Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Ohřev vody, aneb příprava teplé vody, II. díl

Datum: 13.8.2018  |  Autor: Ing. Jaroslav Dufka  |  Recenzent: Ing. Roman Vavřička, Ph.D.

V průměru každý obyvatel ČR spotřebuje denně asi 40 litrů teplé vody. Na její ohřev se spotřebuje přibližně 2,2 kWh tepelné energie. TV by neměla mít při odběru proměnnou teplotu. Jaké jsou průtoky a tepelný výkon při používání průtokových ohřívačů pro různé míchací baterie?

Energetická náročnost ohřevu vody a příkon ohřívačů

V průměru každý obyvatel ČR spotřebuje denně asi 40 litrů teplé vody. Na její ohřev se spotřebuje přibližně 2,2 kWh tepelné energie. Spotřebu teplé vody a její energetickou náročnost ukazuje tabulka.

Tab. 2 Spotřeba TV (55 °C) a spotřeba tepelné energie na různé činnosti při přípravě TV (ohřevu SV z teploty 10 °C)
ČinnostSpotřeba vody [l]Spotřeba tepla [kWh]
Mytí rukou20,10
Mytí těla100,52
Sprchování251,32
Koupel804,20
Mytí podlahy 100 m2201,05
Graf 2 Závislost výkonu ohřívače na výstupní teplotě a množství odebírané vody [3]
Graf 2 Závislost výkonu ohřívače na výstupní teplotě a množství odebírané vody [3]

Další tabulka ukazuje průtoky a tepelný výkon při používání průtokových ohřívačů pro různé míchací baterie. Teplá voda má teplotu 55 °C a počítá se s jejím smícháním se studenou vodou (10 °C). Výsledný průtok z výtokového ramínka baterie je proto vyšší.

Tab. 3 Průtoky a výkony při průtočném ohřevu vody pro různé druhy vodovodních baterií
Míchací baterie proPrůtok vody [l/s]Výkon pro ohřev [kW]
umyvadlo0,047,3
dřez0,0815,7
sprchu0,06512,0
vanu0,1324,6

Mnoho ohřívačů má možnost nastavení výstupní teploty vody z ohřívače a množství vody, která se má ohřát za určitý čas. Tyto ohřívače mají regulovatelný výkon v určitém rozsahu. Možnost ohřevu podle tepelného výkonu ukazuje graf 2. V tomto grafu jsou ukázány rozsahy ohřevu pro tři ohřívače o různých výkonech.

Kvalita dodávky teplé vody

TV by neměla mít při odběru proměnnou teplotu. Každé moderní zařízení k ohřevu vody je vybaveno automatickou regulací teploty vody. Ústřední ohřev ve velké domovní, závodní či blokové kotelně a dálkový ohřev s vodou ohřívanou v teplárně či výtopně má obvykle cirkulaci teplé vody. Cirkulace musí fungovat tak, aby teplota TV v místě odběru neklesla pod 52 °C, v době špičky může krátkodobě poklesnout na 45 °C. V případě výpadku hlavního cirkulačního čerpadla musí být zajištěna cirkulace jiným způsobem tak, aby oběh činil minimálně 70 % rozsahu výpočtových jmenovitých parametrů.

Požadavky na ohřívače a zásobníky teplé vody

Splněním požadavků uvedených v příslušných normách a návodech na montáž a použití ohřívačů vzniká předpoklad bezpečného a hospodárného provozu ohřevu vodu. Tlak vody v potrubí by měl být v obytných budovách v rozmezí 3 až 6 barů. V průmyslových závodech může být tlak vody vyšší podle požadavku na výrobu či prováděné služby. Nejvyšší tlak vody tekoucí do ohřívače musí odpovídat tlaku podle výrobce daného ohřívače. To je většinou zajištěno pojistným ventilem nebo expanzní nádobou oboje vždy na potrubí před ohřívačem vody. U elektrických zásobníkových ohřívačů, typicky pro byty a rodinné domy, jsou běžně používány pojistné ventily nastavené na tlak cca 6,3 barů. V praxi bylo zjištěno, že v některých vodovodních soustavách se dočasně vyskytují i tlaky vyšší. Pak musí být před ohřívač instalována vhodná regulační armatura, neboť jinak by i správně fungující pojistný ventil způsobil nežádoucí spotřebu vody. Ohřívače musí být nainstalovány a zapojeny tak, aby jejich montáž a údržba byly pokud možno co nejjednodušší. Všechny části musí být přístupné pro případné čištění a opravy. Pokud je zapojeno několik ohřívačů za sebou, musí být instalace provedena tak, aby se každý mohl samostatně provozovat, odstavit, vypustit a čistit.

Doporučuje se, aby výstupní teplota nepřekročila 60 °C. Je to z důvodů snížení koroze, omezení vzniku a usazování vodního kamene a také zamezení možnosti opaření. Počet zapojených a používaných ohřívačů závisí na množství odebírané vody a je věcí projektanta, který vše navrhuje podle požadavků majitele či uživatele.

Připojování a umisťování ohřívačů vody

Připojování a umisťování musí odpovídat příslušným platným normám a dalším předpisům. Účelem je takové připojení, aby bylo co nejjednodušší a aby zajišťovalo bezpečný a bezporuchový provoz po dobu životnosti ohřívače. Případné opravy, přepojování nebo úpravy v zapojení provoz prodražují. Pro snížení tepelné ztráty při rozvodu ohřáté vody se doporučuje umístit ohřívač co nejblíže k místu odběru.

Připojování a umísťování elektrických ohřívačů

Obr. 2 Umístění elektrického zásobníkového ohřívače v koupelně
Obr. 2 Umístění elektrického zásobníkového ohřívače v koupelně

Provádí se podle ČSN 33 2000 – 7 – 701 Elektrotechnické předpisy – Elektrická zařízení – Část 7 – Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech – Oddíl 701: Prostory s vanou nebo sprchou a umývací prostory. [4]

Norma přesně uvádí podmínky umístění a zapojení elektrických ohřívačů vody včetně minimálních vzdáleností umístění elektrických zařízení v zónách koupelny. Elektrický ohřívač může být umístěn nad vanou v zóně 1 jen v případě, že má konstrukci z nevodivých materiálů a s izolačními kryty. Pokud tuto podmínku nelze splnit, musí být ohřívač umístěn v zóně 2 nebo 3.

Ohřívače vody mohou být umístěny pod zařizovacími předměty v případě, že je to uvedeno v návodu k montáži a použití dodaném výrobcem daného ohřívače. Pro všechny ohřívače podle normy [4] platí, že elektrická zásuvka pro připojení ohřívače musí být ve vzdálenosti nejméně 200 mm od umývacího prostoru.

Obr. 3a Umístění elektrického zásobníkového ohřívače určeného pro umyvadlo
Obr. 3b Umístění elektrického zásobníkového ohřívače určeného pro umyvadlo

Obr. 3 Umístění elektrického zásobníkového ohřívače určeného pro umyvadlo

Připojování a umísťování plynových ohřívačů

Pro připojování a umísťování plynových ohřívačů vody platí TPG 800 03 Připojování odběrných plynových zařízení a jejich uvádění do provozu [5] a TPG 704 01 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách. [6]

Před připojením nového ohřívače (dále jen OPZ – odběrné plynové zařízení) musí pověřený pracovník dodavatele plynu podle [5] zkontrolovat:

  • souhlas dodavatele plynu se zřízením OPZ,
  • platnou revizní zprávu OPZ,
  • místo a způsob připojení OPZ podle projektové dokumentace,
  • hlavní uzávěr plynu,
  • domovní regulátor tlaku plynu,
  • umístění a způsob připojení plynoměru.

Pro ohřev vody se používají plynové ohřívače v provedení (typu) A nebo B. Ohřívače typu A mají spaliny odváděny do místnosti. Proto musí místnost splňovat požadavky na minimální objem dle daného typu plynového ohřívače uvedené v TPG 704 01. Nejmenší objem místnosti ukazuje tab. 4.

Tab. 4 Nejmenší požadovaný objem místnosti pro ohřívače vody typu A
Plynový ohřívač vody typu ANejmenší požadovaný objem místnosti [m3]
V bytových jednotkách
s více obytnými místnostmi
V bytových jednotkách
s jednou obytnou místností
a) plynový sporák2050
b) plynová trouba1025
c) průtokový ohřívač do příkonu 10 kW
    nebo zásobníkový do 2 kW
2020
d) průtokový ohřívač do 10 kW umístěný
    společně s a)
    společně s b)
 
26
20
 
80
30
Obr. 4 Příklad montážních rozměrů pro připojení plynového zásobníkového ohřívače vody typu B
Obr. 4 Příklad montážních rozměrů pro připojení plynového zásobníkového ohřívače vody typu B

Plynové ohřívače v provedení B mají odvod spalin komínem mimo budovu. Požadavek na minimální velikost místnosti, v níž jsou umístěny, není tak přísný jako u ohřívačů typu A. Vždy však musí být dodržen požadavek na přívod dostatečného množství spalovacího vzduchu.

Připojení ohřívače musí být provedeno podle návodu k montáži dodaným výrobcem konkrétního typu ohřívače. Aby byl zajištěn bezpečný provoz a aby vznikl nárok na záruku, musí montáž provádět pouze osoba nebo firma, která má k tomu povolení. Při osazování a připojování ohřívače musí být dodrženy všechny předepsané míry. Pokud ve výkresové dokumentaci jsou u kót uvedeny písmena, znamená to, že toho typu ohřívače se vyrábí několik velikostí. Písmena pak znamenají různé délky. Tyto délky se zjistí podle dalších informací dodaných výrobcem.

Obr. 5 Připojení plynového ohřívače na PB láhev. 1 – lahvový ventil, 2 – regulátor tlaku, 3 – tlaková hadice, 4 – chránička, 5 – spotřebičový uzávěr plynu
Obr. 5 Připojení plynového ohřívače na PB láhev
1 – lahvový ventil, 2 – regulátor tlaku, 3 – tlaková hadice, 4 – chránička, 5 – spotřebičový uzávěr plynu

Plynové ohřívače se vyrábějí na zemní plyn (ZP) i na propan-butan (PB). Všude, kde je provedena plynofikace se používají ohřívače na ZP. V místech, kde není zaveden ZP, se instalují ohřívače na PB. Ohřívače na ZP musí mít proveden rozvod plynového potrubí, na které mohou být připojeny i další OPZ. Připojení ohřívačů na PB k tlakové láhvi je někdy náročnější u důvodu správného umístění láhve na PB. Pro bezpečné umístění platí TPG 402 01 Tlakové láhve, rozvod a doprava zkapalněných uhlovodíkových plynů (LPG) [7], která přesně vymezuje zakázaná a povolená místa umístění lahví.

Ohřívač vody nemusí být umístěn ve stejné místnosti jako tlaková láhev PB, na niž je připojen. Musí však být dodrženy podmínky pro umístění láhve a připojení ohřívače vody podle příslušných právních předpisů. Jedním z těchto předpisů je mimo TPG také návod na montáž, připojení a provoz spotřebiče dodaný výrobcem ohřívače.

 
Výpočty k tématu na TZB-info:
Návrh soustavy přípravy teplé vody v bytovém domě
Průtokový ohřev v plynovém kotli v bytě – výměna kotle
Odpojení od CZT a vlastní kotelna v domě. Kdy se vyplatí a co to znamená


 
Komentář recenzenta
Ing. Roman Vavřička, Ph.D.

Norma ČSN 06 0320 platná od 1. 9. 2006 převzala původní myšlenku pro návrh velikosti zásobníku TV a zdroje tepla pro přípravu TV z pohledu energetické bilance potřeby energie pro ohřev TV (křivka dodávky tepla), potřeby energie na odběr TV (křivka odběru tepla) a tepelných ztrát systému přípravy TV (křivka tepelných ztrát).
Bohužel norma již v roce 2006 nerespektovala reálné hodnoty potřeby TV na osobu a den (v normě ČSN 06 0320 je uvedena hodnota 82 l/(os.den), přičemž reálná potřeba TV je u rodinného domu cca 40 l/(os.den) a u bytových domů se pohybuje od 25 do 35 l/(os.den)).
Dále je v praxi běžné, že příklad uvedený v příloze 1 normy ČSN 06 0320 je brán jako dogmatický příklad pro návrh velikosti zásobníku a zdroje tepla pro přípravu TV a ačkoli se jedná pouze o příklad řešení, většina projektantů, kteří tuto normu používají, netuší, že se jedná o příklad, při kterém zdroj tepla trvale ohřívá TV po celou dobu cyklu TV (tj. 24 hodin) a křivka odběru tepla neodpovídá standardnímu průběhu odběru TV u bytového domu.
Znalost modelování křivky odběru a dodávky tepla pro přípravu TV pro navrhovaný typ zdroje tepla, zásobníku TV a potrubní systém TV vč. cirkulace je přitom základním předpokladem použitelnosti této metody výpočtu v praxi.

English Synopsis
Hot water supply for water mains in buildings, Part II.

On average, every citizen of the Czech Republic consumes about 40 liters of hot water per day. Approximately 2.2 kWh of thermal energy is consumed to heat this water.

 

Hodnotit:  

Datum: 13.8.2018
Autor: Ing. Jaroslav Dufka   všechny články autora
Recenzent: Ing. Roman Vavřička, Ph.D.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (žádný příspěvek, přidat nový)


Témata 2018

Partneři - Příprava teplé vody

technická podpora výrobců

Partneři - Voda, kanalizace

 
 

14.11.2018 konference TZB-info o bytových domech

Připravujete rekonstrukci bytového domu, děláte PENB nebo audit? Jak na úspory za energie a zhodnocení domu? Unikátní publikace pro účastníky. Těšíme se na vás v Praze.

Program a přihláška