Vyregulování otopných soustav 2

Chybně pochopená teorie hydraulického vyvažování
Datum: 16.7.2012  |  Autor: J.V.Ráž, DiS.  |  Recenzent: Ing. Jiří Matějček, CSc.

Chápeme vyregulování soustav správně? Přikládáme mu správný význam? Nebo jen zákazníkům předstíráme, že klasické „hydraulické vyregulování zajistí lidem to správné teplo“? Podívejte se s námi na fragment výsledků výzkumu, který již před 10 lety ukázal pravdu.

Výzkum byl prováděn jako předvoj studie úprav otopných soustav s regulační technikou po zateplení panelových budov, která byla následně vypracována v roce 2005 a opět dokázala, jak je náš krásný obor plný fám, chimér a mýtů, protože je složitý. V té době se totiž uvažovalo o tom, že se „tělesa budou vyměňovat za menší“, jiní odborníci naopak tvrdili, že „stačí snížit průtok“ a další pak viděli spásu v „hydraulickém vyvažování soustav, které se provede až po zateplení objektů“. Od hydraulického vyregulování si slibovali „přesné dodržení požadovaných teplot v místnostech“ a dokonce „metodu pro nápravu funkce otopných soustav“. Všechno to byly samozřejmě jen představy, plynoucí z chybného uvažování, které řeší termickou otopnou soustavu jak cirkulační vodovod a složitý obor degradují na úroveň představ prodavačů regulační techniky o vlivu průtoků na teploty. Protože se ještě i dnes mnozí odborníci snaží kroucením s armaturami „zajistit správné teplo ve všech bytech“, podívejme se proč je tato snaha marná, proč je takové „vyregulování při jiné vnější teplotě potřebné opakovat“ a proč „to pořád není ono“.

První část článku Vyregulování otopných soustav čtěte zde

GRAF 1
 

GRAF 1 zobrazuje nejednoduché vztahy mezi vnitřní teplotou vzduchu v místnostech, průtokem, teplotami vody, vnější teplotou a umístěním těles ve vertikálním pásmu, tj. na stejné stoupací větvi v nejnižším a nejvyšším podlaží. Jsou v něm zohledněny všechny podmínky kombinované regulace tepelného výkonu a je jasné, že takový graf nelze sestrojit z výsledků žádného komerčně dostupného software, se kterým projektanti pracují. Každý vyznačený bod na každé křivce znamená kompletní vyřešení hydraulických poměrů, gravitačních vztlaků, výkonů otopných těles, tepelných ztrát místností, hydraulické stability, atd., a vyřešení vlivu všech těchto faktorů na konečnou teplotu vytápěného prostoru. Už ze samotného výčtu jednotlivých vlivů je zřejmé, že výsledky platí pouze pro stoupačku ST2 a pro místnosti -804- a -104-, takže u jiné stoupačky a u jiných místností by byly výsledky jiné. Budou samozřejmě jiné u budov nezateplených a zateplených a také u budov s různou stavební dispozicí. Už teď se můžete usmát jednoduchoučkému „hydraulickému uvažování“ o tom, že napravit teploty v místnostech lze pouze průtokem, nějakým jednotným postupem a dosáhnout toho lze kroucením nějakými armaturami někde v suterénu, dokonce při jakékoliv venkovní teplotě. A to vše navíc kroucením armaturami na průtoky stanovené klasickým projektem, které jsou z hlediska požadovaného přenosu tepla a jeho vlivu na regulační techniku, zcela chybné.

Numericky lze výstupní data zpřehlednit v TAB. 1

TAB. 1 Teploty v místnostech v průběhu otopné sezóny při správném průtoku G = 100 %
Místnost
(projektovaná tv = 20,5 °C)
te = −12 °C
92,50/67,50 °C
te = 0 °C
68,52/52,53 °C
te = +12 °C
42,97/36,04 °C
-104-
nejnižší podlaží
tv = 21,61 °C
tj. +1,11
tv = 20,43 °C
tj. −0,07
tv = 19,15 °C
tj. −1,35
-804-
nejvyšší podlaží
tv = 22,26 °C
tj. +1,76
tv = 20,52 °C
tj. +0,02
tv = 18,66 °C
tj. −1,84
Rozdíl mezi místnostmi
-804- a -104-
Δtv = 22,26−21,61 = +0,65 KΔtv = 20,52−20,43 = +0,09 K Δtv = 18,66−19,15 = −0,49 K
Výpočtový stav soustavy

Hodnoty v TAB. 1 dokazují, že soustava byla ve výpočtovém stavu dimenzována precizně, průtoky byly správné a odchylky od požadované vnitřní teploty tv = 20,5 °C lze přičíst jen náročnosti řetězových výpočtů sdílení tepla mezi okamžitými tepelnými ztrátami místností, okamžitým tepelným působením soustavy a přenosem tepla mezi soustavou, vnitřním prostředím a venkovním prostředím. Takto přesně nelze soustavu odimenzovat, ani seřídit žádnými klasickými algoritmy. I při této přesnosti vidíme, že teploty místností jsou různé, jak v podlažích, tak při různé venkovní teplotě a představa, že odchylky lze napravit úpravou průtoků, je mylná. Všechny teploty tv byly totiž vypočteny s průtokem přesným, platným pro okamžité parametry otopové křivky a změna průtoku pro te = −12 °C, by pro te = 0 °C, ani pro +12 °C už nebyla správná.

Z GRAFU 1 a z TAB. 1 získáváme několik důležitých poznatků.

  1. Proměřování soustavy, topnou zkoušku a diagnostiku, lze provádět výhradně ve výpočtovém stavu soustavy, tj. při venkovní teplotě, která výpočtovému stavu odpovídá.
  2. Z dosažených vnitřních teplot místností nelze na správné průtoky usuzovat vůbec, protože správné teploty mohou být dosaženy pouze ve výpočtovém stavu soustavy a pouze v případě, že nastavená otopová křivka (teplotami vody mimo výpočtový stav) přesně odpovídá energetickým nárokům všech společně regulovaných místností v celém průběhu otopné sezóny – a taková křivka neexistuje.
  3. U soustav s TRV by při proměřování průtoků musely být navíc splněny další podmínky (všechny kuželky TRV by musely mít při měření přesně stejný zdvih). Tepelné zisky všech místností by musely být v okamžiku měření nulové, všechny termostatické hlavice by musely být nastaveny přesně na projektované teploty vzduchu (nikoliv výsledné teploty) místností a všechny regulační elementy uvnitř těles TRV by musely být nastaveny na korigované průtoky vody, které klasický projekt nezná a nezná je ani pracovník, provádějící vyregulování.

Proč projektované teploty místností mimo výpočtový stav soustavy dodrženy nejsou

Každá místnost jinak sousedí s vytápěným, nevytápěným i venkovním prostředím a závislost její vnitřní teploty na venkovní teplotě je proto individuální. Změnami průtoků vyregulovat tepelný výkon téměř nelze (viz průběh vnitřních teplot v závislosti na průtoku v GRAFU 1) a každá místnost by potřebovala individuální otopovou křivku, stejně jako každý objekt. V literatuře občas publikované otopové křivky jsou často vlastně jen uměle konstruované funkční závislosti teplotních parametrů vody na vnější teplotě, u kterých se vlivy (stavební dispozice, atd.) nezohledňují, takže vlastně platí pro místnosti a objekty volně plující ve vzduchu a ze všech stran obklopené vnějším prostředím. Ale představme si vnitřní místnost, která sousedí jen s místnostmi, vytápěnými na nižší teplotu. Protože s venkovním prostředím vůbec nesousedí, bude při venkovní teplotě +12 °C potřebovat stejně teplou vodu jako při −12 °C.

Stavební objekt se skládá z místností, s různým stupněm závislosti na venkovní teplotě a společná otopová křivka pro objekt, není správnou otopovou křivkou pro každou místnost. Výpočtový stav soustavy byl v uvedeném příkladu záměrně vztažen k venkovní teplotě 0 °C, aby zprůměrňoval výkyvy teplot místností v průběhu otopné sezóny, tj. v rozsahu te = −12 °C až +12 °C. Projektovaná vnitřní teplota místností 20,5 °C byla záměrně volena stejná, aby bylo možné porovnat rozdíly při různé venkovní teplotě a při různém průtoku vody v tělesech.


 

Výpočtový stav soustavy je tedy 68,52/52,53/20,5/0 °C. V tomto výpočtovém stavu proudí všemi tělesy správné korigované množství vody přesně, ve všech místnostech uvedeného příkladu je dosaženo projektované vnitřní teploty a není tedy co vyregulovávat, ani vyvažovat. Na korigované průtoky jsou přesně seřízeny všechny armatury a „hydraulické vyvažování“ takové soustavy je zbytečné.

Obě místnosti (-104- i -804) mají při stejné venkovní teplotě 0 °C také prakticky stejný průběh závislosti vnitřní teploty na průtoku vody otopnými tělesy v GRAFU 1, protože tělesa správně pracují se stejnou střední teplotou vody, která při teplotním spádu 68,52 / 52,53 přesně odpovídá střední teplotě podle otopové křivky.

Teploty obou místností mimo výpočtový stav už stejné být nemohou. A není to tím, že by průtok otopnými tělesy byl chybný a měl by být nějakým „vyregulováním otopné soustavy napraven“. Není to dokonce ani pouze hydraulickou stabilitou vertikálního pásma soustavy, tj. tím, že při 92,5/67,5 °C „má stoupačka větší gravitační vztlak, a proto o Δtv = 0,65 K přetápí, zatímco při 42,97/36,04 °C má menší gravitační vztlak, a proto o Δtv = −0,49 K nedotápí“ (obě diference by se daly ještě snížit větším diferenčním tlakem na patě stoupačky).

Je to hlavně tím, že průběh otopových křivek pro skupinu těles, zónu nebo objekt, nelze stanovit tak, aby přesně splňoval nároky všech jednotlivých místností v objektu a také tím, že výpočtový stav soustavy je pouze jeden (s jedním vlivem gravitačního vztlaku), zatímco venkovních teplot v rozsahu te = −12 °C až +12 °C je nekonečně mnoho. Proto je v legislativě vždy povolena určitá tolerance v naměřených teplotách místností.

Při každé venkovní teplotě (od −12 °C do +12 °C) je při správném průtoku (platném pro výpočtový stav soustavy) vnitřní teplota místností trochu jiná. A teď si představte „odborníka“, který z naměřené „trochu jiné teploty místnosti“ usoudí, že „průtoky jsou chybné“, a pustí se do vyregulování soustavy, dokonce při jakékoliv vnější teplotě.

Každý jeho zásah do soustavy bude chybný – a to hned z několika důvodů:

  1. Poruší tím průtoky vody platné pro výpočtový stav soustavy, takže soustava nebude správně fungovat už ani ve výpočtovém stavu.
  2. Nastaví soustavu na průtoky chybné, protože při klasickém projektování klasický projekt správné průtoky neobsahuje (jsou to vždy průtoky menší než správné, protože klasický projekt je určuje z prakticky volených a u všech těles stejných teplotních spádů).
  3. Zanedbá přitom nejen okamžitou venkovní teplotu, ale i okamžité teploty v ostatních místnostech, okamžitý zdvih kuželek termostatických ventilů (způsobený jak kroucením s hlavicemi, tak i okamžitými tepelnými zisky), zanedbá okamžité tlakové ztráty dynamické soustavy (které nejsou závislé jen na nastavení vyvažovacích armatur, ale závisejí na nich průtoky, které naměřil) a zanedbá i další vlivy, na kterých správná funkce soustavy závisí.

Samozřejmě, že v praxi se mohou v průběhu otopné sezóny vyskytovat podstatně větší odchylky vnitřních teplot než +0,65 / −0,49 K (obě při naprosto správném průtoku), ale firma provádějící vyregulování nemůže pravé příčiny odchylek znát, protože mohou spočívat úplně jinde, než v průtocích vody – právě proto, že otopná soustava je termická a nikoliv hydraulická. V GRAFU 1 to nejlépe dokazují teploty obou místností při venkovní teplotě te = +12 °C, kdy jsou obě místnosti nedotápěné. A všimněte si, že toto nedotápění nelze odstranit žádným zvýšením průtoku.

Například místnost -804- je při správném průtoku (G = 100%) nedotápěna o 1,84 °C a zvýšíme-li průtok vody tímto radiátorem na G = 400 %, bude nedotápěna o 20,5 − 19,34 = 1,16 °C. Čtyřnásobným zvýšením projektovaného průtoku způsobíme pouze hlučnost termostatického ventilu, ale požadované teploty místnosti 20,5 °C zvýšeným průtokem zde nedosáhneme nikdy, což „renomovaná firma“ vyvažující soustavu ani netuší. Pokud by v místnostech -104- a -804- mělo být při te = +12 °C dosaženo vnitřní teploty 20,5 °C, musel by průběh teplot vody v GRAFU 2 být jiný (teploty vody při te = +12 °C by musely být vyšší). Vyregulování průtoků prováděné doporučenou „renomovanou firmou“, by tedy znamenalo jen vyhozené peníze a zvýšenou hlučnost soustavy. Průtok nemá ten význam, jaký mu přikládáme.

Na tomto místě je proto potřebné naplno říct, že klasickým vyregulováním soustav podle klasického projektu nebo podle naměřených vnitřní teplot místností, se správná funkce soustav s termostatickými ventily zajistit nedá a jde jen o další omyl v našem oboru. I kdyby takový odborník přesně znal průtoky, aktivující teplotní čidla ke správnému zdvihu kuželek TRV a tím i k určení rozdílů mezi naměřenými a správnými hodnotami, musel by vyregulování soustavy provádět jedině při venkovní teplotě, odpovídající výpočtovému stavu soustavy. Musel by tedy čekat, až bude venku −12 °C, protože tak jsou projektovány téměř všechny soustavy a soustava mimo výpočtový stav projektované parametry nemůže mít. Běžná praxe je však taková, že příslušný „odborník“ přijde do suterénu „třeba ve středu večer“, vybalí měřicí přístroje, něčím zakroutí a vystaví fakturu. O účelnosti jeho návštěvy a jeho „odborného zásahu“ můžeme teď přemýšlet sami.

Samozřejmě, že lze zajistit správnou a úspornou funkci soustav s termostatickými ventily. Správnou volbou výpočtového stavu soustavy, správným určením lokálních i součtových průtoků vody, správným diferenčním tlakem garantujícím maximální hydraulickou stabilitu vertikálního i horizontálního pásma soustavy a termickým vyvážením, garantujícím správnou aktivaci teplotních čidel přenosem tepla v soustavě, toho dosáhnout lze a to vše se řeší správným projektem, ale nikoliv „ve středu večer v suterénu“, a už jednou to konečně řečeno být muselo. Viděli jsme totiž v poslední době příliš mnoho nešťastných lidí, kterým údajně „nikdo doopravdy nepomohl“, a tam, kde dočasně k jakési nápravě došlo, se za nějaký čas problémy vrátily.

Okamžitá teplota v jednotlivých místnostech je závislá na mnoha faktorech a tepelné působení otopné soustavy se na ní nepodílí „sto procenty“, jak si mnozí odborníci myslí. Dokonce někdy se na ní podílí opravdu jen málo. Odvozovat „nutné kroky pro vyregulování soustav z naměřených vnitřních teplot místností“, nebo podle klasicky určených chybný průtoků, prostě nelze a je to drahý omyl. V otopné soustavě musejí být správně seřízeny jak radiátorové armatury, tak regulátory diferenčního tlaku i všechny ostatní prvky a seřízení musí být komplexní, nikoliv jen „na stoupačce, která zlobí“, protože příčinou nedotápění mohou být i zkratové průtoky v úplně jiném místě soustavy a příčinou přetápění nemusejí být „zbytečně vysoké teploty vody“, se kterými by se správně seřízená soustava měla automaticky vyrovnat.

Příčinou našich problémů s vytápěním je extrémní neinformovanost, nehorázné zjednodušování oboru, který je podceňován a glorifikace schopností „hydraulického vyvažování soustav“, které je z nepochopení jeho principů přeceňováno, protože zajistit skutečně správnou a úspornou funkci vytápění pouhými průtoky vůbec nemůže. Klasickým projektováním a „vyregulováním soustav“ metodami hydraulického vyvažování, vymyšlenými kolegou Robertem Petitjeanem správně, zajistit správnou a úspornou funkci vytápění nelze, protože pro účinnost vyvažování a vyregulování nejsou splněny výchozí předpoklady a podmínky.

Teorie vyvažování a vyregulování soustav je založena na podobnosti soustavy s „elektrickou sítí“. Robert byl elektrikář a šikovný teoretik, který si uvědomil, že je-li síť uvnitř správně vyvážena, pak poměr průtoků ke spotřebičům zůstane vždy zachován, i když diferenční tlak (nebo odpor) na počátku sítě změníme.

Byla to správná myšlenka, která se rozšířila po celém světě a umožnila vznik vyvažovacích armatur, regulátorů diferenčního tlaku atd., přičemž současně vyřešila problém termostatických ventilů. Když TRV vlivem tepelných zisků svůj odpor zvýší, přesměruje se průtok k bodům s menším odporem, kde jej nepotřebujeme – a to by u jiné stoupačky bylo špatně. Bude-li však na počátku každé sítě (tzv. tlakově chráněného okruhu) armatura s cíleně nastavitelným odporem (ať už statickým nebo ještě lépe dynamickým), nechtěnému přelévání proudu se zabrání a hydraulické poměry v síti se stabilizují.

Ale všimněte si slov „na počátku sítě“ a „je-li síť uvnitř správně vyvážena“, protože vyregulování soustav na počátku sítě (na patách stoupaček, nebo na vstupu do objektu) vůbec neřeší správnou funkci okruhů otopných těles, o které jde především. Vyregulování tedy předpokládá, že síť je uvnitř správně vyvážena, a to při klasickém projektování zásadně není.

Při klasickém projektování tělesa se správnými průtoky nepracují, řízené průtoky nejsou funkčně přiřazeny k řídicím teplotám a při chybných průtocích nemůže být síť uvnitř správně vyvážena. Vyvažovací armatuře na patě stoupací větve je úplně jedno, ke kterým tělesům voda proudí a jak se mezi jednotlivá tělesa rozděluje. Teoreticky by veškerá voda ve stoupačce mohla proudit pouze jediným otopným tělesem (ostatní tělesa by byla nefunkční) a „všemocná teorie ani praxe hydraulického vyvažování“ by to vůbec nepoznaly. Hydraulické vyvážení (vyregulování) soustavy by zdánlivě „bylo v pořádku“, jen bychom zaplatili peníze, za naprosto neúčinný „odborný zásah“.

Aby hlavní výchozí předpoklad Robertovy práce mohl být splněn, vzniklo termohydraulické seřizování a termické vyvažování soustav, které zajišťuje, že síť uvnitř správně vyvážená je.

Protože správným vyvážením „uvnitř sítě“ jsou okamžité průtoky funkčně přiřazeny k okamžitým teplotám místností, může soustava navíc šetřit veškeré teplo z tepelných zisků a dosahovat až trojnásobných úspor tepla při vytápění budov.

Přestože hydraulické nebo hydronické vyregulování bývá dodnes často používáno pro „nápravu funkce vytápění“, tak takovým nástrojem vůbec není a nikdy nebylo. Bylo vymyšleno pro stabilizaci správných hydraulických poměrů na počátku sítí při proměnném zdvihu kuželek termostatických ventilů, ale nikdy neřešilo správnou funkci vytápění v bytech, ani úspornost vytápění v soustavách s regulační technikou.

Vyregulování a diagnostika otopných soustav, prováděné metodami hydraulického vyvážení, se tedy musejí opírat o průtoky správné, vycházející ze správného vyvážení uvnitř sítí, jinak jsou bezcenné.

Nepochopený „Robertův“ obrázek

Obr. 1 Závislost teploty na průtoku (Robert Petitjean)
Obr. 1 Závislost teploty na průtoku (Robert Petitjean)

Pro obecnou orientaci a demonstraci závislosti teploty místnosti na průtocích tělesem s ekvitermně regulovanou vodou uvádí Robert Petitjean ve své knize Obr. 1, který samozřejmě platí pro jedinou konkrétní místnost, která byla počítána.

Obrázek svádí k představě jednoduché (a vlivem grafického zobrazení dokonce lineární) závislosti teploty místnosti na průtoku, současně s představou, že tato závislost je u všech místností stejná, a proto z ní lze v úvahách obecně vycházet.

 

Abychom porovnali výsledky pro námi počítanou konkrétní místnost, použili jsme kdysi stejnou formu grafického zobrazení (Obr. 2) pro místnost -104-, uvedenou v tomto článku.

Obr. 2 Závislost teploty na průtoku pro místnost -104-
Obr. 2 Závislost teploty na průtoku pro místnost -104-
 

Na Obr. 2 jsou výsledky modelování vnitřní teploty místnosti v konkrétním stavebním objektu. Zatímco podle Obr. 1 teplota místnosti následkem chybějících 50 % průtoku se snižující se venkovní teplotou stále klesá a už při venkovní teplotě −10 °C vykazuje pokles o téměř 4 °C, skutečná teplota konkrétní místnosti -104- je zcela jiná.

Nejenže v průběhu otopné sezóny nevykazuje pokles o 4 °C, ale se snižující se venkovní teplotou dokonce stoupá, což je způsobeno vzájemným sdílením tepla s okolními místnostmi a vůbec ne otopnou soustavou. Při venkovní teplotě te = +12 °C dosahuje hodnoty 18,3 °C (nikoliv cca 19 °C dle Obr. 1) a při venkovní teplotě te = −12 °C dosahuje hodnoty 19 °C (nikoliv cca 16 °C podle „Robertova“ Obr. 1).

Porovnání funkčních závislostí mezi obrázky 1 a 2 dokazuje, že závislost teplot místností na průtocích je přísně individuální a kroucením s armaturami nemáme „pod kontrolou“ tepelnou energii, ale pouze průtoky. To ve vytápění samozřejmě nestačí, protože soustava není vodovod.

Nenechme se mýlit tím, že v Obr. 2 jsou všechny funkce označeny 92,50/67,50/−12, je to proto, že místnost byla modelována ještě i při jiných teplotních spádech než pro te = −12 °C a výsledky v Obr. 2 platí pro ekvitermně regulovanou vodu podle GRAFU 2. Na Obr. 2 jsme navíc vyznačili průběh teploty místnosti -104- za podmínky, když otopné těleso odinstalujeme, abychom ukázali, že teplota v místnosti není přímo závislá jen na funkci soustavy, jak se obecně mylně soudí. Z naměřených okamžitých teplot místností proto usuzovat na správnou funkci soustavy téměř nelze, protože stačí, aby třeba soused otevřel okno, nebo dodavatel tepla měl ve zdroji chybně nastavený průběh otopové křivky. Ani v jednom z těchto případů by soustava žádné „odborné vyregulování“ nepotřebovala a pravou příčinu odborník v suterénu nezjistí.

„Robertův obrázek“ se stal pro mnohé odborníky skvělou příležitostí k založení živnosti, protože tak jednoduchou závislost mezi venkovní teplotou, průtokem a teplotou místnosti jim opravdu žádná literatura, ani odborná škola, na světě neposkytne.

Prosté nepochopení jednoho obrázku dalo vzniknout celému zástupu firem, které se jím zaštiťují a celému štábu odborníků, kteří na něm dokonce dokazují, „o kolik je průtok potřebné seškrtit nebo rozvolnit“. Měl jsem kamaráda, který takovou firmu měl a který se mnou dodnes nemluví, protože jsem nepřijal jeho tvrzení, že „při vyregulování na patě stoupačky dokonce pozná, které těleso funguje špatně“.

K plnému pochopení obrázku Roberta Petitjeana proto přidejme ještě úplně jednoduchý dovětek. V místnostech „plujících ve vzduchu“ pokrývá otopné těleso celou tepelnou ztrátu všech stavebních konstrukcí a proto teplota místnosti přesně odpovídá tepelnému výkonu tělesa. Teplota v reálných místnostech, sousedících s vytápěnými i nevytápěnými místnostmi, je ovšem zajišťována tepelným výkonem, který může být jen zlomkem tepelné ztráty, kterou by měla místnost, obklopená jen venkovním prostředím. Je-li pro „létající“ místnost potřebný výkon 1000 W, pak průtok bude ovlivňovat vnitřní teplotu velmi silně. Bude-li však průtok kolísat v místnosti jen s jednou venkovní stěnou, bude mít těleso výkon třeba jen 200 W a kolísání průtoku se na teplotě místnosti téměř neprojeví. Robert Petitjean má svůj obrázek dobře, ale my nechápeme, že v jiných místnostech konkrétního stavebního objektu vůbec neplatí.

A k průtoku vody dodejme ještě něco – vlastní průtok naše místnosti nevytápí, může být nekonečně veliký, ale je-li voda chladná, žádné teplo nebude. Otopné soustavy jsou termické a nikoliv hydraulické – a tak už konečně přestaňme v čistě „hydraulickém vyregulování“ vidět spásu, která nás zbaví problémů s vytápěním a na různých seminářích zasvěceně přednášet o hydraulice, jako o nosném řešení oboru vytápění.

Odborníci „kroutící kolečky“ musejí přesně vědět jak zakroutit a zda soustava vůbec takové kroucení potřebuje nebo nikoliv – a to bez projektu, řešícího přenos tepla a přesnou závislost řízených průtoků na řídicích veličinách nikdy nevědí, ani vědět nemohou. Přestaňme se také domnívat, že to správné teplo zajistí obor M+R, který vlastně jen „kroutí“ zdvihem kuželky nahoru a dolů, ale jaký celkový vliv to na soustavu skutečně má, vlastně neví a nemůže to ničím ovlivnit. Nevěříte? Podívejte se znova na GRAF 1, kde při venkovní teplotě +12 °C žádný průtok správné teploty místností nezajistí a zvýšení teploty vody při te = +12 °C by bylo po celý rok neekonomické. Navíc – pro všechny ostatní stoupačky v objektu je při venkovní teplotě +12 °C teplota vody 42,97 °C dostatečná.

Vyregulování soustavy na zateplení objektu NEZÁVISÍ

Jde jen o další omyl klasického řešení oboru vytápění. Vyregulování soustav se provádí proto, aby ve výpočtovém stavu soustavy bylo zajištěno správné rozdělení správného množství vody pro jednotlivá otopná tělesa. Provádí se tedy proto, aby byl splněn základní předpoklad a požadavek teorie Roberta Petitjeana, aby síť uvnitř byla správně vyvážená, při správných průtocích na patách stoupaček, na počátku ležatých rozvodů a na vstupu do objektu. Vyregulování soustavy principielně spočívá ve změnách průtoků, které se ovšem (jsou-li ve výpočtovém stavu správné) měnit nesmějí – a řekněme si proč.

Zateplením objektu potřebujeme snížit tepelný výkon soustavy cca na 50 %. Na GRAFU 1 v minulém článku „Vyregulování soustav – úspory tepla a diagnostika“ vidíme, že při snížení průtoku na 50 % by výkon soustavy stále ještě činil 82 % a kdyby GRAF 1 obsahoval všechny údaje od nulového průtoku, viděli bychom, že k dosažení 50 % původního výkonu soustavy bychom museli snížit průtok cca na 17,5 %.

Při průtoku 17,5 % by ve stávajících průměrech potrubí poklesla rychlost proudění vody (a s ní i koncové teploty vody na vstupu do otopných těles) natolik, že by potrubní síť ztratila přenosovou schopnost a soustava by přestala vytápět na požadované teploty místností.

Chceme-li ve stávajících průměrech potrubí udržet původní přenosovou schopnost vnitřní i vnější sítě, nesmějí se v těchto průměrech průtoky snížit.

To je důvod, proč nás nakonec odborníci poslechli, proč přestali zmenšovat otopná tělesa a proč dodavatelé tepla začali při původních průtocích po zateplení objektů snižovat tepelný výkon soustav snižováním teplot vody. Tato poslední věta tedy ukazuje, že ve stávajících průměrech potrubí má být před zateplením i po zateplení objektů průtok stejný, a proto není potřebné s nastavením správných průtoků (s vyregulováním) čekat, „až bude objekt zateplen“. Zbavit se problémů a začít šetřit teplo okamžitě, mohou všechny panelové domy bez ohledu na zateplení a po zateplení objektů se už na správném vyregulování soustavy nic nemusí měnit. Důležité je jen to, aby vyregulování bylo správné – a řekněme si, co to znamená.

Správné množství vody pro jednotlivá tělesa nelze klasickým projektem určit. V minulém článku „Vyregulování soustav – úspory tepla a diagnostika“ je uveden příklad určení průtoku pro těleso v nejvyšším podlaží, který klasickým výpočtem stanoví průtok 32,17 kg.h−1, zatímco správný průtok činí 117,2 kg.h−1, což je celých 364 % klasicky určeného průtoku. Radiátorová armatura je při klasicky určeném průtoku nastavena na hodnotu N = 2,49 a při správném průtoku na N = 6,91, což je 278 % klasicky určeného nastavení a nejde tedy jen o nějakou „prkoť, která nemá pro vytápění prakticky význam“, jak se kdysi údajně vyjádřil jeden renomovaný odborník. Jde o významný rozdíl správného nastavení radiátorových armatur, které zajišťuje tepelnou pohodu v bytech, i správnou aktivaci teplotních čidel TRV a tím úspornost vytápění.

Klasická představa o vyregulování otopné soustavy tedy zbytečně čeká „až bude objekt zateplen“ a tím ochuzuje uživatele soustavy o okamžité úspory – a „po zateplení objektu“ vyreguluje soustavu na průtoky chybné, čímž opět poškodí správnou funkci a úspornost soustavy. Navíc přitom zcela zanedbá, že reálné průtoky se v soustavách s TRV řídí teplotami místností a nikoliv hydraulickými poměry (navíc chybnými), které se takový odborník chystá „po zateplení objektu“ řešit.

Správné vyregulování soustav na zateplení objektu proto nezávisí a může být provedeno ihned, aniž by se po zateplení muselo měnit. Správně vyregulovaná soustava se po zateplení s případným nadměrným přísunem tepla vyrovná automaticky sama a žádné nechtěné přetápění objektu nepřipustí, protože při vzestupu teploty místností o 2 °C se automaticky sama odpojí. Úspory tepla jsou tak až trojnásobné proti soustavám vyregulovaným klasicky. Klasický odborník nám tedy svými chybnými úvahami doslova škodí, protože odsouvá naše rozhodnutí vyregulovat soustavu do doby, kdy bude vytápění ještě dražší a místo toho, abychom už dávno šetřili, připravuje nás o peníze. Chybným vyregulováním soustavy po zateplení objektu na klasicky určené chybné průtoky, nás pak připraví o peníze ještě jednou a na takové odborníky si opravdu dávejme pozor.

Naší povinností je především zajistit lidem levné, bezproblémové a nehlučné teplo a nikoliv nějaký průtok „ve středu večer v suterénu“. Povinností prodavačů regulační techniky je pak především prodávat a nikoliv poučovat projektanty o metodách projektování, nebo jim vyprávět o „zázračných vlastnostech“ různých hejblátek, zajišťujících pouze obyčejný průtok, a vytvářet tak u projektantů falešný dojem, že jimi prodávaná regulační technika vyspěla natolik, že se prakticky už téměř projektovat nemusí. Skutečnost je totiž právě opačná. Až si toto vše uvědomíme, nebudou si lidé na náš obor stěžovat a nebudou platit peníze za zbytečné, odborně chybné úkony. A budou přitom dokonce šetřit mnohem více tepla.

Závěr

Vyregulování otopných soustav je určitě potřebné, ale klasické metody vyregulování nám tepelnou pohodu s vysokými úsporami tepla nezajistí. Nedopouštějme se nadále chyb, kterých bylo v našem oboru už opravdu dost, protože lidé v bytech potřebují už konečně správnou a úspornou funkci vytápění vyřešit. Dnes to již možné je a přejme si, aby správné řešení oboru vytápění proniklo do povědomí všech, aby odborník skutečně věděl co má dělat a správce soustavy věděl, co má od odborníka chtít.

 
Komentář recenzenta
Ing. Jiří Matějček, CSc.
Zateplením objektu a snížením tepelných zrát zpravidla nedosáhneme předpokládaných úspor. Nestačí obvyklé hydraulické vyvážení otopné soustavy. Teplonosná kapalina je skutečně „jen“ nosičem tepla. Závislost výkonu otopného tělesa na průtoku teplonosné kapaliny je oproti závislosti na střední teplotě tělesa poměrně malá. Teprve správné termohydraulické vyvážení otopné soustavy, které respektuje skutečné tepelné i hydraulické poměry v soustavě, může přinést očekávaný výsledek.
English Synopsis
Regulation of heating systems (Part 2)

Do we understand heating system regulation correctly? Do we attach importance to it right? Or do we just pretend to customers that classic "hydraulic regulation can ensure people's correct environment"? Check with us on a fragment of research that already 10 years ago revealed the truth.

 

Hodnotit:  

Datum: 16.7.2012
Autor: J.V.Ráž, DiS.   všechny články autora
Recenzent: Ing. Jiří Matějček, CSc.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


Projekty 2014

Související rubriky

Reklama






Tipy pro topenáře

Partneři oboru

logo DANFOSS
logo FV PLAST
logo THERMONA logo GIACOMINI

E-mailový zpravodaj

Spolupracujeme

logo Asociace odborných velkoobchodů

Nejnovější články