Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Autor: Bc. Jindřiška Konopová Soukupová Vedoucí diplomové práce: Ing. Vladimír Nývlt, MBA, Ph. D. Oponent diplomové práce: Ing. Jana Hubálovská Změna způsobu vytápění rodinného domu Diplomová práce prezentace červen 2018 Cíl práce: Cílem práce je návrh nového zdroje tepla pro vytápění zvolené budovy, posouzení přínosů a nákladů z hlediska provozu a investic, vytvoření metodiky při výběru zdroje tepla pro majitele budov, kteří zvažují změnu způsobu vytápění. Výzkumný problém: Je tepelné čerpadlo vzduch/voda finančně nejvýhodnější variantou pro vytápění a ohřev vody v daném objektu? Výsledek obrázku pro peníze Metodika práce: Budou vybrány 2 typy tepelných čerpadel pro vytápění a ohřev vody, které přicházejí v úvahu pro konkrétní zvolený objekt. Provede se výpočet tepelné ztráty objektu. Budou posouzeny roční provozní náklady a investiční náklady zvolených tepelných čerpadel. Tyto náklady budou navzájem porovnány. Dále budou zjišťovány důvody, které vedou k volbě daného typu čerpadla. Na základě zjištění příčiny bude zformulována otázka, která ve svém důsledku stanoví omezení jednotlivých druhů tepelných čerpadel. Jedná se tedy o řešení kauzálního výzkumného problému, kdy se zjišťují příčinné vztahy. Motivace a důvody vedoucí k výběru daného tématu: Možnost využití získaných vědomostí v praxi. Téma je v současné době aktuální. Propagace možnosti čerpání dotací z fondu Ministerstva životního prostředí. Popis objektu: Zděná stavba rodinného o zastavěné ploše 139 m2, přízemní s garáží a obytným podkrovím. Dispozice 4+1. Dům je nyní vytápěn elektrokotlem a kotlem na tuhá paliva. Otopná soustava se skládá z podlahového vytápění. Ohřev TUV je zajištěn akumulační nádrží. Pozemek u rodinného domu je 1500 m2. Potřeba tepla objektu: Potřeba tepla na ohřev TUV……………6278 kWh/rok Potřeba tepla na vytápění…..…………12909 kWh/rok Tepelná ztráta objektu:………………………….8,198 kW Sazba el. energie pro tepelná čerpadla D 57d NT pouze 20 hodin denně. Tepelné čerpadlo se dimenzuje nejčastěji na 60-80% tepelné ztráty domu s ohledem na NT el. energie, tj. 5,9 – 7,87 kW. Porovnání tepelných čerpadel: Návrh tepelných čerpadel od fa Stiebel Eltron: •vzduch/voda WPL 10 AC (topný výkon při A2/W35 6,74 kW) •země/voda WPC 7 (topný výkon při B0 W35 7,5 kW) Tepelné čerpadlo vzduch/voda WPL 10 AC Investiční náklady……………...………..250000,- Kč Topný faktor………..………………………........3,51 Topný výkon…………..……………...............…6,74 kW Roční náklady (elektroměr, topení, TUV)22593,- Kč Diskontovaná doba návratnosti………………..9,76 let Roční úspora oproti elektrokotli………….29184,- Kč Diskontovaná doba návratnosti s dotací….…..4,78 let Tepelné čerpadlo země/voda WPC 07 Investiční náklady……………...…………294800,- Kč Topný faktor………..……………………….........4,85 Topný výkon…………..……………................…7,5 kW Roční náklady (elektroměr, topení, TUV).16800,- Kč Diskontovaná doba návratnosti………………..9,6 let Roční úspora oproti elektrokotli………….34927,- Kč Diskontovaná doba návratnosti s dotací….…..5,42 let Kotlíková dotace •Dotační program Ministerstva životního prostředí na výměnu kotlů na tuhá paliva zajišťuje krajský úřad Jihočeského kraje. •Registrované výrobky – zdroje tepla mohou získat dotaci ve výši max. 80 % způsobilých výdajů. Diskuze výsledků: Výhody tepelného čerpadla: •Vysoký komfort – možnost ovládat přes internet zapnutí, vypnutí TČ, požadované teploty atd. •Ekvitermní regulace •Bezobslužnost •Nízké provozní náklady Nevýhody tepelného čerpadla: •Vysoká pořizovací cena •Hlučnost a výfuk studeného vzduchu u TČ vzduch/voda •Kolísání výkonu v závislosti na teplotě, bod bivalence – 5°C •Dostatečná plocha pozemku pro zemní kolektor u TČ země/voda Diskontovaná doba návratnosti Návrhy a opatření Informace pro kvalitní návrh tepelného čerpadla: •Finanční prostředky •Dokumentaci objektu •Tepelná ztráta objektu •Výpočet potřeby tepla objektu •Stávající provozní náklady na topení a TUV •Možnost čerpání dotací na zdroj tepla Další otázky pro kvalitní návrh tepelného čerpadla: •Vyhovuje stávající tepelná soustava •Návratnost investice •Potřeba využít chlazení objektu •Vhodné umístění venkovní jednotky TČ vzduch/voda u objektu z hlediska hluku •Vhodný pozemek pro TČ země/voda (plocha pro zemní kolektor) Závěr Hypotéza nebyla potvrzena. Finančně výhodnější z hlediska diskontované doby návratnosti je bez vyplacení dotace tepelné čerpadlo země/voda WPC 07 s dobou návratnosti 9,6 roku. Při vyplacení dotace je však výhodnější tepelné čerpadlo vzduch/voda WPL 10 AC s dobou diskontované návratnosti 4,78 roku. •Technická stránka výrobku •Kvalitní komponenty, především kompresor, který zajistí dlouhou životnost •Životnost kompresoru je dána počtem startů a množstvím motohodin Rozhodující kritérium: Důležité je také zapojení tepelného čerpadla tak, aby bylo možno využít levnější tarif od dodavatele el. energie. Práce se zabývá tématikou, která je pro celý stavební trh velice zajímavá. 1.Jaký největší přínos výsledků z této práce je pro stavební firmy? 2.Jakým směrem by se měl ubírat další výzkum, respektive jak by bylo vhodné na tuto práci navázet (další BP, DP)? Doplňující dotazy: Oponent práce: V práci bylo řečeno maximum, nemám další otázky. Vedoucí práce: Děkuji za pozornost.