Náměry poměrových indikátorů a skutečná spotřeba tepla
Celkové vytápěcí náklady domu vycházející ze vstupního měření tepla a jednotkové ceny za GJ se rozdělují na konečné spotřebitele – uživatele bytů. Podíl konkrétního bytu na celkových vytápěcích nákladech domu je určen buď součtem ceny za vytápění jednotlivých místností bytu, nebo místností bytu přepočteným na celkovou úhradu bytu. Postupně se vytvořilo několik koncepcí jak po stránce technické, tak po stránce právní.
Jednotlivé způsoby zpravidla navazují na celou řadu technických a právních zvyklostí. Vždy však musí dominovat fyzikální podstata, i když může být odvislá od právních záležitostí. Společným úvodním ustanovením musí být fyzikálně jasná definice rozúčtování obecně platná pro jednotlivé typy indikátorů a následně pro jednotlivé způsoby rozúčtování. Vychází z účelu a smyslu vytápění, kterým vždy bylo a vždy bude dosažení určité žádané teploty prostředí o určité velikosti. Zejména v bytové oblasti je teplota jedním z rozhodujících faktorů tepelné pohody, ale pro uživatele bytů také jedním z rozhodujících faktorů budoucí úhrady. Tím dostáváme dvě určující podmínky budoucí úhrady za vytápění, přesněji řečeno určení podílu konkrétní místnosti na celkových vytápěcích nákladech domu. Při tom teplota místnosti tvoří kvalitativní parametr, velkost místnosti - podlahová plocha tvoří kvantitativní parametr. Cena celkově dodaného tepla měřeného na vstupu do domu pak je vstupní hodnotou rozúčtování. Výjimečně může být cena tepla vypočítána např. ze spotřebovaného paliva se zahrnutím souvisejících nákladů. K vlastnímu rozúčtování se používají pomůcky založené na různých fyzikálních principech, zpravidla nazývané indikátory a celý systém použití těchto indikátorů, až po rozúčtování celkových vytápěcích nákladů domu na jednotlivé byty se souhrnně nazývá poměrové měření tepla, i když tento název je spíše všeobecně používanou dohodou, neboť s vlastním měřením tepla má málo společného.
Rozdělení základních způsobů poměrového měření
- K nejrozšířenějšímu a nejstaršímu poměrovému měření patří indikátory vycházející z indikace výkonu otopných těles prostřednictvím součinu náměru a vyhodnocovaného součinitele K, jehož rozhodující částí je vyhodnocovací součinitel pro tepelný výkon otopného tělesa KQ. Tyto indikátory jsou vyráběny podle normy ČSN EN 834 jako jedno nebo dvoučidlové s tím, že je indikována střední teplota otopného tělesa a teplota místnosti. Ve skutečnosti však je indikována nějaká teplota otopného tělesa a nějaká teplota v určité vzdálenosti od otopného tělesa. Podle uvedené normy je náměr indikátoru násoben jmenovitým výkonem instalovaného otopného tělesa. Takto definované vyhodnocení by však výrazně znevýhodnilo uživatele okrajových, energeticky náročnějších bytů. Takovéto rozúčtování se provádí v případech, kdy energetická náročnost bytů je započítána do ceny bytu nebo nájemného. V podmínkách ČR ani SR však taková praxe zavedená není. Z toho důvodu se zavádí další koeficient charakterizující polohu místnosti v domě. Jde v podstatě o reciprokou hodnotu součinitele tepelného výkonu tělesa. V současné praxi rozúčtování však je tato hodnota používána bez jakéhokoliv odvození nebo zdůvodnění. Z číselných hodnot a provedených rozúčtování lze předem tvrdit, že bude poškozovat uživatele energeticky náročnějších okrajových místností. Nedostatečně je u tohoto systému poměrového měření a rozúčtování řešena problematika vzájemného prostupu tepla mezi byty. Se zvyšujícím se podílem tepelných odporů obvodového pláště a vnitřních příček při zateplování domů se tato chyba zvyšuje. Na obdobném principu rozúčtování jsou indikátory podle ČSN EN835, založené na odparu kapaliny umístěné v ampuli na otopném tělese. Náměr obou typů indikátorů je odčítání buď na jednotkové stupnici, stejné pro různé výkony otopných těles, nebo na výkonové stupnici jejíž rozměr je podřízen výkonu konkrétního otopného tělesa.
- Poměrové měření založené na teplotním rozdílu mezi teplotou místnosti a venkovní teplotou. Nazývá se denostupňová (gradenová) metoda. Ze své podstaty vylučuje vliv negativního působení jak vnitřních prostupů tepla, tak vliv rozdílné energetické náročnosti jednotlivých místností, neboť měřením teplotních rozdílů přímo poskytuje podklady pro rozúčtování. Diskutovaným problémem je vliv nepřiměřeného větrání na výsledek, neboť snižuje teplotní rozdíl mezi teplotou místnosti a venkovní teplotou, zatímco spotřeba tepla se zvyšuje.
- Modifikovaná gradenová metoda je realizací gradenové metody podle bodu 2 s tím rozdílem, že teplota místnosti není přímo měřena, ale je odvozena jako poměrový údaj z náměru indikátorů umístěných na vratném potrubí z každého otopného tělesa. Tím je vyloučen negativní dopad dlouhodobého větrání na výsledek rozúčtování. Tato metoda rozúčtování byla vyvinuta na Technické univerzitě v Liberci a dlouhodobě teoreticky i prakticky podrobena analýze dopadu zejména nestandardního provozování otopného systému ze strany konkrétních uživatelů bytů. Zejména byl sledován vliv:
- polohy místností ke světovým stranám
- rozdílných energetických nároků místností s ohledem na rozdílnou plochu obvodového pláště u místností středových a okrajových
- úplného, nebo výrazného uzavírání otopných těles v jednotlivých místnostech a bytech až po úplné odpojení od otopného systému
- dodatečné dodávky tepla do bytu v důsledku pobytu osob a výkonu elektrických spotřebičů
- dodatečné dodávky tepla cíleně zaměřené na zvýšení teploty místnosti
- vzájemného vztahu mezi dodávkou tepla, teplotou místnosti a úhradou za vytápění s ohledem na možnou, laickou kontrolovatelnost rozúčtování uživatelem bytu.
Výsledky a závěry z uvedených sledování byly publikovány na pravidelných konferencích pořádaných Technickou univerzitou v Liberci, kde byla dávána možnost široké diskuse k dané problematice. Odborná i laická veřejnost se tak mohla zapojit do sledování a dotváření systému vhodného pro české technické a právní prostředí. Nezanedbatelným dopadem na širokou informovanost o poměrovém měření jsou články v odborných časopisech, kde zejména v časopise Energie & Peníze najde čtenář odpovědi na celou řadu dalších otázek tohoto oboru.
Společným znakem pro všechny způsoby poměrového měření a rozúčtování je rozdělení úhrady na základní a spotřební složku. Základní složka charakterizuje vytápěcí náklady vztažené na tu část tepla, která není přímo závislá na jeho konkrétní vyúčtování jednotlivými uživateli bytů, ale na jeho součtové hodnotě pro celý dům. Týká se společně odebraného tepla na společné prostory v domě. Základní složka by neměla být používána pro eliminaci fyzikálně neodůvodnitelných rozdílů v náměrech indikátorů v jednotlivých bytech. Různé právní úpravy zpravidla postupně měněné podle převažujícího způsobu rozúčtování nemusí být vždy ku prospěchu věci, neboť zpravidla neumožňují vhodnou volbu tohoto procentuálního poměru. Porovnáme-li však základní a spotřební složky podle platné nebo doporučené právní úpravy jeví se nejméně kontroverzní směrnice E.V.V. E. Bonn, březen 1996. kde je velikost základní složky 0 ÷ 50 %. Vhodný a zdůvodnitelný skutečný podíl by měla umět prokázat rozúčtovatelská organizace podle typu indikátoru a systému rozúčtování. Daleko prokazatelnější, avšak nejméně správné je podíl základní a spotřební složky vyhláškou předepsat a vyžadovat jej bez ohledu na případné negativní dopady. Podle současné platné vyhlášky je v ČR podíl základní složky 40 ÷ 50 %. Porovnáme-li tento poměr s jednotlivými způsoby poměrového měření je zcela evidentní podřízenost právní úpravy nevhodnému používání normy ČSN EN 834, kde nutně existující nulové náměry indikátorů si vynucují maximální navýšení základní složky bez ohledu na negativní psychologický dopad na uživatele bytu a případnou úsporu tepla.
Základní složka je zpravidla rozpočítávána podle podlahové plochy bytu. Představuje tudíž kvantitativní část podílu bytu na vytápěcích nákladech domu. Lze konstatovat a dokázat, že snižování základní složky a zvyšování potřební složky navyšuje motivační charakter. Konkrétní číselné hodnoty se však odvíjí od typu poměrového měření. Čím může být vyšší spotřební složka úhrady, tzn. čím vyšší váha je dána kvalitativní složce úhrady, tím je rozúčtování více podřízené racionálnímu využívání tepla. Podmínkou ovšem je fyzikální podstata náměru, kdy spotřební složka koresponduje s tepelnou ztrátou místnosti danou teplotním rozdílem mezi teplotou místnosti a venkovní teplotou. Vyhláška č. 372/2001 Sb. bez ohledu na typ poměrových měřidel připouští v ČR pouze velikost základní složky 40 ÷ 50 % ve SR vyhláška 358/2009 Sb. uvádí jednotnou hodnotu základní složky 60 %. Z dlouhodobých měření by však byla pro indikátory VIPA hodnota základní složky 15 ÷ 20 % s ohledem na vztah podílu společných prostor a součtové plochy bytu. Pro indikátory aplikované ve smyslu normy ČSN EN 834, by základní složka vedoucí k fyzikálně přijatelným výsledkům mohla mít hodnotu 70 ÷ 80 %. Je to dáno příliš vysokým rozdílem v náměrech jednotlivých bytů. Tím by však byl popírán základní smysl poměrového měření, kterým je účinná motivace k ekonomickému hospodaření s teplem.
Náměry poměrových indikátorů
Reálné náměry indikátorů by měly pokud možno korespondovat s hospodařením s teplem v jednotlivých místnostech bytu. K tomu lze doporučit, aby alespoň spotřební složka nákladů byla zvlášť vyčíslena pro každou místnost, tak jak se to provádí u systému VIPA. To umožní nejen kontrolu rozúčtovatelské firmě, ale poskytne laicky kontrolovatelné údaje uživateli bytu. Vztah teploty místností, tepelných ztrát a podílu na celkových vytápěcích nákladech domu lze vyjádřit rovnicemi
které pro dvě stejně velké místnosti, resp. jednotkové plochy lze vyjádřit poměrem
Pro střední teplotu místnosti ti =20 °C a průměrnou venkovní teplotu te = 5 °C získáme pomocí vyhlášky č. 372/2001 Sb. par 4 odst. 4 maximální teplotní rozsah Δt = 14 ÷ 26 °C. Znamená to, že mimo rozsah těchto teplot se dostane byt, který má celou otopnou sezónu teplotu v celém bytě nižší než 14 °C, nebo byt s teplotou po celou topnou sezónu vyšší než 26 °C. Pokud lze některému bytu takový rozsah přisoudit, pak by bylo na místě použít tento "omezující"paragraf. S ohledem na uvedený možný teplotní rozsah a tomu odpovídající tepelné ztráty je nanejvýš nutné položit si otázku, kde se berou podklady pro uváděné stížnosti. Pro rozúčtování jsou používány pouze náměry indikátorů, případně další koeficienty. Lze tedy usoudit, že náměry indikátorů nekorespondují s tepelnou ztrátou místnosti.
Obr. 1 - Porovnání náměrů
Z různých porovnávacích měření na konkrétních bytech vyplynulo, že náměry indikátorů VIPA jsou v rozsahu 200 ÷ 600, tedy v reálném rozsahu, náměry indikátorů podle normy ČSN EN 834 jsou v rozsahu 0 ÷ 1000, případně více. Pokud je prováděno rozúčtování bytu s teplotami přibližně rozloženými kolem průměrné střední teploty, jsou vysoké odchylky indikátorů vzájemně kompenzovány a rozúčtování může odpovídat skutečné spotřebě tepla v bytě. Pokud však je byt provozován výhradně s nízkými teplotami (zpravidla neobsazený byt) nebo pouze s vysokými teplotami, má vysoký rozdíl náměrů indikátorů podle ČSN EN 834 nepříznivý důsledek pro rozúčtování. Tato skutečnost by však neměla být podnětem pro zpochybňování české právní úpravy. Případný návrh na změnu právní úpravy by měl být doložen konkrétními podmínkami domu, použitých indikátorů, odečtených náměrů, systému rozúčtování, případně s výsledkem kontrolních měření, zejména dosahovaných teplot v jednotlivých místnostech.
Pro celkové porovnání náměrů indikátorů je možno použít náhodně vybrané porovnání náměrů indikátorů VIPA a indikátorů podle ČSN EN 834 Obr. 1. Uvedené porovnání však charakterizuje náměry obecně, i když jednotlivé konkrétní případy se v náměrech mohou v rámci jednoho nebo druhého systému zanedbatelně odchylovat. Podstatný a vždy existující je rozdílný rozsah náměrů, který u systému VIPA odpovídá fyzikální realitě jmenovitých tepelných ztrát a nevyžaduje následné korekce vedoucí u ostatních indikátorů k nutnému a povinnému zúžení rozsahu náměrů.
Skutečná spotřeba tepla
V posledních letech se objevují na různých billboardech, v propagačních materiálech i přímým působením různých propagátorů poměrového měření relativně líbivá hesla ve smyslu "plaťte jen za teplo, které spotřebujete". Výrazným nedostatkem těchto tvrzení bývá odkaz na různé evropské normy, vyhlášky a zvyklosti, aniž by alespoň minimálním způsobem byla uvedená, ale ve své podstatě klamavá reklama podpořena. Pouhý odkaz na normy, případně praxi a zvyklosti v žádném případě pro české technické a právní podmínky neobstojí. Zásadní pochybení podporované i "odborníky" s akademickým vzděláním, je naprostá absence jakékoliv fyzikálně přijatelné definice pojmu "skutečná spotřeba tepla" jednotlivé místnosti (bytu) v centrálně vytápěném domě.
Pokusme se odpovědět na otázku, za co má platit uživatel konkrétního bytu. Je to za teplo získané jen z otopných těles, nebo za teplo odvedené z bytu příslušnou částí obvodového pláště? V obou případech jde o podíl z celkového tepla dodaného do domu. Pokud bychom vyloučili vnitřní prostupy tepla mezi byty, byl by rozpočet úhrady zřejmě shodný, neboť teplo předané otopnými tělesy v konkrétním bytě by jako tepelná ztráta bytu bylo předáno venkovnímu prostředí. Vyloučení vnitřních prostupů tepla je možné pouze za předpokladu stejných teplot ve všech místnostech. To bychom ovšem nemuseli poměrově měřit a úhradu stanovit jen podle velikosti bytu, nebo jmenovitého výkonu otopných těles. Teplota bytů (jednotlivých místností) je vedle podlahové plochy rozhodujícím parametrem pro určení podílu tepelných ztrát místnosti na celkové dodávce tepla a tím i rozpočet úhrady.
Pro ilustraci je možno uvést rozdílný přístup k rozúčtování podle evropských norem ČSN EN 834 a české právní úpravy podle vyhlášky č. 372/2001 Sb. Záměrně je zvolen nejjednodušší příklad se stejnou plochou a velikostí místností, stejnou venkovní teplotou, ale rozdílnou plochou obvodového pláště vybraných místností.
Z uvedených úhrad za vytápění stejně velkých bytů na stejnou teplotu jednoznačně vyplývá pro právní podmínky v ČR rozúčtování podle části b).
Skutečné v praxi reálné teplotní a energetické poměry závisí na vzájemné ovlivnitelnosti a rozdílnosti vstupních fyzikálních podmínek. Rozúčtování pak závisí na typu a umístění indikátorů, ale zejména na vlastním algoritmu rozúčtování, tj. přepočtu náměru na důvěryhodnou a kontrolovatelnou úhradu podílu na celkových vytápěcích nákladech domu.
S rostoucím rozdílem teplot mezi místnostmi se zvyšuje intenzita vnitřních prostupů tepla, které ale v krajním případě úplného uzavření otopného tělesa vede jen ke snížení teploty místnosti o několik stupňů. Při aplikaci indikátorů podle ČSN EN 834 a ČSN EN 835 má být odečet nulový, tím i spotřební složka rozpočtu nulová. Protože se však jedná o rozdělení celkových nákladů na jednotlivé místnosti, úhrada za vytápění místností s neuzavřeným otopným tělesem je neúměrně vysoká, neboť uživatel bytu sice odebral ze svých otopných těles podstatně více tepla, ovšem toto zvýšení se u tohoto uživatele pozitivně neprojevilo na teplotě bytu. Pozitivně se projevilo vlivem vnitřních prostupů tepla u uživatele bytu s uzavřenými otopnými tělesy, který ovšem toto teplo neplatí. V souvislosti s tím vzniká problém tzv. krádeží tepla. Vinu však nelze spatřovat v chování uživatelů bytů, ale v nevhodnosti použitých indikátorů a systémů rozpočtu, čili v normách ČSN EN 834 a ČSN EN 835.
Tento problém je vyloučen při použití rozpočtu ve smyslu české legislativy, kde teplota místnosti ti je získána přepočtem náměru dostatečně citlivého indikátoru. Při úplném uzavření ovládacího ventilu se otopné těleso ochladí na teplotu místnosti. Tuto teplotu musí být indikátor schopen registrovat. Nenulová indikace tím umožňuje citlivé rozlišení dosahovaných teplot místností a tím i spravedlivý rozpočet laicky kontrolovatelný uživatelem bytu.
Tvrzení některých odborníků, že teplota místností nezávisí jen na teple dodaném z centrálního zdroje, ale závisí též na dalších zdrojích (slunce, vnitřní zdroje z elektrických spotřebičů, vnitřní prostupy atd.) je sice správné, ale nevylučuje stanovení spravedlivé úhrady podle tohoto kriteria. Bez kvantifikace účinků dodatkových zdrojů a jejich vlivu na indikovanou veličinu, nelze dělat žádné spekulativní odsuzující závěry. Pokud by skutečně dodatkové zdroje znemožnily spravedlivost rozpočtů podle dosahované teploty místností, byla by vyloučena i možnost rozpočtu podle dodaného tepla ve smyslu ČSN EN 834 a ČSN EN 835, neboť výkony otopných těles závisí na teplotách místností.
Porovnání rozúčtování
Vlastníci domů, bytová družstva a společenství vlastníků jednotek jsou vystavováni masivní reklamě o poměrových indikátorech, která nemusí být vždy ku prospěchu uživatelům bytů. Je možno se setkat s případy, kdy vlastní problematika a spravedlnost rozúčtování ustupuje do pozadí a na první místo se dostává prospěch těch, co ovlivňují nebo zajišťují prosazení určitého typu indikátoru nebo určité rozúčtovatelské firmy. Nabídka na objektivní porovnávací měření pak zůstává bez odezvy. Lze porovnat dvě bytová družstva resp. vedení těchto družstev. Na základě až neskutečně propagovaných a nabízených výsledků poměrového měření bylo v prvním případě provedeno porovnávací měření, v druhém případě vedení družstva buď na nabídku vůbec nereaguje, nebo uvádí naprosto zástupné a výmluvné důvody jako je nedostatek času apod. Výsledek jednoho porovnávacího měření je graficky zpracován na obr. 3. Podstata spočívala ve sledování dvou rozhodujících výsledků. V prvním případě byly porovnávány náměry tří typů indikátorů a vzájemně porovnáván jejich dopad na rozúčtování. V druhém případě byl hodnocen rozptyl vždy stejné dvojice indikátorů umístěné na srovnatelném místě otopného tělesa. Teplota v jednotlivých vybraných místnostech byla průběžně přímo měřena.
V panelovém domě, ve kterém se porovnávací měření uskutečnilo, byl jeden byt neobsazený (byt č. 1) vytápěný otopným tělesem pouze v jedné místnosti. Podle přímého měření teploty dosahovaly průměrné teploty v tomto "nevytápěném" bytě hodnoty 16 ÷ 18 °C, (ve vytápěné místnosti 20 °C) v normálně užívaném bytě teploty 18 ÷ 23 °C.
Rozúčtování podle indikátorů odpařovacích i elektronických vedlo k teplotám místností odpovídajícím venkovní teplotě (nulové náměry) až po teploty neúměrně vysoké 60 ÷ 80 °C. Podle indikátorů VIPA C byly v "nevytápěném" bytě teploty 16 ÷ 19 °C (ve vytápěné místnosti 24,9 °C), v normálně užívaném bytě teploty 18 ÷ 22 °C.
Daleko nejhůře dopadlo porovnávací měření rozptylu dvojic indikátorů. Zatímco elektronické indikátory podle ČSN EN 834 vykázaly rozptyl ± 46 %, byl rozptyl indikátorů VIPA C ± 2 %. Nutno podotknout, že odečet náměrů si prováděla každá rozúčtovatelská firma vlastními pracovníky. V důsledku těchto výsledků bylo připraveno na Technické univerzitě v Liberci porovnávací měření specielně zaměřené na rozptyl indikátorů umístěných na srovnatelném místě otopného tělesa. Po zkušenostech s popsaným porovnávacím měřením se kromě rozúčtovatelské firmy VIPA CZ, byla porovnání ochotna účastnit jediná další firma. Je zarážející, že organizátorem odmítnutí porovnávacího měření byla asociace rozúčtovatelů ARTAV, která by jako první měla mít zájem na tom, jak a jakými indikátory je poměrové měření v ČR realizováno.
Závěr
Výsledky z dlouhodobého výzkumu a celé řady ověřovacích a porovnávacích měření není možné v jednom krátkém článku prokazatelně dokladovat. Většina problémů je pouze naznačena a je zkráceně uvedeno jejich řešení, Neměl by to být důvod pro různé kritiky a vykladače fyzikálních zákonů k neuváženému napadání. Uvítáme všechny nesouhlasné připomínky a věcné dotazy s tím, že společným cílem všech účastníků případné diskuse bude snaha o zlepšení průhlednosti, důvěryhodnosti a spravedlnosti rozúčtování.
Literatura:
|1| Závěrečná zpráva úkolu F-2421-025: "Měření spotřeby tepla v bytové oblasti", VŠST Liberec 1985
|2| Sborník "Úhrada za ústřední vytápění bytů", mezinárodní konference Liberec, září 1998
|3| Presidium E.V.V. E.: Směrnice k měření tepla v bytové oblasti, Bonn, březen 1996
|4| Wischinka, A.: Individuální rozpočet za vytápění. In.: 24. Kongres UNICHAL 89 Graz
|5| Patočka, J.: Simulace neritické bilance vytápěné místnosti str. 111 - 116. In.: Simulace budov 2000. ČVUT Praha 2000
|6| Patočka, J.: Zateplování a úhrada za vytápění. Energie a vytápění č. 11/2006
|7| Patočka, J.: Fyzikálně zdůvodnitelný náměr indikátorů. Energie a vytápění č. 2/2007
|8| Patočka, J.: Poměrové měření v otázkách a odpovědích. Energie a vytápění č. 11/2008
|9| Patočka, J.: Náměry indikátorů VIPA EC. Energie a vytápění č. 1/2009
|10| Patočka, J.: Od náměru k rozúčtování. Energie a vytápění č. 2/2009
|11| Patočka, J.: Lesk a bída koeficientů. Energie a vytápění č. 6/2009
Recenze - Náměry poměrových indikátorů a skutečná spotřeba tepla
V úvodu článku je uveden význam poměrového měření na celkovou spotřebu tepla. Jsou popsány dva rozdílné způsoby chápání energetické bilance místnosti vycházející buď z tepla do místnosti přiváděného, nebo tepla z místnosti odváděného. V obou případech je porovnáván náměr indikátoru, jehož hodnota má korespondovat s ekonomickým chováním uživatele bytu. Náměry indikátorů se přepočítávají na podíl úhrady bytu na celkových vytápěcích nákladech domu. V článku je provedeno provozní porovnání rozptylu náměrů indikátorů a výsledku rozúčtování.
Imact of heat cost allocation measurement on heat consumption is discussed in the introductory part of the paper. Two different ways of heat balance are described further. One, based on heat incoming into a measured room, and the other based on heat leaving the room. In both cases the heat cost allocator‘s measured values are compared with economic behaviour of a flat user. Cost allocator’s measured values are converted into heat cost ratio on total heat cost of the whole building. The measured values of indicators and their variance are compared under operational conditions with billed price for each flat user.
