16. Príklad výpočtu tepelných strát domu, platieb za palivá a návratnosti zateplenia

Nasledujúci výpočet je aj pre vysvetlenie práce s programom "na výpočet tepelných strát, platieb za palivá a návratnosti zateplenia": http://www.klasici.sk/node/301 .

1. Cena za teplo ct bola napríklad v roku 2009 pre zemný plyn a zariadenie s účinnosťou 80 % / 90 %, ct = 0,057 eur/kWh.

2. Zistíme si hrúbky d jednotlivých častí domu, napríklad:

  • stena: 30 cm Porfix
  • zateplenie steny: 10 cm EPS
  • strop: 2 cm drevené dosky
  • zateplenie stropu: 20 cm EPS
  • podlaha: 20 cm betónu
  • zateplenie polahy: 10 cm EPS
  • staré okná a dvere: ---
  • nové okná a svere: ---
  • tepelný most do základov: 10 cm, udaj je totozny s vyskou izolacie podlahy

3. Zistíme mernú tepelnú vodivosť ? častí, napríklad z tabuľky http://www.klasici.sk/node/261 . Vypočítame alebo zistíme tepelný odpor R alebo vodivosť U častí. R = d / ? , R = 1 / U. K tepelnému odporu ešte pripočítammalý tepelný odpor prúdenia vzduchu R = 0,1 až 1,7.

  • stena: R = 0,3 m / 0,13 W/m2.K + 0,15 = 2,3 + 0,15 = 2,45
  • zateplenie steny: R = 0,1 / 0,04 = 2,5
  • strop: R = 0,03 / 0,13 + 0,1 = 0,23 + 0,1 = 0,33
  • zateplenie stropu: R = 0,2 / 0,04 = 5
  • podlaha: R = 0,2 / 1,3 + 0,17 = 0,15 + 0,17 = 0,32 .... Vidime že polovica odporu pripada na prudenie vzduchu, to znamena ze betonova podlaha bude velmi studena, kedze prenost tepla sa deje len pri polovicnom rozdiele teplot.
  • zateplenie polahy: R = 0,1 / 0,04 = 2,5
  • staré okná a dvere: U = 3
  • nové okná a svere: U = 1,1
  • tepelný most do základov: R = 0,1 / 0,13 + 0,15 = 0,8

4. Vypočítame alebo zistíme si plochy S jednotlivých častí, napríklad:

  • stena: 100 m2
  • zateplenie steny: 100 m2
  • strop: 94 m2
  • zateplenie stropu: 94 m2
  • podlaha: 94 m2
  • zateplenie polahy: 94 m2
  • staré okná a dvere: 12 m2
  • nové okná a svere: 12 m2
  • tepelný most do základov: 12 m2

5. Vypočítame energetické štítky častí š = S / R = S . U, [W/?C]:

  • nezateplená stena: 100 / 2,45 = 41 W/?C
  • zateplená stena: 100 / (2,45 + 2,5) = 20 W/?C
  • nezateplený strop: 94 / 0,33 = 285 W/?C
  • zateplený strop: 94 / (0,33 + 5) = 18 W/?C
  • nezateplená podlaha: 94 / 0,32 = 294 W/?C, keďže rozdiel teplôt je polovičný, budeme uvažovať polovicu, V programe je to rátané presnejšie. Takže š = 147 W/?C.
  • zateplená polaha: 94 / (0,32 + 2,5) = 33 W/?C, polovica bude š = 17 W/?C
  • staré okná a dvere: 12 x 3 = 36 W/?C
  • nové okná a svere: 12 x 1,1 = 13 W/?C
  • tepelný most do základov: 12 / 0,8 = 15 W/?C
  • zateplená budova spolu: 20 + 18 + 17 + 13 + 15 = 83 W/?C

Už z energetických štítkov vidno o kolko % po zateplení klesne spotreba tepla. Dalej treba zohladniť potreby vetrania. Poznáme potrebný objem vzduchu V za hodinu, povedzme 4 osoby x 30 m3/hod = 120 m3/hod. Energetický štítok vetrania bude:

  • vetranie bez rekuperácie: š = V x 2100 / 3600 = 70 W/?C
  • vetranie s rekuperáciou, povedzme s účinnosťou ? = 50 %: š = V x (1 - ?) x 2100 / 3600 = 120 . (1 - 0,5) . 2100 / 3600 = 35 W/?C.
  • Napríklad pre celý zateplený dom bez rekuperácie: š = 83 + 70 = 153 W/?C

6. Z energetických štítkov vypočítame množstvo tepla Q za vykurovacie obdobie, maximálny potrebný výkon p vykurovacieho zariadenia a návratnosť n zateplenia sledovanej časti. Máme napríklad celý zateplený dom s vetraním bez rekuperácie, a sledujeme návratnosť zateplenia stien.

  • Q = v . 24 . š = 3750 ?C.deň . 24 hod . 153 W/?C = 14 MWh
  • p = ?T . š = (24 ?C - (-15 ?C)) . 153 W/?C = 39 ?C . 153 /?C = 6 kW
  • ročná platba za teplo v zateplenom dome = š . v . 24 . ct = 153 W/?C . 3750 ?C.deň . 24 hod . 0,057 ?/kWh / 1000 = 800 ?/rok = 24 000 Sk/rok = 65 eur/mes = 2 000 Sk/mes.

7. Návratnosť zateplenia sa počíta ako pomer ceny zateplenia a ušetreného tepla za rok. Napríklad:

  • ročná úspora tepla unikajúceho cez steny = (š1 - š2) . v . 24 . ct = (41 W/?C - 20 W/?C) . 3 750 ?C.deň . 24 hod . 0,057 eur/kWh/1000 = 100 eur/rok ..... pričom š1 je štítok nezateplenej steny, a š2 je štítok zateplenej steny.
  • návratnosť zateplenia steny = cena zeteplenia / ročná úspora = 400 eur / 100 eur/rok = 4 roky

Náklady na vykurovanie

Do nákladov za vykurovanie sa počíta cena za teplo, ale aj cena vykurovacích zariadení a prípadne opravy a údržba. Cena vykurovacieho zariadenia sa pripočíta s cenou paliva spáleného počas jeho životnosti a pripočíta sa údržba, ak je to podstatná položka. Vydelením tejto sumy počtom rokov životnosti zariadenia dostaneme ročné náklady.

Podstatným faktorom je aj komfort vykurovania, teda či netreba rúbať a nakladať drevo, čistiť komín, alebo zháňať opravárov keď sa v zime pokazí kotol.