Konference Vytápění 2017 - druhých deset

V dnech 23. až 25. května proběhla tradičně v Třeboni v kulturním domě Roháč odborná konference Vytápění, kterou organizuje odborná sekce Vytápění ve Společnosti pro techniku prostředí jednou za dva roky. Konference soustředí aktuální poznatky z praxe, vývoje a výzkumu do přednášek, kterých na konferenci zaznělo 62. Ve spektru jsou zahrnuty jak práce teoretické, případové analýzy zpracované s využitím programových analýz, tak práce založené na poznatcích z praxe. S cílem ukázat šíři záběru konference je zpracován sestřih některých poznatků, které v přednáškách zazněly. V této části je obsaženo druhých deset přednášek.

HYDRAULICKÉ PROBLÉMY V OTOPNÝCH SOUSTAVÁCH

Ing. Petr Kudera
ENERGOCENTRUM PLUS, s. r. o.

V přednášce je poukázáno na skutečnost, že i v případě použití osvědčených hydraulických zapojení otopných soustav mohou vznikat problémy. Odhalení a analýza problémů je možná především trvalým monitorováním a ukládáním provozních dat. Předpokladem je, aby data byla přístupná kdekoliv a komukoliv oprávněnému včetně matematických analytických nástrojů. Uvedeny byly čtyři příklady.

V případě nástřešní kotelny s kaskádou 4 kotlů byl analýzou historických průběhů měřených hodnot detekován problém v hydraulice, kde při vypínání kotelny v úsporném režimu trvá doba náběhu teploty z kotelny včetně dopravního zpoždění cca 20 min a při požadavku ohřevu TV je teplota v zásobníku cca 50 °C a požadovaná teplota pro UT cca 40 °C. V důsledku chyby bylo teplo potřebné pro UT přes termohydraulický rozdělovač (THR) „vytáhnuto“ ze zásobníku TV, čímž dojde ke krátkodobému ochlazení TV. Navíc zásobníky TV nebyly vybaveny zavíracími armaturami či zpětnými ventily, tak tomuto samovybíjecímu procesu nešlo ani mechanicky zabránit.

Teplovodní nástřešní kotelna ZŠ se třemi 100 kW kondenzačními kotli byla doplněna pěti 20 kW tepelnými čerpadly. Každé TČ a každý kotel mají vnitřní čerpadlo, proto nebylo v primárním okruhu osazeno cirkulační čerpadlo. Zásobní vyrovnávací nádrž pracuje jako předimenzovaný THR. Kotle nemají uzavírací klapky a v projektu nebyly osazeny ani zpětné klapky na zpátečkách kotlů. Tepelná čerpadla stejně jako kotle jsou řízena autonomními regulátory výrobců a z hlediska požadavků ze systému jim lze zadávat jen požadovanou výstupní teplotu. Prvním problémem s následkem snížení účinnosti byla při běhu TČ cirkulace vyrobené teplé vody přes odstavené kotle a tím docházelo ke ztrátám kotlovým tělesem. Druhým problémem bylo zastavení cirkulace v primárním okruhu při vypnutí kotle / TČ, kdy při pomalém přirozeném chladnutím TV, regulátor kotle měřil vysokou výstupní teplotu a blokoval opětovné spuštění kotle, byť ze sekundárního systému byl požadavek na vytápění. Důsledkem bylo velké zpoždění často i řádu hodin při zapínání kotlů.

V kotelně byly instalovány dva teplovodní kotle (2x45 kW) bez vnitřních kotlových čerpadel a dvě výstupní větve UT. V kotelně původně nebylo osazeno oběhové čerpadlo mezi rozdělovačem a sběračem. Pokud jsou regulační ventily UT otevřeny cca pod 10 %, vznikne v kotlovém okruhu nedostatek čerpací práce a kotle jsou přetápěny a často spouštěny na krátkou dobu (cyklují).

V solárním systému je okruh vlastních solárních panelů s nemrznoucí kapalinou oddělen deskovým výměníkem od dvou zásobníkových nádrží. Na straně odběru je vybíjení zásobníků do ohřevu TV odděleno druhým deskovým výměníkem. Samostatnými čerpadly je řízeno nabíjení (čerpadlo C2) a vybíjení (čerpadlo C3) primárního a vyrovnávacího zásobníku. V případě, kdy je výstupní teplota ze solárního systému nižší, než je horní nastavená teplota v prioritním zásobníku, tak je nabíjecí okruh přepnut do vyrovnávacího zásobníku. Systém pracuje v celku bez vážných problémů, ale pouze při některých provozních stavech nedochází k úplnému, resp. maximálně možnému, vybíjení (proplachování) vyrovnávacího zásobníku. Totiž v režimu vybíjení, když současně není zapnuto nabíjecí čerpadlo C2, které určuje průtok vody, tak voda dopravovaná vybíjecím čerpadlem proudí z vyrovnávacího zásobníku horním i spodním potrubím do prioritního zásobníku.

VLIV NATOČENÍ DISTANČNÍCH KROUŽKŮ V DESKOVÝCH OTOPNÝCH TĚLESECH

Ing. Tomáš Legner, prof. Ing. Jiří Bašta, Ph.D.
Ústav techniky prostředí, ČVUT v Praze, Fakulta strojní

Aby sálavá složka výkonu otopného tělesa primárně předávána přední deskou byla po celém povrchu co nejvíce rovnoměrná a zároveň se vyrovnaly vzhůru stoupající konvekční proudy, je nutné zrovnoměrnit teplotní pole na přední desce. K tomu je potřeba z hlediska hydrauliky optimalizovat zatékání do jednotlivých kanálků tak, aby bylo otopné těleso stejně prohřáté. Takové otopné těleso je poté použitelné jak pro vyšší teplotní parametry, tak především pro nízkoteplotní otopné soustavy v nízkoenergetických či pasivních domech. Zrovnoměrnění teplotního pole má z fyzikálního hlediska pozitivní vliv na výše uvedené jevy, ale také i psychologický efekt na osobu, která kontroluje dotykem povrchovou teplotu po celé délce otopného tělesa a cítí rovnoměrné prohřátí povrchu otopného tělesa zejména v přechodném období. Současný stav lze zlepšit optimalizací konstrukce tělesa, natočením a geometrii výstupních radiálních otvorů distančního kroužku a distančního kroužku samotného.

BIOMASA V KONTEXTU EMISÍ CO₂ DO OVZDUŠÍ

doc. Ing. Jan Hrdlička, Ph.D.
ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Technická 4, 166 07 Praha 6

Současným populárním trendem je tvrzení, že člověk svojí činností, zejména využíváním fosilních uhlíkatých paliv, způsobuje nárůst koncentrace CO₂ v ovzduší, což by mělo mít za následek zvyšování tzv. globální průměrné teploty na Zemi, někdy nazývané jako tzv. globální oteplování. Důsledkem toho je implementace určitých jevů do rozhodování národních vlád i nadnárodních spolků či organizací, které mají za cíl tlačit na snižování emisí CO₂ do ovzduší.

Z hlediska trendu v produkci CO₂ se celkem významně liší vývoj ve světě a vývoj v ČR. Z dostupné databáze je vidět celosvětový růst produkce CO₂ po jednotlivých letech mezi roky 1960 a 2014, zatímco v ČR převládá v letech 1992 až 2014 trend poklesu.

Z dlouhodobého hlediska cca 500 tisíc let se nacházíme ve fázi periodicky se opakujících růstů s periodou cca 100 až 150 tis. let. Zajímavostí je, že za posledních cca 10 tis. let je teplota na Zemi velice stabilní.

Zdrojem CO₂ je jakýkoliv oxidační proces organicky vázaného či čistého uhlíku, nebo produkt termického rozkladu anorganických uhličitanů. Jde tedy nejen o produkt spalování jakýchkoliv uhlíkatých paliv, včetně paliv biologických, ale tímto zdrojem jsou i jiné průmyslové procesy, např. výroba cementu nebo výroba surového železa. Vedle produkce člověkem je však řada přírodních zdrojů CO₂, například vulkanická činnost, přírodní biologické rozkladné procesy apod. Je v současnosti otázkou, nakolik jsou tyto zdroje z hlediska množství produkovaného CO₂ porovnatelné. Proto si lze pokládat řadu otázek, nakolik jsou nejrůznější závěry důvěryhodné, vědecky podložené a korektně interpretované.

Obecně platí, že úplnou oxidací 1 kg uhlíku vznikne přibližně 1,87 m³ CO₂, což je přibližně 3,67 kg. Z 1 tuny běžné dřevní hmoty o obsahu 40 % vody vznikne úplnou oxidací (spálením) přibližně 1,12 tuny CO₂. V roce 2014 bylo v ČR pro výrobu elektřiny a tepla využito celkem přibližně 4 mil. tun biomasy. Specifikem biomasy je, že je považována za téměř CO₂ neutrální. Neutralita není úplná, je nutné započítat CO₂ uvolněný např. při sklizni, zpracování nebo dopravě biomasy, a rovněž nesoulad časového rámce spotřeby energie a jejího obnovení v podobě růstu rostlin. Pokud bychom reálně uvažovali 10 % přebytek produkce CO₂ nad jeho opětovným zachycením, pak toto množství biomasy, využité v ČR za rok, může „ušetřit“ přibližně 4 mil. tun emitovaného CO₂ do ovzduší.

Nevyužitý potenciál biomasy k energetickému využití je momentálně odhadován na 225 PJ/rok podle Akčního plánu pro biomasu, resp. 146 PJ/rok. Využití tohoto potenciálu pro náhradu fosilních zdrojů energie by to případně znamenalo dalších 20, resp. 13,3 mil. tun „neemitovaného“ CO₂ do ovzduší, což tvoří přibližně 18, resp. 12 % z celkové produkce CO₂ v ČR.

SÁLAVÉ VYTÁPĚNÍ MALÝCH PROSTORŮ

Ing. Ondřej Hojer, Ph.D.
KOTRBATÝ V.M.Z. spol. s r. o.

Sálavé vytápění se je standardem minimálně při uvažování možností vytápění velkoprostorových objektů. V menších prostorách se však toto vytápění stále uplatňuje spíše výjimečně, což je způsobeno zejména malým povědomím projektantů, malou propagací a podporou výrobců i předsudky, že „teplo se přece drží nahoře“. Přitom velmi přínosný může být tento způsob vytápění zejména v místnostech, kde je z důvodu nedostatku prostoru velmi komplikované optimálně umístit klasická otopná tělesa bez nutnosti jejich zakrytí (skříněmi, ponky, regály, …).

Pokud se jako projektanti rozhodneme pro sálavé vytápění, máme další možnosti výběru. Jednak je možné volit podle energonositele, který je k dispozici (teplá voda, elektrická energie, zemní plyn, propan-butan), případně podle omezujících podmínek ve vytápěném prostoru (hořlavost, prašnost, prostorová omezení), nebo obecně podle teploty otopné plochy (vysokoteplotní, středně a nízkoteplotní).

Například v garáži s pracovním stolem je možné velmi dobře vytápět pouze části, kde je pracovní stůl. Stejně tak v malých dílnách, kde pod oknem bývá pracovní stůl, a činnost klasického otopného tělesa je omezena. V truhlářských dílnách nedochází k víření prachu, nevzniká riziko požáru u nízkoteplotních otopných ploch. V autoopravnách při správném umístění otopných ploch do uliček mezi zvedáky (hevery) nedochází k ohřevu automobilů, pouze prostorů pobytu techniků a zejména podlahy, v jejíž blízkosti se často pohybují.

Kombinace sálavých panelů a zvuk tlumících prvků je výhodná pro ucelené řešení stropu například ve sportovních zařízeních a lze navíc integrovat i osvětlovací prvky. Při sálavém vytápění se mnohem lépe dýchá, protože teplota vzduchu je nižší.

V praxi již bylo realizováno mnoho podobných projektů a další možnosti přibývají. Je to dáno i tím, že návrh sálavého vytápění pro malé prostory je velmi jednoduchý a lze jej řešit i stavebnicově dodávanými systémy.

HODNOCENÍ HLUKU TEPELNÝCH SOUSTAV A SOUČASNÁ LEGISLATIVA

Ing. Miroslav Kučera, Ph.D.
ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí, ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov

V oblasti komunálního hluku je nejvýznamnějším zdrojem nadlimitní hlučnosti doprava, která zvláště ve větších obytných zónách převyšuje ostatní zdroje. Mohlo by se zdát, že pokud bude nově umisťován stacionární zdroj do blízkosti hlučné komunikace, schová se jeho hlučnost, podle vztahu pro logaritmický součet, za hluk dopravy, což ale není možné uplatnit.

V České republice je ochrana obyvatel před hlukem zakotvena v zákoně č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, který byl v prosinci 2015 novelizován. Novelizace byla provedena zákonem č. 267/2015 Sb. Jednotlivé hygienické limity jsou pak obsahem nařízení vlády č. 272/2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Toto nařízení vlády bylo v červenci 2016 novelizováno a jednotlivé změny byly uveřejněny ve Sbírce zákonů pod číslem 217/2016 Sb. Pro projektanty a pracovníky v oblasti vytápění přináší tyto novely řadu změn, které byly v přednášce diskutovány.

Hlavní změnou je, že podle § 77 odst. 1 orgán ochrany veřejného zdraví je dotčeným orgánem, což znamená, že při stavebních řízeních, žádostech o umístění stavby, územních řízeních atd. je stavební úřad, podle § 77 odst. 3 zákona, povinen oslovit orgán ochrany veřejného zdraví, který k předmětné stavbě vydá stanovisko, které může vázat na splnění určitých podmínek. Vždy platilo, že se hygiena vyjadřovala ke stavebnímu povolení, zvláště u větších staveb či specifických zdrojů, avšak v dnešní době s rostoucí popularitou tepelných čerpadel jako zdrojů tepla rodinných domů (dále jen RD) a současně se množícími stížnostmi na tyto zdroje z hlediska hluku je takovýto legislativní tlak na snižování jejich akustických emisí pochopitelný.

Nově platí, že stavebník předloží i měření hluku provedené podle § 33a fyzickou či právnickou osobou, která je držitelem osvědčení o akreditaci nebo držitelem autorizace podle podmínek stanovených Ministerstvem zdravotnictví ČR. Takovouto osobou není držitel autorizace ČKAIT, který je obvykle autorem stavební části projektu.

Snahou tohoto paragrafu bylo tzv. “zajištění priority v území“, což znamená, že pokud je v území zdroj zvuku a do území vstupuje jako druhý RD, je povinností stavebníka, aby na své náklady provedl taková opatření, která ochrání stavbu před vnějšími zdroji hluku, které již v území jsou. A naopak, pokud jsou v území již rodinné domy a nově je plánována stavba zdroje hluku, u něhož se předpokládá vyšší hlučnost, je na straně provozovatele, aby navrhl taková opatření, která povedou k dodržení limitů v daném území.

Prokázat, zda jde o území s pod, nebo nadlimitní hlukovou zátěží, lze měřením nebo výpočtem, obvykle výpočtovým softwarem, v němž je nutné uvažovat všechny zdroje, které budou mít na akustickou situaci v daném místě vliv. V mnoha případech, zvláště pro jednotlivé RD, je časově i finančně výhodnější provést autorizované nebo akreditované měření. Je třeba si uvědomit, že výsledky realizovaného akustického modelu bez měření na místě nemusí být správné.

Tepelné soustavy patří mezi stacionární zdroje hluku v objektech. Jejich zdroje i části bývají umisťovány uvnitř či vně objektů a tím mohou zhoršovat akustickou situaci v daném kontrolním místě. Pro účely tohoto nařízení jsou definovány tři hlavní typy sledovaných prostorů. Chráněné venkovní prostory jsou nezastavěné pozemky určené k rekreaci, sportu, léčení a výuce.

Novinkou v nařízení vlády [2] je definování prostoru významného z hlediska pronikání hluku. Za prostor významný z hlediska pronikání hluku se považuje prostor před výplní otvoru obvodového pláště stavby, zajišťující přímé přirozené větrání, za níž se nachází chráněný vnitřní prostor stavby, pokud tento chráněný prostor nelze přímo větrat jinak. Obvykle jde o části obvodového pláště s nejnižší hodnotou vzduchové neprůzvučnosti, jako jsou okna, ale i větrací otvory ve fasádě.

Zcela nově je definován pojem stacionárního zdroje, který jednoznačně určuje, že zařízení pro větrání a vytápění jsou stacionárními zdroji zvuku, pokud jsou pevnou součástí objektu (bez nichž nemůže budova sloužit k požadovanému účelu) a jsou instalována v rámci výstavby a se stavbou kolaudována. Do této kategorie spadají též tepelná čerpadla ve výše vyjmenovaných objektech. Za stacionární zdroj nejsou považovány zdroje tepla, pokud jsou v objektech mimo obytnou budovu (např. bazén vedle RD). Stejně tak nejsou stacionárními zdroji různé větrací jednotky, které mají funkci vytápění a jsou do objektu instalovány dodatečně. Tyto zdroje jsou považovány ve smyslu tohoto nařízení za tzv. „sousedský hluk“. Jsou určeny ke zvýšení komfortu bydlení, a nikoliv primárně k vytápění.

Nedílnou součástí hodnocení hlukové situace je posouzení výskytu tónových složek v hlukovém spektru. V případě, že se ve spektru posuzovaného zdroje vyskytuje tónová složka, je třeba k základní hlukový limit snížit o korekci -5 dB. Typickými zdroji, v jejichž spektru se vyskytují tónové složky, jsou kotle, tepelná čerpadla, kompresory i oběhová čerpadla.

Při měření v chráněném venkovním prostoru staveb se do změřené hodnoty projeví odrazy od blízkých ploch, které mohou zásadním způsobem změnit údaj pocházející od výrobce týkající se umístění výrobku ve volném prostředí.

Za prokazatelné navýšení hluku v nadlimitní oblasti se považuje navýšení větší než 2 dB. Podle rozhodnutí nejvyššího soudu č. 135/2011-246 ze dne 31. 1. 2012 „o nemožnosti navýšení hluku o 0,1 dB a víc, týkající se situace, kdy území je nadlimitně zatíženo hlukem od dopravy v úrovni nad hygienické limity“, je možné uplatnit tuto podmínku, ve shodě s předcházející větou, i na stacionární zdroje. V praxi to znamená, že pokud by nemělo dojít k překročení hygienického limitu ani o 0,1 dB, musí být podle logaritmického součtu hlučnost nově instalovaného zdroje oproti již existujícím zdrojům v území menší o více než 17 dB. Pokud by např. v noční době v chráněném venkovním prostoru stavby byl hygienický limit vyčerpán již existujícími zdroji LAeq,1h = 40 dB, musí nově instalovaný zdroj, v tomto kontrolním místě, vytvářet maximálně LAeq,T = 23 dB. Což je v řadě případů obtížně splnitelná hodnota.

INDIVIDUÁLNĚ STAVĚNÁ KAMNA JAKO CENTRÁLNÍ ZDROJ TEPLA

Ing. Marcela Počinková, Ph.D., Ing. Olga Rubinová, Ph.D.
Vysoké učení technické v Brně, FAST, Ústav TZB

V individuálně stavěných topidlech mohou být použity krbové nebo kamnové vložky, obě jsou topnou vložkou s kovovým pláštěm. Jak z normových definic jednotlivých typů vyplývá, jako zdroj tepla pro vytápění jsou primárně určená kamna a nikoliv krby. Mají-li být zdrojem centrálním, určeným pro vytápění více místností než té, ve které jsou situovány, je nutné řešit ukládání a distribuci tepla.

Výkon individuálních topidel stanovují kamnáři podle zjednodušeného kamnářského výpočtu uváděného v přílohách norem ČSN 73 4231 (pro kamna) i v ČSN 73 4230 (pro krby). Výpočet tepelné ztráty TZVP (kW) spočívá ve vynásobení kamnářské konstanty K (W/m³) objemem Q (m³) vytápěného prostoru. Kamnářská konstanta je měrná tepelná ztráta ve W/m³ a volí se podle charakteru obálky domu mezi 45 pro špatnou tepelnou izolaci až po 12 pro velmi dobrou tepelnou izolace. Návrh je závislý na odhadu, nerozlišuje způsob větrání (předpokládá přirozené), nezohledňuje lokalitu (výpočtovou venkovní teplotu) ani hodnotu vnitřní výpočtové teploty (předpokladem je 20 °C. Návrh výkonu topidla tak může být hned na začátku zatížen významnou chybou. Norma doslovně uvádí „že tolik tepla je potřeba do vytápěného prostoru dodat každou „hodinu“, z čehož vyplývá, že se u zdroje za nejnepříznivějších podmínek předpokládá nepřerušovaný a netlumený provoz. Mnohem přesnější stanovení tepelného výkonu podle platné normy ČSN EN 12 831 – Tepelné soustavy v budovách – Výpočet tepelného výkonu, není specialisty v oblasti návrhu individuálních topidel preferováno.

Reálný provoz topidla s teplovzdušným rozvodem a jeho výkonové parametry se staly jednou z příčin soudního sporu. Topidlo bylo tvořeno krbovou vložkou a obestavbou se vzduchovou mezerou. Na spalinové cestě byl v obestavbě instalován komínový tahový systém tvořený šamotovými kanály pro akumulaci tepelné energie. Obestavba vlastního topidla kolem vložky byla provedena z liaporových desek, obestavba části pro odvod spalin se šamotovými kanály byla z plných pálených cihel. Povrchovou úpravou byla žáruvzdorná omítka.

Při dlouhodobém měření byl ve většině sledovaných dnů provoz topidla přerušovaný. Průměrný počet hodin provozu s obsluhou (mezi prvním a posledním přiložením paliva v průběhu dne) činil 12,5 hodiny, bez obsluhy 11,5 hodiny. Vnitřní teplota v místnosti se zdrojem i v místnosti zásobované teplovzdušně klesá identicky a rychle po ukončení plného provozu zdroje, což svědčí o nízké akumulační schopnosti. Dosažení návrhové vnitřní teploty po zahájení provozu zdroje trvá i 8 hodin. Požadovaných návrhových vnitřních teplot lze v daném objektu dosáhnout a udržet je, ovšem jen za předpokladu trvalého provozu zdroje, což je v daném případě z důvodu ruční obsluhy nereálné. Noční pokles vnitřních teplot po přerušení plného provozu zdroje činil 5 K, přičemž vnitřní teplota klesá na 16 °C, což vedlo k nespokojenosti uživatele. Na tomto poklesu se ale podílí i stavební řešení domu, neboť nesplňuje požadavky stability v zimním období.

Vzduch s vysokou teplotou na vstupu do vytápěné místností (změřeno cca 51 až 62 °C) způsobí diskomfort z hlediska rozložení teplot, zvláště při přívodu shora je výrazný vertikální rozdíl mezi teplotou u podlahy a pod stropem. V mnoha případech jsou u teplovzdušných rozvodů z krbů používány tepelně izolované hliníkové trubky (hadice) a jejich čistitelnost je nulová. S cirkulací vzduchu je spojena doprava prachových částic a dalších organických nečistot. Na plášti zabudované vložky s vysokými teplotami dochází k přepálení částic a spolu se vzduchem jsou pak dále distribuovány do vytápěných místností a dostávají se i do dýchacího systému osob.

VYUŽITÍ ODPADNÍHO TEPLA Z CHLADICÍ JEDNOTKY JAKO ZDROJE TEPLA PRO SYSTÉMY TZB

Ing. Petr Horák, Ph.D., Ing. Marian Formánek, Ph.D., Ing. Karolína Vyhlídalová
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav TZB

Vyvinutá chladící jednotka GHP s plynovým spalovacím motorem byla koncipována tak, aby bylo možné využití odpadního tepla. Uvedené chladicí zařízení představuje jednotku s přímým odparem, která je vybavena desuperheaterem a dále systémem pro rekuperaci tepla z motorového a spalinového prostoru. Prototyp byl nainstalován do potravinářského provozu, kde byl sledován.

Desuperheater zchlazuje kompresorem stlačené přehřáté páry chladiva před jejich vstupem do kondenzátoru.

Chladicí výkon jednotky je až 166 kW, v závislosti na výparné a kondenzační teplotě. Jednotka pracuje s chladivem R407F. Chladicí jednotka je v provedení tepelné čerpadlo. Pohon s využitím plynového motoru umožňuje využívání odpadního tepla motoru a dále využití spalinového tepla z výfuku. Jednotka je plynule regulovatelná cca od 20 % svého výkonu do 100 %, což umožňuje efektivní distribuci chladu do chlazených prostor. Teplo z desuperheateru je přes výměník předáváno do zásobníku o objemu 300 l a použito pro předehřev vody pro vyvíječ páry. Odpadní teplo z chlazení motoru a spalin je prostřednictvím výměníku ukládáno do zásobníku o objemu 4 000 l a je využíváno k přípravě TV pro zaměstnance a pro umývání ve výrobním procesu.

Měření prokázala tepelný výkon na straně odběru odpadního tepla z motoru a spalin dosahující až 68 kW. Tepelný výkon produkovaný na straně odpadního tepla z desuperheateru dosahoval v průběhu měření až 14 kW.

SNÍŽENÍ INVESTIČNÍCH NÁKLADŮ NA VYTÁPĚNÍ

Dr. Ing. Petr Fischer

Na trh přicházejí nové moderní součásti systému vytápění, které investice dále zvyšují. Systémy se stávají složitějšími, a tím i náchylnějšími k poruchám. Přitom existuje řešení, které dělá instalace jednodušší a levnější.

Pro dvoutrubkovou soustavu bylo v daném případě charakteristické, že otopnou plochu tvoří desková otopná tělesa se spodním připojením a trubková otopná tělesa v koupelnách. Připojení jednotlivých otopných těles jsou samostatná. Z důvodu nemožnosti křížení potrubí v podlahách je nutno vytvořit v podlaze niku, kde se všechna potrubí spojí a jednou dvojící trubek jsou napojena na centrální patrový rozdělovač. Velké množství rozvodů v chodbě bytu omezuje pevnostní konstrukci podlahy, a navíc nežádoucím způsobem působí jako „podlahové vytápění“ přetápějící chodbu. Měření spotřeby tepla jednotlivých bytů je kalorimetrické v sestavě patrového rozdělovače. Do spotřeby je započítávána i spotřeba tepla v chodbě.

Jako alternativa byl dán návrh použít jednotrubkovou otopnou soustavu. Přežívající argument, že tuto soustavu je nutné stále regulovat pomocí počítače svědčí o minimální informovanosti o této otopné soustavě. Přitom použitím jednotrubkové soustavy by se předešlo mnoha komplikacím. Především nikde by se potrubí nekřížilo a odpadly by problémy s vytvořením značně veliké a konstrukčně komplikované niky v podlaze pro vedení potrubí do každé z místností. Hlavní předností je však úspora materiálu a montážních prací. Měření by bylo u každého bytu ve stoupací šachtě. Velká úspora by byla na vodorovných rozvodech ve všech patrech, které by nahradil jeden horizontální rozvod v suterénu.

Odpor vůči jednotrubkové soustavě může vyplývat z toho, že základem správné funkce je přesný výpočet a přesné dodržení vypočtených parametrů prvků soustavy. Není ji možné odhadovat podle zkušeností. Při více okruzích lze vypočítat teplotní poměry tak, aby ztráty jednotlivých okruhů byly stejné a soustava byla bez dalších zásahů hydraulicky vyvážená, což v současnosti velmi sledovaný parametr. Metodika výpočtu umožňuje nastavit všechny přípojky těles na dimenzi shodnou s dimenzí u otopných těles, tj. DN15, což je výhodné i pro objednávání materiálu.

Obecně lze konstatovat, že mimo materiálové a montážní úspory, je značná úspora i v navazující stavební profesi. Minimální počet prostupů, především stropními konstrukcemi. Nedochází ke křížení potrubí a je nemožné zaměnit přívod a zpátečku. Je minimální nárok na tloušťku podlahy. Soustava je navíc velice šetrná k památkově chráněným objektům.

ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI SPOTŘEBIČŮ NA PEVNÁ PALIVA

Ing. Vladimír Jirout
Projektant a revizní technik spalinových cest

V České republice podle statistik více než 600 tisíc domácností používá jako základní zdroj tepla pro vytápění spotřebič na tuhá (pevná) paliva do příkonu 50 kW. K tomu je třeba připočítat i řadu dalších domácností, které mají spotřebič na pevná paliva jako doplňkový zdroj nebo z estetických důvodů pro vytváření příjemné pohody prostředí.

Zpřísňující se legislativní tlaky na zvyšování účinnosti a snižování emisí z těchto zdrojů posunují jejich konstrukce do extrémních hodnot. Částečně to přesouvá problém od zdroje tepla na spalinovou cestu. Roste odpor spotřebiče a snižuje se tah komínového průduchu. Porušuje se tak zásada, kterou již kolem roku 1890 razili profesoři Reknagel a Jan Ev. rytíř Purkyně, že spotřebič a jeho spalinová cesta musí pro dobrou a spolehlivou funkci celého zařízení tvořit jeden sladěný celek. Bohužel ustanovení současných evropských technických norem a naše legislativní požadavky tuto okolnost nerespektují. Zvláště markantní je tato skutečnost u spotřebičů spalujících pelety, kde investiční náklady na úpravy a provoz spalinové cesty převyšují úspory v palivu dosažené takovýmto zvýšením účinnosti.

NEVHODNÁ KOMBINACE TRUBNÍCH MATERIÁLŮ A NEUPRAVENÉ OBĚHOVÉ OTOPNÉ VODY

Ing. Miroslav Machalec
Autorizovaný inženýr, energetický auditor

Nalezení příčiny havárie jednoho za dvou instalovaných nástěnných plynových teplovodních kotlů, které byly instalovány před cca 4 lety a v plném provozu byly dva roky ukázalo na nikoliv výjimečný případ nežádoucí kombinace kovových materiálů v otopné soustavě.

Na všech namontovaných pozinkovaných fitincích (cca 105 ks), které do otopných soustav nepatří, došlo k masivní korozi železa a následnému uvolňování korozních produktů. Díky neprovozované úpravně vody a hlavně několikrát provedenému vypouštění celého systému vzhledem k haváriím na pojistných ventilech, byla otopná voda sice na hranici tvrdosti, ale s velmi nízkým pH. Sedimenty železa a zrna vodního kamene se usazovaly v často používaném kotlovém výměníku tvořeném zploštělou trubkou z ušlechtilé oceli svinutou do spirály. Toto vedlo až k prasknutí trubkovnice a vystříknutí „studené“ otopné vody na hořák, který se rovněž zničil.

Šlo o počin firmy, která sice dnes již neexistuje, ale příběh dokazuje i totální absenci kontroly dodržení projektové dokumentace ze strany investora a dozoru na stavbě. Dozor na stavbě otopné soustavy nemají vykonávat autorizované osoby se specializací jen na pozemní stavitelství.

Dalších deset stručných anotací bude následovat.