OTOPNE SOUSTAVY TEPLOVODNI - strojar.com

ll 

SPOLECNOST PRO TECHNIKU PROSTREDI 

oDBoRNÁ sEKcr wrÁpĚruí 

BASTA 

KABELE 

OTOPNE SOUSTAVY 

TEPLOVODNI 

SESIT PROJEKTANTA - PRACOVNI PODKLADY 

onunÉ pŘepnRcovnnÉ vvpÁt.tí

OBSAH 

Úvoo 

1. PRoJEKTovÁNÍoropNÝcrrSoUSTAv 

2. NAvRHovÁNÍ pornunNÍcrr sÍrÍ vooNÍcrr oropNÝcn sousrnv 

2.I Prostorové uspořádání otopné soustavy 

2.I.| Yzájemné propojení otopných těles 

2.I.2 Umístění |ežatého rozvodu 

2.I.3 Způsob vedení přípojek k tělesům 

2.2 Teplotní parametry otopné Soustavy 

2.2.I Teplota otopných těles 

2.2.2 Teplota otopné vody 

2.3 Konstrukce expanzního zatízeni 

2.4 oběh vody v soustavě 

2.4.| Soustavy s přirozeným oběhem 

2.4'2 Soustavy s nuceným oběhem 

2.5 Materiál rozvodu 

2.5.t Potrubí z oceli 

2.5.2 Potrubí z mědi 

2.5.3 Potrubí z plastů 

2.5.4 Volba materiálu potntbí 

2'6 Příklady řešení otopných soustav 

2.6.| Dvoutrubková otopná soustava vertikální se spodním rozvodem 

s přirozeným oběhem, teplovodní, otevřená, s protiproudým zapojením 

otopných těles 

2.6.2 Dvoutrubková otopná Soustava vertikální s homím rozvodem 

s přirozeným oběhem, teplovodní, otevřená' se souproudým zapojením 


2'6.3 Dvoutrubková otopná soustava s kombinovaným etážovým rozvodem 

s přirozeným oběhem, teplovodní, otevřená, S protiproudým zapojením 


2.6.4 Jednotrubková otopná soustava vertikální s kombinovaným rozvodem 

s přirozeným oběhem' teplovodní, otevřená, se zapojením otopných těles 

v obtoku 

2.6.5 Dvoutrubková otopná Soustava vertikální se spodním (nebo horním) 

rozvodem s nuceným oběhem, teplovodní'uzavŤená, z ocelových trub, 

se souproudým zapojením otopných těles 

2.6.6 Dvoutrubková otopná soustava horizontální etážová, s nuceným oběhem, 

teplovodní,uzavřená, se souproudým zapojením otopných těles 

2.6,7 Dvoutrubková otopná soustava hvězdicová etáŽová, s nuceným oběhem, 

teplovodní' uzavÍená, s protiproudým zapojením otopných těles 

3. HYDRAULICKÝ vÝPočBr pornuBNÍCH sÍrÍ oropNÝcrr sousrav 

3.I Zák|adní vztahy 

3.1.1 Tlaková ztrátatÍenim 

3.I.2 Tlakové ztráťy míStními (vřazenými) odpory 

3.|.3 Celková tIaková ztráta 

2l 

.A 

LA 

.', ,1 

21 

31 

42 

Án

3.2 výpoč€t dvoutrubkových teplovodnich otopných soustav s přirozeným oběhern vody 

3.2' l Postup pň \rypočtu potrubni sítě se spodnjn a homim rozvodem metoda 

předběžného llakového spádu 

46 

3'2.2 Postup při Úpočtu potrubní sitě etáŽovóho qaápění s přiřozeným oběhem vody 

3.3 Výpočct dvoutrubkoÚch teplovodnícb otopných soustáv s nucenj''m oběhem vody 

3.3.l Mctoda přimévolby čeÍpadla 

3.3.2 Metoda pouŽití ekonomických rychlostí 

3.3'3 Mebda ekonomického tlakového spádu 

3.3'4 Metoda l],uŽití ekviválentních délek 

5 l 

3.4 Výpočetjednotrubkové horizontálni otopné sous|avy se směšovaci 

3.5 výpočetjednotÍubkové otopné soustaly sjezdeckýtn napojenim otopných těIes 57 

3.6 Přiklady ýipočtů teplovodních otopných sousťav 60 

3.6.l Přiklad \.ýpočtu dvoutíubkové otopné soustavy se spodním rozvodem 

a přirozeným občbem vody 

3.6.2 Přiklad \"i?očtu dvoutřubkové otopné soustávy s homím rozvodem 

a přirozeným oběhem vody 

3.6'3 Piíklad výpočfu etážové dvoutrubkové otopné soustavy 

s přirozeným oběhem vody 

3.6'4 Piíklad výpočtu jednotÍubkové veltikální otopné soustavy 

s pňrozeným oběh€m vody a homim rozvodem 

3'6.5 Příklad výpočtu dvoutrubkové otopné soustaly se spodním 

rozvodem a nuceným oběh€m vody 

3.6.6 Přiklad výT'očtu souproudé (Tich€lmannovy) teplovodní 

potťubní sitě 

3.6.7 Příklad výpočtu jednotrubkové horizontální otopné 

soustaly se směšovacimi aÍnatuami 

3.6'8 Příklad výpočtu jednotrubkové horizontá|ní 

otopné soustavy sjezdecl.ým napojením otopných těles 

4. LITERATURA 71 

AUTOfu: 

Ing. Jiří Bašta' Ph.D. kapitoly 2.1' l.2' 2.4.I 

' 2.4'2,2'5.2,2.6.| až 2.6.6 akapitola 3 

Ing. Kař€l Kabele' csc. kapitoly 2.1, 2.2,2.3,2.4' 2.5 krom 2'5.2,2'6 a kapitola 2.6'7 

4 

55

UVOD 

otopná soustava zajišťuje přenos tepla ze zdroje do jednotliÚch \'f,tápěných místností. Podle 

CSN 060310je to .'... část tepelné soustavy, určcná pouze pro \'Ytápění, která prostřednictvím 

otopných těles, piípadně jiných spotiebičů tepla zajišťuje v jednotlivých místnostech 

přcdcpsaný teplotní stav vnitřního prostředí..''' Skládá se ze zdtoje tep|a, potrubní sítě a 

spotřebičů tepla. 

Tento sešitjc zaměřen na řešení potrubních sítí vodních otopných soustav. 

1. PRoJEKTovÁNÍ OToPNÝCH SoUsTAv 

Zíkladním legislativním podk]adem pro projektování otopných soustav je oezáyazná 

csN 06 0310 UsťedÍí \'ytápěni _ projektování a montiíž z roku 1998. Další normy 

související s touto problematikou jsou: 

. CSN01 3452 Výkresy ve stavebnictví' výkesy ústředního výápění. 

. ČSN 01 3540 výkesy potrubí' označová1í potrubí podle provozni |átky. 

. ČSN 06 0210 výpočet tepelných zhát budov při ústiedním výápění 

o CsN 06 0830 zabezpečoyací zaŤizení pro ústřední vyápění a ohřívání 

užitkové vody 

. ČsN 06 03l0 Ústřední D,'tápění. Projektování a montáž. 

. CSN 06 0320 ohřívání užitkové vody. Navrhování a projektování. 

. csN 06 110l otopná tělesa plo ústřední \,Ttápěni 

. CsN 06 l 102 otopná tělesa pro ústřcdní vytápění. Výpočet velikosti. 

. ČSN EN 442 

- 1,2.,3 otopná tělesa. 

o CSN 38 3350 Zásobování teplem. všeobecné zásady - navrhování 

. csN 73 0540 Tepelná ochrana budov. 

. Směmice FMPE č.22/19,7,1 a č.24/\98I. 

. Zákon č' 50/76 Sb., včetně novel. 

Navrhování vodních otopných soustav se provádijako u většiny prvků budov dvousfupňově. 

V prvním stupni se provede ná!Ťh tras a parametni potÍubní sítě, v druhém se pak provede 

hydmulický výT'očet a náwh zaregulování celé soustavy.

2. NÁvRHovÁNÍ pornunNÍcrr sÍrÍ vooNÍcu oToPNÝcH 

SOUSTAV 

Návrh sítě by měl být vždy pro konkétní budovu. Výchozí informace pro návlh otopné 

soustavyjsou: 

. Umístění stavby 

. Úeet otjettu (ourtá budova, občanská lybavenost, prumysl, spo1towí stavby); 

. Provoz objektu (přerušovaný, nepřetržitý, počet provozních jednotek); 

. KonstÍukce budovy z hlediska tepelně techniclcých vlastností. 

. Konstťukce budovy z hlediska uložení potrubí 

o Rozmístění, drub a typ otopných ploch 

NávŤh otopné soustavy je v podstatě volba jednotlých parametrů soustaly z hleďska 

minimálních nákladů provozních a investičních s přihlédnutim ke specifickým podminkám 

daného objekfu (požadavky investora, dočasná stavba' místní z\ryklosti). 

otop[á sóusta1s je definována palametry gffiE*rč!ú&!ffňi' 'teplothími' 

tlakovými * 

materiá|ot.ýmt 

. P'romófrs€é&Éóláďáfr í otopíé sousuÍy 

a) Vzájemné propojení otopných těles 

b) Umístění ležatého rozvodu 

c)Vedeni připojek k tělesům 

.,ř{ffiýšší$1ádt'vnítéiíl,6tá,otdpnéiddy 

.Způsob oběhÚ otopné vodý 

Hodnoty, kteích mohou nabývat jednotlivé volené palametry jsou uvedeny v následujícím 

diagramu (obr. l). 

Návrhovó pá.am6!y 

vodnÍ:h o|oPýCh souslav 

obr. 1 &&&@ry!*qryŤodirích otopných sousta\'

2.1 Prostorové uspořádání otopné soustavy 

vhodné plostolové uspořádání pohubni sítě otopné sousta\'T je základnim předpokladem její 

dobré funlce a splynuti se stavbou. Dobřc navržená otopná soustava nejen zajišťlrje tepelnou 

pohodu' ale zároveň by neměla naÍušovat interiér ani konshukci budovy. 

Z hlediska vlastního plovozu by měly všechny soustavy umožňovat úplné odvodnění (plo 

případ odstavcní sousta\T v zimnim období) a musí umožňova1 dokonalé odvzdušnění v 

celém rczsahu sítě' Toto za,jišťujeme spádovánírn rozvodů k mistůtn vypouštění a osazení 

odvzdušňovacích ventilů a nádobek na nejvyšší místa soustavy' 

Potubní síť lze z hlediska prostolového uspořádání rozdělit do základních částí pod]e obr' 2' 

l-oT 

Pjv 

obr. 2 základní části otopné soustavy 

1 - hlavní ležaté fozvody, 2 - stoupačky, 3 - podlažní ležaté lozvody, 

4' připojovací potrubí. 5 - pojistné potrubí, 6 - amatury 

Při návrhu geometrického upořádání rozvodu hledáme řešení, kteÉ optimalizujeme podle 

následujících ldtéťií: 

. dé1ka rozvodů; 

. umistění otopných ploch ve vyLípěném prostoru; 

. způsob regulace; ' 

. hydraulickástabilita; 

. níra zásahu do stavebních konstrukcí; 

r investični náklady; 

. moŽnost opravy.' 

Vo]bu v rozhodování máme ve: 

. vz.ijemném plopojení otopných 1ěles (dvoutlubkové, jednotrubkové) 

o vedení rozvodu' na kteý jsou napojeny přípojky tělos (vcrtiká]ní, horizontální' 

hvězdicové soustavy) 

. umístění h|avního ležatého rozvodu (spodní' horní' kombinovaný) 

M 

I 

Lr

2.1.1 vzájemné propojení otopných těl€s 

Pod1e způsobu vzájemného plopojení otoptrých těles rozlišujeme dvouíubkové a 

jednotrubkové 

soustavy. 

2.1' l.1 Dvoutrubkové otopné soustavy 

V dvoutrubkové soustavě jsou tělesa navzájem propojena paralelně, tzn. Že můžeme jasně 

rozlišit pohubí přívodní a vratné (obr. 3a). všechna tělesa pracuji se ,,stejnými.. teplotními| 

ou.umet,v otop.é vody. Dvoutnrbkové otopné sousta\,T patří k trejpouŽívanějším soustavám. 

bnďe vzáiemneho vziahu vedenj piÍvodního a Watného potrubí rozlišujeme prctipÍoudé a ! 

souproudé zapojení dvoutÍubkových otopných soustav. ' 

obr. 3 Dvoutubková (a) ajednotrubková otopná soustava (b) 

Protiproudé (větvené, stromeček) zapojení je chalaktedstické Íifi, že ýÍaÍné potrubí je 

',eden.o 

.,e stejné trase, jako potÍubí přívodní s opačným směrem píoudění. otopné vody' 

Délka jednotliÚch otoiných. okruhů se mění v závislosť na vzdálenosti j€dnotlivých 

otopný;h těles' tato skute8nost znevýhodňuje tělesa umístěná ve vzdálenělších místech od 

zdroje z hleďska tlakových ztrát třením a komplikuje hydraulické zaÍegulování těles nejblíže 

zdroii tepla. 

souproudé zapojení (Tichelmannovo) tyto negativní vlastnosti eliminuje'- VJatné pobubí Je 

\,edeno soobeznď s přivodním tak' že pro každé místo rozvodu je součet délky přívodního a 

vratného potrubí konstantní (obr. 4). s výhodou se tohoto zapojení l'yužívá tam, kde je moŽné 

roz..od zák.uhovat a nevzniká místo, kde by byly vedeny tři í1]bky veďe sebe. Stejné tlakové 

poměry pro všechny odběry připojené na souproudý rozvod zajišťují i rrysokou hydraulickou 

stabilii.rioustavy. l přes poněkud \ryšší náklady na materiál (delší rozvody) se této soustavy 

r,ryužívá velmi často pnávě pro její dobré hydraulické vlastnosti. souploudé zapoJení se proto

pouŽívá u těch částí otopné soustalT, kde potřebujeme zajistit rovnoměÍné zásobování více 

míst. Příkladem může být vzájemrré propojeni více kotlových jednotek, napojení 

vzduchotechnických jcdnotek, ležatý Iozvod ke stoupačkám v půdolysně rozsáhlých 

obiektech apod. 

Vertikální dvoutrubková soustava 

protiploudá s tělesy piipojenými 

na dvou stlanách větve 

VeÍikální dvoutrubková soustava 

souproudá (se spodním rozvodem) 

obr' 4 Prctiproudé a souproudé zapojení dvoutubkové otopné soustavy 

2.1.1.2 Jednotrubkové otopné soustavy 

V jednotrubkové soustavě jsou tělesa propojena sédově' Znamená to, že otopná voda protéká 

postupně jednotlivými otopnými tě]esy' zapojenými v okuhu. V úsecích rozvodu mezi tělesy 

plotéká tedy směs přiváděné a vratné vody (obr. 3b) a nelze tedy jednoznačně stanovit, jedná. 

li se o přívodní či vratné potubí' Teplota vody přiváděné do jcdnotlivých otopných těles 

postupně klcsá a tim se měni i měmý výkon jednotliÚch otopných těles na jodnom okuhu. 

Důsledkem tohoto zapojeni je nutnost přepočtu velikosti otopných těles podle skutečných 

teplot otopné vody, daných umístěnim tělesa v okruhu' 

Jednotrubkové, obzvláště horizontální otopné soustalT ziskávají v pos|odni době pro své 

mnohé přednosti stále více zájemců. Navrhují se téměř výhadně jako nucené oběhy, které 

vykazují větší tlakové ztráty' 

Jednotrubkové otopné soustavy mohou být vertikální (dále jen Jvos) a horizontální 

(JHos). Princip těchto zapojení vyjadřLtjc obr. 5, k1e.ý představuje to nojjednodušší pťůtočnó' 

nejtnéně výbodné napojeni bez obtoků těles.

__,_>_ 

a) b) 

obÍ, 5 Zák|adní zapojení jednotrubkové otopné soustavy: 

a . prutočné zapojení otopných těles . veltikální; b - prutočné zapojení otop[ých těles 

. horizontální: c- JVoS s obtoky otopných těles 

Nejjednodušším a nejlewějším provedením je jednotÍubková otopná soustava (dále jen Jos) 

s óiopnými tělesy zapojenými v řadě pÍůtočně za sebou. otopná voda postupně Fotéká 

všechna tělesa, tudíž potřebujeme vyšší dopravní tlak čerpadla. Nevýhodu skýtá ro\.něž 

ncmožnost místní reguúce na otopném tělese. Částečná mistní fegulace tepelného \.ýkonu je 

možná u konvektorů s regulační klapkou prutoku vzduchu. Teplota vody se snižuje s každ;frn 

.plotékaným tělesem, tak se při požadovaném stejném tepelném výkonu na otopném tělese 

.musí 

jeho přestup;í pňchá. Při \"ýpočtu soustav se většinou volí celkolý teplotní 

spád menší 

"vjtšo.,at než'je obvyký u dvoutrubkoých otopných soustav (místo 20 K pouze 10 K)' 

aty se neprojevila ruzná střední teplota úa tělesech' Zlepšení JoS přineslo řazení těles 

pát"nc. krnenovou trubkou a rovněž připojenj regulačních amatur. Tím se umožnila 

místní leeulace otoDného tělesa' 

10

V dnešní době mají wýznam především modemí jednotÍubkové horizontální otopné sousta\,ry s 

obtokem či směšovací armatulou a to s dvoubodovým, nebo jednobodovým napojením. JHoS 

má svá specifika, která vyžadují složitější způsob navrhování' Nejsou zde uměle zvyšovány 

hydraulické odpoly pro zabezpečení teplotní a hydraulické stability a tak je žádoucí co 

nejpŤesnější návrh' JHoS se čtyřcestnými armaturami mají menší přenosovou schopnost než 

soustavy s nízkoodporcvou aÍnal{rlou. 

JHoS lze rozdělit podle pŤipojení otopných těles na sousta\,y s obtokem a sousta\'Y s 

čtyřcestnými armaturami' Posledně jmenované jsou prováděny podle druhu almatury s 

jednobodovým či dvoubodoaým napojenim, jak úazuje obr. 6. JHos s obtokem je na obr. 7, 

přičenŽ nejrozšíienější připojcní je připojení jezdeckým způsobem, kdy otopné těleso j€ 

připojeno krátkýni přípojkami do spodních růžic přes nízkoodporovou armatuÍu' Nelze zde 

použít běžrých tcnnostatických radiátolových ventilů, neboť jejich velký hydřaulický odpol 

by neumožnil správné zatékání do otopného tělesa. Prcto se volí nízkoodpoIové armatury, 

které dovolujíjak osazení termopohony či temostatickými hlavicemi' tak nrční ovládání. 

a) 

b) 

obr. 6 Schéma napojení otopných těles se čtyřcestÍou amatulou: 

a) dvoubodové napojení; b) jednobodové napojení 

1l

o) 

;---['ril 

Í) 

kmenovó irubko (obiok.zkroi ) 

Žúžení 

přr,pojky 

obl. 7 schéma napojení otopného tělesa s obtokem: 

a) s obtokem (jezdecký způsob napojení)' b) s regulovaným obtokem ventilem, c) s 

regulovaným obtokem clonou, d) s rogulovaným obtokcm zúžením kmcnové trubky, 

e) s regulovaným obtokem zasunutím přípo.jek do kmenové trubky, Í) s regulovaným 

obtokem fitinkem v místě napojení zpětné připojky 

T2

K tomu, aby se dosahla stejná tlaková ztráta v úseku přes otopné těleso a v úseku kmenové 

trubky pod tělesem, se používalo ruzného druhu škcení na kmenové trubce' Patří sem pouŽití 

třícestného ventilu' nebo např. rcgulovaný oblok škrtícíln ventilem (obl. 7), což znamenalo 

poměrně dloubo zaregulovávat soustavu po montáži' Dále sem patří zďazení škrtící clony, 

která se dá velmi snadno přcsnč stanovit výpočtem, leč po delší době provozu již není 

ověřitelná její svčtlost, tudiž i t]akový úbytek na ní. Již lepšim plovozním řešením je zúženi 

kmenové trubky pod otopným tělesem. ale vzhlcdem k provozu soustavy ajejimu zanášeni se 

nedoporučujc ážit část kmenové tlubky pod tčlcsem více než o jednu dimenzi' Předposlední 

způsob škrceni spočívá v částečném zapuštění přípo,jek do kmenové trubky' Tento způsob 

neni příliš vhodný. jelikož nontér mťtžc oevhodně ov]ivnit hloubku zapuštění. Nověji se 

používá sací fitin]

Lr tr 1 

-| I 

Nevýhody obou soustav: 

střední teplota otopného tělesa ve směru 

-1i-ý'j;;;j"p1$;;á#ffi il:'pffi Í:ť;#:lT.ůx.TJ'lek'e 

při menším počtu těles na okuhu budou při 

"yiu^"i " p-."'-"l"dnoho ovlivněna. 

z 

Cím 

nich 

větší bude počet těles i čím menší 

"Jr'r"'".i i'" bude ovlivňování 

"I."r'',.i'. 

- Je nutné odvzdušňovat každé otopné těleso 

- JVoS jsou vhodné pouze oro výsoké domy, nebot, se zde projeví 

některého 

nejméně 

z otopných 

uzavřeni 

těles. 

.Pťov€delí JHos 

Tyto soustavy můžeme ' rovněž rozdělit podle provedení a zapojení jednotlivých ok]lhů. 

Podle uživatelů: 

- okruh bytový 

. okruh zónový 

Podle umístění 

stoupaček € 

. okruh uzavřený 

- okruh rczviÍlutý 

u.i]i..n.'0.. 

i ťl'.]l.oi{.' 

1'l',111 . .1, 1 

okruh rozvinut'ý je výhodnější z hlediska spotřeby potrubí' Je to 

a zpětné 

okruh, 

potrubí 

kde stoupaci 

není 

přívodní 

vedeno v iednom prostupu- iinut i"t"no' .oáiro"uJ 

společnou skiiň. 

a sběrač 

Jak lozdělovač 

nemají 

ák sberao jsoíumisteny 

jiných 

.,e;ň;; .ňi;t;; 

místech' 

p" te zcela na 

Bytové okrulryjsou nawhovány tak, Ť sleduji jednottivé bytové jednotky. 

stoupaci vedení 

Každý byt je 

napojen 

na 

samostabě. Jjnak i;čeno, .o'aeroíao i i;;;;; li"; spolu v jedné 

:.Í'.ll: :::,umoŽňuje pohodlné najnstalovat.kalorň!;j;"ď;#;";qjř: 

tak provádět 

f;li.il:il"JůnT'x' 

spotřeby tep|a celé jeane tytove;eanol$ aluiot"ii.luut tut uziuut"t" 

Variabilitu JHos vyuziváme pod|e starebniho provedeni 

pob'ubi 

objekru. Hori7ontalni 

bez spádu je možné 

kmenové 

vist volr 

ioaru"" nua oo.no,i eá* 

,\' lr. 

;;á;ř;###ffi ď""*Ť 

r.L., {',r'r v pťostoru mezr nosnou konstrukcí a zavěŠeným snjženiŤn stlop". 

domy, provozovny 

oiilitá p-oiluzi 

s ýrobou v neinlzsictr.pat'ectr 

1ot"I'oani 

aiJJ- 

Vedené 

Má# j;ilJ;ntalní 

nad potÍubi 

tě|esy pod jarapetem 

-otopnými 

v případech, kdy okna zabíra.1i cetou šířku 

ff ,":lli.!iT';iH1,1*:,:"ť 

mislnosti. Pakje nutné opalřit k;Ždé lěleso l)?ouŠlěcl armaturou' 

N ]nsE|ac] Iozvodú Je možne pouŽít.přesné ocelové trubky, měděné trubky, ptastové či 

;:"ff;T".#ffi'Í"' pofubí (např. PE-Al-PE), tt".e .uou't"p".tniu''.o)á!no.ti odpouioa 

U rekonsfuukcí obchází knenové hori7ontálni potrubi obvodol^j'plášť budoVy. U 

klidení 

novostaveb 

potrubí 

'!ř:d.::Ť.U."T: 

na nosnou část podlahy il 

mistnosti (od 

il,il;;ř*;oá z 

tě1e5a 

mistnosti 

k tělesu) pod 

do 

dveň 

H**Ítr#';..aý": iffi ů";H.'"-:"'Tji #l1x..j#i],]'ťil,*f ;*#:r: 

t4

sa 

bi 

šl 

tll 

hí 

rjí 

n.l 

lý| 

ne 

Et 

:le 

Yé 

Ďi 

hí 

rbi 

ku 

dá 

eb 

do 

oé 

Reverzní provozní režim JHos 

Jak již bylo uvedeno nevýhodou JoS je poklcs střcdni teploty otopných těles ve směru proudu 

oknrhem' Aby tato nevýhoda nebyla tak markantni snaží se pťojektanti volit co nejmenší 

teplotní spád na okuhu' TěŽkosti však nastanou pokud je JoS napojena na CZT' které 

požaduje tnčité ochlazení. Tomu lze odpomoci rcverznítn provoznim režimem (obr. 8)' U 

takovéhoto Iežimu se v pravidelných jotervalech (20 až 30 min) mění směr proudění vody v 

JHoS, tak že během provozní hodiny lze počítat sc stejnou střední tcplotou na otopných 

tělesech' 

Pokud budeme uvažovatjezdecké napojení, tak může být v okluhu i l00 těles, ale lozhodující 

plo jejich počet je dopnvÍí tlak čeryadla' Ton závisí na hydraulických odporech okruhu 

(potÍubí, otopná tělesa, amatury, fitinky) a řovnčž na teplotním spádu na okruhu, kteď 

ovlivňuje potřebný prťltok a dopravni tlak' kteý je s průtokem svázán přes chaÍakteristiku 

čerpadla. 

Při reverzním reŽimu je u staveb se středně těžkými a těžkými stčnami změna teploty 

otopného tělesa vzhledem k tepelné sebr'ačnosti budov subjektivně sotva postižitelná jako 

pokles Vnitřní teploty. K vyrovnání navíc dochází ještě pomocí osazenýclr termostatických 

hlavic- 

Reverzní reŽim má však i své nároky' kteró částečně nastiňuje i (obr' 8). Takováto soustava 

potřebuje čtyřcestný přepínací ventil s krátkým přepínacím časem a dobrou provozní 

spolelrlivosti. Soustava vyžaduje ventily s termostatickou hlavicí a s minimálním 

hydraulickým odpoÍem (300 až 600 Pa), s vysokýn zdvihem a s oboustřanně náběžnou 

kuželkou a konstantní regulační charakteristikou. Takováto soustava klade ror.něž vysoké 

požadavky na její zabezpečení a vhodné vedeni rozvodů z hlediska teplotních délkoÚch 

dilatací' Pokud tento požadavek není spolehlivě řešen, dochází ke stálému praskání spolu s 

teplotními změnami. To následně znamená ploblémy s hlukcm ve v}'tápěném objektu a 

nesplnění požadavků Nařízení vlády č' 502/2000 Sb. o ochraÍě zdraví před nepříznivými 

účinky hluku a vibrací. 

Na obf. 8 se rcgulace teploty přívodni vody dosahuje ventilem Vl v závislosti na venkovní 

teplotě' Druhý ventil V2 může sloužitjako omezovač maximální hodnoty' Např. u napojenína 

dálkový rozvod tepla by ohraničoval teplotu Watné větve na 40 oc. 

Posrup při návrhu JHoS: 

. provede se výpočet tepelných ztrát podle ČSN 06 0210 

- vzhledem k technickým nožnostem a požadavku investoía zvolÍ typ okuhu 

- kontrola rozmistěni stoupaček ajejich dimenzování 

- provedení tepelně{echnického a hydnulického výpočtu a stanovení velikosti 


- prc tepelně a hydraulicky nejzatíženě,jší okÍuh vypočíst pro zvolený teplotní fozdíl 

tlakovou ztrátu okruhu 

vypočíst ostatní okruhy se stejným teplotním spádem a určit doškrceni každého 

jednoho okruhu regulační annatulou 

- tepelrlě technický a hydrauJický výpočet zaznamenat a vřadit do teclrnické zprávy' 

t5

Í., 

,,7 

obr. 8 JHoS s reverzÍrím pIovozíím rcŽimem 

IT 

lr 

-'l 

j_-__]9l Intervalový 

| - DreDlnac 

t I 

-i---r 

:l 

i@ ir€| 

!iir 

j úg 

! L-] LJ 

]dó iv' 

'r- i 

Ji 

X, @,V' 

-r 

I I 

i 

\\ 

't',n ! L ,ra.L, 

ný'L,/ \9J \: ', " 

1l 

f, \r: ' r"le '' 

y..r", ui ' /

2.1.1.3 Použití dvoutřubkové a jednot.ubkové soustalY 

o entaci při lozhodování o volbě soustavy získáme porovnánim obou typů z ruzných 

hledisek. 

Délka rozvodů 

Vhodnč zr'o]cnou jednotÍubkovou soustavou ]zc dosáhnout kratších řozvodů, neboť v mnoha 

připadech odpadá vratnó potrubi vedené souběŽně s přívodním tak' jak je tomu u 

dvoutnrbkových soustav. Uspořa na materiálu rozvodůje však snížena o nákladnější amatury 

u otopných těles. Hlavní výhodu jednotrubkové sousta\ry (pouze jedno pohubi na okuhu 

otopných těles) využíváme předevšim tam, kde je možné propojit otopná tělesa okulrem mezi 

příVodní a Watnou stoupačkou' 

oběh otopné vody 

obě sotrstavy V principu nevylučLljí použi1íjak přirozeného tak nuceného oběhu. 

U dvoutrubkových soustav se v praxi používá obou způsobů občhu otopné vody, u 

jednotrubkových soustav diky vyššim hydrau|ickým odpolům a často výškově rozmanitému 

vedení rozvodůje použiti přirozeného oběhu výjimkou. 

Měření a regu|ace 

Požadavky na legulaci předÚčují řešení otopné sousta\T. Hvězdicové doutl.t]bkové soustavy 

jsou vhodné tam, kdeje potřeba individuálně regulovatjednotlivá otopná tčicsa. Horizontální 

jcdnotrubkovó sousta\,y jsou vhodné předevšim tam, kde je požadavek na společnou rcgu]aci 

jednotlivých půdorysně ncpravidelných zón (přcdevším soustavy s uzavieným okIuhem) 

DvoulÍubkové vetikiílní soustavy nebo jednotřubkové holizontální s rozvinutým okuhem 

jsou vhodné pro objekty členěné podle světových stran. 

stavební úpravy 

stavební úpmvy a vliv otopnó soustavy na interiér závisí na mnoha faktorech' daných 

celkovou koncepcí stavby. Pokud má být potrubí skryto' je Úhodnější jednotrubková 

horizontální soustava, kde lze vhodným uspořádáním minima]izovat počet viditelných vedení 

v interiéru' zvláště při použití jednobodového napojení otopných těles pii podlaze' Relativně 

malé dimeÍze řozvodů a použití tubních materiálů s povrcbovou úplavou umožňuji i vedení 

rozvodu při podlaze místnosti (obr. 9). 

obr' 9 Vedení horizorrtálního rozvodu v podlahovó ]iště 

t'/

2.1.2 Umístění ležatého rozvodu 

Podle umístění ležatého rczvodu vzhledem ktělesům roziišuieme soustavy s dolním 

rozvodem' s horním rozvodem a s kombinovaným íozvodem' 

v soustavách se spodním rozvodem je veden v nejnižším podlaží pod stropem nebo v kanálu 

v podlaze a na něj jsou napojeny stoupačky' Tento způsob vedení je nejčastěji používán u 

podsklepených budov se zdrojem tepla umistěným v nejnižším podlaží (obl. 10). 

Pokud objekt není podsklepen a v nejnižším podlaží není možné např' z dispozičních důvodů 

vést ležaté rozvody, je možné použít soustavu s honrím rozvodem, kde je tento rozvod 

uložen např. v půdním prcstoru (obr' 1l)' stejně tak můžeme o použití této soustavy 

uvažovat, jeli zdroj tepla umístěn na střeše objektu. Soustava s horním lozvodem s sebou 

přináší mnoho komplikací zvláště u budov s plochou střechou bez technického poďaží a tak 

jejeho použití v těchto budovách spíš v.ýjimkou' 

soustavy s kombinovaným horním nebo spodním rozvodem (název určuje, kde je vedeno 

přívodní potrubí), jsou kombinací r"ýše uvedených způsobů zapojení. Používá se jich spíš 

{ýjimečně v těch budovách, kde je možné vést ležaté rozvody jak v nejnižším tak 

v Íejvyšším podlaží např. u vertikální jednoílbkové sousta!ry' Příkladem tohoto způsobu 

vedení ležatého ťozvodu je i dvouttubková etážová soustava s přirozeným oběhem, kde je 

přivodní potrubí vedeno pod stopem a Watné při podlaze (obl' 12). 

OV 

lr- 

--=:T - 

K5i 

OV OV 

*C 

BV 

VK 

obr. 10 Umístění ležatého lozvodu ve vícepodlažní budově - spodní rozvod 

18 

OV

Kíi 

t 

'YA TVru 

|i; - Evl 

obf. 11 Umístění ležatého rozvodu ve vícepodlažní budově _ homi rozvod 

obr. 12 Horizontální etážová soustava s DřilozenÝm oběhem 

obl' 13 Horizontálni otopná soustava ve vícepod]aŽním domě 

t9

7 

2.1.3 Zpúsob vedení přípojek k tě|esům 

Podle způsobu vedení rozvodu, na kteý.jsou napojeny přípojky otopných těles, rozlišujeme 

sousta.\'y horizontální, vertikální a hvězdicové. 

2.1.3.1 H.dfizolit]ální soustava ý 

HorizonúIni souslava se lryznačuje minimá|ním počleln sloupaček. Na nč jsou napojeny 

horizontá]ní okřuhy podlažních ležatýcb rozvodů' otopná télesa jsou napo1ena na 

horizontálně vedené potrubí vertiká]ními přípojkami .ob.. 13). Z;láštním. piípadem 

horizontální otopné sousta\,y je etáŽová soustava, kde zdroj tepla, Io;vod i otopná t8l€;a jsou 

umistěna vjednom podlaží (obr. l2)' 

2.1.3.2 Y ertikáiní soustaYa / 

U vertikáIních soustav jsou otopná tělesa napojena přímo na stoupačky a v jednotlivých 

p"odlažích jsou u klasicky prováděných soustav veden' pouze kátké, hoiizontainí pripojky 

tě]es (obf' 14). 

obř. 14 Dvoutrubková soustava vertikální 

2.1.3.J 

v souvislosti lozvojem použiti plastů na rozvody úsriedniho 

'5 wtápěni se používají i další 

způsoby napojování otopných těles přípojkami. uloŽenými v beton;Vě Vrstvě'pod|ahý. l když 

se v principu jedná o vertikální dvoutrubkovou sousta}u s omezeným počíem stoupaeek a 

velmi dlouhými přípojkami těles, nazývá se toto řešení hvězdicová soustava (obr. l5). V 

centru dispozice objekfu je umístěna stoupačka, na kterou je v každém podlaží napojen 

podlažní rozdělovač a sběmč se samostatným napojením iaždého otopného tě|esa. Tato 

*}:tul1 j.- speciálně konsauována plo použití plastových rozvodů, káe před hlediskem 

minimální délky rozvodůje hledisko minimá|njho poófu ipojů plastového po'trubí, kteléjsou 

r:la.tiviě 

lťi* 

nákladné a jsou dilry Jidskému faktoru poicnciálnim mistem poÍuchy. 

Ideálnim řešením jsou připojky tčles z jednoho kusu potrubí uložené v chráničce, ldelé lze v 

případě poluchy vyměnit bez nutnosti bourání podlahý. 

S cílem ušotřit na délce rozvodů se objevují soustar'y' kde se sdruŽují přípojky více těles a 

vertikální soustava sc transformu.je do horizontální soustavy. Tím ale vzniká nutnost vetveni 

20

potrubí v podlaze' kteťé přináši provozní problémy a proto je nutno velmi dobře zýážit, zda 

mímá úspora délky tnrbekje vyvážena riziken destrukce celé podlahy při netěsnosti jedinélro 

spoje (u potrubi uloženého v bctonové mazanině je velmi obtižné lokalizovat místo poruchy)' 

obI. 15 Hvězdicová soustava 

2'2 Teplotní pařametřy otopné soustatT 

otopnou soustavu z hlediska teplotního charakterizují tyto hodnoty: , 

. výpočtová teplota otopÍé vody na vsfupu do otopné soustarY t]i 

. výpočtová teplota otopnó vody na výstupu z otopné soustavy t2 | 

. výpočtová teplota otopné vody na vstupu do otopného tělesa t"l: 

. Výpočtová teplota otopné vody na výstupu z otopného tělesa t*2l 

. NejlTšši teplota povlchu otopných těles trp.u*; 

. střední teplota otopného tělesa t*m. 

Rozďl tgplot tl a t2 se nazývá teplotní spád otopné soustarY. 

Rozdíl teplot t.l a tý2 se nazývá t€plotní spád na otopném tělese' 

Při náWhu otopné sousta\,y q4o teploty volíme podle t}?u otopné sousta\ry a otopných těles. 

Vliv volby teplotních parametni na chování soustavy při ustáleném stavu Ize qjádíit 

následujícími lovnicemi. 

Tepelný výkon přenášený 

prutoku 

se stanoví: 

Q=n.c.k,-tr)r. 

otopnou soustavou při zvoleném teplotním spádu a hmotnostním 

twl 

kde o tepclný Úkon přenášený soustavou [W] 

'r1 

c 

hmo{íostní prutok soustavou [kg'sr] 

měmá tepe]ná kapacita vody (c=4186,8 t]'kg.l'Kr]) 

1l 1, teplota otopné vody na vstupu a výstupu Z otopné soustavy 

' ["C] 

21 

(2.1)

I 

Tepelný výkon otopného tělesa se stanovl: 

kde Q, 

k 

s 

@.i"--r's'(r.r -,')" 

tepeluý výkon otopnóho tělesa [W] 

^ 

součinitel prostupu tcpia tělesa [W.m-,.K.l] 

teplosměmá plocba na straně vzduchu [m2] 

střední teplota otopného tělesa ["C] 

výpočtová vnitřní teplota (v"ýsledná teplota) ["c] 

twl 

(2.2) 

střední teplota otopného tělesa pro teplotní spády do 40 K se vypočítá jako aritmetický 

pIuměr teplot na vstupu a výsfupu z tělesa' výše uvedené teploty musí být zvoleny tak, aby 

byly současně splněny podmínky: 

,ti ž:t;1 > t', Ut, > t, Ut* > ti 1 rcl (2.3) 

s rostoucím teplotnim spádem sousta\Y klesá hmotnostní prutok a současně však \lesá i 

sťední teplota vody v tělese a tím roste plocha tělesa potřebná k předání tepelného \.ýkonu dg 

místnosfl' 

Z uvedených závislostí vypl]ia'aji kritéria pro volbu teplotních paÍametru v otopné soustavě' 

Jsou to především: 

r Ekonomické faktory (minimalizace nákladů na rea|izaci i provoz soustar,ry); 

. Fyzikální vlastnosti pracovní látky (pro teplovodní soustavy maximální teplota 

110 'C); 

. Hygienické požadavky na otopnou soustal'rr Iesp. na tělesa; 

. Technické možnosti zdroje tepla (např' nízkoteplotní zdroje ulčují maximální teplotu 

otopné vody v soustavě). 

2'2'1 Teplota otopných tě|es 

Pro stanovení maximální povrchové teploty 

desková tělesa používal vztah' 

kde 

otopného tělesa tTp nm; se pro čl|ánková ď 

,t'1,;,Ň,= t *,.2,5 ýý rcl t2.4) 

twl 

nejvyšší povrchová tep|ota otopného tělesa L.C] 

výpočtová teplota otopné vody na vstupu do tělesa [.c] 

22

) 

Íy 

oy 

3) 

ll 

do 

)ta 

rfu 

ta 

i ';r , 

.., I l,r, rj 

Přeslo' že hodnoty uvedené v tab. ] dnesjiž ncp]atí a přislufuó předpisy se teprve připravujíje 

liebc Je povaŽovat Ža nepielročilelné ma\imJIn. 

Tab. 1 Nejlryšší dovolené povrchové teploty otopných těles (dříve platné) 

Druh místnosti 

Místnosti s tťvalým pobytem osob, (napi'obytoé místnosti) 90 "c 

Místnosti s kancelářskýtrr a podobným provozem 90 'c 

Místnosti se Žvýšenými hygienickými nároky' např. dětskéjcslc, 

matcřskó školy. zdravotnictví 

85 "C 

Pro ostatní provozy prlrmyslového chaÍakteru se volí nejvyšší povrchová teplota otopného 

tělesa podle drubu provozu s ohleden na technologii a produkci škodlivin, kteými mohou být 

například ostrohranné pevnó částice rczptýlené ve vzduchu, vznikající přepalováním prachu 

na otopných plochách, při povrchovó teplotč nad 70 "C. 

U nízkoteplotních soustav, kde je otopnou p]ochou např. podlaha, je maximální powchová 

teplota závislá opět na druhu provozu v dané místnosti a pohybuje se v Iozmezi 25 až 34 .C 

podle hygienických požadavků. Maxímální teplotu vody do podlahy přiváděné jc však nutno 

stanovit tepelně.technickým Úpočtem podle konstrukce a skladby jednotlivých vrstev 

podlahy. 

Teplotní spád otopných těles se volí s ohledem na zapojení těles v soustavě. 

U jednohubkové soustavy (sériové zapojoní otopných tělcs) volíme teplotní spád otopných 

těles vŽdy menši, nežje teplotÍí spád otopné soustavy' U těchto soustav volíme pokles teplob' 

otopné vody v tělese 5 až 10 K. 

U dvoutrubkové soustavy (palalelní zapojeÍí otopných těles) volime teplotní spád na tělesech 

stejný'jakoje teplotní spád otopné soustavy (l0 až 25 Ku teplovodních soustav). 

2.2.2 Teplota otopné vody 

vstupní Yýpočtová teplota otopné vody v soustavě je nejq/šší teplota, kteÍ'á se v soustavě 

při prcvozu lTskytuje. volí se v závislosti na požadované teplotč na vstupu do otopného 

tělesa, podle technických možností zdrcje tepla a typu cxpanzní nádoby. PodJe její hodnoty se 

rozljšují otopné soustavy: 

. Teplovodnínízkoteplotní tlí65"c 

. Teplovodni otevřenó 65.C

i 11,;l 

rr.l ,. 

92,5/67,5 "C je použiván V oťopných soustavách s přirozeným oběhem, kde je potřeba 

dosáhnout co největšího vztlaku' U soustav s nuceným oběhem však teplotní spády se vstupní 

teplotou otopné vody 90 oC a více nejsou vhodné z důvodu návrhu otopných ploch a regulace, 

kdy při těchto teplotách se často dostává do rozpolu funkce kotlového termoslalu a regulace 

teploty otopné vody' Volbou nižši vsnrpní teploty otopné vody (např. spády 85/75 .C' 80/60 .c, 

75165 "c) získáme též Úkooovou reze1Mr plo pok{aí nepředvídatelných tepelných zhát a pii 

dobťkh tepelně.tecbnických vlastnostech objekhr i sprár'nou velikost otopných těles' 

Nízkoteplotní soustavy se nav.hují na teplotní spády 55/45 "c,45l35.C,35/25.C. 

V průběhu celého otopného období je žádoucí, aby vzhledem k nízkoteplotni kolozi kotle 

byla zpětná teplota otopnó vody na vstupu do kotle vyšší, než teplota Íosného bodu spalin pro 

ruzné druhy paliv. To však neplatí pro nízkoteplotní a kondenzační kotle' 

U teplárenského zásobování teplem se volí otopná soustava s takovým koncepčním řešením, 

které umožní snížení teploty vratné vody. Návrh otopné sousta\,T se provádí s ohledem na 

zařízení pro přípraw teplé užitkové vody, větrací, vzduchotechnicld a technologická zařízení. 

2.3 Konstřukce expa'l'zního zařizení 

otopné soustaly opatřené expanzním zaÍizelim, kde zdrojem přetlaku je hydrostatický tlak 

(svislé potrubí s otevřenou nádoborr) se nazývají otevřené soustavy. soustavy, kdeje zdrojem 

přetlaku expanzního zaŤizeni čerpadlo s přepouštěcí almatlrlou, přepouštění z vyšší tlakové 

hladiny na nižší nebo přetlak pl}nového nebo pamího polštriře působícího na vodní hladinu, 

se označují jako uzavřené. 

Z hlediska náWhu otopné soustalT má konstrukce expaÍŽního zaíizeni ylty na nejlryšší 

pÍaco\'ÍIí teplofu otopné vody. U otevřených soustavje to 95 oC, u uzavřených soustav 110 .C. 

2'4 oběh Yody v soustaYě 

Přvním předpokladem pro splnění zák|adni funkce tep]ovodni otoj)né soustavy' kterou je 

doprava teplaze zd.oje do otopných těles. je zajištěni obéhu vody v soustavě. Pro přenos tepla 

v otopných soustavách totiž plakticky nemůžeme počítat s vedením tepla ve vodě, resp. 

v potrubí, ale pouze s prcuděním teplonosné látky. Ta se v uzavřeném okruhu soustavy uvede 

do pohybu působením d},namického t|aku Áp. V teplovodních otopných soustavách se 

v}užívá dvou základních principů vzniku tohoto tlaku. 

oběh vody v soustavě je buď přirozený. nebo nucený' Přirozený obéh vzniká na zrikladě 

rozdílných hustot Watné (studené) a přívodní (teplé) otopné vody. Nucený oběh je r'1volán 

doprawim tlakem oběhového čerpadla. 

K ýhodám přirozeného oběhu patří nezávislost na dodávce elektrické energie a k Úhodám 

nuceného oběhu zase zajištění lepších hydraulických a teplotních parametrů, dobra regulace a 

měření spotřeby tepla,jakož i urychlení zátopu. 

K nevýhodám přirozeného oběhu patři omezené možností napojení nepříznivě umístěných 

tě]es, velká tepelná setrvačnost, vetké pruměry potrubí, nemožné použití vhodných 

Iegulačních prvků. Ne1ýhodou nuceného oběhu je závislost plovozu na dodávce elektrické 

enersie.

eba 

pní 

rce, 

ace 

při 

)tle 

pro 

tm, 

na 

lak 

Dln 

'vé 

ESI 

Je 

pla 

sp. 

de 

se 

tte 

lÁn 

tm 

aa 

ch 

cb 

ké 

2.4'1 soustavy s přirozeným oběhem 

Princip přirozeného oběhu lze \,f'světlit takto. voda ve vratném pot.ubíje chladnější než voda 

v přívodním poílbi. Voda ve vratném potrubí má \,l'šší hustotu, takže ze strany vÍatÍé vody 

je v Lotli vyšší hydrostatický t|ak než ze strany vody přívodní. Vztlak (účinný tlak, čí 

při|ozený vztlak) způsobi pohyb vody v okrrrhu kotel - otopné těleso - kotel a tak dochlií k 

přirozenému oběhu vody. Přes otevřenou expanzni nádobu voda necirkuluje, pokud není 

otevřen cirkulační obtok, nebot' vodní okruh není uzavřen. Dnes se však i u otopných soustav 

s pňrozeným oběhcm vody používají uzavŤené (tlakové) expanzní nádoby. 

PřirozeÍ'ý oběh je výhodný zejména pro sousta\T menší, půdorysně málo rozlehlé, s většími 

výškovými fuzdily Ínezi otopnými tělesy a zdrojem 1epla' větší výškový lozdí1 zajišt'Úe 

dostatečný rozdíl hy&ostatických tlaků v okrrůu a malá půdorysná rozlehlost znamená menŠí 

tlakové ztráty v jednotliwých okruzích' Potrubní síť pro Íozvod otopné vody je většinou 

dvouhlbková a podle umístění hlavního horizontálního přívodního potrubí se lozlišuje 

soustava se spodním lozvodem a s homím rozvodem. 

Přirczený oběh se používá pro menší tepelíé příkony, jako např. pro rodimé domky a menší 

bytové budolY. Používá se především u kotelen na tuhá paliva o výkonu do 200 kW. Hlavní 

výhodou je, že přirozený oběh neni závislý na dodávce elekt cké energie pro pohon čerpadla' 

To má velký význam u kotlů na tuhá paliva, které tak mají zajištěn trvalý odběr tepla' 

Armatury se volí s malou tlakovou zÍátou (kohouty, šoupátka, nízkoodporové ventily)' 

Jmenovibý teplotní spád se z důvodů dostatečného válaku voli 90/,70.C č192,516.7 

'5 "c' 

2.4.2 soustaYy s nuceným oběhem 

U budov s větším tepelným příkonem, u budov půdorysně rozlehlých a u budov s 

komplikovanějšími potrubními sítěmi je nutno nawhnout nucený oběh. Nucený oběh, tedy 

oběh s vřazeným oběho\"ým čeryadlem je schopen překonat mnohonásobně větši tlakové 

ztráty' oběhová čerpadla se ďíve, vzhledem k tepelnému namáhání, instalovala převážně do 

vratného potrubí. Dnešní čerpadla jsou navrhována na í.ýalou pÍovozní teplotu do 120 .C a 

takje vhodnějši, vzhledem k rozložení tlaku v soustavě, umístit čerpadlo v přívodním potrubí. 

Paralelně se soustavou čelpadel se někdy nawhuje obtok, kteťý po q?nutí čerpadel a po 

otevření aÍmatury umožní přirozený oběh' a tím i chlazení kotle, např. při výpadku 

elektrického proudu u kotelen na tuhá paliva' ZpětÍ|é k|apky za čeryadly vylučují zhat přes 

nepřacující čeřpadlo. 

schéma otopné soustaly s nuceným oběhem je v podstatě stejnéjako u soustavy s piilozeným 

oběhem. vlastní soustava může být opět dvoutrubková nebo jednotÍubková, se spodním či 

homím rczvodem. 

Nucený oběh má ve sror.rriiní s přirozeným oběhem mnohé Úhody. ]menovité světlosti 

pot.ubí vychliejí menší, neboť lze volit vyšši rychlosti prouděni a vyšší tlakové ztráty lze 

překonat doplavÍím tlakem čerpadel. snižují se náklady na materiál a montiíž a q71epší sc i 

r,zhled nezakrytých částí potrubní sítě. Další Úhodou je' že otopná tělesa lze umístit do stejné 

úrovÍě,jakou má zdroj tepla či pod ni. Nuccný oběh nám poskytuje rovněž rczsáhlé možnosti 

regulace a rychlý zátop. 

25

Nevýhodou nuceného oběhu je, že provoz je závislý na dodávce elektrické energie a že 

soustava je provozně nákladnější. Rovněž je třeba pamatovat na skutečnost. ze ielpadla 

vnášejí do potrubí hluk a takje třeba používat pryžové kompenzátory do potrubi' 

Bez ohledu na to, jeJi oběhové čerpadlo zařazeno do přívodního nebo Watného potrubí 

otopné soustavy, je vždy nutno kontrolovat, zda v žádném místě soustavy nevzniká podtlak 

proti atmosféře' kteď by vedl k vnikání vzduchu netěsnostmi do soustavy, a tím způ;oboval 

provozní poruchy či nežádoucí h]ukové projevy. Rozloženi tlaků v otopné soustavě je 

schématicky zÍ|ázoměÍIo na ob.' 16 a obr. 17 a závisí na vzájemné poloze čerpadla a mísia 

napoJení expanzní nádoby. Na obr. 16 je jednoduché schéma otopné soustavy s otevřenou 

expanzní nádobou, kde expanzní nádoba je napojena na sousta\,1l ve směIu ploudění za 

četpadlem čijinak za výtlačným hrdlem oběhového čelpadla' 

Kdyžje čeryadlo r'yřazeno z provozu,je v každém místě otopné soustavy pouze hydrostatický 

tlak' ktený odpovídá sloupci vody nad tímto místem až po hladinu v eipanzní nádobě. Po 

zapnuti če1padla je k úIovni hydlostatického t|aku ýytváien pridavný dopravní tlak, dílem 

přetlak (+) a dí1em podtlak C). v místě napojení expanzní nádobyje nulový dynamický tlak a 

v tomto bodě působí pouze hy&ostatický tlak vodniho sloupce. To značí. že v soustavě bude 

až po místo napojení tlak vyšší neŽ hydrostaticlý 1re1ativni pretlak) a dále Ve směru proudění 

bude tlak nižší než hydÍostatický (relati\,11i podtlak). Takovéto umístění čerpadla v soustavěje 

z tlakového hlediska příznivější, jelikož téměř celá soustava pncuje v relátivním přetlaku a 

nehrozí tak nebezpeěí' Že dojde k přisávání vzduchu do soustavy a tak k neustálému 

zavzdušňování za plovozu. Zapojení podle obr. l6 považujeme za příznivější z hlediska dobré 

funkčnosti a spolehlivosti sousta\,J. Na obť' 17 je uvedeno obdobné zapojení jako na obl 1ó, 

leč sjiným umístěním oběhového čerpadla v soustavě. 

obr. 16 Expanzní nádoba za \.ýtlačným 

hrdlem oběhového čerpadla 

obl. 17 Expanzní nádoba na sací straně 

oběhového čerpadla 

Pro otopné soustavy s tlakovou expanzní nádobou plaí stEné zásady' jako u soustav s 

otevřenou expanzní nádobou. v místě, kde je tlaková expanzní nádoba napojena na otopnou 

soustavu! Je v potrubí stejný tlak' jako je okarnžibý tlak vzduchu (plynů) v tlakové expánzní 

nádobě. okamžiÚ tlak odpovídá okamžité teplotě otopné vody v daném místě otopné 

soustavy. 

26

ie 

la 

)I 

k 

rl 

ie 

ta 

A 

-v 

o 

n 

a 

€ 

e 

a 

u 

e 

;. 

2.5 Materiál ŤozYodu 

V době navrhování otopné soustavy jc nutné zohlednit materiá1, Ze kte.ého budc potrubní síť 

provedena. Zásadní odlišnost v navrhování soustavy z p]astťl nebo kovů (oceli, mčdi)je dána 

odlišnýrri mechanickými vlastnost'ni těchto materiálťl. PotÍubí z kovových materiálů je 

možné vést volně před stěnami bez da]ších úprav, zatimco plastové lozvody je nutné chlánit 

proti mechanickénu poškození. Pokud se tyto vlastnosti zohlcdní jiŽ při náWhu' jsou obč 

řešení souměřitclná a s Úhodou lze využít charakteristických vlastností použitých materiálů' 

otopná sousla\'a musí být chráněna proti korozi z vcnkor,ní i vnitřní strany' Požadavky a 

kritéria na kvalitu p]nicí, přidavrré a otopné vody pro teplovodni otopť]ó soustavy jsou 

uvcdcny v ČSN 07 7401. Podle druhu pouŽitého materiálu v otopné soustavě se pH hodnoty 

vody upravují taktoI 

- u ocelových tn,rbekje nejvhodnější pH = 10' 

- měděným trubkám vyšší hodnota pH Íeškodí, ale nedoporučuje sc' 

Většina škod v otopných soustavách qvolanýclr korozí je způsobena trvalou přítomností 

kyslíku v otopné vodě. K tomu abychom zamezili vnikání kyslíku do otopné vody je účelné: 

ve všech mistech otopné soustavy zajistit přetlak (přet]ak proti atmosféře) 

- u otevřcné expanzní nádoby volit tvar, ktery zajistí minimální pJochu bladiny 

- odvzdušňovaci potrubí nenapojit přímo na cxpanzní nádobu, ale na přepadové potfubí 

ve výšce maximáJní vodni hladiny v nádobě v teplán slavu 

Pokud sc kyslík neodshaní z otopné vody, spotřebuje se na korozi zďízení. Jeden gram 

kyslíku zoxiduje 2,6 gramťt železa za ýznikll \'4 lvodíktl který se musí ze soustavy odvést 

odvzdušněním' Nejvice k1s]íku obsahuje otopná voda po napuštění sousta\,y, nebot,voda Z 

vodovodního řadu obsahuje asi 8 mg o2ll. 

2.5.1 Potnrbí z oceli 

ocelové potrubí je tadičnim materiálem, používaným na potrubní sítě výápění' Na pobubi se 

použivá occli třídy 1l.353.0. Na rozvody do DN 50 se použivá trubek ocelových závitových 

běžných podle csN 425,1']'olDINz44o, pro větší průměry se použivá hladkých bezešvých 

trubek podle ČsN 425715' ocelové potrubí se spojuje zpravidla svařovániil elektrickým 

obloukcm nebo plamenem' Po celé délce musí být opatřeno oclrranrrým nátčrem. Pro 

ho zontální podlaŽní Iozvody se používá i tcnkostěnÍých přcsných ocelových trubek 

s plastovým opláštěním. 

2.5.2 Potrubí z mědi 

Pomčmě d]ouhou dobu paťila měď mezi stratcgické matetiály a proto širši pouŽití v TZB a 

ve stavebnictví nepřicházelo v úvahu. V poslednich letech jsou však odborníci s pronikánínr 

nových materiálů na lláš trh nuceni lozšiřoval svó znalosti i v tčchto oblastech a měnit svá 

stanoviska. 

2',7

Používaní mědi pro její vlastnosti, a s tím související mnohé výhody, má dlouholetou tradici 

(5 00o let )' Měď byia, je a snad i bude,jedním z hojně používaných instalačních mateliálů. Je 

poloušlechtilým kovem a v elektrochemické Íadě 1e za platinou' zlatem a stříblem. v 

dů.l"dku tohoto umístění má velkou odolnost ploti korozi. Měď můžeme lovněž označit za 

tzv. baktericidní mateliál, což znamená že projel'uje ničivý účinek vzhledem k bakteriím' 

které se mnohdy objevují v potÍubních rozvodech zjiných materiálů a které nebyly prokázány 

v soustavách provedených v mědi. Měď je přírodním recyklovatelným matefiálem, je difilzně 

bezpečná a odolává stámutí' Má velkou pevnost, což umožňuje používat potnrbí s malou 

tloušt'kou stěn, a tak dosahovat malé hmotnosti na lm délky. Rovněž spojování potubí z 

mědi je jednoduché a spolehlivé. Rozvody v mědi je vhodné používat k rekonshukcim, 

jelikož mají doblou přizpůsobivost stavební konstrukci. 

Poúití mědi je vhodné u rozvodů studené vody, jakož i TLIV' pro rozvody otopnych soustav' 

solámi zaŤizění, rozvody oleje, plynů a rovněž i v chladírenství. Z uvedených oblastí použití 

je patrná mnohostrannost vlržiti mědi, kteíou podmiňujíjejí ryzikální vlastnosti. 

Dnes používané měděné tfubky jsou qŤáběny modemí technologií z fosforové dezoxidované' 

kyslíkuprosté mědi. vnitřní po\'Ťch Íubky je prost uhlíku, měkké a polotvldé fubky jsou při 

výrobě předběžně naoxidoviíny. Chemické složení trubek ulčuje DIN 1787, Io\alěž 

mecIranióké vlastnosti určují DlN 1785, DIN 8905 a DIN 1761. vnitřní powch trubek je 

hladký, bez tuki a uhlíku' Podle stavu pevnosti \ze měděné trubky vysk}tující se na našem 

trhu rbzdělit do tří skupin a to na měkké, polotwdé a tvrdé. Měděné trubky se dodávají ve 

svitcích, polotvrdé a twdé v délce 5m. 

Dovolený provozní tlak a teplota závisí na zvolené montlížní technologii. Měděné tíubky 

Cu - DHi mají použití do maximální píovozní teploty 250 .C. Dovolený provozní tlak závisí 

na pevnosti v tahu a provozní teplotě. Při pájení natvldo a při svařování se v důsledku 

r,ysokých pracovních teplot mateťiál v okolí ohřevu vyžíhá do měkta' Proto trváděné provozní 

t|;ky platílak plo mětrl.é, tak i pro polotvrdé a tvÍdé měděné tťubky spojované bezfitinkovým 

pájením natvrdo. 

Rozvod z měděných trubek skýtá výhodu i v menším objemu než rozvod z tÍubek ocelových. 

Někteří autoři uvádějí, že rozdíl ve spotřebě trubniho mateliálu např. u jednotrubkové 

horizontálni otopné soýstayy čillí až z0 o^, 

Pň hydraulických výpočtech potrubnich sití je důležitou hodnotou měmá t]aková ztráta 

R (Pďm). Tato veličina závisí na součiniteli třecí ztráty },, kteý v přechodové a tuÍbulentní 

oblasti závisí na relativní drsnosti potrubí ldd. Jinak řečeno, kvalita vnitŤniho powchu řubky 

má vliv na proudění tekutiny v trubce a tím i na tlakovou ztrátu. Absolutní drsnost potrubí je 

wýška nerovnosti povrchu trubky do hloubky materiálu či r"ýška Ústupku na po\,Ťchu 

označovaná ,t a udávaná v Ínm' Relativní drsnost je pak poměr lďd. Zavedeme - li pojem 

relativní hladkost stěny trubky jako přel,rácenou hodnotu relativní drsnosti, pak u měděných 

trubek je hodnota relativní hladkosti podstatně větší než u ocelových tnrbek, čímž je měmá 

tlaková ztÍáta měděných fubek nižší oproti tubkám ocelo{ým. 

Ne|ze v plné míře přijmout optimistický názor, že je měď ušlechtilým kovem a tudížje velmi 

odolná p;oti korozi' I u měděných blbek se \Yskytují škody způsobené korozí, kterým je však 

možno přede;ít dodržováním určiých zásad. Na vznik koroze maji podstatný vliv vlastnostl 

pťotékající láiky. Je -li jí voda, pak důložitými fáktory jsou její teplota a rychlost proudění. 

28

RovněŽ musímc uvážit působení korozívních vlivů na vnčjši stranč trubky. Při náwhu a 

montáži soustav byclrom se měli vyvarovat použjtí ncatestovaných tfubek. 

Intenzita ahnosférické koroze něděných trubek je vc srovnáni s trrůkalni ocelovými o řád 

menši' To však neznamená, Že při volném vcdeni není potřebný dodatečný povlak (zamezení 

orosování' snížení lepelnýcb Zhát' ...)' Předpisy od výrobce většírou zakazují vedení potrubi v 

omítce bez ochranného povlaku. Zohlcdňuje se tak fakt, žc vlhké kyscló onritky maji silný 

korozívní účinek a zárovcň sc i částečně unožní tepelná dilatace. Měd' dobře odolává 

korozním účirrkům půd, které neobsahují moký popcl, škváru, chloridy, símny či umělá 

hnojiVa s obsahem dusíku' 

Koroze je způsobována Iovněž únavou materiálu a účinkcm tepla. U měděné trubky zahřáté 

lra teplotu vyšší ncž 6,70 .C se tvoří okuje' tj. vzíiká film oxidů a mění se i stluktula 

matcriálu. S touto skutečností musíme počítat při pájcní nat\'Ťdo' Při montáži rcspcktujme 

tepelnou loztaŽlost mědi' součinitel teplotní foztažÍrosti dosahuje hodnoty 17 . l0 ó. ploto je 

nutné u teplovodních otopných soustav kompenzovat tepelnou dilataci, aby nedocházelo ke 

korozi z důvodu únavy nateriálu. 

ve vodě přítomný kyslik působí na vnitřní povrch trubky a vytváří tak tenký stejnoměmý 

povlak, kteď se skládá ze zásadi1é uhličitanové sloučeniny. Takto \,]'tvořená rŤstva patiny 

chrání vnitiní povrch před škodliwými účinky ploudící vody' Povrchovou korozi poVaŽujeme 

tedy zajcv přizniÝ.ý narozdíl od koroze bodové. U bodové koroze lozlišujeme dva typy. Typ I 

je způsoben výrobni technologií, přičemŽ na stěně trubky ulpí mazivo obsahující uhlik. Na 

stěně trubky se vytvoří úkaz odpovídající vzhledem škrábanci' Koroze typu l jc polažována 

Za nejnebezpečnější' Typ Il hÍozí zcjména u rozvodů TUV, kde vznikají žlutohnědé 

usazeniny. Má n€pravidclný tvar a vyskytuje se jestliže voda má pH < 6' Elozní korcze 

nastává v místech defomace (zúžení) rubck, tedy při rychlosti proudční blizké dovolcné 

mezní rychlosti ploudění. 

Vzhledem k povrchové korozi by měla mít voda pll - hodnotu vyšší než 6' P|avděpodobnosr 

výskyfu koroze se zvyšuje se stoupajícím obsahem železa ve vodě nad hodnotu 0,1 mg/l a 

mangaÍu nad hodnotu 0,05 mg/l. I{odnoty obsahu kyslíku v otopné vodě udávané výrobci 

kotlů či otopných tělesjsou nižší než maximální hodnoty pro měděné tÍubky. 

Projektant by měl předcházet vlivům' které způsobují korozi. Turbulentní ploudění odstlaňuje 

ochranný povlak vytvořený na vnitřním povrchu tnrbky či zabraňujc jcho r,ytvoření. Cím je 

menší projektovaný pluměr trubl]' tím vyšší lze volit rychlost. Abychom předešli 

twbulentním vl;vům měli bychom dodržet doporučené hodnoty rychlostí (0'5 až 0'6 nýs). 

Potrubní sít'pro rozvod pitné vody či otopná soustava obsalruje armatury vyráběné z různých 

materiálů' casto i určitý úsek potrubí je z jinóho materiá]Ll než z mědi' Při plojektování 

bychom měli dodržet plavidlo směru toku' ve směru proudění se smí úsek potrubí vyrobený z 

mědi zařadit za úsek z ocelového pozinkovaného potrubi. V opačném případě dochází k 

napadení oceli korozí' Toto pravidlo však nelze použít u otopných soustav jelikož jde vždy o 

uzavřené okruhy. U otopných soustav provedených v mědi bychom měii upřednostňovat 

tlakovou exD. nádobLt a otoDná tělesa navlhoval ocelo\'á a litinová' 

t9

stejně jako u ocelového potÍubí je možné provádět spoje lozebímtelné a nerozebíratelné. 

Nejlozšířenější způsob spojování měděných trubek je kapilámí pájoní. Závitové spoje se 

pouŽívají pouze při napojování amatur či při pfipojováni okuhů provedených v mědi s 

tradičními rozvodv. 

Spoie nerozebíratelné Spoje rozebriateJné 

- spoj vytvořený kapilámím pájením 

- svďovaný spoi 

- šIoubení 

. svěrací kroužek 

- přírubový spoj 

Měkké pájení se může používat plo rczvody pitné vody, TLry či teplovodní otopné soustavy 

vyjma podlahového vytápění' s v.ýhodou se zde ponžiyá měkká pasta, jejiž zbytky jsou 

rczpustné ve vodě, tedy odstranitelné propláchnutím soustavy. 

Tvrdó pájky se používají v místech \,Jstavených \,f/sokému tepelnému zatížení či vysokému 

mechanickému namáhání (vibÍace). Twdé pájení by se mělo používat wýhradně u 

holkovodních otopných soustav, podlahového vytápění' rozvodů oleje a rozvodů technických 

a zdravotnických plynů. Nejběžnější twdou pájkou je fosforová pájka 9416 neobsahr'rjíci 

stříbrc a fosf.orová pájka obsahující stříbro s označením L - CuAg2P. 

Pň montáži je ror'něž důležité věnovat pozomost teplotní délkové rcztažnosti. Teplotni 

déIková Ioztažnost měděných trubekje o 40 % větší nežje tomu u trubek oceloaých, aviakje 

několikanásobně menší než u trubek z plastů. Při zrněně teploty o 1 "c se délka měděné 

trubky zvětší bez ohledu na její pňměr či tloušťku o 0,017 násobek.její délky. Proto pfi 

ná!Ťhu trasy je zapotřebí uvážjt nejvhodnější vedení či instalovat kompenzační pwky. Pevné 

body se nemontuji na konec rovného dlouhého úseku, rovněž kompenzační lameno nesmí b}'t 

příliš kátké' Pohubí' LŤeré je vedeno pod omítkou má být izolováno a u kolen či odbočeni se 

přidává více izolace než u rovné trubky. Při pnrchodu stěnou či sfuopem je vhodné pruchod 

iešit pomocí ochlanné trubky většího přůměru' 

2.5.3 Potrubí z plastů 

Náš trh se v současnosti plní nabídkou nejruznějších materiálů od tuzemských i zahlaničních 

ýýrobců' Pouze někteťé plastyje však možné a vhodné na části otopných soustav použit. Mezi 

plasty, používané plo rozvody teplovodních otopných soustav se v současnosti řadí : 

. síťovaný polyeÍlén (PEx, VPE), 

. polybuten (polybutylen, polybuten-1,P8), 

. statický polypropylen (PP.R, PP-RC,PP-3), 

. chlolované Pvc (c-PvC' Pvc-c) 

. Wstvená poh1rbí s kovovou vložkou. 

Rozdíl mezi tradičními materiály a plasty spočívají především ve větši délkové teplotní 

roztaŽnosti plastů a nižší pevnosti. otázka difúze molekul kyslíku stěnami plastových pohubí 

není v současnosti (2001) uzavřena a je předmětem výzkumu. V odbomých publikacích je 

možné se setkat se ''zaručenými', výsledky měření, dokazujícími jak zwýšenó zavzdušňování 

soustav z plastových trub bez kyslikové bariery tak i opak' 

30

E. 

se 

s 

v 

[l 

u 

u 

b 

ýi 

ú 

b 

É 

n 

É 

ir 

E 

d 

h 

n 

u 

II 

u 

Životnost plastových rozvodů je funkci provoznich podmínek a konkétniho potrubí. 

Základními parametry plo stanovení životnosti plastových potrubí jsou: 

. maximální teplota otopné Vody 

. maximální provozní přetlak v soustavě 

o vnější a r.nitřní pruměr posuzovaného potubi 

. délka otopného období 

Ve sror.nání s kovovými materiály je montáž plastových rozvodů snazší, rychlejší a \,yžaduje 

v mnoha případeclr 1nóně kvalifikovaného montéIa. Spojování se plovádí buď svďováním 

nebo mechanichými spojkami. Tato úspora kvalifikované lidské píáce na stavbě je 

charakteristickým rysem \ryspělých ekonomik a hlavní deklarovanou výhodou plastových 

rozvodů' 

2.5.4 volba materiálu potrubi 

volba materiálu potrubí je lozhodnutím, kteIé podmiňuje další koncepční řešení otopné 

soustavy. ZáIdadní rozdíl z htediska návrhu je v tom, že plastové potrubí nemůže bÍ vedeno 

volně z důvodu malé mechanické odolnosti a vždy je třeba ho buď podepřít další podpůmou 

konstrrrkcí (koýka, žlábky) nebo zabudovat do konstrukce (podlaha' drážky ve stěně). Pokud 

se toto zohlední ,již při návrhu tras otopné soustavy, je předpoklad ekonomického a 

bezpečného řešeni' Komplikace způsobené pouhým nahrazenim kolu plastem v tradičním 

systému vedeni a uložení poaubí je patrně hlavní příčinou většiny poruch soustav z plastů. 

Naopak respektováním jiných vlastností je možné kvalitu celé sousta\ry zvýšit. Klasickým 

příkladem chybného použití plastoých rozvodů je vertikální dvoutrubková otopná soustava 

se spodním rozvodem' která se lryvinula na bázi využití kovových potubí. Naopak pouŽití 

kovových potrubí pro hvězdicové soustavy je diskutabilní. 

2.6 Příklad} řešení otopných souslar. 

Naplněním hodnot paíametíů otopné soustalry získáme jednoznačné označení daného řešení. 

Toto označení není samoúčelné - pokud totiž lze navrženou soustaw jedÍozÍačně označit, Je 

velmi pravděpodobné, že bude možné plovést její hydraulický wýpočet něktelou ze známých 

metod a lze předpokládat, že soustava se brrde chovat podle předpokladů projektu' 

Pochopitelně je možné kombinovat luzÍlé sousta\ry vjednom objektu, ale tyto by měly být 

hydraulicky na sobě nezávislé. 

Mezi příklady nejvíce rozšířených otopných soustav patří: 

- Dvoutrubková otopná soustava vertikální se spodním ťozvodem s přirozeným 

oběhem' teplovodní' otevřená, z ocelových trub, s protiproudým zapoje ím otopných 

těles. 

- Dvoutfubková otopná soustava vertikální s hoÍním rozvodem s přilozeným oběhem, 

teplovodní,otevřená, z ocelových trub, se souproudým zapojenim otopných těles' 

- Dvoutrubková otopná soustava horizontální s kombinovaným etážovým rozvodem 

s přirozeným oběhem, teplovodní, otevřená, z ocelových trub, s protiproudým 

zapojením otopných tě]es' 

l1

Jednotrubková otopná soustava vertikální s kombinovaným lozvodem s přiÍozeným 

oběhem, teplovodní, otevřená, z ocelolých tub, se zapojením otopných těles v 

obtoku. 

DvoutÍubková otopná soustava vefiikální se spodním rozvodem s nuceným oběhem, 

teplovodní, uzavřená, z ocelových trub, se souploudým zapojením otopných těles' 

Dvoutrubková otopná soustava ho zontální etážová, s nuceným oběhem, teplovodní, 

uzavřená, z měděných trub, se sorrproudým zapojením otopných těles' 

Dvouí.rrbková otopná soustava hvězdicová etážová, s nuceným oběhem, teplovodní' 

uzavřená, z plastových hub, s protiproudým zapojením otopných těles. 

2.6'1 DvoutrubkoYá otopná soustava vertikální se spodnÍm rozvodem s přirozeným 

oběhem' teplovodní, otevřená, Š protiproudým zapojením otopných těles 

Jedno z Ťešení soustav s přiíozeným oběhem, s dvoutrubko\.ým zapojením otopných těles, s 

vertikálním rozvodem k tělesům a se spodnim hlavním rozvodem, je znázoměno na obl. 18. 

Dvouaubkové zapojení otopných těles znamená, že přívodní voda k jednotlivým tělesům je 

vedeía samostatným poírjbím a ro\měž vratná voda z těles je odváděna samostatnj'Ín 

potrubím. 

voda se ohřívá v kotli K a vede se horizon!ílním přívodním potrubím k svislým 

stoupačkám PP. Holizontální rozvodné potrubí je zavěšeno pod stÍopem sutelénu. K 

stoupacímu potrubí jsou pak připojena v jednotliÚch podlaŽích otopná tělesa oT kláthými 

přípojkami. Po ochlazení v otopných tělesech se voda l'rací vratnými svislými větvemi VP a 

horizontálním l.ratným potrubím zpět ke kotli. Pojistné přívodní potrubí EP a pojistné vratné 

potÍubí Ev spojuje kotel s otevřenou expanzrrí nádobou EN umístěnou na půdě domu. 

soustava je zabezpečena otevřenou expanzní nádobou a jde tak o otevřenoll sousta\,u s 

placovní teplotou do 95 .C. otevřená expanzní nádoba pojme zvětšení objemu vody 

způsobenéjejím ohřátím za provozu. Tlak v soustavě nemůže být vyšší než hy&ostatický tlak 

odpovídající wýšce hladiny v expaÍrzní nádobě. Cirkulační obtok co u expanzíí nádoby 

umožňuje při pootevření v€ntilu cirkulaci vody přes expaÍzní nádobu' Toho se využívá k 

zýýšení teploty vody v expanzrrí nádobě, když by hrozilo zamrznutí. 

Aby se umožnilo odvzdušněni celé soustavy, vede se horizontální potrubí a přípojky otopných 

těles s mímým stoupáním (3 až 5 %o)' Soustavu lze odvŽdušnit přes těleso v nejvyššim 

podlaží, odvzdušňovacím potrubím, které je vedeno do vzduchového pÍostoru expanzní 

nádoby, nebo je napojeno na pojistné potubí. Aby se zabránilo nežádoucí cirkulaci vody 

odvzdušňovacím potÍubím, je na odvzdušňovacím potÍubí shybka, ve ktelé se utvoří tzv. 

vzduchowý uzávěI. Potrubí je pak v rozmezí x tNale zavzdušněno a vzduchový polštář tak 

bÉní vzniku přirozeného oběhu přes odvzdušňovací potrubí' Jeli odvzdušňovací potrubí 

vedeno půdním prostorem může voda v potrubí zamrznout a proto se oblrykle odvzdušňovací 

pohubí vede v}'tápěnými místnostmi v nejlryšším podlaží. 

32

I.t 

Jrl 

VSF- - 

-T 

i 

r- 

l* 

obr' 18 Dvoutrubková vertikální otopná soustava se spodÍím rozvodem a přirozeným 

oběhem vody 

EN - expanzní nádoba; co . ciÍkulační obtok vs - qpouštění soustalry; 

oV . odvzdušňovací ventil; oT- otopné těleso; vP - vlatné potubi; 

PP - přívodní pohlbí; K - kotel; Ev - vratnó pojištbvaci potrubí; 

EP ' přívodni po,jišťovací potrubí 

2.ó.2 Dvoutrubkoyá otopná sousÍava vertikální s horním rozvodem s přirozeným 

oběhem' t€plovodni' otevřená, se souproudým zapojením otopných těl€s 

Tato soustava je znázoměna na obť. 19. Holizontální přívodní potrubí se obvykle vede 

půdním prostorem či pod sllopem nejvyššiho podlaží' Soustava s homím Íozvodem se 

používá především tam. kde nelze použít spodní rozvod. To je tehdy, když budova není např. 

podsklepena, takže samotné vratné potÍubí lze snadněji vést pod tělesy, ev. v kanálech. 

U soustav s horním rozvodem se dosahuje většího účimého vztlaku neŽ u soustav se spodním 

Iozvodem a uvedení do chodu je rychlejší' Newýhodou jsou větší tepelné Ztráty v homím 

přivodnim potrubí a nebezpečí zamrzíutí. Ploto se potrubi tepelně izoluje- soustava s homim 

rozvodcmje složitější, a proto také draŽší než soustava se spodním rozvodem' 

33 

I 

l*

ohřátá voda se vede od kot1e K hlavním svislým potrubím PP nahoru' kde se holizontílním 

přívodním potubím PP, uloženým nad nejvyššími otopnými tělesy oT, rozvádí k svislým 

větvím s přípojkami k otopným tělesům v jednotlivých podlažích. Po ochlazení v tělesech jo 

otopná voda odváděna vratnými svislými větvemi vP a horizontálním vratným potrubím zpět 

do totle. Zapojení těles je dvoutrubkové, rozvod k tělesům je vefiikální, ale soupfoudý' Homí 

rozvod umožňuje odvzdušnění sousta\ry vjediném bodě na nejlyšším místě soustavy. Je-li 

použita otevŤená expanzní nádoba, slouží současně jako místo samočinrrého odvzdušnění celé 

otopné soustavy. S ohledem na odvzdušnění jsou všechna horizontálni potnlbí vedena s 

mímým stoupáním směrem k expanzní nádobě. 

t" 

vs {r- 

obr. 19 Dvoutrubková otopná soustava s homím rozvodem a přirozeným oběhem vody 

EN - expanzní nádoba; Co - cirkulační obtok; vs . vypouštění sousta\Yj 

oT - otopné tělesoj vP - vťatné potrubi; PP- přívodní potrubí; K - kotel; 

Ev . vratné pojišťovací potrubí; EP - přívodní pojišťovací poh1lbj 

2.6.3 DvoutrubkoYá otopná soustáva s kombinovaným etážoqim rozvodem s přirozeným 

oběhem, teplovodní, otevřená, s protiproudým zapojením otopných těles 

Tato otopná soustava slouží k lTtápění skupiny místností ve stcjném podlaží, nejčastěji k 

výápění místností jednoho bytu. Kotel je umístěn v jedné z vytápěných místností (např. 

káuóelna' kuchyné, piedsíň)' osy otopných těles jsou přibližně ve stejné výši jako osa kotle' 

ev' ]en o máto výŠ. Úeinný t|ak vy.volaný ochlazenim na otopném tělesc ve výšce i/ 

34

(viz obr. 20) je malý, ev. nulový a ýy!žit lze tedy především ochlazeni vody v přívodním 

potrubí a přípojkách k jednotlivjm tělesům' využít lze tedy rozdil hydlostatického tlaku 

sloupce chladnější vody CH a sloupce teplejší vody 7 v okruhu daném ýškou přívodního 

potíubí nad osou kotle ň,' s rostoucí výškou ň, se z\ryšL,lje účinný tlak. Aby účinný tlak byl co 

největší nesní se horizontální přívodní potrubí izolovat. U etážov"ých soustav se izoluje pouze 

hlar.ní svislé přívodní potrubi a horizontální vratné potrubí, ktelé je vedeno těsně nad 

podlahou nebo i v drážce v podlaze. Nejčastěji se potrubí etážoÚch otopných soustav 

neizoluje vůbec. 

I 

r r l F----{ | 

- 

-! - - - --==:=:- - - i- 

-=--.-_ - - - J 

obr. 20 Etážová otopná soustava s přirczeným oběhem vody 

K - kotel; EN - expanzní nádoba; VD - vodoznak; 

o . odvzdušnění části vratného poí!bí; T - sloupec teplé vody; 

CH - sloLrpec chladnější vody; 

hl - výška osy tě]esa nad osou kotle; h2 . výška Wčující účinný vztlak 

Protože je účinný vztlak u etážového \rytápění poměmě malý' nemají být otopná tělesa příliš 

vzdáIena od kotle. Proto se tělesa umíst'Úí i u r'rritiních stěn, ačkoli je to vzhledem ke sdílení 

tepla do \,ytípěného prostoru zcela nevhod[é. Jediným možným řešením přiIozeného oběhu 

je dvouaubková soustava s homím rozvodem. vzhledem k malým účinným vztlakům 

rrycházejí světlosti pohubí velké, což narušuje inteliéI. Dveře lze obaházet i horem, čím se 

zvětší délka okruhu, ale získáme i přídavný účinný tlak. 

Aby se usnadnilo odvzdušnění soustavy,jsou holizontální přívodní i Watné potrubí a přípojky 

k otopným tělesům vedeny se sklonem' K nejvyššímu místu rozvodu je připojena expanzní 

nádoba a v nejnižším místě rozvodu je umístěn \,ypouštěcí kohout' Přirozený oběh u 

etážového výápění je vhodný především u soustav s kotli na tuhá paliva' Tepelný přikon 

etážového výápěÍli zpravidla nepřesahuje 20 kW. 

2'6.4 Jednotnrbková otopná soustaya vertikální s kombinovaným rozvodem 

s přirozeným oběhern, teplovodní, otevřená, se zapojením otopných těles Y obtoku 

Tcplovodní lYt.ípění s přilozeným oběhem vody lze také navlhovat jako jednohubkovou 

otopnou soustaw s homím fozvodem a s otopnými tělesy připojenými ke svislý větvím v 

obtoku íviz obr' 2l).

celkový teplotní spád vody je rozdělen na dílčí teplotní rczdíly na jednotliÚch otopných 

tělesech společné svislé větve' Nejvyšší povrchovou teplotu má otopné těleso v Úej\,}šším 

podlaŽí a u těles v niŽších podlažích tato teplota postupně klesá. To znamená, že při stejném 

tepelném výkonu otopných těles rcste směrem k nižším podlažímjejich teplosměnná plocha' 

Svislé přívodní potrubí stejně jako horizontální přívodní potubi by měla být izolována' 

Horizontální přívodní potrubí je vedeno většinou půdním prostolem. svislé větve nejsou 

izolovány ajsou většinou volně vedeny u stěn vytápěných místností. JednoÍubkové soustavy 

s přirozeným oběhem vody se používá jen zcela vjjimečně. Častější por-ržití i když opět ne 

příliš rozšířené nachíŽí tato soustava s nuceným oběhem. 

2.6.5 Dvoutrubková otopná soustaYa vertiká|ní se spodním (nebo horním) rozvodem 

s nuceným oběhem, teploYodní, lzavřená, s protiproudým (souproudým) 

zapojením otopných těles 

Provedení dvoutubkových ver1ikálních otopných soustav se spodním či homím rozvodem 

jsou shodná s provedeními popsanými u přirozeného oběhu. Na obr. 22je znázoměno schéma 

dvouílbkové soustavy se spodním rozvodem, napojené na kotel s nuceným oběhem vody. 

soustava je řešena jako lzavÍelá a je zabezpečena tlakovou expanzní nádobou s membránou. 

Tato expanzni nádoba zajišťuje v}plnění celé soustalT vodou s požadovaným přetlakem, a 

zároveň vyrovnává zrněny objemu vody v soustavě. Proti nepřípustnému překočení tlaku v 

soustavě je na kotli instalován pojistný v€ntil. celá otopná soustava je odvzdušněna přes 

nejýše položená otopná tělesa odvzdušňovacími ventily. U dnešních soustav s nuceným 

oběhem vody se k zajištění místní Iegulace používají termostatické Íadiátorové ventily. Při 

osazení těchto ventilů je vhodné, abychom zajistili správné hydraulické poměry v potrubní 

síti, což znamená instalovat na stoupačky či pÍo jed[otlivé stoupačkové sekce regulátory 

tlakové diference, regulátory objemového pÍutoku či přepouštěcí ventily. Rovněž je nanejwýš 

rozumné při instalaci temostatických Íadiátoro\.ých ventilů zajistit odvzdušnění každého 

otopného tělesa odvzdušňovacími ventily. odvzdušnění přes nej\.ýše položené těleso 

nefunguje, neboť ma1é prutočné pruřezy termostatických radiátorových ventilů neumožni 

zpětný únik vzduchu pÍoti směru proudění vody. U dvoutťubkových otopných soustav |ze 

projektovat ťovněž hodzontální rozvod k otopným tělesům, a to jak souploudý (Tichelmann) 

tak protipÍoudý. schémata těchto zapojení znázoňu,je obr. 23. 

36

L..N---- -- -Ýí.-- - 

obr. 21 Jednotrubková veÍtikální otopná soustava s přirozeným oběhen vody 

EN - expanzní nádoba; co . cirkulační obtok; Vs vypouštění soustavy; 

oT - otópné těleso; VP - vŤatné potrubí; PP - přívodnj potubí; K'kotel; 

EV - vrňé pojišťovací potÍubí; EP - přivodni pojišťovací potÍubí 

3',7 

I 

T 

I 

)

1" 

."1 

Obr.22Dvoutrubková otopná soustava se spodním rozvodem a nucen]í,rn oběhem vody 

EN . expanzní nádoba; PRv - přepouštěcí ventilj Vs . \'f'pouštění soustavy; 

oT - otopné těleso; VP - vratné potrubí; PP . přívodní potÍubí; K - kotel; 

oV - odvzdušňovací ventil; PV - pojístný ventil; Č - oběhové čerpadlo 

obr. 23 Dvoutrubkové zapojeníotopných 

tě1e5 s horizontálním lozvodem k tělesům 

a) protiproudé zapojení 

HP - hlavní přivodni potrubí 

b) soupÍoudé zapojení (Tichelmannovo) Hv . hlavní Watné potrubí 

2.6.6. Dvoutrul'ková otopná soustava horizontální etážová, s nuceným oběhem' 

teplovodní, 

uzavřená' s protiproudým zapojenim otopných těles 

Bytové v}tápění je vhodné pro sousta\Y s kotli na kapalná a plynná paliva a s elektrokotli. 

které umožňují automatickou regulaci sousta\'y. Automatická rcgulace zajišt,uje hospodámost 

provozu a snižuje nároky na obsluhu' V dnešíí době se etlážové vytápění s nuce[ým oběhem 

vody síívá moderním a komfortním zařízením u kterého se použivají maloobjemová otopná 

tělesa, ktelá zmenší celkový vodní objem sousta\,T a umoŽní tak rychlou odezvu soustavy na 

38 

b

fegulační zásah. Zdroj tepla se reguluje automaticky v záVislosti na venko!Ťí teplotě 

(ekvitermně)' nebo na teplotě vzduchu ve \Ttápěných místnostech' 

Dvoutrubková horizontální otopná soustava otevřená sc již nepouživá a jednoanačně se dává 

přednost soustavě uzaviené s tlakovou expanzni nádobou 5 membránorr (obr. 24). Expalzní 

nádoba s membránou, oběhové čerpadlo či pojistný verrtil bývajijiž součástí kotle' Přednost 

se dává použití nástčnných kodů, které minimalizují pfostor potřebný pro zdroj tepla. 

Rozvodné potrubí vycházi z ýpočttl o malýclr průměrech, čím otopná soustavy nenarušuje 

vzhled interiéru. sťastným řešením plo iÍteriér je vedení potÍubí pod ozdobnou lištou v 

kanálku či u novostaveb v mazaníně na nosné konstukci podlahy. Potrubí se volí ocelové, 

měděné či plastové, přičemž každé má své newýhody a výhody plynoucí z použitého 

mate álu. Nejvíce se dÍes používá pro t}.to rozvody potrubí ocelové bezešvé, měděné a 

přesné ocelové tenkostěnné povlakované tÍubky. 

obr. 24 Bytová dvoutrubková otopná soustava 

EN - expanzní nádoba; vs - vypouštění sousta\T; PV. pojistný veÍtil; 

oT - otopné těleso; vP - Watné potrubí; PP . přívodní potrubí; K - kote., 

ov . odvzdušňovací ventil; Č - oběhové čerpadlo 

2'6.7 Dvoutrubková otopná soustava hvězdicov, etážoýá!, s nuceným oběhem, 

teplovodní, uzavřená, s protiproudým napojením otopných těles 

Hvězdicová otopná soustava etážoýá Je vhodná do novostaveb s půdorysÍě členitým 

uspořádáním otopných těles. v centlu dispozice je umistěna při podlaze sestava rozdělovač 

se sběIačem, na kteÍou jsou napojena jednotlivá otopná tělesa plastovými přípojkami 

vedenými v podlaze. Uložení potrubí etážové soustavy v podlaze je sice přínosné z hlediska 

skr]tí poÍubí a jeho připadného poškození při běžném provozu, ale současně bývá zdrojem 

velmi obtížně řešitelných poruch' Tyto poruchy vznikají nejčastěji ještě v době stavby v 

období mezi provedením zkoušek vytápění a zabetonováním trub (pojíždění ko|ečky) ale i 

později, např. po zakytí potrubí v dvei.ních otvorech při vftání prahů' 

optimální je pokud jsou jednotlivé přípojky z jednoho kusu plastového potrubí uloženého v 

ochranÍé ohebné plastové hrrbce (.'husí kk,')' Zněny směnr potubí jsou řešeny pl),nulými 

oblouky (obr' 25) a tak v případě použiti vhodného materiálu na potrubí je možné v případě 

potřeby celou přípojku z ochranné hubky r,rytáhnout a vyměnit zajinou bez většího zásahu do 

podlahy. Toto iešení je ovšem materiálově nejnákladnější díky velké spotřebě trubek a 

chrániček' i kdyŽje nejmónč placné' 

39 

-----J

Pokud přistoupíme na riziko nemožnosti opÍavy potrutí v'poďaze bez deshtkce betonové 

mazaniny a nášlapné wstvy podlahy, je možné snížit náklady na potnrbí ro7-větvenim v 

podlaze a napojením více otopíých těles najedÍu větev (obl. 26). 

Podlažní rozdělovač i sběrač jsou vybaveny uzavíracími kohouty na h1avnim přívodu a 

pot.ti a podle potřeby na jednotli\.ých větvích. Z důvodů zjednodušení se často 

'*.l- pouzi"a pii-ot'o napo;ení jednotllvých větví pomocí adaptéÍu bez možnosti uzavřenl 

jednotli\.ých větví. 

odvzdušnění hvězdicové otopné soustavy se provádí přes otopná tělesa, která se napojují s 

vý.hodou zespoda a případně přes podlažní rozdělovač a sběrač nebo kotel. 

Vwouštění této sousta\'ry je problém, kteÚ neni uspokojivě rYřešen. většinou se neprovádí 

zááa úprava nebo se předpokládá teoÍeticky možné odstfanění vody ze soustavy 

stlačeným -tastni vzduchem. 

Dimenzování se provádí obdobně jako u běžných dvoutrrrbkových soustav' kdy se pomoci 

oevného nastave;i prvrri regulace mdiátorových ventilů vy.rovnají tlakové rozdíly mezi 

iednorIivými otopnýňi lélesy napojcnými na společný rozdělo\ ač a sběÍač. 

obr' 25 Hvězdicová otopná soustava s poíubím uložen:i,Ťn v ochraÍIné trubce 

40

obr. 26 Hvězdicová otopná soustava s rozvětveným potrubím

3. HYDRAULICKÝ \.í'PoČET PoTRUBNÍCH SÍTÍ oToPNÝcH 

SOUSTAV 

Polrubni silě otopných qouslav slouŽí k dopÍavé teplonosné láúy ke spoliebiči a /pél od 

.p"irJie" t" Hydraulický výpoiet otopných soustav je jen úzkou částí z širšího 

obonr potrubní 

"a.á:i,epla' techniky. 

] cDlonosnou lálkou ie pievá7né teplá voda. zňdla pak ipára' Ialo skureclrosl umoŽňuje 

oo""ne r'iatné sloŽité výpočty potrubí a nahraditje pro nrční výpočet nomogramy 

'i"ináauslt 

a tabulkami. 

Cílcm ie navrhnout pruměry potrubí, jmenovité světlosti armatur, popř' nastavení regulačních 

;.;;;ť;".ť;o' ;íp"zuáouu"e- pjót" r'yla celková tlaková.zháta stejně velká jako 

'ol

Budemeli aplikovat teorii podobnosti, zavedeme Reynoldsovo kritérium (číslo) ,/9e a relativní 

dÍsnost k/d (čj rel. hladkost d/t), čím se závislost zjednoduši na: 

kde 

k 

I = f Ge,;), 

w d w.o.p 

un 

(3.3) 

součinitel lze určit glaficky s dostatečnou přesÍostí z diagramu na obl. 27, Íebo početně z 

na obrázku ^ uvedených vztahů. Ještě je zde otázka správné volby absolutní dlsnosti &. Tato 

hodnota se pohybuje ve značném rozsahu a ploto se v tabulkách uvádějí hodnoty tlakového 

spádu pro absolutní drsnost stěn k = 0,1 mm (pro vnitřní potrubní sítě)' k : 0,2 mm (pro 

venkovní dálkové rozvody) a k = 0,5 mm (pro parní rozvody)' 

Úpravou lovnice (3.2) ziskíne ztÍáfu třením pro úsek polrubí: 

=P,,-P' R .t, 

^P' 

iz 

kde Apt - Í|akoýá zt|áta třením [Pa] 

p2 - tlak na začátku úseku potřubí [Pa] 

p] - tlak na konci úseku potÍubí [Pa] 

Tlakowý spád potřebujeme mÍohdy vyjádřit spíše v závislosti na hmotnostním pÍutoku: 

__a 

c.ot 

kde 0 

c 

- přenášený tepelný Úkon [w] 

- měmá tepelná kapacita [J4

:i 6l 

al 

:J 

a-l 

:l 

rl 

l^ 

: 

I 

L- 

I 

iI 

I ě 

II 

i 

obr' 27 Součinitel tŤeni 

-,.'":-'# 

t, I I 

' -\,Í 

-+. .š- 

*!,.š7 

=sfiff 

Ť-jfirtti---1'\.; 

r-7v7 r ,-t---,. 

1--77nr J--j- '\ 

TmlT-,'^ 

j,jť."ř 

*-' 

í.l./ 

i7# b.' .l 

fl":?u..s5=5 

T. -r, \ \. ' _ 

-Ť7-.\ |l-iJ#..íJr- 

'i#i-,lvt-i- 

ffi.€+itr"s- 

rÍ-r 

ll-,r1s-*--l-lf 

lL1S+++ 

íŠŤ-|ffirr- 

{. .-i-fi_..i.Í.' 

součiniteI 

tření r ** 

r..* 

t-.1---.1 ----|| ,,\ 

H-Ď^ š 

F".'-ss* 

|. v.t I 

ť.+ ;.trt 

ql* 

"-] JřŤ 

1sš|f{ 

'\ - i--Ír-r 

šššš:; 3Ť3* 

M

3.1.2 Tlakové ztráty úístními (vřazenými) odpory 

Kromě hydraulických ztát třenim vznikají v potÍubí rovněž tzý. zIÍáry ý nístních odporech 

(armatury, ohyby' shybky' obchozy, přechody apod'), které jsou určcny vztahem: 

o,.-=že,*,=,, 

kde Ap,,,, Z- t|ako'lá zttéta místními odpory [Pa] 

{ 

n 

lý 

- příslušný součinitel místoího odporu 

- počet místnich odporů v úseku 

- střední rychlost pÍoudění v průřezu úseku [m/s] 

p - hustotá vody [kg/m3] 

(3.8) 

Tlaková ztráta místními odpory se ve v]ípočetní praxi označuje Z a je rovněž tabulkově 

zpracována. Dosadíme'li do ro!.l]ice (3.8) vztah (3.6) získáme opět závislost na hmotnostní 

pmtoku. 

nqt l.Ť! '-: 

A^ _ -?- . 

'=l 

"ťz 

uu 

3.1.3 c€lková tlaková ztráta 

(3.9) 

Celková tlaková ztráta úseku je součtem tlakoýých ztát tiením a místními odpory v úseku a 

celková tlaková ztráta okruhuje součtem celkových árát úsek!. 

=lp,.+lp^=l, j 

! o-le! o=[^;-'' Ť' 

^p," 

=R.l+Z 

(3.10 

Při výpočtu vnějších sítí je vhodné najít ekvivalentní délku k vřazeným odporum l"ru, ktelá se 

získá porcvnáním výŤazů plo ztlátu ťeÍím (3'4) a pro ztráfu místními odpory (3'8)' 

,"," =tE 

* 

(3.11 

Celková tlaková ztráta úseku se určí jako součin měmé tlakové ztáty R a výpočtové délky L' 

kteťá vznikne součtem skutečoé délky l a ekvivďentní délky l"n. 

Ap"" = R'(l+ 1.'.")= R'L 

(3.12

3.2 výpočet dvoutrubkových teplovodních otopných soustav s přirozeným oběhem vody 

V uzavřeném okruhu teplovodního lrytápění, jehož částí je z&oj tepla, a v jehož jiných 

částech dochází k ochlazování vody, vzniká účinný tlak (přirozený vztlak)' v7njk účinného 

ilaku a přirozeného oběhu lze vysvětlit takto. Po zátopu dojde v homí části kotle ke zvýšení 

teploty vody, a to |.Iá za následek zvětšení jejiho měmého objemu a snížení hustoty. 

Hyá.á*"ti"řý thk sloupce teplé vody poklesne a s]oupec sfudené vody začne svým lryšším 

hýdrostatictým tlakem vytúčovat sioupec teplé vody nahoru' PÍo okú s jedÍím 

ochlazovacím místem by platilo: 

ÁPp = Pp,'Pp, 

= h.P,.c _h.p'.c =h'cp' -p'J 

(3.13) 

kde App 

,L 12 

- účinný tlak [Pa] 

- teplota vody teplejší a chladnější ["C] 

Pr' P'z - lrustotal,ody tepte;sí a chladnější [kďm3] 

Je-li ochlazovaci místo okruhu v"ýš než střed zdÍojetepla, 

vzniká kladný účinný tlak. JeJi 

ochlazovací místo okuhu níž než střed zdroje tepla, valiká naopak zápomý (protisměÍný) 

účiíný tlak. 

= h.g.(p, 'p') < 0,leboť h< 0 

(3.14) 

^po 

Při realizaci přirozeného oběhu se snažíme, aby ochlazovací místa byla co nejvýše nad 

t"pru u uuv na nich docházelo k dostatečnému 

"oioj"'o ochlazelrí (změně hustoty) plotékající 

vody. 

Účiíný tlak v okruhu s několika ochlazovanými místy je opět diín rczdílem.hydrostatických 

tbků.2a podmínty, že neuvažujeme ochlazení vody v potrubí bude účiÍmý tlak v okruhu pro 

obr. 28 vypadat takto: 

= lp,s(h,' h, )- 

^pe 

p,g(h, - t,)+ p,ch.,l-p'ch' = 

= tr,e(p' - p, )+ h,g(p.-p, )+ t',g(p" - p, ) 

(3.1s) 

Výsledný účinný tlak je dán součtem účinků jednotlivých ochlazovacích míst' tzv. dílčíclt 

účinných tlaků. 

oteolovací místa maii opaóný účinek. Jsouli nad středem kotle v1volávají zápomý dílčí 

uei,iŇ .lut u tauanÝ ailčiúči;ný tlak, jsouli pod úrovní středu kotle. obecně tedy hovoříme 

o-t.oň z. trár. uzavienéh; okuňu je dán algebraickým součtem dilčích účinných tlaků 

"einny 

" 

(3.16) 

áňr'q 

" eÁoz pty.rr", že \ze započitivat vliv ochlazení i oteplení v kterémkoli místě 

okruhu. 

J., 

apo = .g.(P.r 

)h, 

-P,.l 

kde App 

Pi 

Pi+l 

. účinný tlak uzavřeného okuhu |Pa] 

- výškístředu místa' ve kterém dochází ke změně teploty, vztíedem ke středu 

zdÍoje tepla [m] 

- rrusiota voaý na ustupu do takovéhoto místa [kďm3] 

- hustota vody na výstupu z takovéhoto místa [kg/m3] 

46

Při prouděni vody v okruhu vznikají tlakové ztáty a jejich celková hodnota musí odpovídat 

hodnotě účinného tlaku. Pro každý okruh tedy platí: 

app = aP. 

kde: Apo je tlaková ztráta okruhu [Pa]. 

(3.17) 

Pruměry potrubí, jmenovité světlosti armatul, nastavení regulačních prvků a pod' se navrhují 

i"t, uuí pri p"z"o*ném pÍutoku byla celková tlaková ztráta okuhu stejně velkájako účinný 

ttut ol.*tlu. pii výpočtu tlakových zt.át se okuh dělí na úseky s neměnným hmotnostnim 

prutokem. 

+n 

-h 

t 

9r 

Ápp 

tr 

l2 

P2 

a 

P3 

t3-1. 

+ !4r t_J 

P.r ! 

obl' 28 Vznik vztlaku v soustavě s přilozeným oběhem 

3.2.1 Postup při výpočtu potřubní sítě se spodním a horním rozvodem - metoda 

předběžnóho tlakového spádu 

Pro praktichý výpočet se zanedbává ochlazení vody v potrubí' Jediným ochlazovaným místem 

l"zjor'" t"a'oj tepla - otopné těleso . idroj tepla) je otopné těleso. Účinný tlak 

teplonosného 

"r..rlí ok.t'u i'" určit ze vztabu (3'13). Hustoty vody se určí podle jmenovitého 

teplotního Íozdílu (90 - 70 [.C]) z příslušÍých tabulek či podlc vztahu: 

p, =Ioo3,'7 -o,I't265 t-0,0028136 t'? 

4'1 

(3. r8)

kde p, tkg/ď] je hustota vody při teplotě ,. Podkladem k výpočfu je výpočtové schéma. ze 

kterého by měly být patrné všechny hodnoty potřebné pro výpočet. výpočtové schéma 

obsahuje skladbu potrubní sítě, její místní odpoly, výškové rozdíly a otopná tělesa s jejich 

tepelnými ýkony. Schéma je rozdčleno na jednotlivé úseky okuhů. Useky se očíslují ve 

smyslu postupu výpočtu a uvede se u nich přenášený tepelný výkon, ev. jemu odpovídající 

hmotnostní prutok a délka potrubí úseku 

Přenášený tepelný výkon úsekem je dán součtem jmenovitých tepelných výkonů otopných 

těles, jež úsek zásobuje. Tepelný výkon otopnébo tělesa bý.r'á o 3 až I0 % vyšší než 

vypočítaná tepelná ztráta míshosti (CSN 06 0210) a tak jsou \Tpočítané prutoky vyšší. Toto 

navýšení přibližně v1,rovnává tepelné ztráry potrubí při pruchodu nevytápěnými prostory. 

Hmotnostní pÍůtok se určí z rovnice (3-5) a výpočet začneme okruhem s nejméné příznivými 

podmínkami' Začináme tedy oknhem nejnižšího a zároveň nejvzdálenějšího otopného tělesa. 

Pokud je tako\.ých okruhů více, začínáme s okÍuhem o největším tepelném výkonu otopného 

tělesa' 

Návrh pruměru jednotli\"ých úseků je nejdříve předběžný a ýycházi z tzý. předběžného 

tlakového sDádu RP: 

.0 

t 

Áp.(l.a) 

1 

kde Rp 

Ap 

. předběžný tlakoÚ spád, ev. měmá tlaková ztÍáÍa fPalÍn] 

. dispoziční rozdíl tlaků [Pa] 

ZI - délka počítané části okrr:hu [m] 

.t - podílmístních odporu na celkové tlakové ztrátě Áp [-] 

velikost podílu místních odporu je drína vztahem: 

\z \z 

a=-4=-r 

. 

.4 

ap )(R.l+ z) 

ve skutečnosti se podíl místních odporu odhaduje, k čemuž nám poslouží tab' 2' 

Tabulka 2 Volba ýÍazen 

Druh soustaw - budovv 

venkovní, dálkové rozvody 0.l až 0.2 

olooné soustaw v průmvsloWch rozsáhlých budorách 0.2 až 0.3 

Běžné dvoutrubkové soustaw v obYtných budovách 0.3 až 0.4 

otopÍé sousta\,y při rekonstrukcích staťých budov s členitým 

rozvodem a nuceným oběhem vody 

Pro DotrubÍí sítě u úplaven paÍametrů 

0,4 až 0,55 

0"7 až o.9 

vzduchotechÍické DoÍubí teolovzdušných soustav až 0.9 

(3.19) 

Na základě předběžně stanoveného RP a příslušných hmotnostnícb průtoků se navrhnou 

pruměry pot1lbí a u každého úseku se lyčislí skutečná hodnota R a rychlosti ý' Rovněž se 

najdou hodnoty ž{ a Z a vyjádři se ce|ková tlaková ztÍátd RI + z. 

48

Pokud předběžný návrh všech úseků odpovídá rovnici (3.17)' není třeba výpočet uplavovat' 

většinou je však třeba \.ýpočet koÍigovat zmenšcnim či zvětšením pIuměru potrubí úseku , 

nebo částj úseku, i když melší přebytky tlaku lze sešk.tit regulačlrími armaturami otopných 

těles. Nastavení tr.lalé regulace amatur se určuje podle technické dokumentace wýrobců' 

Rozsah rychlosti proudění teplonosné látky v otopných soustavách udává tab. 3 

teplonosné D1 

Tab': 3 Rozsah optimálních rychlostí 

TeDlonosná látka Rozsf,h n Im/sl Průměrná w [m/s] 

Nízkodaká pára I0 dž 25 t) 

stiedotlaká pára 20 aŽ 50 30 

wsokotlaká pára 30 aŽ.70 

leDIovodni souslaVa s přirozcným obéhem rody 0.05 až 0.] 0,2 

TeDIovodni sousld\ a s nuceným obéhem vod) 

Dálkové horkovodní Íozvody 

0.2 až I,0 

1.0 až 4.0 

0,6 

1.5 

Po návrhu prvního okruhu navrhujeme stejnim způsobem i okuhy další, s tím, že část okÍuhu 

ajejí tlaková ztrátajsoujiž známy z předchozího výpočtu' 

výpočet potrubní sítě s homím rozvodem je stejný, s tím tozdi]lem, že ochlazovací účinek 

přívodního i vratného pohubí je větši. Z tohoto důvodu je řeba výpočtem zachytit změny 

teploty vody vjednotlivých úsecích a použít ror,nice (3.16). 

otopná voda, která přitéká do níže položených otopných těles bude chladnější a otopné těleso 

budc mít nižší sťcdní teplotu Při výIaznějším sníženi střední teplo|y tělesa (\yšší objekt)je 

nutno přepočítat ještě jmenovitý ''' výkon otopného tělesa najiné teplotní podmínky. 

3'2.2 Postup při lTpočtu potrubní sítě €tážoYého vytápění s přirozeným oběhem yody 

U přirozeného oběhu etažového lrytápěníje osa otopných těles přibližně ve stejné výši jako 

osa kotle. z tohoto důvodu je účinný tlak vyvolaný ochlazovacím účinkem otopného tělesa 

podle vztahu (3'13) nulový. cestou k zajištění přirozeného oběhu jsou ochlazovací místa 

okrrrhu leŽící nad úrovní vodorovné osy kotle, což znamená neizolovat potrubí, která vedou 

nad touto osou' Jo to tedy především svislé a vodorovné přívodní potÍubí' Při obcházení dveří 

horem z\ryšuje účinný tlak i lŤatné potrubí, jelikož je vedeno nad osou kotle. vlatné potrubí, 

které je vedeno pod osou kotle je vhodné izolovat, to se však u kátkých rozvodů v praxi 

nečirri. 

Návíh potrubní sítě vychází opět z předběžnóho návrhu pn,lměru jednotlivých úselqi (např. 

podle tab. 4) a z jeho dodatečné kontroly' Hmotnostní průtok vody pro jednotlivá otopná 

tělesa určíme opět ze vztahu (3.5) a prutoky sítí postupným sčitfuím v jednotlivých uzlových 

bodech' U nejvzdálenějších otopných těles se předpokládá ochlazení na tělese /lor menší a u 

blízkých těles kotli /'o. větší (tab' 5). 

49

vÓí]w g0 ÓC. vnitřní \"íDočtová t )Ía z0 

Hmotnostní průtok 

'1 [kg/h] 

Tab. 4 Etažové rýápěni s přirozeoym oběhern vody. doporučené jm€novité světlosti potrubí 

Výška vodorovného 

přívodního potrubí 

nad středem kotle 

ň tml 

2,0 

3,0 

4,0 

DN 

42 

49 

52 

l) 

'77 

83 

89 

95 

99 

20 

1,23 216 

r34 235 

,44 252 

153 266 

1ó0 280 

25 32 

288 264 449 694 830 t 148 

312 286 48',7 754 900 1245 

331 30'7 520 800 960 ll30 

355 326 552 855 1020 r42o 

3'12 342 580 900 1070 1490 

40 40 50 60 ó5 80 

CSN 

42 5110 

Iqh 5 Ffážóvé \,.vtáĎění s Dřiřozeným obéhem vody - teplotni!94!!L!!9!9!Š]:]I!glE těle 

vodolovná vzdálenost Teplotní lozdíl na otopÍém tělese ÁÍoÍ 

posledních těles nejbližší otopné těleso nejvzdálenější otopné těIeso 

od kotle lml od kotle 

od kode 

do 10 

20 

|o až 20 25 18 

přes 20 2'1 15 

Po DiedbéŽném náwhu pruměru se počítají účinné tlalf a kontrolují se tlakové ztráty 

""aiišim " ""ir.",sltro ot.rutru. r '.ýpóet,r účinného tlaku j o potřebná znalost pok1esu teploty 

"áalL i"Jv na hranicicb ochlazovacích úseků (tab' 6)' Další poýup je obdobný 

''"j",, 

iako u běžné dvoutÍubkové "plot sítě. 

50

Tab. 6 Ochlazen V neizolovaném potrubí (na Vstupu - Voda 

90 "C. vzduch l0'C) 

Teplotní Spád II(/ÍI pÍo potrubí 

d [mm] 15 

1t2' 

20 25 32 4o 

6/4' 

50 

2" 

70 x 3.2 16 x 3.2 

70x3 '16x3 

M lks/hi 16.1 21,6 21.2 J5.9 41.8 52,9 63_6 69.9 

20 

25 

30 

35 

40 

50 

55 

60 

65 

'10 

75 

80 

90 

100 

120 

140 

160 

180 

200 

220 

240 

260 

280 

300 

350 

400 

500 

600 

800 

1000 

1250 

1500 

1750 

2000 

2,80 

2,20 

1,86 

1,60 

1,40 

1)5 

t,12 

t,o2 

0,93 

0.86 

0,80 

0,75 

0,70 

o,62 

0,56 

0,4'7 

0,40 

0,35 

2,30 

1,98 

|;73 

1?R 

I,06 

0,99 

0,92 

0,86 

0;7'r 

0,69 

0,58 

0,49 

0,43 

2,87 

? t5 

r q) 

r,72 

r,44 

1.33 

1,23 

1,15 

1,08 

0,96 

0,86 

0,'72 

o,62 

0,54 

0,48 

0,43 

1,90 

t,'13 

1,59 

1.4'7 

r,36 

1,27 

I,l9 

1,06 

0.95 

0,79 

0,68 

0,60 

0,53 

0.48 

0,43 

0,40 

0,3'7 

0,34 

0,32 

o,2'l 

0,24 

2,17 

1,81 

r,6't 

1,55 

),,20 

1.10 

0,90 

o;7'7 

0,68 

0,60 

0.54 

0,49 

0,45 

na) 

0,39 

0,36 

0,31 

0,2'I 

0,22 

0,18 

0.14 

0,11 

0,07 

2,30 

2,10 

2,OO 

tR5 

t;73 

1.38 

1,l5 

0,99 

0,87 

0;7'7 

0.69 

0,63 

0,59 

0,50 

0.46 

0,40 

0,35 

0,28 

0,23 

0,17 

0,14 

0,1 1 

0,09 

0,08 

0.07 

2,OO 

1,;1'.1 

1.59 l;72 

r.33 

I l4 

I,00 

0,88 

0,80 

o,'73 

0,6'7 

0,62 

0,57 

0.53 

0,45 

0,40 

0,32 

0,2'7 

0.20 

0'1ó 

0,13 

0,11 

0,09 

0.08 

1,43 

r,22 

1,08 

0,96 

0.85 

0,78 

o,7z 

0,66 

0,62 

0.57 

0,49 

0,43 

0,34 

0,29 

0.21 

0,17 

0,14 

0,11 

0,10 

0,09 

3.3 výpočet dvoutťubkových teplovodních otopných soustav s nuceným oběhem vody 

U otopných soustav s nucenýn oběhem vody nezajišt'uje proudění vody v okJuhu pouze 

účinný tlak, nýbrž předevšim dopravní tlak čerpadJa' Rovnice hydrauliky okruhu Íabýýá tedy 

lvam: 

App +^p. = Ap/,, 

(3.20) 

5l

kde App - účinrrý tlak okruhu [Pa] 

Apu - dopravní tlak oběhového čeryadla [Pa] 

4p.. - celková tlaková ztráta okuhu [Pa] 

Jestliže je doplavní tlak čerpadla několjkanásobně větší než tlak q.volaný přilozeným 

oběhem, uvažuje se ve výpočtech kvůli zjednodušeníjen tlak čerpadla. Tento připad nastává u 

soustav v nízkých rozlehlých budovách, kde je velikost účinného tlaku, daného ve svém 

vztahu výškou vodního sloupce, zanedbatelná. 

(3.21) 

U výškových objektů dosahuje tlak vyvolaný samotíŽí vysokých hodnot' Je však vlivem 

proměnnýoh teplot teplonosné látky během otopného období nestálý' Jelikož teploty vody 

přívodní a vratné dosahují jmenoviých hodnot jen výjimečně uvažuje se účinný tlak z 50 až 

70 %, s přihlédnutím k výšce \rytápěného objektu' 

(0'5 +0,7)'Apo + Áp. = Ap." \3.22) 

Hlavní rozdíl výpočtů nuceného a přirozenébo oběhu spočívá ve skutečnosti, že dispoziční 

rozdíl tlaků každého okÍuhu při'oze[ého oběhu je předem uIčen výškou ochlazovacích míst, 

kdežto u nuceného oběhu se musí tento tlak, tedy dopravní tlak čeryadla určit' 

K určení dopravního tlaku čeryadla a k uťčení průměÍů potrubí se použivá několik metod. 

Pokud rrybíráme čerpadlo podle výkonu motoru čelpadla, měli bychom volit výkon o 10 aŽ 

20 % větší než vypočtený podle vztahu (3.23)' Touto volbou předejdeme přetížení motoru. 

p.g.v H = Áp.v 

n 

kde P - jmenovitý výkon četpadla [W] 

. dopravní tlak čeryadla [Pa] 

^p p - hustota teplonosné látky [kg/m"] 

8 

y 

- tl,hové zrych|ení In's,| 

- doprawí množství čerpadla [m./s] 

11 - dopravní výška čerpadla [m] 

4 - účinnost čerpadla [.] 

(3.23) 

Použijemeli čerpadla s vysokým dopravním tlakem, tak dosáhneme rrysokých rychlostí 

proudění a malých pruměru pofubí, což sebou nese menši investiční náklady. Při volbě 

většího pÍůměru potrubí jsou investiční náklady větší, leč plovozní náklady čerpadla s nižším 

dopÍavním tlakem,jsou menší' Mezi těmito extrémy leží jakési optimum, podle ktelého se volí 

ckonomická rychlost proudění vody v potÍubí či měrná tlaková ztÍáta (tab. 7) a následně 

dostáváme i optimální pniměr potrubí. Ekonomická je taková rycblost prouděni, při které 

dosáhne součet invostičÍích a provozních nákladů nejnižší hodnoty (obr. 29)' 

Vysoké rychlosti nad 1 Í/s způsobují hlukové proje\Y v místech změn průiezů, náhlých změn 

směru proudění a škrtících afmatlrr' včefuě vlastního hluku turbulentniho proudění. U 

potrubní sítě, navťžené s vysokými rychLostmi proudění' nelze dosáhnout v obytném p.ostoru 

požadované hladiny akustického t|aku 4 (dB). 

52

Protiproudé otopné soustary s vysokým dopravním tlakem čerp2dla vyžadují v úsecích 

iiřťv"]r' *.o"ail or.sÚ Ú;očet dimázi či vjrazné škrceai prostiednictvím, armatul. Voda 

ilá'i;j" ; ilři il;í' #i'::"*ll;. j['J#"i$";Í:j;;''.il':ffi l'xf ;"'#i"J,'I'j: 

iTí#::;i:ť'll:::ilrá:i*:ť;'"#*'Íťf1* 

ar iak r etŠinou se u ni ne'"rysk)ŤuJi problémy s h|ukem. 

Tab. 7 Ekonomické hodn 

PotÍubní síť 

uvnitř obytných budov 

inoikv k otopnÝrrr tělesům a stqqp4g! 

u\.nitř obytných budov 

horizonÍálni rozvodné 

\.né obytných budov 

Wnitř průmyslo\"ýcb objektů 

oikv k otopným tělesůE3jjgulsr 

'"né prumyslových objektů 

N 

IN 

osti a t|akového 

woPt 

R op. 

INTPN 

obr. 29 Ekonomická rychlost a tlakový spád 

lN - investiční náklady; PN - plovozní náklady 

53 

0.3 až0''7 

2.0 až 3^0 

0.8 až 2'0 

PN 

110 až 200 

||o 25o 

^ž 

200 aŽ 400

obl' 30 Tichelmannovo zapojení 

3.3.1 Metoda přímé volby čerpadla 

-03t 

Doprarrrrí tlak oběhového če1padla lze přímo volit tehdy' jsou.li k dispozici obdobné projekty, 

zkušenost projektanta s náWhem potrubních sitÍ je značná, projektujemeli kotel jehož 

součástí je čerpadlo, nebo jeJi zjiného důvodu dispoziční rozdíl tlaků - tlak čerpadla předem 

dán. Doprar.rrí tlak čerpadla musí odpovídat rozlehlosti i přenášenému tepelnému výkonu 

soustavy, což lze orie[tačně vyjádřit maximální vzdáleností potubní sítě od strojovny 

(tab.8). 

ab' 8 Dopra\ni l|ak čemadla pod]e max' Vzdálenosli Dombnísilě od stroio\n 

maximální vzdálenost potrub sítě 

L 

dopravni tlak čerpadla 

Lml 

lkPal 

do 100 I0 až 30 

200 30 až 40 

500 50 dž,70 

Je-li dopravní tlak čerpadla ulčen, posfupujeme při výpočtu potrubní sítě téměř stejně jako u 

přřozeného oběhu, neboť dispoziční rozdíl tlal1i plo okruhy 1e již zrÍn. Dále se tedy 

pohačuje metodou předběžného tlakového spádu. 

výpočet se začíná okruhem nejdelším (nejvzdálenějším otopným tělesem), ev. 

nejvýkonnějším bez ohledu na Úšku otopného tělesa nad zdrcjem tepla. 

3.3.2 Metoda použití ekonomických rychlostí 

V někteých případech je vhodné volit ekonomickou (optimální) rychlost. podle které se 

navrhuji pruměry potÍubí úseků základíího (nejdelšího, tejvýkonnějšího) okruhu. Po 

provedení návrhu potnlbní sítě tohoto ola1rhu se vypočítá jeho tlaková zháta, která se stává 

podkladem pro volbu doplavního tlaku čerpadla' Tím odpadne předběžný a konečný výpočet 

tlakového spádu.

Jeli základni oknrh takto navÍžen' tj. je známa jeho celková tlaková ztÍáta a určeno čerpadlo' 

počitají se ostatní okruhy metodou pŤedběžného tlakového spádu. Rychlosti volíme podle 

získaných projekčních zkušeností či pod]c tabulky 7. V běžných domovnich soustavách lze za 

optimální rychlost považovat hodnotu 0,3 až 0,9 m/s s doporučenim; čím větší píuměí 

potubí, tím větší rychlost. U větších pniměrů je obvod průřezu potrubí relativně malý' takže 

ztráty třením jsou při stejné rycblosti nižší, a lze tedy volit \ryšši rychlosti p.oudění. Rychlost 

by měla směrem od strojovny klesat' U větších a náročnějších soustav se provádí za pomoci 

výpočehrí techniky ekonomický rozbol plo vícc moŽností jak vcdení potrubní sítě, tak 

rozsahu ťychlostí' 

3.3.3 Metoda ekonomického tlakového spádu 

Tato metoda je obdobná jako předchozí, avšak místo ekonomické rychlosti se volí 

ekonomický tlakový spád' Metoda je zvláště vhodná pro počílačové zpracování, kde pro 

navolenou ekonomickou hodnotu tlakového spádu se při omozeni maximální rychlosti 

napočítá přůměr potubí a jeho skutečná tlaková áráta. Například volíme měmou tlakovou 

ztÍát! R"k = 160 Palm přo vnitiní teplovodní potÍubní sít' a maxirnální rychlost do l,|) = l m,/s' 

Doporučené hodnoty ekonomického tlakového spádu pro potrubní sítě jsou uvedeny 

v tabulce 7. 

3'3.4 Metoda využití ekvivalentních délek 

Tato metoda se s oblibou používá při \"ýpočtech dálkových horkovodnich potrubních sítí, ale i 

při výpočtu jednotÍubkové holizontální otopné soustavy. U horkovodních potrubních sítí se s 

Úhodou \ryužívá skutečnosti, že poÍna d/^ je při vyšších teplotách téměř konstanbí a 

nezávislý na rychlosti proudění' 

ve skutečnosti se nejedná o samostatnou metodu návťhu potrubní sítě, ale o nahÍazeni tlakové 

ztráty místními odpoIy ekvivalentní déIkou l"n. Celková tlaková zháta se tedy uIčí jako 

součiÍ měmé tlakovó ztráty R a výpočtové délky l, která vznikne součtem skutečné délky l a 

ekvivalentní délky l.t' , jak popisuje vztah (3'l2). 

3.4 výpočet jednotrubkovó horizontálni otopné soustalT se směšoyací armaturou 

Symbolika: 

O. - tepelný výkon okrrrhu 

Qr 

'o' Qn 

- tepelný Úkon otopného tělesa 

- součet tepelÍých výkonů těles před počítaným tělesem 

. tepelný výkon otopného tělesa při základním tepelném 

sťavu -jmenovitý výkon 

M,, - hmotnostní prutok vody okruhem 

Mr - hmotnostní prutok vody otopným tělesem 

,,1 - vstupní teplofa vody 

12 - výstupní tep]ota vody 

& - střední tePlota 

ót ' teplotní rozdíl 

55 

twl 

twl 

twl 

twl 

lkg/sl 

lkg/sl 

rcl 

rcl 

rcl 

tKl

At - teplotní rozdíl mezi střední teplotou otopného tělesa 

a teplotou vzduchu 

0 ochlazení vody v okruhu najednotku výkonu 

(, sol!činitel zatékání 

Ap,, tlaková ztráta ok.uhu 

AP, tlaková ztráta uzlu otopného tčlesa 

A^, koÍekčíí součinitel Úkonu otopného tělesa v závislosti 

na řozdílu teplot 

. měmá tepelná kapacita 

I - délka potrubí 

- ekvivalentní délka pobubí 

L - celková wýpočtová dé|ka 

c . součinitel místniho odporu 

R - měrná tlaková zháta 

vztahy pro výpočet: 

Hmotnostní plutok vody otopn:ým tělesem MI: 

Mr = ctr .M. 

Teplotní rozdí1 ót7 na určitém tělese: 

a. a. 

c M..cr c.Mr 

střední tep|ota 1-T libovolného otopného tělesa na okruhu: 

r-- = r, -0. tQ, 0,5.-gr 

c M. 

ochlazení vody v okruhu najednotku výkonu 0: 

o= 6t" 

a. 

Výkon |ibovolného otopného tělesa v okruhu 0I. 

a,=o, 

(^^L)- 

Teplotni součinitel 

(nt 

''' l ^t" 

I 

56 

tKl 

tK/wl 

t-l 

IPa] 

IPa] 

t-l 

U,&g.Kl 

lml 

[Ín] 

Im] 

t-l 

IPďm] 

(3.24) 

(3.25) 

(3.26) 

(3.)i 

) 

(3.28) 

(3.29)

Potřebnou velikost počítaného otopného tělesa určíme z přepočteného {ýkonu pro základní 

teplotní stav, přj kterém jsou udávány výkony otopných těles ve aýkonových listecb od 

výrobce. 

Q" = Q (a^,I' 

Hmotíostní prutok okruhem M": 

n 

' c.Ót. 

tvl^ =-- 

- 

Ztráty místními odpory vyjádříme pomocí ekvivalentní délky l"6,: 

,.'., _ 

"s., 

ce|koví délka olnuhu l: 

A 

L--l+1.k" 

Tlaková ztáta okruhu /p.: 

=L R+n 

^P" 

^P" 

3.5 výpočet jednotrubkové otopné soustalT s jezdeckým napojením otopných tě|es 

€ 

Symbolika: 

A8, - t€plotní spád Ía okruhu vždy za úsekem příslušného otopného tělesa 

6t. - teplotní spád na okíuhu 

/167 - teplotní spád na otopném tělese 

í.l - teplota na vstupu do okruhu 

tt2 - teplota na výstupu z okÍuhu 

ttr - teplota na vstupu do OT 

t2Í 

tnl 

- teplota na výstupu z oT 

. střední teplota na oT 

/' - projektovaná teplota ve \rytápěné místnosti 

O. 

oor 

tt 

- celkový tepelný výkon okruhu 

. tepelný výkon oT 

. přepočtoÝ.ý součinitel 

M,, - hmotnostní prutok okruhem 

Mo. - hmotnostni průtok otopným tělesem 

- poměr calko\"ých součinitelů místního odponr 

éo, . celkový součinitel místního odporu části přes těleso 

Éo 

/ 

- celkový součinitel místního odporu zkatu 

' pruměř přípojÍého potrubí otopného tělesa 

D - průměr kmenové trubky (zkrafu pod tělesem) 

5',7 

(3.30) 

(3.31) 

(3.32) 

(1.33.) 

(3.34) 

tKl 

tKl 

tKl 

rcl 

rcl 

rcl 

rcl 

rcl 

rcl 

twl 

twl 

t-l 

tkýs1 

tkc^l 

t-l 

t-l 

t-l 

Im] 

lml

vztahy pro výpočet: 

Tepelný výkon okÍuhu 

0.: 

Q. = )Qo. 

Teplotní spád na okuhu á/,: 

6t. = t*, -t*. 

Hmotnostní pnrtok ol

VÝkon ljbovolného otoDného tělesa v okťuhu oor: 

/ ^r \"' 

a" _ ot lř l - q. '' 

\ -'N .l 

Teplotní rozdíi mezi stř. tepjotou otopného tělesa a teplototl vzduchu v místnosti /Í": 

At.=t.''.-t 

Tepelný výkon otopného tělesa při základním tepe]ném stavu p'\': 

Q" = Q., .a., ' 

(3'44\ 

ČsN 06 l101 uvádí výpočet tepelného výkonu otopného tělesa při změněných okajoÚch 

podmínkách otopné soustavy a to plo: 

- odlišné teploty místnosti, nebo středni teploty teplonosné látky 

- p iločnou hmotu vody rozdílnou od základního plovozního staw' čili součinitel 

zahrnuje vliv rychlosti pÍoudění vody a je určen pro konstantní střední teplotu vody, 

popř. vstupní teplotu vody 

- jiné způsoby prutoku teplonosné látky otopným tělesem lyplývající z připojení 

otopného tělesa na rozvodné potÍubí 

- úpravu okolí otopného tělesa ruznými zákr}4y 

Při Iespektování všech oplavných součinitelů je tepelný \.ýkon otopného tělesa za jiných 

okřajových podnínek dán takto: 

Q- = Q" Ao, 46," A- A. 

kde, qlr - opravný součinitelpro teplotní ťozdíl 

(pD]'* - opmvný součinitel pro ochlazení vody 

E' 

(po 

. opravný součinitel na připojení tělesa 

- opra\,Ťlý součinitel pro úplalu okolí těles 

(3.45) 

(3.46) 

(3.47) 

Při určování poměru 6 vycházíme z rc\a,]osti tlakových ztát ús€ku přes otopné těleso a 

tlakové ztráty zkatu (části kmenové trubky pod otopným tělesem): 

59 

(3.48) 

(3.4e)

Budeme-li chtít hovořit o součiniteli zatékání a, pak: 

0,9 

.}0,ó 

\: 

UrJ 

0 

0 

15 20 

€ t-) 

obl. 3l Závislost součinitele zatékání ona součiniteli € pro d/D =0'76 

Ťr 

š. 

'bJ 

o=ff,.uait "=fi o-?* ,Lt 

10 

0 

0 0,2 0,1 

d.F) 

0,6 0,8 

obr' 32 Závislost poměru ďD na součiniteli zatékání d pro € = 10 

(3.s0) 

z obÍ. 3I a 32 je patný rust součinitele zatékání do otopného tělesa e a to při zvětšujícím se 

v}?očteném poměru pruměnj d/D a při klesajícím součiniteli €' 

3.6 Příklady Yýpočtů teplovodních otopných soustav 

Řešímeli konkétni zadání rozhodneme se nejprve pro některcu z popsaných výpočtov"ých 

metod. PřípÍava výpočtu spočívá v návrhu vedení potrubní sítě a ve vypracování plně 

popsaoého výpočtového schématu. 

60 

25 

30

3.6.1 Příklad l.ýpočtu dYoutrubkové otopné soustaÝT se spodním rozvodem a 

přiřozeným oběhem vody 

Úkolem je nawhnout potubní sít' dvouílbkové teplovodní otopné soustavy se spodním 

rozvodem podle obr. 33' Teplotní spád na otopné soustavě je 90/70 oc. Dlsnost stěn potrubi 

předpokládejme ř = 0'l mm' 

Je provedeno pro dva okuhy v tabulce 9. Pťůměry označené DNs jsou platné. U otopných 

těles budou nainstalovány nízkoodporové ventily' Liši-li se skutečná tlaková zháta od 

úěinného vztlaku' opraví se plůměr u někteých úseků a plo t}'to úseky se pak zrrova určí 

skutečná tlaková zháta (píavá část tab. 9). Hmotnostní pútok uvedený nad otopným tělesem 

se určí z rovnice (3.5)' 

Použité hodnoty J{ u prvních úseků: 

úsek l: kotel 2,0 

rcdukce 0,1 

oblouk 2x 0'ó 

rozdělení !2 

1q 

úsek 3: obchoz 

koleno 

těleso 

amatura na OT 

0,5 

2,O 

t5 

8,5 

úsek 2: 

úsek 4: těleso 

koleno 

koleno 

shybka 

obchoz 

koleno 1,0 

rozdělení 0'5 

šoupě 0.5 

z,o 

1,5 

2,0 

z,o 

0,5 

0á 

6,5 

Tab.9 Příklad výpočfu dvouíubkové otopné sousta\Y se spodním rozvodem a přilozeným 

oběhem vody 

Ált" - Áo P \ a ]ó.'v P' ' R.l]4) 

220 

^,"', 

ZM 

z Zlt^+4 z ,tlR+z) 

- !1.0 ], Jó1'9 J0'''8'IPz|n 

5,3 

2?,9 

01:2 Á1,!=ÁpLRhz=8s3'4P^,Ódéčb|lL|.tfI'2'''6Áp,=8'8,1.2J2'7.ó25'7PaR-(l'0'J3)'ó25'7:!1=38,lP,/m 

2 Ió2 

'J 

|\^,kl D|! oÍ l Nk|.éU. ýzln\.| z.B.b.ň 

l 

2U.3 

óN'ó > 4,. =,k.no d @oPzý. ol9'5

obr. 33 výpočtové schéma k tab. 9 

E 

IO 

D\ 

rl

3.6.2 Příklad výpočtu dvoutrubkové otopné soustavy s horním rozvodem a přirozeným 

oběhem vody 

Úkolem je navlhnout potÍubni síť tcp]ovodní otopné soustavy s přitozcným oběhem vody a s 

homím rozvodem podlc obr' 34 s přjhlédnutím k tepelný! ztrátám v potřubí' Tepelnou ztrátu 

svislého přívodniho potrubí s dobrou tepelnou izolací' vedené v drážkách ve zdi zanedbáme. 

Top]ota přiváděné vody je 90 .C a teplotní spád na otopných tělesech je 20 K' Teplota 

pťldníbo prostoru, kterým je vedeno horizontálDí přivodní potrubí je 0 "C. 

řlešeÍí 

Jako jedna z mnolrých variant jc na obr. 34- použit jiný popis, kdc k otopným těl€sům a 

úsekům je zapisovárr přcnášcný tepelný tok. Rešení je provedeno v tabulce l0' jejíž forma je 

uzpůsobena jinému popisu výpočtového schémafu ncž na obr. 33' 

Nejdříve se provede předběŽný \"ýpočet, kterým se určí pruměry potrubi a t|akové spády 

okruhů jcdnot|ivých těles. Následuje dodatečný \.ýpočet, kteÚm se určí skutečný účinný tlak 

s přihlédnutím k ochlMení vody v potrubí (uvcdcno v tab' l0 v závolce) a dodatečný \.ýpočet 

průměÍů' kteď \,ychází z porornáoí hodnot účinÍého tlaku s hodnotami tlakových ztrát (vztah 

3.17). Ro\Ťěž se provede přepočet výkonů otopných těles pro známé teploty otopné vody 

před každým tělesem a za ním. Např. pro otopné těleso 1 je nutné zvětšení pouze o 5 o%' 

3.6.3 Příklád r"ýpočtu etážové dYoutřubkové otopné soustavy Š přiřozeným oběhem vody 

Úkolem je navfhnout pruměry úseků potn-rbní sítě etážového \,ytápění s přirozerrýr.rr oběhem 

vody podle obr. 35' Tepelné aýkony otopných těles a potŤobnó rozmčry potrubní sítě jsou 

uvedeny na schématu. Přivodní potubí neni izolováno a ochlazení vody ve vratném potrubí 

zanedbáme. 

Nejprwe se volí ochlazení na jednotlivých otopných tělesech (např. podle tab. 5) a podle 

vztahu (3'5) se vypočítají hmotnostní prutoky jcdnotlivými otopnými tělesy. označí se 

ochlazovací místa a ostatní úseky u kterých se určí hmotnostní plutok' Na základč 

hmotnostního průtoku se určí (např. z tab. 4) předběžné pruměry úseků' 

Následujo kontrolni výpočet, ve kterém se Účí teploty na hranicích ochlazovacích úseků 

(např' pod1e tab.6)' Na výstupu z kotle vyjdeme z teploty 95.C a provedeme výpočet 

účinných tlaků podle ro\alice (3' 16). Kontola tlakových ztrát okruhů oTl a oT2 je v tab' 11' 

63

Tab. 10 Příklad výpočtu dvoutrubkové otopné soustavy s homím rozvodem a přirozeným 

oběhem 

čís10 

úseku O w kg/h 

I 

m 

d 

mm íýs 

R 

Pďm 

R.l 

Pa 

Z 

Pa 

(R.t+z) 

Pa 

oTl 

I 

2 

Apo = A[,.g.h+ ApDDř = ]3,44'9,81.2,75 + ]00=135 Pa. R=3'78 Pa/m' ( Ap^=468,7 Pa ) 

46 800 2 0Í0 11 '70 0,15 60,2 2,8 30,6 90.8 

4ó 800 2 0ro 5 '70 0,l5 

1,0 10,9 1)L 

3 37 500 1 610 4 60 o,l4 18,0 0 

4 29 000 1 245 6 60 0,11 16,8 0 

5 19 700 845 4 50 o,t2 16,8 0 

6 l0 400 447 4 40 0,10 18,0 

,7 

l0 400 44'7 3 40 0,10 13,5 5,6 

8 7 300 314 

0,09 t2,o 0 

9 5 000 215 3 25 0,11 8,0 )4fi 0 

l0 2',700 1.16 4 20 0,09 R5 34,0 

ll 2 700 lló 1 20 0,09 8,5 2,0 

t2 10 400 447 5 50 0,06 6,8 4,9 

13 19'100 845 4 50 0,12 16,8 0,5 

,,9 

I4 29 000 r 245 6 60 0,1 1 16,8 0,5 

15 37 500 1 610 4 60 0,l4 18,0 0,5 

16 46 800 2 010 7 'to 0,15 30.1 1.8 

'77 l',t1R 

or2 Apo = 801 Pa, R = 53,0 PaJm, (ApDs = 819,7 Pa ) 

t'7 2 300 99 I l5 0,14 28 28 6,5 

18 2 300 99 I 15 0,14 28 28 2,0 

t9 '7'.700 331 3 z5 o,r7 l8 0.5 

0 18,0 

0 16,8 

0 16,8 

0 18,0 

2',7,2 40;7 

0 12,0 

0 24,0 

r7,'7 51 1 

'7,9 16,4 

8,6 

20,3 

,q t9,'7 

4,8 22,8 

2.0 

116,1 4.19.9 < 

^D. 

62 90 

19 

,7 

61 

5 110 88 198 

K t|akoýé ztťátě 198 Pa přičteme ztrátu na úsecích 1až9, 12až 16 ..' 579,8Pa

F!-- - 

H1ó) 

: {ó 800 

9300 8500 

--6 - 

37500 


l10o 

2300 73 

u9 

29000 

-\^--- 

19700 

--6'- 

10100 

10100 

Tab. I Příklad 

čís]o I 

etáŽové dvoutrubkové o 

d R R.l 

soustaw s přilozeníŤn oběhemvody 

z (R.t+Z) 

úsekl.l [ks/h] tml Inrin] [ďs] 

orl Ap"= Ao.s.h = 83,5Pa 

tPďm] lPal Í-1 lPal lPal 

I,Z 

3 

4,5,6 

1 

8 

418,6 

191,I 

418.6 

50 

4,0 50 

11,5 32 

4,0 40 

50 

0,06 

0,05 

0,06 

0,07 

0.06 

1,0 

0,1 

1,8 

2,1 

1.0 

2,8 

20,'l 

8,4 

5,0 

1,0 

9,8 

1,0 

1.6 

1) 

16,8 

)4 

2.8 

9,1 

4,0 

?75 

10,8 

7,8 

69,2 < Apo 

or2 Ap, -- 38,1 Pa 

t,2 

9,10 '79,1. 1,'7 25 

8 

0,04 1,0 1,7 10,5 R' 

9,r 

9,9 

26,8 < Ap" 

ó5

I I I 

obr. 35 Výpočtové schéma k tab. 11 

3'6.4 Přík|ad výpočtu jednotrubkové yertikální otopné soustavy s přiřozeným oběhem 

vody a horním rozvodem 

Úkolem je navrhnout potrubní síť jednohubkové soustavy s přirozeným oběhem vody podle 

schématu na obr. 36. Teplotní spád na otopných tělesechje 20 K a teplotní spád případající na 

,jednotlivé svislé větve je 20 K. Teplota přiváděné vody je 90 .C. Předpokládejme, že svislé 

přívodní potrubi je dokonale tepelně izolováno, a lo\.něž tak i horizontální přívodní potrubí, 

které je vedeno půdním prostolem s vnitřní výpočtovou teplotou 0 .c. 

Je uvedeno v tab. 12. v předběžném výpočtu se nejdříve q'počítá nejnepříznivěji položená 

svislá větev (.0l-). Určí se celkový účinný válak. předběžné průměry úsekli poílbi a zkatů. 

Pniměry zkratů se předběžně volí o jeden stupeň menší než pluměry přípojek k tělesůrn. 

Např. pro úsek č. 24je přípojka DN 25 a zkat DN 20. 

Po předběžném Úpočfu Íás1eduje výpočet dodatečÍIý, ve kterém se určí přídavný válak 

vlivem ochlazení vody v potubí a celkový účinný válak pro svislou větev (uveden v 

závorce)' Teplota vody ve směšovacích bodech za otopnými tělesy se uIčí podle vztahu: 

kde: tj 

tpř 

ta 

c 

m 

lo 

c,m 

- teplota vody za otopnými tělesy ["C] 

. teplota přívodní vody [.C] 

- načítaný tepelný výkon otopných těles na společné větvi [W] 

. měrná tepelná kapacita [J/kg.K] 

- hmotnostní pnltok vody společnou větví [kg/s] 

66 

(3.5r)

Zanedbáváme ochlazení vody v kriÍkých připojkách k otopným tělesům. Následuje kontrola 

tlakovó ztráty zkatů, aby byl zajištěn požadovaný ptůtok vody otopným tělesem' Je žádoucí 

solnit oodmínku: 

^p,*'"'" 

> 'Ápo'o*** (3.s2) 

^p.,..."., 

většinou je pra\'á strana ro\,nice (3'52) větší a proto jc třeba pdměry zkratů zmcnšit. Část 

zkÍatu se navrhne z trubky menšího průtněr.u a druhá část zkratu Zůstane z trubky stejného 

pruměru jako svislá větcv. Např' pro úsek č.24je v délce 0'15 m stanoveno poh1lbi DN l0 a 

v dé]ce 0,45 m pak DN 32. Na závěr se určí ve]ikost otopných těles, přepočtem požadovaných 

výkooů na teplotní podrnínky každého otopného tělcsa' 

ab. 12 Přík]ad bkoVé \erlik9|ni otopne.nttstarv. přiro.,eným oběhcm vo 

O 

I d ,R R.I Z (R.l+Z) 

úsekrt twl lkg/hl lml lmml Im/s] IPďm] [Pa] tl lPal IPa] 

Okruh svi'li verve 0l . Arr=l llJ Pa. R 1a.47 PaJ(n, 

t 46 800 2 010 t4 60 0,18 6,',t 93,8 

2 46 800 20r0 5 Óo 0,1u 6.'7 

3 37 500 I 610 5 50 0,22 14,0 56 

4 29 000 1)45 6 50 0,1'7 ta5 51 

l15,7Pa ) 

41 

r,0 ló 

0 

0 0 

r3'7,8 

49,5 

56 

5t 

5 

Ó 

,7 

8 

9 

10 

11 

t2 

13 

1.4 

l5 

16 

t'7 

l8 

19 

20 

2l 

22 

t9 700 847 

10 400 44',7 

10 400 44'7 

3 100 26'7 

3100 26'1 

2 300 44'l 

2 300 198 

2 300 198 

10 400 41'1 

2 300 198 

2 300 198 

10 400 41'1 

2'700 232 

2'100 232. 

10 400 44',7 

19 700 84',7 

29 000 I 215 

37 500 1 610 

46 800 2 0t0 

4 

4 

2.5 

I 

I 

I 

I 

I 

I 

I 

I 

5 

4 

6 

1 

'1 

8l 

1l) 

32 

32 

25 

25 

32 

25 

25 

32 

25 

25 

32 

25 

25 

32 

40 

50 

50 

60 

0,19 

0.13 

0.13 

0,13 

0,13 

0,13 

0,10 

0,l0 

0,13 

0,10 

0,l0 

0,13 

0,11 

0,1 I 

0,13 

0,19 

D,I'1 

0,22 

0.18 

1,5 

'7,5 

12,o 

12,0 

7,5 

'/,0 

'1,0 

'1,5 

'7,0 

'1,0 

'1,5 

9,0 

9,0 

'1,5 

8,5 

14.0 

6;7 

50 

30 

18,8 

L2 

I2 

18,8 

7 

,7 

18,8 

't 

'7 

18,8 

9 

9 

3'7,5 

50 

5l 

56 

46,9 

'/00,9 

0 

0 

6,5 

2.0 

0,5 

6,5 

2,0 

0.5 

2,0 

0,5 

2,0 

0.5 

0,5 

1,3 

44 

53 

16 

1 

32 

t0 

4 

32 

t0 

1 

38 

t2 

48 

9 

'1 

IZ 

2I 

4r6 

50 

30 

62,8 

65 

28 

22,8 

39 

t'7 

22,8 

39 

1'1 

22,8 

4'l 

21. 

85,5 

59 

58 

68 

6'1-9 

I 116.9 < 

Uselq zkťatů 

^D,, 

24 

25 

7 300 

8 100 

26 8100 

21 7 '/00 

180 

219 

0,15 

0.45 

0,10 

10 

32 

t5 

t) 4) 

0,05 

0,38 

280 

t,5 

160 

42 

0,7 

l6 

0 

0,5 

,lt 

0 

'a 

35 

84.8 

0,'7 

5t 

249 

0,50 

0,t0 

32 

15 

0,07 

0,38 

2,6 

160 

1,3 

ló 

0 

0,5 35 

1,3 

5l 

215 

0,50 

0.25 

0.15 

32 

l5 

32 

0,0'7 

0.32 

0.06 

2,6 

t25 

2.1 

1,3 

31.2 

0,7 

0 

0,5 

0 

0 

)4q 

0 

1.3 

-56,1 

0.7 

67

tl 

I 

t'l 

iÍ 

I l! 

l* lE 

LJ 

/a\ /a\ 

r í.( i) (á itrn6 

--.i-l-- 


t+ 

t" ts 

LJ 

p0 

i{ 

9A 

E- 

Ě_ 

9* 

3 

-"L,t" g 

I 

E 

L 

E 

a

3'6.5 Příklad výpočtu dvoutrubkové otopné soustavy se spodním rozvodem a nuceným 

občhem vody 

Úkolem je navrhnout potrubní síť dvoutrubkové tep]ovodní otopné soustavy lodinného domu 

s nuceným oběhem vody a spodnim rozvodem podle schématu na obr. 37. Teplotní spád na 

otopné soustavě je 90/70 .C. Dřsnost stěn potrubí předpokládejmc Á = 0'1 mm. 

Rešení 

Je provedeno pro pět oknrhťl v tabulce 13' Pro místní regulaci jsou u otopných těles 

uvaŽovány termostatické radiátorové ventily fy. Danfoss RTD' Postupujeme metodot| 

ekonomického tlakového spádu jako u výpočtu potrubní sitě přirozeného okjuhu a tlakovou 

ztrátu úseků k příslušnému uzlu potrubní sítě dorovnávámc přednastavenim tennostatického 

raďátolového ventilu. 

Tab.13 Příklad Úpočtu dvoutrubkové otopné soustavy se spodním rozvodem a nuceným 

oběhem v 

číslo 

I 

R R.I 

Z (R.l+z) 

úseku lks/hl lml imml inýs] tPa/ml tPal IPal ÍPal 

l 

2 

J 

5 

6 

7 

I 

9 

I() 

Il 

I2 

u7 

.t8J 

4 

.1JJ 

176 

99 

99 

176 

335 

444 

5éiJ 

817 

1,0 

3,0 

1,4 

3,0 

5,5 

t5 

3,0 

0,7 

3,0 

25 

25 

20 

20 

l5 

l0 

10 

15 

20 

20 

25 

25 

A,Q 

0,31 

0'2ó 

0'2ó 

0,21 

0,21 

0'2ó 

0'2ó 

0,32 

0,31 

0,42 

la0 

ó5 

8Ú 

5-t 

75 

95 

95 

75 

5.t 

8A 

ó5 

la0 

lu 

286 

244 

77 

225 

523 

523 

225 

39 

240 

286 

170 

4,0 

8,0 

l1 

l 

3 

3 

5,5 

l 

3 

l0 

2,1 

313 

119 

517 

3J 

99 

81 

33 

99 

398 

562 

181 

413 

735 

787 

110 

321 

ó07 

678 

258 

138 

ó38 

818 

351 

,= s 9t7 

Dontoss. RTD 1a Diedndýúýenl. N 1040 

celknvá lldknvá ztráro t|res olmh oT ] 

úseb1až5a8dž12 4 632 

I3 77 0,5 l0 0,2 65 JJ 1,5 29 62 

11 77 4,5 l0 0,2 65 _l-1 4 78 

,=4805 

Dantass. RrD !0 piednaýaýení.7 5 000 

celkaýá tlnkoyá ztrita přes okÍuh oT ' 2 Ao.,=9 845 

úsek l až 1a 9 až 12 1450 

15 

l6 

99 

99 

t5 

5,5 

t0 

10 

4,21 

0,21 

95 

95 

523 

523 

J 81 

112 

647 

ó35 

,=s292 

Dan|os! - RTD ] 0 - Dřednas|aýení N I 504 

celkoýá tlakoýa zuála Dřes okrtlh oÍ. 3 9 792 

úsek]až4a9až12 4 050 

l7 6A 0,5 la 0,2 7A J-5 

93 

-18 6A 0,5 ta 0,2 7A -t5 2,5 50 85 

t = I 228 

Da fo\s RI.D 10 Díedkds|a\,eki' 6 5 540 

!:ť!koýú llakoú z||ú|d Dřes okruh oT'4 9 72u 

69

0l 

''-----zd-1 

l/ áÝ 

/fďo"t, 

I 

@, 

obr. 37 Výpočtové schéma k tab' 13 

02 

-ř-l,,^'ř'.. 

.4 

o0) 

-__--___l 

,, 

--=tn 

04 

il---J 

3.6.6 Příklad výpočtu souproudé (Tichelmannovy) teplovodní potrubní $ítě 

Úkolem je navfhnout pnlměry potrubní sítě, která je schématicky znázoména na obr. 38 a 

určit tlakový Iozdíl /p7 na výstupu okskové kotelny, která zásobuje teplem obytné domy I' 

. l, Iv. U každého z obytných domů je počítáno s tepelným přikonem o = 500 kW. 

Potubní sít, navrlrujeme jako teplovodní s teplotním spádem 92'5 / 67,5 .c' Požadovaný 

tlakový rozdíl na patě každého objektu je zlpoa = JJ kPa' Potubní sít'je lovinná a na výstupu 

ze zdroje tepla jsou na přívodním i vratném potrubí dvě kolena stejně jako na vstupech do 

objektů. Síť je osazena příruboÚmi přímými veÍtily. 

'70 

@

Řešení 

okruh objektu Iv je řešen metodou ekonomických rychlostí. U návrhu dalších okruhů je 

\Yužito skutečnosti, že úseky 7 a 5, 8 a 4 atd. přenášejí stejÍý tepelný Úkon a mohou tak být 

stejně dimenrcvlíny' výpočet je za2narnenán v tab. 14 bez úseků 13 a 14' které by se navrhly 

obdobně. 

Tab.14 Příklad výpočtu souproudé ('Iichelmanno\,T) teplovodni potrubní sítě 

čís10 a I d R R.I L', Z (R.1+Z) 

úseku Ikw] lnl lmm] ['Íýs] [Pďm] [Pa] t-l [Pa] IPa] 

okruh přes objekt Iv 

I 2 000 80 150 t,l 85,8 6 864 1,2 '705 7 569 

2 1500 35 150 0,85 48,5 | 697 l,t 386 2 083 

l 1 000 45 t25 0,8 56,2 2 529 I,t 342 z 871 

4 500 50 100 0,6 45,8 2 290 10,1 1'766 4 056 

5 500 10 100 0,6 45R 458 10,5 1836 2 294 

6 2 000 150 I,t 85,8 6 864 1,2 705 't 569 

z:26 442 

Apoo : 13 000 

okruh přes objekt I 

I 

,7 

500 10 

8 500 45 

9 I 000 45 

l0 1500 40 

6 

100 0,6 

100 0,6 

t25 0,8 

150 0,85 

45R 

45R 

48,5 

458 10,5 

z 061 10,2 

2 529 l,t 

I 940 1,0 

Lpz w - 39 442 Pa 

'7569 

1836 2 294 

r '784 3 845 

342 28',7r 

351 2 Z9r 

'7 569 

z:26 439 

Ápos : 13 00 

r 

^pz 

= 39 4lq Pa 

okruh přes objekt u 

ll |500 |l0 |l00 |0.ó l45.8 458 

12 l5oo I r0 I 100 10.6 145.8 458 

v úsecích 1, 2, 9' 10,6je spotřeboýíno 

lo,s I 1 836 l2 294 

10,s | 1 836 l2 2e4 

22 383 

z:26 9'7r 

7l 

Ápog = 13 000 

LPz r = 39 9'11' Pa

---1---t 

(6) | iI 


i 

3'6.7 Příklad výpočtu jednotřubkové horizontální otopné soustavy se směšovacími 

armaturami 

Ukolem je navlhnout okruh jednotÍubkové ho zontální otopné soustavy se čtyřcestnýŤni 

směšovacími armatwami, kteťý přenáši Q. = 5 350 w. Soustava pncuje s teplotním spádem 

90 / 70 "c. Pořadí otopných těles v okruhu a připojovací pruměI okuhujsou patmé z obr' 39' 

V tab. 15 je proveden návrh jednoho okúr'r (podle schémafu na obr. 39) až po rozdělovač. V 

návrhu volme měděné poí!bí, podle optimální rychlosti O 15 x l Ínm. Navržena byla otopná 

tělesa RADIK VENTIL KOMPAKT, což jsou tělesa nové g€nerace se zabudovaným 

propojovacím rozvodem a ventilovou vlož]kou. Firma Kolado ' ceská Třebová doporučuje k 

těmto otopným těleslim křížové amatury fy Heimeier.- Vekolux a ventilovou vložku téže 

finny, která je konstruována tak' že lze nastavit 6 kv hodnot v lozsahu od 0'025 do 

0,84 (m,/h)' Tlakovou ztráfu uzlu, za kterou zde považujme tlakovou ztÍátu otopného tělesa a 

armatury bez připojovacích spodních oblouků, můžeme odečitat z glafu, kte|ý poskyfuje 

výrobce, stejně jako závislost počtu otáček na přednastavení kiížové armatury Vekolux' 

Pokud bychorn nawhovali klasické otopné těleso (tedy nikoli kompakt), muselo by se použít 

čtyřcestné směšovací armatury jiné konstfukce (nikoli křížové)' kteráje uvedena např' na 

obr. 40 a obř' 4l ' Při výpočtu tlakové ztáty místními odpory je v uvedené Tab' 1 5 uvažováno 

6 oblould v rozvodu a vŽdy 2 připojovací oblouky pod otopným tělesen. Z výpočtuje patmé, 

že JHoS s čtyřcestnou směšovací amatulou je naločná na tlakovó ztráty a tak je počet 

01oonÝch těles v okuhu značně omezen' 

'72 

-r 

I

Tab' 15 Příklad výpočtujednohlbkové 

horizontální otopné soustavy se směšovacími 

armaLurami 

Akce: příklad 6"=20K 

O.=5350W 

0 = 3.74. 10"'K/W 

tr. = 90'C 

M" = 230 ke/h 

Lr" = 70 "C 

Zd=15x1mm 

Těleso Místnost ti Qt OT Mr 6tr 

ťC] twl t-l tkďh] IK] 

obývací pokoi 20 1800 0.35 80.5 19,2 90 

2 kuchvně 20 1200 0.35 80.5 12,8 80..1 

3 loŽnicc 20 1250 0.35 80.5 l3,3 7ó.8 

4 koupelna 24 1100 80,5 1L.7 72,L 

Těleso 

I 

z 

3 

'c 

80,4 

76,8 

'12,1 

At 

K 

60.4 

56.8 

52.r 

((pÁ.) ' 

0,9q 

r,07 

1.20 

Q" 

r'182 

1281 

1500 

OT RADIK VENTIL KOMPAKT 

20 VK - 600 x 1400 

11 VK 600 x 1000 

11VK-600x1200 

4 68,3 44,3 1.48 1628 21 VK - 600 x 1000 

Obloukv Potrubí Pohubí AÍmatura Vekolux 

n=8+6 d=15x1mm l=35m 

w = 0,48 m/s l"t, = 15,8 m 

= 2000 Pa 

^0, 

n.E=14 díL = 0'45 m L=50,8m n . Áp'' = 8000 Pa 

)E= 14 R = 238 Pďň RxL=12090Pa Áo" = 20090 Pa 

1800 w 1200 w 1250 W ll00 w 


"/3 

->--{ 

tlr 

rcl

obl. 40 Čtyřcestná směšovací armatuťa s ejekční vložkou RD l5 

ÁxIALNIvElÝTIL 

OvENÍRoP. Byposs.comoI 

obr. 41 Čtyřcestná směšovací arÍnatuÍa Bypass - Combi, pro dvoubodo\'é přjpojení otopného 

tělesa 

'74

3.6.8 Příklad výpočtu jednotrubkové horizontální otopné soustavy s jezdeckým 

napojením otopných těles 

Úkolem je vypočítat potfubní síť a ulčit velikosti otopných těles plo jednotÍubkovou 

horizontální otopnou soustavu s jezdecbým napojením otopných těles. okruh přenáší tepelný 

Iok Q. = ]5 000.\,tl a pracuje s teplotním spádem 10 K se vstupní teplotou 90 "c' Parametry 

okruhu jsou rovněž zaznamenány ve vjpočtovém schématu na obr. 42. 

i(esenl 

v tab. 16 je proveden návrh jednoho okuhu podle Reichowa podle schématu na obr' 42. z 

návlhu je patmá menší tlaková náročnost jezdeckého napojení oploti napojení se čtyřcestnou 

ařmaturou. U jezdeckého napojení můžeme s výhodou použít např' nízkoodpolové armatury 

Heimeiel ET' DT opatřené termostatickou hlavicí' v tab. 16 je proveden rovněž návrh 

velikosti otopných těles podle csN 06 1101 se Všemi opravÍIými součiniteli. Projektanti 

povětšinou uvažují pouze oplavný součinitel prc teplotní rozdíl, pokud chtějí otopnou 

sousta!.u plovozovat při jiných teplotních poměrech. 

K hydraulickému návrhu (tab' 16) byly použity vztahy podle Reichowa. základní řovnici 

návlhu, tedy rovnici vyjadřLrjící podíl pruměru' lze vyjáďit i graficky. Tato gafická 

prezentaco Iovnice je na obr. 43. Na obr. 43 je silně vytažena hodnota součinitele € = 10, která 

je pro ná\rh doporučovánajako Vhodná' 

Tab' 16 Příklad výpočfu jednotrubkové horizontální otopné soustavy s jezdeckým napojením 

otoonÝch těles 

vÝPoČET JHoS . Reichow ( iezdecké usoořádání) 

AKCE 

O.= 15 000 twl DÉ 22 x 1,2 [mml5t" = l0 IK' 

M'= 1286 tks/hwÉ l,l8 rm-/slR = 700 tPďm 

Okuh 

Tě]esoMístnos ti Oor Mor 

€ ďD D d 

^toŤ 

K ^r../6r. ^& K 

20 l0 2 t.5 

tlŤ t2Ť 

20 l5 

l{) ó.5 I l0 ,2 1.5 

20 20 20t) 3.2 2 10 0,t6 22r 2 l8i l 81) 63,2 13.2 

9,8 = l0 

č. oT I 2 3 4 5 6 

Oorlwl 1160 2300 2300 2300 2300 4640 

Qat t-1 t,l l I,09 1,06 1,03 0,99 0,86 

tor" t-l I,l 1,1 I,l 1,1 1,1 1,0 

o. t-l I I I 

Qv lWi 950 l9l8 r9'7 3 2030 2t12 5395 

OT 

RADIK 

D-95 

l0 600x 1200 ll-600x1600 

1002 w 2055 W 

I I 600{1600 I I - 600xi600 

2055 W 2055 W 

ll - 600x180033 

- 600x1800 

231i w 

75

1640 hr 2 300\ý 2 300\v 2300w 2300W 11ó0W 

-r F,t^ 

L_:_ ----- ------l 


0,B 0,ó 0.4 

Ponrčr. nr'Ůmčrů 'j' 

obr. 43 Poměr pruměrů ďD podle Reichowa 

0 0,5 l 

'Icllorni nomcr 

{"+r- 

Q 22, 2 mrn 

o. 

. 

l 

: 

I 

; 

I 

I 

t 

I 

I 

I 

a 

I 

i 

I 

I 

I 

a

' 

I 

í 

i 

{ 

{ 

4. Literatura 

1) Lázňovský, M.' Kubín, M., Fischer, P.: Vytápěni rodinných domloi. Nakladate|stvi 

T. Malina. Praha 1996 

2) Laboutka, K.: otopné soustavy. sEI, Praha 1984 

3) Cihelka, J': Podklady ke cvičení z vytápění t. ČvUT' Praha 1979 

4) BIož, K': vytápění' ČvUT, Praha 1995 

5) Doubrava, J.: Vyvažování potrubních sítí' TA Hydronics, Praha 1996 

ó,l ŠtČchor ský. j.: vylápěni pÍo J. a 4' roc. SPŠ slavcbnich. sNTL. Praha lqqO 

7) Recknagel, H., Sprenger, E., Schramek, E. - R.; Taschenbuch fiir Heizung und 

Klimatechnik 94195. R. Oldenbourg Verlag GmbH, Miinchen 1995 

8) Buderus : Handbuch fÍt Heizungstechnik' Beuth veÍlag GmbH, Berlin 1994 

9) Bašta, J.: Jednotíubkové otopné soustavy' WI 1, Praha 1997 

10) Jelínek a kol.: Technická zďízení budov - Ustřední výápění _ Přednášky CVUT, Plaha 

1995 

11)Kabele, K': Plastové rozvody ve vytápění'Topenářství instalace 4/96, Praha 1996 

12)Bašta, J. : výhody a nevýhody rozvodů z mědi. WI 4, Praha 1996

OTOPNE SOUSTAVY TEPLOVODNI - strojar.com

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?