepelné čerpadlo nabízí však navíc možnost pokrýt zbývajícípotřebu tepla pomocí přímého elektrického vytápění /podlahové /Přídavné topení je podle potřeby - dle počasí automaticky zapínáno a řízeno prostřednictvým řídící jednotky. Z důvodu minimalizace nákladů na vytápění pracuje tepelné čerpadlo vždy přednostně před elektrickým přímotopem.

Další insipraci z konkrétních realizací můžete načerpat v projektu Pasivní domy v části Návštěvy pasivních domů.

 
Komentář recenzenta
Prof.Ing.Jan Tywoniak,CSc
Předložená studie je dostatečně podrobná a názorná, možná vyvolá diskuse k některým konkrétním uvedeným cenám. Trend je zcela zřejmý: Stále platí, že základní strategií je nejprve maximální redukce potřeb energie a následné hledání, jak efektivně tu zmenšenou potřebu pokrýt. Hodnocení mohou být zpracována jak ve finančních jednotkách (individuální pohled), tak v hodnotách primárních energií (společenský pohled, odrážející jak obavy o stav životního prostředí, tak o bezpečnost Evropy). Zajímavé by jistě bylo, kdyby autoři podobným pohledem analyzovali v budoucnu i větší budovy. Námi prováděné studie na rozsáhlém vzorku virtuálně generovaných bytových domů, při uvažování určitého rozptylu investičních nákladů a několika předpovědí nárůstu cen energií, zatím ukázaly, že součtová cena za investice, reinvestice (obměna a údržba technických systémů) a za provozní energie je za období 30 let prakticky shodná, bez ohledu na kvalitu stavebně energetického řešení budovy. Jinými slovy, není žádný důvod nerealizovat ten nejlepší prověřený standard, protože to bude přinejmenším cenově neutrální rozhodnutí, při nižší zátěži životního prostředí a menší závislosti na dodávkách energie. S rozvojem trhu komponentů pro energeticky optimalizovaná řešení budov a větším objemem stavební výroby navíc můžeme očekávat, že vícenáklady za lepší energetický standard již vůbec v celkových investičních nákladech celkově kvalitně řešené budovy nebudou patrné. Zahraničních příkladů je k tomu již dnes dostatek.

Prof.Ing.Jan Tywoniak,CSc.
Katedra konstrukcí pozemních staveb
Fakulta stavební ČVUT v Praze
English Synopsis
Economic comparison of passive and standard construction house operation

The aim of the authors is to evaluate the economic effectiveness of choosing of the heating system for family passive houses and to compare it with the same systems used in common buildings. Methodology of the comparison consist in real market offers and price lists in price level of first half-year 2011. The work is based on the case study of simulated passive house. The result encompasses confrontation of the overall costs of energy supply for family house for 15 years. At the end of the article the overall benefits of passive houses building and management are discussed.

 

Hodnotit:  

Datum: 30.1.2012
Autor: Ing. Michal ČejkaIng. Miroslav Šafařík, Ph.D.Recenzent: Prof.Ing.Jan Tywoniak,CSc



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (11 příspěvků, poslední 24.06.2013 20:33)

Mohlo by vás také zajímat


Kam dál


Projekty 2016

Související rubriky

Reklama




Partneři oboru

logo AC HEATING logo VAILLANT logo KINGSPAN
logo LIAPOR
logo HAAS FERTIGBAU

E-mailový zpravodaj

WebArchiv - stránky archivovány národní knihovnou ČR

Nejnovější články

 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czOdstraňování škod po povodni v Babiččině údolí začne až v záříABB zajistí napájení a řízení nového systému protipovodňových zábran v BenátkáchVIDEO: 3D tiskem postavenou kancelářskou budovu mají v Dubaji