Snížení investičních nákladů na vytápění v bytovém objektu

Datum: 18.9.2017  |  Autor: Dr. Ing. Petr Fischer  |  Recenzent: Ing. Roman Vavřička, Ph.D.

Investice do systémů vytápění bytových objektů jsou velké a stále rostou. Na trh přicházejí nové moderní součásti systému vytápění, které investice dále zvyšují. Systémy se stávají složitějšími, a tím i náchylnějšími k poruchám. Jedním z řešení může být aplikace jednotrubkové teplovodní soustavy.


© Fotolia.com

Úvod

K napsání příspěvku mě přivedl konkrétní projekt bytového domu a marná snaha přesvědčit investora i projektanta stavby, že by bylo možno udělat instalace jednodušší a levnější. Přitom řešení bytů, z nichž každý má samostatně řešenou otopnou soustavu napojenou na centrální rozvod tepla přes rozdělovač/sběrač s měřením odebraného množství tepla pro každý byt se pro uplatnění jednotrubkové soustavy jeví jako ideální. Tento příspěvek tak volně navazuje na článek Materiálové porovnání otopných soustav, který vyšel na TZB-info 19. 12. 2016 a byl zaměřen na příklad rodinného domu.

Původní návrh

Jedná se o dvoutrubkovou otopnou soustavu s centrálním patrovým rozdělovačem pro jednotlivé byty. Otopnou plochu tvoří desková tělesa s jednobodovým připojením a trubková otopná tělesa v koupelnách. Připojení jednotlivých těles jsou samostatná (Obr. 1). Z důvodu nemožnosti křížení potrubí v podlahách bylo nutno vytvořit niku v podlaze, kde se všechna potrubí spojí a jednou dvojící trubek jsou napojeny na centrální patrový rozdělovač.

Obr. 1 Typické připojení otopných těles v jedné bytové jednotce
Obr. 1 Typické připojení otopných těles v jedné bytové jednotce

Další problém je umístění rozvodů v chodbě (Obr. 2). Je jich tolik, že zbývá velmi málo na pevnostní konstrukci podlahy. Měření spotřeby tepla jednotlivých bytů je kalorimetrické v sestavě patrového rozdělovače. Do spotřeby tepla jednotlivých bytů je započítávána i spotřeba tepla v chodbě. Pro vzdálenější byty je toto navýšení větší, nelze je jednoduchým způsobem spravedlivě zohlednit při rozdělování nákladů za teplo mezi byty. Celkový pohled na jedno podlaží demonstruje další obrázek č. 3.

Obr. 2 Typické připojení jednotlivých bytových jednotek na patrový rozdělovač
Obr. 2 Typické připojení jednotlivých bytových jednotek na patrový rozdělovač
Obr. 3 Náhled na jedno typické podlaží z celkem šesti podlaží
Obr. 3 Náhled na jedno typické podlaží z celkem šesti podlaží

Alternativní návrh

Jako alternativa byl předložen návrh jednotrubkové otopné soustavy se samostatnými okruhy pro každý byt. K tomuto řešení byl hned z počátku intenzivní odpor. Uplatňovaný argument, že je nutno jednotrubkovou soustavu stále regulovat pomocí počítače svědčí o minimální informovanosti o této otopné soustavě a může se opírat o zkušenost s projekty, které nebyly správně navrženy a instalovány. Což se ovšem nevyhne ani soustavám dvoutrubkovým.

Z odborné literatury, zejména z německého prostředí, se k nám dostávají zprávy o problémech, které v jednotrubkových soustavách bytových domů vznikají v souvislosti s jejich hydraulickým vyvážením. Jde o jednotrubkové soustavy vzniklé v době, kdy byl v Německu velký nedostatek bytů a hromadná výstavba bytových domů byla řešena s maximální materiálovou a montážní úsporností. Tuto přednost si jednotrubkové soustavy drží stále. U německých soustav byl pro maximalizaci materiálových a montážních úspor využit princip tzv. jednobodového napojení otopného tělesa na rozvod přes speciální armaturu. Zde vznikají problémy, proč jsou v některých případech jednotrubky nahrazovány dvoutrubkou nebo se objevují řešení vyžadující další regulační armatury. V jednotrubkových soustavách projektovaných na současné technické úrovni upřednostňujeme dvoubodové napojení otopného tělesa, tzv. „jezdecké připojení“, které je hydraulicky stabilní.

Použitím jednotrubkové soustavy v popisovaném bytovém domě by se předešlo mnoha stavebním komplikacím. Především nikde by se potrubí nekřížilo a odpadly by problémy s nutností vytvořit značně velikou a konstrukčně komplikovanou niku v podlaze. Zmenšením délek potrubí ve společném prostoru by se i snížily nežádoucí úniky tepla a soustava by byla ekonomičtější.

Hlavní předností je však úspora materiálu a montážních prací. Snížení prostorových nároků umožní přesun měření odebraného tepla do stoupací šachty pro každý byt. Velká úspora by byla na vodorovných rozvodech ve všech patrech. Nahradil by to jeden horizontální rozvod v suterénu.

Obr. 4 Připojení otopných těles v jedné bytové jednotce na jednotrubkovou soustavu
Obr. 4 Připojení otopných těles v jedné bytové jednotce na jednotrubkovou soustavu

Výsledky

Již grafický výstup je zajímavý a dává přehled o tom, jak se nechá instalace zjednodušit. V následujících tabulkách je porovnání materiálové náročnosti původního a alternativního návrhu.

Tab. 1 Dvoutrubková soustava s patrovým rozdělovačem
Průměr
[mm]
Délka
[m]
Váha
[kg]
Objem vody
[dm3]
Tělesa
[dm]
15141,555,6118,82
celkem141,555,6118,82410
%100100100100
Tab. 2 Jednotrubková soustava s připojením na horizontální rozvod v suterénu
Průměr
[mm]
Délka
[m]
Váha
[kg]
Objem vody
[dm3]
Tělesa
[dm]
1559,223,277,87
celkem59,223,277,87400
%42424298

Závěr

Základem správné funkce jednotrubkové soustavy je přesný výpočet. Není ji možné odhadovat podle zkušeností, ale je nutno provést detailní výpočet pro každé těleso, každé těleso má jinou vstupní teplotu. Při více okruzích lze vypočítat teplotní poměry tak, aby ztráty jednotlivých okruhů byly stejné a soustava byla bez dalších zásahů vyvážená. Vlivem vyšší tlakové ztráty okruhů, je soustava stabilní a není ovlivňována samotížnými tlaky.

Metodika výpočtu umožňuje nastavit všechny přípojky těles na dimenzi u otopných těles, tj. ½“. Korekce se provádí změnou teplotního spádu, a tím velikostí otopné plochy. To výrazně zjednodušuje montáž a logistiku.

ČísČ.mQiTiTělesoDélkaPřípojky
-------------------------------------------------------------------------------------------
130158020RAD11-6 500.50K 15 Š 15
230242920RAD11-6 500.50K 15 Š 15
330363322RAD11-6 600.60K 15 Š 15
430463322RAD11-6 600.60K 15 Š 15
530542920RAD11-6 500.50K 15 Š 15
630656020RAD11-6 600.60K 15 Š 15
730762520RAD11-6 700.70K 15 Š 15
-------------------------------------------------------------------------------------------
Celkem3889 W
Celkem těles3/RAD11-6 50
Celkem těles3/RAD11-6 60
Celkem těles1/RAD11-6 70
Kmenová trubka měděná15/113.0 mm
Rychlost v kmenové trubce 0.58 m/s
Celkové oběhové množství278.71 kg/h
Celková tlaková ztráta je24.81 kPa

Obr. 5 Ukázka výstupu z výpočtu jednotrubkové soustavy

Obecně lze konstatovat, že mimo výše uvedené materiálové a montážní úspory, je značná úspora i v navazující stavební profesi. Minimalizuje se počet prostupů, především stropními konstrukcemi. Nedochází ke křížení potrubí, je nemožné zaměnit přívod a zpátečku, pouze se musí hlídat přiřazení konkrétního otopného tělesa konkrétní místnosti. Je minimální nárok na tloušťku podlahy. Taková soustava je velice šetrná i k památkově chráněným objektům, jak bylo na více projektech jejich úprav k dalšímu využití dokázáno.

Bytové domy jsou navrhovány jako ucelený technický organismus se vzájemně danými souvislostmi. O co více technické invence je vloženo do projektové přípravy, o to méně práce a nákladů zbývá na následné vyregulování, uplatňování nejrůznějších regulačních armatur pro odstraňování nepředpokládaných či neřešených provozních stavů. A když je to spojeno s úsporami materiálu a práce, provozní jistotou, jak ukazuje příklad „jednotrubky“, tak proč to nevyužít!


REKLAMA
Prohlédněte si instruktážní videa výrobků společnosti REMS

 
Komentář recenzenta
Ing. Roman Vavřička, Ph.D.
Současné požadavky investorů na tzv. „rychlý“ projekt, a to nejen u profese VYT, jsou někdy až za hranou logiky věci. Ne zřídka projektant používá své „unifikované“ a osvědčené řešení na veškeré projekty, které během své praxe řeší. Bohužel právě neznalost nebo chybná informovanost vede často k nevhodným nebo někdy i nesprávným projektovým řešením. Opomíjení jednotrubkové otopné soustavy v praxi VYT je právě u bytových domů, kde je investorem požadováno zadání pro kalorimetrické měření spotřebovaného množství tepla, tj. v podstatě požadavek na převážně horizontální bytovou otopnou soustavu, je někdy až zarážející.
English Synopsis
Reduced investment costs for heating in a residential building

Investments in heating systems of apartment houses are large and still growing. New modern components of the heating system are coming to market, which are further increasing the investment. Systems become more complex and therefore more susceptible to malfunctions. One solution can be the single-pipe hot water system.

 

Hodnotit:  

Datum: 18.9.2017
Autor: Dr. Ing. Petr Fischer   všechny články autora
Recenzent: Ing. Roman Vavřička, Ph.D.



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


Projekty 2017

Partneři - Vytápění

logo THERMONA
logo GEMINOX
logo FENIX
logo ENBRA
logo FV PLAST
logo DANFOSS

Spolupracujeme

logo Asociace odborných velkoobchodů

 
 

Aktuální články na ESTAV.czMobilní stavební jednotka bude lidem pomáhat, ale nenahradí jeNová generace vysavačů UltraOne: Vysoký výkon, snadné ovládání a nízká hlučnostVánoce ve znamení tepla, to jsou nízkoenergetické radiátory RADIK RCOhřev teplé vody: Velikost a výkon ohřívačů a zásobníků na ohřev teplé vody