Jak ušetřit náklady za teplo pro váš dům – část 1.

Autor přehledně seznamuje s problematikou zásobování teplem, resp. smluvní vazbou mezi spotřebitelem a dodavatelem. Na jednoduchém příkladu ukazuje, jaké jsou reálné provozní úspory tepla v případech, kdy objekt projde zateplením nebo v případě, kdy je v objektu instalována směšovací stanice.

Recenzent: Roman Vavřička

Zásobování teplem

Pokud není zdroj tepla, tj. kotelna nebo výměníková stanice, přímo v domě, hovoříme o zásobování teplem. Dříve se používal výraz dálkové teplo nebo termín centralizované zásobování teplem (CZT). Voda, která nám proudí do otopných těles, se nazývá otopná voda. Pojem teplá voda se zkratkou TV je vyhrazen pro vodu, která vytéká v bytech z vodovodních armatur. Dříve se nazývala teplá užitková voda (TUV). Slovo „užitková“ bylo vynecháno, voda na vstupu do ohřevu musí mít vlastnosti vody pitné.

Také původně užívaný termín „radiátor“ je v současnosti nahrazen pojmem otopné těleso resp. otopná plocha. Výraz otopná plocha zahrnuje všechny představitelné druhy otopných těles, podlahového nebo stropního vytápění apod.

Předávací stanice tepla

Při zásobování teplem leží mezi centrálním zdrojem tepla a otopnou soustavou předávací stanice tepla. Ta může být tlakově nezávislá, řečeno výměníková stanice, kdy vyšší tlak horké vody je od otopné soustavy oddělen pomocí výměníku tepla. Nebo stanice tlakově závislá, většinou nazývaná směšovací stanice.

Prvky předávacích stanic tepla obsahují obdobné komponenty. Jsou ale sestavovány tak, aby přinášely zisk převážně dodavateli tepla. Je však možné, aby stanice přinášela zisk také odběrateli?

Toho lze dosáhnout za předpokladu, že si projektant v první řadě zjistí výkon otopné plochy a ten následně přepočte podle zateplení/nezateplení daného objektu. Další podmínku je, aby SVJ nebo družstvo přešlo na dvousložkovou výkonovou cenu tepla s výkonem vypočteným projektantem.

Projektant následně navrhne směšovací stanici a topnou křivku. Tím zajistí, že objekt nebude přetápěn. Zkontroluje, zda byly ventilové spodky termostatických ventilů nastaveny podle projektu a zda byla otopná soustava hydraulicky vyvážena. Tím budou splněny prakticky všechny podmínky pro nejnižší platby za teplo. Cena za výkonovou i spotřební složku bude nižší, když bude stanici pod občasným dohledem (i dálkovým) obsluhovat po jistou dobu sám projektant nebo patřičně proškolená obsluha z domu.

Pokud si však odběratel tepla nechá navrhnout zařízení od dodavatele tepla, může tomu být jinak. Už výkon stanice bude pocházet z původního projektu nebo tzv. „odborného“ odhadu.

Odhad výkonu bývá vždy vyšší, než výkon vypočtený. Díky tomu bude stanice dražší, včetně ceny za její provoz, za výkon i za spotřebu ve smlouvě o dodávce tepla. Některé stanice navržené s trojcestným směšovacím ventilem bývají vlivem vstupního tlaku často nefunkční. Nemohou plnit úlohu, pro kterou byly instalovány, tj. snižovat teplotu otopné vody na vstupu do otopné soustavy podle venkovní teploty.

Nastavení ventilových spodků termostatických ventilů a vyvážení otopné soustavy není starostí ani povinností dodavatele tepla. Jeho starostí je mít nastavenou topnou křivku takovým způsobem, aby nikomu ve vytápěných prostorách nebylo chladno. To ani v případech po nočním útlumu vytápění nebo po topné přestávce (například v době nepřítomnosti osob v bytě).

Fakturace dodávky tepla

Předávací stanice je místo, odkud je fakturováno teplo pro vytápění i teplo potřebné pro přípravu teplé vody, a to na základě smlouvy s dodavatelem tepla. Jednotkou pro spotřebované množství tepla je GJ za nějaké období, většinou za rok – GJ·a^–1. Někdy je stejné množství tepla vyjádřeno v MWh·a^–1, pak platí vztah 1 MWh = 3,6 GJ·a^–1.

Otopné období vs. denostupeň

Otopné období je počet dnů v roce, kdy je teplo dodáváno do otopné soustavy ze zdroje tepla. Podle vyhlášky č. 237/2014 Sb. (dříve č. 194/ 2007 Sb.) je délka otopného období definována od 1. září do 31. května následujícího kalendářního roku. Nezávisle na tom zároveň platí, že pokud venkovní průměrná denní teplota vzduchu klesne pod +13 °C ve dvou dnech po sobě a podle vývoje počasí nelze očekávat její zvýšení, zahajuje se dodávka tepelné energie. Ukončení dodávky tepelné energie se pak děje recipročně, při teplotě venkovního vzduchu nad +13 °C. Oproti tomu počet denostupňů v roce nebo v otopné sezoně charakterizuje, jak chladno bylo v daném období. Na příkladu jsou porovnány roky 2014 a 2015. V roce 2015 bylo 3040 D° a bylo tedy chladněji než v roce 2014, kdy bylo jen 2855 D° (viz tab. 1).

Počet otopných dnů nebo deno­stupňů je možné uvádět nejenom pro kalendářní roky, ale i pro jednotlivé otopné sezony (viz tab. 2).

Roční spotřeba tepla závisí zejména na počtu denostupňů. Odhadnout ji na další kalendářní rok může být velmi nepřesné. Proto bývá odhad dodavatele vyšší, než by mohl být rozdíl ve spotřebě tepla mezi dvěma sezonami. Východiskem může být přechod od spotřební k tzv. výkonové smlouvě o dodávce tepla.

Jedno a dvousložková cena tepla

Jednosložková sazba ceny tepla vychází z naměřené spotřeby v GJ·měsíc^–1 nebo GJ·a^–1.

Dvousložková cena tepla může být spotřební v GJ·a^–1, nebo výkonová v kW.

Jedna ze složek je ta, která je v obou případech měřena měřičem tepla. U spotřební smlouvy si budoucí spotřebu může odběratel stanovit sám, nebo mu její výši doporučí sám dodavatel tepla. Obdobně je to u smlouvy výkonové, kdy výkon odběrateli doporučí dodavatel tepla buď z původního projektu vytápění, nebo „odborným“ odhadem. Bohužel ten ale nezřídka kdy bývá až o 50 % vyšší oproti skutečnosti. Výkon otopné soustavy se nemá odhadovat, ale vypočítat.

Přetápění objektu

Je známou skutečností, že „přetápěním“ domu, tj. zvýšením vnitřní teploty o 1 K oproti původnímu projektu, se zvyšuje spotřeba tepla o cca 6 %. Přetápění přitom není snadné odhalit. Jsou bytové domy, které by chtěly vyvážit otopnou soustavu bez směšovací stanice. Vyhovuje jim, že mají všechna otopná tělesa v bytě uzavřená a přesto mají v některých místnostech až 24 °C i při pootevřených oknech.

Mezi základní příčinu přetápění bytových domů patří konstantní teplota otopné vody pro všechny napojené objekty od jednoho zdroje tepla.

Ve zdroji tepla se nastavuje otopná křivka tak, aby i s rezervou vyhověla nejvzdálenějšímu napojenému objektu. Objekty bližší ke zdroji tepla musí zákonitě přetápět, pokud nemají směšovací stanici.

Další příčiny přetápění objektů:

• chybné nastavení topné křivky v centrálním zdroji tepla – zvyšuje zisk dodavateli tepla,
• zateplení objektu bez instalace směšovací stanice nebo chybné zapojení instalované směšovací stanice – velmi rozšířená příčina,
• chybně nastavená topná křivka u správně navržené směšovací stanice – málo pravděpodobná příčina, navíc snadno odstranitelná.

Výpočet výkonu otopné soustavy

Výpočet může vycházet z původního projektu vytápění, se zaměřením otopné plochy nebo z nového výpočtu tepelných ztrát jednotlivých místností. Nedá se říci, že by byl nový výpočet tepelných ztrát přesnější, než ten původní. Oba vycházejí z výpočtu ztrát podle normy, která obsahuje jistou výkonovou rezervu. Ukažme si to na příkladu, kdy je instalovaný výkon otopných ploch 200 kW – viz tab. 3.

Instalovaný výkon otopných ploch 200 kW je zapsán ve smlouvě o dodávce tepla. Roční spotřeba tepla může být například 1500 GJ. Z praxe je známo, a teplárenské společnosti vám to potvrdí, že nejvyšší teplota otopné vody je cca 72 ±3 °C při venkovní výpočtové teplotě v Praze –12 °C. Pokud je reálná teplota otopné vody 72 °C a ne 90 °C, pak bude i výkon otopné plochy podstatně nižší. Podívejme se na tab. 4.

V tabulce 4 je potřeba věnovat pozornost několika skutečnostem. Při teplotě 72 °C bude výkon otopné plochy ne 200, ale jen 137 kW. Aby se nenarušila hydraulická stabilita otopné soustavy, bude v obou případech nutné zachovat průtok 2,4 l·s^–1. Tím se původní teplotní spád sníží z 20 K na 13,7 K. V tabulce 4 je uvedena i teplota zpátečky pro výpočet otopné křivky.

Kolik nám ušetří přepočet výkonu otopné soustavy

Přepočet výkonu se provádí s cílem návrhu vlastní směšovací stanice. U vlastní směšovací stanice může zaškolený člověk z domu pracovat s topnou křivkou tak, aby se eliminovalo přetápění. Tím se dá snížit roční spotřeba tepla minimálně o 18 %. Jak mohou vypadat platby za teplo je uvedeno v tab. 5.

Nižší spotřeba tepla (1230 oproti 1500 GJ·a^–1) se předpokládá vlivem přesného nastavení termostatických ventilů a vyregulování otopné soustavy.

Předpokladem pro dosažení vyčíslené úspory jsou následující kroky:

• přepočet výkonu instalované otopné plochy,
• hydraulické vyregulování otopné soustavy včetně kontroly nastavení ventilových spodků termostatických ventilů,
• optimální návrh směšovací stanice a její instalace,
• optimální výpočet a nastavení topné křivky,
• zrušení nočního útlumu,
• hlídání 1/4hodinového maxima výkonu pomocí vlastního měřiče tepla a volně programovatelného regulátoru,
• změna smlouvy s dodavatelem tepla na výkonovou dvousložkovou cenu tepla s novou, nižší hodnotou sjednaného výkonu.

Všechny tyto úkony mohou přinést úsporu plateb za teplo ve výši cca 35 % z původních plateb.

To je až 2x víc, než by mohl být přínos úspor po zateplení objektu bez směšovací stanice. A to v případě, že bude stanice navržena odpovědným projektantem. O těch neodpovědných bylo v našem časopise psáno již mnohokrát.

Není úkolem tohoto článku uvádět všechny technické detaily. Je však potřeba upozornit na fakt, že dodavatel tepla si sjednaný výkon hlídá a jeho překročení penalizuje. Výkon se sleduje v období tří měsíců (prosinec-leden-únor). Jde o tzv. 1/4hodinové maximum.

Kolik stojí a jak vypadá směšovací stanice

Náklady na směšovací stanici se mohou pohybovat ve výši roční úspory nákladu na teplo ±30 % podle vybavení. V současné době se pro ovládání stanice začíná uplatňovat tzv. HMI (Humain Machine Interface), jedná se o přehledné ovládání systému, které zvyšuje uživatelský komfort a šetří servisní náklady.

Je směšovací stanice pro zateplený objekt stejná, jako pro nezateplený?

Ano je a liší se jen nižším nastavením topné křivky. Příklad udává tab. 6.

Rozdíl mezi tabulkou 4 a 6 spočívá v zadání nižší teploty otopné vody při –12 °C, a sice jen 62 °C. Výkon otopných ploch se snížil z projektových 200 kW na 105 kW, průtok otopné vody zůstal stejný 2,4 l·s^–1. Úspora plateb za teplo bude u zatepleného objektu menší (viz tab. 7).

Je vidět, že úspora zatepleného domu v Kč·a^–1 je srovnatelná s úsporou nezatepleného domu. Můžeme si všimnout, že ušetřená částka v platbách za teplo, v případě zachovaní původního systému zásobování teplem, je jen cca 12 %! [1 – (100·(746304 / 851529))]. Každý by přitom očekával, že když se sníží tepelné ztráty domu po zateplení o 30 až 40 %, dojde ve stejném poměru také ke snížení platby za teplo. Není tomu tak.

Na snížení plateb má podstatně větší vliv směšovací stanice ve vlastnictví domu, kterou bude provozovat některý z jeho obyvatel nebo osoba, která bude při jejím provozování na úspoře tepla přímo zainteresována. Rozhodně se nedá spoléhat na hromadné akce, jež bývají organizovány velkými správcovskými firmami. Nikoliv kvůli úplatku (dnes se tomu říká provize), ale primárně kvůli provizím od překupníků tepla. Takové firmy pak stanice provozují, aniž by měly jakýkoliv zájem na úsporách plateb za teplo konkrétního domu.

Závěr 1. části

Zřízení vlastní směšovací stanice nepodléhá stavebnímu povolení, ani povolení dodavatele tepla. Tomu stačí záměr pouze oznámit a patřičně si s ním upravit smluvní vztah. Stanici můžete instalovat prakticky v libovolném místě, jak v místnosti, do které vám vstupuje potrubí vytápění nebo teplé vody, stejně tak i v jiné nejbližší místnosti.

Nyní znáte nejdůležitější kroky vedoucí k významnému snížení nákladů za vytápění, ať u domu zatepleného nebo ještě bez zateplení. Zajímejte se o váš dům, o teplo, které do něj přichází. Uvažujete o pořízení vlastní směšovací stanice na vyšší technologické úrovni, než byla před 30. lety. S fungující regulací, sledováním funkce stanice i s průběhem spotřeby tepla pomocí on-line režimu.

---

How to reduce your home heating costs – part 1

The author clearly introduces heating supply problems, or contractual bond between customer and distributor. Using the simple example he shows real operational savings both for objects with thermal insulation and objects with mixing station.

Keywords: Heating, heating costs, heating supply, heating system operation