Úpravy otopných soustav před zateplením a po zateplení budov
Článek obsahuje zkrácenou verzi v technické praxi nedostupných, nebo nově vypracovaných projektových podkladů a postupů, potřebných při rekonstrukcích, výměnách dožívajících otopných těles a při úpravách tepelného výkonu otopných soustav, spojených se zateplováním stavebních objektů.
Nedostatek informací v minulosti způsobil, že otopné soustavy vybavené regulační technikou nevykazují očekávané úspory tepla a nechybí ani případy, kdy jsou úspory po zateplení objektu téměř nulové, přestože na osazení regulační techniky a na zateplení budov byly vynaloženy vysoké finanční prostředky. Otopné soustavy nejsou po zateplení budov buď upravovány vůbec, nebo je při projektovém řešení úprav použito chybných parametrů a předpokladů.
Cílem je proto pomoci spotřebitelům i dodavatelům tepelné energie uvedením technických podmínek ekonomického provozu dynamických soustav a projektantům poskytnout výchozí projektové podklady pro volbu pracovních parametrů upravovaných tepelných zařízení. Plná verze podkladů je dostupná u autora.
Informace pro investory a spotřebitele tepelné energie
Úspory tepla vznikají omezením jeho úniku do okolí (pasivní úspory tepla zateplováním budov) a snižováním přiváděného tepelného výkonu při udržení projektované teploty místností (aktivní úspory tepla regulačními procesy). Nevytápěný objekt tedy nevykazuje 100% úspory tepla, protože žádné teplo za účelem vytápění do objektu přiváděno ani vyráběno nebylo. Podobně je tomu při různých útlumech nebo při snižování úrovně vytápění v neobývaných bytech, které z velké části zaplatí soused.
Pasivní úspory tepla lze určit výpočtem a ověřit měřením. U podrobně řešeného panelového objektu konstrukční soustavy VVÚ-ETA 8NP například v závislosti na intenzitě větrání "i" činily:
| Intenzita větrání | Okna těsně uzavřena | I = 0,3 h-1 | I = 0,6 h-1 | I = 1 h-1 |
|---|---|---|---|---|
| Úspory zateplením | 63,39% | 56,38% | 48,48% | 37,95% |
Aktivní úspory tepla jsou závislé na úrovni tepelných zisků, zajišťovány jsou regulační technikou a komparativně je lze ověřit měřením. Průměrné vnitřní a vnější tepelné zisky činí cca 40% celoroční spotřeby tepla na vytápění a správně fungující regulační technika musí vykazovat úspory tepla v úrovni tepelných zisků, tedy nikoli běžně dosahovaných cca 12%.
Celkové aktivní a pasivní úspory tepla se sčítají a proti původnímu nezateplenému stavu objektu mohou dosahovat hodnot až 40 + 48,48 = 88,48% úspor tepelné energie. Skutečnost, že tomu tak není a úspory tepla po zateplení budov jsou často "zanedbatelné", dokazuje chyby v předpokladech, aplikovaných metodách a pracovních postupech.
Aby mohla regulační technika pracovat s plnou účinností, musí na zvýšení vnitřní teploty, způsobené tepelnými zisky, reagovat jako na "poruchovou veličinu" správně seřízených regulačních procesů.
Projekt úprav otopné soustavy musí splňovat podmínky a musí být proto schopen zadavateli dokázat:
- Jakým způsobem zajistil, aby projektované průtoky nastaly právě při projektovaných teplotách místností.
- Jak zajistil, aby všechny armatury svým nastavením umožňovaly přenos tepla ke všem spotřebičům.
- Jak zajistil správnou aktivaci teplotních čidel tepelným působením vlastní otopné soustavy.
- Jak určil korigované průtoky vody, na které musí být provedeno hydraulické vyvážení soustavy.
- Jak určil tlakové ztráty soustavy, nezná-li korigované průtoky garantující přenos tepla.
- Jak určil maximální teplotní parametry topné vody a jejich průběh v závislosti na vnější teplotě.
- Jak zajistil hydraulickou stabilitu vertikálního a horizontálního pásma soustavy v průběhu sezóny.
- Jak vyřešil termické vyvážení dynamické soustavy, eliminující neekonomické zkratové průtoky.
- Jak zajistil, aby měřič tepla nepracoval se zvětšeným teplotním spádem a nevykazoval zvětšený odběr.
- Jak zajistil, aby dosažené úspory tepla regulační technikou odpovídaly hodnotám tepelných zisků.
Informace pro odborníky, projektanty a uživatele otopných soustav
Správný postup úprav na základě výpočtu tepelných ztrát se bohužel neprovádí a úpravy jsou řešeny na základě výkonů, určených ze stávajících otopných těles. Běžné údaje výrobců bývají rozptýleny a pro vlastní úpravy jsou většinou nepostačující. V tabulkách 1 - 5 jsou proto uvedeny výkonové charakteristiky běžných těles osazených ve stávající bytové výstavbě, doplněné o dílčí výkony odpovídající požadovaným úpravám, včetně vlivu zvolených parametrů na průtoky a tlakové ztráty upravovaných soustav. Pro typické případy zateplování budov jsou vhodné údaje ve sloupcích 4 až 6. Ve sloupcích 2 a 3 je pro srovnání uveden vliv nevhodně volených parametrů. Všechny hodnoty jsou vztaženy k původním parametrům ve sloupci 1.
Podmínky plných úspor tepla z tepelných zisků uvedené v bodech 1) až 10) klasickým projektováním ani klasickým vyvažováním zajistit nelze a výpočet seřízení soustavy musí být temohydraulický (nikoliv pouze hydronický). Totéž platí pro seřizování a vyvažování vnějších sítí. Klasický projekt může bez řešení výše uvedených bodů využít k úsporám cca třetinu tepelných zisků, ale nemůže zajistit úspory v jejich plné úrovni.
Zajištění plné úrovně úspor z tepelných zisků představuje v zateplených i nezateplených budovách dosažení dalších cca 28% úspor tepelné energie zdarma a nové řešení regulačních procesů tak svým významem a efektivností vysoce převyšuje všechna opatření, která byla dosud za účelem úspor tepla při vytápění budov učiněna. K zajištění efektivních regulačních procesů jsou, kromě vlastního termohydraulického řešení popsaného v seriálu článků "Aktivní úspory tepla pro 21. století", potřebné dosud nepublikované projektové podklady, týkající se dílčích výkonových charakteristik otopných těles a vlivu použitých teplot topné vody.
Volba teplotního spádu - vliv na výkonové charakteristiky těles, průtoky a tlakové ztráty soustavy
Článková tělesa - LITINA Tepelné výkony 1 čl. v 10článkovém radiátoru při kombinovaných parametrech
Vstupní data pro výpočty úprav soustavy s původními parametry 90/70/20
| ČLÁNKOVÁ TĚLESA - LITINA - závislost výkonu na teplotě a průtoku vody - původní 90/70 TAB. 1 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Výkonové charakteristiky otopných těles před zateplením a po zateplení budov. Projektové podklady |
1. původní výkon 100% q10 (W) 1čl. 90/70/20 Δtm = 20 K tsm = 79,44°C |
2. průtok 78% výkon 78% q10 (W) 1čl. 80/60/20 Δtm = 20 K tsm = 69,33°C |
3. průtok158% výkon 79% q10 (W) 1čl. 75/65/20 Δtm = 10 K tsm = 69,83°C |
4.průtok100% výkon 60% q10 (W) 1čl. 66,80/54,76/20 Δtm = 12,04 K tsm = 60,48°C |
5.průtok100% výkon 50% q10 (W) 1čl. 60,55/50,52/20 Δtm = 10,03 K tsm = 55,30°C |
6.průtok 75% výkon 48% q10 (W) 1čl. 61/48/20 Δtm = 13,00 K tsm = 54,09°C |
| KALOR 350/160 F 0,185 m2 ex 1,293 V 0,8 dm3 |
88,3 100% průtok 100% Δp = 100% |
69,4 78,60% průtok 78,69% Δp = 61,92 % |
70,3 79,61% průtok 159,46% Δp = 254,27 % |
53,7 60,82% průtok 101,35% Δp = 102,72 % |
45,0 50,96% průtok 101,96% Δp = 103,96 % |
43,0 48,70% průtok 75,21% Δp = 56,57 % |
| KALOR 500/70 F 0,120 m2 ex 1,278 V 0,5 dm3 |
67,4 100% průtok 100% Δp = 100% |
53,1 78,78% průtok 78,91% Δp = 62,27 % |
53,8 79,82% průtok 159,89% Δp = 255,65 % |
41,3 61,28% průtok 101,94% Δp = 103,92 % |
34,6 51,34% průtok 102,76% Δp = 105,59 % |
33,1 49,11% průtok 75,84% Δp = 57,52 % |
| KALOR 500/110 F 0,180 m2 ex 1,293 V 0,8 dm3 |
88,3 100% průtok 100% Δp = 100% |
69,4 78,60% průtok 78,69% Δp = 61,92 % |
70,3 79,61% průtok 159,46% Δp = 254,27 % |
53,7 60,82% průtok 101,35% Δp = 102,72 % |
45,0 50,96% průtok 101,96% Δp = 103,96 % |
43,0 48,70% průtok 75,21% Δp = 56,57 % |
| KALOR 900/160 F 0,440 m2 ex 1,355 V 1,5 dm3 |
190,1 100% průtok 100% Δp = 100% |
147,6 77,64% průtok 77,79% Δp = 60,51 % |
149,7 78,75% průtok 157,73% Δp = 248,79 % |
113,0 59,44% průtok 98,97% Δp = 97,95 % |
93,8 49,34% průtok 98,72% Δp = 97,76 % |
89,5 47,08% průtok 72,66% Δp = 52,79 % |
| KALOR3 500/70 F 0,163 m2 ex 1,302 V 0,5 dm3 |
76,5 100% průtok 100% Δp = 100% |
60,0 78,43% průtok 78,56% Δp = 61,72 % |
60,8 79,48% průtok 159,21% Δp = 253,48 % |
46,4 60,65% průtok 101,00% Δp = 102,01 % |
38,8 50,71% průtok 101,49% Δp = 103,00 % |
37,1 48,50% průtok 74,83% Δp = 56,00 % |
| KALOR3 500/110 F 0,215 m2 ex 1,302 V 0,8 dm3 |
98,5 100% průtok 100% Δp = 100% |
77,3 78,48% průtok 78,56% Δp = 61,72 % |
78,3 79,49% průtok 159,21% Δp = 253,48 % |
59,7 60,61% průtok 101,00% Δp = 102,01 % |
50,0 50,76% průtok 101,49% Δp = 103,00 % |
47,8 48,53% průtok 74,83% Δp = 56,00 % |
| KALOR3 900/70 F 0,240 m2 ex 1,350 V 0,8 dm3 |
121,6 100% průtok 100% Δp = 100% |
94,5 77,41% průtok 77,86% Δp = 60,62 % |
95,8 78,78% průtok 157,87% Δp = 249,23 % |
72,4 59,54% průtok 99,16% Δp = 98,33 % |
60,2 49,51% průtok 98,98% Δp = 97,97 % |
57,4 47,20% průtok 72,86% Δp = 53,09 % |
| KALOR1 500/110 F 0,205 m2 ex 1,240 V 0,8 dm3 |
98,5 100% průtok 100% Δp = 100% |
78,2 79,39% průtok 79,47% Δp = 63,15 % |
79,2 80,41% průtok 160,96% Δp = 259,08 % |
61,2 62,13% průtok 103,44% Δp = 107,00 % |
51,6 52,39% průtok 104,82% Δp = 109,87 % |
49,4 50,15% průtok 77,46% Δp = 60,00 % |
| SLAVIA 500/100 F 0,140 m2 ex 1,250* V 0,7 dm3 |
75,0 100% průtok 100% Δp = 100% |
59,4 79,20% průtok 79,32% Δp = 62,92 % |
60,2 80,27% průtok 160,68% Δp = 258,18 % |
46,4 61,86% průtok 103,04% Δp = 106,17 % |
39,1 52,13% průtok 104,28% Δp = 108,74 % |
37,4 49,87% průtok 77,03% Δp = 59,34 % |
| SLAVIA 500/200 F 0,270 m2 ex 1,250* V 1,2 dm3 |
135,0 100% průtok 100% Δp = 100% |
106,9 79,19% průtok 79,32% Δp = 62,92 % |
108,3 80,22% průtok 160,68% Δp = 258,18 % |
83,5 61,85% průtok 103,04% Δp = 106,17 % |
70,4 52,15% průtok 104,28% Δp = 108,74 % |
67,4 49,93% průtok 77,03% Δp = 59,34 % |
| SLAVIA 1000/150 F 0,370 m2 ex 1,250* V 1,6 dm3 |
179,45 100% průtok 100% Δp = 100% |
142,1 79,19% průtok 79,32% Δp = 62,92 % |
144,0 80,25% průtok 160,68% Δp = 258,18% |
111,0 61,86% průtok 103,04% Δp = 106,17 % |
93,5 52,10% průtok 104,28% Δp = 108,74 % |
89,6 49,93% průtok 77,03% Δp = 59,34 % |
| SLAVIA 1000/200 F 0,490 m2 ex 1,250* V 2,2 dm3 |
230,3 100% průtok 100% Δp = 100% |
182,4 79,20% průtok 79,32% Δp = 62,92 % |
184,8 80,24% průtok 160,68% Δp = 258,18 % |
142,5 61,88% průtok 103,04% Δp = 106,17 % |
120,1 52,15% průtok 104,28% Δp = 108,74 % |
114,9 49,89% průtok 77,03% Δp = 59,34 % |
| TERMO 500/95 F 0,192 m2 ex 1,336* V = 0,6 dm3 |
92,9 100% průtok 100% Δp = 100% |
72,4 77,93% průtok 78,06% Δp = 60,93 % |
73,4 79,01% průtok 158,26% Δp = 250,46 % |
55,6 59,85% průtok 99,69% Δp = 99,38% |
46,3 49,84% průtok 99,71% Δp = 99,42 % |
44,2 47,58% průtok 73,43% Δp = 53,92 % |
| TERMO 623/95 F 0,230 m2 ex 1,336* V = 0,8 dm3 |
112,8 100% průtok 100% Δp = 100% |
87,9 77,93% průtok 78,06% Δp = 60,93 % |
89,1 78,99% průtok 158,26% Δp = 250,46 % |
67,5 59,84% průtok 99,69% Δp = 99,38 % |
56,2 49,82% průtok 99,71% Δp = 99,42 % |
53,7 47,61% průtok 73,43% Δp = 53,92 % |
| TERMO 813/95 F 0,310 m2 ex 1,336* V = 1,0 dm3 |
139,6 100% průtok 100% Δp = 100% |
108,8 77,94% průtok 78,06% Δp = 60,93 % |
110,3 79,01% průtok 158,26% Δp = 250,46 % |
83,6 59,88% průtok 99,69% Δp = 99,38 % |
69,6 49,86% průtok 99,71% Δp = 99,42 % |
66,4 47,56% průtok 73,43% Δp = 53,92 % |
| TERMO 813/130 F 0,380 m2 ex 1,336* V = 1,8 dm3 |
173,0 100% průtok 100% Δp = 100% |
134,8 77,92% průtok 78,06% Δp = 60,93 % |
136,7 79,02% průtok 158,26% Δp = 250,46 % |
103,6 59,88% průtok 99,69% Δp = 99,38 % |
86,2 49,83% průtok 99,71% Δp = 99,42 % |
82,3 47,57% průtok 73,43% Δp = 53,92 % |
Jednotný exponent 1,336* u radiátorů TERMO je odlišný od údajů výrobce, ale přesně odpovídá zveřejněným tepelným výkonům při parametrech 75/65°C a 90/70°C. Výrobce by si měl údaje zkontrolovat.
Desková tělesa. Tepelné výkony na 1m délky při různém průtoku a při teplotě místnosti 20°C.
Vstupní data pro výpočty úprav soustavy s původními parametry 90/70/20
| TĚLESA KORADO - závislost výkonu na teplotě a průtoku vody - původní 90/70 TAB. 2 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Výkonové charakteristiky otopných těles před zateplením a po zateplení budov. Projektové podklady |
1. původní výkon 100% A (W.m-1) 90/70/20 Δtm = 20 K tsm = 79,44°C |
2. průtok 78% výkon 78% A (W.m-1) 80/60/20 Δtm = 20 K tsm = 69,33°C |
3. průtok158% výkon 79% A (W.m-1) 75/65/20 Δtm = 10 K tsm = 69,83°C |
4.průtok100% výkon 60% A (W.m-1) 66,80/54,76/20 Δtm = 12,04 K tsm = 60,48°C |
5.průtok100% výkon 50% A (W.m-1) 60,55/50,52/20 Δtm = 10,03 K tsm = 55,30°C |
6.průtok 74% výkon 48% A (W.m-1) 61/48/20 Δtm = 13,00 K tsm = 54,09°C |
| RADIK KLASIK ex 1,332* 400/100 V =4,40 dm3 22-4100-5 |
1537,86 100% průtok 100% Δp = 100% |
1199,55 78,00% průtok 78,12% Δp = 61,03 % |
1216,0079,07% průtok 158,37% Δp = 250,81 % |
921,97 59,95% průtok 99,85% Δp = 99,70 % |
768,14 49,95% průtok 99,91% Δp = 99,82 % |
733,27 47,68% průtok 73,60% Δp = 54,17 % |
| RADIK KLASIK ex 1,333* 500/100 V =5,10 dm3 22-5100-5 |
1836,65 100% průtok 100% Δp = 100% |
1432,35 77,98% průtok 78,11% Δp = 61,01 % |
1452,0079,06% průtok 158,34% Δp = 250,72 % |
1100,6759,93% průtok 99,81% Δp = 99,62 % |
916,91 49,92% průtok 99,86% Δp = 99,72 % |
875,25 47,65% průtok 73,56% Δp = 54,11% |
| RADIK KLASIK ex 1,328* 500/155 V =7,60 dm3 33-5100-5 |
2627,44 100% průtok 100% Δp = 100% |
2050,97 78,06% průtok 78,18% Δp = 61,12 % |
2079,0079,13% průtok 158,48% Δp = 251,16 % |
1577,6060,04% průtok 100,00% Δp = 100,00 % |
1315,11 50,05% průtok 100,12% Δp = 100,24 % |
1255,5847,79% průtok 73,76% Δp = 54,41 % |
| RADIK KLASIK ex 1,335* 600/100 V =5,80 dm3 22-6100-5 |
2124,54 100% průtok 100% Δp = 100% |
1656,24 77,96% průtok 78,08% Δp = 60,96 % |
1679,0079,03% průtok 158,29% Δp = 250,56 % |
1272,2259,88% průtok 99,73% Δp = 99,46 % |
1059,52 49,87% průtok 99,76% Δp = 99,52 % |
1011,3247,60% průtok 73,47% Δp = 53,98 % |
| RADIK KLASIK ex 1,343* 600/155 V =8,70 dm3 33-6100-5 |
3048,75 100% průtok 100% Δp = 100% |
2373,19 77,84% průtok 77,96% Δp = 60,78 % |
2406,0078,92% průtok 158,07% Δp = 249,86 % |
1820,0659,70% průtok 99,43% Δp = 98,86 % |
1514,11 49,66% průtok 99,34% Δp = 98,68 % |
1444,8247,39% průtok 73,15% Δp = 53,51 % |
| RADIK KLASIK ex 1,357* 900/100 V =8,40 dm3 22-9100-5 |
2938,15 100% průtok 100% Δp = 100% |
2281,14 77,64% průtok 77,56% Δp = 60,16 % |
2313,0078,72% průtok 157,68% Δp = 248,63 % |
1744,6259,38% průtok 98,89% Δp = 97,79 % |
1448,57 49,30% průtok 98,62% Δp = 97,26 % |
1381,6147,02% průtok 72,58% Δp = 52,68 % |
| RADIK KLASIK ex 1,363* 900/155 V =12,6 dm3 33-9100-5 |
4231,96 100% průtok 100% Δp = 100% |
3281,9577,55% průtok 77,67% Δp = 60,33 % |
3328,0078,64% průtok 157,51% Δp = 248,09 % |
2507,0859,24% průtok 98,67% Δp = 97,36 % |
2079,93 49,15% průtok 98,31% Δp = 96,65 % |
1983,3746,87% průtok 72,34% Δp = 52,33 % |
Desková tělesa. Tepelné výkony na 1m délky při původním průtoku a při různých teplotách místností.
Vstupní data pro výpočty úprav soustavy s původními parametry 92,5/67,5/20
| TĚLESA KORADO - závislost výkonu na teplotách a průtoku vody - původní 92,5/67,5 TAB. 3 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tp / tz | 92,5 / 67,5 průtok 100% před zateplením | 61,75 / 49,21 průtok 100% po zateplení | ||||||||
| Tepelný modul | A (W.m-1) | A (W.m-1) | ||||||||
| Typ - tv | 15°C | 20°C | 22°C | 15°C | 20°C | 22°C | ||||
| RADIK KLASIK ex 1,332* 400/100 V =4,40 dm3 22-4100-5 |
F = 5,065 m2 1707,70 výkon 100% |
F = 5,065 m2 1526,89 výkon 100% |
F = 5,065 m2 1457,42 výkon 100% |
F = 5,065 m2 912,03 výkon 53,41% |
F = 5,065 m2 762,63 výkon 49,95% |
F = 5,065 m2 704,67 výkon 48,35% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,333* 500/100 V =5,10 dm3 22-5100-5 |
F = 6,51 m2 2034,87 výkon 100% |
F = 6,51 m2 1823,54 výkon 100% |
F = 6,51 m2 1740,51 výkon 100% |
F = 6,51 m2 1088,80 výkon 53,51% |
F = 6,51 m2 910,32 výkon 49,92% |
F = 6,51 m2 841,09 výkon 48,32% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,328* 500/155 V =7,60 dm3 33-5100-5 |
F = 9,783 m2 2909,89 výkon 100% |
F = 9,783 m2 2608,75 výkon 100% |
F = 9,783 m2 2490,41 výkon 100% |
F = 9,783 m2 1560,66 výkon 53,63% |
F = 9,783 m2 1305,71 výkon 50,05% |
F = 9,783 m2 1206,76 výkon 48,46% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,335* 600/100 V =5,80 dm3 22-6100-5 |
F = 7,955 m2 2354,19 výkon 100% |
F = 7,955 m2 2109,35 výkon 100% |
F = 7,955 m2 2013,17 výkon 100% |
F = 7,955 m2 1258,48 výkon 53,46% |
F = 7,955 m2 1051,90 výkon 49,87% |
F = 7,955 m2 971,79 výkon 48,27% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,343* 600/155 V =8,70 dm3 33-6100-5 |
F = 11,708 m2 3380,38 výkon 100% |
F = 11,708 m2 3026,82 výkon 100% |
F = 11,708 m2 2888,00 výkon 100% |
F = 11,708 m2 1800,29 výkon 53,26% |
F = 11,708 m2 1503,16 výkon 49,66% |
F = 11,708 m2 1388,01 výkon 48,06% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,357* 900/100 V =8,40 dm3 22-9100-5 |
F = 12,14 m2 3261,26 výkon 100% |
F = 12,14 m2 2916,80 výkon 100% |
F = 12,14 m2 2781,66 výkon 100% |
F = 12,14 m2 1725,48 výkon 52,91% |
F = 12,14 m2 1437,99 výkon 49,30% |
F = 12,14 m2 1326,73 výkon 47,70% |
||||
| RADIK KLASIK ex 1,363* 900/155 V =12,6 dm3 33-9100-5 |
F = 17,923 m2 4699,52 výkon 100% |
F = 17,923 m2 4201,07 výkon 100% |
F = 17,923 m2 4005,60 výkon 100% |
F = 17,923 m2 2479,45 výkon 52,80% |
F = 17,923 m2 2064,67 výkon 49,15% |
F = 17,923 m2 1904,25 výkon 47,54% |
||||
Zachování nesnížených průtoků v původních průměrech potrubí vnějších i vnitřních sítí je důležité, aby nedošlo k poklesu koncových teplot topné vody na prahu nejvzdálenějších spotřebičů tepla a aby mohly být udrženy správné hydraulické poměry v distribučních sítích CZT.
Článková tělesa - LITINA Tepelné výkony 1 čl. v 10 článkovém radiátoru při kombinovaných parametrech
Vstupní data pro výpočty úprav soustavy s původními parametry 92,5/67,5/20
| ČLÁNKOVÁ TĚLESA - LITINA - závislost výkonu na teplotě a průtoku vody - původní 92,5/67,5 TAB. 4 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Výkonové charakteristiky otopných těles před zateplením a po zateplení budov. Projektové podklady |
1. původní výkon 100% q10 (W) 1čl. 92,5/67,5/20 Δtm = 25 K tsm = 79,12°C |
2. průtok 99% výkon 79% q10 (W) 1čl. 80/60/20 Δtm = 20 K tsm = 69,33°C |
3. průtok200% výkon 80% q10 (W) 1čl. 75/65/20 Δtm = 10 K tsm = 69,83°C |
4.průtok100% výkon 60% q10 (W) 1čl. 68,25/53,21/20 Δtm = 15,04 K tsm = 60,26°C |
5.průtok100% výkon 50% q10 (W) 1čl. 61,75/49,21/20 Δtm = 12,54 K tsm = 55,11°C |
6.průtok 75% výkon 48% q10 (W) 1čl. 62,6/46,6/20 Δtm = 16,00 K tsm = 53,97°C |
| KALOR 350/160 F 0,185 m2 ex 1,293 V 0,8 dm3 |
87,7 100% průtok 100% Δp = 100% |
69,4 79,13% průtok 99,04% Δp = 98,09 % |
70,3 80,16% průtok 200,71% Δp = 402,85 % |
53,4 60,88% průtok 101,41% Δp = 102,84 % |
44,7 50,97% průtok 101,94% Δp = 103,92 % |
42,8 48,80% průtok 76,58% Δp = 58,64 % |
| KALOR 500/70 F 0,120 m2 ex 1,278 V 0,5 dm3 |
66,9 100% průtok 100% Δp = 100% |
53,1 79,37% průtok 99,31% Δp = 98,62 % |
53,8 80,42% průtok 201,23% Δp = 404,94 % |
41,0 61,29% průtok 101,99% Δp = 104,02 % |
34,4 51,42% průtok 102,74% Δp = 105,55 % |
33,0 49,33% průtok 77,22% Δp = 60,37 % |
| KALOR 500/110 F 0,180 m2 ex 1,293 V 0,8 dm3 |
87,7 100% průtok 100% Δp = 100% |
69,4 79,13% průtok 99,04% Δp = 98,09 % |
70,3 80,16% průtok 200,71% Δp = 402,85 % |
53,4 60,88% průtok 101,41% Δp = 102,84 % |
44,7 50,97% průtok 101,94% Δp = 103,92 % |
42,8 48,80% průtok 76,58% Δp = 58,64 % |
| KALOR 900/160 F 0,440 m2 ex 1,355 V 1,5 dm3 |
188,7 100% průtok 100% Δp = 100% |
147,6 78,22% průtok 97,94% Δp = 95,92 % |
149,7 79,33% průtok 198,59% Δp = 394,38 % |
112,1 59,41% průtok 99,03% Δp = 98,07 % |
93,1 49,34% průtok 98,70% Δp = 97,42 % |
89,1 47,21% průtok 74,00% Δp = 54,76 % |
| KALOR3 500/70 F 0,163 m2 ex 1,302 V 0,5 dm3 |
76,0 100% průtok 100% Δp = 100% |
60,0 78,95% průtok 98,88% Δp = 97,77 % |
60,8 80,00% průtok 200,40% Δp = 401,60 % |
46,1 60,66% průtok 101,06% Δp = 102,13 % |
38,5 50,66% průtok 101,46% Δp = 102,94 % |
36,9 48,55% průtok 76,20% Δp = 58,06 % |
| KALOR3 500/110 F 0,215 m2 ex 1,302 V 0,8 dm3 |
97,8 100% průtok 100% Δp = 100% |
77,3 79,04% průtok 98,88% Δp = 97,77 % |
78,3 80,06% průtok 200,40% Δp = 401,60 % |
59,3 60,63% průtok 101,06% Δp = 102,13 % |
49,6 50,72% průtok 101,46% Δp = 102,94 % |
47,5 48,57% průtok 76,20% Δp = 58,60 % |
| KALOR3 900/70 F 0,240 m2 ex 1,350 V 0,8 dm3 |
120,7 100% průtok 100% Δp = 100% |
94,5 78,29% průtok 98,03% Δp = 96,10 % |
95,8 79,37% průtok 198,76% Δp = 395,06 % |
71,9 59,57% průtok 99,22% Δp = 98,45 % |
59,7 49,46% průtok 98,95% Δp = 97,91 % |
57,1 47,31% průtok 74,20% Δp = 55,06 % |
| KALOR1 500/110 F 0,205 m2 ex 1,240 V 0,8 dm3 |
97,8 100% průtok 100% Δp = 100% |
78,2 79,96% průtok 99,99% Δp = 99,98 % |
79,2 80,98% průtok 202,54% Δp = 410,22 % |
60,8 62,17% průtok 103,50% Δp = 107,12 % |
51,3 52,45% průtok 104,79% Δp = 109,81 % |
49,2 50,31% průtok 78,87% Δp = 62,06 % |
| SLAVIA 500/100 F 0,140 m2 ex 1,250* V 0,7 dm3 |
74,5 100% průtok 100% Δp = 100% |
59,4 79,73% průtok 99,8% Δp = 99,60 % |
60,2 80,27% průtok 202,19% Δp = 408,81 % |
46,1 61,88% průtok 103,10% Δp = 106,30 % |
38,8 52,08% průtok 104,25% Δp = 108,68 % |
37,3 50,07% průtok 78,43% Δp = 61,51 % |
| SLAVIA 500/200 F 0,270 m2 ex 1,250* V 1,2 dm3 |
134,1 100% průtok 100% Δp = 100% |
106,9 79,72% průtok 99,82% Δp = 99,64 % |
108,3 80,76% průtok 202,19% Δp = 408,81 % |
83,0 61,89% průtok 103,10% Δp = 106,30 % |
69,9 52,13% průtok 104,25% Δp = 108,68 % |
67,1 50,04% průtok 78,43% Δp = 61,51 % |
Článková tělesa - LITINA Dosud nepublikované tepelné výkony radiátoru při kombinovaných parametrech
Původní parametry 92,5/67,5/20
| KALOR 500/160 F = 0,255 m2 qN10 = 115,2 W ex = 1,294 m = 3,5 Zpřesněný výpočet s bočním osáláním článků TAB 5 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tp / tz | 92,5°C / 67,5°C průtok 100% před zateplením | 61,75°C / 49,21°C průtok 100% po zateplení | ||||||||
| čl. - tv | 15°C | 18°C | 20°C | 22°C | 24°C | 15°C | 18°C | 20°C | 22°C | 24°C |
| 1 | 179 | 168 | 162 | 155 | 149 | 102 | 92 | 86 | 81 | 75 |
| 2 | 300 | 283 | 271 | 259 | 248 | 167 | 152 | 142 | 132 | 122 |
| 3 | 422 | 397 | 380 | 364 | 347 | 233 | 211 | 197 | 183 | 169 |
| 4 | 543 | 511 | 489 | 468 | 447 | 299 | 271 | 252 | 234 | 216 |
| 5 | 665 | 625 | 598 | 572 | 546 | 364 | 330 | 307 | 285 | 263 |
| 6 | 786 | 739 | 708 | 676 | 646 | 430 | 389 | 362 | 336 | 310 |
| 7 | 908 | 853 | 817 | 781 | 745 | 496 | 449 | 417 | 387 | 356 |
| 8 | 1029 | 967 | 926 | 885 | 844 | 562 | 508 | 473 | 438 | 403 |
| 9 | 1151 | 1081 | 1035 | 989 | 944 | 628 | 567 | 528 | 489 | 450 |
| 10 | 1273 | 1195 | 1144 | 1093 | 1043 | 693 | 627 | 583 | 540 | 497 |
| 20 | 2488 | 2336 | 2235 | 2136 | 2037 | 1351 | 1220 | 1134 | 1050 | 967 |
| 30 | 3703 | 3476 | 3327 | 3178 | 3032 | 2009 | 1813 | 1686 | 1560 | 1437 |
| 40 | 4918 | 4617 | 4418 | 4221 | 4026 | 2666 | 2407 | 2237 | 2070 | 1906 |
Poměr mezi tepelnými ztrátami místností a velikostmi otopných těles může být libovolný, ale musí být jednotný a tepelný výkon tělesa musí vždy odpovídat tepelné ztrátě. Střední teplota topné vody proto musí po zateplení objektu odpovídat novému požadavku na výkon, který je u článkových těles ve skutečnosti nelineární. Kromě maximálních teplot "tp"a "tz", je nutné určit i průběh otopové křivky v závislosti na "te".
Vycházíme-li při úpravách soustav z tepelných výkonů otopných těles, bývají tyto výkony při obou původních teplotních spádech topné vody považovány za shodné, ale u článkových těles se ve skutečnosti tepelný výkon poněkud liší. PŘÍKLAD:
| 90/70/20°C | 92,5/67,5/20°C | |
| KALOR 5/500/160 | 602,52 W | 598,39 W |
| KALOR 10/500/160 | 1152,00 W | 1144,02 W |
| KALOR 30/500/160 | 3349,90 W | 3326,52 W |
Při jednoduchém lineárním odvození výkonu radiátoru z výkonu 1 článku, uvedeného výrobcem, může být chyba větší. Například má-li 1 článek při 90/70/20°C výkon 115,2 W, pak 30 článků při 92,5/67,5/20°C nemá výkon 30 x 115,2 = 3456 W, ale pouze 3326,52 W, proto je v tomto článku uvedena i TAB 5.
Graf 1 - Měrný tepelný výkon článkových těles
U deskových otopných těles s posíleným konvektorovým efektem je poměrná složka bočního radiačního sdílení tepla nízká a pro aplikace v technické praxi může být zanedbána.
Teplotní spád 75/65/20°C
Byl odborníky i projektanty většinou mylně pochopen jako "doporučení pro projektování otopných soustav", i když jeho původní účel byl jiný. Měl změnit nelogické laboratorní měření výkonů otopných těles při maximálních teplotách vody trvajících cca 6 dnů v roce a posunout je na otopové křivce k hodnotám, s vyšší průměrnou četností výskytu teplot v průběhu otopné sezóny.
Pro úpravy otopných soustav po zateplení budov se však tento spád nehodí, protože většinou neodpovídá požadovanému snížení výkonu po zateplení. U původních parametrů 90/70/20°C navíc zvyšuje nároky na čerpací práci na cca 250% a u parametrů 92,5/67,5/20°C dokonce na cca 400%. Přesto byly s tímto nesprávným spádem vyprojektovány tisíce otopných soustav. Podobně chybné jsou i běžně používané teplotní spády 75/55/20°C a 70/50/20°C, které požadavkům na úpravy soustav také neodpovídají.
Jde o ukázku toho, jak důležité je v nejednoduchém oboru vytápění publikovat i zdánlivě "jednoduché" a relativně "dávno známé" informace, které ve své původní podobě bývají až neuvěřitelně často zcela chybné.
Vliv úprav otopných soustav na měření odběru tepla
V technické literatuře se objevily názory, že úpravy otopných soustav po zateplení budov lze provádět buď změnami průtoků, změnami teplot topné vody, nebo obojím. Zapomnělo se, že mezi průměry potrubí distribuční sítě a rychlostí proudění teplonosné látky existují vztahy výrazně ovlivňující přenosovou schopnost a koncové teploty vody při snižování průtoku významně klesají s rizikem nedotápění koncových bodů soustav a sítí. Hlavně se zapomnělo na to, že s poklesem průtoku vody otopnými tělesy strmě klesá výstupní teplota vody z otopných těles, a tím se zvětšuje teplotní spád, ze kterého měřiče tepla určují množství odebrané tepelné energie. U neupravené otopné soustavy výraznému poklesu průtoku zabránit nelze, protože je vyvolán automatickou funkcí termostatických ventilů. V TAB 6 jsou uvedeny vztahy mezi průtokem topné vody "G",tepelným výkonem "P" a teplotou výstupní vody "tz" z radiátoru, při vstupní teplotě vody 92,5°C a teplotě místnosti 20°C. Tyto vztahy jsou u konkrétních těles různé, ovlivňují úspory i měření tepla, musejí být funkcí TRV co nejpřesněji dodrženy a dosud nebyly nikdy dostatečně publikovány.
| KALOR 10/500/160 tp = 92,5°C tv = 20°C TAB 6 | ||
|---|---|---|
| Průtok G kgh-1 - % | Výkon P W - % | Výstupní teplota tz°C |
| G = 39,243 kgh-1 = 100,00% | P = 1144,01 W = 100,00% | tz = 67,500°C |
| G = 19,622 kgh-1 = 50,00% | P = 916,044 W = 80,07% | tz = 52,407°C |
| G = 8,268 kgh-1 = 21,07% | P = 572,008 W = 50,00% | tz = 32,982°C |
Před zateplením objektu je měřičem tepla naměřen odebíraný tepelný výkon
U termohydraulicky řešené a termicky vyvážené soustavy jsou termostatické ventily schopny plně dodržet požadované vztahy mezi průtokem, teplotním spádem a požadovaným tepelným výkonem, protože teplotní čidla jsou tepelným působením vlastní otopné soustavy aktivována ke správnému zdvihu kuželek TRV, určujícímu průtoky. Základní pracovní zdvih kuželek TRV ani jejich proporcionální pásmo se při správně provedené úpravě po zateplení objektu a při stejné teplotě vzduchu v místnosti téměř nemění. Proto je zde měření tepla v pořádku i při působení tepelných zisků a je dosahováno výrazných úspor tepla.
Činí-li pak požadovaný dílčí tepelný výkon například 50%, termostatický ventil automaticky sníží průtok například na 8,268 kgh-1 a měřič tepla naměří správně odebíraný tepelný výkon
Není-li soustava po zateplení objektu upravena na základě termohydraulických výpočtů (tj. není-li vyvážena i termicky), nejsou termostatické ventily schopny dodržet vztahy uvedené v TAB 6 a dochází k naměření "nedostatečných nebo i nulových úspor tepla", uvedených na www.hvacideal.com/new_page_4.htm.
Měřič tepla je tak vlastně indikátorem korektnosti a fyzikální správnosti úprav otopné soustavy po zateplení objektu. Vykazuje-li měřič tepla po zateplení nedostatečné úspory tepelné energie, jde o přímý důkaz, že úprava soustavy byla provedena chybně, nebo nebyly dodrženy podmínky, stanovené projektem.
Nedostatky funkce termostatických ventilů jsou často mylně přisuzovány hydraulické autoritě kuželky TRV. Tato kuželka přitom není hydraulicky profilována a i kdyby byla, tak její zdvih na hydraulických poměrech vůbec nezávisí, protože je určen pouze hodnotou řídicí teploty vzduchu, na kterou je nastaveno teplotní čidlo. Klasicky projektované termostatické ventily jsou proto omezovače teploty a závěrná křivka TRV je vždy stejná, bez ohledu na hydraulickou autoritu kuželky. U TRV jde o přenos tepla a jeho působení na zdvih kuželky jednotnou závěrnou křivkou, ovlivňující průtok. Mají-li TRV regulovat, pak to vyžaduje, aby seřízením kompletu TRV + hlavice byly tlakové ztráty přiřazeny k řídicí teplotě a aby do závislosti mezi průtokem, řídicí teplotou vzduchu a zdvihem kuželky, nevstupovaly žádné nahodilé veličiny. Činí-li při základním pracovním zdvihu kuželky tlaková ztráta soustavy 100% projektované hodnoty, pak při vzestupu řídicí teploty o 1°C činí cca 500% a při vzestupu o 2°C je tlaková ztráta nekonečně veliká, bez ohledu na autoritu kuželky. Platí to i v oblasti nadměrného zdvihu kuželky, který navíc způsobuje silně neekonomické zkratové průtoky a termostatické ventily i hlavice proto musejí být seřízeny správně.
Aby měření tepla odpovídalo úsporám, musejí být vztahy naznačené v TAB 6, dodrženy. Znamená to, že nastavení hlavic nesmí být nahodilé, ve stávajících průměrech potrubí nesmí dojít k poklesu přenosové schopnosti snížením průtoku (aby nedošlo k poklesu koncových teplot s chybnou aktivací teplotních čidel) a kvalitativní i kvantitativní regulace tepelného výkonu musejí pracovat zkoordinovaně. Soustavy tedy pouhým snížením průtoků, doporučovaným v odborné literatuře i na odborných přednáškách, upravovat nelze a naopak musí být řešeno termické vyvážení soustav, které klasický projekt nezná.
Všechny tyto případy ukazují na důležitost správného řešení úprav otopných soustav podle výše uvedených deseti bodů a jak údaje, uvedené v tomto příspěvku, mohou správnému řešení napomoci. Další podklady a údaje o úpravách otopných soustav lze čerpat na www.hvacideal.com.
Legenda a poznámka
Δp (%) je přibližná tlaková ztráta soustavy po úpravě. Termohydraulicky seřízené otopné soustavy vykazují úspory tepla v úrovni tepelných zisků (až 40% místo klasických 12%) i v nezateplených objektech. Jsou to AKTIVNÍ ÚSPORY TEPLA, které se s úsporami tepla zateplením sčítají. Uvedené hodnoty tlakových ztrát ukazují, že u termohydraulicky seřízených soustav s průtokem 100% není po zateplení objektu již potřebné žádné seřizování ani vyvažování a provede se pouze změna nastavení otopové křivky. Úpravy otopných soustav za účelem zvýšení úspor tepla regulačními procesy tedy na zateplení objektu závislé nejsou. Provedením termohydraulického seřízení lze významně zvýšit úspory tepla i v nezatepleném objektu a po jeho zateplení se pouze změní teplotní parametry vody. Přechodem na nízkoteplotní parametry vody se soustava stává vysoce úsporná i pro dodavatele tepla.
Pro účinnost parametrů ve sloupcích 4 až 6 musí být provedeno termohydraulické seřízení soustavy, včetně termického vyvážení, aby TRV mohly dodržet vztahy v TAB.6. Všechny uvedené hodnoty ukazují, že úpravy triviální nejsou a mezi úpravami soustav s původními parametry 90/70/20°C a 92,5/67,5/20°C je rozdíl.
Graf 2 - Úprava otopných těles pro tepelná čerpadla
Při zateplování budov by se zásadně měly ponechat stávající velikosti otopných těles a snížení výkonu soustavy by mělo být řešeno odpovídající úpravou parametrů teplonosné látky. Při instalaci tepelných čerpadel nastává často problém opačný a je potřebné zvětšit otopné plochy na úroveň původního tepelného výkonu při nižších teplotních parametrech topné vody, které zajišťují dostatečný topný faktor a jsou prakticky určeny předem. Vhodný teplotní spád přitom bývá Δtm = 8 až 10K a výstupní teplota z TČ cca 50 až 65°C. Graf 2 ukazuje, že nižší výstupní teplota z TČ, která by zvýšila jeho účinnost (červené křivky), už naráží na vysoké nároky na zvětšení otopných ploch a vzhledem k čerpací práci může být též výhodnější, aby soustava pracovala s větším teplotním spádem. V praxi bývá doporučováno zvětšit otopné plochy na dvojnásobek, bez ohledu na skutečnost, že to může být v některých případech chybou. Graf 2 proto jednoduchým způsobem dokumentuje závislost zvětšení otopných těles na teplotách topné vody i na teplotách vytápěných místností.
Práce s tabulkami a grafy
PŘÍKLAD 1: Běžná výměna těles se stejným výkonem, bez úpravy parametrů
Soustava 92,5/67,5°C, ti = 20°C, původně KALOR 20/500/160.
Z TAB.5 výkon P = 2235 W. Nové těleso RADIK KLASIK 500/155 při délce 1m z TAB 3: P = 2608,75 W.
Požadovaná délka 2235/2608,75*1m = 0,856 m. Z výrobní řady L = 800 mm, při nedostatku tepelného výkonu 0,056*2608,75 = 146,09 W nebo L = 900 mm při přebytku výkonu 0,044*2608,75 = 114,79 W.
PŘÍKLAD 2: Jakou tlakovou ztrátu bude mít po úpravě soustava s otopnými tělesy KALOR 500/110, u které se snížily tepelné ztráty o 20%, budou-li původní parametry 92,5/67,5/20°C sníženy na 75/65/20°C ?
Z TAB.4: Při novém tepelném výkonu 80,16% budou tlakové ztráty soustavy činit cca 402,85%, při nově požadovaném průtoku 200,71%.
PŘÍKLAD 3: Jaké teplotní parametry zvolit u soustavy s tělesy KALOR 500/110 a s původními parametry topné vody 90/70/20°C, jsou-li zateplením sníženy tepelné ztráty na 50% a má-li být zachován původní průtok topné vody, aby nedošlo ke změnám hydraulických poměrů v potrubní síti a k poklesu koncové teploty topné vody ve stávajících průměrech potrubí ?
Z TAB.1: tp = 60,55°C , tz = 50,52°C . Výkon 50,96%, průtok 101,96%, tlaková ztráta 103,96%.
PŘÍKLAD 4: Jak upravit otopnou soustavu s původními parametry 90/70/20°C a s tělesy KALOR3 500/110, aby po zateplení objektu měla výkon 48%, ale při výrazně nižších tlakových ztrátách ?
Z TAB.1: Volbou parametrů 61/48°C. Výkon 48,53%, průtok 74,83%, tlaková ztráta 56,00%. Tato úprava je vhodná u objektů s návrhem nové domovní výměníkové stanice, kde je kvůli zabudovanému čerpadlu potřebné snížit tlakovou ztrátu. Nedoporučuje se u objektů vzdálených od tepelného zdroje nebo výškových budov, kde by snížením průtoku ve stávajících průměrech potrubí došlo k poklesu koncových teplot. TRV by na tento pokles navíc reagovaly vytvořením zkratových průtoků u spotřebičů bližších tepelnému zdroji.
PŘÍKLAD 5: Úprava velikosti článkových těles na nízkoteplotní spád
Původní velikost radiátoru 10 článků, místnost s teplotou 20°C, původní parametry 90/70°C, nové 55/45°C.
Z Grafu 2: Koeficient KZT = 2,51. Nová velikost radiátoru stejného typu = 10*2,51 = 25 článků.
PŘÍKLAD 6: Úprava velikosti deskových těles na nízkoteplotní spád
Původní otopná plocha 3m2, místnost s teplotou 10°C, původní parametry 75/65°C, nové 55/45°C.
Z Grafu 2: Koeficient KZT = 1,72. Nová velikost tělesa stejného typu = 3*1,72 = 5,16 m2
Obálková metoda a závislost průběhu otopové křivky na vnitřních tepelných ztrátách
Náročnost úprav otopných soustav je dána požadavkem na komplexní parametrické řešení, což je v oboru vytápění nové. V úrovni spotřebičů tepla je regulace kvantitativní s multivalentními řídicími veličinami (teplotami vzduchu vytápěných místností) a vůbec největší význam pro úsporné regulační procesy má regulace kvalitativní, vyjádřená průběhem otopové křivky. Při úpravách soustav proto nestačí znát jen výchozí výpočtové teploty po zateplení budovy, ale musí být správně nastaven celý funkční průběh křivky.
Graf 3 - Průběh otopových křivek
Tento průběh je dán exponentem konkrétního druhu instalovaných těles, teplotou vytápěných místností, poměrem vnitřní a vnější teploty a podílem vnitřních tepelných ztrát k tepelným ztrátám vnějších konstrukcí. V Grafu 3 je tenkými čarami vyznačen průběh v objektu, který nemá žádné tepelné ztráty vnitřními konstrukcemi (QZn = 0) a tučnými čarami je vyznačen průběh otopové křivky s podílem vnitřních ztrát 20% k celkovým tepelným ztrátám objektu. Kdyby veškeré tepelné ztráty objektu byly jen vnitřními konstrukcemi (QZn = 100%), pak by konvexní průběh parametrů "tp" a "tz" byly přímky a v rozsahu te = -12 až +12°C, by byly pro vytápění požadovány konstantní teploty. Bylo by tedy potřebné, zajistit tp = 92,5°C i při te = +12°C. Obálková metoda výpočtu tepelných ztrát pracuje s vnějším pláštěm budovy a tyto podstatné rozdíly není schopna stanovit. Proto je obálková metoda pro projektování nebo úpravy otopných soustav s plnými úsporami tepla z tepelných zisků nepoužitelná. Negací současného stavu oboru vytápění je, že se legislativně ustanovují podmínky a pracovní postupy, které nemají pro funkci soustav ani pro úspory tepla prakticky žádný význam, ale neřeší se problémy podstatné. U statických soustav byla závislost průtoků a tlakových ztrát na teplotách místností nulová, ale u dynamických soustav je extrémně vysoká, a proto musí být projektem řešena. To však legislativa vůbec nepostihuje, ani nenaznačuje.
Z toho pak mezi řešením "podle norem" a fyzikálně správným řešením, vznikají značné rozdíly. Tyto rozdíly mohou být tak velké, že zcela vyvracejí představy o "zónové regulaci podle fasád" a další vžité mýty. Legislativa týkající se stavební tepelné fyziky by proto neměla limitovat obor vytápění, ale naopak by mu měla v jeho potřebách vycházet vstříc, například fyzikálně správným výpočtem tepelných ztrát s teplotami vzduchu na obou stranách stavebních konstrukcí. Tím by současně poskytla téměř nejdůležitější podklad pro projektování dynamických soustav a pro regulaci na prahu spotřebičů tepla. Tento údaj totiž ovlivňuje funkci a úspornost dynamických otopných soustav víc, než všechny ostatní návrhové výpočty dohromady.
Při úpravách dynamických soustav je rozhodující zkoordinovaná činnost obou složek celkové kombinované regulace. Toto řešení nutně vyžaduje podrobný výpočet tepelných ztrát, včetně stanovení řídicích teplot vzduchu v jednotlivých vytápěných místnostech, a nové normy, na kterých se tolik lpí, jsou v těchto ohledech zaostalé. V ČR jsme v této oblasti dál než v zemích, odkud nové normy přicházejí.
Závěr
Zateplování budov je vysoce racionálním, ale nákladným opatřením, zavazujícím uživatele k dlouhodobým splátkám. V boji o úspory tepla se do legislativy dostávají i téměř zanedbatelně přínosné postupy řešení, například zpřesnění výpočtu tepelných ztrát o cca 2%, ale hlavní podklad pro úspornou funkci dynamických soustav (řídicí teplota vzduchu vytápěných místností pro správné seřízení TRV) ve výpočtu ztrát chybí.
Návrhové postupy se zpřesňují, ale v legislativě chybí správné řešení vlastních dynamických soustav, kterými se úspory tepla realizují a kterými lze zefektivnit ekonomiku vytápění o desítky procent. Lze toho dosáhnout dokonce bez jakýchkoliv instalací, pouhým seřízením stávající regulační techniky, jak se lze přesvědčit na www.hvacideal.com/new_page_71.htm. Začít výrazně šetřit tepelnou energii lze proto ihned i v nezateplených objektech, stačí jen stávající regulační techniku termohydraulicky seřídit.
Při úpravách otopných soustav je potřebné předem znát důsledky zvolených teplotních parametrů na funkci a úspornost provozu vytápění, které jsem se pokusil uvést v omezeném prostoru tohoto příspěvku. Tabelárně uvedené hodnoty usnadní projektantům práci i mimo oblast zateplování budov, například při výměnách dožívajících otopných těles, při rekonstrukcích i při projektování nových budov. Současným zateplením objektu a termohydraulickým seřízením lze při plném využití tepelných zisků proti původnímu nezateplenému stavu ušetřit cca 78 % tepla. Sále častější případy, kdy se na nás obracejí uživatelé s "téměř zanedbatelnými úsporami tepla" po zateplení a klasicky projektovaných úpravách, svědčí o potřebě publikovat ucelené podklady a postupy, kterými významných úspor tepla dosaženo bylo.
Ideálním řešením s nejvyššími úsporami u spotřebitelů i dodavatelů je termohydraulické seřízení soustav všech objektů společně připojených k síti, vyvážení sítě na korigované průtoky a seřízení parametrů v tepelném zdroji. Jde o natolik závažné a účinné opatření, že může vyřešit problémy všech kolabujících systémů CZT. Úpravy soustav lze přitom provádět kdykoliv a objekt může být předem připraven na vysoce ekonomický provoz vytápění před i po zateplení stavebních konstrukcí, kdy se k aktivním úsporám tepla regulační technikou přidají navíc úspory pasivní.
Mohou-li být v zateplených objektech s instalovanou regulační technikou naměřeny "téměř zanedbatelné úspory tepla", pak je to přímý důkaz, že správné úpravy otopných soustav jsou prioritní a rozhodují i o návratnosti financí, vložených do zateplování budov. Firmy, které se úpravami soustav zabývají, by proto měly disponovat rozsáhlými vědomostmi a provádět tyto úpravy pečlivě. Je také zřejmé, že úzká spolupráce "stavařů a topenářů" je v této oblasti klíčová. Zatímco aktivních úspor tepla lze dosáhnout i bez zateplení, pasivní úspory tepla zateplováním budov ke svému plnému uplatnění správnou úpravu soustav nutně potřebují. Finanční prostředky na úpravy soustav jsou přitom dnes v dotacích již obsaženy.
The article includes the epitome of project documentation that is not available in the technical practice or that is newly elaborated but that is necessary for the reconstructions, replacements of obsolete radiators and for adaptations of heating units performance connected with the heat cladding of the construction objects.
