Internetová poradna i-EKIS / odpověď
27.3.23 / dotaz č. 156166
Dobrý den,
obýváme starý patrový dům o ploše cca 250 m2. Dům je zateplený polystyrénem tl. 18 cm, zdivo cihla, 45 cm. Okna jsou plastová, polovina z nich má 3 skla, zbytek 2 skla.
V současné době je dům vytápěn automatickým kotlem na uhlí o výkonu 25 kw. Ten byl pořízený ještě před zateplením. Po provedeném zateplení je roční spotřeba uhlí cca 50 q. Voda pouštěná do radiátorů o teplotě kolem 40 st. Celsia vytopí dům na 21 - 22 st C . Teplá voda je ohřívána el. bojlerem.
Tepelná ztráta domu je cca 15 Kw. ??
Roční spotřeba el. energie: VT 2 MWh, NT 2,5 MWh
Chtěli bychom dům vytápět pomocí tepelného čerpadla o výkonu 15 kw.
Zajímalo by mě, jaká bude přibližná roční spotřeba ( navýšení ) elektrické energie při provozování TČ.
Děkuji
obýváme starý patrový dům o ploše cca 250 m2. Dům je zateplený polystyrénem tl. 18 cm, zdivo cihla, 45 cm. Okna jsou plastová, polovina z nich má 3 skla, zbytek 2 skla.
V současné době je dům vytápěn automatickým kotlem na uhlí o výkonu 25 kw. Ten byl pořízený ještě před zateplením. Po provedeném zateplení je roční spotřeba uhlí cca 50 q. Voda pouštěná do radiátorů o teplotě kolem 40 st. Celsia vytopí dům na 21 - 22 st C . Teplá voda je ohřívána el. bojlerem.
Tepelná ztráta domu je cca 15 Kw. ??
Roční spotřeba el. energie: VT 2 MWh, NT 2,5 MWh
Chtěli bychom dům vytápět pomocí tepelného čerpadla o výkonu 15 kw.
Zajímalo by mě, jaká bude přibližná roční spotřeba ( navýšení ) elektrické energie při provozování TČ.
Děkuji
Dobrý den,
odpověď na Váš dotaz vyžaduje provedení příslušných výpočtů a zavedení několika předpokladů. Odpověď pokud možno zestručním do konkrétních informací. Začnu vyhodnocením současného stavu:
1. Tepelná ztráta domu po zateplení je cca 15 kW. To beru jako fakt, tyto ztráty zahrnují zejména ztráty prostupem tepla skrze obálku domu a ztráty větráním, jehož režim ovšem neznám. Ale je to zhruba odpovídající. Spotřeba energie na vytápění, odpovídající 50 q hnědého uhlí, reprezentuje 14000 až 26500 kWh (hnědé uhlí z různých zdrojů má rozdílnou výhřevnost), uvažujme 22000 kWh.
2. Teplou vodu ohřívá boiler, díky kterému má dům distribuční sazbu D26d s osmihodinovým nízkým tarifem. Neznám počet obyvatelů domu, ale budu vycházet ze zjednodušeného předpokladu, že všech 2500 kWh nízkého tarifu spotřebuje boiler (pro 4 osoby při odhadnuté spotřebě teplé vody 160 l/den, je na ohřev tohoto objemu vody o 40 °C třeba (4,2 x 160 x 40) / 3600 = 7,5 kWh za den, tedy cca 2700 kWh za rok. Při nepřítomnosti osob v domě během pár dní či týdnů v roce to zhruba vychází).
Po instalaci tepelného čerpadla bude spotřeba v bodech 1. a 2. pokryta jeho výkonem, spotřeba vykázaná v rámci VT bude probíhat nezávisle na tepelném čerpadle. Po instalaci tepelného čerpadla lze získat sazbu D57d s dvacetihodinovým nízkým tarifem, kdy se část spotřeby z dosavadního VT přesune do NT, ale pro zjednodušení to zanedbejme.
Na základě předchozích úvah doporučuji vyšší výkon tepelného čerpadla, než je výkon shodný s tepelnou ztrátou domu - alespoň o výkonový stupeň. Je třeba mít výkonovou rezervu nejen na udržení teploty interiéru, ale na zvýšení této teploty z teploty nižší v situaci, kdy topení bylo z jakýchkoliv důvodů přiškrceno, a dále výkon na ohřev vody. Využívat tepelné čerpadlo pouze na vytápění (bez ohřevu vody) je ekonomický nesmysl - v létě je efektivita čerpadla nejvyšší, ale netopí se, takže využití pro ohřev vody je velmi efektivní.
Odpověď na Vaši zásadní otázku i přes předchozí úvahy není (ani nemůže být) jednoznačná, závisí na počasí v dané sezóně, charakteru vytápění, charakteru větrání, spotřebě teplé vody atd., ale i výhřevnosti dosud používaného uhlí apod. Pokud z radiátorů přejdete na podlahové topení, bude to rovněž jinak. Opět při jistém zjednodušení vyjdu z průměrné hodnoty topného faktoru tepelného čerpadla vzduch voda COP = 3, tzn., že čerpadlo při spotřebované 1 kWh elektřiny vyprodukuje 3 kWh tepla. Zjednodušeně tedy (22000 + 2500) / 3 = cca 8200 kWh. Z opatrnosti a s ohledem na tepelné ztráty bych očekával o něco více. Po odečtení 2500 kWh pro ohřev vody, který nově zajistí čerpadlo, se dostáváme na cca 5700 kWh (spíše přes 6000 kWh) elektrické energie navíc, a to v nízkém tarifu.
K technické stránce dosavadního řešení vytápění doplňuji, že při teplotě topné vody v radiátorech 40 °C dochází k poškozování kotle i systému jeho odkouření kondenzací spalin v důsledku nízké teploty vody. Toto riziko odpadá, pokud za kotlem máte akumulační nádobu topné vody, kdy z kotle vychází dostatečně teplá voda do aku nádoby, a z ní pak topná voda o teplotě 40 °C nebo i méně. Akumulační nádobu budete potřebovat i pro systém s tepelným čerpadlem, bude třeba optimalizovat její objem.
Současně doporučuji zvážit instalaci systému nuceného větrání s rekuperací. Jsem si vědom skutečnosti, že tuto možnost limitují finanční možnosti a technické možnosti domu. Benefitem ale je automatické zajištění hygienických požadavků na výměnu vzduchu v interiéru - odvětrání pachů, nečistot a škodlivin, filtraci přicházejícího vzduchu (odfiltrování prachu, pylů apod. běžně přicházejících při větrání okny), a využití teploty odcházejícího vzduchu pro ohřev čistého vzduchu přicházejícího a tedy výrazné snížení tepelných ztrát domu a následně nákladů na energii na vytápění i opotřebení čerpadla.
Hezký den.
Jan Pašek
odpověď na Váš dotaz vyžaduje provedení příslušných výpočtů a zavedení několika předpokladů. Odpověď pokud možno zestručním do konkrétních informací. Začnu vyhodnocením současného stavu:
1. Tepelná ztráta domu po zateplení je cca 15 kW. To beru jako fakt, tyto ztráty zahrnují zejména ztráty prostupem tepla skrze obálku domu a ztráty větráním, jehož režim ovšem neznám. Ale je to zhruba odpovídající. Spotřeba energie na vytápění, odpovídající 50 q hnědého uhlí, reprezentuje 14000 až 26500 kWh (hnědé uhlí z různých zdrojů má rozdílnou výhřevnost), uvažujme 22000 kWh.
2. Teplou vodu ohřívá boiler, díky kterému má dům distribuční sazbu D26d s osmihodinovým nízkým tarifem. Neznám počet obyvatelů domu, ale budu vycházet ze zjednodušeného předpokladu, že všech 2500 kWh nízkého tarifu spotřebuje boiler (pro 4 osoby při odhadnuté spotřebě teplé vody 160 l/den, je na ohřev tohoto objemu vody o 40 °C třeba (4,2 x 160 x 40) / 3600 = 7,5 kWh za den, tedy cca 2700 kWh za rok. Při nepřítomnosti osob v domě během pár dní či týdnů v roce to zhruba vychází).
Po instalaci tepelného čerpadla bude spotřeba v bodech 1. a 2. pokryta jeho výkonem, spotřeba vykázaná v rámci VT bude probíhat nezávisle na tepelném čerpadle. Po instalaci tepelného čerpadla lze získat sazbu D57d s dvacetihodinovým nízkým tarifem, kdy se část spotřeby z dosavadního VT přesune do NT, ale pro zjednodušení to zanedbejme.
Na základě předchozích úvah doporučuji vyšší výkon tepelného čerpadla, než je výkon shodný s tepelnou ztrátou domu - alespoň o výkonový stupeň. Je třeba mít výkonovou rezervu nejen na udržení teploty interiéru, ale na zvýšení této teploty z teploty nižší v situaci, kdy topení bylo z jakýchkoliv důvodů přiškrceno, a dále výkon na ohřev vody. Využívat tepelné čerpadlo pouze na vytápění (bez ohřevu vody) je ekonomický nesmysl - v létě je efektivita čerpadla nejvyšší, ale netopí se, takže využití pro ohřev vody je velmi efektivní.
Odpověď na Vaši zásadní otázku i přes předchozí úvahy není (ani nemůže být) jednoznačná, závisí na počasí v dané sezóně, charakteru vytápění, charakteru větrání, spotřebě teplé vody atd., ale i výhřevnosti dosud používaného uhlí apod. Pokud z radiátorů přejdete na podlahové topení, bude to rovněž jinak. Opět při jistém zjednodušení vyjdu z průměrné hodnoty topného faktoru tepelného čerpadla vzduch voda COP = 3, tzn., že čerpadlo při spotřebované 1 kWh elektřiny vyprodukuje 3 kWh tepla. Zjednodušeně tedy (22000 + 2500) / 3 = cca 8200 kWh. Z opatrnosti a s ohledem na tepelné ztráty bych očekával o něco více. Po odečtení 2500 kWh pro ohřev vody, který nově zajistí čerpadlo, se dostáváme na cca 5700 kWh (spíše přes 6000 kWh) elektrické energie navíc, a to v nízkém tarifu.
K technické stránce dosavadního řešení vytápění doplňuji, že při teplotě topné vody v radiátorech 40 °C dochází k poškozování kotle i systému jeho odkouření kondenzací spalin v důsledku nízké teploty vody. Toto riziko odpadá, pokud za kotlem máte akumulační nádobu topné vody, kdy z kotle vychází dostatečně teplá voda do aku nádoby, a z ní pak topná voda o teplotě 40 °C nebo i méně. Akumulační nádobu budete potřebovat i pro systém s tepelným čerpadlem, bude třeba optimalizovat její objem.
Současně doporučuji zvážit instalaci systému nuceného větrání s rekuperací. Jsem si vědom skutečnosti, že tuto možnost limitují finanční možnosti a technické možnosti domu. Benefitem ale je automatické zajištění hygienických požadavků na výměnu vzduchu v interiéru - odvětrání pachů, nečistot a škodlivin, filtraci přicházejícího vzduchu (odfiltrování prachu, pylů apod. běžně přicházejících při větrání okny), a využití teploty odcházejícího vzduchu pro ohřev čistého vzduchu přicházejícího a tedy výrazné snížení tepelných ztrát domu a následně nákladů na energii na vytápění i opotřebení čerpadla.
Hezký den.
Jan Pašek
Odpovídá: Doc., Ing., Ph.D. Jan Pašek - Ekis Plzeň Západočeská univerzita tisk