Úspory a optimalizace toku energií rodinného domu

Abstract

Rodinný dům prošel modernizací energetického hospodaření. V bakalářské práci zhodnocuji modernizaci především u výroby tepla z finančního hlediska. Teoretická část se zabývá základní znalosti týkající se tepelných čerpadel a fotovoltaických elektráren. Čtenář se dozví, na jakém principu zmíněná zařízení pracují a jakým způsobem se využívají. Praktická část obsahuje postup při zhodnocení modernizace energetického hospodaření. V první praktické části se věnuji popisu rodinného domu, aktuálnímu stavu a modernizaci energetického hospodaření rodinného domu. Pozornost jsem věnoval i použitým softwarům (Loxone, MyUplink, VRM Portal), kterým se naměřená data zaznamenávala. Pomocí zaznamenaných dat popisuji odběr teplé vody, spotřebu elektrické energie tepelného čerpadla na ohřev teplé vody a otopné soustavy v průběhu sledovaného zimního období a následně v průběhu roku. V druhé praktické části jsem pomocí zpracovaných dat porovnal nainstalované zdroje tepla. Porovnávanými zdroji tepla byly TČ a plynový kotel. Diskontní doba návratu TČ vyšla na 10,7 a 19,5 let dle výše reálné diskontní sazby -5,4 % a 2,7 % Pro plnohodnotné porovnání jsem do úvahy zahrnul vliv FVE. Kvůli nedostatku naměřených dat výroby FVE systémem Loxone jsem využil zaznamenaná data systémem VRM Portal a odhad roční výroby navržený při projektování FVE. Na základě vypočtených vyrovnaných nákladů na elektřinu LCOE, denních průběhů výroby fotovoltaické elektrárny a stavu nabití baterie jsem určil náklady na provoz tepelného čerpadla v kombinaci s fotovoltaickou elektrárnou. Výsledná diskontní doba návratu je 9,4 let při reálné diskontní sazbě -5,4 % a 15,8 let při reálné diskontní sazbě 2,7 %. V průběhu praktické části a v poslední kapitole bakalářské práce jsou uvedeny různé optimalizace, které mají za cíl zefektivnit zacházení s energiemi.

The bachelor thesis deals with the modernization of energy management in a family house, primarily focusing on financial aspects, particularly heat production. The theoretical part directs fundamental knowledge of heat pumps and photovoltaic power plants and the principles by which the devices mentioned above are operated and utilized. The practical part outlines the evaluation process of energy management modernization. The first practical part describes the family house, its current state, and the modernization of its energy management system. Attention is given to the software utilized (Loxone, MyUplink, VRM Portal) for recording data. Afterwards, the thesis applies recorded data to analyse the hot water consumption of the heat pump and electricity consumption for water heating and heating systems during the winter period and throughout the year. The second practical part compares installed heat sources using processed data. The compared heat sources include heat pumps and a gas boiler. The discounted payback period for the heat pump ranged from 10.7 to 19.5 years based on actual discount rates of -5.4 % and 2.7 %, respectively. To facilitate a comprehensive comparison, the impact of photovoltaic integration was considered. Due to a lack of measured data on photovoltaic production via the Loxone system, data from the VRM Portal and estimated annual production from the photovoltaic design were utilized. Based on the calculated balanced cost of electricity (LCOE), daily photovoltaic power plant production profiles, and battery charge status, the costs of operating the heat pump combined with the photovoltaic power plant were determined. The resulting discounted payback period was 9.4 years at a real discount rate of -5.4 % and 15.8 years at a real discount rate of 2.7 %. Various optimizations to enhance energy efficiency are discussed in the practical and final parts of the thesis.