Otopné období kalendářního roku 2008 v Praze

Vyhodnocení otopného období je provedeno podle vyhlášky o pravidlech vytápění. Použitá metodika je blízká výpočtové pomůcce "Denostupně" portálu TZB-info. Do ní se navíc datové podklady pravidelně po měsíci doplňují a průběžně lze sledovat průběh vytápění v otopném období. Její datová základna od roku 1991 pak umožňuje porovnávat jednotlivá období mezi sebou.

Vyhodnocení otopného období, tedy stanovení jeho základních charakteristik, které umožní dlouhodobé přepočty spotřeby paliva a vyhodnocení hospodárnosti vytápění. Poskytuje základní charakteristiky otopného období za kalendářní rok 2008 jak v Praze, tak i v dalších lokalitách na území naší republiky. Vyhodnocení je vázáno na aplikaci legislativních ustanovení. Po dobu sledovaného období nedošlo ke změnám v zákonných ustanoveních, které by metodiku vyhodnocení otopného období ovlivnily. Požadavky na doplnění nových charakteristik otopného období si však vyžádala potřeba vstupních údajů pro vyhodnocování kotlů podle vyhlášky 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů.

Vyhláška - pravidla vytápění

Pravidla vytápění jsou stanovena vyhláškou 194/2007 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé užitkové vody, měrné ukazatele spotřeby tepla pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům (L8). Vyhláška je datována 17. července 2007 a má účinnost od 1. září 2007. Řídícím předpisem této vyhlášky je zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění. Vyhláška stanovuje začátek a konec otopného období a podmínky pro případné přerušení vytápění v průběhu otopného období. Otopné období je čas, kdy jsou zdroje tepla uvedeny do stavu pohotovosti k dodávce tepla spotřebitelům. Začíná 1. září a končí 31. května. Dodávka tepla se zahájí v otopném období, když průměrná denní teplota venkovního vzduchu v místě poklesne pod +13° C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat zvýšení této teploty nad +13° C pro následující den. Průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu je čtvrtina součtu venkovních teplot v 7, 14 a ve 21 hodin, přičemž teplota měřená ve 21 hodin se počítá dvakrát. Vytápění se omezí nebo přeruší v otopném období tehdy, jestliže průměrná denní teplota venkovního vzduchu v příslušném místě nebo lokalitě vystoupí nad +13°C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat pokles této teploty pro následující den. Při následném poklesu průměrné denní teploty venkovního vzduchu pod +13°C se vytápění obnoví. Omezení vytápění se provádí tak, aby byly při zavedení teplotního útlumu dodrženy požadavky zajišťující tepelnou stabilitu místnosti.

Pro stanovení základních charakteristik otopného období použil autor vlastní výpočetní postup. Ten vychází z platné legislativy a ze zásad, na nichž byla sestavena výpočetní pomůcka Denostupně v oddílu Výpočty. Pomocí výpočetního postupu byly zpracovány soubory dat z měsíčních přehledů meteorologických pozorování stanice ČHMU Praha-Karlov (L7) .

Vyhláška - kontrola kotlů

Novým právním předpisem, který používá výstupy z vyhodnocení charakteristických údajů otopného období, je vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (L9). Vyhláška vstoupila v účinnost od 1.11.2007. Řídícím předpisem této vyhlášky je zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění § 6, odst 2,3,4 a 6. Ustanovuje povinnost provádění pravidelné účinnosti kontroly kotlů o výkonu nad 20 kW, které dodávají teplo pro vytápění a přípravu teplé pitné vody. Nevztahuje se na rodinné domy. Další povinností je provedení jednorázové kontroly kotlů o výkonu nad 20 kW starších 15 let. Obsahem této jednorázové "patnáctileté" kontroly kotlů je zjištění, zda provoz, údržba, způsob řízení a regulace kotle, jakož i stav vnitřních rozvodů tepla a zejména dimezování kotle odpovídají potřebám zásobované budovy. Na stanovení charakteristik otopného období se váže "metoda hodnocení dimenzování kotle v poměru k požadavku na vytápění budovy" podle přílohy 1 této vyhlášky. Jedním ze vstupů metodiky je časová charakteristika otopného období.

Otopné období kalendářního roku 2008

Otopné období za kalendářní rok je rozděleno na dvě části "první pololetí" a "druhé pololetí", oddělené letní přestávkou. Začátkem prvního období je 1. leden, koncem prvního období je 31. květen, pokud však není vzestupem venkovních teplot ukončeno vytápění dříve. Začátkem druhého období je 1. září s tím, že zahájení vytápění je vázáno na pokles venkovních teplot pod limitní hodnotu 13°C podle pravidel vytápění (L8). Ukončení druhého období je 31. prosince.

První období - ukončení vytápění

Začátek vytápění je stanoven kalendářně na 1. ledna a není závislý na venkovní teplotě. Ukončení nebo přerušení vytápění závisí na průběhu venkovních teplot a je charakterizováno následovně:

V měsíci dubnu bylo podle pravidel pro vytápění přerušeno vytápění na jediný den - 14.4.2008, kdy teplota ve dvou předchozích dnech převýšila 13°C a ve sledovaném dni vystoupila na 14,8°C.

Druhé období - počátek vytápění

Začátek otopného období je 1. září a vlastní zahájení dodávky tepla závisí na poklesu venkovní teploty pod stanovenou hodnotu. Ukončení vytápění je stanoveno kalendářně na 31. prosinec. Zahájení vytápění je charakterizováno následovně:

Začátek vytápění je charakterizován rychlým přechodem mezi stabilními teplotami blížícími se dvaceti stupňům a poklesem pod teplotu 13°C počátku vytápění. Od té doby trvá potřeba vytápět bez přerušení až do konce roku.

Podnulové teploty

Stanovení dnů s teplotou venkovního vzduchu pod bodem mrazu je potřebné pro hodnocení zdrojů tepla i chování budov. Je zřejmé, že čím více se venkovní teplota přibližuje teplotě výpočtové, sloužící pro dimenzování zařízení, tím lepší obraz o chování systému zdroj - budova získáme. V řadě několika posledních let není mrazivých dnů mnoho.

V prvním období nalézáme nejnižší teploty hned na počátku roku. Nejchladnějším dnem je 5.1.2008 s průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu -3,9°C.

Ve druhé části roku jsou kromě jediného dne v listopadu soustředěny dny s podnulovými teplotami do závěru prosince. Extrémní nejnižší teplota je 31. 12.2008 s hodnotou -5,4°C.

Poznámka: Praktické použití znalosti dnů s výskytem nejnižších venkovních teplot vede k výběru vhodných dat o spotřebě paliva. Ty je možné získat v ideálním případě z řídicího systému budovy, pokud je zřízen a pokud se do něj údaje o spotřebě paliva ukládají. Pokud má budova průběhové měření dodávky zemního plynu, lze si vyžádat od dodavatele rozpis dodávky po jednotlivých dnech. Když najdeme v kotelně plynoměr a přepočítávač množství, dá se z jeho paměti "vycvakat" na displej údaje o denní spotřebě v posledních měsících. A pokud není žádná technika, ale pečlivý správce, použijí se data z provozní knihy. Důležité je však znát venkovní teplotu, tedy který den spotřeby hledat.

Počet otopných dnů

Sledované otopné období mělo proti dlouhodobému průměru větší počet dnů vytápění. Období plného vytápění tak trvalo 241 dnů. Doba vytápění byla v otopném období kalendářního roku 2008 ve srovnání s třicetiletým normálem o sedmnáct dnů delší.

Kontrola kotlů - vyhodnocení dimenzování kotle

Kontrola kotlů je novým požadavkem legislativy. Vyžaduje vstupní údaje z vyhodnocení otopného období. Než se uváděné údaje stanou samozřejmou součástí uváděných charakteristik, představujeme tu část metodiky kontroly kotlů, do níž naše informace vstupují.

Vyhláška o kontrole účinnosti kotlů požaduje posoudit velikost výkonu kotle a tepelného příkonu budovy. Porovnává se zde energie v palivu spotřebovaném za určitý časový interval - tedy průměrný výkon - a proti ní instalovaný výkon kotle.

L_av = Q_f / (P_n * t_m)

kde

Lav (-)	bezrozměrný parametr vyjadřující poměr průměrného výkonu kotle k jmenovitému výkonu
Pn (kW)	instalovaný výkon kotle, kotelny
tm (h)	časový interval (nejlépe otopná sezóna)
Qf (kWh)	energie paliva spotřebovaného za příslušný časový interval

Referenční hodnoty pro L_av uvádí tabulka:

typ budovy	sezónní venkovní teplota	projektová venkovní teplota
jednotlivý dům	0,15 - 0,30	0,50 - 0,70
řadový (blokový) dům	0,20 - 0,30	0,60 - 0,80

Referenční hodnoty charakterizují přiměřenou velikost kotle, kotelny. Z hodnoty L_av vypočtené popsaným způsobem je možno posuzovat, zda je kotel či celá kotelna dimenzována správně. Hodnota L_av nemá být nižší než hodnoty uvedené v tabulce.

Hodnocení požadované právním předpisem vyžaduje pro stanovení charakteristické hodnoty časový interval t_m, po který se hodnocení provádí. Je třeba poznamenat, že řídící veličinou může být buď stanovení časového intervalu, od něhož se odvodí hledání záznamů o spotřebě paliva, nebo vyhledání spotřeby paliva za dané období (například z faktur) a k němu určení časového intervalu. V praxi se lze setkat s řadou přístupů:

1. odečtení provozních hodin kotel z počitadla motohodin na rozvaděči
2. odečtení provozních hodin z řídícího systému kotelny
3. stanovení časového intervalu podle skutečné délky otopného období (podle pomůcky DENOSTUPNĚ na tzb-info nebo podle charakteristiky otopného období v následujících odstavcích)
4. stanovení časového intervalu podle měsíců (září - květen = 9 měsíců x 30 dnů x 24 hodin)
5. stanovení časového intervalu podle standardní délky otopného období (v extrému Praha = 216dnů x 24 hodin)

Proces kontroly účinnosti kotlů je zaveden jako standardní postup. Proto je nejvýše žádoucí standardizovat použité vstupy. Spotřeba paliva je závislá na venkovních teplotách a ty jsou funkcí času. Proto není možné stanovit interval buď podle standardní délky otopného období nebo podle celých měsíců. Pro další použití proto zavádíme do metodiky vyhodnocení otopného období parametr "délka otopného období " - v hodinách. Jde o vyjádření počtu dnů s povinností vytápění (podle pravidel vytápění) při časovém obsahu jednoho dne 24 hodin. Pro stanovení průměru se tedy nepočítá s přerušovaným vytápěním, ale pouze s útlumem.

Poznámka: Posoudit vhodnost dimenzování kotle k velikosti kotle vzhledem k budově, kterou zásobuje teplem, je možné řadou dalších způsobů. K jednoduchým patří propočet příkonu podle "využití maxima", kdy se výkon kotle násobí předpokládaným počtem hodin využití maximálního výkonu a výsledek porovnává se spotřebou paliva. Další možností je využití znalosti o meteorologických datech a grafické řešení - vynesením závislosti denních nebo měsíčních spotřeb paliva a odpovídajících venkovních teplot. V průsečíku proložené přímky s výpočtovou venkovní teplotou je pak reálná tepelná ztráta budovy. Ta se porovnává s výkonem kotelny (viz http://www.tzb-info.cz/2605-denostupne-priklad-vyhodnoceni-spotreby-tepla). Metodika požadovaná vyhláškou je až příliš jednoduchá, nicméně je povinná. Lze poznamenat, že použití sofistikovanější metodiky, například s použitím meteorologických dat, by poskytlo provozovateli kotle více užitečných informací.

Charakteristika otopného období

Celkovou charakteristikou otopného období je počet denostupňů D(19) =3 093 D°, průměrná teplota venkovního vzduchu 6,2°C a počet 241 otopných dnů. Parametry otopného období jsou uváděny ve standardní formě (L1, L2) a v návaznosti na předchozí rozbory (L3, L4, L5 a L6). Stanovení je provedeno pro mezní teplotu počátku vytápění t_e = 13°C a ustanovení o započetí, ukončení a přerušení vytápění. Denostupně jsou vztahovány k vnitřní teplotě 19°C.

Zvláštní pozornost si zaslouží parametr "průměrná teplota venkovního vzduchu". Tato teplota může být interpretována dvěma způsoby a výsledky bývají zaměňovány. Průměrná teplota venkovního vzduchu v období je průměrem z hodnot všech denních průměrných teplot v otopném období od 1. září do 31. května. V programové pomůcce Denostupně (zde) je tato teplota uváděna po měsíčních průměrech. Průměrná teplota venkovního vzduchu v dnech vytápění je průměrem z teplot vzduchu pouze za dny vytápění. Dá se jednoduše vypočítat ze základní definice denostupňů, tedy t_e = (d*ti - D°)/(d) a pro období roku 2008 pak činí (241*19-3093)/241 = 6,16°C.

Porovnání s dlouhodobým klimatickým normálem je provedeno pro stejné parametry s tím, že 30letý klimatický normál pro meteorologickou stanici Praha Karlov z let 1961-1990 byl zpracován stejným výpočtovým algoritmem jako data běžného roku. Je třeba upozornit, že sledované otopné období se nachází v přestupném roce. Klimatický normál 30 let je proto v měsíci únoru mírně odlišný od roku nepřestupného. Klimatický normál za období 50 let v letech 1901 až 1950 byl převzat z literatury (L1).

měsíc	počet dnů vytápění	průměrná venkovní teplota v topných dnech [°C]	počet denostupňů D19 [D°(19) ]	procenta D19 [%]
I	31	3,1	494	16,0%
II	29	4,4	422	13,6%
III	31	5,5	420	13,6%
IV	29	9,9	263	8,5%
V	13	12,6	84	2,7%
VI	0	0,0	0	0,0%
VII	0	0,0	0	0,0%
VIII	0	0,0	0	0,0%
IX	16	10,7	148	4,8%
X	31	10,2	303	9,8%
XI	30	5,9	422	13,6%
XII	31	2,7	537	17,4%
	241	6,2	3 093	100%

Porovnáním tří souborů hodnot - běžného roku, průměru 30 let a průměru 50 let - je zřejmé, že otopné období kalendářního roku 2008 bylo ve srovnání s normálem 30 let (1961-1990) "mírně teplejší" - spotřeba tepla na úrovni 96% třicetiletého normálu a s normálem 50 let (1901-1950) na úrovni 95% padesátiletého normálu. Posuzované otopné období bylo tedy z hlediska potřeby tepla pro vytápění spíše mírně podprůměrné.

	počet denostupňů D19	poměrná část	poměrná část k normálu 30 let
otopné období kalendářní rok 2008	3 093	100%	96%
normál 30 let (1961-1990)	3 227	96%	100%
normál 50 let (1901-1950)	3 240	95%

Meziroční porovnání

Meziroční porovnání řady předchozích otopných období je založeno na standardním vyhodnocení datové základny teplot podle současných legislativních předpisů pro vytápění. Tím se eliminuje vliv případných rozdílů v pravidlech pro vytápění. K porovnání zůstávají pouze vlivy meteorologické.

Při porovnání s třicetiletým průměrem a předchozím kalendářním rokem jde o pokračování podnormálních období - tedy teplejších a s nižší spotřebou paliva. Údaje o předchozích otopných obdobích kalendářních dnů budou postupně rozšiřovány.

Klíčové údaje

otopné období	rok 2008
místo	Praha-Karlov
otopné období	1.1.2008 - 31.5.2008 a 1.9.2008 - 31.12.2008
letní přestávka	1.6. - 31.8.2008
konec vytápění	24. květen 2008
začátek vytápění	15. září 2008
přerušení vytápění	11.4.08	1 den
přerušení vytápění	7.5.2008-17.5.2008	11 dnů
přerušení vytápění	24.5.2008 - 31.5.2008	7 dnů po ukončení
počet dnů vytápění	241	dnů
počet hodin vytápění	5 784	hodin
průměrná teplota	6,2	°C
počet denostupňů D(19)	3 093	D°(19)
potřeba tepla k normálu 30 let	96%

Závěr

Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2008 z meteorologických dat podle pozorování meteorologické stanice Praha - Karlov se provádí standardním způsobem, tak aby byly výsledky jednotlivých let vzájemně porovnatelné.

Základními parametry je 241 dnů vytápění a průměrná teplota 6,2°C za celé otopné období. Otopné období bylo tedy dlouhé, ale "teplé". Počet otopných dnů je vyšší, než průměr. Průměrná teplota je ale výrazně nad dlouhodobým průměrem. Počtem 3 092 denostupňů D19 se otopné období přiblížilo na 96% standardu třicetiletého průměru. Lze je tedy charakterizovat jako období mírně podnormální - tedy teplejší s nižší spotřebou paliva.

Oproti dlouhodobému normálu je posuzované otopné období o 4 % méně náročné na vytápění. Lze tedy říci, že z hlediska spotřeby tepla pro vytápění sledované zimní období nevybočilo z normálu posledních let. Při porovnání s třicetiletým průměrem a předchozími otopnými obdobími jde o pokračování podnormálních, tedy teplejších období.

Novým údajem v charakteristice otopného období kalendářního roku je "hodinové vyjádření délky otopného období", tedy veličina, která odpovídá požadavku na časový interval tm ve vyhlášce 276/2007 Sb. o kontrole kotlů. Pro rok 2008 činí tato hodnota 5 784 hodin.

Literatura

(L1) Ptáková, D., Otopné období 2000/2001 v Praze z hlediska klimatických veličin, Vytápění, větrání, instalace VVI 1/2003, str. 2-9
(L2) Straka, R., Otopné období 1989/1990 v Praze z hlediska klimatických veličin, Zdravotní technika a vzduchotechnika - ZTV 1-2/1991, str. 29-63
(L3) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2004/2005 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 1.8.2005
(L4) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2005/2006 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 30.10.2007
(L5) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2006/2007 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 7.1.2008
(L6) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2007/2008 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 10.11.2008
(L7) ČHMÚ: Měsíční přehled meteorologických měření a pozorování observatoře Praha_Karlov, rok 2008, 01 až 12.
(L8) Vyhláška 194/2007 Sb. kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody, měrné ukazatele spotřeby tepelné energie pro vytápění a pro přípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům (platná od 1.9.2008)
(L9) Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (platná od 1.11.2007)