Komplexný sprievodca výpočtom spotreby energie na vykurovanie rodinného domu a faktory, ktoré ju ovplyvňujú

Ročné náklady na vykurovanie sú významnou položkou v rozpočte každej domácnosti. Ročná bilancia spotreby paliva a elektriny pre priemernú domácnosť ukazuje, že približne 70-80 % nákladov je vynaložených na vykurovanie domu a ohrev vody. Elektrické zariadenia (okrem vykurovacích) spolu s osvetlením tvoria zvyšných 20-30 % nákladov na energiu a palivo. Hoci nemožno spotrebu energie všeobecne vypočítať, pretože konečná spotreba bude závisieť od mnohých faktorov, je možné pochopiť hlavné princípy a metódy jej stanovenia.

Kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi spotrebu energie sú celková potreba tepla budovy a faktor energetickej účinnosti. Základom na výpočet potreby energie na vykurovanie a chladenie je výpočet vykonaný podľa technickej normy STN 73 0540: 2012 Tepelná ochrana budov. Tepelnotechnické vlastnosti stavebných konštrukcií a budov. Časť 2: Funkčné požiadavky. Nové domy v štandarde stanovenom technickými podmienkami sú energetické triedy A alebo A+, čo znamená veľmi nízku spotrebu energie na vykurovanie.

Faktory ovplyvňujúce potrebu tepla rodinného domu

Schéma domu s vyznačenými prvkami tepelnej izolácie a orientácie na svetové strany

Na potrebu tepla budovy vplýva niekoľko kľúčových aspektov jej návrhu a konštrukcie. Pochopenie týchto faktorov je nevyhnutné pre efektívne zníženie prevádzkových nákladov.

Tepelné izolácie a okná

V celkovej bilancii potreby tepla na vykurovanie zohrávajú najdôležitejšiu úlohu dostatočne hrubé a z hľadiska tepelných mostov dobre vyriešené tepelné zaizolovanie domu. Kvalita a hrúbka tepelnej izolácie, okrem minimálnych hodnôt vyžadovaných slovenskými technickými normami, závisí od návrhu architekta - projektanta na základe Vašich požiadaviek na energetickú náročnosť domu.

Samozrejmou súčasťou obvodových stien musia byť okná a dvere s výplňou z izolačných trojskiel a tomu zodpovedajúcich rámov. Bez nich sa nie je možné priblížiť k úrovni nízkoenergetických domov (potreba tepla na vykurovanie < 50 kWh/m2.rok).

Jednoduchý tvar domu a orientácia

Ďalšou dôležitou zásadou je čo najjednoduchší tvar bez zbytočných zalomení a odskokov fasády a strechy. Táto požiadavka je čiastočne v rozpore so zaujímavým architektonickým riešením fasády, ale neznamená to automaticky nudnú a škaredú fasádu. Šikovný architekt vie navrhnúť pekné fasády aj pre pasívne domy, ktoré sú vo všeobecnosti v tomto zmysle najtvrdším orieškom.

Dôležitým faktorom, ktorý viete ako budúci investori a stavebníci ovplyvniť, je orientácia rodinného domu na pozemku, respektíve v skoršej fáze aj výber samotného pozemku, ktorý má významný vplyv na energetickú náročnosť budúcej stavby. Pri pasívnych domoch je to kriticky dôležité. Orientácia pozemku, svahovitosť, poloha prístupovej cesty a bezprostredné okolie, to všetko sú faktory, ktoré v konečnom dôsledku vplývajú na výslednú potrebu tepla na vykurovanie. Ak chcete zlepšiť jeho energetickú bilanciu, vyberte si taký projekt, ktorý má veľké presklené plochy na fasáde, ktoré budete mať na svojom pozemku orientované na juh. Výhodu majú individuálne navrhované projekty domov, kde všetky tieto faktory dokáže šikovný a skúsený architekt pretaviť do reality.

Vykurovacie systémy a ich spotreba energie

Výber vykurovacieho systému má zásadný vplyv na celkovú spotrebu energie a prevádzkové náklady domu. Existuje niekoľko moderných a efektívnych riešení.

Tepelné čerpadlá

Ilustrácia tepelného čerpadla s vyznačenými zdrojmi tepla (vzduch, zem, voda)

Tepelné čerpadlá využívajú na vykurovanie a prípravu teplej vody teplo z okolitého vzduchu, zeme alebo podzemnej vody. Teplo sa využíva na vykurovanie pomocou chladiaceho okruhu v tepelnom čerpadle. Kompresor, čerpadlá a ventilátory udržiavajú v chode okruh, ktorý prepravuje teplo do vašich obytných priestorov. Tento proces si vyžaduje elektrickú energiu, avšak pri priemernej spotrebe elektrickej energie sú prevádzkové náklady tepelného čerpadla veľmi nízke.

Najvýznamnejším ukazovateľom skutočnej spotreby elektrickej energie je takzvaný sezónny vykurovací faktor (SCOP). Hodnota SCOP 4 znamená, že za 1 kWh zaplatenej elektriny dostanete 4 kWh tepla. Na rozdiel od elektrického kotla, ktorý premieňa 1 kWh elektriny na 1 kWh tepla, tepelné čerpadlo energiu nevyrába, ale presúva. Na pohon kompresora, obehových čerpadiel a ventilátora spotrebúva elektrinu, no väčšinu tepelnej energie získava z obnoviteľného zdroja. V priemere tak tvorí 75 % energie teplo z okolia a len 25 % dodaná elektrická energia.

Faktory ovplyvňujúce účinnosť tepelných čerpadiel

Spotreba elektrickej energie tepelného čerpadla závisí od viacerých faktorov:

  • Prietoková teplota vykurovacieho systému: Cieľom by mal byť čo najmenší "výškový rozdiel" medzi zdrojom tepla a cieľom. Ak sa musí úroveň teploty vo vykurovacom okruhu, ktorý rozvádza teplo v obytnom priestore, zvýšiť na viac ako 55 stupňov (napríklad pri radiátoroch), tepelné čerpadlo sa tým extrémne zaťaží. Ak môže teplota prietoku zostať na úrovni 35 stupňov, ako v prípade moderných systémov podlahového vykurovania, možno dosiahnuť vysoký sezónny vykurovací faktor (SCOP). Podlahové kúrenie s teplotou 35 °C predstavuje ideálny stav, kedy kompresor pracuje v optimálnom režime a SCOP je vysoké. V starších budovách si to zvyčajne vyžaduje rozsiahlu energetickú rekonštrukciu, napríklad inštaláciu podlahového vykurovania, zateplenie budovy atď.
  • Zdroj tepla: Ak je teplota zdroja vyššia, je pre tepelné čerpadlo jednoduchšie dodávať tepelnú energiu do domácnosti. V podzemných vodách a v hlbokých vrstvách zeme je teplota vyššia ako 10 stupňov, a to aj počas mrazov. Teplota okolitého vzduchu, na druhej strane, je menej stála. Mení sa v závislosti od ročného obdobia a môže klesnúť aj pod bod mrazu. Tepelné čerpadlo vzduch-voda vtedy musí vynaložiť väčšie úsilie, aby v zime zabezpečilo požadované teplo, a v dôsledku toho treba rátať s tým, že aj náklady na vykurovanie nebudú v tomto období tak nízke. Vo všeobecnosti platí, že spotreba elektrickej energie tepelných čerpadiel vzduch-voda je o niečo vyššia ako spotreba elektrickej energie tepelných čerpadiel zem-voda a voda-voda.
  • Celková potreba tepla budovy: Inštalácia tepelného čerpadla do nezatepleného domu s vysokými tepelnými stratami nezníži potrebu tepla budovy.

Priemerná spotreba elektrickej energie pre tepelné čerpadlá je 27 až 42 kWh na meter štvorcový obytnej plochy. Pre dom so 160 štvorcovými metrami obytnej plochy to znamená priemernú spotrebu elektrickej energie približne 4320 kWh až 6720 kWh. V starých budovách je ťažšie dosiahnuť vysoký faktor energetickej účinnosti, takže spotreba elektrickej energie je zvyčajne vyššia. Pokiaľ však plánujete rekonštruovať a energeticky zefektívniť váš dom, môžete dosiahnuť rovnaké výhody vykurovania s tepelným čerpadlom ako v nových budovách.

Najlacnejšia elektrina, ktorú môžete použiť na prevádzku tepelného čerpadla, pochádza z vlastnej výroby. Efekt úspory môžete maximalizovať pomocou systému akumulácie energie a pokročilého systému riadenia energie. Dodávatelia energie ponúkajú tarify s dvojpásmovou sadzbou (kombinácia vyššej a nižšej tarify) pre tepelné čerpadlá. Vďaka týmto tarifám môžete svoje tepelné čerpadlo prevádzkovať za špeciálne ceny.

Efektívne vykurovanie tepelným čerpadlom vzduch-vzduch (vykurovanie klimatizáciou)

Elektrické podlahové a infračervené vykurovanie

Vykurovacia infra fólia pod podlahou

Elektrické podlahové vykurovanie patrí medzi efektívne riešenia, pričom jeho spotreba závisí najmä od zateplenia objektu, nastavenia termostatu a veľkosti vykurovanej plochy. Heat Decor ponúka inovatívne elektrické infračervené vykurovanie, ktoré je ekologické a ekonomické. Infrakúrenie je založené na vykurovacích fóliách a zahŕňa ďalšie typy infračerveného vykurovania, ako sú infrapanely a infračervené žiariče. Teplo môže byť distribuované buď nepriamo ohriatym vzduchom, alebo priamo pomocou infračervených vĺn.

Spotreba elektrickej energie pri vykurovaní vykurovacou fóliou závisí od úžitkovej plochy domu, kde približne 70 % plochy pokrýva vykurovacia fólia ako jediný vykurovací systém. Vykurovací systém s vykurovacou fóliou je kompletné riešenie na vykurovanie podlahy bez potreby ďalších zariadení. Inštalácia elektrického vykurovania vykurovacími fóliami v dome o veľkosti 100 m² trvá 1-2 dni a systém je ihneď pripravený na použitie. Vykurovacie fólie je možné inštalovať priamo pod laminátové panely, SPC vinylové panely, sendvičové dosky alebo do systému pod poter (anhydritový alebo cementový).

Náklady na podlahové vykurovanie v dome s veľkosťou 100 m², 50 m² alebo 40 m² je možné ľahko spočítať, pretože závisí od množstva použitej vykurovacej fólie a termostatov. Tradičné vykurovacie systémy využívajúce ohriaty vzduch majú vyššie tepelné straty a nerovnomerné rozloženie tepla, čo spôsobuje vírenie prachu a šírenie alergénov.

Fotovoltaická inštalácia

Fotovoltaická inštalácia optimalizuje náklady na vykurovanie a zaisťuje komfort pre členov domácnosti. Elektrinu pre pohon kompresora si vyrobíte priamo zo slnka. Prebytky energie sa neposielajú do siete, ale ukladajú sa do teplej vody v zásobníku alebo do podlahového kúrenia, čím sa budova cez deň prehreje. Pomocou fotovoltaiky môžete spotrebu elektriny pre tepelné čerpadlo výrazne znížiť.

Výpočet nákladov na vykurovanie

Z pohľadu vlastníkov domov nie je tak dôležitá potreba tepla ako celková cena, ktorú bude treba za vykurovanie zaplatiť. Výslednú cenu ovplyvňuje nastavenie vnútornej teploty a spôsob vetrania ľudí v dome, ako aj dĺžka vykurovacej sezóny a vonkajšie teploty počas nej. Ak tieto faktory zanedbáme a budeme uvažovať normovú zimu a normové správanie ľudí (podmienky podľa STN 73 0540), tak výpočet spotreby tepla na vykurovanie bude násobkom vykurovanej plochy domu (pozor, počíta sa aj plocha obvodových a vnútorných stien - nezamieňať s úžitkovou plochou) a potreby tepla na vykurovanie v kWh/m2.rok. Takto dostanete celkovú hodnotu tepla v kWh.

Podľa toho či kúrite na plyn alebo elektrinu si treba pozrieť na stránkach Vášho dodávateľa energie v príslušnej tarife, koľko Vás stojí v eurách jedna kWh. Vynásobením celkového počtu spotreby energie (tepla) v kWh s jednotkovou cenou od dodávateľa zistíte výslednú cenu, ktorú zaplatíte za kúrenie vo Vašom dome. Jednotkovú cenu energie od dodávateľa nezabudnite spočítať z hodnoty za distribúciu a za dodávateľa (napr. SPP distribúcia a SPP). Cenu elektrickej energie je potrebné počítať aj s distribúciou. Približná cena za kilowatthodinu elektriny je 0,17 € (pre rok 2023).

Modelový príklad

Pre starší rodinný dom bez zateplenia s celkovou vykurovanou plochou 150 m², v ktorom žije štvorčlenná rodina, je potrebných približne 28 327 kWh tepla. Na ilustráciu reálnych nákladov uvažujeme o bežnom rodinnom dome s vykurovanou plochou 120 m², ktorého celková ročná potreba tepla na vykurovanie a ohrev vody je 20 000 kWh.

Ak porovnávame rôzne systémy pri rovnakej potrebe tepla (20 000 kWh), zistíme, že:

Dáta jasne ukazujú, že tepelné čerpadlo má o 27 % nižšie náklady ako plyn. V porovnaní s elektrickým kotlom sú náklady tepelného čerpadla nižšie až o 70 %.

Porovnanie prevádzkových nákladov vykurovacích systémov

Vykurovací systém Relatívny prevádzkový náklad (ako %)
Elektrický kotol 100 % (základ pre porovnanie)
Zemný plyn Približne 41 % (náklady tepelného čerpadla sú o 27% nižšie ako plyn, t.j. plyn = 1 / (1-0.27) * náklady TČ = 1.37 * náklady TČ. Ak TČ má náklady 30% z el. kotla, potom plyn = 1.37 * 30% = 41.1% nákladov el. kotla.)
Tepelné čerpadlo Približne 30 % (náklady tepelného čerpadla sú nižšie až o 70 % ako el. kotol)

V prepočtoch nie sú zahrnuté náklady na prípravu teplej úžitkovej vody a zohľadnené nie sú ani náklady na dopravu, ktoré sú individuálne. Hodnoty výhrevnosti palív a účinnosti spaľovacieho zariadenia sú stanovené orientačne. V celkových ročných nákladoch na vykurovanie zemným plynom a elektrinou sú zahrnuté aj stále mesačné platby za odberné miesto.

Slovenská legislatíva a energetické certifikáty

Vyhláška č. 364/2012 Z. z. Ministerstva dopravy, výstavby a regionálneho rozvoja Slovenskej republiky, ktorou sa vykonáva Zákon č. 555/2005 Z. z. o energetickej hospodárnosti budov, stanovuje minimálne požiadavky na energetickú hospodárnosť.

Minimálne požiadavky a energetické triedy

  • Minimálnou požiadavkou na energetickú hospodárnosť nových budov postavených po 31. decembri 2012 je energetická trieda A1 pre globálny ukazovateľ.
  • Pre nové budovy vo vlastníctve orgánov verejnej správy postavené po 31. decembri 2018 a pre všetky ostatné nové budovy postavené po 31. decembri 2020 je minimálnou požiadavkou pre globálny ukazovateľ horná hranica energetickej triedy A0.
  • Minimálna požiadavka na energetickú hospodárnosť budov s takmer nulovou potrebou energie je určená hornou hranicou energetickej triedy A0 pre globálny ukazovateľ. Z tohto bodu vyplýva, že stavba môže byť zaradená do kategórie A0 iba vtedy, ak je v stavbe použité technické zariadenie pre výrobu energie z obnoviteľných zdrojov energie. Túto podmienku je však možné dosiahnuť aj bez obnoviteľných zdrojov energie, no norma prikazuje inak.

Globálny ukazovateľ je merná hodnota celkovej spotreby energie od jej výroby v národnom hospodárstve až po jej premenu na teplo, svetlo a iné využitia v našich domácnostiach. Pri prevádzkovom hodnotení sa skutočné množstvo spotrebovanej energie na vykurovanie za časové obdobie určí podľa nameraných hodnôt spotreby energie, alebo ako súčin množstva spotrebovaného energetického nosiča a jeho výhrevnosti.

V PHPP metodike (Passivhaus Projektierungspaket), ktorá vznikla v Nemecku v roku 1991 za účelom hodnotenia pasívnych stavieb, sa za pasívny dom považuje stavba, ktorá má spotrebu najviac 15 kWh/m2.rok na vykurovanie a 120 kWh/m2.rok za celkovú spotrebu domu za rok. Dosiahnutie požiadavky 15 kWh/m2.rok nie je možné bez vetrania so spätným využitím tepla, tzv. REKUPERÁCIOU. Rekuperácie rôznych foriem premeny energie sú pre pasivitu podstatné.

Nákladová efektívnosť opatrení

Opatrenia navrhované v energetickom certifikáte musia byť nákladovo efektívnym zlepšením energetickej hospodárnosti budovy s plánovanou návratnosťou vložených investícií na energiu a jej úspory za menej ako 15 rokov. Avšak, ak sú nevyhnutné na splnenie základných požiadaviek na stavby, môžu byť aj s dlhšou návratnosťou. V praxi je však viac ako logické, že niektoré zariadenia nebudú návratné nikdy, no inžinier už nebude mať veľa možností ako zlepšiť parametre už postavenej stavby a teda bude musieť navrhnúť opatrenia, ktoré odpočítavajú kWh od potreby energie na vykurovanie a ohrev teplej vody, čo sú už vyššie spomínaná výroba energie z obnoviteľných zdrojov energie.

Nástroje pre výpočet nákladov na vykurovanie

Na trhu je dostupných množstvo nástrojov, ktoré pomáhajú pri odhade a optimalizácii nákladov na vykurovanie.

Online kalkulačky pre vykurovanie elektrinou

Ikona online kalkulačky spotreby energie

Ak hľadáte efektívny spôsob, ako zistiť približné náklady na vykurovanie pomocou infra fólií, našim odporúčaním je využiť špeciálnu kalkulačku spotreby energie. Táto kalkulačka vám umožní detailne vypočítať očakávané mesačné či ročné náklady na vykurovanie, a to jednoduchým spôsobom. Používanie kalkulačky je ideálne pre tých, ktorí si chcú lepšie naplánovať svoje financie a zároveň získať realistický obraz o tom, koľko ich bude stáť vykurovanie infra fóliami. Spotreba energie je kľúčovým faktorom v tejto rovnici, a preto je veľmi dôležité dôkladne porozumieť tomu, aké hodnoty zadávate. V kalkulačke budete potrebovať zadefinovať tepelné straty vykurovanej budovy. Kalkulačka infračerveného vykurovania počíta náklady na základe údajov výrobcu a používa sa pre byty, domy, kancelárie aj komerčné a priemyselné priestory.

Kalkulačka pre tepelné čerpadlá

Spotrebiteľská organizácia Spoločnosť ochrany spotrebiteľov v rámci svojho skupinového nákupu tepelných čerpadiel vzduch-voda vytvorila pre majiteľov rodinných domov na Slovensku aj špecializovanú online kalkulačku na výpočet ročných prevádzkových nákladov tepelného čerpadla vzduch-voda v ich dome. Jej využitie je veľmi jednoduché. Spotrebiteľ si intuitívne vyberá z predvolených možností a vyplní parametre ako je obytná plocha domu, jeho technický stav, oblasť kde sa nachádza, typ súčasného vykurovacieho systému, počet osôb v domácnosti a spotreba energie za kalendárny rok pri kúrení plynom alebo elektrickou energiou. Kalkulačka ukazuje množstvo elektriny potrebnej na pokrytie spotreby vykurovacieho zariadenia.

Nezávislé porovnávacie nástroje či online kalkulačky sú účinným nástrojom, pomocou ktorého spotrebitelia môžu posúdiť výhody rozmanitých ponúk na trhu s energiou, vrátane opisu environmentálnych vlastností produktov, ak sú súčasťou ponuky. Je však mimoriadne dôležité, aby informácie v takýchto nástrojoch boli dôveryhodné, nestranné, transparentné a ľahko pochopiteľné.

tags: #vzorec #na #vypocet #spotreby #energie #na