Nežádoucí kolísání tlaku a teploty vody na výtoku směšovacích baterií

Fungující cirkulaci teplé vody bez kolísání tlaku a směšování studené vody s teplou se dá spatřit jen ojediněle. Všechny zdroje tepla si na přívodu studené vody do ohřevu instalují redukční ventil, aby chránili svoje zařízení, zatímco na rozvodu studené vody se to zdá být zbytečné. Jen velmi nesnadno se pak identifikuje vadná zpětná klapka za cirkulačním čerpadlem teplé vody, kdy se míchá studená voda o vyšším tlaku s vodou teplou. Zejména v poměrně častých případech, kdy mezi nimi chybí kontrolní kohout.
Stejně tak nesnadno se můžeme setkat s vyregulovaným rozvodem teplé vody. Kdy teploty na patách stoupaček jsou přibližně stejné. Výpočet nastavení regulačních armatur je poměrně složitá a pracná záležitost, a často se proto neprovádí. Někdy jsou tyto armatury instalovány v nevhodné dimenzi, s plným otevřením, nebo chybí vůbec. Výsledek je stejný. Armatura nemůže plnit účel, pro který byla do rozvodu navržena a instalována.

Recenzent: Miloš Bajgar

1 Úvod

V poslední době se u některých vnitřních vodovodů (i nově vybu­dovaných nebo rekonstruovaných) setkáváme s kolísáním teploty a tlaku vody na výtoku směšovacích baterií. Tyto jevy mohou mít různé příčiny, které spočívají zejména v:

• vadných směšovacích bateriích;
• nevhodně prováděné regulaci přetlaku;
• závadách v přípravě, rozvodu nebo cirkulaci teplé vody;
• poddimenzovaném potrubí studené nebo teplé vody.

2 Závady směšovacích baterií

Kolísání teploty na výtoku vyskytující se u jednopákových směšovacích baterií, kdy při změně průtoku pohybem páky není zachována stejná teplota vody na výtoku, může být způsobeno vadnou kartuší (bateriovým uzávěrem). Vadná kartuš může při rozdílných přetlacích studené a teplé vody způsobovat také průtok studené vody do potrubí teplé vody a naopak, jehož následkem bývá kolísání teploty vody v potrubí projevující se u jiných odběrných míst. Další příčinou kolísání teploty na výtoku směšovací baterie může být osazení zařízení pro úsporu vody na tomto výtoku, které má velmi malý průtočný průřez a způsobuje tedy při průtoku smísené vody velkou tlakovou ztrátu. V tomto případě může při odběru vody dojít k průtoku studené vody do potrubí teplé vody a naopak. Průtoky vody mezi potrubím studené a teplé vody mohou způsobovat i směšovací baterie s uzavíratelným výtokem, kterými jsou např. elektronické směšovací baterie nebo některé sprchové baterie. Tyto baterie musejí být na přívodech studené i teplé vody vybaveny zpětnými ventily. Rovněž termostatické směšovací baterie musejí být na přívodech studené i teplé vody vybaveny zpětnými ventily. Pokud jsou však zpětné ventily vadné, je průtok mezi potrubím studené a teplé vody možný.

V případě instalace vodoměrů studené a teplé vody, např. v bytech, způsobují průtoky vody mezi potrubími studené a teplé vody chybné náměry spotřebované vody (velká spotřeba vody naměřená na jednom vodoměru a malá spotřeba vody naměřená na druhém vodoměru), protože vodoměry při rozdílných přetlacích v potrubí studené a teplé vody proudí voda, i pokud není žádný odběr vody u výtokových armatur. Při tomto stavu může jeden z vodoměrů spotřebu vody přičítat a druhý odečítat. Proto ČSN 75 5409 doporučuje osadit u bytových vodoměrů zpětné armatury.

3 Nevhodná regulace přetlaku vody

Rozdílné přetlaky v potrubí studené a teplé vody mohou být způsobeny osazením redukčního ventilu na přívodu studené vody do ohřívače (obr. 1), jež se někdy provádí z důvodu ochrany ohřívače proti nadměrnému přetlaku. Přetlak vody v potrubí studené vody může být např. 0,7 MPa a přetlak vody v potrubí teplé vody např. 0,5 MPa. Rozdíl přetlaků, v uvedeném příkladu např. 0,2 MPa, má vliv na směšování vody ve směšovacích bateriích.

Rovněž osazování redukčních ventilů zvlášť na potrubí studené vody a zvlášť na potrubí teplé vody (obr. 2) způsobuje kolísání přetlaků na přívodech obou vod ke směšovacím bateriím.

Proto je v případě potřeby regulace přetlaku nutné osadit redukční ventil na potrubí studené vody před odbočku k ohřívači (obr. 3), aby byla potrubí studené a teplé vody ve stejném tlakovém pásmu, jak požaduje ČSN 75 5409.

U větších budov norma požaduje paralelní osazení redukčních ventilů (obr. 4), kdy při běžném provozu má voda proudit oběma redukčními ventily. Požadavek, aby potrubí studené a teplé vody bylo ve stejném tlakovém pásmu, platí i pro případy, kdy je pro zásobování vyšších podlaží budovy instalována zvyšovací tlaková stanice. Pro každé tlakové pásmo musí být potom instalován samostatný ohřívač vody.

4 Závady v přípravě teplé vody

Rozdíly v přetlacích studené a teplé vody mohou být způsobeny nevhodně dimenzovaným průtokovým ohřívačem (nejčastěji deskovým výměníkem pro ústřední ohřev vody – obr. 5), kdy jeho velká tlaková ztráta způsobuje v odběrových špičkách velký pokles přetlaku teplé vody, nebo dokonce krátkodobé přerušení dodávky teplé vody do nejvyšších podlaží. Někdy je před takovým ohřívačem osazen ještě poddimenzovaný vodoměr, nebo i redukční ventil. Je samozřejmě jasné, že uvedené závady mají vliv na směšování vody ve směšovacích bateriích a pokles přetlaku teplé vody vyvolá snížení teploty vody na výtoku baterie, což je nejvíce nepříjemné při sprchování.

5 Závady v rozvodu nebo cirkulaci teplé vody

Dlouhá doba při odpouštění vychladlé vody může být způsobena značnou délkou potrubí teplé vody bez cirkulace nebo přihřívání elektrickým samoregulačním topným kabelem. Proto je tato doba podle ČSN EN 806-2 při úplném otevření výtokové armatury omezena na 30 s a ČSN 75 5409 povoluje objem takového potrubí nejvíce 3 l (obr. 6).

Další příčinou kolísání teploty vody na výtoku může být termická dezinfekce potrubí teplé vody. Proto je třeba o provádění termické dezinfekce uživatele budov informovat. V této souvislosti je třeba upozornit na energetickou náročnost a složitost provádění termické dezinfekce, pokud má být vydezinfikován celý rozvod teplé vody včetně potrubí bez cirkulace.

Při závadách v cirkulaci teplé vody bývá rovněž nutné při odběru teplé vody nejprve delší dobu odpouštět vychladlou vodu stagnující v potrubí bez cirkulačního průtoku (obr. 7).

Závady v cirkulaci teplé vody, kdy teplá vody v okruzích vzdálenějších od ohřívače cirkuluje málo nebo necirkuluje vůbec (obr. 8), jsou nejčastěji způsobeny absencí regulačních ventilů v jednotlivých okruzích (obvykle na patách cirkulačních stoupaček), nebo jejich nenastavením.

V této souvislosti je nutné upozornit, že také termoregulační ventily na cirkulaci vyžadují nastavení, nastavuje se u nich uzavírací teplota vody. Rovněž při poddimenzovaném cirkulačním čerpadle, jehož dopravní výška neodpovídá tlakovým ztrátám nejdelšího cirkulačního okruhu, jsou cirkulační průtoky teplé vody nedostatečné.

Příčinou nefunkční cirkulace v některých okruzích může být také jejich zavzdušnění, které může vzniknout při stoupání a následném klesání ležatého cirkulačního potrubí bez možnosti odvzdušnění (obr. 9), nebo při propojení přívodního stoupacího potrubí s potrubím cirkulačním nad nejvyšší odbočkou (obr. 10).

Pokud není možné ležaté cirkulační potrubí odvzdušnit do potrubí stoupacích, je nutné v jeho nejvyšších místech osadit armatury pro odvzdušnění. Pro ruční odvzdušnění se může použít koleno s vypouštěcím kohoutem osazené na nejvyšším místě ležatého cirkulačního potrubí. U stoupacích potrubí je třeba provádět spojení přívodního a cirkulačního potrubí vždy pod nejvyšší odbočkou. Při spojení přívodního stoupacího potrubí teplé vody s potrubím cirkulačním nad nejvyšší odbočkou je odvzdušnění cirkulačního okruhu možné pouze vypouštěcím kohoutem na patě cirkulační stoupačky po předchozím uzavření jejího uzávěru.

6 Poddimenzované potrubí studené nebo teplé vody

Poddimenzované potrubí studené vody může být příčinou kolísání přetlaku studené vody na přívodu do směšovací baterie vyvolaného velkými tlakovými ztrátami při špičkovém průtoku studené vody. Snížení přetlaku studené vody způsobí zvýšení teploty vody na výtoku např. jednopákové směšovací baterie, a hrozí nebezpečí opaření. Opačný jev může nastat při poddimenzovaném potrubí teplé vody. Ze zahraničí jsou známy případy poklesu přetlaku studené vody při použití tlakového splachovače na záchodě. Proto se v některých zemích doporučuje osadit tlakové splachovače pro záchody na samostatné stoupací potrubí. Při poddimenzovaném přívodním potrubí teplé vody může k odběrným místům proudit chladnější voda z cirkulačního potrubí (dojde k otočení směru průtoku v cirkulačním potrubí).

7 Závěr

Z výše uvedeného je patrné, že příčin kolísání tlaku a teploty u směšovacích baterií může být více. Příčinou kolísání teploty na výtoku směšovací baterie může být kolísání tlaku teplé nebo studené vody na jejím přívodu. Zjišťování příčiny kolísání tlaku a teploty na výtoku tedy není jednoduché a hledání závady může být velice obtížné, protože je nutné se seznámit s celým rozvodem teplé i studené vody, přípravou teplé vody, výtokovými armaturami apod.

Autor děkuje Ing. Aleně Vaščákové za překreslení obrázků a Ing. Miloši Bajgarovi za poskytnutí 2 fotografií.

Literatura

1. [DRAXLER, E.: Temperaturschwankung an Entnahmestellen. Ursachen und Massnahmen. Zborník prednášok 23. Medzinárodná vedecko-technická konferencia zdravotnej techniky SANHYGA 2018, SSTP Bratislava 2018. ISBN 978-80-89878-30-7.
2. Merkblatt TPW 2004/1 Druck und Temperaturveränderungen. SVGW Zürich 2004.
3. ČSN EN 806-2 Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 2: Navrhování.
4. ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody.

---

Unwanted Pressure and Water Temperature Fluctuations on the Mixer Tap Outlet

Functioning hot water circulation without pressure fluctuations or unwanted cold (CW) and hot water (HW) mixing can be seen only rarely. All heat sources have a pressure reducing valve on the cold water inlet to protect the equipment, while it may seems that this safety precaution is unnecessary on the CW distribution system. Then, however, it is difficult to identify a defective check valve behind the hot water circulation pump, where the higher pressure CW is mixed with HW. Especially in relatively frequent cases where the control cock between them is missing.

It is equally difficult to find a properly regulated hot water distribution system where the temperatures at the risers are approximately the same. Calculation of control valve settings is a quite complex and work-intensive matter and therefore it is often not carried out.

Sometimes these fittings are installed in an unsuitable dimension, fully open, or missing. The result is the same. The valve cannot fulfill the purpose for which it was designed and installed.

Keywords: pressure fluctuation, water distribution system, water overpressure control, pressure regulator, regulating valve, thermoregulation valve, mixing tap, water circulation defect