Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Technická zařízení budov<br />
číslo 3/<strong>2020</strong> :: ročník XIV. :: 69 Kč<br />
www.casopistzb.<strong>cz</strong><br />
Realizace<br />
DAS working & living HOUSE<br />
Vytápění<br />
Využití nízkoteplotní energie<br />
z termálních koupališť<br />
Trvalá udržitelnost<br />
Riziko tepelného šoku skel<br />
Téma: Vytápění
ebm-papst na sobě stále<br />
pracuje a vyvíjí se:<br />
pro podporu ostatních.<br />
Úspěchy sklízíme na celém světě i doma - jako světový lídr na trhu s ventilátory<br />
a pohony jsme si dobře vědomi síly skryté v týmové práci.<br />
Podporujeme řadu různých projektů a iniciativ, které pomáhají lidem<br />
v různých obtížných situacích.<br />
Více informací o našich aktivitách naleznete na: www.ebmpapst.com/csr
editorial<br />
Houby na tisíc způsobů<br />
Co jste dělali v létě o dovolené? Stávající situace ve světě jistě mnohým překazila plány<br />
a museli zvolit jinou destinaci, než jakou původně chtěli. Já je ovšem strávila typicky<br />
českým, slovanským způsobem – v lese. Na houbách. A ačkoli začátek prázdnin vypadal<br />
velmi slibně a dokázali jsme nasbírat dost, abychom nejen utišili chuť na čerstvé houby,<br />
ale i nasušili pár sklenic do zásoby, radovali jsme se předčasně. Zhruba v půlce července<br />
už i do lesů přišla každoroční vedra a sucha a člověk musel bloudit celé hodiny, aby<br />
zakopl alespoň o jednu červavou nohu. Je sice pravda, že lišky rostly poměrně<br />
konstantně nehledě na počasí, ale na sušení to nebylo.<br />
Ve vší snaze zlomit tu smůlu jsem se i uchýlila k, jak já tomu říkám, extrémnímu<br />
houbaření. Po tmě. S baterkou v ruce. Někdo by mi možná řekl, že je bláznivé chodit<br />
v noci v lese, protože můžu potkat rysa, vlka nebo divoké prase, zvlášť když nám jeden<br />
takový rys občas odkládá srnčí mršinu před chatou a každou noc se vrací jako do bufetu<br />
si kus uhryznout. Já si ovšem myslím, že houbaření po tmě má své kouzlo. Člověk se<br />
musí bezvýhradně soustředit jen na ten kužel světla před sebou, protože mimo něj<br />
zkrátka nevidí ani na špičku nosu. A svým způsobem je to i zajímavý způsob, jak si<br />
okořenit klasické houbaření. Zejména když se vám najednou pes s hrůzou v očích pověsí<br />
na nohu a začne vrčet do tmy, kde ani s baterkou nevidíte vůbec nic. Takové chvilky jsou<br />
k nezaplacení.<br />
Nicméně extrémní houbaření má i svou logiku – když je ve dne vedro, že pomalu ani<br />
hmyz nelétá, třeba i ty houby schovávají klobouky! Jenže neschovávají. Je to prakticky<br />
ověřeno. Když nejsou, tak prostě nejsou. Nehledě na denní dobu.<br />
A tak nezbylo než čekat na změnu počasí. Ta samozřejmě přišla, jako každý rok, až na<br />
konci prázdnin – a řeknu vám něco, co není žádným tajemstvím. Rostou. A rostou<br />
v takovém množství, že mi skoro není líto, že už není čas si vzít dovolenou. Od konce<br />
srpna jsme nasušili, naložili, zamrazili a snědli takové množství hub, že už se nám to<br />
pomalu nechce čistit. Natož sbírat. Když ve čtyřech lidech během necelé hodiny vlečete<br />
čtyři vrchovaté koše, pečlivě si rozmyslíte, jestli ta houbička, kterou vidíte, za tu námahu<br />
vůbec stojí. Jestli ji tam nenechat na příště, až trochu povyroste.<br />
Ale nakonec se sehnete. Vždycky se nakonec sehnete. Stejně jako vždycky vyrazíte do<br />
lesa, nehledě na to, kde všude už máte doma houby uskladněné. Protože je to zkrátka<br />
v naší nátuře. A proto si dovolím malou otázku na závěr – nedoporučí mi někdo výborný<br />
recept z hub?<br />
Chopte se košíků, našeho časopisu, a až vás sbírání omrzí, sedněte si a zalistujte.<br />
Příjemné čtení!<br />
Eliška Hřebenářová<br />
redaktorka<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong> 3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 1
obsah<br />
10<br />
Společnost FENIX vyrábí a dodává topné kabely ECOFLOOR od roku 2001. Ohřev<br />
interiérových podlah s kabely a rohožemi zná odborná veřejnost velmi dobře,<br />
exteriérové aplikace s těmito topnými kabely však nejsou tak všeobecně známé.<br />
28<br />
Důležitou výhodou sálavých systémů je nízký teplotní rozdíl mezi vzduchem v místnosti<br />
a topným nebo chladicím povrchem, který umožňuje využívat obnovitelné zdroje<br />
energie, jako jsou tepelná čerpadla, solární kolektory, průmyslové odpadní teplo ad.<br />
<strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 3/<strong>2020</strong><br />
Odborný recenzovaný časopis z oblasti <strong>TZB</strong> a techniky prostředí<br />
Ročník: XIV.<br />
Vyšlo: 21. 9. <strong>2020</strong><br />
Cena: 69 Kč<br />
Roční předplatné: 236 Kč<br />
Vydává: Jaga Media, s. r. o.<br />
Pražská 18, 102 00 Praha 10<br />
tzb.haustechnik@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Vedoucí redakce<br />
Ing. Eliška Hřebenářová, tel.: 777 284 678<br />
eliska.hrebenarova@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Odborná spolupráce:<br />
Ing. Jiří Dostál; Ing. Tomáš Bäumelt; Ing. Ondřej Zlevor;<br />
Ing. Lukáš Vele; Ing. Radovan Illith, Ph.D.; Ing. Ondřej Hojer,<br />
PhD.; Ing. Anna Predajnianska; prof. Ing. Ján Takács, Ph.D.;<br />
Ing. Jakub Spurný; doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.; Ing. Ján<br />
Šmelík; Martin Šimko; Michal Krajčík; Daniel Szabó; Dušan<br />
Petráš; JUDr. Ing. et Ing. Mgr. Petr Měchura<br />
Inzerce<br />
Jaga Media, s. r. o., tel.: 267 219 346<br />
Vladimír Brutovský, tel.: 777 284 680<br />
vladimir.brutovsky@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Markéta Šimoníčková, tel.: 775 284 686<br />
marketa.simonickova@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Miroslava Valtová, tel.: 775 284 685<br />
miroslava.valtova@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Produkce<br />
Adéla Bartíková<br />
adela.bartikova@jagamedia.<strong>cz</strong><br />
Grafická úprava, DTP<br />
Oľga Svetlíková<br />
Jazyková úprava<br />
Lenka Jindrová<br />
Tisk<br />
Neografia, a. s.<br />
Předplatné<br />
A. L. L. production, s. r. o.<br />
P. O. BOX 732, 111 21 Praha 1<br />
e-mail: tzbhaustechnik@predplatne.<strong>cz</strong><br />
tel.: 840 30 60 90, fax: 234 092 813<br />
www.predplatne.<strong>cz</strong><br />
Registrace<br />
MK ČR E 18488, ISSN 18<strong>03</strong> 4802<br />
Informační povinnost<br />
Tímto informujeme subjekt údajů o právech vyplývajících<br />
ze zákona č. 101/2000 Sb., o ochraně osobních údajů,<br />
tj. zejména o tom, že poskytnutí osobních údajů společnosti<br />
Jaga Media, s. r. o., se sídlem Pražská 18, Praha 10 je<br />
dobrovolné, že subjekt údajů má právo k jejich přístupu,<br />
dále má právo v případě porušení svých práv obrátit<br />
se na Úřad pro ochranu osobních údajů a požadovat<br />
odpovídající nápravu, kterou je např. zdržení se takového<br />
jednání správcem, provedení opravy, zablokování, likvidace<br />
osobních údajů, zaplacení peněžité náhrady, jakož i využití<br />
dalších práv vyplývajících z § 11 a 21 tohoto zákona. Všechna<br />
práva k uveřejněným dílům jsou vyhrazena. Kopírování,<br />
znovupublikování nebo rozšiřování kterékoli části časopisu se<br />
povoluje výhradně se souhlasem vydavatele. Články nemusejí<br />
vyjadřovat stanovisko redakce. Vydavatelství nenese právní<br />
odpovědnost za obsah inzerce a advertorialů.<br />
Foto na titulní straně<br />
isifa/Shutterstock<br />
© Jaga Media, s. r. o.<br />
52<br />
Rodinný dům se čtyřmi lidmi spotřebuje na splachování WC denně maximálně 150 litrů, což činí 55 m 3 vody ročně. Na<br />
střechu o kolmém průmětu 100 m 2 v ČR v nadmořské výšce 300 m dopadne ročně 70 m 3 vody. Reálný přebytek je tedy<br />
21 m 3 za rok a ten stačí na zalévání zahrady 600 m 2 .<br />
4 novinky<br />
Rozhovor<br />
6 A. Jakubec: Covid nás nezpomalil, ukázal<br />
jednodušší a flexibilnější cestu<br />
Realizace<br />
8 Kermi: DAS working & living HOUSE,<br />
Gilching, Neměcko<br />
10 Fénix: Venkovní ohřev s kabely<br />
ECOFLOOR překvapí šíří možných aplikací<br />
Téma: Vytápění<br />
12 J. Dostál, T. Bäumelt, O. Zlevor, L. Vele:<br />
IQ-pump: jednotrubková soustava 4.0<br />
16 O. Hojer: Hodnocení otopných soustav<br />
vytápění velkoprostorových objektů<br />
podle ČSN EN 15316-2<br />
20 R. Illith: Vytápění rodinného domu, typ<br />
bungalov, v energetické třídě A1<br />
22 A. Predajnianska, J. Takács: Využití<br />
nízkoteplotní energie z termálních<br />
koupališť<br />
28 M. Šimko, M. Krajčík, D. Szabó, D. Petráš:<br />
Experimentální ověření přímotopného<br />
stěnového systému v chladicím režimu<br />
36 Testo: Efektivní a bezpečné provádění<br />
měření na otopných zařízeních<br />
40 J. Spurný, M. Kabrhel: Navrhování<br />
teplovodních otopných soustav<br />
s ohledem na provozní stavy<br />
42 J. Šmelík: Rekuperace tepla z kanalizace<br />
v obytném domě, roční bilance<br />
46 NRG flex: Optimalizace návrhu tepelných<br />
rozvodů při rekonstrukci sítě CZT –<br />
úspora díky uplatnění hybridního řešení<br />
Trvalá udržitelnost<br />
50 Glassolution: Riziko tepelného šoku skel<br />
52 P. Měchura: Dešťovka naruby – použití<br />
dešťové vody v praxi<br />
Firmy informují<br />
54 Geberit: Úspora místa díky<br />
optimalizované hydraulice splaškových<br />
vod<br />
2 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Fühl Dich wohl. Kermi.<br />
Geniální<br />
vynález ...<br />
... krátce:<br />
Ta správná volba: a to originál.<br />
Technologie x2 od společnosti Kermi.<br />
Co se skrývá ve všech deskových otopných tělesech Kermi? Patentovaná technologie x2 – průkopnický<br />
vynález, s nímž Kermi začala revoluci na trhu deskových otopných těles. Již od roku 2005 poskytuje<br />
technologie x2, založena na principu sériového průtoku, rychlou tepelnou pohodu při zároveň nízké<br />
energetické spotřebě. Do dnešní doby bylo nainstalováno přes více než 20 milionů deskových radiátorů<br />
Kermi, a tedy více než 6,3 milionů možných variant.<br />
Spolehněte se na výkon a jistotu! Více o patentované technologii x2 a výhodách, které vám může<br />
nabídnout pouze originál, naleznete na www.x2inside.<strong>cz</strong><br />
x-net Plošné<br />
vytápění / chlazení<br />
therm-x2<br />
Desková otopná tělesa<br />
Designové<br />
radiátory<br />
Otopné stěny /<br />
Konvektory
novinky<br />
Nová dimenze toalet: čistota, ticho a komfort<br />
Realizace, odborné články,<br />
firemní novinky<br />
ARCHITEKTURA<br />
architektura mezi viNNými řádky<br />
Návštěvnické centrum s působivým<br />
výhledem, výrobna vína i administrativní<br />
zázemí. Atelier Chybík+Krištof dokončil<br />
projekt nové budovy vinařství Lahofer<br />
v Dobšicích u Znojma.<br />
Více na www.asb-portal.<strong>cz</strong>.<br />
sTAvEbnICTví<br />
Nový stavebNí zákoN míří<br />
do legislativní rady vlády<br />
Příprava novelizace zákona, který má dopad na<br />
velkou část české legislativy, probíhala od roku<br />
2018. Ministerstvo pro místní rozvoj dokončilo<br />
finální podobu.<br />
Více na www.asb-portal.<strong>cz</strong>.<br />
REKonsTRUKCE<br />
WC Geberit ONE představuje unikátní<br />
kombinaci prvotřídního designu<br />
a inovativního know-how z oblasti<br />
sanitárních technologií. Velká část<br />
tohoto novátorského, plně integrovaného<br />
řešení je nenápadně skrytá. Geberit<br />
ONE má celou řadu předností – jak<br />
zjevných, tak těch, které nejsou na první<br />
pohled viditelné. Pro uživatele to<br />
znamená více čistoty, komfortu a flexibility<br />
v koupelně.<br />
Čistota a integrovaná<br />
flexibilita<br />
Elegantní závěsné WC Geberit ONE má<br />
dokonale vyvážené proporce. Tvar mísy<br />
je neobvykle asymetrický a nelemuje ho<br />
žádný splachovací okraj, spláchnutí přesto<br />
zabezpečuje mimořádně tichá a účinná<br />
technologie TurboFlush. Díky speciálnímu<br />
montážnímu prvku lze výšku WC mísy<br />
flexibilně měnit v rozmezí 4 cm – to je<br />
Systémy řízeného větrání s rekuperací tepla<br />
nejsou na českém trhu žádnou novinkou<br />
a díky přísnějším podmínkám na energetickou<br />
náročnost novostaveb se stávají jejich běžnou<br />
součástí. Přístroje LWZ 5/8 CS Premium nabízejí<br />
komplexní řešení pro větrání, vytápění,<br />
ohřev vody a chlazení. Mají vestavěné větrací<br />
jednotky, a navíc i tepelné čerpadlo vzduch–<br />
voda. Tím prochází vzduch odváděný do venkovního<br />
prostředí a znovu se v něm rekuperuje.<br />
Jejich součástí je i vestavěný elektrokotel,<br />
který pomáhá v největších mrazech a také<br />
možné bez jakýchkoliv stavebních úprav<br />
zadní stěny, mechanismus je totiž skrytý<br />
v samotné WC míse.<br />
Zdroj: Geberit<br />
Řízené větrání je dnes u novostaveb<br />
standardem<br />
slouží jako záložní zdroj. Tepelné čerpadlo<br />
vzduch–voda je reverzibilní, takže může nejen<br />
vytápět dům a připravovat teplou vodu, ale<br />
v létě také dům chladit. Umí spolupracovat<br />
i s termickými solárními panely a inteligentní<br />
fotovoltaikou. Součástí přístroje je sofistikovaný<br />
řídicí systém, jednoduše obsluhovatelný,<br />
který optimalizuje všechny provozní režimy<br />
a současně slouží jako ekvitermní týdenní regulátor<br />
topení a přípravy TV.<br />
Zdroj: Stiebel eltron<br />
miNimalismus jako ideálNí řešeNí<br />
Potenciální stavebníci narazí občas při hledání<br />
vhodné parcely či staršího domu k přestavbě<br />
na objekt, který jako by se vymykal klasické<br />
představě o bydlení.<br />
Více na www.asb-portal.<strong>cz</strong>.<br />
inzerce<br />
4 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
novinky<br />
For Arch <strong>2020</strong><br />
Veletrh ve stínu koronaviru,<br />
s plným, atraktivním programem<br />
Když v roce 2018 Ministerstvo vnitra ČR dělalo výzkum veřejného mínění k prevenci kriminality, vyplynulo z něj,<br />
že jakkoliv byla politickým tématem migrace, lidé se cítili ohroženi nejčastěji kapesní krádeží, vloupáním do bytu<br />
a vandalismem. V letošním roce pojem bezpečnost zcela změnil význam. Změnila ho epidemie, karanténa, kdy<br />
byli lidé dlouho doma, a ve zdravotnictví a na úřadech se přidaly hrozby kybernetické bezpečnosti.<br />
Lidé, byty, domy a chaty se vrací do běžného<br />
režimu a bezpečnost je stále důležitým<br />
prvkem. Hraje roli i v hodnocení bytů, domů<br />
a lokalit pro bydlení i pro podnikání. Technologie<br />
a řešení pro zvýšení bezpečnosti jako<br />
například bezpečnostní dveře, okenní kování,<br />
bezpečnostní fólie, zámky, mříže a ploty,<br />
řízení osvětlení v době nepřítomnosti, kamery,<br />
technologie pro monitoring a služby<br />
tak mají své místo i na veletrhu FOR ARCH.<br />
Vlivem epidemie se změnily i požadavky na<br />
přístupové systémy v budovách. Požadavek<br />
na kontrolovaný vstup osob do budov<br />
je nyní celosvětově vzrůstajícím trendem,<br />
např. tedy počítání lidí v zóně nebo měření<br />
teploty při vstupu do budovy.<br />
Konference, poradenství<br />
a přednášky<br />
Pro všechny dotazy ohledně zabezpečení<br />
domů bude v rámci veletrhu k dispozici poradenské<br />
centrum v Hale 4 pod garancí Ministerstva<br />
vnitra ČR a partnerů, Policie ČR<br />
a Cechu mechanických zámkových systémů<br />
ČR (CMZS). Návštěvníky tradičně zajímá,<br />
ve které fázi hrubé stavby začít řešit zabezpečení,<br />
jaké jsou nabídky firem na trhu, ale<br />
i rozdíly v používání certifikovaných a necertifikovaných<br />
produktů. S tím spojená konference<br />
Zabezpečte se – bezpečný domov se<br />
zaměří na trendy a možnosti pro moderní<br />
zabezpečení bytů a rodinných domů.<br />
K tématu bezpečnost na stavebním veletrhu<br />
FOR ARCH patří i 5. ročník konference<br />
Požární bezpečnost staveb, kde se již tradičně<br />
setkají hasiči, stavaři, specialisté technologií,<br />
facility manažeři i securita. Letošní<br />
konference bude reagovat na řadu nových<br />
předpisů v oboru a zejména na sjednocení<br />
požadavků na výrobní a nevýrobní objekty.<br />
Podrobně přiblíží i změny, které se týkají<br />
především požárního větrání chráněných<br />
únikových cest.<br />
V rámci veletrhu bude návštěvníkům k dispozici<br />
i poradenství z celé řady oblastí – dotazy<br />
tak lze klást na poradenském centru<br />
ČKAIT, dřevostavby, stínicí techniky a otvorových<br />
výplní, zabezpečení, vytápění, světla<br />
a osvětlování, bazénů a saun…<br />
Kdy a na co?<br />
od 22. září – Putovní výstava 12. ročníku<br />
YOUNG ARCHITECT AWARD <strong>2020</strong> a CZECH<br />
INDUSTRY PHOTO<br />
22. září – Zelená, chytrá a odolná města<br />
23. září – Požární bezpečnost staveb (nutná<br />
registrace)<br />
– Efektivní řešení v případě<br />
dlouhodobé neočekávané odstávky<br />
technologie bazénů (nutná<br />
registrace)<br />
– Nové materiály a jejich použití<br />
v souladu s principy cirkulární<br />
ekonomiky (nutná registrace)<br />
– Stavaři stavařům – 4 kroky, jak<br />
vyjednat s klientem peníze a čas<br />
– Inspirace pro váš bytový dům<br />
24. září – Zabezpečte se – bezpečný domov<br />
(nutná registrace)<br />
25. září – Smart city For Arch (nutná<br />
registrace)<br />
– Stínicí technika – optimální řešení<br />
vnitřního klimatu budov (nutná<br />
registrace)<br />
– Dotace pro vaše úsporné bydlení<br />
– Stavaři klientům – 3 nejčastější<br />
omyly při stavbě nebo rekonstrukci<br />
domu<br />
26. září – Chytře na úspory energie<br />
– Den stavby aneb dřevostavby pod<br />
lupou<br />
Bezpečnost především<br />
V rámci bezpečnosti všech návštěvníků bude<br />
ve všech vnitřních prostorách výstaviště nezbytné<br />
zakrytí dýchacích cest rouškou, šátkem<br />
či jinou látkou. Rovněž se doporučuje<br />
udržovat bezpečnou vzdálenost minimálně<br />
2 metrů mezi osobami, které nejsou členy<br />
jedné domácnosti anebo osobami blízkými.<br />
Celý areál bude vybaven stojany s antibakteriálnimi<br />
gely na dezinfekci rukou a návštěvníkům<br />
bude k dispozici zdravotnická služba<br />
v případě jakýchkoli zdravotních potíží. Co je<br />
ovšem nejdůležitější – letos se nepotřesení<br />
rukou nepovažuje za nezdvořilost, právě naopak!<br />
Omezení podání rukou při pozdravu je<br />
silně doporučeno!<br />
Zdroj: ForArch.<strong>cz</strong><br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 5
ozhovor<br />
Covid nás nezpomalil, ukázal<br />
jednodušší a flexibilnější cestu<br />
Původně německá, dnes již v podstatě mezinárodní společnost ebm-papst patří se svým obratem přes<br />
2 mld. eur ročně mezi největší světové výrobce ventilátorů a pohonů. Ventilátory vyráběné firmou<br />
nachází využití od miniaturních elektronických přístrojů a počítačů (nejmenší ventilátor má průměr<br />
25 mm) přes vytápěcí techniku a automobilový průmysl až po velké klimatizace a chladicí agregáty<br />
(nejvýkonnější a největší ventilátor má příkon 12 kW a průměr 1 600 mm).<br />
Na otázky <strong>TZB</strong> Haustechnik odpovídal Aleš Jakubec,<br />
ředitel české odnože ebm-papst.<br />
Jak jste se jako firma postavili k situaci<br />
kolem covidu? Sledovali jste jeho vývoj<br />
v Číně už v předstihu?<br />
Jako mezinárodní společnost jsme o vývoji<br />
situace při epidemii Covidu byli informováni<br />
tzv. z první ruky od našich čínských kolegů.<br />
Již na přelomu ledna a února, kdy bylo evidentní,<br />
že nákaza se v Evropě rychle rozšíří,<br />
jsme nakoupili základní ochranné pomůcky,<br />
jako jsou roušky, respirátory, dezinfekce atd.<br />
Ochranná opatření jsme zavedli, jakmile se<br />
první infikovaní objevili v ČR. Vládní nařízení<br />
pak už jen v podstatě potvrdila, že naše kroky<br />
vedly správným směrem.<br />
Jak moc se firmy celá situace dotkla?<br />
Tato situace pro nás, stejně jako asi pro většinu<br />
firem, byla zcela nová. V našich firemních<br />
hodnotách je na prvním místě člověk a hned<br />
na druhém zákazník. Zavedením redukovaného<br />
počtu lidí v jednotlivých kancelářích<br />
a rozdělením zaměstnanců na pracovní týmy<br />
jsme snížili rizika rozšíření nákazy ve firmě.<br />
Zaměstnanci, kteří nebyli zrovna v kanceláři,<br />
pracovali přes home office. Tak jsme zajistili<br />
v podstatě téměř neredukovanou péči<br />
o naše zákazníky.<br />
Samozřejmě osobní kontakt se zákazníky<br />
i zahraničními kolegy byl hlavně ze začátku<br />
omezen na nezbytně nutné minimum. Museli<br />
jsme tedy investovat nějaké prostředky<br />
na doplnění IT výbavy, abychom pokryli několikanásobně<br />
zvýšené množství telefonních<br />
a webových konferencí, a to jak těch interních,<br />
tak externích se zákazníky. Nakonec se<br />
ale ukázalo, že tato cesta je v mnoha případech<br />
jednodušším a flexibilnějším řešením<br />
a myslím, že nám tato zkušenost naopak pomůže<br />
dosáhnout větší efektivity v řešení našich<br />
projektů. Nicméně osobní kontakt je dle<br />
názoru mého i mých kolegů nepřekonatelný<br />
a jsme všichni rádi, že se situace alespoň na<br />
chvíli uvolnila.<br />
Jak vidíte předpovídanou druhou vlnu<br />
viru, podnikli jste opatření nebo věříte, že<br />
nepřijde?<br />
Dle mého druhá vlna už je jen politická záležitost.<br />
Virus je tu stále, ve světě podle posledních<br />
zpráv ještě nedosáhl svého maxima<br />
a jen díky extrémnímu snížení fluktuace<br />
evropské populace a s tím spojeným ekonomickým<br />
dopadům se šíření výrazně, ale<br />
jen dočasně, zredukovalo. Všichni můžeme<br />
vidět, jak krátkozraké byly tak dlouho protahované<br />
tvrdé restrikce a jak mají teď ekonomické<br />
a populistické priority přednost před<br />
rozumnými, ekonomicky z větší části inertními<br />
omezeními, které by šíření zpomalily na<br />
udržitelnou mez. Ty jsou ale většinou dlouhodobé,<br />
nepohodlné, a tudíž nepopulární.<br />
My budeme pokračovat v zavedených opatřeních.<br />
Věřím, že kolegové ve firmě mají<br />
dostatečnou sebereflexi i disciplínu k tomu,<br />
aby si sami řekli, kdy mohou jít do kanceláře<br />
a kdy je lepší pracovat pro jistotu po nějakou<br />
dobu z domu, aby případně neinfikovali<br />
ostatní a tím ohrozili chod celé firmy.<br />
Jaké máte vize do budoucna?<br />
Na našich vizích se korona krize zatím neprojevila,<br />
i když samozřejmě dlouhodobě<br />
tuto skutečnost nemohu vyloučit. Vize<br />
firmy ebm-papst se řídí předpokládaným<br />
dlouhodobým vývojem průmyslu, technologií<br />
a základních potřeb. Toto pro někoho<br />
možná dlouhé období covidové krize se na<br />
zmíněných bodech zas až tak moc nemělo<br />
šanci projevit. Před 40 lety zakladatel firmy<br />
ebm-papst (tehdy ebm) Gerhard Sturm viděl<br />
a určil naši budoucí cestu v energeticky<br />
úsporných technologiích, ve kterých jsme<br />
se stali průkopníky. Tzv. EC motory se v po-<br />
6 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
ozhovor<br />
sledních letech ve světě vzduchotechniky,<br />
vytápění a chlazení staly standardem, ale<br />
v 80. a 90. letech, kdy jsme je uváděli na<br />
trh, se o nich moc i přes jejich nesporné<br />
výhody nevědělo. My chceme tuto vizi dále<br />
posouvat a hledat nové hranice technologií<br />
a efektivních řešení. Naší cestou je maximální<br />
podpora vývoje a výroby energeticky<br />
efektivních technologií a systémů. Zákazníkovi<br />
chceme nabídnout vyladěný systém<br />
základních komponentů majících vliv na<br />
efektivitu zařízení. To obnáší hlubokou znalost<br />
fyzikálních dějů jednotlivých aplikací,<br />
přehled možností na trhu, velmi úzkou spolupráci<br />
se zákazníkem a hlavně perfektní síť<br />
odborníků a proškolených techniků, kteří<br />
spolu navzájem budou flexibilně komunikovat.<br />
Většinu z toho již máme k dispozici,<br />
ale i tak je před námi ještě velký kus práce.<br />
Věřím, že i tato krize nás posune dál a blíže<br />
naší vizi a že zákazníkům budeme dobrým<br />
partnerem nejen v obchodní spolupráci,<br />
ale i v rámci vývoje inovativních produktů.<br />
Když mluvíme o budoucnosti, jaké máte<br />
novinky v portfoliu? Je nějaká převratná<br />
novinka, na kterou se zákazníci mohou<br />
těšit?<br />
Určitě. Letos uvádíme na trh revoluční novinku<br />
v oblasti axiálních ventilátorů řadu<br />
AxiEco ve verzích Protect a Perform. Tyto<br />
ventilátory mají kromě vyšší účinnosti<br />
i mnohem vyšší výkony, takže zvládnou zvýšenou<br />
zátěž např. kompaktních provedení<br />
výměníků, nebo budou mít mnohem vyšší<br />
účinnost v těsnějších prostorách jednotlivých<br />
aplikací. Další novinkou je nasazení již<br />
3. generace EC motorů s plně integrovanou<br />
elektronikou u větších axiálních i radiálních<br />
ventilátorů. V oblasti vytápění uvádíme na<br />
trh ventilátory RadiMix, novou řadu premixových<br />
ventilátorů pokrývající topné výkony<br />
až do 150 kW a spoustu dalších menších<br />
či větších inovací.<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Můžeme se těšit, že vaše novinky uvidíme<br />
na některém z podzimních veletrhů?<br />
Pravidelně se v ČR účastníme veletrhu Aquatherm,<br />
který je jednou za dva roky a byl právě<br />
letos na jaře. Tzn. na místních veletrzích,<br />
pokud tedy budou a budou se týkat alespoň<br />
okrajově naší problematiky či našich zákazníků,<br />
se bude možné setkat určitě alespoň<br />
s našimi techniky. Jinak ebm-papst vystavuje<br />
a aktivně se účastní v podstatě všech větších<br />
světových výstav týkajících se našeho portfolia.<br />
V plánu byly Mostra i Chillventa, ale<br />
ty byly zrušeny. Dále by měly být InnoTrans,<br />
Compamed, SPS, ISH atd., tak uvidíme, zda<br />
se veletržní areály znovu otevřou. Pokud<br />
ano, budeme tam.<br />
Váš sortiment je zaměřen zejména na<br />
ventilátory, včetně těch pro vytápění<br />
a chlazení objektů – řešíte i zdravotní<br />
stránku věci, například filtry či systémy<br />
pro čistší vzduch v budovách?<br />
Co se týče zdravotních aplikací, naše divize<br />
Medical je v poslední době velmi vytížená<br />
spoustou nových projektů spojených s pandemií<br />
viru Covid-19. Jedním z našich prvních<br />
současných projektů byl např. výběr vhodného<br />
typu a expresní výroba a dodávka pro<br />
plicní ventilátory veřejně známého projektu<br />
CoroVent. Naše ventilátory ale lze najít<br />
i u čističek vzduchu, filtračních jednotek na<br />
operačních sálech atd. Nicméně vždy se jedná<br />
o ventilátor a základní periferii příslušenství<br />
a regulace. Naším krédem je, že nechceme<br />
konkurovat našim zákazníkům.<br />
Cíl společnosti<br />
Našimi hlavními obchodními partnery jsou<br />
nejčastěji výrobní společnosti, které mají stejně<br />
jako my snahu uvádět na trh nové, inovativní<br />
produkty a posouvat hranice účinnosti<br />
a udržitelnosti stále dál. Našich 25 výrobních<br />
závodů a 48 poboček zajišťuje plynulou distribuci<br />
ventilátorů a motorů, poradenství a servis<br />
po celém světě. My v ebm-papst nejsme jen<br />
dodavatelem úsporných a kvalitních technologických<br />
produktů, ale i vývojovým partnerem<br />
pro každou myslitelnou – a někdy i těžko<br />
představitelnou – aplikaci tak, aby výsledek byl<br />
pro finálního uživatele co nejlepší a pro životní<br />
prostředí co nejšetrnější.<br />
Jaký máte ve firmě přístup k v současné<br />
době často projednávanému problému<br />
čistoty vzduchu v interiérech?<br />
Resp. k trvalé udržitelnosti obecně?<br />
Právě jsme s kolegy a našimi partnery dokončili<br />
projekt větrání a zpětného získávání tepla<br />
v našich kancelářích. Již předtím jsme vybavili<br />
některé exponované prostory lokálními čističkami<br />
vzduchu a v porovnání s předešlými<br />
lety jsme se s členy týmu shodli, že tam pozitivní<br />
rozdíl ve snížení nemocnosti vidět byl.<br />
Jednoznačně se přikláním k tomu, že prostor<br />
kontinuálně větraný jakoukoli technologií je<br />
pro jedince nuceného k dlouhodobému pobytu<br />
v dané místnosti mnohem zdravější než<br />
nárazové větrání. Když se k tomu ještě připojí<br />
rekuperace, je efekt zdvojnásobený.<br />
Evidentní je to u škol, kde jsou obrovské náklady<br />
na vytápění hlavně z důvodu pravidelného<br />
větrání okny a kde žáci v druhé polovině<br />
hodiny již lehce omámení zvýšenou CO 2<br />
sotva<br />
drží pozornost. Tato problematika je již několik<br />
let intenzivně diskutována, ale modernizace<br />
škol v tomto ohledu jde velmi pomalu.<br />
A pokud se ptáte na názor šíření viru ve<br />
vzduchotechnice – i když nejsem odborník,<br />
ale uvažuji selským rozumem, tak pokud<br />
jsem v prostoru, kde se nevětrá, musí tam<br />
být koncentrace viru řádově větší než v prostoru,<br />
který se větrá, a tedy i pravděpodobnost<br />
nákazy je mnohem větší.<br />
Děkujeme za rozhovor.<br />
Foto: ebm-papst<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 7
ealizace<br />
DAS working & living HOUSE,<br />
Gilching, Německo<br />
Výrazně červená fasáda krychlové budovy „DAS working & living HOUSE“ zaujme každého řidiče projíždějícího<br />
průmyslovým areálem v německém městě Gilching. Budova čítá cca 6 600 m 2 rozložených do tří a čtyř pater.<br />
V komerční budově je nyní sedmnáct společností s přibližně 300 zaměstnanci.<br />
Koncepce budovy má splňovat symbiózu<br />
pracovního a osobního života, její prostory<br />
mají být estetické a zároveň flexibilní. Flexibilitu<br />
využití místností zajišťují čtyři různá<br />
pojetí prostoru – například kancelářské<br />
prostory mohou být modulárně přizpůsobeny<br />
velikosti mezi 50 a 2 500 m².<br />
O stavbě<br />
Budova byla postavena ve dvou fázích (2015<br />
a 2019), neboť poptávka po symbióze „working<br />
& living“ byla natolik velká, že bylo rozhodnuto<br />
o rozšíření budovy. Přístavba byla<br />
postavena se čtyřmi patry, koncepce budovy<br />
zůstala nedotčena. Přízemí, tzv. manufacture<br />
area, je ideální pro těžké průmyslové stroje,<br />
a tedy nabízí prostory pro závodní, montážní<br />
či výstavní plochy. V prvním a druhém<br />
patře se nachází kancelářské prostory,<br />
tzv. cube offices, jež nabízí společenské<br />
prostory od 50 m 2 do 170 m 2 , a business offices<br />
poskytující plochu od 160 do 1200 m 2 .<br />
Prostory tak umožňují neomezený počet<br />
kombinací sestav. Třetí poschodí je exkluzivní<br />
patro o 600 m 2 s vlastní střešní terasou<br />
a skleněným pavilonem, které tvoří jedinečnou<br />
atmosféru dle idey „business club“.<br />
Topení a chlazení<br />
Budova využívá k topení a chlazení podzemní<br />
vody. První hydraulicko-numerické simulace<br />
odvodu tepla byly provedeny již v roce 2014.<br />
Jakmile byly definovány hydrogeologické<br />
parametry (intenzita podzemní vody, gradient<br />
podzemní vody…), parametry návrhu<br />
vrtu (průměr, míra čerpání…) a byly shrnuty<br />
prognózy pro konkrétní čerpací a injektážní<br />
vrty – protože nesmí docházet k negativním<br />
TIP<br />
Ventilový konvektor KSV disponuje tepelnou<br />
izolací pro zamezení tepelných ztrát<br />
před vnějšími zasklenými plochami. Tato<br />
izolace byla vyvinuta speciální metodou,<br />
je instalována na zadní straně konvektoru<br />
a účinně zabraňuje sálání tepla na okenní<br />
plochu; tím snižuje tepelnou ztrátu až o 80 %.<br />
tepelným dopadům –, mohlo se začít vrtat.<br />
Studená voda pro klimatizaci je plně integrovanou<br />
součástí pracovního a obytného<br />
domu. Každý nájemce tak může mít ve své<br />
kanceláři zabudovány nástěnné klimatizační<br />
jednotky dle vlastního uvážení a výběru.<br />
Vzhledem k rozměrům jednotlivých kancelářských<br />
prostor je možné navrhnout i modulární<br />
řešení, a to bez nutného rozsáhlého<br />
plánování. Systém lze rovněž snadno rozšířit<br />
instalací stoupaček až na povrch střechy.<br />
Ventilační systém pro kavárnu je rovněž<br />
instalován rozšiřitelným způsobem, který<br />
umožňuje řadu variant.<br />
Pro vytápění jednotlivých prostor vybavila<br />
společnost Kermi tento zajímavý architektonický<br />
objekt svými tepelnými řešeními.<br />
V jednotlivých prostorech je tak umístěno<br />
celkem 105 ventilových konvektorů Kermi<br />
s izolační deskou KSV a 20 deskových otopných<br />
těles Kermi Verteo ve formátu na výšku<br />
a v elegantní antracitové šedé barvě. Moderní<br />
vzhled otopných těles koresponduje<br />
s moderním designem celé budovy, která<br />
spojuje zajímavou formou kombinaci sklo,<br />
dřevo a ocel.<br />
Vytvořeno z podkladů Kermi.<br />
Foto: deltapro Immobilien GmbH, archiv Kermi<br />
8 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Fühl Dich wohl. Kermi.<br />
Nedostižný<br />
originál.<br />
V roce 2005 odstartovala společnost Kermi revoluci na trhu – díky inovativní, patentované technologii x2,<br />
založenou na principu sériového průtoku. Od té doby přes více než 20 milionů instalovaných deskových<br />
otopných těles Kermi s technologií x2 poskytují rychlou tepelnou pohodu, nejvyšší tepelný komfort<br />
a energetickou účinnost. Pokud jde o maximální výkon, existuje pouze jedna správná volba: a to originál.<br />
Spolehněte se na výkon a jistotu! Více o patentované technologii x2 a výhodách, které vám může<br />
nabídnout pouze originál, naleznete na www.x2inside.<strong>cz</strong><br />
x-net Plošné<br />
vytápění / chlazení<br />
therm-x2<br />
Desková otopná tělesa<br />
Designové<br />
radiátory<br />
Otopné stěny /<br />
Konvektory
speciál: vytápění<br />
Venkovní ohřev s kabely ECOFLOOR<br />
překvapí šíří možných aplikací<br />
Společnost FENIX vyrábí a dodává topné kabely ECOFLOOR od roku 2001. Ohřev interiérových podlah s kabely<br />
a rohožemi zná odborná veřejnost velmi dobře, exteriérové aplikace s těmito topnými kabely však nejsou tak<br />
všeobecně známé.<br />
Pomocí topných kabelů ECOFLOOR lze chránit<br />
jakoukoliv komunikační plochu – chodník,<br />
cestu, schodiště –, k těmto aplikacím se používají<br />
speciální topné kabely robustní konstrukce<br />
se slaněnou rezistencí a příkony 20–<br />
30 W/m. Vyhřívání lze provést z topného<br />
okruhu i topné rohože. U pochozích komunikací<br />
se topný prvek umisťuje do pískového<br />
lože nebo do betonové desky, u schodů, teras<br />
apod. do lepicího tmelu. U pojízdných komunikací<br />
je potřeba umístit topný prvek do asfaltu<br />
nebo betonové desky, která bude chránit<br />
topný kabel před poškozením při zatížení komunikace<br />
automobilem.<br />
ECOFLOOR ohřívá Národní muzeum<br />
Jednou z posledních referencí je loni otevřené<br />
rekonstruované Národní muzeum v Praze,<br />
které má na střeše kabely ECOFLOOR pro<br />
ohřev do žlabů a odtoků – není to přitom<br />
žádná výjimečná instalace, naopak. Topnými<br />
kabely ECOFLOOR jsou například vyhřívány<br />
venkovní plochy a střecha Knihovny prezidenta<br />
Nazarbajeva v hlavním městě Kazachstánu<br />
Astaně. Tyto topné rohože a kabely jsou také<br />
pod venkovními plochami a na střeše nového<br />
vlakového nádraží Nurly Zhol v Astaně, které<br />
bylo slavnostně otevřeno před zahájením světové<br />
výstavy EXPO. Kabely z Jeseníku vyhřívají<br />
nejen křesťanské kostely v Itálii či u nás – venkovní<br />
plochy pravoslavné katedrály Uspensky<br />
Cathedral ohřívají také topné rohože ECO-<br />
FLOOR. I u astanské mešity The Hazret Sultan<br />
Mosque se v plné míře uplatnily výhody<br />
topných rohoží, které vyhřívají v zimním období<br />
venkovní plochy a střechu mešity. A je<br />
toho samozřejmě mnohem víc – protimrazovou<br />
ochranu vinic v oblasti Champagne<br />
zkouší francouzská a španělská pobočka skupiny<br />
Fenix Group.<br />
Vyhřívaný trávník<br />
V našich podmínkách doposud dominují<br />
teplovodní ohřevy trávníků a dobrou reklamu<br />
elektrickému vytápění stadionů neudělaly<br />
ani některé neodborné instalace,<br />
které skepsi tuzemských trávníkářů jen posílily.<br />
Přesto jde o spolehlivou, odzkoušenou<br />
a ve srovnání s teplovodním ohřevem trávníků<br />
velmi efektivní a ke kvalitě trávníku maximálně<br />
ohleduplnou cestu vytápění.<br />
Velmi úspěšně se uplatňuje ohřev fotbalových<br />
stadionů s kabely ECOFLOOR například<br />
v Norsku. V roce 2018 dodala firma FENIX<br />
topné kabely na 4 fotbalová hřiště s umělou<br />
trávou, v roce 2019 proběhlo už 11 instalací<br />
s topnými rohožemi z Jeseníku. Průměrná<br />
spotřeba je 216 ks rohoží/hřiště, plošný<br />
příkon je 97 W/m 2 a celkový instalovaný<br />
příkon na jedno hřiště je přibližně 700 kW.<br />
Odezvy od norských klubů jsou zatím velmi<br />
dobré, hráči podle zpráv preferují trénink na<br />
hřištích s elektrickým vytápěním, na kterých<br />
se jim lépe hraje.<br />
Topení i pro beton<br />
Použití topných kabelů ECOFLOOR při<br />
urychlení zrání betonu v průběhu zimních<br />
měsíců ve Finsku – v zimě 2018–2019 se<br />
tady instalovalo cca 50 000 ks! V tomto konkrétním<br />
případě (kabely PDS1P) jde o kabely<br />
krátkodobého jednorázového použití v zimním<br />
období pro urychlení vyzrání a vytvrzení<br />
betonu. Díky topným kabelům je betonáž<br />
možná až do -10 °C. Kabely se instalují na<br />
kari síť a po ukončení procesu vyzrání se<br />
odpojí a zůstanou v betonové desce jako<br />
tzv. ztracené.<br />
Vytvořeno z podkladů Fénix.<br />
Foto: Fénix<br />
10 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Stropní topné moduly ECOFILM MH reagují<br />
i na rostoucí cenu lidské práce<br />
advertorial<br />
Stropní vytápění zatím stále patří v našich<br />
podmínkách k méně preferovaným systémům,<br />
přitom praktická měření, provedená<br />
v rámci studie UCEEB při ČVUT Praha, ukázala,<br />
že stropní vytápění má vyšší podíl sálavé<br />
složky než podlahové vytápění. Díky nulovým<br />
omezením z pohledu vnitřní dispozice<br />
zařízení patří stropní vytápění k ideálním<br />
systémům v současných stavbách pro bydlení.<br />
Jeho dalšímu rozšíření by měl pomoci<br />
i nový stavebnicový systém s topnými moduly<br />
ECOFILM MH.<br />
Projekt1_Sestava 1 20.08.20 1:16 Stránka 1<br />
Nejde tak úplně o nový systém – topné moduly<br />
už několik let úspěšně prodává na francouzském<br />
trhu místní dceřiná firma společnosti<br />
Fenix Group. Důvodem je specifikum<br />
tohoto regionu – odbornost „elektromontér“<br />
v našem pojetí zde neexistuje, elektrospotřebiče<br />
(včetně elektrického vytápění) se<br />
montují téměř výhradně „plug-in“ systémem<br />
– tedy pomocí konektorů, zástrček a zásuvek.<br />
Také cena lidské práce je zde podstatně vyšší,<br />
proto jsou preferovány stavebnicové systémy,<br />
jejichž vyšší cena je velmi snadno vyvážena<br />
nižší pracností. Protože v České republice<br />
roste cena lidské práce a chybí i kvalifikované<br />
pracovní sily, začala společnost Fenix Trading<br />
nabízet topné moduly i na tuzemském trhu.<br />
Samotné topné moduly jsou tvořeny izolací<br />
z minerální vlny tl. 5 cm a mají formát<br />
50 x 120 cm. Na tepelné izolaci je speciálním<br />
lepidlem přilepena topná fólie ECOFILM<br />
o plošném příkonu 140 W/m 2 . Topná fólie je<br />
již z výroby opatřena připojovacím vodičem<br />
se zástrčkou, šířka modulů odpovídá osové<br />
rozteči (50 cm) nosných CD profilů u sádrokartonových<br />
podhledů. Topné moduly se proto<br />
velmi jednoduše pokládají přímo na CD profily<br />
a zapojují do páteřního vodiče se zásuvkami.<br />
K vyplnění netopných ploch (např. kolem světel,<br />
podél stěn apod.) jsou v nabídce netopné<br />
moduly, které lze dle potřeby ořezávat.<br />
Při porovnání se stávající nabídkou topných<br />
fólií ECOFILM C pro stropní vytápění vychází<br />
cena topných modulů vyšší, vezmeme-li ale<br />
v úvahu, že součástí modulů je i teplená izolace,<br />
a započteme-li úsporu na lidské práci<br />
(pokládku mohou provádět i sádrokartonáři),<br />
může být modulový systém velmi zajímavou<br />
alternativou.<br />
Více informací najdete na www.fenixgroup.<strong>cz</strong>.<br />
>> chytré vytápění
speciál: vytápění<br />
IQ-pump: jednotrubková soustava 4.0<br />
Díky novým technologickým možnostem jsme schopni využít dosud<br />
nevyužitý potenciál jednotrubkových vytápěcích soustav.<br />
Ing. Jiří Dostál, Ing. Tomáš Bäumelt, Ing. Ondřej Zlevor a Ing. Lukáš Vele<br />
Autoři působí v Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT v Praze.<br />
Článek projednává problematiku jednotrubkových sítí otopných systémů. Představuje historický podtext<br />
a naváže moderním pojetím této topologie. Čtenář se zde dozví princip patentovaného chytrého čerpadla<br />
IQ-pump, které je základním stavebním kamenem řízení tepelného toku. Nakonec je představen virtuální<br />
senzor průtoku a stručný popis testovacího zařízení nacházející se na půdě Univerzitního centra energeticky<br />
efektivních budov ČVUT.<br />
Představení čerpadlové jednotrubky<br />
Stručná historie otopných systémů<br />
Teplovodní vytápění v nám známé podobě<br />
provází civilizaci již od konce 19. století,<br />
kdy postupně převzalo otěže od parních<br />
otopných soustav. Od té doby však prošlo<br />
významným vývojem a objevilo se množství<br />
modifikací jak v topologii, tak v regulaci.<br />
Nejčastěji používaná je dvoutrubková topologie.<br />
Ta byla v počátcích z fyzikálních důvodů<br />
možná pouze s přirozeným oběhem,<br />
ale po vynálezu oběhového čerpadla (Wilo,<br />
1928) se projektovala s nuceným oběhem<br />
a objevila se v dalších úpravách (souproudá,<br />
protiproudá) či v kombinaci s jednotrubkovou<br />
soustavou. Jednotrubkové soustavy se<br />
výrazněji začaly objevovat v 70. a 80. letech<br />
20. století, zejména z důvodu materiálových<br />
úspor, ale postupem času jejich zastoupení<br />
sláblo. Výrazné změny do regulace ve vytápění<br />
vnesly termostatické ventily (Danfoss,<br />
1952) a později také automatické, tlakově<br />
nezávislé řídicí ventily (PICV). Nyní se nacházíme<br />
na prahu nových možností, které nám<br />
přinášejí pokrok na poli BLDC motorů, IoT<br />
a MPC, čímž jsme schopni využít dříve nevyužitý<br />
potenciál jednotrubkových otopných<br />
soustav.<br />
Jednotrubková soustava<br />
Následující text se bude zabývat čerpadlovou<br />
jednotrubkovou soustavou, která se nejvíce<br />
podobá horizontální jednotrubkové soustavě<br />
s obtokem. Ta obsahuje kmenovou horizontální<br />
trubku s nuceným oběhem, na kterou<br />
jsou pomocí tzv. Venturiho T-kusu připojena<br />
jednotlivá otopná tělesa (OT) tak, že část vody<br />
protéká kmenovou trubkou a zbytek otopným<br />
tělesem (obr. 2). V kmenové trubce dochází<br />
ke směšování vody z průběžné části kmenové<br />
trubky a ochlazené vody OT, takže následujícím<br />
OT protéká voda o nižší teplotě, než jakou<br />
měla voda protékající předchozím OT.<br />
V případě čerpadlové jednotrubky je připojení<br />
okruhu s OT ke kmenové trubce realizováno<br />
pomocí tzv. dvojité T-odbočky. Přípojky<br />
pro sání otopné vody a přimíchání vratné<br />
vody do kmenové trubky se nachází téměř<br />
v jednom místě a kmenová trubka neobsahuje<br />
prvky pro zvýšení hydraulického odporu<br />
v obtokové části. Průtok otopným tělesem<br />
je podněcován pouze činností malého oběhového<br />
čerpadla přiřazeného ke každému<br />
otopnému tělesu. Regulace průtoku vody<br />
otopným tělesem není prováděna změnou<br />
hydraulického odporu v odbočce do OT, nýbrž<br />
pouze činností čerpadla.<br />
Čerpadlová jednotrubková soustava má s „tradiční“<br />
ventilovou společné teplotní interakce<br />
(činnost jednoho OT ovlivní vstupní teplotu<br />
vody OT v řadě za ním), ale v čerpadlové jednotrubce<br />
nedochází k tlakovým interakcím (průtok<br />
jedním OT neovlivní průtoky ostatními OT).<br />
Současné použití<br />
Přestože je v Evropě povědomí o čerpadlových<br />
jednotrubkových soustavách poměrně<br />
nízké, v USA a v Kanadě se používají. Například<br />
společnost Tacho je realizuje s obchodním<br />
názvem Tacho Loadmatch a uvádí pro<br />
ukázku přes 30 realizací, pro které se čerpadlová<br />
jednotrubková soustava osvědčila jako<br />
nejlepší možné řešení [1].<br />
Obr. 1 Schéma čerpadlové jednotrubkové soustavy. Soustava neobsahuje žádné regulační prvky na principu<br />
zvyšování hydraulického odporu.<br />
Obr. 2 Schéma ventilové jednotrubkové soustavy. Okruhy s OT jsou napojeny pomocí tzv. Venturiho-T.<br />
12 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Obr. 3 Nahrazení staré dvoutrubkové soustavy s dvoutrubkovými jednotkami FCU (vlevo) za speciální<br />
jednotrubkovou soustavu se čtyřtrubkovými jednotkami FCU (vpravo). V novém uspořádání můžou některé<br />
jednotky chladit, zatímco jiné topí.<br />
Obr. 4 Budova Council Tower v St. Louis<br />
Zajímavým a specifickým případem využití<br />
čerpadlové jednotrubky je rekonstrukce<br />
bytového domu Council Tower v St. Louis<br />
(obr. 3 a 4), kde došlo k nahrazení dvoutrubkové<br />
soustavy využívající dvoutrubkové<br />
vzduchotechnické jednotky za jednotrubkovou<br />
soustavu využívající čtyřtrubkové<br />
vzduchotechnické jednotky [2]. Toto řešení<br />
umožnilo, že celá soustava budovy nemusí<br />
být přepínána na chlazení nebo vytápění,<br />
aby jednotlivé jednotky mohly topit, zatímco<br />
jiné chladit. Výhodou jednotrubkové<br />
soustavy byla možnost využití stávající infrastruktury<br />
stoupacího vedení.<br />
Návrhový nástroj<br />
Jak již bylo zmíněno výše, u jednotrubkových<br />
soustav každé OT sníží teplotu otopné vody,<br />
která vtéká do následujících OT. Změní-li tedy<br />
projektant v návrhu velikost jednoho OT,<br />
ovlivní tím tepelné výkony všech OT a je nutné<br />
přepočítat i jejich velikosti, což činí z návrhu<br />
jednotrubkových soustav pracný iterativní<br />
proces.<br />
Proto byl vyvinut návrhový nástroj, využívající<br />
metod optimalizace, který nalezne<br />
optimální sestavu OT ze zadané množiny dostupných<br />
OT a navrhne průtoky vody těmito<br />
OT, jež zajistí požadované tepelné výkony.<br />
Princip nástroje je schematicky vyobrazen na<br />
obr. 5. Výsledkem je optimální rozmístění OT<br />
z předdefinované množiny OT. Postup návrhu<br />
je specifický a lze využít pouze v případě čerpadlových<br />
jednotrubkových soustav, protože<br />
jednotlivé okruhy s OT jsou tlakově odděleny<br />
a změna průtoku jednotlivými OT neovlivní<br />
průtok v kmenové trubce ani v ostatních<br />
okruzích s OT.<br />
Návrhový nástroj je volně k dispozici v repozitáři<br />
UCEEB [3], kde je možné si stáhnout<br />
skript v Python převedený do spustitelného<br />
*.exe souboru, který se spouští ze souboru<br />
v programu MS Excel. Momentálně se pracuje<br />
na webové verzi návrhového nástroje,<br />
takže brzy bude použití výrazně jednodušší.<br />
Návrhový nástroj s příkladem je podrobněji<br />
popsán v článku [4].<br />
Obr. 5 Schéma funkce návrhového nástroje čerpadlové jednotrubky. Uživatel zadefinuje požadované výkony<br />
otopných těles, teplotu otopné vody, požadovanou teplotu vratné vody, teplotu vzduchu v místnosti a množinu<br />
otopných těles, ze kterých návrhový nástroj může vybírat. Nástroj poté nalezne optimální sestavu OT a dopočte<br />
průtoky otopné vody tak, aby byly splněny požadavky na dodávaný výkon. V kritériu optimality může uživatel volit<br />
mezi váhou na minimalizaci velikostí OT a minimalizaci průtoků jednotlivými OT.<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Benefity<br />
Je nasnadě se ptát, jaké výhody může využívání<br />
této technologie přinést. Oblastí, ve<br />
kterých je potenciál úspor či zvýšení komfortu<br />
uživatelů, je hned několik. Začneme-li<br />
instalací, jednotrubková soustava spotřebuje<br />
méně materiálu (nižší délka trubek), umožňuje<br />
jednodušší vedení trubek (méně spojů,<br />
méně vrtaných děr do zdi) a odpadá nutnost<br />
hydraulického vyvažování soustavy, které je<br />
v mnohých případech časově velmi náročné.<br />
Při provozu nedochází k maření čerpací práce<br />
na škrticích prvcích. Čerpací energie nutná ke<br />
správné distribuci tepla je minimální možná.<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 13
speciál: vytápění<br />
Nicméně úspora elektrické energie není tak<br />
výrazná díky mírně snížené účinnosti mikročerpadla<br />
dané jeho velikostí.<br />
Dále je třeba zmínit potenciál inteligentního<br />
distribuovaného řízení otopné soustavy a autodiagnostické<br />
schopnosti systému (např. detekce<br />
snížení koeficientu prostupu tepla OT),<br />
což celkově přispívá k efektivnímu využívání<br />
celé soustavy.<br />
IQ-pump<br />
Nyní bude představen patentovaný řídicí prvek<br />
pro čerpadlovou jednotrubkovou soustavu.<br />
Hlavní funkcí zařízení je pomocí čerpadla<br />
dopravit ve správném množství teplonosnou<br />
kapalinu do otopného tělesa – zejména například<br />
vzduchotechnické jednotky. Zařízení tvoří<br />
malé odstředivé čerpadlo s mokrým rotorem,<br />
elektronika s mikročipem a armatura, která<br />
také integruje dva teplotní senzory pro měření<br />
teploty vstupní a výstupní kapaliny v daném<br />
sekundárním okruhu s tepelným výměníkem.<br />
Schéma uvedené na obr. 6 zobrazuje integrované<br />
součásti IQ-pump v čárkovaném čtverci.<br />
Na obr. 7 je poté vyobrazena vizualizace samotného<br />
zařízení. Pro připojení jednoho OT je<br />
zapotřebí spojit pouze čtyři spoje.<br />
Systém zapojení včetně popsané funkce je<br />
chráněn patenty v Evropě a Severní Americe.<br />
Stanovení průtoku čerpadlem bez<br />
průtokoměru<br />
Dalším integrovaným, tentokrát softwarovým<br />
prvkem tohoto chytrého čerpadla (IQ-pump)<br />
je virtuální senzor průtoku kapaliny sekundárním<br />
okruhem. Senzor využívá několik dostupných<br />
informací, které agreguje do výsledného<br />
odhadu průtoku.<br />
Základními daty jsou přesně změřené charakteristiky<br />
(průtok – tlak, průtok – elektrický<br />
výkon). Tyto charakteristiky jsou použity<br />
Obr. 6 Schéma odbočky z kmenové trubky do<br />
sekundárního okruhu s tepelným výměníkem.<br />
Černý čárkovaný čtverec ohraničuje oblast, která je<br />
integrována do zařízení IQ-pump.<br />
společně s aktuálně změřeným elektrickým<br />
výkonem motoru čerpadla a jeho otáčkami<br />
v ustáleném stavu k vlastnímu odhadu průtoku.<br />
Samotný odhad se skládá z několika dílčích<br />
kroků, jež jsou zobrazeny v přehledovém<br />
schématu na obr. 8.<br />
První odhad průtoku vzniká na základě informace<br />
o aktuálním změřeném elektrickém<br />
výkonu čerpadla a jeho otáček (PQ odhadovač).<br />
Dále je díky těmto prvotním odhadům<br />
(desítky bodů rozložené v rovině HQ) odhadnuta<br />
odporová křivka (polynom H R<br />
) zátěže.<br />
Společně s aktuální hodnotou otáček motoru<br />
čerpadla lze poté sestrojit druhý odhad průtoku<br />
(HQ odhadovač). Následně jsou tyto dva<br />
odhady průtoku váhováním na základě přesnosti<br />
(datová fúze) agregovány do výsledného<br />
odhadu průtoku.<br />
Virtuální senzory průtoku a tepelného toku<br />
V předchozí sekci byl schematicky popsán<br />
tzv. virtuální senzor průtoku, který poskytuje<br />
bezesporu užitečnou informaci o průtoku<br />
kapaliny. Jeho hlavní funkcí je ovšem klíčový<br />
Obr. 7 Vizualizace zařízení IQ-pump. Ve spodní části lze<br />
vidět kmenovou trubku o větší dimenzi a z ní odbočující<br />
trubky sekundárního okruhu. Horní část zapouzdřuje<br />
čerpadlo s BLDC motorem a elektronikou.<br />
podíl v odhadovači tepelného výkonu výměníku.<br />
Tepelný výkon otopného tělesa lze charakterizovat<br />
jako<br />
Q = ṁc(T in<br />
–T out<br />
), (1)<br />
kde ṁ[kg/s] je hmotnostní průtok otopného<br />
média, c[J/(kg . K] je jeho měrná tepelná<br />
kapacita a T in<br />
[K], resp. T out<br />
[K], je vstupní,<br />
resp. výstupní teplota média protékajícího<br />
tělesem.<br />
Jelikož průtok média je odhadován pomocí<br />
virtuálního senzoru, který byl popsán<br />
v předešlé sekci, zbývá pro konečný odhad<br />
tepelného výkonu určit teplotní spád teplonosného<br />
média a znát jeho měrnou tepelnou<br />
kapacitu. Teploty T in<br />
a T out<br />
jsou měřeny<br />
pomocí teplotních senzorů obsažených v těle<br />
zařízení IQ-pump, jak je znázorněno na obr. 6.<br />
Díky této sestavě je možné v reálném čase<br />
odhadovat tepelný výkon daného OT a tím<br />
přesněji (či např. prediktivně – MPC) řídit teplotu<br />
vzduchu v zóně napojení na OT.<br />
PQ odhadovač<br />
Fúze odhadů<br />
Měření BLDC<br />
motoru čerpadla<br />
Odhadovač zátěže<br />
HQ odhadovač<br />
Obr. 8 Přehledové schéma návrhu inferenčního senzoru průtoku. Vstupem jsou aktuální elektrický výkon P a otáčky motoru čerpadla s, výstupem potom střední hodnota průtoku<br />
Q – a směrodatná odchylka odhadu průtoku σ Q<br />
. Dále h značí výtlačnou výšku, H R<br />
polynom hydraulické zátěže a p hustotu pravděpodobnosti.<br />
14 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Obr. 9 Validační<br />
měření stanovení<br />
průtoku z běhových<br />
dat čerpadla. Měřeno<br />
na testovacím zařízení<br />
při teplotě 35 °C.<br />
Směrodatná odchylka<br />
odhadu RMSE =<br />
13,4 l/h.<br />
Okamžitý odhad tepelného výkonu výměníku také nabízí další možnosti<br />
využití. Např. lze získat integrací výkonu v čase odhad spotřeby<br />
tepla či vyhodnocovat různé trendy, a tím obdržet tepelnou diagnostiku<br />
výměníku.<br />
Ověření v laboratoři<br />
V této sekci je představen krátký výběr z laboratorních měření na<br />
testovacím zařízení (obr. 10). Testovací zařízení obsahuje zejména<br />
přesný Coriolisův průtokoměr (přesnost ~1 l/h) a je řízeno z prostředí<br />
Matlab přes PLC Unipi pomocí námi vyvinuté „Rychlé prototypovací<br />
platformy – UPI“. Ta umožňuje mimo jiné také nasazení modelů<br />
z Matlab Simulink pro samostatný běh v PLC. Testovací zařízení se<br />
nachází na ČVUT UCEEB.<br />
Na obr. 9 je vyobrazena ukázka validačního měření virtuálního senzoru<br />
průtoku. Validační data byla měřena za jiných podmínek než<br />
data, na kterých byl virtuální senzor kalibrován. Pro průtoky v rozsahu<br />
0–600 l/h vychází v tomto měření směrodatná odchylka odhadu<br />
13,4 l/h.<br />
Zajímavá jsou také měření validující předpoklad tlakové nezávislosti<br />
mezi kmenovou trubkou a sekundárním okruhem. Průtok sekundárním<br />
okruhem není, dle měření, v průměru ovlivněn více než o 5 l/h<br />
při změně průtoku kmenovou trubkou o 1000 l/h. K zamezení samovolného<br />
toku sekundárním okruhem například gravitačním oběhem<br />
slouží zpětný ventil s pružinou.<br />
Tato práce vznikla za finanční podpory MŠMT v rámci programu NPU I<br />
č. LO1605.<br />
Foto: archiv autorů<br />
Literatura<br />
[1] Taco: Taco Comfort Solutions: LoadMatch, <strong>2020</strong>. [Online]. Available: https://www.<br />
tacocomfort.com/products/systems/the_loadmatch_system/index.html. [Přístup<br />
získán <strong>2020</strong>].<br />
[2] Cunniff, G.: Less Is More, PM Engineer, s. 18–22, 2011.<br />
[3] UCEEB, Github: Onepipe Hydronic Design Tool, 2019. [Online]. Available: https://<br />
github.com/UCEEB/Onepipe-Hydronic-Design-Tool/releases/tag/v1.0.<br />
[4] Zlevor, O. – Dostál, J.: Demand-oriented Hydronic Heating System and the Active<br />
One-pipe System Design Tool. In: CLIMA 2019, Bucharest 2019.<br />
Obr. 10 Testovací<br />
zařízení Hydronics<br />
4.0 na půdě ČVUT<br />
UCEEB. Šipkou je<br />
označeno umístění<br />
experimentální verze<br />
zařízení IQ-pump.<br />
časopis<br />
o architektuře,<br />
stavebnictví<br />
a byznysu<br />
+ odborné analýzy<br />
+ připravované projekty<br />
+ zajímavé realizace<br />
+ interiérový design<br />
+ nové materiály a konstrukce<br />
+ konstrukční detaily<br />
Objednávky předplatného:<br />
e-mail: jaga@send.<strong>cz</strong>, web: www.send.<strong>cz</strong><br />
inzerce<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 15
speciál: vytápění<br />
Hodnocení otopných soustav<br />
vytápění velkoprostorových<br />
objektů podle ČSN EN 15316-2<br />
Ing. Ondřej Hojer, Ph.D.<br />
Autror pracuje ve firmě KOTRBATÝ V.M.Z., spol. s r. o.<br />
Oblast hodnocení energetické náročnosti budov prošla v poslední době velmi hektickým obdobím. Dá se říci,<br />
že byly změněny téměř všechny normy, které se energetické náročnosti týkají. A protože platí, že každá norma<br />
je jenom tak dobrá, jak moc se využívá, stojíme nyní všichni před velkým úkolem naučit se tento soubor norem<br />
prakticky používat.<br />
Článek se zabývá konkrétně normou ČSN<br />
EN 15316-2 z roku 2018 [1], která hodnotí<br />
sdílení tepla do vytápěného prostoru<br />
a poskytuje nástroj k hodnocení energetické<br />
náročnosti různých soustav sdílení<br />
tepla. Rekodifikací původní normy ČSN EN<br />
15316-2-1:2010 [2] byly sjednoceny původní<br />
dvě výpočetní metody a byla poskytnuta<br />
celá řada jmenovitých hodnot,<br />
které je možné v univerzálních případech<br />
použít. Zůstává i možnost v případě jejich<br />
znalosti použít místo standardizovaných<br />
vstupů tyto hodnoty přímo od výrobce zařízení.<br />
Detaily původní normy a její praktickou<br />
aplikaci v oblasti vytápění velkoprostorových<br />
objektů najdete v [3].<br />
Předmětem tohoto článku není hodnocení<br />
pomocné energie soustav sdílení tepla,<br />
které je v normě [1] popsané také, ani<br />
hodnocení režimu chlazení.<br />
Hlavní specifika metodiky výpočtu<br />
Výpočet je založen na stanovení dodatečné<br />
ztráty tepla/chladu soustav pro sdílení.<br />
Spočívá v přepočítávání tzv. ekvivalentní<br />
vnitřní teploty a jednotlivých ztrát definovaných<br />
rozdíly teplot. Mezi důvody ztrát jsou<br />
jak faktory fyzikální (vliv integrace prvků do<br />
obálky budovy ΔƟ emb<br />
, vliv sálání ΔƟ rad<br />
, teplotní<br />
stratifikace vzduchu s výškou ΔƟ str<br />
, přerušovaný<br />
provoz ΔƟ im<br />
), tak faktory závisející<br />
na chování osob ve vztahu ke kvalitě těchto<br />
prvků (automatizace budovy a regulace<br />
ΔƟ ctr<br />
, hydraulické vyvážení ΔƟ hydr<br />
, správa budov<br />
ΔƟ roomaut<br />
). V následujících vzorcích jsou<br />
prezentovány základní vztahy normy [1],<br />
které byly následně použity pro porovnání<br />
jednotlivých způsobů vytápění.<br />
Dodatečné ztráty tepla/chladu částí soustav<br />
pro sdílení se vypočítají podle vztahu:<br />
ΔƟ<br />
Q em,Is<br />
= Q . __________ int,inc<br />
em,out<br />
ΔƟ int,inc<br />
− Ɵ [kWh],<br />
e,comb<br />
kde<br />
Q em,Is<br />
je ztráta části soustavy pro sdílení<br />
tepla/chladu na vytápění/chlazení<br />
(v příslušném časovém<br />
úseku) [kWh];<br />
Q em,out<br />
– výstup tepla z části soustavy<br />
pro sdílení tepla/chladu na vytápění/chlazení<br />
[kWh];<br />
ΔƟ int,inc<br />
– změna teploty způsobená všemi<br />
ztrátami [K];<br />
Ɵ int,inc<br />
– počáteční vnitřní teplota; pro<br />
režim vytápění Ɵ H,int,inc<br />
[°C]<br />
a pro režim chlazení Ɵ C,int,inc<br />
[°C]<br />
(operativní teplota);<br />
Ɵ e,comb<br />
– kombinovaná venkovní teplota<br />
se pro režim vytápění rovná<br />
Obr. 1 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 4 m<br />
vysoký prostor<br />
Obr. 2 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 6 m<br />
vysoký prostor<br />
SP – sálavé panely vodní, TIZ – tmavé plynové infrazářiče, SIZ – světlé plynové infrazářiče, PV – podlahové vytápění, TJ – teplovzdušná jednotka, higheff+ – vysoká sálavá<br />
účinnost, optimální rozmístění, higheff+ – vysoká sálavá účinnost, loweff – nízká sálavá účinnost, strop, zeď – umístění teplovzdušné jednotky<br />
16 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Obr. 3 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 8 m<br />
vysoký prostor<br />
Obr. 4 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 10 m<br />
vysoký prostor<br />
Obr. 5 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 12 m<br />
vysoký prostor<br />
Obr. 6 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 16 m<br />
vysoký prostor<br />
Dále platí:<br />
Ɵ e,avg<br />
(venkovní teplotě ve výpočtovém<br />
intervalu [°C]).<br />
Ɵ H,int,inc<br />
= Ɵ H,int,ini<br />
+ ΔƟ int,inc<br />
[°C],<br />
Ɵ C,int,inc<br />
= Ɵ C,int,ini<br />
+ ΔƟ int,inc<br />
[°C],<br />
kde<br />
Ɵ H,int,inc<br />
– je ekvivalentní vnitřní teplota<br />
pro režim vytápění [°C];<br />
Ɵ C,int,inc<br />
– ekvivalentní vnitřní teplota pro<br />
režim chlazení [°C];<br />
Ɵ H,int,ini<br />
– počáteční vnitřní teplota pro<br />
vytápění [°C];<br />
Ɵ C,int,ini<br />
– počáteční vnitřní teplota pro<br />
chlazení [°C];<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Porovnání způsobů vytápění<br />
místností s vysokými stropy<br />
Aby bylo možné se s normou naučit pracovat,<br />
je třeba nejprve pochopit její možnosti,<br />
omezení a vzájemné souvislosti. Současně<br />
je nutné projít všechny požadované vstupy<br />
a prověřit, zda jsou k dispozici všechny<br />
potřebné údaje. Níže v textu jsou prezentovány<br />
výsledky, kdy byl pro každý způsob<br />
vytápění zvolen typický provozní profil a na<br />
základě něj byly z přílohy B normy [1] vybrány<br />
základní hodnoty vstupů. S těmito<br />
vstupy byl pak proveden výpočet dodatečných<br />
ztrát Q em,Is<br />
pro 7 různých výšek prostoru<br />
4, 6, 8, 10, 12, 16 a 20 m. Výsledky<br />
získané u každého způsobu vytápění byly<br />
mezi sebou odečteny, a tak vznikly hodnoty<br />
v obr. 1 až 7.<br />
Cílem nebylo prezentovat všechny kombinace<br />
vstupních parametrů ani vyčerpávající citlivostní<br />
analýzu, ale spíše nastínit možnosti<br />
a ukázat určité typické hodnoty u dnes běžně<br />
používaných systémů a způsobů vytápění.<br />
Primárně bylo cílem iniciovat diskusi nad<br />
použitím této normy, protože řada faktorů<br />
umožňuje definování parametrů na volnějším<br />
principu a u některých vstupních údajů<br />
není zcela jasné, jaké konkrétní hodnoty by<br />
se měly vkládat. Tyto vstupy je třeba sjednotit<br />
a publikovat.<br />
Diskuse nad získanými výsledky<br />
Na normě je zajímavé, že poprvé bere<br />
v úvahu různou účinnost v rámci jednoho<br />
výrobku, takže je možné najít typické<br />
vstupní hodnoty jak pro způsob vytápění<br />
s výrobky vysoké účinnosti (v obr. 1 až 7<br />
označené higheff), tak výrobky s nízkou<br />
účinnosti (označené loweff). Proto bylo<br />
i porovnání provedeno pro obě tyto varianty.<br />
U vodních sálavých panelů je při rozhodování<br />
možné vycházet z hodnot sálavé<br />
účinnosti ηs, které výrobcům předává příslušná<br />
laboratoř při každém měření výkonu<br />
(obr. 8), u plynových infrazářičů z hodnot<br />
sálavého faktoru (činitele sálání RF), pro<br />
který se příslušné měření nyní reviduje.<br />
Dále se ukazuje, že už neplatí (jako v případě<br />
původní normy), že pořadí jednotlivých<br />
způsobů vytápění, které při určité výšce<br />
objektu vyšlo, zůstane s narůstající výškou<br />
stejné. Jak je vidět z obr. 1 až 7, i pořadí se<br />
může změnit.<br />
Norma ČSN EN 15316-2 říká jednoznačně, že<br />
hodnoty sálavé účinnosti mají být pro sálavé<br />
panely stanoveny na základě výrobkové normy<br />
ČSN EN 14<strong>03</strong>7-3. Protože postup v normě<br />
předpokládá měření, je třeba si konkrétní<br />
hodnotu vyžádat od konkrétního výrobce.<br />
Indikativní hodnoty je možné nalézt v obr. 8.<br />
Jak je patrné, průměrné hodnoty se pohybují<br />
kolem 70 %. Tuto hodnotu je možné brát<br />
za mezní a určovat podle ní výrobek s nízkou<br />
účinností (loweff) a vysokou účinností<br />
(higheff). Obecně platí, že čím vyšší šířka<br />
panelu a čím vyšší teplota, tím vyšší sálavá<br />
účinnost.<br />
Další, ne zcela jasnou hodnotou ve výpočtu<br />
je měrný tepelný výkon p h<br />
, který se zadává<br />
u sálavých otopných soustav. Je třeba zde<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 17
speciál: vytápění<br />
η S [%]<br />
85,0<br />
80,0<br />
75,0<br />
70,0<br />
Higheff<br />
b = 1500 mm<br />
b = 1350 mm<br />
b = 1200 mm<br />
b = 1050 mm<br />
b = 900 mm<br />
b = 750 mm<br />
b = 600 mm<br />
b = 450 mm<br />
b = 300 mm<br />
65,0<br />
60,0<br />
Loweff<br />
20 30 40 50 60 70 80 90<br />
(t w1 +t w2 )/2 - t i [K]<br />
Obr. 7 Porovnání ztrát tepla sdílením v režimu vytápění dle ČSN EN 15316-2 pro 20 m<br />
vysoký prostor<br />
Obr. 8 Typický průběh závislosti sálavé účinnosti na šířce panelu a na teplotách vody<br />
t w1,2<br />
a vnitřní návrhové teplotě t i<br />
[5]<br />
odlišovat celoplošné rovnoměrné vytápění,<br />
kde je možné brát instalovaný výkon podělený<br />
podlahovou plochou, a vytápění osamělých<br />
pracovišť, kde je třeba brát pouze výkon<br />
sálavý podělený plochou pracoviště, protože<br />
konvektivní výkon je jednoznačně ztrátový.<br />
Závěr<br />
Použití nové normy ČSN EN 15316-2 není pro<br />
člověka, který se v tomto oboru delší dobu<br />
nepohybuje, ani jednoduché, ani snadno<br />
a rychle pochopitelné. Některé vstupy odkazují<br />
na další normy, informace od výrobců,<br />
národní přílohy, a dokonce i vlastní invenci.<br />
To bohužel nepřispívá k jednoznačnosti,<br />
a tím ani k možnosti vzájemně porovnávat<br />
výsledky od jednotlivých zpracovatelů. Bude<br />
třeba delšího období a důsledné prezentace<br />
i vzájemných konzultací výstupů, použitých<br />
vstupů i osobních zkušeností pro to, aby byly<br />
nejasnosti odstraněny a norma se stala široce<br />
používaným standardem.<br />
Zde prezentované výsledky sice mohou být<br />
použity jako orientační při volbě vhodného<br />
způsobu vytápění, je však třeba nezapomenout<br />
na fakt, že pro konkrétní objekt<br />
a konkrétní okrajové podmínky tyto hodnoty<br />
nemusí přesně odpovídat. Vždy je třeba<br />
provést výpočet se vstupními parametry<br />
odpovídajícími konkrétnímu uvažovanému<br />
způsobu vytápění, uvažovanému způsobu<br />
regulace, uživatelskému chování i výšce prostoru<br />
a provedení posuzované otopné soustavy.<br />
Pro doplnění celkového pohledu – potřeba<br />
tepla na vytápění nikdy není jediným kritériem<br />
při volbě způsobu vytápění pro konkrétní<br />
objekt. Při rozhodování do hry vstupují<br />
i další aspekty, a to jak racionální, tak čistě<br />
iracionální, závislé na momentální náladě,<br />
osobním rozpoložení nebo pocitu. Některé<br />
z těch hlavních racionálních aspektů jsou<br />
prezentovány a diskutovány v [4].<br />
Foto: archiv autora<br />
Literatura<br />
[1] ČSN EN 15316-2:2018. Energetická náročnost<br />
budov – Metoda výpočtu potřeb energie<br />
a účinností soustav – Část 2: Části soustav pro<br />
sdílení (vytápění a chlazení), Modul M3-5, M4-5.<br />
Originál vydán 2017.<br />
[2] ČSN EN 15316-2-1:2010. Tepelné soustavy<br />
v budovách – Výpočtová metoda pro stanovení<br />
potřeby energie a účinností soustavy – Část 2-1:<br />
Sdílení tepla pro vytápění. Originál vydán 2007.<br />
[3] Hojer, O.: Porovnání různých způsobů vytápění<br />
z pohledu potřeby energie. Portál tzb-info.<strong>cz</strong>.<br />
Dostupné online: https://vytapeni.tzb-info.<strong>cz</strong>/<br />
vytapeni-prumyslovych-a-velkoprostorovychobjektu/16154-porovnani-ruznych-zpusobuvytapeni-z-pohledu-potreby-energie.<br />
21. 8. 2017.<br />
[4] Hojer, O.: Volba způsobu vytápění průmyslových<br />
a velkoprostorových objektů. Portál tzb-info.<strong>cz</strong>.<br />
Dostupné online: https://vytapeni.tzb-info.<strong>cz</strong>/<br />
vytapeni-prumyslovych-a-velkoprostorovychobjektu/20131-volba-zpusobu-vytapeniprumyslovych-a-velkoprostorovych-objektu.<br />
21. 1. <strong>2020</strong>.<br />
[5] HLK Stuttgart. Prüfbericht H.1210.P.965.KOT.<br />
Zpráva z měření pro firmu KOTRBATÝ V.M.Z.,<br />
spol. s r. o. Referenzprüfstelle 0626. 2012<br />
Stuttgart.<br />
[6] Hojer, O.: Hodnocení otopných soustav vytápění<br />
velkoprostorových objektů podle ČSN EN 15316-2.<br />
Portál tzb-info.<strong>cz</strong>. Dostupné online: https://<br />
vytapeni.tzb-info.<strong>cz</strong>/vytapeni-prumyslovych-hala-velkych-objektu/20707-hodnoceni-otopnychsoustav-vytapeni-velkoprostorovych-objektupodle-csn-en-15316-2.<br />
25. 5. <strong>2020</strong>.<br />
inzerce<br />
Praktický<br />
rádce<br />
pro každého<br />
stavaře<br />
<strong>Časopis</strong> pro vašeho stavbyvedoucího<br />
Předplatné<br />
tel.: 225 985 225, 777 333 370<br />
e-mail: jaga@send.<strong>cz</strong><br />
web: www.send.<strong>cz</strong><br />
jen<br />
200 Kč<br />
na celý rok<br />
18 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Flexibilita kanceláří během celého životního<br />
cyklu budovy: systém WAGO flexROOM®<br />
advertorial<br />
Výstavba administrativních prostor většinou probíhá tak, že stavitel dokončí budovu ve stavu „shell & core“, kdy se<br />
otevřené prostory bez finálních úprav interiéru vybaví pouze technologiemi nutnými pro provoz budovy. Realizace<br />
vnitřních příček se zbývajícími instalacemi, tedy tzv. „fitout“, se posléze nechává v rukou samotného nájemce. To přináší<br />
výhody oběma stranám: nájemce si může vytvořit pracovní prostor podle svých potřeb a moderních trendů, investor<br />
zase nabízí svým nájemcům velkou míru flexibility, zvyšuje atraktivitu nemovitosti a zároveň snižuje náklady na stavbu.<br />
Investor často stojí před otázkou, jaké technologie<br />
do fáze shell & core ještě začlenit a jaké<br />
nechat jako součást pozdějších fit-outů.<br />
Příkladem mohou být dnes často využívané<br />
indukční jednotky (koncové prvky pro výměnu<br />
vzduchu a chlazení). Ty jsou součástí<br />
technického zabezpečení budov (<strong>TZB</strong>), měly<br />
by tedy být zahrnuty ve fázi shell & core. Zároveň<br />
však jsou součástí vnitřního designu<br />
finálních prostor, patřilo by se tedy o nich<br />
rozhodovat až ve fázi fit-outů.<br />
Již před sedmi lety uvedla společnost WAGO<br />
na trh pod značkou flexROOM® řešení, které<br />
tuto problematiku významně zjednodušuje,<br />
zlevňuje celý proces přípravy a realizace<br />
stavby a hlavně zrychluje nastěhování nájemců.<br />
Za tu dobu byl tento systém prověřen<br />
na mnohých zajímavých administrativních<br />
budovách. Z projektů na území Česka,<br />
kde byl flexROOM® nasazen, stojí za zmínku<br />
centrála společnosti Vodafone, projekt<br />
Telehouse a mediálně nejznámější budova<br />
The Flow Building na Václavském náměstí.<br />
Z významných zahraničních projektů pak<br />
zmiňme centrálu společnosti Philips v Hamburku,<br />
Evropskou centrální banku ve Frankfurtu<br />
nebo jednu z posledních realizací HVB-<br />
-Tower v Mnichově.<br />
Jak systém funguje?<br />
WAGO flexROOM® řídí všechny technologie<br />
zajišťující vnitřní komfort v místnostech (zastínění,<br />
osvětlení, vytápění/chlazení). Pracuje<br />
s tzv. stavebním modulem, což je nejmenší<br />
nedělitelná část vnitřního prostoru, zpravidla<br />
odpovídající šířce jednoho okna, která obsahuje<br />
zmíněné technologie. Díky tomu si může<br />
nájemce z jednotlivých stavebních modulů<br />
vytvořit libovolný fit-out dle svých potřeb, ať<br />
už je jakéhokoliv typu (open space, uzavřené<br />
kanceláře, kanceláře typu „living room“ aj.).<br />
Rozdělení prostor z hlediska elektroinstalace<br />
a měření a regulace se následně řeší už jen<br />
virtuálně, resp. za pomoci konfigurace ve<br />
webovém prohlížeči. Není proto zapotřebí<br />
žádných následných montáží a zdlouhavého<br />
zprovozňování a programování.<br />
Snadnější projektování<br />
Z hlediska projektování <strong>TZB</strong> je zmíněný princip<br />
velmi výhodný. Jednotlivým profesím<br />
umožňuje od začátku přesně popsat fungování<br />
technologií a jednoznačně definovat<br />
tendrovou a projektovou dokumentaci, která<br />
zamezí jakýmkoliv budoucím konfliktům<br />
při realizaci stavby. Právě tyto neshody často<br />
stojí za zpožděním a prodražením stavby.<br />
Standardem se stává projektová dokumentace<br />
vytvořená ve 3D, případně pomocí modelů<br />
BIM (Building Information Modeling).<br />
Na tyto požadavky je flexROOM® připraven.<br />
Ekonomické řešení<br />
Investice do flexibilního systému se rychle<br />
vrátí při tvorbě fit-outů. Jednotný software<br />
pro celou budovu, namísto programování<br />
každé nájemní jednotky, umožňuje zrychlit<br />
nastěhování nájemce. Dostatečná hardwarová<br />
rezerva otevírá možnosti pro jakékoliv<br />
budoucí zákaznické požadavky. Tyto argumenty<br />
ze systému flexROOM® už při prvotním<br />
rozčlenění budovy dělají cenově efektivní<br />
řešení. S každou další změnou nájemce se<br />
pak tyto výhody násobí.<br />
Investoři, kteří se rozhodli flexROOM® ve<br />
svých budovách instalovat, zmiňují jako<br />
hlavní výhody jednoduchost, efektivitu,<br />
rychlost adaptace pro nové nájemce a možnosti<br />
integrace s dalšími systémy v budově<br />
(např. docházkový a rezervační systém, AV<br />
technika, facility management).<br />
WAGO-Elektro, spol. s r. o.<br />
Text: Zdeněk Štěpka, Filip Cenefels, Roman<br />
Vacek, WAGO<br />
Foto: Flow East, WAGO<br />
Tel.: +420 261 090 143<br />
E-mail: automatizace@wago.com<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 19
speciál: vytápění<br />
Vytápění rodinného domu, typ<br />
bungalov, v energetické třídě A1<br />
Ing. Radovan Illith, Ph.D.<br />
Autor působí ve firmě SPP – distribuce, a. s.<br />
Topný systém, jehož součástí je i příprava teplé vody, je nedílnou součástí každého rodinného a bytového<br />
domu. Jeho výběr je ovšem nutné a vhodné důkladně zvážit ještě před samotnou výstavbou příslušné budovy.<br />
Volba systému ovlivní pozitivní nebo negativní tepelnou pohodu v domě, samotný komfort bydlení, ale<br />
i celkové finanční náklady na instalaci a provoz topného systému na dlouhou dobu! Majitel domu (investor) by<br />
si měl sám, alespoň orientačně, ověřit, jakou hodnotu získá za vynaložené peníze a kdo bude konečný příjemce<br />
výhod při zvoleném, či naopak nezvoleném topném systému.<br />
V současné době se rodinné domy ve stylu<br />
bungalov těší velké oblibě. Bungalov je dům<br />
ve tvaru velké „placky“ s nízkou střechou.<br />
Původ bungalovu sahá od koloniální Indie do<br />
Bengálska. Tvar vyhovoval svému poslání –<br />
vzdušné domy, dřevěná lehká konstrukce,<br />
střecha z palmových listů.<br />
Z Británie byla následně móda bungalovů<br />
„exportována“ do USA a do kontinentální<br />
Evropy. Zatímco v Británii se jedná o určitý<br />
pozůstatek kulturního dědictví, v našich<br />
zeměpisných podmínkách je bungalov<br />
z energetického hlediska zcela nevhodný typ<br />
rodinného domu. Staví se pouze z důvodu<br />
vzhledu.<br />
Vliv tvaru domu<br />
Ve smyslu akčního plánu EU 20/20/20 se<br />
po roce 2016 staví už jen nízkoenergetické<br />
budovy (energetická třída A1) a po roce<br />
<strong>2020</strong> se budou stavět už jen budovy s téměř<br />
nulovou potřebou energie (energetická třída<br />
A0), což bude představovat zcela nový<br />
pohled na projektování, samotnou realizaci<br />
stavby a v neposlední řadě provozování budovy,<br />
a to tak, aby budovy byly energeticky<br />
aktivní, ekologicky bezpečné a ekonomicky<br />
efektivní. Docílit minimální potřeby tepla na<br />
vytápění je možné bez větších problémů při<br />
dodržení základních požadavků:<br />
• součinitel prostupu tepla (izolace) by se<br />
měl blížit k hodnotě 0,15 W / m 2 .K (dnes<br />
již k dispozici vhodné konstrukce obvodového<br />
pláště),<br />
• budova musí mít vhodný, jednoduchý tvar<br />
(minimalizace tepelných mostů) – faktor<br />
tvaru budovy pod hodnotou 0,7,<br />
• důležitá je orientace budovy,<br />
Potřeba energie<br />
Celková potřeba energie pro zkoumaný bungalov<br />
je 95,89 kWh / (m 2 .rok) a pro dvoupodlažní<br />
rodinný dům 72,11 kWh / (m 2 .rok). Bungalov<br />
při téže rozloze jako dvoupodlažní rodinný dům<br />
má o 24 kWh / (m 2 .rok) vyšší potřebu energie!<br />
• podstatná je velikost a typ prosklených<br />
ploch (pasivní solární zisky),<br />
• volba řízeného větrání s rekuperací pro<br />
energetickou třídu A0,<br />
• zdroj tepla musí mít pečlivě zvolené umístění<br />
a izolaci rozvodů tepla a teplé vody.<br />
Tepelná ochrana budovy následně ovlivňuje<br />
zařazení budovy do energetické třídy. Platí,<br />
že čím je tepelná ochrana vyšší, tím je nižší<br />
potřeba tepla na vytápění, a tím může být<br />
20 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Tab. 1<br />
Druh paliva Zemní plyn Dřevěné pelety Dřevo TČ vzduch/voda<br />
Výhřevnost paliva 10,69 kWh/m 3 5,00 kWh/kg 3,88 kWh/kg 1<br />
Tepelné zařízení Kondenzační kotel Konvenční kotel Konvenční kotel TČ – vzduch/voda<br />
Účinnost (resp. COP) 93 % 90 % 70 % 300 %<br />
Jednotková cena 0,0442 euro/kWh 190 euro/tunu 75 euro/tunu 0,1270 euro/kWh<br />
Teplo v palivu 15 968 kWh 16 500 kWh 21 214 kWh 4 950 kWh<br />
Množství paliva 1 494 m 3 3 300 kg 5 468 kg 4 950 kWh<br />
Provozní náklady (OPEX) Zemní plyn Dřevěné pelety Dřevo TČ – vzduch/voda<br />
Roční náklady na palivo 706 euro/rok 627 euro/rok 410 euro/rok 628 euro/rok<br />
Servis 80 euro/rok 110 euro/rok 110 euro/rok 100 euro/rok<br />
Dovoz paliva - 100 euro/rok 100 euro/rok -<br />
DOHROMADY 786 euro/rok 837 euro/rok 620 euro/rok 728 euro/rok<br />
Investiční náklady (CAPEX) Zemní plyn Dřevěné pelety Dřevo TČ – vzduch/voda<br />
Zdroj 1 600 euro 3 700 euro 1 000 euro 11 257 euro<br />
Zásobník na TÚV součástí 450 euro 450 euro součástí<br />
Instalace 800 euro 800 euro 800 euro 2 500 euro<br />
Uvedení do provozu 170 euro 170 euro 170 euro 170 euro<br />
Plynová přípojka 1 700 euro - - -<br />
Komín (pokud je třeba) 300 euro 1 000 euro 1 000 euro -<br />
DOHROMADY 4 570 euro 6 120 euro 3 420 euro 13 927 euro<br />
Zemní plyn Dřevěné pelety Dřevo TČ – vzduch/voda<br />
Úplné náklady za 15 let 16 355 euro 18 675 euro 12 721 euro 24 854 euro<br />
Poznámka:<br />
- V investičních nákladech pro topné systémy na tuhá paliva a tepelné čerpadlo nejsou započítány náklady na zřízení kotelny a skladovací prostory na dřevo a dřevní peletky.<br />
- COP 3,0 je sezónní reálné COP tepelného čerpadla vzduch/voda<br />
Pozor!<br />
Do výpočtu je třeba připočítat i náklady na<br />
zřízení kotelny a skladovacích prostor (dřevo,<br />
dřevní štěpka), pak se dřevo a štěpka posune<br />
na poslední místo při hodnoceny metodou<br />
TCO.<br />
budova zařazena do vyšší energetické třídy.<br />
Do výpočtu potřeby tepla na vytápění vstupuje<br />
přímo i faktor tvaru budovy.<br />
Faktor tvaru budovy je poměr vnější plochy<br />
rodinného domu (plocha, která je ochlazována,<br />
a tedy přes kterou „uniká“ teplo do<br />
okolí) k vnitřnímu objemu budovy. Budova,<br />
která při stejném vnitřním objemu (velikosti<br />
místností) má nejmenší vnější ochlazovanou<br />
plochu (stejná tepelná izolace, stejné<br />
otvorové konstrukce a podobně), má i nižší<br />
tepelnou ztrátu. Respektive čím je vnější<br />
(ochlazovaná) plocha domu menší, tím<br />
má budova nižší tepelné ztráty při stejném<br />
vnitřním objemu.<br />
Jaké topení je nejvhodnější pro<br />
bungalov?<br />
Při průzkumu byly srovnány dva typy rodinného<br />
domu – bungalov a dvoupodlažní rodinný<br />
dům. Oba rodinné domy mají stejnou<br />
rozlohu, a to 150 m 2 . Rodinné domy jsou<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
zhotoveny z téhož materiálu s toutéž tepelnou<br />
izolací (U stěny<br />
= 0,17 W / (m 2 .K), U otv<br />
=<br />
0,85 W / (m 2 .K), U střecha<br />
= 0,12 W / (m 2 .K) ...).<br />
Zdroj tepla pro rodinný dům pak ovlivní nejen<br />
pohodu a komfort, ale i finanční náklady,<br />
které majitel domu vynaloží zejména při<br />
koupi topného systému, ale také následně<br />
náklady při provozu vytápění. Majitel domu<br />
by si proto měl sám, alespoň orientačně,<br />
ověřit, jakou hodnotu získá za vynaložené<br />
peníze, a ne jakou hodnotu získá prodejce<br />
toho či onoho topného systému.<br />
Porovnávané topné systémy<br />
• kondenzační kotel na zemní plyn,<br />
• kotel na dřevěné peletky,<br />
• kotel na kusové dřevo,<br />
• elektrické tepelné čerpadlo.<br />
Metoda analýzy systémů<br />
Při pozorování byla zvolena metoda tzv. Total<br />
cost of ownership (TCO) – veškeré náklady,<br />
které musí majitel RD vynaložit během<br />
sledovaného období, resp. doby provozu.<br />
Do ekonomického hodnocení jakýchkoliv<br />
topných systémů přitom vstupují dva základní<br />
parametry:<br />
• investiční náklady,<br />
• provozní náklady po dobu životnosti zařízení,<br />
resp. po dobu hodnotícího období.<br />
Podstatou bylo následně posoudit, zda peníze<br />
investora/majitele, které vynaložil na<br />
instalaci a provozování topného systému,<br />
budou skutečně vynaloženy nejlépe, jak<br />
bylo v dané situaci možné, pro dosažení<br />
stanoveného cíle – tedy pro krytí tepelných<br />
ztrát a přípravu teplé vody.<br />
Nový bungalov energetické třídy A1<br />
Pro účely srovnání základních zdrojů vytápění<br />
byly zvoleny následující parametry:<br />
• rodinný dům v energetické třídě A1 o rozloze<br />
150 m 2 ,<br />
• faktor tvaru budovy > 1,<br />
• nízkoteplotní podlahový topný systém<br />
(teplovodní),<br />
• potřeba tepla (na vytápění a teplou vodu)<br />
14 850 kWh,<br />
• ostatní spotřeba elektrické energie<br />
3 000 kWh (včetně oběhových čerpadel).<br />
Závěr<br />
Co se týče celkových nákladů na topný systém<br />
během hodnotícího období 15 let, nejvýhodnější<br />
je topení dřevem. Potom následuje<br />
zemní plyn, peletky a nakonec tepelné<br />
čerpadlo. Pokud do hodnocení zahrneme<br />
navíc i uživatelský komfort, tak je vytápění<br />
zemním plynem nejvhodnější volba i z pohledu<br />
hodnoty za peníze.<br />
Foto: Shutterstock<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 21
speciál: vytápění<br />
Využití nízkoteplotní energie<br />
z termálních koupališť<br />
Ing. Anna Predajnianska, prof. Ing. Ján Takács, Ph.D.<br />
Autoři působí na katedře <strong>TZB</strong> na Stavební fakultě STU Bratislava.<br />
Existuje množství definic geotermální energie. Podle světových odborníků z oblasti geologie je geotermální<br />
energie klasifikována jako nejstarší energie na naší planetě, kterou využívali už američtí indiáni před více než<br />
10 000 lety. Pro přenos geotermální energie se využívá v parním skupenství geotermální pára nebo v kapalném<br />
skupenství geotermální voda, které se nacházejí v otevřených nebo uzavřených rezervoárech pod zemským<br />
povrchem.<br />
Slovensko je země s poměrně velkým geotermálním<br />
potenciálem. Podle údajů z Atlasu<br />
geotermální energie Slovenska se na Slovensku<br />
nacházelo 27 perspektivních oblastí,<br />
ve kterých se nachází 61 geotermálních vrtů<br />
[Franko a kol., 1995]. V průběhu následujících<br />
let stoupal počet perspektivních oblastí<br />
a také počet realizovaných geotermálních<br />
vrtů. V současnosti můžeme na Slovensku<br />
najít 32 oblastí s geotermálním potenciálem<br />
[Fričovský a kol., 2017]. V těchto oblastech<br />
se nachází 176 registrovaných geotermálních<br />
vrtů, v nichž se teplota geotermální<br />
vody pohybuje v rozmezí 30 až 130 °C.<br />
Využívání geotermální energie na Slovensku<br />
v současnosti dosahuje instalovaného tepelného<br />
výkonu zhruba 214 MW, což je asi 3,1 %<br />
z celkového potenciálu geotermální energie.<br />
Využitelný energetický potenciál Slovenska<br />
podle odborníků z geologické sféry představuje<br />
5 538,0 MW [Franko a kol., 1995].<br />
V současnosti se geotermální energie na<br />
Slovensku používá zejména pro rekreační<br />
účely v termálních koupalištích. Své využití<br />
Tab. 1 Odběrná místa využívající GE [Autor]<br />
Odběrné místo<br />
našla i v soustavách centralizovaného zásobování<br />
teplem, předávacích stanicích tepla,<br />
ale i v průmyslových a zemědělských zařízeních<br />
(vyhřívání skleníků, fóliovníků, rybí farmy,<br />
sušení dřeva). [1, 3, 5] Přehled využívání<br />
geotermální energie na Slovensku je uveden<br />
v tab. 1.<br />
Z podkladů Úřadu veřejného zdravotnictví<br />
Instalovaný tepelný výkon<br />
(MW) (%)<br />
Roční výroba tepla<br />
(TJ/r)<br />
Rekreační účely 128,3 60,0 2 170,3<br />
Centralizované zásobovaní teplem 35,9 16,8 676,9<br />
Skleníky a fóliovníky 34,8 16,3 622,3<br />
Tepelná čerpadla 10,4 4,9 320,1<br />
Chov ryb 4,6 2,0 72,4<br />
Dohromady 214,0 100,0 3 862,0<br />
Slovenské republiky [Mgr. RNDr. MUDr. Ján<br />
Mikas, Ph.D.] O připravenosti přírodních<br />
ploch a umělých koupališť na sezónu 2018<br />
(stav ke dni 12. 6. 2018) se během koupací<br />
sezóny sledovalo zhruba 212 umělých koupališť,<br />
což činilo celkem 657 bazénů. Bazénů,<br />
které využívaly geotermální vodu, bylo<br />
194 a bazénů, které využívaly netermální<br />
Studená voda<br />
Ɵ sv<br />
= 15 °C<br />
napouštění 4,71 l/s<br />
provoz 2,36 l/s<br />
Fiktivní průtočný bazén<br />
V = 350 m 3<br />
Ɵ b<br />
= 38 °C<br />
Geotermální voda<br />
Ɵ gtv<br />
= 70 °C<br />
napouštění 3,39 l/s<br />
provoz 1,69 l/s<br />
Bazénová voda<br />
Ɵ b<br />
= 38 °C<br />
napouštění 8,10 l/s<br />
provoz 4,05 l/s<br />
Odpadní bazénová voda<br />
Ɵ od<br />
= 8,10 l/s<br />
průtok 8,10 l/s<br />
směšovací<br />
komora<br />
Obr. 1 Schéma fiktivního průtočného bazénu bez rekuperace tepla [Autor]<br />
22 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
teplota (°C)<br />
teplota (°C)<br />
napouštění<br />
napouštění<br />
provoz<br />
objem (m 3 )<br />
provoz<br />
vodu, bylo celkem 463. Ke dni 12. 6. 2018<br />
dostalo povolení k provozu jen 98 koupališť<br />
s kvalitou vody vyhovující ke koupání.<br />
[5, 6, 7]<br />
Podle zákona č. 364/2004 CFU o vodách<br />
a o změně zákona Slovenské národní rady č.<br />
372/1990 Sb. o přestupcích ve znění pozdějších<br />
předpisů (neboli vodní zákon) je stanovena<br />
maximální teplota odpadní bazénové<br />
vody na hodnotu 25 °C. Při této teplotě je<br />
bezpečné vypouštět odpadní bazénovou<br />
vodu do recipientu bez ohrožení životního<br />
52%<br />
využití energie<br />
48%<br />
odpadní energie<br />
objem (m 3 )<br />
Obr. 3 Grafické zobrazení energie smíšené vody během napouštění a provozu [Autor]<br />
legenda<br />
energie SV<br />
odpadní energie GTV<br />
užitečné využití<br />
energie GTV<br />
Obr. 2 Grafické zobrazení využívání energie při napouštění a provozu bazénu bez zpětného získávání tepla [Autor]<br />
legenda<br />
energie smíšené<br />
vody<br />
prostředí. Ve většině případů tato podmínka<br />
splněna není, což má za následek sankce<br />
za znečišťování životního prostředí. Pomocí<br />
zpětného získávání tepla z odpadní bazénové<br />
vody by bylo možné docílit snížení teploty<br />
odpadní vody tak, aby byl splněn požadavek<br />
na životní prostředí a také aby se předešlo<br />
nemalým sankcím za ohrožování životního<br />
prostředí. Dalším aspektem je, že po aplikování<br />
správních předpisů – nasazení výměníků<br />
tepla – bychom mohli docílit zvýšení<br />
míry využití geotermálního energetického<br />
systému a zároveň snížení potřeby primární<br />
geotermální vody, a tím prodloužit životnost<br />
celého geotermálního energetického systému.<br />
[3, 7]<br />
Výpočet energetické bilance<br />
V termálních koupalištích se používají primárně<br />
tři základní typy bazénů. Prvním<br />
typem je průtočný bazén plněný jen geotermální<br />
vodou. Druhý, nejvíce využívaný,<br />
je průtočný bazén plněný smíšenou geotermální<br />
a studenou vodou. Nevýhodou těchto<br />
bazénů je, že jsou energeticky náročné a vyžadují<br />
velkou vydatnost zdroje geotermální<br />
i studené vody. Dalšími typy jsou cirkulační<br />
bazény s vyrovnávací nádrží (nebo bez ní),<br />
které jsou technicky náročnější, ale lépe<br />
hospodaří s geotermální i studenou vodou.<br />
[3, 5, 6]<br />
Na výpočet energetické bilance byl zvolen<br />
fiktivní průtočný klidový bazén s celkovým<br />
objemem 350 m3. Pro výpočet byla vytvořena<br />
jednoduchá excelová tabulku, do které<br />
je třeba zadat základní vstupní údaje –<br />
požadovanou teplotu bazénové vody 38 °C,<br />
teplotu geotermální vody 70 °C a teplotu<br />
studené vody 15 °C. Další údaje, které jsou<br />
potřebné pro výpočet, jsou: doba provozu<br />
fiktivního průtočného bazénu, která byla<br />
stanovena na 65 dní, a počet dní, kdy byl<br />
bazén mimo provoz, zde 11 dní. V období<br />
těchto 11 dní se uskutečnilo čištění bazénu,<br />
vypuštění vody a hygienické očištění stěn<br />
bazénu. Kromě předešlých veličin je samozřejmě<br />
třeba znát i vydatnost geotermálního<br />
vrtu. [3, 7]<br />
Pro dosažení požadované teploty bazénové<br />
vody je třeba ve vhodném poměru smíchat<br />
geotermální vodu se studenou vodou v mísicí<br />
komoře. Výpočtem byly zjištěny objemové<br />
průtoky studené a geotermální vody<br />
potřebné k dosažení požadované teploty<br />
bazénové vody. Během napouštění z bazénu<br />
neodtéká žádná odpadní voda, avšak<br />
během provozu odtéká z bazénu odpadní<br />
voda s teplotou 38 °C. Tato voda je odváděna<br />
do vychlazovacího jezírka, kanálu nebo<br />
do recipientu bez dalšího využití. Odpadní<br />
Předhrátá studená voda<br />
Ɵ psv<br />
= 27,7 °C<br />
napouštění 6,35 l/s<br />
provoz 2,92 l/s<br />
Fiktivní průtočný bazén<br />
V = 350 m 3<br />
Ɵ b<br />
= 38 °C<br />
Geotermální voda<br />
Ɵ gtv<br />
= 70 °C<br />
Bazénová voda<br />
Ɵ b<br />
= 38 °C<br />
Odpadní bazénová<br />
voda<br />
Ɵ od<br />
= 38 °C<br />
Studená voda<br />
Ɵ sv<br />
= 15 °C<br />
napouštění 2,76 l/s<br />
provoz 1,06 l/s<br />
napouštění 4,05 l/s<br />
provoz 2,<strong>03</strong> l/s<br />
průtok 4,05 l/s<br />
napouštění 6,35 l/s<br />
provoz 2,92 l/s<br />
směšovací<br />
komora<br />
ochlazená odpadní<br />
bazénová voda<br />
Ɵ od<br />
= 30 °C<br />
průtok 4,05 l/s<br />
výměník<br />
tepla<br />
Obr. 4 Schéma fiktivního průtočného bazénu s rekuperací tepla [Autor]<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 23
speciál: vytápění<br />
voda s takto vysokou teplotou nemůže být<br />
vypouštěna jak vzhledem k ochraně životního<br />
prostředí, tak z důvodu značného<br />
energetického potenciálu. Proto je třeba<br />
navrhnout opatření pro efektivnější využívání<br />
energetického potenciálu odpadní<br />
vody. [3, 7]<br />
Obr. 2 graficky znázorňuje využívání geotermální<br />
energie. Graf zobrazuje energii studené<br />
vody (modrá), energii geotermální vody<br />
(oranžová) a užitečně využitou část geotermální<br />
energie (zelená). Lze vidět, že 52 %<br />
z celkové geotermální energie je užitečně<br />
využitých a zbývajících 48 % energie je odváděno<br />
do recipientu bez dalšího využití. Toto<br />
lze vysledovat i z grafu na obr. 3, kde celá<br />
energie smíšené vody (bledě modrá) není<br />
dále využita.<br />
Problémem je, že odpadní bazénová voda<br />
má příliš vysokou teplotu (až 38 °C) a, jak<br />
již bylo zmíněno, je nepřípustné vypouštět<br />
vodu s tak vysokou teplotou do recipientu<br />
vzhledem k ochraně životního prostředí.<br />
Aby byla splněna podmínka podle vyhlášky,<br />
odpadová bazénová voda má mít maximálně<br />
25 °C, aby bylo bezpečné vypouštět<br />
ji do recipientu. Pokud není tato podmínka<br />
dodržena, provozovatelé čelí sankcím za<br />
nedodržení podmínek ochrany životního<br />
prostředí. Finance, resp. penále, by přitom<br />
mohli použít na modernizaci technologických<br />
zařízení. [3, 7]<br />
Opatření pro efektivnější využívání<br />
Abychom dosáhli zvýšení míry využití GE<br />
a zároveň snížení teploty odpadní bazénové<br />
vody, je třeba do okruhu odpadní<br />
bazénové vody zařadit rekuperační výměník<br />
tepla (viz obr. 4). Odpadní bazénová<br />
voda prochází výměníkem tepla, v něm se<br />
ochladí a své teplo předá přiváděné studené<br />
vodě, která se předehřeje a následně<br />
je odvedena do směšovací komory. Zde se<br />
smíchá s geotermální vodou, a protože do<br />
směšovací komory přivádíme předehřátou<br />
studenou vodu na vyšší teplotu, nastává<br />
snížení požadovaného množství geotermální<br />
vody. Vzhledem k tomu, že studená<br />
voda byla ohřáta pomocí zpětného získávání<br />
tepla z odpadní bazénové vody, zvýšila<br />
se míra využití geotermální vody a zároveň<br />
snížila potřeba jejího množství. Pomocí tohoto<br />
opatření lze dosáhnout již zmíněných<br />
důležitých aspektů – v první řadě zajištění<br />
takové teploty bazénové odpadní vody,<br />
která nebude nebezpečná pro životní prostředí,<br />
a zároveň zajištění většího využití<br />
geotermálního energetického systému<br />
a snížení potřebného množství geotermální<br />
vody odebrané z geotermálního vrtu.<br />
Tím bude dosaženo i prodloužení životnosti<br />
celého geotermálního energetického<br />
systému. [7]<br />
teplota (°C)<br />
napouštění<br />
provoz<br />
objem (m 3 )<br />
Obr. 5 Grafické zobrazení využití energie při napouštění a provozu bazénu se zpětným získáváním tepla [Autor]<br />
teplota (°C)<br />
Tepelný výkon výměníku tepla Q (kW)<br />
napouštění<br />
provoz<br />
Obr. 5 znázorňuje využití energie při napouštění<br />
a provozu bazénu se zpětným získáváním<br />
tepla. V diskutovaném řešení byla<br />
odpadní bazénová voda ochlazena z 38 °C<br />
na 30 °C a potenciál této vody byl použit na<br />
předehřátí studené vody z původních 15 °C<br />
na 27,7 °C. Tento systém provozu vykazuje<br />
míru využívání 69 % z původních 58 %.<br />
Na obr. 6 je patrné, že část odpadní energie<br />
byla užitečně využita k předehřátí studené<br />
vody, která se mísí s geotermální<br />
vodou. Předehřátí studené vody mělo za<br />
následek zvýšení míry využití geotermální<br />
energie a zároveň snížení primárního<br />
množství geotermální vody. Ideálním případem<br />
by ovšem bylo, kdyby teplota odpadní<br />
bazénové vody klesla až na 15 °C,<br />
52%<br />
využití energie<br />
48%<br />
odpadní energie<br />
Teplota vychlazení odpadové bazénové vody t b<br />
(°C)<br />
Obr. 7 Graf pro návrh výkonu výměníku tepla [3, 7]<br />
legenda<br />
Tepelný výkon výměníku tepla v závislosti na chlazení bazénové vody<br />
energie SV<br />
odpadní energie GTV<br />
užitečné využití<br />
energie GTV<br />
legenda<br />
energie smíšené<br />
vody<br />
užitečně využitá<br />
energie odpadní<br />
bazénové vody<br />
objem (m 3 )<br />
Obr. 6 Grafické zobrazení energie smíšené vody během napouštění a provozu bazénu se zpětným získáváním tepla<br />
[Autor]<br />
což je hladina nulové exergie, kdy voda již<br />
nemá žádný energetický potenciál. Takového<br />
výsledku bychom dosáhli nasazením<br />
tepelného čerpadla, které by zprostředkovalo<br />
vychlazení odpadní bazénové vody na<br />
úroveň 15 °C. [3, 7]<br />
Návrh výměníku tepla<br />
Při návrhu rekuperačního výměníku tepla<br />
je třeba vědět, jaké teploty odpadní vody<br />
chceme dosáhnout. Od této hodnoty se odvíjí<br />
tepelný výkon výměníku tepla. V řešeném<br />
příkladu by na snížení teploty odpadní<br />
vody z 38 °C na 30 °C bylo třeba výměníku<br />
tepla s výkonem přibližně 145 kW. Platí<br />
24 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: advertorial vytápění<br />
podmínka, že čím větší ochlazení odpadní<br />
bazénové vody požadujeme, tím větší tepelný<br />
výkon výměníku tepla bude potřebný.<br />
[3, 7]<br />
Závěr<br />
Na řešeném příkladu provozu rekreačního<br />
bazénu lze sledovat, jakým způsobem se<br />
dá z odpadní bazénové vody zpětně získat<br />
energie, která v současné době není nijak<br />
využívána a je považována za odpadní<br />
energii. Zařazením rekuperačního výměníku<br />
tepla do okruhu odpadní bazénové vody lze<br />
dosáhnout lepšího vychlazení odpadní bazénové<br />
vody a zároveň zvýšení míry využívání<br />
geotermálního energetického systému.<br />
Další výhodou je snížení potřeby primární<br />
geotermální vody, což má za následek prodloužení<br />
životnosti geotermálního energetického<br />
systému.<br />
Důležitým aspektem pro provozovatele bazénů<br />
termálních koupališť je, že snížením<br />
teploty odpadní vody na přípustnou hranici<br />
se předejde sankcím za znečišťování okolního<br />
životního prostředí. Ušetřené finance tak<br />
mohou být využity na renovaci technologických<br />
zařízení. Celý tento geotermální energetický<br />
systém by mohl být účinnější po zařazení<br />
tepelných čerpadel, která by ochladila<br />
odpadní bazénovou vodu na teplotu 15 °C.<br />
[10, 11] Těmito opatřeními by bylo možné<br />
splnit požadavky směrnice Rady EU a Evropského<br />
parlamentu č. 31/2010 o energetické<br />
účinnosti budov a také podmínku maximální<br />
teploty odpadní bazénové vody podle Zákona<br />
č. 364/2004.<br />
Tato práce byla podporována Ministerstvem<br />
školství, vědy, výzkumu a sportu SR<br />
prostřednictvím grantu VEGA 1/0807/17.<br />
Tato práce byla podporována Ministerstvem<br />
školství, vědy, výzkumu a sportu SR<br />
prostřednictvím grantu VEGA 1/0847/18.<br />
Foto: archiv autorů<br />
Literatura<br />
[1] PETRAŠ, D. a kol.: Obnoviteľné zdroje energie<br />
pre nízkoteplotné systémy. JAGA, Bratislava<br />
2009, 223 str., ISBN 978-80-8076-075-5.<br />
[2] FRANKO, O. a kol.: Atlas geotermálnej energie<br />
Slovenska, Geologický ústav Dionýza Štúra<br />
v Bratislave, Bratislava 1995.<br />
[3] TAKÁCS, J. – PREDAJNIANSKA, A.: Rekuperácia<br />
tepla v bazénových hospodárstvach termálnych<br />
kúpalísk. In: Sanhyga 2019, Piešťany 10.–11. 10.<br />
2019. Bratislava 2019, s. 145–151, ISBN 978-80-<br />
89878-49-9.<br />
[4] PREDAJNIANSKA, A. – TAKÁCS, J.: Využívanie<br />
geotermálnej energie vo svete a na Slovensku.<br />
In: <strong>TZB</strong> Haustechnik: Odborný recenzovaný<br />
časopis z oblasti <strong>TZB</strong> a techniky prostredia, roč.<br />
27, č. 3, s. 13–15, ISSN 1210-356X.<br />
[5] TAKÁCS, J. – GAŽÍKOVÁ S.: A hévízzel<br />
töltött medencék energetikai elemzése és<br />
a hőviszanyerés lehetősége. In: ÉPKO 2019: 23th<br />
International conference on civil engineering and<br />
architecture. Sumuleu Ciuc, 13-16 June 2019,<br />
XXIII. Nemzetközi építéstudományi konferencia.<br />
Cluj: Hungarian Technical Scientific Society of<br />
Transylvania, 2019, s. 137–140. ISSN 1843-2123.<br />
[6] TAKÁCS, J. – GAŽÍKOVÁ, S.: Koncepcia a návrh<br />
využívania odpadového tepla z bazénových<br />
hospodárstiev. In: Obnoviteľné zdroje energie<br />
2019 [elektronický zdroj]: zborník prednášok<br />
z 19. vedecko-odbornej konferencie so<br />
zahraničnou účasťou na tému „Zásobovanie<br />
teplom budov s nulovou potrebou energie“.<br />
Nový Smokovec, SR, 16.–17. 5. 2019. Bratislava<br />
2019, CD-ROM, s. 61–66. ISBN 978-80-89878-<br />
45-1.<br />
[7] TAKÁCS, J. – PREDAJNIANSKA, A.: Ako ďalej<br />
s nízkoteplotnou energiou z termálnych<br />
kúpalísk? In: Vykurovanie <strong>2020</strong>, Podbanské,<br />
Vysoké Tatry, 10.–14. február <strong>2020</strong>. Bratislava<br />
<strong>2020</strong>, s. 147–150, ISBN 978-80-89878-58-1.<br />
[8] JURKA, P.: Analýza prevádzky dvoch bazénov<br />
napúšťaných geotermálnou vodou. In: Advances<br />
in Architectural, Civil and Environmental<br />
Engineering [elektronický zdroj] : 23rd Annual<br />
PhD student conference. Bratislava 2013. ISBN<br />
978-80-227-4102-6. – CD-ROM, s. 701–707.<br />
[9] FRIČOVSKÝ, B. a kol.: Obnoviteľnosť a trvalo<br />
udržateľné využitie a využívanie zdrojov<br />
geotermálnej energie: Potreby a princípy<br />
v podmienkach Slovenska. In: Zborník<br />
z konferencie Obnoviteľné zdroje energie 2017 –<br />
Budovy s takmer nulovou potrebou energie, 17.<br />
vedecko-odborná konferencia, 9.–10. máj 2017,<br />
Štrbské Pleso. ISBN 978-80-89878-10-9.<br />
[10] NYERS, J. – TOMIC, S. – NYERS, Á.: Economic<br />
Optimum of Thermal Insulating Layer for<br />
External Wall of Brick, Acta Polytechnica<br />
Hungarica 11: (7), s. 209–222.<br />
[11] KASSAI, M.: Heat Pump Heating System<br />
Development of Educational Building based<br />
on Energy, Economical and Environmental.<br />
Periodica Polytechnica Mechanical Engineering,<br />
63(3), s. 207–213, 2019 (https://doi.<br />
org/10.3311/PPme.13872).<br />
Nezámrzný ventil Schell Polar II usnadní<br />
zazimování domů a chalup<br />
S přicházejícím podzimem se každoročně zvedá zájem zákazníků o nezámrzný ventil Polar II. Tento výrobek<br />
německé firmy Schell totiž spolehlivě ochrání venkovní armatury v mrazivých dnech.<br />
Zavírání a vypouštění vody na zimu u armatur<br />
umístěných vně domu nepatří zrovna<br />
k oblíbeným činnostem domácích kutilů<br />
a zahrádkářů v podzimních sychravých<br />
dnech. Navíc i během zimních měsíců se<br />
občas tekoucí voda venku hodí, ať už potřebujete<br />
například opláchnout auto nebo jen<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
umýt ruce po práci. Tradiční německý výrobce<br />
armatur Schell těmto potřebám vyhověl<br />
a nabízí venkovní ventil, který po uzavření<br />
vodu automaticky vypustí, a tak eliminuje<br />
možnost zamrznutí a poškození armatury.<br />
Polar II je vybaven inovativním systémem<br />
nuceného přivzdušnění, díky kterému se<br />
ventil automaticky po každém uzavření sám<br />
vyprázdní. Uplatnění najde prakticky u všech<br />
rodinných domů, chalup, terasových bytů,<br />
balkonů apod., ale ocení ho i provozovatelé<br />
objektů, jako jsou prodejny, nákupní centra,<br />
kancelářské budovy, sportoviště, hotely,<br />
penziony apod. Díky instalaci ventilu Polar II<br />
můžete vodu odebírat celoročně bez starostí,<br />
že by mohlo dojít k poškození či prasknutí<br />
armatury vlivem mrazu.<br />
Vysoká kvalita užitých materiálů je u Schellu<br />
pevně dodržovanou tradicí, proto i Polar II je<br />
vyroben z mosazi ověřené kvality s chromovaným<br />
povrchem. Balení nezámrzného ventilu<br />
Polar II je na trh dodáváno s dvěma typy<br />
ovládání. Na výběr je jak pohledová rukojeť<br />
Comfort, tak nástrčný klíček, díky kterému<br />
je zamezeno neoprávněnému odběru vody<br />
z armatury. Pokud chcete instalovat Polar II<br />
v místech, kde hrozí černý odběr vody, lze<br />
k výrobku objednat i bezpečnostní uzamykatelnou<br />
rukojeť Secur na klíček.<br />
Tento na našem trhu stále oblíbenější výrobek<br />
s visačkou „Made in Germany“ splňuje,<br />
stejně jako ostatní produkty Schell, přísné<br />
normy nejen Evropské unie, ale také požadavky<br />
domácího Německého svazu plynařů<br />
a instalatérů, který je vyhlášený svou přísností<br />
a velmi dbá na bezpečnost.<br />
Více informací o firmě Schell získáte na<br />
www.schell.eu nebo na tomto kontaktu:<br />
Ing. Aleš Řezáč, obchodní manažer ČR<br />
tel.: +420 602 754 712<br />
e-mail: ales.rezac@schell.eu<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 25<br />
advertorial
advertorial<br />
Screenové rolety pro fasádní systémy:<br />
V současné architektuře se stále častěji objevují<br />
plně prosklené fasádní systémy. Naleznete<br />
je nejen na budovách pro komerční<br />
použití, ale stále častěji i v projektech rezidenčního<br />
bydlení. Prosklená fasáda nabízí<br />
dostatek denního světla a jakkoliv je denní<br />
světlo v mnoha ohledech výhodné, rozhodně<br />
by nemělo snižovat úroveň pohodlí v interiéru<br />
domu. Pro lepší kontrolu světla prostupujícího<br />
do interiéru by se proto nemělo<br />
zapomínat na nutné exteriérové stínění.<br />
Jeho výhody pocítíte nejen v horkých letních<br />
dnech, ale i v zimním období.<br />
Společnost Renson® proto vytvořila dvě unikátní<br />
produktové řady nazvazené Fixscreen<br />
CW 50 a Fixscreen CW 60. Jedná se o řady<br />
stínicích screenových rolet, které jsou zcela<br />
integrovány do 50mm nebo 60mm fasádního<br />
systému. Při vývoji a konstrukci těchto<br />
rolet bylo počítáno i s tepelnou roztažností,<br />
a proto je systém možné neustále napojovat<br />
a vytvořit tak nekonečnou řadu vždy ukázkově<br />
vypnutých stínicích rolet, které jsou zcela<br />
integrovány do fasády.<br />
26 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
advertorial<br />
Renson Fixscreen cw50 a cw60<br />
Díky své technologii umožňují zastínit velké<br />
plochy – až 22 m 2 s jednou roletou. Vodicí<br />
lišty na sobě nemají žádné viditelné šrouby<br />
a nabízí tak čistou pohledovou šířku 50<br />
mm, resp. 60 mm dle zvoleného fasádního<br />
systému. To vše při vysoké a certifikací<br />
ověřené odolnosti proti větru – až do 130<br />
km/h. Tyto vlastnosti tak oceníte na všech<br />
výškových budovách nebo budovách vystavených<br />
silnému větru, např. v horských oblastech.<br />
Základní nabídka barevného provedení<br />
vodicích lišt (300 barev) umožňuje<br />
systém RENSON® Fixscreen CW 50 a REN-<br />
SON® Fixscren CW 60 dokonale sladit s barvou<br />
okenních profilů a designem celé fasády.<br />
Samotný box rolety je možné skrýt pod<br />
fasádní kazetu a učinit tak stínicí systém<br />
„neviditelným“, pokud není stínění potřeba.<br />
Široká nabídka stínicích látek umožňuje<br />
dotvořit design budovy svojí barevností<br />
nebo technicky upravit vlastnosti fasádního<br />
systému, např. s ohledem na chlazení objektu<br />
v letních měsících. Tím může zásadně<br />
snížit energetickou spotřebu celé budovy,<br />
ale především výrazně zvýšit kvalitu života<br />
uvnitř budovy!<br />
Kontakt:<br />
Tomáš Strnad<br />
Architect advisor Czech Republic<br />
+420 777 809 283<br />
tomas.strnad@renson.net<br />
www.renson.eu<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 27
speciál: vytápění<br />
Experimentální ověření přímotopného<br />
stěnového systému v chladicím režimu<br />
Martin Šimko, Michal Krajčík, Daniel Szabó, Dušan Petráš<br />
Autoři působí na Stavební fakultě Slovenské univerzity v Bratislavě.<br />
Recenzent: doc. Ing. Michal Masaryk, PhD.<br />
Recenzent působí na Strojní fakultě Slovenské technické univerzity v Bratislavě.<br />
Jedním z trendů při návrhu chlazení obytných místností je použití sálavých chladicích systémů [1, 2]. Důležitou<br />
výhodou sálavých systémů je nízký teplotní rozdíl mezi vzduchem v místnosti a topným nebo chladicím<br />
povrchem, který umožňuje využívat obnovitelné zdroje energie, jako jsou tepelná čerpadla, solární kolektory,<br />
průmyslové odpadní teplo nebo stávající přírodní zdroje vody ve vrtech, jezerech a řekách [3, 4].<br />
Důkazy z nedávných studií naznačují, že<br />
v některých případech mohou být systémy sálavých<br />
stěn lepší než běžné podlahy a stropy.<br />
Například v dobře izolovaných budovách<br />
v mírných klimatických podmínkách může stačit<br />
pouze relativně malý fragment stěny pro<br />
vytvoření tepelného komfortu [5]. Stěnové<br />
systémy môžu byť vhodné při rekonstrukcích<br />
budov, protože se dají snadno připevnit na stávající<br />
stěny. Ve srovnání s podlahovým vytápěním<br />
může stěnové chlazení vést stejnorodější<br />
rozložení pokojové teploty a snížit riziko tepelného<br />
nepohodlí v důsledku studených podlah<br />
[6]. Sálavé stěny jsou z hlediska sálání chladu<br />
účinnější než chlazené podlahy. Mají vyšší<br />
chladicí kapacitu na plochu než podlahy, v důsledku<br />
širšího rozsahu přípustných povrchových<br />
teplot [7]. Stěny mohou být případně<br />
provozovány jako tepelné bariéry, aby se zabránilo<br />
ztrátám tepla v zimě [8] a aby absorbovaly<br />
nadměrné tepelné zisky v létě [9, 10, 11].<br />
Několik studií přímo porovnává stěnu se systémem<br />
podlahy a stropu. Předmětem těchto<br />
studií byl například výpočet energetické náročnosti<br />
a tepelný komfort, který vytváří podlahové<br />
chlazení, chlazený strop a chlazení stěn<br />
s trubkami pod povrchem [12]. Jiné studie<br />
zase prokázaly, že potřeba energie na ochlazování<br />
je v případě podlahového systému nižší<br />
než v případě stěnových a stropních systémů<br />
[13]. Zkoumán byl i přenos tepla v stěnovém<br />
chladicím systému s kapilárními rohožemi<br />
umístěnými pod povrchem a izolovanými od<br />
nosné konstrukce [14]. Důležitým faktorem,<br />
který byl zkoumán, je to, že umístění potrubí<br />
ve stěně má významný vliv na tepelný výkon<br />
[8] a také že při chlazení stěn systémy s trubkami<br />
pod povrchem vyžadují menší plochu povrchu<br />
nebo vyšší teplotu chladicí vody z důvodu<br />
jejich většího výkonu oproti TABS [15].<br />
Současný výzkum se zaměřuje buď na řešení<br />
stěnového chlazení s trubkami, které jsou tepelně<br />
izolovány od nosné konstrukce budovy,<br />
nebo na systémy s trubkami zabudovanými<br />
do tepelně aktivovaného betonového jádra<br />
(TABS). Předcházející studie [15] naznačila, že<br />
stěnový chladicí systém s trubkami připevněnými<br />
na tepelně izolující místo tepelně vodivé<br />
desky může poskytnout určité výhody. Například<br />
jeho tepelná odezva je rychlá, má přiměřený<br />
chladicí výkon při současném zajištění<br />
určitého omezeného ukládání chladu a potrubí<br />
může být přímo připevněno ke stávající<br />
stěně, čímž je systém vhodný pro dodatečné<br />
vybavení budovy. Tepelné vlastnosti takového<br />
systému nebyly laboratorními měřeními<br />
podrobně zkoumány. Tento dokument proto<br />
představuje experimentální studii sálavého<br />
stěnového systému s trubkami připevněnými<br />
na tepelně izolované cihly vyrobené z pórobetonu.<br />
Teplotní profil ve stěně, povrchová<br />
teplota a chladicí výkon je zkoumán v pěti<br />
případech.<br />
Zkoumaný stěnový systém<br />
exteriérová komora<br />
hot-box<br />
pórobeton Ytong<br />
tepelná izolace Styrodur<br />
tepelná izolace Styrodur (FIBRAN XPS)<br />
pur pěna<br />
interiérová omítka<br />
chladič<br />
ohřívač<br />
exteriérová<br />
komora<br />
interiérová<br />
komora<br />
ventilátor<br />
potrubí / Rautherm s 10,1 × 1,1<br />
směr proudění vzduchu<br />
měřené body<br />
snímač rychlosti proudění vzduchu v hot-boxu<br />
snímač teploty vzduchu v hot-boxu<br />
snímač teploty přívodní a vratné vody<br />
Obr. 1 Průřez a technologie klimatické komory s hot-boxem spolu s fragmentem stěny<br />
28 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Obr. 2 Fragment stěny s tepelnou izolací osazený v klimatické komoře<br />
Obr. 3 Fragment stěny s trubkami v omítce v interiérové komoře<br />
Experimentální návrh a postup<br />
Experimentální měření probíhala na fragmentu<br />
stěny, který představuje vnější obvodovou<br />
stěnu sestávající z pórobetonového<br />
zdiva tloušťky 200 mm a tepelné izolace Styrodur<br />
(Fibran XPS) tloušťky 100 mm. V interiérové<br />
omítce byl umístěn trubkový registr,<br />
který v tomto případě tvořil přímotopný sálavý<br />
stěnový systém.<br />
Klimatická komora a umístění fragmentu<br />
Experimentální fragment byl zabudován do<br />
stěny, která dělila dvě klimatické komory s regulovanou<br />
teplotou vzduchu a vlhkostí: jedna<br />
komora simulovala vnitřní prostředí, zatímco<br />
druhá simulovala vnější klimatické podmínky<br />
(obr. 1). Požadované teploty vzduchu na vnitřní<br />
straně fragmentu se dosáhlo připojením<br />
hot-boxu ke stěně. Během experimentů bylo<br />
požadované teploty vzduchu v obou klimatických<br />
komorách dosaženo technologií klimatické<br />
komory, a to ve studené komoře ohřívačem<br />
nebo chladičem a v teplé komoře technologií<br />
hot-boxu, který je vybaven výměníkem tepla<br />
a elektrickými ohřívacími spirálami (obr. 1).<br />
Rychlost proudění vzduchu v klimatické komoře<br />
byla zajištěna ventilátory, kde v exteriérové<br />
komoře vzduch cirkuloval shora dolů a v hot-<br />
-boxu v interiérové komoře taktéž (obr. 1).<br />
Model fragmentu stěny a měřicí snímače<br />
Fragment stěny sestával z jádra složeného<br />
z cihel z pórobetonu a vnější tepelné izolace<br />
(obr. 2) a tepelně aktivní omítky obsahující<br />
trubky (obr. 2 a obr. 3). Na obr. 3 je vidět<br />
budování trubkového registru pro chlazení,<br />
který spolu s fragmentem stěny představuje<br />
stěnový sálavý chladicí systém.<br />
Konstrukční termofyzikální vlastnosti materiálů<br />
stěny jsou uvedeny na obr. 4. Čísla 1–5<br />
představují vrstvy materiálů, z nichž sestával<br />
fragment stěnového systému, a těmto<br />
číslům přísluší materiálové charakteristiky,<br />
které je vidět na obr. 4.<br />
Rozměry fragmentu Steba byly 1 200 mm x<br />
1 200 mm a tloušťka cihelného jádra byla<br />
200 mm (obr. 5). Přestože je tato tloušťka relativně<br />
nízká, předchozí teoretická studie [15]<br />
exteriér<br />
interiér<br />
Č. Materiál<br />
Tloušťka<br />
Objemová<br />
hmotnost<br />
Součinitel<br />
tepelné<br />
vodivosti<br />
Měrná<br />
tepelná<br />
kapacita<br />
d ρ λ c<br />
m kg/m³ W/(m.K) J/(kg.K)<br />
(1) Vnitřní omítka 0,025 1300 0,7 840<br />
(2) Potrubí ø 10,1 x 1,1 1200 0,35 1000<br />
(3) Pórobetónové zdivo 0,2 600 0,19 1000<br />
(4) TI – Fibran – XPS 0,1 17 0,<strong>03</strong>5 1270<br />
(5) Vnější omítka 0.01 1600 0,8 840<br />
Obr. 4 Fyzikální model stěnového chladicího systému a materiálové charakteristiky<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 29
speciál: vytápění<br />
ukázala, že pro tento typ stěny má tloušťka<br />
betonu malý vliv na tepelný výkon v rozsahu<br />
od 200 do 400 mm. Ukázalo se také, že tepelný<br />
tok a distribuce teploty jsou podobné bez<br />
ohledu na umístění stěny (vnější či vnitřní).<br />
Teplota betonu byla monitorována pomocí odporových<br />
snímačů PT100 typ CRZ-2005-100-A-<br />
1-Ni umístěných na vybraných místech podél<br />
panelu, jak je znázorněno na obr. 5, spolu se<br />
snímači T s<br />
a T r<br />
, které zaznamenávají teplotu<br />
přívodní a vratné vody (teplotní snímače s třídou<br />
přesnosti 1 a přesností v rozsahu ± (0,15<br />
+ 0,002 * t) °C). V bodech A až D se teplota<br />
zaznamenala ve čtyřech hloubkách, aby se<br />
získaly profily teploty v průřezu. Tepelný tok<br />
byl monitorován senzorem (Schmidtův kobereček)<br />
typu FQA017CSI pro studium záření<br />
a konvekčního tepelného toku s úrovní přesnosti<br />
v rozmezí ± 5 % měřené hodnoty. Senzor<br />
byl umístěn na povrchu uprostřed fragmentu<br />
podle doporučení [16].<br />
Zkoumané případy<br />
V této studii nebyly zohledněny účinky větru<br />
a deště. Vzhledem k vyšší úrovni tepelné izolace<br />
se předpokládalo, že ignorování klimatických<br />
podmínek bude mít jen malý vliv na<br />
použitelnost výsledků. V tab. 1 jsou seřazena<br />
experimentální měření fragmentu sálavé<br />
stěny v režimu chlazení.<br />
Výsledky<br />
V laboratorních podmínkách klimatické komory<br />
byla provedena experimentální měření<br />
přímotopného stěnového systému v režimu<br />
vysokoteplotního chlazení.<br />
Ověření stěnového chlazení při<br />
venkovní teplotě 40 °C<br />
V klimatické komoře byly nastaveny okrajové<br />
podmínky: teplota v exteriérové komoře<br />
T e<br />
= 40 °C při rychlosti proudění vzduchu<br />
v e<br />
= 2 m/s, teplota v hot-boxu (HB) interiérové<br />
komory T i<br />
= 26 °C s rychlostí proudění vzduchu<br />
V HB<br />
= 0, 9 m/s a teplota vody v trubce stěnového<br />
systému T v<br />
= 18 °C. Začátek a konec měření<br />
jsou znázorněny v tab. 1. Chlazení bylo zapnuto<br />
dne 19. 2. <strong>2020</strong> v čase 20:45 a vypnuto dne<br />
21. 2. <strong>2020</strong> v čase 17:15. Na obr. 6 je vidět průběh<br />
povrchových teplot v bodech A-1, B-1, C-1<br />
a D-1, průběh teplot přívodní T s<br />
a vratné vody<br />
T r<br />
podle obr. 5 a průběh tepelného toku q i<br />
měřený<br />
Schmidtovým koberečkem.<br />
Na obr. 6 jsou barevně znázorněny křivky, z nichž<br />
červená ukazuje průběh teploty přívodní vody<br />
v potrubí, modrá průběh vratné vody v potrubí,<br />
šedá teplotu na vnitřním povrchu stěny v bodě<br />
A-1, hnědá čárkovaná teplotu na vnitřním<br />
povrchu stěny v bodě B-1, růžová teplotu na<br />
vnitřním povrchu stěny v bodě C-1 a oranžová<br />
čárkovaná teplotu na vnitřním povrchu stěny<br />
v bodě D-1. Zelená křivka představuje průběh<br />
tepelného toku z interiéru měřený Schmidtovým<br />
koberečkem. Z grafického průběhu křivek<br />
na obr. 6 lze vidět při spuštění chlazení při teplotě<br />
vody T v<br />
= 18 °C určité výkyvy od spuštění<br />
systému dne 19. 2. <strong>2020</strong> v čase 20:45 až do 21.<br />
2. <strong>2020</strong> v čase 17:15, kdy byl systém vypnutý.<br />
Obr. 5 Schéma rozložení snímačů<br />
teplota [°C]<br />
řez<br />
A -á<br />
Tab. 1 Případy experimentálních měření<br />
Start<br />
měření<br />
Stop<br />
měření<br />
pohled interiér<br />
Teplota<br />
interiér<br />
[°C]<br />
Tento fakt může být zapříčiněn kolísáním tlaku<br />
a průtoku ve veřejném vodovodu v nočních hodinách,<br />
a tím i v samotném chladicím systému,<br />
protože systém chlazení byl přímo napojen na<br />
veřejný vodovod a využíval jeho teplotu vody,<br />
kterou chladicí systém trojcestným ventilem<br />
upravoval na požadovanou teplotu přívodní<br />
vody T v<br />
= 18 °C. Vzhledem k této skutečnosti<br />
se měření zopakovalo už pouze u samotného<br />
spuštění systému, jak je vidět na obr. 7.<br />
Teplota<br />
exteriér<br />
[°C]<br />
řez<br />
A -á<br />
pórobeton tepelná izolace trubky Rautherm<br />
Teplota<br />
vody<br />
[°C]<br />
Rychlost<br />
proudění<br />
v hot-boxu<br />
[m/s]<br />
Režim<br />
provozu<br />
19. 2. 20:45 21.2. 17:15 26 40 18 0,9 chlazení<br />
21. 2. 17:15 24.2. 08:48 26 40 18 0,9 vypnuté chl.<br />
24. 2. 09:06 25.2. 19:48 26 40 18 0,9 chlazení<br />
25. 2. 20:04 26.2. 19:00 26 32 18 0,9 chlazení<br />
26. 2. 19:00 27.2. 18:53 26 32 18 0,9 vypnuté chl.<br />
27. 2. 19:07 29.2. 10:00 26 32 18 0,45 chlazení<br />
29. 2. 10:00 2.3. 08:36 26 32 18 0,45 vypnuté chl.<br />
2. 3. 08:46 3.3. 09:31 26 28 18 0,9 chlazení<br />
3. 3. 09:31 4.3. 09:26 26 28 18 0,9 vypnuté chl.<br />
stěnový chladicí systém při T e<br />
= 40 °C<br />
Obr. 6 Průběh povrchových teplot a tepelného toku při Te = 40 °C<br />
vypnutí systému<br />
datum, čas (den, rok, hodina, minuta)<br />
pohled exteriér<br />
tepelný tok [W/m 2 ]<br />
Měření se opakovalo při stejných okrajových<br />
podmínkách a sledovalo se pouze samotné<br />
spuštění stěnového systému chlazení. Začátek<br />
a konec měření jsou znázorněny v tab. 1.<br />
Chlazení bylo zapnuto dne 24. 2. <strong>2020</strong> v čase<br />
9:06 a měření bylo ukončeno 25. 2. <strong>2020</strong><br />
v čase 19:48. Na obr. 7 je vidět průběh povrchových<br />
teplot v bodech A-1, B-1, C-1 a D-1,<br />
průběh teplot přívodní T s<br />
a vratné vody T r<br />
podle obr. 5 a průběh tepelného toku q i<br />
mě-<br />
30 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
teplota [°C]<br />
teplota [°C]<br />
teplota [°C]<br />
řený Schmidtovým koberečkem. Jak lze vidět<br />
na obr. 6 a 7 v ustáleném stavu po spuštění<br />
systému, systém v režimu chlazení při daných<br />
okrajových podmínkách dosahoval tepelného<br />
toku q i<br />
= 39 W/m 2 i po zopakování měření. Jak<br />
je vidět na obr. 7, po spuštění systému je časová<br />
odezva, kdy se systém přiblíží výše uvedené<br />
hodnotě tepelného toku v jeho ustáleném stavu,<br />
relativně krátká, a dá se tedy konstatovat,<br />
že systém má rychlý náběh při jeho spuštění.<br />
Na obr. 7 je také vidět rozdíl mezi povrchovými<br />
teplotami T A-1 a T D-1, které se nacházejí<br />
na interiérovém povrchu stěny nad trubkami,<br />
a povrchovými teplotami T B-1 a T C-1, které<br />
se nacházejí na interiérovém povrchu stěny<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
stěnový chladicí systém při T e<br />
= 40 °C (spuštění systému)<br />
- - - -<br />
datum, čas (den, rok, hodina, minuta)<br />
Obr. 7 Průběh povrchových teplot a tepelného toku při spuštění systému při T e<br />
= 40 °C<br />
stěnový chladicí systém při T e<br />
= 32 °C, v HB<br />
= 0,9 m/s<br />
datum, čas (den, rok, hodina, minuta)<br />
Obr. 8 Průběh povrchových teplot a tepelného toku při T e<br />
= 32 °C a rychlosti v hot-boxu V HB<br />
= 0,9 m/s<br />
stěnový chladicí systém při T e<br />
= 32 °C, v HB<br />
= 45 m/s<br />
vypnutí systému<br />
datum, čas (den, rok, hodina, minuta)<br />
vypnutí systému<br />
Obr. 9 Průběh povrchových teplot a tepelného toku při T e<br />
= 32 °C a rychlosti v hot-boxu V HB<br />
= 0,45 m/s<br />
mezi trubkami. Povrchové teploty měřené<br />
v bodech T A-1 a T D-1 jsou nižší v porovnání<br />
s povrchovými teplotami T B-1 a T C-1. A také<br />
se dá konstatovat, že systém v režimu chlazení<br />
je spolehlivý při daných okrajových podmínkách,<br />
jako je vidět z grafického průběhu tepelného<br />
toku na obr. 7.<br />
Ověření stěnového chlazení při<br />
venkovní teplotě 32 °C při různých<br />
rychlostech v HB<br />
V klimatické komoře byly nastaveny okrajové<br />
podmínky: teplota v exteriérové komoře<br />
T e<br />
= 32 °C při rychlosti proudění vzduchu ve<br />
= 2 m/s, teplota v hot-boxu (HB) interiérové<br />
-<br />
tepelný tok [W/m 2 ]<br />
tepelný tok [W/m 2 ]<br />
tepelný tok [W/m 2 ]<br />
komory T i<br />
= 26 °C s rychlostí proudění vzduchu<br />
V HB<br />
= 0, 9 m/s, a teplota vody v trubce<br />
stěnového systému T v<br />
= 18 °C. Začátek a konec<br />
měření jsou uvedeny v tab. 1. Chlazení<br />
bylo zapnuto dne 25. 2. <strong>2020</strong> v čase 20:04<br />
a vypnuto dne 26. 2. <strong>2020</strong> v čase 19:00.<br />
Měření se opakovalo při stejných podmínkách<br />
se změnou rychlosti proudění vzduchu v HB,<br />
která se snížila z 0,90 m/s na 0,45 m/s. Začátek<br />
a konec měření jsou znázorněny v tab. 1. Systém<br />
byl zapnutý dne 27. 2. <strong>2020</strong> v čase 19:07<br />
a vypnutý dne 29. 2. <strong>2020</strong> v čase 10:00. Průběh<br />
teplot a tepelného toku je vidět na obr. 9.<br />
Jak je vidět na obr. 8 v ustáleném stavu po<br />
spuštění systému, systém v režimu chlazení<br />
při daných okrajových podmínkách dosahoval<br />
hodnoty tepelného toku přibližně q i<br />
=<br />
39,32 W/m 2 a na obr. 9 je zase vidět, že v ustáleném<br />
stavu po spuštění systému systém<br />
v režimu chlazení při daných okrajových podmínkách<br />
dosahoval hodnoty tepelného toku<br />
přibližně q i<br />
= 30,78 W/m 2 . Rozdíl v hodnotách<br />
tepelných toků tedy poukazuje na významný<br />
vliv rychlosti proudění vzduchu v hot-boxu<br />
v interiérové komoře. Je tedy zjevné, že čím<br />
vyššími rychlostmi je fragment stěny v interiéry<br />
ofukován, tím větší je tepelný tok q i<br />
. Na obr.<br />
8 je také dobře vidět rozdíl mezi povrchovými<br />
teplotami T A-1 a T D-1, které se nacházejí na<br />
interiérovém povrchu stěny nad trubkami,<br />
a povrchovými teplotami T B-1 a T C-1, které<br />
se nacházejí na interiérovém povrchu stěny<br />
mezi trubkami. Povrchové teploty měřené<br />
v bodech T A-1 a T D-1 jsou nižší v porovnání<br />
s povrchovými teplotám T B-1 a T C-1. Na obr.<br />
8 a 9 je možné vidět rozdíl teplot přívodní T s<br />
=<br />
17,8 °C a vratné vody T v<br />
= 18,3 °C při provozu<br />
chlazení. Na základě grafického průběhu tepelného<br />
toku z obr. 7. obr. 8 a 9 se dá konstatovat,<br />
že při daných okrajových podmínkách je<br />
systém v režimu chlazení spolehlivý.<br />
Ověření stěnového chlazení při<br />
venkovní teplotě 28 °C<br />
V klimatické komoře byly nastaveny okrajové<br />
podmínky: teplota v exteriérové komoře<br />
T e<br />
= 28 °C při rychlosti proudění vzduchu<br />
v e<br />
= 2 m/s, teplota v hot-boxu (HB) interiérové<br />
komory T i<br />
= 26 °C s rychlostí proudění vzduchu<br />
V HB<br />
= 0,90 m/s a teplota vody v trubce stěnového<br />
systému T v<br />
= 18 °C. Začátek a konec<br />
měření jsou znázorněny v tab. 1. Chlazení bylo<br />
zapnuto dne 2. 3. <strong>2020</strong> v čase 8:48 a vypnuto<br />
dne 3. 3. <strong>2020</strong> v čase 9:31. Na obr. 10 je vidět<br />
průběh povrchových teplot v bodech A-1, B-1,<br />
C-1 a D-1, průběh teplot přívodní T s<br />
a vratné<br />
vody T r<br />
podle obr. 5 a průběh tepelného toku<br />
qi měřený Schmidtovým koberečkem.<br />
Jak je vidět na obr. 10 v rovnovážném stavu<br />
po spuštění systému, systém v režimu chlazení<br />
při daných okrajových podmínkách dosahoval<br />
hodnoty tepelného toku přibližně<br />
q i<br />
= 39,6 W/m 2 . Na obr. 10 je také dobře vidět<br />
rozdíl mezi povrchovými teplotami T A-1<br />
a T D-1, které se nacházejí na interiérovém<br />
povrchu stěny nad trubkami, a povrchovými<br />
teplotami T B-1 a T C-1, které se nacházejí na<br />
interiérovém povrchu stěny mezi trubkami.<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 31
speciál: vytápění<br />
Povrchové teploty měřené v bodech T A-1<br />
a T D-1 jsou nižší v porovnání s povrchovými<br />
teplotám T B-1 a T C-1. Na obr. 10 je možné<br />
vidět rozdíl teplot přívodní T s<br />
= 17,87 °C a vratné<br />
vody T v<br />
= 18,51 °C při provozu chlazení. Na<br />
základě grafického průběhu tepelného toku<br />
z obr. 10 se dá také konstatovat, že systém měl<br />
rychlý náběh a při daných okrajových podmínkách<br />
je v režimu chlazení spolehlivý.<br />
Na obr. 11 je možné vidět fotografii experimentálních<br />
vzorků fragmentu stěny se stěnovým<br />
chladicím registrem a termovizní snímek<br />
přímotopného stěnového sálavého systému<br />
v režimu chlazení. Na termovizním snímku<br />
z obr. 11 je dobře vidět homogenní rozložení<br />
teplot při provozu SYSSTAT v režimu chlazení.<br />
V tab. 2 jsou znázorněny případy stěnového<br />
chlazení během jedné hodiny v ustáleném<br />
režimu chlazení podle tab. 1. Pro případ CH1<br />
podle tab. 2 byla zkoumána 1 hodina v ustáleném<br />
stavu dne 21. 2. <strong>2020</strong> od 14:00 do 15:00<br />
a chladicí výkon systému činil 34,8 W/m 2 ,<br />
případ CH1b byl zkoumán dne 25. 2. <strong>2020</strong> od<br />
18:48 do 19:48 a chladicí výkon systému činil<br />
38,3 W/m 2 . Případ CH2 byl zkoumán v ustáleném<br />
stavu dne 26. 2. <strong>2020</strong> od 18:00 do 19:00<br />
a chladicí výkon systému činil 39,1 W/m 2<br />
a případ CH2b byl zkoumán dne 29. 2. <strong>2020</strong><br />
od 16:00 do 17:00 a chladicí výkon systému<br />
činil 30,7 W/m 2 . Případ CH3 byl v ustáleném<br />
stavu zkoumán dne 3. 3. <strong>2020</strong> od 8:30 do 9:30<br />
a chladicí výkon systému činil 39,4 W/m 2 .<br />
Z tab. 2 je zjevné, že při jednotlivých měřeních<br />
systému v režimu chlazení nejsou povrchové<br />
teploty a tepelné toky až tak odlišné<br />
s výjimkou případů CH2 a CH2b, kdy došlo ke<br />
změně rychlosti proudění vzduchu v hot-boxu<br />
z hodnoty 0,9 m/s na hodnotu 0,45 m/s, což<br />
mělo vliv na rozdíl v tepelných tocích. Z tab. 2<br />
je také možné konstatovat, že rozdíl teplot<br />
T vzd,ext<br />
nemá významný vliv na tepelné toky.<br />
Na tepelný tok q i<br />
má vliv rozdíl mezi teplotou<br />
vzduchu v hot-boxu T vzd,HB<br />
a teplotou přívodní<br />
vody T s<br />
a také má na tepelný tok q i<br />
významný<br />
vliv rychlost proudění vzduchu v hot-boxu<br />
v vzd,HB<br />
. Čím je vyšší rozdíl mezi T vzd,HB<br />
a T s<br />
, tím<br />
větší je tepelný tok q i<br />
, a čím vyšší je rychlost<br />
v vzd,HB<br />
, tím větší je tepelný tok q i<br />
.<br />
Závěr<br />
Zkoumán byl stěnový přímotopný sálavý systém<br />
v režimu chlazení v podmínkách klimatické<br />
komory při různých okrajových podmínkách.<br />
Zkoumanými parametry byly tepelný<br />
tok, teploty v referenčních bodech fragmentu<br />
stěny a časová odezva systému při jeho náběhu.<br />
Zkoumáno bylo 5 případů při různých<br />
okrajových podmínkách chlazení, jak je vidět<br />
v tab. 2. Ve všech zkoumaných případech režimu<br />
chlazení se uvažovalo, že fragment stěny<br />
sousedí s exteriérem. Z výsledků reprezentujících<br />
jednu hodinu jednotlivých provozů v režimu<br />
chlazení, které jsou znázorněny v tab. 2,<br />
vyplývá, že exteriérové podmínky teploty<br />
vzduchu nemají výrazný vliv na tepelný tok.<br />
Na straně druhé je však vidět vliv rychlosti<br />
proudění vzduchu na interiérové části fragmentu<br />
stěny v blízkosti trubkového registru.<br />
Tab. 2 Měřené parametry během jedné hodiny v ustáleném režimu chlazení (průměr, ±odchylka)<br />
Případ<br />
CH1<br />
chlazení<br />
CH1b<br />
chlazení<br />
CH2<br />
chlazení<br />
CH2b<br />
chlazení<br />
CH3<br />
chlazení<br />
Regulované proměnné<br />
Pro rychlost proudění interiérového vzduchu<br />
0,9 m/s pro případ CH2 je tepelný tok vyšší<br />
než pro případ CH2b s rychlostí proudění interiérového<br />
vzduchu 0,44 m/s. Z grafického<br />
znázornění průběhu teplot v referenčních<br />
bodech a tepelných toků je možné konstatovat,<br />
že tento systém přímotopného sálavého<br />
stěnového chlazení má relativně rychlý náběh<br />
a ve zkoumaných případech se jeví jako<br />
spolehlivý systém chlazení. To, že zkoumaný<br />
systém v těchto podmínkách dokáže místnost<br />
chladit, je dobře vidět i na obr. 11. Na tepelný<br />
tok q i<br />
má vliv rozdíl mezi teplotou vzduchu<br />
v hot-boxe T vzd,HB<br />
a teplotou přívodní vody T s<br />
a také má na tepelný tok q i<br />
významný vliv<br />
rychlost proudění vzduchu v hot-boxe v vzd,HB<br />
.<br />
Čím je vyšší rozdíl mezi T vzd,HB<br />
a T s<br />
, tím větší je<br />
tepelný tok q i<br />
, a čím vyšší je rychlost v vzd,HB<br />
,<br />
tím větší je tepelný tok q i<br />
.<br />
Tento systém by bylo v dalším výzkumu vhodné<br />
porovnat z hlediska náběhu systému při<br />
spuštění provozu, chladicí kapacity a chladicího<br />
výkonu s obdobnými systémy při stejných<br />
okrajových podmínkách při různé poloze<br />
trubkového registru napříč skladbou stěny<br />
Měřené údaje – fragment stěny<br />
T s<br />
T vzd,ext<br />
T vzd,HB<br />
v vzd,HB<br />
T povrch,HB<br />
T vzd,A-D<br />
T povrch,A-D<br />
q i,A-D<br />
(°C) (°C) (°C) (m/s) (°C) (°C) (°C) (W/m 2 )<br />
18,4<br />
±0,2<br />
17,9<br />
±0,0<br />
17,9<br />
±0,0<br />
17,9<br />
±0,0<br />
17,9<br />
±0,1<br />
40,0<br />
±0,0<br />
40,0<br />
±0,0<br />
32,0<br />
±0,0<br />
32,0<br />
±0,0<br />
28,0<br />
±0,1<br />
26,0<br />
±0,0<br />
26,0<br />
±0,0<br />
26,0<br />
±0,0<br />
26,0<br />
±0,0<br />
26,0<br />
±0,0<br />
0,92<br />
±0,00<br />
0,90<br />
±0,00<br />
0,90<br />
±0,00<br />
0,44<br />
±0,00<br />
0,95<br />
±0,00<br />
21,1<br />
±0,0<br />
20,6<br />
±0,0<br />
20,5<br />
±0,0<br />
20,3<br />
±0,0<br />
20,7<br />
±0,0<br />
26,3<br />
±0,0<br />
26,3<br />
±0,0<br />
26,3<br />
±0,0<br />
26,5<br />
±0,0<br />
26,3<br />
±0,0<br />
(např. v tepelné izolaci), při různých materiálech<br />
nosné stěny (železobeton, pálená cihla<br />
aj.). Na základě této studie je však zjevné,<br />
že zkoumaný přímotopný sálavý stěnový systém<br />
při daných okrajových podmínkách s teplotou<br />
chladicí vody 18 °C by mohl v kombinaci<br />
s obnovitelnými zdroji (například solární<br />
ejektorové chlazení s Fresnelovými kolektory,<br />
tepelná čerpadla aj.) představovat vhodné řešení<br />
i pro chlazení obytných budov.<br />
Poděkování<br />
Tento výzkum podpořila Slovenská agentura<br />
pro výzkum a vývoj na základě smlouvy<br />
č. APVV-16-0126, grant Ministerstva školství,<br />
vědy, výzkumu a sportu SR č. 1/0847/18.<br />
Děkujeme společnosti PAVJAN, s. r. o, za její<br />
pomoc při konstrukci tepelně aktivní topné<br />
a chladicí vrstvy fragmentu stěny a Regulaterm,<br />
s. r. o., za pomoc s výstavbou topného<br />
a regulačního systému, a REHAU, s. r. o., za<br />
jeho pomoc při konstrukci tepelně aktivní<br />
topné a chladicí vrstvy fragmentu stěny.<br />
Foto: archiv autorů<br />
21,0<br />
±0,0<br />
20,5<br />
±0,0<br />
20,4<br />
±0,0<br />
20,2<br />
±0,0<br />
20,6<br />
±0,0<br />
34,8<br />
±0,2<br />
38,3<br />
±0,2<br />
39,1<br />
±0,2<br />
30,7<br />
±0,2<br />
39,4<br />
±0,3<br />
T s<br />
– teplota přívodní vody, T vzd, ext<br />
– teplota vzduchu v exteriérové komoře, T vzd, HB<br />
– teplota vzduchu v hot-box,<br />
T vzd, HB<br />
– rychlost proudění vzduchu v hot-boxu, T povrch, HB<br />
– průměrná povrchová teplota měřená čidly teploty<br />
v bodech AJ (obr. 5), T vzd, A–D<br />
– teplota vzduchu měřená v blízkosti středu fragmentu stěny, T povrch, A–D<br />
– průměrná<br />
povrchová teplota měřená čidly v bodech A–D (obr. 5), q i, A–D<br />
– tepelný tok měřený Schmidtovým koberečkem<br />
umístěným uprostřed fragmentu stěny (obr. 5)<br />
teplota [°C]<br />
stěnový chladicí systém při T e<br />
= 28 °C<br />
datum, čas (den, rok, hodina, minuta)<br />
Obr. 10 Průběh povrchových teplot a tepelného toku při T e<br />
= 28 °C<br />
vypnutí systému<br />
tepelný tok [W/m 2 ]<br />
32 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
a) b)<br />
Obr. 11 Experimentální fragment stěny. a) fotka fragmentu stěny b) termovizní snímek v chladicím režimu<br />
Literatura<br />
[1] Wu, X. – Fang, L. – Olesen, B. W. a kol.: Comparison<br />
of indoor air distribution and thermal environment<br />
for different combinations of radiant heating<br />
systems with mechanical ventilation systems,<br />
Building Serv. Eng. Res. Technol., 2017, s. 81–97.<br />
[2] Šimko, M. – Petráš, D.: Energy benefits of low-exergy<br />
wall system operated as thermal barrier. In: AEE World<br />
Proceedings, Washington, DC 2019, s. 4253–4257.<br />
[3] Romaní, J. – Pérez, G. – de Gracia, A.: Experimental<br />
evaluation of a cooling radiant wall coupled to<br />
a ground heat exchanger, Energy Build 2016,<br />
s. 484–490.<br />
[4] Wang, X. – Zheng, M. – Zhang, W. a kol.:<br />
Experimental study of a solar-assisted groundcoupled<br />
heat pump system with solar seasonal<br />
thermal storage in severe cold areas, Energy Build<br />
2010, s. 2104–2110.<br />
[5] Harmati, N. – Folić, R. J. – Magyar, Z. F. a kol.:<br />
Building envelope influence on the annual energy<br />
performance in office buildings, Therm Sci 2016,<br />
s. 679–693.<br />
[6] Tomasi, R. – Krajčík, M. – Simone, A. a kol.:<br />
Experimental evaluation of air distribution in<br />
mechanically ventilated residential rooms: Thermal<br />
cmfort and ventilation effectiveness, Energy Build<br />
2013, s. 28–37.<br />
[7] Babiak, J. – Olesen, B. W. – Petráš, D.: Low<br />
temperature heating and high temperature cooling,<br />
Rehva Guidebook No 7, Brussels 2013, s. 108.<br />
[8] Šimko, M. – Krajčík, M. – Šikula, O. a kol.: Insulation<br />
panels for active control of heat transfer in walls<br />
operated as space heating or as a thermal barrier:<br />
Numerical simulations and experiments, Energy<br />
Build 2018, s. 135–146.<br />
[9] Zhu, Q. – Li, A. – Xie, J. a kol.: Experimental<br />
validation of a semi-dynamic simplified model of<br />
active pipe-embedded building envelope. Int J<br />
Therm Sci 2016, 108:70–80.<br />
[10] Xie, J. – Xu, X. – Li, A. a kol.: Experimental validation<br />
of frequency-domain finite-difference model of<br />
active pipe-embedded building envelope in time<br />
domain by using Fourier series analysis, Energy<br />
Build 2015, s. 177–188.<br />
[11] Krza<strong>cz</strong>ek, M. – Kowal<strong>cz</strong>uk, Z.: Gain Scheduling<br />
Control applied to Thermal Barrier in systems of<br />
indirect passive heating and cooling of buildings,<br />
Control Eng Pract 2012, s. 1325–1336.<br />
[12] Oxizidis, S. – Papadopoulos, A. M.: Performance of<br />
radiant cooling surfaces w respect to energy and<br />
comfort, Energy and Buildings 2013, s. 199–209.<br />
[13] Le Dréau, J. – Heiselberg, P.: Sensitivity analysis<br />
of performance of radiant and convective cooling<br />
terminals, Energy and Buildings 2014, s. 482–491.<br />
[14] Mikeska, T. – Svendsen, S.: Study of thermal<br />
performance of capillary micro tubes integrated<br />
into the building sandwich element made of high<br />
performance concrete, Appl Therm Eng 2013,<br />
s. 576–584.<br />
[15] Krajčík, M. – Šikula, O.: The possibilities and<br />
limitations of using radiant wall cooling in new and<br />
retrofitted existing buildings, Appl Therm Eng <strong>2020</strong>,<br />
s. 114490.<br />
[16] Lakatos, Á.: Comprehensive thermal transmittance<br />
investigations carried out on opaque aerogel<br />
insulation blanket, Materials and Structures 2016.<br />
KORADO<br />
KOMPLETNÍ<br />
ŘEŠENÍ V OBLASTI VYTÁPĚNÍ<br />
KORATHERM<br />
KORALUX<br />
KORALINE<br />
jsme česká firma s více než 50letou tradicí<br />
nabízíme řešení vytápění pro každý typ budovy<br />
myslíme ekonomicky, ekologicky a efektivně<br />
komplexnost, kvalita, inovace a design<br />
KORASMART, KORAVENT<br />
Lokální větrací a rekuperační jednotky<br />
www.korado.<strong>cz</strong><br />
facebook.com/korado.as<br />
inzerce<br />
17425-Korado-Kampan printy-<strong>2020</strong>-<strong>TZB</strong> Haustechnik-3-180x129-ZR-PORTFOLIO.indd 1 26.08.<strong>2020</strong> 9:52:10<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 33<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong>
advertorial<br />
Univerzální řešení pro připojení<br />
na otopnou soustavu<br />
Kromě tepelného výkonu, rozměru a ceny je základním požadavkem při výběru tělesa i způsob jeho připojení na<br />
otopnou soustavu.<br />
Rozšiřující možnosti připojení těles RADIK VKM8 na otopnou soustavu<br />
Nejčastěji využívané možnosti připojení těles RADIK VKM8<br />
Proč použít RADIK VKM8?<br />
Toto těleso, z pohledu jeho možného napojení<br />
na otopnou soustavu, disponuje 8<br />
připojovacími otvory: 4 pro boční připojení,<br />
2 pro spodní středové připojení a 2 pro<br />
spodní pravé připojení. Tělesa bez navařených<br />
zadních příchytek lze otočit a vytvořit<br />
tak i spodní levé připojení. Model RADIK<br />
VKM8 tak pokrývá 4 nejčastěji používané<br />
způsoby připojení těles na otopnou soustavu.<br />
Dalších 12 způsobů připojení je v praxi<br />
méně častých, ale umožňují snížit náročnost<br />
montáže ve speciálních případech,<br />
které často vznikají při modernizacích.<br />
Z pohledu nároků na instalaci nové otopné<br />
těleso RADIK VKM8 nic nemění. Stejně jako<br />
u ostatních těles v provedení ventil kompakt<br />
je uvnitř tělesa RADIK VKM8 integrován<br />
osmistupňový regulační ventil s plynule<br />
nastavitelnou regulací průtoku, který lze<br />
osadit termostatickou hlavicí.<br />
Výhody v praxi<br />
Zavedení nového otopného tělesa RADIK<br />
VKM8 znamená výhodu především pro<br />
odborníky. Projektant zvýší svoji jistotu,<br />
že omylem nezvolí nevhodnou variantu<br />
otopného tělesa z hlediska jeho připojení<br />
a usnadní si i vyhledání tělesa v katalogu, respektive<br />
v digitální datové základně pro svůj<br />
projektový software, včetně BIM, z mnohem<br />
menšího počtu variant.<br />
Topenář nebude muset přerušit montáž,<br />
když mu ztížené stavební poměry neumožní<br />
realizovat zamýšlený způsob připojení tělesa<br />
a bez problémů zvolí jiný, stavebním poměrům<br />
odpovídající.<br />
Prodejce sníží počet objednávaných variant<br />
otopných těles od výrobce, sníží si skladové<br />
zásoby, objem skladu a přitom bude s nabídkou<br />
těles RADIK VKM8 schopen okamžitě reagovat<br />
i na poptávku po méně častých způsobech<br />
napojení. Koncový zákazník speciální<br />
konstrukci těles VKM8 prakticky nepozná.<br />
Nicméně v případě, že pro instalaci tělesa<br />
bude optimální méně běžný způsob připojení<br />
na otopnou soustavu, jednoduše RADIK<br />
VKM8-U otočí dle potřeby.<br />
Flexibilita pro výměny<br />
Spodní středové připojení těles RADIK VKM8<br />
umožňuje i dodatečnou záměnu typů 20,<br />
21, 22 a 33 bez nutnosti měnit vzdálenost<br />
připojovacího potrubí od stěny. Stejně tak<br />
není nutné měnit polohu připojovacího potrubí<br />
v případě operativní změny výšky nebo<br />
délky tělesa.<br />
Sortiment RADIK VKM8<br />
Orientace v sortimentu deskových otopných<br />
těles RADIK VKM8, přestože pokrývá i nejméně<br />
obvyklé způsoby napojení těles na otopnou<br />
soustavu, je zásadně zjednodušena.<br />
V zásadě lze volit tělesa s pevnými zadními<br />
příchytkami (RADIK VKM8, RADIK VKM8-<br />
-L), tedy bez možnosti jejich otočení. Nebo<br />
tělesa bez příchytek (RADIK VKM8-U), která<br />
lze otočit podle požadavku na levé nebo pravé<br />
spodní připojení. Designová řešení nabízejí<br />
provedení PLAN a LINE.<br />
Více na www.korado.<strong>cz</strong><br />
Designové varianty - LINE, VKM8, PLAN<br />
Při výměně lze s využitím těles RADIK VKM8 a spodního středového připojení zaměnit<br />
rozměry tělesa bez nutnosti úpravy připojení. Tato potřeba může vzniknout například<br />
při přechodu na jiný zdroj tepla, typicky ze zastaralého kotle na pevná či kapalná paliva<br />
na nový nízkoteplotní zdroj.<br />
34 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Efektivní a bezpečné provádění<br />
měření na otopných zařízeních<br />
Popisované pracovní kroky a informace exemplárně ukazují, jak má vypadat zkouška funkčnosti a seřízení<br />
při uvádění atmosférických plynových kotlů a kondenzačních kotlů do provozu. Nejsou uváděny činnosti na<br />
plynových hořácích s ventilátorem.<br />
Před uvedením do provozu musí být zkontrolován<br />
připojovací tlak plynu. Ten musí být<br />
v rozmezí přípustného rozsahu tlaku podle<br />
pokynů výrobce (u zemního plynu většinou<br />
18–25 mbar). Pro změření připojovacího tlaku<br />
plynu se připojí při zavřeném plynovém kohoutu<br />
tlakoměr na odpovídající měřicí otvory<br />
plynové armatury kotle. Při otevřeném plynovém<br />
kohoutu se potom hořák pustí přes aktuální<br />
menu obsluhy na maximální výkon<br />
a změří se připojovací tlak plynu. Při správném<br />
připojovacím tlaku se měřicí otvory opět<br />
uzavřou a uvádění do provozu pokračuje.<br />
Nastavení poměru plyn – vzduch<br />
Cílem provozu zařízení, který bude šetrný<br />
vůči životnímu prostředí, je dokonalé spalování<br />
paliva a co možná nejlepší využití zařízení.<br />
Směrodatnou veličinou pro optimální<br />
provoz je množství nasávaného vzduchu.<br />
V praxi se prokázal jako optimální pro zařízení<br />
mírný přebytek vzduchu – pro spalování je<br />
přiváděno o něco více vzduchu, než by bylo<br />
teoreticky nutné.<br />
Součinitel přebytku vzduchu se určuje v závislosti<br />
na koncentraci CO, CO 2<br />
a O 2<br />
. Vztahy ukazuje<br />
tzv. graf spalování (obr. 1). Koncentrace<br />
CO 2<br />
je během spalování závislá na koncentraci<br />
CO (při nedostatku vzduchu λ < 1), příp.<br />
O 2<br />
(při přebytku vzduchu λ > 1). Protože hodnota<br />
CO 2<br />
probíhá přes maximum, není sama<br />
jednoznačná, takže je zapotřebí dodatečné<br />
měření CO nebo O 2<br />
. Při provozu s přebytkem<br />
vzduchu (normální stav) se dnes upřednostňuje<br />
zpravidla měření O 2<br />
. Pro každé palivo je<br />
specifická tabulka s hodnotou pro CO 2<br />
max.<br />
U kondenzačních kotlů se provádí seřízení<br />
poměru plynu a vzduchu manometrickou<br />
metodou, tzn. že tlak na tryskách je seřízen<br />
na minimální a maximální výkon. K tomu se<br />
Pro seřizovací práce je nezbytný analyzátor spalin,<br />
např. testo 300.<br />
na měřicích otvorech pro tlak na tryskách povolí<br />
těsnicí šroubek a připojí se tlakoměr. Plynový<br />
kotel se potom pomocí menu obsluhy<br />
přivede zpravidla nejdříve na maximální (plný<br />
výkon) a potom na minimální výkon (nízký<br />
výkon). Pro oba stupně výkonu se na příslušném<br />
seřizovacím šroubku na plynové armatuře<br />
změní tlak trysek a pomocí tlakoměru<br />
se zkontroluje. Údaje k potřebnému tlaku na<br />
tryskách jsou v podkladech výrobce (v závislosti<br />
na indexu Wobbe používaného plynu,<br />
který je možné vyžádat u dodavatele plynu):<br />
u kondenzačních kotlů se většinou poměr<br />
plynu a vzduchu nastavuje pomocí měření<br />
obsahu oxid uhličitého (CO 2<br />
) ve spalinách.<br />
K tomu účelu je připraven analyzátor spalin<br />
a ve spalinovém kanálu je umístěna odběrová<br />
sonda. Přes menu obsluhy je nakonec kotel<br />
Odečítání připojovacího tlaku plynu a tlaku na tryskách<br />
na přístroji testo 510<br />
uveden na maximální výkon a měří se obsah<br />
CO 2<br />
ve spalinách. Pro nastavení poměru plynu<br />
a vzduchu se nyní mění množství plynu pomocí<br />
nastavovacího šroubku (škrticího ventilu),<br />
dokud hodnoty CO 2<br />
ve spalinách neodpovídají<br />
údajům výrobce. Výrobci ještě částečně<br />
stanovují nastavovací hodnoty pro minimální<br />
výkon zařízení. Seřízení probíhá v souladu<br />
s postupem pro maximální výkon. Po těchto<br />
základních nastaveních musí proběhnout kontrola<br />
seřízeného plynového kotle. Ta obsahuje<br />
měření komínové ztráty (qA) a obsahu oxid<br />
uhelnatého (CO) ve spalinách.<br />
Příprava analyzátoru spalin<br />
Definice ochrany senzorů<br />
λ = 1<br />
Pro ochranu senzorů proti přetížení při vysokých<br />
koncentracích CO je možné definovat<br />
Ideální spalování<br />
λ = 1<br />
Skutečné spalování<br />
Zbytek paliva<br />
λ > 1<br />
36 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Spalinové složky<br />
Nedostatek vzduchu<br />
Směs palivo/<br />
vzduch<br />
Kysličník uhelnatý<br />
Optimální<br />
pracovní rozsah<br />
spalovacího zařízení<br />
Přebytek vzduchu<br />
Komínová ztráta<br />
Kysličník uhličitý (CO 2<br />
)<br />
Kyslík (O 2<br />
)<br />
Nízkoteplotní kotel<br />
100 % vztaženo<br />
na H U<br />
11 % nevyužitého<br />
kondenzačního<br />
tepla<br />
8 % komínové<br />
ztráty<br />
1 % ztráty<br />
vyzařováním<br />
Kondenzační<br />
kotel<br />
111 % vztaženo<br />
na H U<br />
1,5 % nevyužitého<br />
kondenzačního<br />
tepla<br />
1 % komínové<br />
ztráty<br />
0,5 % ztráty<br />
vyzařováním<br />
λ = 1<br />
Přebytek vzduchu<br />
Obr. 1 Graf ukazuje, že komínová ztráta stoupá jak při určité míře nedostatku vzduchu,<br />
tak také při určité míře přebytku vzduchu. To je vysvětlováno následovně:<br />
1. V oblasti nedostatku vzduchu se disponibilní palivo nespálí kompletně a nepřemění<br />
se na teplo.<br />
2. V oblasti přebytku vzduchu se ohřeje příliš mnoho kyslíku a ten je komínem<br />
odveden rovnou ven, aniž by byl využit k výrobě tepla.<br />
91 % využité<br />
tepelné energie<br />
108 % využité<br />
tepelné energie<br />
Obr. 2 Ztráty energie u nízkoteplotních a kondenzačních kotlů<br />
limitní hodnoty, od kterých dojde k odpojení<br />
spalinového čerpadla a do měřicího přístroje<br />
již nejsou nasávány spaliny. U některých<br />
měřicích přístrojů (testo 330-2, testo 330)<br />
následuje při překročení limitní hodnoty<br />
ředění spalin čerstvým vzduchem a měření<br />
nemusí být přerušeno.<br />
Zkouška těsnosti<br />
Aby se zabránilo tomu, že se dostane nepozorovaně<br />
do přístroje čistý vzduch a zkreslí<br />
výsledky měření, měla by se před měřením<br />
provést zkouška těsnosti. Odběrová sonda<br />
je při ní uzavřena krytkou, takže po určitém<br />
čase se průtok čerpadlem měřeného plynu<br />
dostane na nulu. Pokud tomu tak není, je<br />
přístroj netěsný a mělo by se např. zkontrolovat,<br />
zda je uzávěr jímky kondenzátu správně<br />
uzavřen.<br />
Nulování plynových senzorů a senzoru<br />
tahu<br />
Pro nulování senzorů musí být odběrová<br />
sonda mimo spalinový kanál, v optimálním<br />
případě na čistém vzduchu. Měřicí přístroj<br />
nasává okolní vzduch přes odběrovou sondu<br />
a vede jej skrz plynové senzory. Ty se<br />
tímto „proplachují“ a naměřená koncentrace<br />
plynu je nastavena na „nulu“. Současně<br />
se nuluje tlakový senzor analyzátoru spalin<br />
na tlak vzduchu v okolí spalovacího zařízení.<br />
U některých měřicích přístrojů, jako je testo<br />
330-2 nebo testo 330, se může sonda nacházet<br />
ve spalinovém kanálu i během nulování.<br />
Tady se jak cesta měřeného plynu, tak také<br />
tlakový senzor během nulování odpojí od<br />
odběrové sondy a pro nulování se použije<br />
koncentrace plynu nebo tlak vzduchu v okolí<br />
analyzátoru spalin.<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Určení komínové ztráty<br />
Komínová ztráta je rozdíl mezi teplotou<br />
spalin a teplotou vzduchu přiváděného ke<br />
spalování, vztažený na výhřevnost paliva. Je<br />
tedy měřítkem pro obsah tepla ve spalinách,<br />
které projdou komínem. Čím vyšší je komínová<br />
ztráta, tím horší je účinnost, a tím využití<br />
energie a o to vyšší jsou emise spalovacího<br />
zařízení. Z tohoto důvodu je v některých<br />
zemích omezena přípustná komínová ztráta.<br />
Po zjištění obsahu kyslíku a rozdílu mezi teplotou<br />
spalin a teplotou nasávaného vzduchu<br />
lze se specifickými faktory paliva vypočítat<br />
komínovou ztrátu. Specifické faktory paliva<br />
(A2, B) jsou v analyzátorech spalin uloženy.<br />
Pro použití správných hodnot pro A2 a B je<br />
nezbytné zvolit v měřicím přístroji odpovídající<br />
palivo. Místo obsahu kyslíku je možné<br />
pro výpočet použít také koncentraci oxid<br />
uhličitého (CO 2<br />
). Teplotu spalin (TS) a obsah<br />
kyslíku, příp. oxid uhličitého (CO 2<br />
), je třeba<br />
v průběhu měření měřit současně v jednom<br />
bodě. Současně by měla být měřena teplota<br />
nasávaného vzduchu (TV).<br />
Komínová<br />
ztráta:<br />
qA =<br />
(TS - TV)<br />
A2<br />
+B<br />
(21 - O 2 )<br />
- XK<br />
kde<br />
TS je teplota spalin<br />
TV je<br />
(AT<br />
teplota<br />
- VT)<br />
nasávaného vzduchu<br />
qA = A2/B je specifické faktory paliva (viz tabulku)<br />
O2<br />
21 je obsah kyslíku ve vzduchu<br />
O 2<br />
je naměřená hodnota O 2<br />
(zaokrouhleno<br />
na celá čísla)<br />
Komínová XK je Koeficient, který udává komínovou<br />
ztrátu qA A2při podkročení<br />
ztráta:<br />
(TS rosného - TV) bodu jako mínusovou +B - XK<br />
qA =<br />
hodnotu.<br />
(21<br />
Nutné<br />
- O 2 )<br />
při měření<br />
kondenzačních zařízení. Není-li<br />
teplota rosného bodu podkročena,<br />
je hodnota XK = 0.<br />
(AT - VT)<br />
qA = fx<br />
CO 2<br />
Siegertův vzorec pro výpočet komínové ztráty.<br />
Používá se, když jsou specifické faktory<br />
paliva A2 a B (viz tabulku) rovny nule.<br />
Teplota nasávaného vzduchu (TV)<br />
Většina analyzátorů spalin je standardně vybavena<br />
teplotní sondou na přístroji. Lze tak díky<br />
umístění měřicího přístroje na plášti hořáku<br />
měřit teplotu nasávaného vzduchu v bezprostřední<br />
blízkosti hořáku. U zařízení nezávislých<br />
na vzduchu z místnosti je tato sonda nahrazena<br />
Možné následky špatného tlaku plynu<br />
Příliš vysoký tlak plynu:<br />
• plamen zhasíná<br />
• nedokonalé spalování<br />
• vysoká koncentrace CO (nebezpečí otravy)<br />
• vysoká spotřeba plynu<br />
Příliš nízký tlak plynu:<br />
• plamen zhasíná<br />
• velká komínová ztráta<br />
• vysoký obsah O 2<br />
• nízký obsah CO 2<br />
Optimální seřízení spalovacího zařízení přes<br />
výpočet komínové ztráty se vyplatí:<br />
• 1 % komínové ztráty = 1 % spotřeby paliva<br />
navíc<br />
• ztráta energie/rok = komínová ztráta x spotřeba<br />
paliva/rok<br />
Při vypočítané komínové ztrátě 10 % a spotřebě<br />
3 000 l topného oleje za rok odpovídá ztrátě<br />
energie cca 300 l topného oleje/rok.<br />
Netypicky vysoká komínová ztráta může mít<br />
následující příčiny:<br />
• špatné nulování měřicího přístroje<br />
• nastavení nesprávného paliva<br />
Náhlý pokles teploty spalin může mít následující<br />
příčiny:<br />
• na termočlánku (teplotní senzor) se nachází<br />
kondenzát<br />
• náprava: umístění odběrové sondy vodorovně<br />
nebo dolů, aby mohl kondenzát odkapávat.<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 37
speciál: vytápění<br />
samostatným teplotním čidlem, které se umístí<br />
do přívodu čistého/nasávaného vzduchu.<br />
Teplota spalin (TS)<br />
Teplota spalin se měří přes termočlánek<br />
v odběrové sondě. Odběrová sonda se zavede<br />
skrz měřicí otvor do spalinového kanálu<br />
(vzdálenost měřicího otvoru ke kotli by měla<br />
být minimálně dvojnásobek průměru spalinového<br />
kanálu). Stálým měřením teploty<br />
se vyhledá bod s nejvyšší teplotou spalin<br />
(tak zvané jádro proudění) a v tom místě se<br />
sonda zafixuje. V jádru proudění je teplota<br />
a koncentrace oxid uhličitého (CO 2<br />
) nejvyšší<br />
a obsah kyslíku (O 2<br />
) nejnižší.<br />
Koncentrace O 2<br />
Zbytkový kyslík, který nebyl spálen, se měří<br />
jako součinitel přebytku vzduchu, který se<br />
používá pro výpočet účinnosti spalování.<br />
Spaliny jsou čerpadlem nasávány odběrovou<br />
sondou a přes filtry a odlučovač kondenzátu<br />
přivedeny do senzoru O 2<br />
pro určení koncentrace<br />
plynu. Obsah O 2<br />
se také používá pro<br />
výpočet koncentrace CO 2<br />
ve spalinách, což<br />
– jak je popisováno shora – je využíváno pro<br />
seřizování kondenzačních kotlů.<br />
Koncentrace oxid uhličitého (CO 2<br />
)<br />
Místo obsahu kyslíku – jak již bylo dříve<br />
zmíněno – lze použít pro výpočet komínové<br />
ztráty také koncentraci oxid uhličitého. Vyskytuje-li<br />
se při nepatrném přebytku vzduchu<br />
(dokonalé spalování) co nejvyšší podíl<br />
CO 2<br />
, je potom komínová ztráta nejnižší. Pro<br />
každé palivo existuje maximální dosažitelný<br />
obsah CO 2<br />
ve spalinách, který je dán chemickým<br />
složením paliva. Této hodnoty se<br />
však v praxi nedá dosáhnout, poněvadž pro<br />
bezpečný provoz hořáku je vždy nutný určitý<br />
přebytek vzduchu, který procentuální podíl<br />
CO 2<br />
ve spalinách redukuje.<br />
Z tohoto důvodu se při seřizování hořáku<br />
neusiluje o maximální, nýbrž o co nejvyšší<br />
obsah CO 2<br />
. V podkladech výrobce se často<br />
nacházejí údaje o tom, jakých koncentrací<br />
CO 2<br />
lze dosáhnout a jaké změny v seřizování<br />
množství vzduchu se mají pro dosažení<br />
těchto hodnot provést. Většina analyzátorů<br />
spalin není vybavena senzorem CO 2<br />
, koncentrace<br />
CO 2<br />
ve spalinách se totiž vypočítává<br />
pomocí naměřeného obsahu O 2<br />
. To je<br />
možné proto, že obě hodnoty se vůči sobě<br />
nacházejí v pevném poměru. Jelikož do tohoto<br />
výpočtu vstupuje hodnota maximálního<br />
obsahu CO 2<br />
aktuálního paliva, musí se<br />
před každým měřením v analyzátoru spalin<br />
zadat správné palivo, které zařízení používá.<br />
Zjištění účinnosti (η)<br />
U konvenčních otopných zařízení<br />
Účinnost spalování (η) konvenčního otopného<br />
zařízení se zjistí, když odečteme od celkové<br />
přivedené energie (výhřevnost HU = 100 %<br />
přivedené energie) komínovou ztrátu (qA).<br />
U kondenzačních zařízení<br />
Protože se u moderních kondenzačních<br />
Tab. 1<br />
Koncentrace CO ve vzduchu Doba inhalace a následky<br />
30 ppm 0,0<strong>03</strong> % MAX-Wert (max. koncentrace na pracovišti v Německu při osmihodinové<br />
pracovní době)<br />
200 ppm<br />
400 ppm<br />
0,02 %<br />
0,04 %<br />
kotlů zpětně využívá kondenzační teplo,<br />
byla u firmy Testo pro správný výpočet zavedena<br />
dodatečná hodnota XK, která obsahuje<br />
využití kondenzačního tepla vztaženého<br />
na výhřevnost. Při ochlazování spalin<br />
pod jejich teplotu rosného bodu, jehož teoretická<br />
hodnota je specificky dle paliva<br />
uložena v měřicích přístrojích Testo, udává<br />
koeficient XK zpětně využívané skupenské<br />
výparné teplo kondenzující vody jako zápornou<br />
hodnotu, čímž se komínová ztráta<br />
sníží, příp. se může stát negativní. Účinnost<br />
vztažená na výhřevnost proto může dosahovat<br />
více než 100 %.<br />
V grafu (obr. 2) je pomocí dalšího příkladu<br />
ještě jednou objasněno, proč je u kondenzačních<br />
kotlů účinnost vyšší než 100 % – když<br />
se palivo úplně přemění, vzniká teplo a vodní<br />
pára.<br />
• Jestliže se teplo získá úplně, máme 100 %<br />
výhřevnosti HU.<br />
• Počítá-li se k tomu s energií obsaženou<br />
ve vodní páře (kondenzační teplo), získá<br />
se výhřevnost HS.<br />
• Celková výhřevnost HS je vždy vyšší než<br />
výhřevnost HU.<br />
• Při výpočtu účinnosti se vždy bere za základ<br />
účinnost HU.<br />
• Kondenzační kotle však využívají navíc<br />
k výhřevnosti kondenzační energii. Proto<br />
může být účinnost matematicky vyšší než<br />
100 %.<br />
Lehké bolesti hlavy během 2 až 3 hodin, bolesti hlavy v oblasti čela<br />
během 1 a 2 hodin, rozšiřují se do oblasti celé hlavy<br />
800 ppm 0,08 % Závrať, nevolnost a škubání končetin během 45 minut, bezvědomí<br />
během 2 hodin<br />
1.600 ppm 0,16 % Bolesti hlavy, nevolnost a závrať během 20 minut, smrt během 2<br />
hodin<br />
3.200 ppm 0,32 % Bolesti hlavy, nevolnost a závrať během 5 až 10 minut, smrt během<br />
30 minut<br />
6.400 ppm 0,64 % Bolesti hlavy a závrať během 1 až 2 minut, smrt během 10 až 15<br />
minut<br />
12.800 ppm 1,28 % Smrt během 1 až 3 minut<br />
Tab. 2<br />
Působení koncentrace CO 2<br />
na člověka<br />
387 ppm 0,<strong>03</strong>87 % Normální koncentrace CO 2<br />
venku<br />
5. 00 ppm 0,5 % Maximální povolená koncetrace na pracovišti<br />
15.000 ppm 1,5 % Minutová plicní ventilace stoupá minimálně o 40 %<br />
40.000 ppm 4 % Koncentrace CO 2<br />
při výdechu<br />
50.000 ppm 5 % Závrať, bolesti hlavy<br />
80.000 –<br />
100.000 ppm<br />
8 bis 10 % Dýchací potíže, pocit slabosti až bezvědomí smrt po 30 až 60<br />
minutách<br />
200.000 ppm 20 % Rychlé upadnutí do bezvědobí smrt po 5 až 10 minutách<br />
Měření komínového tahu<br />
Komínový tah je u kotlů s přirozeným tahem<br />
základním předpokladem pro odvod<br />
spalin komínem. Na základě nízké hustoty<br />
horkých spalin proti studenému venkovnímu<br />
vzduchu vzniká v komíně podtlak, který<br />
se také nazývá komínový tah. Díky tomuto<br />
podtlaku je nasáván vzduch potřebný pro<br />
spalování a jsou překonány veškeré odpory<br />
kotle a spalinového potrubí. U přetlakových<br />
kotlů není třeba brát ohled na tlakové poměry<br />
v komíně, poněvadž přetlakový hořák<br />
potřebný přetlak pro odvod spalin vytváří.<br />
U těchto zařízení je možno použít menší<br />
průměr komína. Při měření komínového<br />
tahu se zjišťuje rozdíl mezi tlakem uvnitř<br />
spalinového kanálu a tlakem v prostoru, kde<br />
je zařízení instalováno. Měření probíhá jako<br />
při určování komínové ztráty v jádru proudění<br />
ve spalinovém kanálu. Jak bylo dále výše<br />
popsáno, musí se tlakový senzor měřicího<br />
přístroje před měřením vynulovat.<br />
Měření koncentrace CO<br />
Kontrola hodnoty CO připouští závěry o kvalitě<br />
spalování a slouží k bezpečnosti provozovatele<br />
zařízení. Při ucpání spalinových cest by<br />
se například u atmosférických plynových zařízení<br />
dostaly spaliny přes komínovou pojistku<br />
tahu do kotelny, což by vedlo k ohrožení<br />
provozovatele. Proto se musí po seřizovacích<br />
pracích změřit koncentrace oxidu uhelnatého<br />
38 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Použití detektoru zpětného tahu testo 317-1<br />
(CO) a zkontrolovat spalinové cesty. U plynových<br />
hořáků s ventilátorem není toto bezpečnostní<br />
opatření nutné, poněvadž zde jsou<br />
spaliny do komína vytlačovány.<br />
Měření se smí provádět nejdříve po 2 minutách<br />
od uvedení topeniště do provozu,<br />
poněvadž teprve potom se zvýšený obsah CO<br />
během náběhu zařízení sníží na normální provozní<br />
hodnotu. To platí také u plynových kotlů<br />
s řízeným spalováním, poněvadž tyto kotle po<br />
zapálení hořáku provádějí kalibraci, během<br />
které se mohou krátkodobě vyskytnout velmi<br />
vysoké emise CO. Měření probíhá stejně<br />
jako při určování komínové ztráty, a to v jádru<br />
proudění ve spalinovém kanálu. Jelikož jsou<br />
Jádro proudění<br />
Měření CO pomocí víceotvorové sondy<br />
Prameny CO<br />
spaliny zředěné čistým vzduchem, musí se obsah<br />
CO zpět přepočítat na neředěné spaliny<br />
(jinak by mohl být obsah CO manipulován příměsí<br />
vzduchu). Měřicí přístroj proto vypočítá<br />
neředěnou koncentraci CO spolu se současně<br />
naměřeným obsahem kyslíku ve spalinovém<br />
kanálu a zobrazí ji jako CO neředěný.<br />
U atmosférických plynových zařízení není<br />
koncentrace CO ve spalinovém potrubí všude<br />
stejně vysoká (vytváření pramenů). Proto<br />
se musí při koncentraci > 500 ppm provést<br />
odběr vzorku víceotvorovou sondou. Víceotvorová<br />
sonda má řadu otvorů, které snímají<br />
koncentraci CO napříč celým průměrem spalinového<br />
potrubí.<br />
speciál: vytápění<br />
Kontrola spalinových cest<br />
Kontrola komínové pojistky tahu<br />
U atmosférických plynových kotlů s komínovou<br />
pojistkou je bezchybný odtah spalin<br />
předpokladem pro bezpečnou funkci vytápěcího<br />
zařízení. Lze k tomu použít detektor<br />
zpětného tahu, který je vedle komínové pojistky<br />
tahu povinný a detekuje tam zachycení<br />
vlhkosti obsažené ve spalinách.<br />
Pro zpětný tah připadají v úvahu následující<br />
příčiny:<br />
• zúžení spalinovodu nečistotami nebo deformací<br />
• nedostatečný přísun vzduchu potřebného<br />
pro spalování<br />
• únava materiálu u těsnění, uvolněné<br />
spoje potrubí, koroze<br />
Zkouška těsnosti spalinových cest<br />
U vytápěcích zařízení s provozem nezávislým<br />
na vzduchu z místnosti se těsnost spalinových<br />
cest kontroluje měřením O 2<br />
v nasávaném<br />
vzduchu v mezikruží koaxiálního potrubí.<br />
Koncentrace O 2<br />
v nasávaném vzduchu v mezikruží<br />
by měla být obecně 21 %. Pokud jsou<br />
naměřeny hodnoty pod 20,5 %, musí to být<br />
interpretováno jako netěsnost spalinového<br />
kanálu nacházejícího se uvnitř koaxiálního<br />
potrubí a zařízení se musí zkontrolovat.<br />
Vytvořeno z podkladů Testo.<br />
Foto: Testo<br />
InzerceTESTOdo<strong>TZB</strong>-HaustechnikČRč.3_<strong>2020</strong>_InzerceTESTOdo<strong>TZB</strong>-Haustechnikč.3_201227.08.<strong>2020</strong>9:53Stránka1<br />
Chytře<br />
měřit.<br />
Všechno<br />
změřit.<br />
Snadné ovládání, spolehlivé výsledky měření,<br />
bezpapírová dokumentace: měřicí přístroje testo<br />
pro servis otopných zařízení a tepelných čerpadel.<br />
Testo, s.r.o.<br />
Jinonická 80, 158 00 Praha 5<br />
tel.: 222 266 700<br />
e-mail: info@testo.<strong>cz</strong><br />
www.testo.<strong>cz</strong><br />
Akční<br />
nabídka!<br />
inzerce<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 39
speciál: vytápění<br />
Navrhování teplovodních<br />
otopných soustav s ohledem na<br />
provozní stavy<br />
Ing. Jakub Spurný, doc. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.<br />
Autoři působí na Katedře technických zařízení budov na Stavební fakultě ČVUT v Praze.<br />
Článek se zabývá jedním úsekem s otopným tělesem, který má definované okrajové podmínky. V tomto úseku<br />
byl řešen návrh tepelného výkonu otopného tělesa v jednotlivých variantách s ohledem na ochlazování otopné<br />
vody a vliv tepelných ztrát z rozvodů jako zisku do vytápěného prostoru. Dále byl pozorován hmotnostní<br />
průtok, teplotní spád na otopném tělese a teploty otopné vody v určitých místech.<br />
Ve zmíněném úseku byl řešen návrh jmenovitého,<br />
resp. redukovaného tepelného<br />
výkonu OT a hmotnostního průtoku. Dále<br />
byly pozorovány teploty otopné vody (dále<br />
OV), a to v místech:<br />
• přívodní a vratná teplota OV na začátku<br />
řešeného úseku,<br />
• teplota OV na vstupu a výstupu z OT,<br />
resp. konci úseku,<br />
• střední teplota OV na OT (dále Tm),<br />
• teplotní spád na OT (dále ΔTk).<br />
Úsek s OT byl zpracován do jednotlivých<br />
variant s ohledem na ochlazování OV a vliv<br />
tepelných ztrát z rozvodů (dále TZR) jako<br />
možného tepelného zisku do vytápěného<br />
prostoru. Okrajové podmínky úseku s otopným<br />
tělesem byly zvoleny:<br />
• požadovaný výkon na OT (tepelná ztráta<br />
vytápěného prostoru) roven 1000 W,<br />
• uvažovaný úsek je přípojkou řešeného<br />
OT a byl zjednodušeně uvažován celý ve<br />
vytápěném prostoru. To je zde z důvodu,<br />
aby mohl být tepelný výkon, při zohlednění<br />
tepelných zisků z TZR, uvažován do<br />
dané řešené místnosti celý a nemusel<br />
být rozdělen (v reálné otopné soustavě<br />
může úsek procházet přes více místností<br />
např. i s rozdílnými vnitřními teplotami<br />
a tepelný zisk z TZR musí pak být mezi ně<br />
poměrově rozdělen),<br />
• potrubní rozvod je veden viditelně při<br />
stěně (uvažování vlivu zisků z TZR) nebo<br />
v podlaze (neuvažování vlivu zisků z TZR)<br />
dle jednotlivé varianty,<br />
• vstupní teplota do úseku je uvažována<br />
75 °C, ostatní teploty OV v úseku jsou dopočítány<br />
dle jednotlivých variant,<br />
• úsek je 10 m dlouhý a je z měděného potrubí<br />
v dimenzi 18x1,<br />
• potrubní rozvod je uvažován bez tepelné<br />
izolace,<br />
• vnitřní výpočtová teplota řešeného vytápěného<br />
prostoru je navrhována na<br />
20 °C,<br />
• teplotní exponent pro přepočítání tepelného<br />
výkonů OT je uvažován n = 1,3.<br />
Popis jednotlivých variant<br />
Rozdíly v jednotlivých variantách jsou pro<br />
přehlednost popsány v tab. 1. Za jednotlivými<br />
variantami OT si můžeme přibližně pro<br />
Tab. 1 Rozdíly v jednotlivých variantách<br />
var. ochlaz. OV zisky z TZR pozice trub. ΔTk = 10 °C Tm = 70 °C OT1 OT2 OT3 OT4 shodné „m“ ve var. var.<br />
A NE NE v podlaze ANO ANO ANO - - - A,B1,B3,E1,E3 A<br />
B1 ANO NE v podlaze NE NE ANO - - - A,B1,B3,E1,E3 B1<br />
B2 ANO NE v podlaze ANO NE ANO - - - B2,E2 B2<br />
B3 ANO NE v podlaze ANO NE - ANO - - A,B1,B3,E1,E3 B3<br />
C ANO NE v podlaze NE ANO ANO - - - C,D2 C<br />
D1 ANO ANO při stěně NE ANO - - ANO - D1 D1<br />
D2 ANO ANO při stěně NE ANO ANO - - - C,D2 D2<br />
E1 ANO ANO při stěně NE NE ANO - - - A,B1,B3,E1,E3 E1<br />
E2 ANO ANO při stěně ANO NE ANO - - - B2,E2 E2<br />
E3 ANO ANO při stěně ANO NE - ANO - - A,B1,B3,E1,E3 E3<br />
F ANO ANO při stěně NE NE ANO - - - F F<br />
H NE ANO při stěně ANO ANO - - ANO - H,I1,I3 H<br />
I1 ANO ANO při stěně NE NE - - ANO - H,I1,I3 I1<br />
I2 ANO ANO při stěně ANO NE - - ANO - I2 I2<br />
I3 ANO ANO při stěně ANO NE - - - ANO H,I1,I3 I3<br />
40 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Obr. 1 Výsledky jednotlivých variant<br />
Popis jednotlivých znázorněných veličin:<br />
QOT jmenovitý, resp. redukovaný výkon otopného tělesa [W], Qz,p+z suma zisků z TZR přívodu a zpátečky [W], Qcelk celkový dodaný tepelný výkon do řešené místnosti = QOT +<br />
Qz,p+z [W], m hmotnostní průtok [kg/h], ΔTk teplotní spád na OT [°C], Tm střední teplota OV na OT [°C], Tp,z teplota OV na začátku úseku – přívod [°C], Tp,k teplota OV na konci<br />
úseku – přívod [°C], Tz,z teplota OV na začátku úseku – vratné [°C], Tz,k teplota OV na konci úseku – vratné [°C]<br />
představu dosadit skutečná desková otopná<br />
tělesa (vit tab. 2).<br />
Výsledky jednotlivých variant<br />
Výsledky jednotlivých variant jsou znázorněny<br />
na obr. 1. Pro přehlednost jsou nadpisy<br />
variant, kde nebyly uvažovány zisky z TZR,<br />
psány kurzivou a tučně a text typů OT je otáčen.<br />
Závěr<br />
Z výsledků je patrné, že zjednodušeným<br />
klasickým návrhem dle var. A a var. H se dopouštíme<br />
nepřesností, pokud zanedbáme<br />
ochlazování OV a teploty OV tak uvažujeme<br />
zjednodušeně konstantní.<br />
Důležitou částí v článku byl vliv zisků z TZR<br />
dle umístění rozvodu. S tím bylo poukázáno<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Tab. 2 Možné typy OT pro různé varianty ve výškách 500 mm a 600 mm<br />
OT1 OT2 OT3 OT4<br />
v. 500 21-5090 21-5100 20-5040 21-5040<br />
v. 600 11-6100 11-6110 10-6060 10-6070<br />
na problémy s návrhem velikosti a skutečným<br />
jmenovitým, resp. redukovaným výkonem<br />
OT dle vypočítaných teplot OV. To má<br />
za následek poddimenzování nebo naopak<br />
předimenzování navržených OT.<br />
Ve variantách, kde dochází k nedotápění<br />
nebo přetápění, tzn. celkový dodaný tepelný<br />
výkon do místnosti se nerovná požadovanému<br />
výkonu (zde 1000 W), by dále měla být<br />
dopočtena skutečná výsledná teplota místnosti.<br />
Jedná se o iterační proces a v rámci<br />
výpočtu skutečné výsledné teploty prostoru<br />
se zároveň zjistí i skutečný celkový dodaný<br />
tepelný výkon.<br />
Jako další byly ukázány hodnoty hmotnostních<br />
průtoků protékající OT pro jednotlivé<br />
varianty. Jejich vliv je důležitý jednak z hlediska<br />
tepelného působení, ale také z hlediska<br />
působení hydraulického. To se projeví<br />
v nastavení termostatického ventilu na OT<br />
a dále také v nastavení a návrhu vyvažovacích<br />
a regulačních armatur a oběhových<br />
čerpadel.<br />
Model ukazuje pro přehlednost pouze jeden<br />
úsek s OT, který má pevnou teplotu na počátku<br />
úseku, a vnitřní výpočtovou teplotou<br />
v místnosti. Reálné otopné soustavy ale obsahují<br />
více než jedno OT s místnostmi s rozdílnými<br />
vnitřními výpočtovými teplotami.<br />
OV je známá pouze na počátku otopné soustavy.<br />
Na vstupu do jednotlivých úseků s OT<br />
již musí být teplota OV dopočítána a je pro<br />
každý úsek rozdílná, proto je potřeba otopnou<br />
soustavu modelovat celou najednou<br />
s pomocí iteračních procesů.<br />
Dále je potřeba si uvědomit, že model byl<br />
vytvořen pro rozvody bez tepelné izolace.<br />
Změna kvality a kvantity tepelné izolace má<br />
výrazný vliv na výsledky, proto je potřeba ji<br />
uvažovat již během výpočtu dimenzování,<br />
s čímž klasický návrh otopných soustav neuvažuje.<br />
Poděkování<br />
Tento příspěvek vznikl za podpory grantu<br />
SGS20/009/OHK1/1T/11.<br />
Foto: archiv autorů, Shutterstock<br />
Literatura<br />
[1] Spurný, J.: Vliv ochlazování topné vody při návrhu<br />
otopné soustavy, diplomová práce, Praha 2016.<br />
[2] Cihelka, J. a kol.: Vytápění, větrání a klimatizace.<br />
Praha 1985.<br />
[3] Bašta, J.: Otopné plochy (IV – 1. část) – přepočet<br />
tepelného výkonu. 12. 7. 2019 (https://vytapeni.<br />
tzb-info.<strong>cz</strong>/otopne-plochy/3184-otopne-plochy-iv-<br />
1-cast-prepocettepelneho-vykonu).<br />
[4] Ráž, J. V.: Kombinovaná regulace ústředního<br />
vytápění a úspory tepla – 1. část [online].<br />
12. 7. 2019 (https://vytapeni.tzb-info.<strong>cz</strong>/mereni-aregulace/14536-kombinovana-regulace-ustrednihovytapeni-a-uspory-tepla-1-cast).<br />
[5] KORADO, a. s. – firemní podklady.<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 41
speciál: vytápění<br />
Rekuperace tepla z kanalizace<br />
v obytném domě, roční bilance<br />
Ing. Ján Šmelík<br />
Autor působí ve firmě ENERGIA REAL, s. r. o., Slovenská republika<br />
Kanalizační soustava odnáší z bytových domů teplo, jehož množství dosud nebylo zjišťováno, teplo, které se<br />
dosud nevyužívalo a které se dá zhodnotit. Rekuperací tepla z kanalizace v bytových domech se dá zachytit<br />
srovnatelné množství tepla jako zateplením obvodové konstrukce objektu.<br />
Na ohřátí studené vody na teplou vodu<br />
(z teploty 10 °C na 50 °C) je potřebná tepelná<br />
energie 46,5 kWh/m 3 . S menším množstvím<br />
tepelné energie se voda ohřát nedá, je<br />
to dáno fyzikálními zákony. V praxi se často<br />
setkáváme se soustavami centrálního zásobování<br />
teplou vodou, kde se spotřebuje na<br />
ohřev teplé vody výrazně více tepla, protože<br />
při její výrobě a distribuci dochází ke ztrátám<br />
a běžné spotřeby jsou na úrovni dokonce<br />
více než 100 kWh/m 3 .<br />
Vývojový tým proto hledal možnosti a způsob,<br />
jak dosáhnout hodnoty spotřeby tepla na<br />
ohřev vody výrazně pod hranicí 46 kWh/m 3 ,<br />
což v podstatě nebylo dříve myslitelné. Po<br />
několika letech vývoje, zkoušek a propočtů<br />
dnes ovšem umíme zajistit ohřev a distribuci<br />
teplé vody se spotřebou energie pod<br />
19 kWh/m 3 !<br />
Princip<br />
K řešení byl využit zdroj tepelné energie,<br />
který je nevyčerpatelný a teplo z něj je k dispozici<br />
bezplatně. Pro získání tohoto tepla<br />
spotřebujeme jen poměrně malé množství<br />
elektrické energie na jeho „přečerpání“ do<br />
soustavy ohřevu vody nebo otopné soustavy.<br />
Teplo, které ve skutečnosti na ohřev vody<br />
využijeme, je zdarma, a proto v žádné bilanci<br />
tato energie nefiguruje. Lidé najdou ve<br />
vyúčtování pouze spotřebu elektřiny, kterou<br />
na zachycení tepla potřebujeme, a vypadá<br />
to, jako kdybychom připravovali teplou vodu<br />
pouze se spotřebou elektřiny menší než<br />
19 kWh/m 3 . Kde tento kouzelný zdroj tepla<br />
najít? Jde o kanalizaci, která z objektů odnáší<br />
velké množství tepla.<br />
Počáteční znalosti<br />
Do jaké míry má smysl zabývat se touto problematikou?<br />
Kolik tepelné energie se ukrývá<br />
v kanalizaci? Kolik tepla se dá ušetřit zachycením<br />
tepla z kanalizace? Když se vývojový<br />
tým před několika lety začal této problematice<br />
věnovat, prakticky nikde nenašel<br />
odpovědi na dané otázky. Nepomohla odborná<br />
literatura, internet, ani žádné studie.<br />
Konzultace s odborníky byly jen na úrovni<br />
odhadů či předpokladů. Technická řešení<br />
efektivní rekuperace tepla z kanalizace pro<br />
oblast objektů nebyla u nás ani v zahraničí<br />
zmapována.<br />
rozvod kanalizace<br />
rozvod studené vody<br />
rekuperační<br />
jednotka<br />
Schéma principu rekuperačního zařízení<br />
rozvod cirkulace TV<br />
rozvod teplé vody<br />
Návrh řešení<br />
Řešením, se kterým vývojový tým nakonec<br />
přišel, je instalace rekuperačního zařízení na<br />
zpětné získávání tepla z kanalizace. Základní<br />
princip spočívá v umístění tepelného výměníku<br />
do systému domovní kanalizace, před<br />
zaústěním do veřejné kanalizace. Pomocí<br />
výměníku a dalšího technologického zařízení<br />
se odebírá teplo z odchozí odpadní vody<br />
a na druhé straně se nachází zařízení, které<br />
zachycené teplo využívá pro přípravu teplé<br />
vody. Když zařízení připraví dostatečně teplou<br />
vodu, přestane objekt odebírat teplou<br />
vodu z centrálního zdroje a začne dodávat<br />
do domu vodu ohřátou odpadním teplem.<br />
Pokud se teplá voda připravená ohřevem<br />
z odpadu vyčerpá, přepne se dodávka teplé<br />
vody znovu na centrální zdroj tepla.<br />
Tímto řešením bylo dosaženo následujícího:<br />
• Zachycení velkého množství odpadního<br />
tepla: v rekuperačním zařízení se zachycuje<br />
dostatečné množství tepla potřebné<br />
k ohřevu vody pro daný bytový dům,<br />
které by jinak uniklo z domu bez využití.<br />
Do kanalizace totiž z domu neodchází jen<br />
teplo, které přišlo prostřednictvím teplé<br />
vody. Do kanalizace se dostane i teplo,<br />
které přišlo do objektu otopnou soustavou<br />
a přenáší se ohříváním studené vody<br />
v nádržkách toalet a jejich následným<br />
spláchnutím, spolu s naším biologickým<br />
teplem v podobě exkrementů. V kanalizaci<br />
také skončí elektrická energie, která<br />
se v pračce nebo myčce přemění na teplou<br />
odpadní vodu.<br />
• Legislativně průchodné řešení pro zajištění<br />
ohřevu vody: výstavba jakýchkoliv<br />
lokálních zdrojů tepla ve městech s centrálním<br />
dodavatelem tepla není možná,<br />
zákon o tepelné energetice na Slovensku<br />
to neumožňuje. Rekuperační zařízení ale<br />
není zdroj tepla – je to „zachycovač“ tepla,<br />
které obyvatelé domu již jednou nakoupili,<br />
tepla, které je jejich majetkem,<br />
není proto žádná legislativní překážka při<br />
jeho instalaci a schvalovacím procesu při<br />
stavebních povoleních.<br />
• Zhodnocení úsporných opatření obyvatel<br />
dotyčného objektu: pokud se v objektu<br />
připojeném na centrální zdroj tepla<br />
v soustavě s více objekty provede vyregulování<br />
a zateplení rozvodů teplé vody,<br />
úspory z toho opatření se rozdělí pro<br />
všechny objekty v okruhu zdroje tepla.<br />
Při instalaci zařízení se úspory ze zateplení<br />
a vyregulování rozvodů TV v objektu<br />
v plném rozsahu projeví ve snížené spotřebě<br />
teplé vody dodávané z centrálního<br />
zdroje tepla pro objekt a profitují z nich<br />
obyvatelé objektu – ne obyvatelé celého<br />
okruhu zdroje tepla.<br />
• Ochrana životního prostředí ve městech<br />
– snižování teploty: zachycením tepla<br />
z kanalizace se omezuje ohřívání ovzduší<br />
měst. Kanalizační soustava je obrovský<br />
topný kolektor, který vyhřívá (hlavně<br />
v zimním období) podzemí měst. Proč<br />
se ve městech sníh neudrží, ale v okolí<br />
měst je v zimě pěkně bílo? Proč zmizely<br />
42 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Tab. 1 Energetické a ekonomické srovnání provozu<br />
PŮVODNÍ STAV<br />
NAVRŽENÝ STAV<br />
spotřeba teplé vody<br />
2 267,40 m<br />
(dále jen TV) (2016)<br />
3 /rok spotřeba TV 2 267,40 m 3 /rok<br />
měrná spotřeba tepla<br />
na ohřev TV (2016)<br />
cena tepla<br />
(2016)<br />
cena tepla –<br />
fixní složka (2016)<br />
cena tepla –<br />
variabilní složka (2016)<br />
fixní spotřeba<br />
tepla<br />
krysy z okolí objektu, kde jsme začali zachycovat<br />
teplo z kanalizace? Jsou to otázky,<br />
na které již umíme odpovědět. Tento<br />
kanalizační „topný kolektor“ dokážeme<br />
vychladit, čímž se podzemí měst ochladí<br />
a odebrané teplo z kanalizace zůstane<br />
v objektech, kde se opakovaně využije.<br />
• Ochrana ovzduší a výrazné snižování<br />
produkce CO 2<br />
: zachycené teplo opět vracíme<br />
do systému ohřevu vody a vytápění,<br />
není proto třeba teplo produkovat spalováním<br />
paliv v teplárnách a kotelnách,<br />
a tím se výrazně snižuje produkce látek<br />
znečišťujících ovzduší.<br />
Zkušenosti – roční bilance<br />
Dnes je možné zhodnotit dosavadní zkušenosti<br />
z již ročního provozu rekuperačního<br />
zařízení na získávání tepla z kanalizace<br />
a ohřev vody v bytovém domě (88 bytů) na<br />
Slovensku. Šlo o zcela první instalaci takového<br />
rozsahu v obytném domě, která byla<br />
realizována v období červen až září 2018.<br />
V říjnu byla zařízení uvedena do zkušebního<br />
provozu a začala se sbírat první data z měřičů.<br />
Konečně mohlo dojít i k porovnání<br />
skutečnosti s původními předpoklady a výpočty.<br />
Jelikož se jednalo o prototyp zařízení,<br />
vyladění technologie trvalo 7 měsíců. Během<br />
této doby byl ovšem provoz schopen<br />
teplem z kanalizace zajistit ohřev vody již na<br />
88,2 %. Zbývajících 11,8 % teplé vody bylo<br />
dodáno standardním způsobem od dodavatele<br />
tepla. Během následujících 5 měsíců<br />
jsme zvýšili podíl dodané teplé vody ohřáté<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
měrná spotřeba tepla na<br />
121,00 kWh/m 3 ohřev TV<br />
0,102 €/kWh<br />
servisní a provozní náklady,<br />
revize, …<br />
291,2378 €/kW<br />
cena elektřiny (celková –<br />
včetně distribuce)<br />
0,0420 €/kWh<br />
roční spotřeba tepla na<br />
ohřev TV<br />
74,3332 kW<br />
spotřeba elektřiny zpětného<br />
získávání (kW/kW)<br />
64,00 kWh/m 3<br />
3 600,00 €/rok<br />
0,130 €/kWh<br />
145 113,60 kWh<br />
0,210<br />
variabilní spotřeba tepla 276 328,57 kWh krytí výroby tepla: Rekup-ER 95,00 %<br />
pevná složka ceny tepla<br />
(2016)<br />
variabilní složka ceny<br />
tepla (2016)<br />
roční spotřeba tepla<br />
na ohřev TV<br />
roční náklad<br />
na ohřev TV<br />
21 648,64 €<br />
11 605,800 €<br />
276 328,57 kWh<br />
33 254,44 €<br />
roční spotřeba elektřiny na<br />
ohřev TV: Rekup-ER<br />
roční spotřeba tepla na<br />
ohřev TV: dodavatel tepla<br />
roční náklad na ohřev TV –<br />
elektřina<br />
roční náklad na ohřev TV –<br />
teplo (po úpravě<br />
fixní složky)<br />
28 950,16 kWh<br />
13 717,77 kWh<br />
3 763,52 €/rok<br />
1 329,95 €/rok<br />
náklad na ohřev 1 m 3 TV 14,67 €/m 3 roční náklad na ohřev TV 8 693,47 €<br />
náklad na ohřev 1 m 3 TV 3,83 €/m 3<br />
roční úspora při ohřevu TV 24 560,97 €<br />
odpadním teplem na 99,5 %. Dnes již systém<br />
dokáže garantovat dodávku teplé vody<br />
ohřevem jen odpadním teplem z kanalizace<br />
na 100 %.<br />
Co se týče energetické náročnosti zachycování<br />
tepla z kanalizace, za prvních 7 měsíců<br />
zkušebního provozu bylo dosaženo průměrné<br />
spotřeby elektrické energie 21,8 kWh/m 3<br />
a v následujících 5 měsících byla tato potřeba<br />
stabilizována na průměrné hodnotě<br />
18,6 kWh/m 3 , kdy je elektřina spotřebována<br />
jen na „přečerpávání“ tepla z kanalizace<br />
do ohřívané vody, nevyužívá se na přímý<br />
ohřev vody. Když to porovnáme s předchozím<br />
obdobím, kdy dodavatel tepla dodával<br />
do objektu teplou vodu se spotřebou tepla<br />
121 kWh/m 3 na její ohřev a distribuci, dosahujeme<br />
energetické úspory 84,63 %.<br />
Když přepočítáme spotřebovanou energii na<br />
ohřev vody na primární energii, bilance se<br />
nejeví až tak oslnivá. Faktor primární energie<br />
je totiž pro teplárny stanoven zvláštním<br />
způsobem. Když uvažujeme, že v teplárně se<br />
při spálení plynu (fp = 1,36) a uhlí (fp = 1,40)<br />
produkuje přibližně polovina elektrické<br />
energie a polovina tepla, je zvláštní, že dva<br />
produkty téhož výrobního procesu, které<br />
jsou oba neoddělitelně přítomny při výrobě,<br />
jsou zatíženy v konkrétním případě koeficientem<br />
primární energie: TEPLO fp = 0,46,<br />
ELEKTŘINA fp = 2,764. Zohledněním uvedených<br />
koeficientů bylo dosaženo energetické<br />
náročnosti ohřevu vody z centrálního zdroje<br />
tepla v minulosti 55,66 kWh/m 3 a nyní<br />
51,41 kWh/m 3 , čili prostřednictvím umělého<br />
zvýhodňování tepláren při určování faktoru<br />
primární energie jsme snížili spotřebu primární<br />
energie o 7,6 %.<br />
I ve vztahu k životnímu prostředí je naše řešení<br />
skutečně výjimečné. Produkci CO 2<br />
jsme<br />
snížili oproti původnímu systému dodávky TV<br />
z původních 76,19 kg/m 3 ohřáté vody na 5,45<br />
kg/m 3 , což je úspora 92,8 % produkce CO 2<br />
.<br />
Pro většinu investorů je samozřejmě nejzajímavější<br />
téma „finanční úspora“. Zde se<br />
ale nedají výsledky zobecňovat. Každý zdroj<br />
tepla má různou efektivitu výroby a distribuce<br />
teplé vody, různou cenu tepla a výsledkem<br />
je výrazný rozdíl v platbách, které lidé<br />
zaplatí za ohřev vody. Běžně se setkáváme<br />
s objekty, kde je cena za ohřev vody nad<br />
13 eur/m 3 , ale byly zaznamenány i objekty,<br />
kde byla voda ohřívána za cenu pod 7 eur/<br />
m 3 . Návratnost investice je tedy třeba vypočítat<br />
pro každý objekt individuálně. Pro<br />
ilustraci viz tab. 1 se základními údaji, se<br />
kterými jsme vstupovali do projektu. Oproti<br />
údajům v tabulce dnes už dosahujeme<br />
100% krytí dodávky teplé vody z rekuperátoru<br />
a nižší spotřeby elektrické energie, čili<br />
výsledná čísla jsou ještě příznivější.<br />
Upozorňujeme, že stav finančních úspor uvedený<br />
v tabulce nastane až po dvou letech<br />
od uvedení do provozu. První dva roky po<br />
provedení jakéhokoli úsporného opatření ke<br />
snížení spotřeby tepla se v podmínkách naší<br />
legislativy úspory dosáhnout nedá. To se týká<br />
všech úsporných opatření (zateplení, regulace,<br />
rekuperace). Fixní složka ceny tepla je určena<br />
dle spotřeby tepla před dvěma lety, čili<br />
i kdyby se snížila spotřeba tepla na nulu, fixní<br />
složku bude odběratel platit v plné výši ještě<br />
2 roky. V konkrétním případě našeho objektu<br />
tvoří fixní složka dvě třetiny platby za teplo,<br />
kterou je třeba zaplatit i v případě nulového<br />
odběru tepla. Je to dáno platnou legislativou,<br />
která tak garantuje příjmy dodavatelům tepla<br />
ještě na další 2 roky – to se dá komentovat<br />
jen velmi kriticky a lze to považovat za vážné<br />
téma vhodné k diskusi pro širokou odbornou<br />
veřejnost. Navzdory uvedené skutečnosti je<br />
plánovaná návratnost investice v první realizaci<br />
v horizontu do 7 let.<br />
Závěr<br />
První instalace a roční provoz zařízení na rekuperaci<br />
tepla z kanalizace v obytném domě<br />
v Košicích potvrdila, že jsme se vydali správným<br />
směrem. Měření dokázala, že v podzemí<br />
našich měst je obrovský rezervoár tepla,<br />
ze kterého se dá čerpat srovnatelné množství<br />
tepla, jaké produkují teplárny, kotelny<br />
a jiné zdroje tepla v těchto městech. Je to<br />
teplo, které uniká z budov nekontrolovaným<br />
způsobem ve velmi překvapivém množství.<br />
Při současné realizaci dalšího bytového<br />
domu je novým cílem zajistit odpadním<br />
teplem, které je zachyceno v rekuperátoru,<br />
ohřev vody v plném rozsahu a dodání tepla<br />
do otopné soustavy v množství 25 % roční<br />
spotřeby tepla.<br />
Foto: archiv autora<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 43
advertorial<br />
Koupelnová série Geberit Selnova<br />
Klasicky nadčasová<br />
Ať už se chystáte zařídit si novou koupelnu, nebo jste se rozhodli pro rekonstrukci, koupelnová série Geberit Selnova<br />
dokáže vyhovět vašim požadavkům. Její široký sortiment, oblé i hranaté tvary, modulární nábytek, prostorově<br />
úsporné verze do malých koupelen a speciální bezbariérový sortiment nabízí řešení pro jakoukoliv situaci.<br />
Koupelnová série Geberit Selnova se vyznačuje skvělým poměrem ceny a výkonu s vysokou kvalitou, která je se<br />
značkou Geberit neodmyslitelně spjatá.<br />
Vhodné řešení<br />
Umyvadla, toalety a bidety koupelnové série<br />
Geberit Selnova existují ve dvou variantách –<br />
v ladných organických oblých křivkách nebo<br />
v moderních hranatých tvarech, což umožňuje<br />
sladit jednotlivé prvky v koupelně do<br />
požadovaného designu. V nabídce je několik<br />
typů závěsných WC, která nabízí hned několik<br />
výhod: koupelna působí stylově a moderně,<br />
prostor okolo WC mísy se snadno udržuje<br />
v čistotě a závěsné WC zabírá méně místa.<br />
Nabídku doplňují stojící WC v různých designech.<br />
Bez ohledu na to, jestli si vyberete<br />
závěsné nebo stojící WC, určitě je dobré zvážit<br />
mísu bez splachovacího okraje Rimfree,<br />
která nemá žádná skrytá a nedostupná místa.<br />
Díky tomu ji vždy rychle a snadno vyčistíte.<br />
Pro malé koupelny<br />
V koupelnové sérii Selnova najdete celou<br />
řadu výrobků určených pro malé koupelny<br />
nebo koupelny pro hosty, kde často záleží<br />
na každém centimetru. Zkrácené toalety,<br />
šikovné tvary umyvadel a praktické skříňky –<br />
výrobky Selnova Compact se vyznačují tvary,<br />
které méně zasahují do prostoru a ponechávají<br />
dostatek místa na volný pohyb. Zároveň<br />
nabízí pohodlí a elegantní design, jaký od<br />
nich očekáváte.<br />
Modulární nábytek<br />
Velkou výhodou modulárního nábytku je<br />
možnost vyskládat si sestavu podle vašich<br />
představ a potřeb. Skříňky v různých šířkách,<br />
výškách a hloubkách a v různých barevných<br />
Koupelna Geberit Selnova nabízí řešení pro koupelny všech velikostí.<br />
vyhotoveních nabízí neomezený prostor pro<br />
vaši fantazii. Soupravy štíhlých nábytkových<br />
umyvadel a umyvadlových skříněk s dvířky<br />
nebo zásuvkami poskytují elegantní a praktický<br />
úložný prostor na věci každodenní potřeby.<br />
Do zásuvek je možné vložit šikovné<br />
úložné boxy. Sortiment doplňují zrcadlové<br />
skříňky s volitelným osvětlením. U všech výrobků<br />
je samozřejmostí tiché dovírání dvířek<br />
i zásuvek.<br />
Bezbariérové řešení<br />
Produktová řada Geberit Selnova Comfort<br />
myslí na osoby se sníženou pohyblivostí a jejich<br />
pohodlí. Výše posazené a prodloužené<br />
toalety nebo ergonomická plochá umyvadla<br />
s dostatečným prostorem na nohy pod umyvadlem<br />
jsou vhodné pro osoby na vozíku<br />
a umožňují jim zachovat si svou nezávislost<br />
při každodenní hygieně.<br />
www.geberit.<strong>cz</strong>/selnova<br />
Elegantní umyvadlo se štíhlým okrajem a dobře<br />
organizovaný koupelnový nábytek Geberit Selnova<br />
Umyvadla Geberit Selnova Comfort poskytují pohodlí<br />
osobám se sníženou pohyblivostí.<br />
Prostorově úsporné řešení Geberit Selnova Compact je<br />
ideální do malých koupelen.<br />
44 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
Nová univerzální požárně ochranná<br />
manžeta PROMASTOP®-FC MD<br />
advertorial<br />
Požárně ochranná manžeta PROMASTOP®-FC MD je novinkou v nabídce normově odzkoušených a klasifikovaných<br />
konstrukcí Promat®. Je určena pro utěsnění plastových potrubních rozvodů do průměru 125 mm, které prostupují<br />
požárně dělicími konstrukcemi. Intumescentní materiál, umístěný pod nerezovým pláštěm manžety, v případě požáru<br />
expanduje, nahrazuje degradované části potrubí a zabraňuje tak šíření ohně do ostatních požárních úseků.<br />
PROMASTOP®-FC MD<br />
požárně ochranný pás<br />
Spojovací spona A Spojovací spona B Upevňovací příchytka C<br />
Tab. 1 Délka manžetového pásu<br />
Vnější<br />
průměr<br />
potrubí<br />
(mm)<br />
Délka<br />
manžety<br />
(mm)<br />
Požadovaný<br />
počet<br />
příchytek<br />
40 225 2<br />
50 255 2<br />
64 300 3<br />
75 335 3<br />
90 380 3<br />
110 445 3<br />
125 490 4<br />
Obr. 1 – PROMASTOP®-FC MD – spojovací spony a upevňovací příchytka<br />
Montáž i zpracování nové univerzální manžety<br />
je snadné. Podle vnějšího průměru potrubí<br />
se z manžetového pásu (délky 3,2 m)<br />
uřízne požadovaná délka manžety (viz<br />
tabulka 1). Na oba konce pásu se nasadí<br />
spojovací spony A a B (součást balení), které<br />
mají po stranách malé jazýčky. Pomocí<br />
kleští se ohnou o 90° a zacvaknou do zpěňující<br />
části manžety. Upevňovací příchytky<br />
(součást balení) se symetricky rozmístí na<br />
připraveném pásu. Následně se požárně<br />
ochranná manžeta PROMASTOP®-FC MD<br />
nasadí na potrubí (nerezový plášť musí<br />
vždy směřovat ven) a ohnutím jazýčku spojovací<br />
spony o 180° se zafixuje. Manžeta se<br />
upevňuje k lehkým montovaným příčkám<br />
pomocí závitových tyčí, k masivním stěnám<br />
a stropům pomocí ocelových kotevních<br />
prvků. Požárně ochrannou manžetu<br />
PROMASTOP®-FC MD lze použít pro požární<br />
těsnění prostupů plastových potrubí<br />
v kruhových otvorech v normových a odvozených<br />
požárně dělicích konstrukcích, jako<br />
jsou lehké příčky, masivní stěny a masivní<br />
stropy (obr. 3 a 4).<br />
Podrobné informace naleznete na webových<br />
stránkách společnosti Promat<br />
www.promatpraha.<strong>cz</strong>. Je možné kontaktovat<br />
naše technické oddělení, popř. jednotlivé<br />
regionální zástupce. Můžete také navštívit<br />
www.facebook.com/promatpraha<br />
≤ 31<br />
≥ 100<br />
Obr. 3 – prostup plastového potrubí v lehké příčce nebo<br />
masivní stěně<br />
≤ 31<br />
Ø<br />
≥ 150<br />
Ø<br />
Obr. 2 – požární těsnění plastového potrubí<br />
Obr. 4 – prostup plastového potrubí v masivním stropě<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 45
speciál: vytápění<br />
Případová studie: Optimalizace<br />
návrhu tepelných rozvodů při<br />
rekonstrukci sítě CZT – úspora díky<br />
uplatnění hybridního řešení<br />
Ing. Eva Švarcová<br />
Autorka je absolventkou Stavební fakulty Slovenské technické univerzity a nadále pokračuje ve studiu doktorátu v oboru Teorie a technika prostředí budov.<br />
V rámci spolupráce s NRG flex se věnuje návrhům tepelných sítí a podílí se na přípravě studií vedoucích k optimalizaci tepelných rozvodů u rekonstrukcí<br />
centralizovaných rozvodů tepla pro vytápění a teplou vodu.<br />
Řešeným projektem pro rekonstrukci rozvodných tepelných sítí pro okruhy kotelen byla výměna starých<br />
potrubních rozvodů v zastavěném území – v intravilánu města na východě Slovenska. Jednalo se o rozvody<br />
otopné vody a teplé vody, které byly umístěny v kanálovém systému rozvodu potrubí.<br />
Rekonstrukce těchto tepelných sítí má<br />
charakter nutné výměny původních potrubí,<br />
aby se zamezilo únikům tepla do okolí.<br />
Novými potrubními rozvody se zabezpečují<br />
požadované parametry teplonosné látky<br />
pro koncové uživatele, což přispívá k celkovému<br />
zlepšení provozu tepelné sítě.<br />
Rekonstrukce je rozdělena do několika částí<br />
potrubních rozvodů pro připojené kotelny<br />
v okolí. K síti je celkem připojeno přes<br />
100 odběrných míst, přičemž polovina je<br />
napojena na přímý odběr a ostatní odběratelé<br />
jsou napojeni na deskové předávací<br />
tepelné stanice. Modernizací teplovodu<br />
dojde k výraznému zvýšení efektivnosti<br />
distribuce tepelné energie do odběrných<br />
míst. Snížením úniků tepla do okolí se tak<br />
může ušetřit při výrobě a přenosu teplonosné<br />
látky.<br />
Zadání<br />
V rámci studie bylo posouzeno a zhodnoceno,<br />
jak lze realizovat skutečný projekt prostřednictvím<br />
různých potrubních rozvodů. A zda<br />
(a v jaké míře) je možné optimalizovat návrh<br />
výměny rozvodů tepla tak, jak byl navržen do<br />
výběrového řízení. Pro venkovní rozvody tepla<br />
ústředního vytápění byl stanoven požadavek<br />
na použití nového ocelového potrubí v bezkanálovém<br />
předizolovaném provedení.<br />
Ocelové předizolované potrubí mělo být<br />
v nejvyšší izolační třídě 3. Pro srovnání byly<br />
vybrány všechny tři třídy oceli NRG PREMIO<br />
v sériích 1, 2 a 3 a porovnány s plastovým<br />
předizolovaným potrubím NRG FibreFlex Pro.<br />
Pro venkovní rozvody teplé vody byl stanoven<br />
požadavek na použití nového polypropylenového<br />
potrubí v bezkanálovém<br />
Víte, že?<br />
Díky tomu, že flexibilní plastová potrubí<br />
NRG FibreFlex mají menší tloušťku stěny<br />
trubky pro médium, můžeme oproti<br />
původnímu návrhu rozměrů pro potrubí<br />
PPR v návrhu na použití flexibilního<br />
plastového potrubí NRG FibreFlex snížit<br />
světlost o jednu dimenzi. Tím zůstane<br />
zachován vnitřní průřez a průtok<br />
v potrubích a nezmění se tlakové poměry<br />
podle výpočtu a regulování sítě.<br />
předizolovaném provedení. Předizolované<br />
potrubí mělo být v izolační třídě 2. Pro<br />
srovnání pro teplou vodu bylo provedeno<br />
zhodnocení polypropylenového potrubí<br />
v sériích 1, 2 a 3 a porovnáno s plastovým<br />
potrubím NRG FibreFlex.<br />
Tab. 1 Vnitřní světlost potrubí pro plastové NRG FibreFlex potrubí a pro<br />
navrhované polypropylenové potrubí<br />
Dimenze NRG FibreFlex PPR<br />
d25 20,6 16,6<br />
d32 27,0 21,2<br />
d40 34,4 26,6<br />
d50 40,4 33,4<br />
d63 50,5 42,0<br />
d75 60,3 50,0<br />
d90 72,0 60,0<br />
d110 88,0 73,4<br />
Obr. 1 Průřez potrubím pro různé druhy potrubí<br />
46 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Tab. 2 Přehled alternativ potrubí pro rozvody vytápění<br />
Dimenze<br />
potrubí<br />
Trasa<br />
Počet<br />
potrubních<br />
spojů<br />
Ocel S1 Ocel S2 Ocel S3 Dimenze<br />
potrubí<br />
Celkové ztráty potrubí<br />
Trasa<br />
Počet<br />
potrubních<br />
spojů<br />
Plast<br />
Fibreflex<br />
Pro<br />
Plast<br />
Fibreflex<br />
Pro PLUS<br />
Celkové ztráty potrubí<br />
DN [mm] [m] [ks] [kW] [kW] [kW] d [mm] [m] [ks] [kW] [kW]<br />
DN200 312,00 74,00 7,79 5,98 4,84<br />
DN150 732,00 142,00 16,82 13,29 10,90<br />
DN125 1362,00 314,00 26,26 21,73 18,35<br />
DN100 1506,00 338,00 24,93 20,77 18,08 d110 1506,00 165,00 25,49 19,79<br />
DN80 1002,00 238,00 15,88 13,28 11,61 2xd90 501,00 56,00 8,27 8,27<br />
DN65 1884,00 380,00 28,98 23,83 20,61 2xd75 942,00 45,00 13,28 10,91<br />
DN50 1344,00 296,00 17,47 15,11 13,05 2xd63 672,00 18,00 8,51 8,51<br />
DN40 852,00 176,00 9,89 8,54 7,62 2xd50 426,00 4,00 4,96 4,96<br />
Celý projekt 1958,00 148,02 122,53 105,06 Optimalizace 288,00 60,44 52,44<br />
Optimalizovaná část 1428,00 97,15 81,53 70,97<br />
Tab. 3 Přehled alternativ potrubí pro rozvody teplé vody<br />
Dimenze<br />
potrubí<br />
Trasa<br />
Počet<br />
potrubních<br />
spojů<br />
Ocel S1 Ocel S2 Ocel S3 Dimenze<br />
potrubí<br />
Celkové ztráty potrubí<br />
Trasa<br />
Počet<br />
potrubních<br />
spojů<br />
Plast<br />
Fibreflex<br />
Pro<br />
Plast<br />
Fibreflex<br />
Pro PLUS<br />
Celkové ztráty potrubí<br />
d [mm] [m] [ks] [kW] [kW] [kW] d [mm] [m] [ks] [kW] [kW]<br />
d25 792<br />
5,37 4,62<br />
d32 792 7,70 6,37 5,70 d32 795 6,84 5,68<br />
d40 795 7,82 6,87 6,20 d40 863 7,73 6,28<br />
d50 863 10,98 9,32 8,23 d50 638 5,52 4,84<br />
11<strong>03</strong>,00<br />
339,00<br />
d63 638 9,26 7,89 6,70 d63 834 7,89 6,89<br />
d75 834 13,26 10,81 9,26 d75 393 3,96 3,40<br />
d90 393 6,72 5,52 4,79 d90 581 6,32 5,45<br />
d110 581 9,48 7,88 6,87<br />
65,22 54,65 47,75 43,62 37,16<br />
Parametry nové rozvodné sítě<br />
Výpočtové teploty a tlaky – teplovod:<br />
– Výpočtová teplota přívodu ústředního<br />
vytápění: Tp = 80 °C<br />
– Výpočtová teplota zpátečky ústředního<br />
vytápění: Ts = 60 °C<br />
– Rozdíl teplot: T = 20 °C<br />
– Konstrukční tlak rozvodu ústředního vytápění:<br />
PN 10, 1,0 MPa<br />
– Výpočtová teplota přívodu teplé vody:<br />
Tp = 60 °C<br />
– Konstrukční tlak rozvodu teplé vody:<br />
PN 10, 1,0 MPa<br />
Porovnání<br />
Záměrem studie tohoto projektu bylo posoudit<br />
různé alternativy a ukázat, jaké možnosti<br />
se nabízejí pro tento konkrétní typ<br />
projektu a provozu s reálnými hodnotami.<br />
Každý teplovod má jiné provozní podmínky,<br />
teplotu teplonosné látky, provozní tlak<br />
a průtoky, proto je nutné vybrat správný<br />
typ potrubí tak, aby provozovatel měl k dispozici<br />
efektivní a ekonomicky přijatelné<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Obr. 2 Ztráty tepla na metr trasy [W] pro plastové potrubí NRG FibreFlex Pro a pro ocelové potrubí v sérií 1, 2, 3<br />
řešení. V následující části jsou znázorněny<br />
rozdíly v tloušťce světlostí různých potrubních<br />
rozvodů a s tím spojená souvislost se<br />
změnou rozměru (tab. 1).<br />
Jak lze z průřezu potrubí vidět (obr. 1), při<br />
nahrazení systémů při stejném nominálním<br />
vnějším průměru se světlost potrubí výrazně<br />
odlišuje. Při návrhu potrubí je třeba si<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 47
speciál: vytápění<br />
Tab. 4 Porovnání celkových tepelných ztrát<br />
v rozvodech pro ústřední vytápění<br />
Potrubí<br />
Ztráty [W]<br />
NRG FibreFlex Pro<br />
60 440<br />
(double verze)<br />
NRG FibreFlex Pro PLUS 52 440<br />
(double verze)<br />
NRG PREMIO, série 1 97 163<br />
NRG PREMIO, série 2 81 537<br />
NRG PREMIO, série 3 70 973<br />
Tab. 5 Porovnání celkových tepelných ztrát v rozvodech pro teplou vodu<br />
Ztráty [W]<br />
Alternativa 1 Alternativa 2<br />
NRG FibreFlex (95 °C PN10) 48 594 43 624<br />
NRG FibreFlex (95 °C PN10) PLUS 41 122 37 156<br />
PPR série 1 65 223<br />
PPR série 2 54 647<br />
PPR série 3 47 747<br />
uvědomit, že původní rozvodná síť může<br />
mít jiný rozměr, než jaký je nutný u nového<br />
rozvodu, proto je třeba provést nový návrh<br />
dle výběru potrubí.<br />
To, jaké potrubí vybereme, má tedy velký<br />
vliv na celou rozvodnou síť. To totiž ovlivňuje<br />
velikost průtoku v potrubí, a tím i celkový<br />
tlak v potrubí.<br />
Z obr. 1 je vidět, že vnitřní světlost je u různých<br />
potrubí různá, a tím se mění i průtok<br />
v potrubních sítích. V tab. 1 jsou uvedeny<br />
skutečné vnitřní průměry pro plastové potrubí<br />
NRG FibreFlex a pro polypropylenové<br />
potrubí. Další částí zhodnocení je celková<br />
ztráta tepla na metr trasy. Na obr. 2<br />
je zobrazen průběh ztráty tepla na metr<br />
trasy pro příslušnou dimenzi jednotlivých<br />
potrubních systémů oceli NRG PREMIO<br />
a plastového předizolovaného potrubí NRG<br />
FibreFlex Pro. V tab. 2 jsou uvedeny důležité<br />
údaje, kde se porovnávala ocel v sériích<br />
1, 2 a 3, což je třída izolace ocelového<br />
potrubí, přičemž série 3 je série s největší<br />
tloušťkou izolace, a součástí tab. 2 je tabulka<br />
s flexibilním plastovým předizolovaným<br />
potrubím NRG FibreFlex Pro a izolací PLUS<br />
v systému dvoutrubkového provedení.<br />
V tabulkách je uvedeno srovnání celkových<br />
ztrát na trasu v rozvodech pro ústřední vytápění,<br />
ale i velký rozdíl v poměru počtu<br />
spojů ve srovnání s plastovým potrubím.<br />
Svařované spoje u ocelových potrubí musí<br />
být každých 12 m, ale při použití plastových<br />
potrubí je lze, díky navinutí na kotouč v potřebných<br />
délkách, zredukovat na těchto pár<br />
spojů.<br />
Pro optimalizovanou část rozvodu vytápění<br />
to představuje až o 80 % méně a pro rozvody<br />
teplé vody o 70 % méně spojů (u spojů<br />
se pro objektivní srovnání počítá každý spoj<br />
na trase, na kolenou a odbočkách). Z hlediska<br />
doby montáže i šířky výkopů pro plastové<br />
potrubí se při výměně starých rozvodů<br />
jedná o velmi vhodnou alternativu.<br />
V tab. 3 je uveden přehled dimenzí pro PPR<br />
potrubí ve třech sériích izolace v navrhované<br />
dimenzi z projektu a pro flexibilní plastové<br />
předizolované potrubí NRG FibreFlex<br />
jsou uvedeny optimalizované dimenze.<br />
Shrnutí<br />
V tab. 4 a 5 lze vidět výsledné srovnání řešených<br />
alternativ pro projekt rekonstrukce<br />
Tab. 6 NRG FibreFlex Pro PLUS ve srovnání s realizací v oceli<br />
Ztráta<br />
[%]<br />
tepelných sítí, a to pro ústřední vytápění,<br />
kde byly porovnány systémy flexibilního<br />
plastového předizolovaného potrubí NRG.<br />
Ztráta<br />
[kW]<br />
Roční úspora<br />
[GJ·a –1 ]<br />
Úspora oproti oceli S2: –46 –44,8 852<br />
Úspora oproti oceli S3: –36 –29,1 553<br />
Úspora oproti oceli S4: –26 –18,6 354<br />
Předpokládali jsme topné období 220 dní v roce a s provozem 24 hodin denně.<br />
Tab. 6 NRG FibreFlex Pro PLUS ve srovnání s realizací v oceli<br />
Ztráta<br />
[%]<br />
Ztráta<br />
[kW]<br />
Roční úspora<br />
[GJ·a –1 ]<br />
Úspora oproti oceli S2: –43 –28,1 886<br />
Úspora oproti oceli S3: –32 –17,5 551<br />
Úspora oproti oceli S4: –23 –10,6 334<br />
Předpokládali jsme přípravu teplé vody 365 dní v roce a s provozem 24 hodin denně.<br />
* Údaje pro konkrétní zadání srovnávaného projektu<br />
ohyb<br />
bez kolena<br />
Obr. 3 Výhody hybridního řešení<br />
vynechání<br />
kompenzátoru<br />
ocelové potrubí<br />
obcházení<br />
překážky<br />
plastové potrubí<br />
plynulý<br />
přechod<br />
Výpočet úspory při optimalizaci<br />
návrhu a technického řešení<br />
Pokud budeme uvažovat celoroční provoz<br />
za daných parametrů, jedná se o úsporu<br />
590 až 1413 GJ tepla za rok. Když bereme<br />
v úvahu aktuální přiměřené palivové náklady<br />
na výrobu jednoho GJ tepla v ceně okolo<br />
255 Kč bez DPH, jde o roční úsporu 125 až<br />
392 000 Kč. Během doby provozu teplovodu<br />
20–30–40 let bude toto číslo násobně<br />
vyšší…<br />
Samozřejmě je důležitá i otázka investičních<br />
nákladů. Pokud se díváme na dílo jako<br />
na celek (dodávka materiálu, montáž potrubí,<br />
výkopové práce, dopravní omezení,<br />
množství spojů…), jsou investiční náklady<br />
více méně stejné nebo mírně vyšší oproti<br />
běžnému řešení realizace v ocelovém předizolovaném<br />
potrubí.<br />
Závěr<br />
Záměrem studie bylo porovnat možnosti<br />
výměny potrubí při rekonstrukci a na základě<br />
toho ilustrovat, jak lze provést optimalizaci<br />
celkové rozvodné sítě. Tento čtyřtrubkový<br />
systém, který byl pro ústřední vytápění<br />
původně navrhován celý vyrobený<br />
z oceli a pro přípravu teplé vody v řešení<br />
s potrubím PPR, lze doporučit s použitím<br />
materiálů, které jsou dnes dostupné na<br />
trhu, upravit do podoby hybridního řešení<br />
obsahujícího kombinaci oceli a flexibilních<br />
48 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
speciál: vytápění<br />
Shrnutí výhod hybridního řešení<br />
• Hybridní sítě posouvají rekonstrukce<br />
a budování tepelných sítí – nejen na zastavěném<br />
území – do zcela nové perspektivy.<br />
• Dimenze pod DN125 lze bez problémů<br />
nahradit plastovým flexibilním potrubím<br />
a získat tím výhody při realizaci a hlavně<br />
dlouhodobé úspory při provozu.<br />
• Snížením tepelných ztrát v systému navíc<br />
šetříme i životní prostředí, palivo a CO 2<br />
.<br />
• Naší filozofií a řešením je v maximální míře<br />
používat efektivně flexibilní řešení, která<br />
jsou plně kompatibilní s robustními předizolovanými<br />
rozvody v potrubí s ocelovou<br />
trubkou pro médium.<br />
• Jedná se o plně kompatibilní a vyladěný<br />
systém pro každou situaci a typ spoje.<br />
• Hledáme optimální řešení z pohledu<br />
rychlosti realizace a snížení zatížení při<br />
budování či rekonstruování tepelné sítě.<br />
• Snažíme se o minimalizaci provozních nákladů<br />
po dobu životnosti, předpokládanou<br />
na minimálně 30 až 50 let v závislosti na<br />
provozních parametrech.<br />
potrubí do DN100 a vyšší dimenze ocelového<br />
potrubí. U teplé vody je doporučeno<br />
použít pouze plastová flexibilní potrubí.<br />
Je třeba podotknout, že samotný návrh<br />
a zadání od investora byly nadstandardně<br />
technicky zpracovány a požadovaná nejvyšší<br />
třída izolace u ocelového potrubí je dnes<br />
spíše výjimkou. Ale i za těchto výjimečných<br />
podmínek by bylo možné použitím návrhu<br />
a volbou potrubí dosáhnout nemalé úspory<br />
tepla – celkové úspory u vytápění a přípravy<br />
teplé vody by dosáhly téměř 24 %.<br />
Pokud bychom provedli srovnání s běžným<br />
technickým řešením se základní nebo pouze<br />
jedenkrát zesílenou tloušťkou izolace<br />
na ocelovém potrubí a PPR potrubí, tak by<br />
úspora dosáhla 43–46 %, resp. 32–36 %.<br />
Existuje několik takto optimalizovaných<br />
rozvodů, kde se změnou na hybridní řešení<br />
podařilo zrealizovat rozvody rychleji,<br />
s menším dopadem na okolí a hlavně<br />
z provozního hlediska efektivněji, díky čemuž<br />
se jedná o perspektivní investici do<br />
budoucnosti.<br />
Text vznikl ve spolupráci společnosti NRG<br />
flex, Katedry <strong>TZB</strong> SvF STU v Bratislavě a prof.<br />
Ing. Jána Takácse, Ph.D.<br />
Foto: archiv autorky<br />
ENERGIE PROUDÍ PŘES NÁS UŽ 10 LET<br />
10 let přinášíme kvalitní a úsporné řešení předizolovaných potrubních systémů.<br />
Děkujeme za vaši důvěru.<br />
www.nrgflex.<strong>cz</strong><br />
inzerce<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 49
trvalá udržitelnost<br />
Riziko tepelného šoku skel<br />
Současná doba přináší do architektury a stavebnictví nové trendy ve vzhledu budov. Moderní funkcionalistické,<br />
nízkoenergetické či pasivní stavby se často vyznačují velkými okny, HS portály nebo celými prosklenými<br />
fasádami. Uživatelům staveb prosklení poskytuje značnou míru prosvětlení interiéru, výhled, komfort<br />
a pohodlí. Sklo ale při výstavbě a užívání vyžaduje „jemné“ zacházení, jinak může prasknout. Důvodů praskání<br />
skel je vícero. Jedním z nich je i termální šok.<br />
Termální (tepelný) šok je výraz používaný<br />
pro praskání skel z důvodu nerovnoměrného<br />
teplotního zatížení. Takovému zatížení je sklo<br />
vystaveno, pokud je nerovnoměrně prohříváno<br />
nebo jinak teplotně zatěžováno. V případech<br />
rovnoměrného prohřívaní dochází k rovnoměrnému<br />
rozpínaní skla. Pokud se ale na<br />
skle nacházejí dvě oblasti s vysokým rozdílem<br />
povrchových teplot, může dojít k prasknutí –<br />
sklo se rovnoměrně nerozpíná, dochází k pnutí<br />
a sklo praskne (s ohledem na nízkou tahovou<br />
pevnost skla). Jak ale rozpoznat prasknutí<br />
skla v důsledku termálního šoku? Sklo, které<br />
praskne z důvodů termálního šoku, má specifický<br />
lom. Ten je vždy kolmý k hraně skla. Jeho<br />
rozšíření na ploše skla má osobitý tvar v podobě<br />
vějíře, koruny stromů, anebo tvar prasklin<br />
působí nepravidelným až neuspořádaným dojmem.<br />
Znalost chemických a fyzikálních vlastností<br />
skla, jeho chování v různých podmínkách<br />
a situacích, ale i samotné umístění skel je důležitým<br />
předpokladem, jak termálnímu šoku<br />
předcházet. Rozměry skel, orientace na světové<br />
strany, formy stínění, zdroje tepla či chladu<br />
(vnější i vnitřní) by měly být zohledněny už<br />
v době projektování stavby.<br />
Návrh budovy<br />
Sluneční záření z pohledu světových stran<br />
a intenzity se v průběhu dne či ročního období<br />
mění. Obzvlášť u velkých skleněných ploch je<br />
Obr. 1 Teplotní šok v důsledku částečného polepu výlohy<br />
Obr. 2 Detail prasknutí skla.<br />
potřeba zvážit vliv záření v návaznosti na zdroje<br />
stínění. Stín může vytvářet budova v těsné<br />
blízkosti, její části nebo i okolní zeleň, která zastíní<br />
jen část prosklené plochy. Podobné podmínky<br />
mohou nastat i částečným zastíněním<br />
oken žaluziemi nebo jinými stínícími prvky.<br />
Obdobný efekt může způsobit i sníh v zimním<br />
období. Vznikají tak zastíněné plochy a plochy<br />
skla, které jsou vystavené přímému slunečnímu<br />
záření, kdy v konečném důsledku dochází<br />
k nerovnoměrnému zahřívání skla.<br />
Návrh interiéru<br />
Roli hraje i nevhodné umístění velkých předmětů,<br />
jako je křeslo či jiný nábytek, nebo u komerčních<br />
prostor např. částečný polep výloh.<br />
Efekt je pak stejný – zastíněná a nezastíněná<br />
plocha skla se prohřívají nerovnoměrně.<br />
Zdroje tepla v interiéru jsou pak samostatnou<br />
skupinou, která termální šok u skla<br />
může způsobit (nevhodně umístěné topné<br />
těleso, varná deska, konvice...).<br />
Výstavba<br />
I v průběhu výstavby mohou nastat rizikové<br />
situace – např. zastíněním oken lešením<br />
a fóliemi (při malování, proti poškrábání<br />
skel) či nevhodným uskladněním materiálu<br />
v blízkosti oken. Obdobné je to u skel skladovaných<br />
na stavbě, která mohou nevhodným<br />
nebo částečným zakrytím praskat následkem<br />
termálního šoku.<br />
Jak tepelnému šoku předejít?<br />
Kromě vhodného návrhu skel a jejich umístění<br />
lze riziko tepelného šoku skel snížit<br />
vhodným opracováním skla, jako je tepelné<br />
tvrzení, tepelné zpevnění skla, ale i např.<br />
opracováním hran skla broušením.<br />
Vytvořeno z podkladů Saint-Gobain<br />
Glassolutions. Foto: archiv firmy<br />
50 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
trvalá udržitelnost<br />
Dešťovka naruby – použití dešťové<br />
vody v praxi<br />
JUDr. Ing. et Ing. Mgr. Petr Měchura<br />
Autor je předním odborníkem v oblasti vytápění, spalování a úspor energií a mj. stojí například za zavedením tzv. kotlíkových dotací.<br />
Rodinný dům se čtyřmi lidmi spotřebuje na splachování WC denně maximálně 150 litrů, což činí 55 m 3 vody<br />
ročně. Na střechu o kolmém průmětu 100 m 2 v ČR v nadmořské výšce 300 m dopadne ročně 70 m 3 vody,<br />
z toho lze ovšem na splachování toalety využít jen 49 m 3 , protože srážky v listopadu až březnu pokrývají<br />
reálnou potřebu pouze částečně, a 6 m 3 se musí proto dodat z vodovodu. Reálný přebytek je tedy 21 m 3 za rok<br />
a ten stačí na zalévání zahrady 600 m 2 (uvažováno pro trávu, která spotřebuje za vegetační období až 70 l/m 2 ,<br />
z toho polovinu dostane deštěm).<br />
K čerpání vody pro využití ke splachování<br />
nelze použít levná kalová čerpadla, protože<br />
mají malý výtlak, je proto nutné pořídit čerpadla<br />
s výtlakem přes 10 m, která mají cenu<br />
kolem 10 000 Kč. Dále je třeba brát v úvahu<br />
zhruba 5 000 Kč za průtočný filtr a 5 000 Kč<br />
za expanzi. Životnost čerpadla i expanze je<br />
cca 10 let.<br />
Pokud k tomu připočteme 5 000 Kč za projekt,<br />
zhruba 20 000 Kč za rozvody a fitinky,<br />
5 000 Kč za tlakový spínač, montáž a řídicí<br />
jednotku a min. 35 000 Kč za akumulační<br />
nádrž o objemu 6 000 litrů (její využitelný<br />
objem je cca 5 000 litrů a dostaneme zpět<br />
na dotacích 21 000 Kč) a ještě minimálně<br />
10 000 Kč za zemní práce, dostáváme se<br />
k částce minimálně 95 000 Kč za pořízení<br />
a uvedení systému do provozu. Po odečtení<br />
dotace SFŽP 51 000 Kč (30 000 + 21 000)<br />
tedy reálně zaplatíme 44 000 Kč.<br />
Při ceně vodného kolem 50 Kč za m 3 to je<br />
4400 : 50 = 880 m 3 vody z vodovodu, kterou<br />
tím máme investičně „předplacenou“ (bez<br />
stočného, platby za něj zůstanou zachovány<br />
v původní výši).<br />
Technické problémy systému<br />
Osobní zkušenost s tímto systémem, využívaným<br />
pro splachování toalety na chalupě,<br />
vychází z použití vody ze studánky. Tento provoz<br />
vyžaduje každoroční čištění nejen ventilu,<br />
ale i sítka splachovače, protože dochází k zanášení<br />
celého systému nečistotami – a ventil<br />
do nádržky WC je velmi úzký. Pro představu,<br />
jaká voda tedy teče do retenčních nádrží, se<br />
stačí podívat do jakéhokoli okapu rodinného<br />
domu. Ten se ucpává listím, prachem, pylem…<br />
Na zmíněné drobnější nečistoty průtočný filtr<br />
zkrátka nestačí, takže bude nutně docházet<br />
k jejich usazování v akunádrži a jejich nevyhnutelnému<br />
rozvíření při deštích – a tedy<br />
i k následnému ucpání přítoku nádržky.<br />
Obdobná situace byla vysledována i v Praze.<br />
Navíc jakmile byla voda do systému čerpána<br />
z téměř vyčerpaného zdroje, procházela systémem<br />
voda zakalená a docházelo k usazování<br />
nečistot. Samozřejmě tím více, čím déle<br />
voda zůstávala v toaletě stát. Co ovšem ještě<br />
lze ve jménu ekologie a šetrnosti k přírodě<br />
omluvit na chalupě, která je pouze dočasným<br />
rekreačním objektem, to je uprostřed<br />
města, v trvalém bydlišti, zcela nepřípustné.<br />
Zbavení se usazenin proto vyžaduje použití<br />
agresivní chemie, která odpadní vodu původně<br />
kontaminovanou jen biologickými<br />
fekáliemi znečistí navíc ještě i chemicky dezinfekcemi,<br />
barvivy a deodoranty, které pak<br />
působí proti bakteriálnímu a chemickému<br />
čištění v ČOV, zvyšují spotřebu bakterií a flokulantů<br />
a zhoršují parametry vody odtékající<br />
z ČOV zpět do vodních toků, ze kterých pak<br />
pracně děláme opět vodu pitnou.<br />
Dešťovka a další možná použití<br />
Podobně využití dešťové vody na praní vykazuje<br />
technické nedostatky. Ano, před<br />
několika desítkami let bylo možné postavit<br />
necky pod okap a v takto nasbírané vodě vyprat<br />
prádlo, doba se ovšem mění – tenkrát<br />
se netopilo sirnatým uhlím, ani nebylo tolik<br />
elektráren, takže nebyly ani saze, ani kyselé<br />
deště. V kyselině sírové se totiž efektivně<br />
prát nedá.<br />
Jako možné řešení by se sice nabízelo nasypat<br />
do akunádrží pár pytlů drceného vápence,<br />
ale v takovém případě je třeba domyslet<br />
i dopady na pračku samotnou – o to častěji<br />
je třeba ji chemicky odvápňovat, jinak přestane<br />
řádně fungovat. Rovněž je třeba brát<br />
v úvahu, že pračka sama nepozná, kdy do ní<br />
teče dešťová voda a kdy už je přepnutá na<br />
tu pitnou, takže ani není schopná samostatně<br />
znásobit dávky pracích prostředků pro<br />
tvrdší vodu, aby vůbec došlo k efektivnímu<br />
Pozor!<br />
Svod dešťové vody z pozemků má jeden velký<br />
háček – po bouřce je silně znečištěná bahnem,<br />
a pokud je u silnice, i oleji. Její použití pro domácí<br />
potřeby je proto nevhodné, maximálně<br />
ji můžeme svést do škarp, tůní, rybníčků. I zde<br />
ovšem kvůli znečištění musíme vypouštět<br />
vodu s rozmyslem. Vhodnější proto je použít<br />
ji ve výjimečných případech sucha na zalévání<br />
pomocí kalového čerpadla.<br />
Víte, že?<br />
Cena kubíku (1000 litrů) vody přímo z úpravny<br />
vody ze Želivky stojí pouhých 4 Kč, v Praze (ale<br />
i kdekoli jinde) za ni zaplatíme 95 Kč včetně<br />
stočného. Zároveň denně nyní vypouštíme ze<br />
Želivky cca 2500 l/s do Prahy a zhruba stejné<br />
množství zbytečně do Sázavy – proč tedy<br />
tuto vodu nevypouštět na zahrady? Vodárny<br />
to bude stát 4 Kč za kubík, zinkasují ovšem<br />
zmíněných 95 Kč. Teoreticky tedy při plném<br />
využití nádrže Želivka, jak tomu bylo před<br />
30 lety, by bylo možné vodu zlevnit na polovinu,<br />
zvláště protože nejsou potřeba již žádné<br />
další nádrže, přivaděče, měřiče, lidé na provoz<br />
a pro odečty a fakturaci – vše už je k dispozici.<br />
vyprání prádla. Navíc stále existuje možnost,<br />
že se přes filtry dostanou zmíněné saze z komína.<br />
A pokud se taková zbloudilá saze dostane<br />
do kontaktu s bílým prádlem, můžeme<br />
předmětný kus oblečení prakticky vyhodit.<br />
Toto nebezpečí by mohly vyřešit pískové či<br />
kartušové filtry, ale to jsou samozřejmě další<br />
finance navíc – na tyto filtry se navíc nevztahuje<br />
dotace.<br />
Dešťovou vodu nelze bez dodatečných nákladů<br />
na jemnou filtraci použít ani pro mytí<br />
aut, protože ihned vydře vysokotlaké pístové<br />
čerpadlo wapky, ani pro automatické<br />
52 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
trvalá udržitelnost<br />
zavlažování rozstřikovači nebo kapénkovou<br />
závlahou, neboť se ucpou malé trysky.<br />
A jemná filtrace je možná jen přes diskový či<br />
pískový filtr nebo přes papírovou kartuši, což<br />
jsou další náklady ve výši zhruba 10 000 Kč<br />
a provozně minimálně několik stovek Kč ročně<br />
(náplně filtrů, čištění).<br />
A dešťovou vodu nelze využít ani k napouštění<br />
bazénů – na jaře je jí nedostatek, a pokud<br />
se potřebných 15 až 50 m 3 vody do bazénu<br />
bude napouštět po dobu cca 14 dnů až<br />
ke skimeru, aby mohla začít řádně fungovat<br />
filtrace, bude bazén znečištěn řasami rychleji,<br />
než k jeho řádnému napuštění dojde.<br />
Z vodárny je místo toho možné si nechat<br />
během jediného dne dovézt vodu křišťálově<br />
čistou, chemicky ošetřenou, a dokonce<br />
i vydezinfikovanou. Při vypouštění bazénu je<br />
navíc možné tuto vodu bez obav použít na<br />
zalévání zahrady, což lokálně přispěje k zvýšení<br />
hladiny podzemních vod.<br />
Vyčíslení<br />
Z těchto pozorování vyplývá, že celková<br />
úspora vody z vodovodu tedy může být maximálně<br />
70 m 3 . Když investičními náklady<br />
„předplacených“ 880 m 3 vydělíme 70, tak<br />
dostaneme návratnost 12,6 let, s provozními<br />
náklady (elektřina, náplně filtrů, údržba)<br />
pak odhadem kolem 20 let. Za tu dobu však<br />
potřebujeme nové čerpadlo a novou expanzi<br />
s ventilem + elektřinu + náplně filtrů,<br />
tedy dalších min. 25 000 Kč, což už ovšem<br />
čítá celkovou amortizaci s dotací přes 30 let<br />
a bez dotace ještě více – kolem 45 let!<br />
Pokud je navíc předmětná toaleta osazena<br />
úspornými armaturami, reálná výše úspor je<br />
prakticky nulová, pravděpodobně je systém<br />
pro investora dokonce ztrátový.<br />
Kalkulačka Dešťovky<br />
Jak je tedy možné, že SFŽP uvádí návratnost<br />
kolem 10 let s dotací a 20 let bez dotace?<br />
Pokud do kalkulačky na webu Dešťovky dosadíme<br />
jakoukoli obec, zjistíme, že návrh<br />
pro čtyřčlennou rodinu a zahradu 600 m 2<br />
je i v krajích, kde hodně prší, přijatelný až<br />
od plochy střechy přes 400 m 2 a s akunádrží<br />
přes 10 000 litrů (v Praze 4 například vychází<br />
přijatelná plocha střechy minimálně 458 m 2<br />
a velikost akunádrže 9,7 m 3 při výši dotace<br />
63 950 Kč), takže dle samotné kalkulačky<br />
SFŽP je pro 99 % obyvatel využití Dešťovky<br />
nevhodné – buď je málo vody, nebo malá<br />
spotřeba. Udávaná návratnost SFŽP tak vychází<br />
pouze pro rezidence s plochou střechy<br />
přes 400 m 2 či pro podnikatele, kteří svádí<br />
vodu z řady užitných objektů či chlévů a mají<br />
enormní spotřebu vody.<br />
Pro většinu obyvatel je systém nevhodný<br />
i z finančního hlediska – množství vody do<br />
splaškové kanalizace zůstane stejné, ale<br />
vodárenské společnosti budou muset jednak<br />
zdražit vodné kvůli nižšímu využití celé<br />
vodárenské infrastruktury menšími odběry<br />
čisté vody, ale i protože vodu odvedenou do<br />
kanalizace oproti té čisté, čerpané, měřit neumíme,<br />
a tak ji fakturujeme dle vodného.<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
Nyní ovšem bude v kanalizaci mnohem více<br />
odvedené vody než té měřené vodoměry.<br />
Proto aby vodárenské společnosti vynahradily<br />
ztráty, budou muset zdražit i stočné<br />
(měřené dle vodného) – a na to doplatí i ti<br />
občané, kteří nemohou jímat dešťovou vodu<br />
(např. všichni ve městech). Půjde tak o skrytou<br />
dotaci určité části obyvatelstva ostatními<br />
obyvateli.<br />
Rovněž ekologické dopady jsou jiné, než jak<br />
bývají obecně prezentovány – místo aby se<br />
dešťová voda vsákla kolem rodinného domu,<br />
zmizí jí více než polovina v kanalizaci. Samotná<br />
voda z vodovodu je ovšem také pouze<br />
dešťová, povrchová voda, jen její zdroj je<br />
o něco dále než přímo na našich zahradách<br />
(jako např. v Praze ze Želivky či z Káraného<br />
z Jizery nebo z Podolí z Vltavy). Podzemní<br />
vody (tedy z hlubokých studní či vrtů, nikoliv<br />
z filtračních studní) je reálně využíváno jen<br />
minimum a pouze v takovém případě mají<br />
dotace Dešťovky na zalévání a splachování<br />
ekologický smysl.<br />
Šedá voda nepomáhá<br />
Problematické je i samotné splachování<br />
tzv. šedou vodou (z pračky či umyvadla a sprchy),<br />
o které se celý svět pokouší již přes<br />
50 let a zatím bez úspěchu. V teplé vodě<br />
rozpuštěné nečistoty spolu se saponáty se<br />
ochlazením vysráží a ucpou všechny ventily<br />
a trysky a usadí se na tepelných výměnících,<br />
které tím přestanou fungovat. Aby proto systém<br />
s opětovným využitím šedé vody řádně<br />
fungoval, muselo by přijít funkční řešení, které<br />
by před opětovným použitím šedé vody<br />
tuto vodu zbavilo nečistot, jež z konečného<br />
hlediska napáchají více škod než užitku.<br />
Závěr<br />
Dešťovou vodu je tak možné občany smysluplně<br />
využít pouze na zalévání zahrady, a to<br />
nejlépe z nadzemních nádrží hadicí samospádem<br />
nebo za použití levných kalových<br />
čerpadel. V tom případě všude, tedy nejen<br />
v oblastech postižených suchem, bez jakýchkoliv<br />
dalších požadavků na akumulační<br />
nádoby (zateplení, zatemnění apod., ideální<br />
na zalévání je vlažná voda – v případě zalévání<br />
přítomnost řas a bakterií nevadí, v zimě<br />
navíc neprší a ani se nezalévá, takže nádrž<br />
nemůže zmrznout). Jestli dešťovou vodu<br />
vsáknu na zahradě a na WC použiji „spodní<br />
vodu“ ze studny či mělkého vrtu na zahradě,<br />
je totiž z hlediska bilančního úplně jedno<br />
a zemní filtrace je navíc zdarma a dokonalejší<br />
než drahé filtry.<br />
V konečném důsledku by bylo mnohem jednodušší,<br />
smysluplnější a efektivnější dávat<br />
dotace především na úsporné splachovače<br />
a zmenšení armatur. Snížila by se tím nejen<br />
spotřeba čisté vody, ale navíc by se tak<br />
zmenšilo o třetinu i množství splaškových<br />
vod z WC, čímž by se celkové splaškové vody<br />
snížily možná až o 15 % a snadněji a lépe by<br />
se pak v ČOV čistily.<br />
Současně by se mělo podporovat jakékoliv<br />
jiné využití té dešťové vody, kterou místo<br />
vsaku či zahrady posíláme do dešťové či<br />
splaškové kanalizace, například zakládáním<br />
mokřadů či rybníčků.<br />
A především tam, kde jsou obyvatelé zásobováni<br />
vodou ze Želivky (přes 1 300 000<br />
obyvatel Prahy a obcí a měst Středočeského<br />
kraje) je třeba nezakazovat, ale naopak<br />
doporučovat napouštění bazénů – pokud<br />
je pak na podzim vypustíme na zahradu –<br />
a kropení zahrad pitnou vodou, čímž by se<br />
podstatně zvýšila hladina podzemních vod<br />
i v okolních studních, kde není zaveden centrální<br />
vodovod. Odběr pitné vody z nádrže<br />
na Želivce je oproti konci devadesátých let<br />
sotva poloviční, takže žádné obavy z jejího<br />
nedostatku nehrozí, a naopak při vyšších<br />
odběrech by se její cena mohla podstatně<br />
snížit, protože přijaté platby za vodné by se<br />
podstatně zvýšily. A to vše, aniž by se do kanalizace<br />
dostalo větší množství vody.<br />
Foto: Shutterstock<br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 53
firmy informují<br />
Úspora místa díky optimalizované hydraulice<br />
splaškových vod<br />
Klíčem k vytvoření prostorově úsporného a jednoduchého kanalizačního systému ve výškové budově je<br />
zachování nepřetržitého vzduchového sloupce. Značnou část kanalizační šachty ve výškových budovách<br />
obvykle zaujímá větrací potrubí. S novou technologií Geberit SuperTube již však není instalace doplňkového<br />
větracího potrubí nutná.<br />
Výhody systému:<br />
• Více prostoru a podlahové plochy<br />
• Jednoduché projektování a instalace<br />
• Potrubí s menší světlostí d110<br />
• Maximální hydraulická kapacita 12 l/s<br />
• Žádné doplňkové větrací potrubí<br />
• Ležaté potrubí bez spádu (do délky 6 metrů)<br />
Jak to funguje?<br />
Tvarovka Geberit PE Sovent d110<br />
Optimalizovaná geometrie tvarovky Geberit PE<br />
Sovent svádí splaškovou vodu do stoupacího<br />
potrubí a uvádí ji do rotace, která odstředivou<br />
silou tlačí vodu ke stěnám trubky. Výsledný<br />
prstencový tok vytváří uprostřed proudu<br />
stabilní, nepřetržitý sloupec vzduchu.<br />
Koleno Geberit PE BottomTurn<br />
V kolenu Geberit PE BottomTurn získá voda<br />
jiný směr a prstencové proudění se změní na<br />
proudění vrstvené, aniž by došlo k narušení<br />
vzduchového sloupce. Tato změna směru<br />
výrazně snižuje rázové ztráty ve srovnání<br />
s konvenčními kanalizačními systémy.<br />
Koleno Geberit PE BackFlip<br />
Ve vyklenutém ohybu kolene Geberit PE<br />
BackFlip začne voda opět vířit a svislým<br />
potrubím protéká rotačním prouděním.<br />
Vnitřní sloupec vzduchu zůstává nadále<br />
neporušen.<br />
Technologie Geberit SuperTube se skládá<br />
z tvarovky Geberit Sovent a dvou hydraulicky<br />
optimalizovaných kolen. Tyto tři prvky<br />
dokážou vytvořit a zachovat vzduchové jádro<br />
ve všech úsecích odpadního systému,<br />
a odbourat tak nutnost instalace doplňkového<br />
větracího potrubí. Tvarovka GeberiT PE<br />
Sovent uvádí splaškovou vodu do rotace<br />
a tím vytváří proudění ve formě dutého válce<br />
se vzduchovým jádrem uprostřed. Takové<br />
řešení zvyšuje kapacitu maximálního průtoku<br />
při zachování poměrně malých dimenzí<br />
trubek.<br />
Zároveň je možné použít trubky s menší<br />
světlostí, a to při zachování hydraulické kapacity<br />
téměř stejné, jakou dosahuje běžný<br />
kanalizační systém. Potrubí, které má v celé<br />
délce menší světlost, si vystačí s užší stoupa-<br />
cí šachtou a další místo lze získat díky tomu,<br />
že ležaté potrubí lze pokládat do délky až<br />
6 metrů bez spádu.<br />
Prostorově úsporné a účinné<br />
Kombinace tvarovky PE Sovent a nových kolen<br />
s technologií SuperTube umožňuje projektantům<br />
navrhovat výrazně užší stoupací<br />
šachty. SuperTube dovoluje použít potrubí<br />
s menší světlostí a další místo ve stoupací<br />
šachtě se ušetří díky absenci větracího potrubí.<br />
To stejné platí i pro stropy. Svodné<br />
ležaté potrubí je možné vést ke svislému<br />
potrubí až do délky 6 metrů beze spádu.<br />
Podhledy tak mohou být umístěny velmi<br />
blízko betonové stropní konstrukci. Kanalizační<br />
systém si přesto zachovává vysokou<br />
hydraulickou kapacitu 12 litrů za sekundu.<br />
Nespornou výhodou pro projektanty je zjednodušení<br />
projektové dokumentace.<br />
Vytvořeno z podkladů firmy Geberit.<br />
Foto: Geberit<br />
54 <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK | 3/<strong>2020</strong>
advertorial<br />
Přesvědčivé výsledky řízeného větrání s entalpickým<br />
výměníkem<br />
Unikátní entalpický výměník větracích jednotek Zehnder vytváří příjemné optimální klima v interiéru po celý<br />
rok – díky rekuperaci tepla a také vlhkosti. V zimě zabraňuje nadměrnému vysoušení vzduchu, sesychání<br />
dřevěných výrobků a ohřívá přiváděný chladný venkovní vzduch. To nejlepší pro spokojenost zákazníků.<br />
Kvalitní vzduch chrání zdraví i majetek<br />
Systém komfortního řízeného větrání zaručí<br />
dostatečný přísun čerstvého vzduchu do interiéru<br />
bez průvanu a díky nové generaci entalpických<br />
výměníků dokáže optimalizovat<br />
i vlhkost v interiéru. Relativní vlhkost vzduchu<br />
v interiéru nižší než 30 % může vést k vysušování<br />
dýchacího ústrojí, negativně ovlivňuje<br />
zdraví, spánek i soustředění. Nepříznivě<br />
ovlivňuje také stavební dřevěné konstrukce,<br />
napomáhá sesychání dřevěných podlah, nábytku,<br />
koberců. I vysoká vlhkost v interiéru<br />
dokáže napáchat mnoho škod. Pokud nejsou<br />
konstrukce obvodových zdí vhodně navrženy<br />
i provedeny, může docházet k hromadění<br />
vlhkosti v konstrukci, výskytu plísní. Systém<br />
řízeného větrání je tedy efektivní, zdravou<br />
a energeticky úspornou alternativou k otevírání<br />
oken, která také umožňuje výrazně<br />
šetřit náklady na vytápění.<br />
Unikátní entalpický výměník Zehnder<br />
Entalpický výměník – hlídač<br />
optimální vlhkosti<br />
Entalpický výměník vytváří příjemné klima<br />
v interiéru a vysokou kvalitu vnitřního<br />
vzduchu díky zpětnému získávání tepla<br />
a vlhkosti. V zimě udržuje teplo a vlhkost<br />
v interiéru, zabraňuje nadměrnému vysoušení<br />
vzduchu a ohřívá přiváděný chladný<br />
venkovní vzduch. V létě odvádí teplý a vlhký<br />
vzduch předtím, než je čerstvý vzduch<br />
přiveden do domu. Vytváří tak optimální<br />
vnitřní klima po celý rok.<br />
Maximální hygiena, snadná údržba,<br />
úspora nákladů<br />
Entalpický výměník Zehnder je, díky inovativní<br />
patentované konstrukci s polymerovými<br />
membránami, snadno čistitelný propláchnutím<br />
vodou. Mnohonásobně se tak<br />
zvyšuje jeho životnost bez snižování účinnosti<br />
rekuperace. Speciální vrstva Microban®<br />
nepropouští pachy, nečistoty, mikroby<br />
i plísňové spory všeho druhu a zachovává<br />
tak vysoce hygienické prostředí. Propustnou<br />
membránou je umožněn přenos pouze<br />
vodní páře mezi odváděným a přiváděným<br />
vzduchem. Mikroorganismy membránou<br />
neprojdou, jelikož jsou větší než molekuly<br />
vodní páry. Přenos vodní páry také snižuje<br />
rosný bod v entalpickém výměníku. Použití<br />
předehřívačů nebo protimrazové ochrany<br />
je tedy nutné až při venkovních teplotách<br />
kolem –6 °C a nižších, což vede k vyšší energetické<br />
účinnosti bez snížení komfortu v důsledku<br />
sníženého přívodu vzduchu.<br />
Entalpický výměník ve větrací jednotce Zehnder<br />
ComfoAir Q<br />
Proč řízené větrání s rekuperací tepla<br />
i vlhkosti<br />
Entalpický výměník zajišťuje ještě větší energetickou<br />
účinnost při stabilně vysokém přívodu<br />
vzduchu – stupeň účinnosti rekuperace je<br />
až 86 % tepla a až 73 % vlhkosti (hodnoty pro<br />
jednotku Zehnder ComfoAir Q 350TR s entalpickým<br />
výměníkem). Ve srovnání s běžným<br />
výměníkem tepla dokáže předávat z odváděného<br />
vzduchu do přiváděného čerstvého<br />
vzduchu i vysoký podíl (až 60–70 %) vzdušné<br />
vlhkosti, a tak pasivně, bez dodatečné elektrické<br />
energie, pomáhá optimalizovat relativní<br />
vlhkost vzduchu v rodinném domě.<br />
www.zehnder.<strong>cz</strong><br />
Princip fungování entalpického výměníku – rekuperace vlhkosti<br />
www.tzb-haustechnik.<strong>cz</strong><br />
3/<strong>2020</strong> | <strong>TZB</strong> HAUSTECHNIK 55
Sleva 30 % z ceny časopisu!<br />
Předplaťte si <strong>TZB</strong> Haustechnik na celý rok a dostanete 4 čísla za cenu tří.<br />
Pouze<br />
192 Kč<br />
na celý rok<br />
Ušetříte 30 % z prodejní ceny<br />
<strong>Časopis</strong> dostanete až do schránky<br />
Nepromeškáte žádné číslo<br />
Předplatné časopisu <strong>TZB</strong> Haustechnik<br />
A<br />
Předplatné<br />
na 1 rok<br />
4 vydání » za 192 Kč<br />
se slevou 30 %<br />
B se<br />
Předplatné na 2 roky<br />
8 vydání » za 304 Kč<br />
slevou 45 %<br />
top<br />
nabídka<br />
Objednávky:<br />
web: www.send.<strong>cz</strong> | e-mail: jaga@send.<strong>cz</strong> | tel. č.: 225 985 225
NOVÉ<br />
KOUPELNA GEBERIT<br />
SELNOVA<br />
KLASICKY<br />
NADČASOVÁ<br />
Koupelnová série Geberit Selnova je díky svému klasickému tvaru vhodnou volbou<br />
do jakékoliv koupelny. Geberit vsadil na jednoduchý a neokázalý design a zaměřil svou<br />
pozornost především na funkčnost. Série Selnova se vyznačuje skvělým poměrem ceny<br />
a výkonu a zároveň i vysokou kvalitou, která je se značkou Geberit neodmyslitelně spojená.<br />
Klasicky nadčasová. Pro každou koupelnu.<br />
www.geberit.<strong>cz</strong>/selnova
Vytápění, ohřev vody a chlazení<br />
tepelným čerpadlem. Potichu.<br />
Proměňte energii vzduchu nebo země v teplo vašeho domova! S tepelnými čerpadly<br />
STIEBEL ELTRON budete mít jistotu, že vytápění, ohřev vody i chlazení vaší domácnosti<br />
je nejen ekologické a ekonomické, ale i naprosto tiché. To vše díky technologiím<br />
STIEBEL ELTRON – světového lídra v oblasti využívání obnovitelných zdrojů.<br />
Výhody tepelných čerpadel STIEBEL ELTRON<br />
› Tichá a vysoce účinná<br />
› Úsporná a kompaktní<br />
› Navržena a vyrobena v Německu<br />
› Vhodná pro všechny typy budov,<br />
› novostavby i rekonstrukce<br />
› K umístění v interiéru i exteriéru<br />
› Moderní design<br />
› Využívají energii vzduchu a země<br />
› V kombinaci se zásobníkem na teplou<br />
vodu zajišťují spolehlivě i ohřev teplé vody<br />
› V létě možnost chlazení<br />
› Podporována v rámci programů „Nová<br />
zelená úsporám” a „Kotlíkové dotace”<br />
Státního fondu životního prostředí<br />
Invertorové tepelné čerpadlo vzduch | voda<br />
k vnitřní instalaci pro vytápění a chlazení<br />
WPL 17 ICS classic<br />
Více informací najdete na: www.stiebel-eltron.<strong>cz</strong>/tichacerpadla<br />
STIEBEL ELTRON spol. s r. o.<br />
Dopraváků 749/3 | 184 00 Praha 8 | www.stiebel-eltron.<strong>cz</strong>