Otázky 2018/5
Vedoucí a recenzent rubriky Miloš Bajgar
Otázka:
Dobrý den,
dovoluji si položit jeden lehce netradiční dotaz z oblasti instalace, a sice zda je možné,
aby potkan pronikl potrubím i do vyšších pater domu? Pokud ano, jaká protiopatření lze proti invazi
hlodavců v rámci plánované rekonstrukce doporučit?
Odpověď:
Drobní hlodavci se dokáží pohybovat v potrubí (i svislém!), které má drsné stěny. Proto pro ně není problém projít litinovými nebo kameninovými troubami. Při rekonstrukcích vnitřní kanalizace je proto vhodné používat trouby plastové – ty mají hladké stěny a hlodavci se odpadním potrubím do vyšších podlaží nedostanou.
Hlodavcům rovněž v tomto směru vyhovují trouby zanesené zbytky jídel, které majitelé bytů často vylévají při mytí nádobí přímo do potrubí.
Pro připojení zařizovacích předmětů by se měly používat pevné trouby a tvarovky, nikoliv flexibilní s tenkými stěnami (některými nekvalitními flexi troubami se navíc do místnosti šíří zápach z kanalizace).
Jako názornou ukázku svého tvrzení uvedu jeden nedávný příklad z praxe:
Nájemní dům o čtyřech nadzemních podlažích. Všechna potrubí jsou stejného stáří jako dům – cca 40 let, dosud nebyl důvod je měnit. Potrubí bylo správně dimenzované, spojované, těsněné, upevněné a spádované.
Použité materiály potrubí v domě: svodné (ležaté) potrubí z kameniny o jmenovité světlosti DN/ID 150, odpadní (svislé) potrubí ze šedé litiny o jmenovité světlosti DN/ID 125, připojovací potrubí ke klozetu z PVC o průměru DN/OD 110.
Byt ve 4. patře prošel částečnou rekonstrukcí – výměnou starého bytového jádra za novou zděnou konstrukci. V bytě se měnily všechny zařizovací předměty a také připojovací potrubí k nim.
Původní klozet byl ke stoupačce připojen pevnou troubou z PVC a kolenem. Připojení nového klozetu bylo řešeno flexibilní trubkou z polypropylenu o správném průměru, spoje těsnily, klozet bez problémů fungoval.
Majitele bytu však po nějaké době začal obtěžovat silný zápach z kanalizace, který byl nejintenzivnější právě na WC. Podrobnou prohlídkou zjistil, že napojovací trubka, kterou je připojen klozet, je děravá.
Instalatér poškozenou trubku vyměnil za novou, zcela totožnou. Po měsíci se situace opakovala. Trubka byla nakonec takto vyměněna 3krát!, a asi by to nebylo naposled, kdyby jedné noci majitele bytu nevyděsily divné zvuky vycházející z toalety. Při kontrole místnosti „nachytal“ hlodavce, který flexibilní trubku okusoval zevnitř. Pozdějším pátráním bylo zjištěno, že šlo o potkany, kteří se dostali přes svodné i odpadní potrubí až do nejvyššího podlaží, kde ničili polypropylenovou napojovací trubku. Tento typ trubky má ve srovnání z běžným PVC mnohem tenčí stěnu a pro některé hlodavce je bohužel atraktivní.
Definitivní odstranění závady pak již bylo snadné – flexibilní napojovací trubka byla vyměněna za pevné potrubí s tlustou stěnou. Od té doby se již nic podobného v bytě neopakovalo. V žádném z ostatních bytů v domě k tomuto problému nedošlo, protože zde zůstalo původní pevné potrubí.
Odpovídal: Ing. Jaroslav Dufka, odborný učitel, Zlín; člen redakční rady Topenářství instalace
Otázka:
Vážená redakce, k následujícímu dotazu mne inspiroval článek Příčiny možného kolísání tlaku v soustavách
s uzavřenou expanzní nádobou z čísla 8/2017.
Nechal jsem si v rámci kotlíkové dotace vyměnit kotel na uhlí za peletkový kotel HIDRA 13. Výměnu
na klíč provedla autorizovaná společnost. Krátce po montáži nastal totální pokles tlaku vody v soustavě.
Po konzultaci se zkušeným topenářem se dospělo k závěru, že v rámci montáže a uvedení nového
kotle do provozu nebylo zohledněno nastavení expanzní nádoby a to přesto, že v čl. 6.2 Manuálu
kotle je vedeno, že je nutno zkontrolovat, zda má soustava dostatečně velkou expanzní nádobu k zajištění
maximální bezpečnosti. Velikost expanzní nádrže kompaktního kotle je 6 litrů. Celkový objem otopné soustavy
je cca 110 litrů, hydrostatický tlak je asi 2 m. Soustava je na základě výpočtu osazena regulačními ventily
společnosti Heimeier; za dané situace je však obtížné dosáhnout uspokojivého tlakového vyvážení. Přesto
dle názoru dodavatele není další expanzní nádoba nutná.
Můj dotaz zní: kdo může v uvedeném případě vzniklou situaci nezávisle odborně posoudit?
Odpověď:
Na položenou otázku „Kdo může v uvedeném případě vzniklou situaci nezávisle odborně posoudit?“ lze odpovědět jednoznačně, že za dílo provedené „na klíč“ je plně odpovědný dodavatel takového díla, jelikož smyslem uvádění díla do provozu je jeho správná funkčnost. Meze takové funkčnosti jsou dány okrajovými podmínkami, které musí dodavatel na místě správně určit a nastavit všechny fyzikálně správné hodnoty a ne v obecné rovině, například ústním zavádějícím podáním.
Pokud je dodavatel skutečně odbornou firmou (autorizovaná společnost, jak je uvedeno v dotazu), pak se předpokládá, že i provedení díla, a jeho uvedení do provozu, je na odborné úrovni. Jak však vyplývá z úvodní části otázky, lze pochybovat, zda bylo postupováno zcela odborně.
Není možné, aby bez příčiny (po správném nastavení tlakových poměrů) v soustavě došlo k „totálnímu poklesu tlaku“. Příčinou může být třeba rychlý únik vzduchu z expanzní nádoby, nebo únik vody ze soustavy, anebo odtok vody z naplněné části soustavy do dalších částí otopné soustavy po otevření některých armatur, tj. dojde ke vzájemnému propojení prostorů.
Pokud dodavatel tvrdí, že je nádoba dostatečně veliká, potom by měl také dokázat stabilizovat tlakové rozpětí v soustavě tím, že zkontroluje a upraví naplnění expanzní nádoby podle všech fyzikálně správných parametrů.
Kolísání tlaku v soustavě nelze z fyzikálních důvodů jednoduše zabránit. Je to dáno mechanickými a fyzikálními vlastnostmi konstrukčního řešení soustavy a použitých provozních hmot (ocel, měď, plast, voda s různým objemem vzduchu a roztažností v závislosti na teplotě a také vzduch, či jiný plyn v expanzních nádobách). Růst a pokles teploty teplonosné látky způsobuje objemovou roztažnost a při zahřátí tlačí na konstrukce otopné soustavy zevnitř. Dojde tudíž ke zvětšení objemu naplněné vody, což se při zvýšení teploty (například z 20 °C) projeví zvětšením objemu. Záleží tedy na konečné teplotě vody. Pokud se veškerý objem vody ohřeje například o 60 °C (na 80 °C), potom se objem zvětší o cca 2,7 %, tj. o 2,7 litrů/100 litrů. Při zvýšení teplotního rozdílu mezi plnicí vodou a ohřátou vodou z 10 °C na 90 °C je zvětšení o cca 3,55 %, tj. 3,55 litrů/100 litrů.
Teplonosná látka – voda – je sama o sobě nestlačitelná, ale obsahuje vzduch, který je stlačitelný (jde tedy o směs). Kdyby byl materiál konstrukce otopné soustavy nepružný (nepoddajný), mohlo by změnou tlaku dojít i k jeho destrukci.
I když používáme směs a pružné materiály otopné soustavy, stále se z hlediska pružnosti a pevnosti jedná o poměrně tuhý celek, ve kterém by bez kompenzace změn objemu docházelo k velkým tlakovým rozdílům, což nebylo a není žádoucí i s ohledem na pevnost jednotlivých komponentů soustavy a bezpečnost provozu.
Toto jsou hlavní a podstatné důvody, proč se do soustavy instalují expanzní nádoby (dříve otevřené a nyní hojně uzavřené s plynovým (vzduchovým) polštářem. Prostor vody a vzduchu je v expanzní nádobě oddělen pružnou membránou či vakem.
V otevřených expanzních nádobách se nemuselo nic tlakově kontrolovat, podmínkou bylo, aby dno expanzní nádoby bylo nad nejvyšším místem, které zajišťovalo řádné zavodnění soustavy. Zvětšený objem vody se po zahřátí „přelil“ spojovacím potrubím do otevřené expanzní nádoby. Čím byla větší plocha dna, tím se méně zvýšila hladina vody a tlak na spodní části soustavy se, oproti stavu po naplnění, změnil jen velmi málo.
V uzavřené nádobě, která chrání objem vody proti styku se vzduchem, je nezbytné vytvořit nejen dostatečný objem pro „přelévání“ nadbytečného objemu po zahřátí ze soustavy do expanzní nádoby, ale také musíme vytvořit dostatečný objem pro plnicí plyn (vzduch), aby po vniknutí přebytečného objemu vody byl vzduch schopen „ustoupit“ » zmenšit objem. Tento proces podle fyzikálních zákonů způsobí, že se zvýší tlak plynu (vzduchu)!
Kdybychom neměli v nádobě plyn (vzduch) s určitým přetlakem, vyplnil by se i prostor pro vzduch (nebo pružný vak) vodou a soustava by se dostala do stavu, jako by ani expanzní nádobu neměla (soustava se stane tuhou). V takovém stavu dojde k podstatně větším výkyvům tlaků v soustavě, než se správně navrženým objemem a tlakem plynu (vzduchu) v nádobě.
Závěr
V citovaném článku z Topin 8/2017 je uvedena řada rad a poznatků, které dávají návod jak postupovat s návrhem expanzních nádob. Odborná firma by měla v tomto případě výpočtem doložit tlakové řešení soustavy při provozu, vč. stanovení správného celkového objemu a objemu plynu (vzduchu), vč. jeho počátečního a konečného maximálního tlaku pod hodnotou otevíracího tlaku pojistného ventilu.
Vzniklou situaci může nezávisle odborně posoudit jakákoliv osoba, která problematice dokonale rozumí (např. autorizovaný inženýr/technik ČKAIT). Kdo nemá možnost návrhu expanzních nádob porozumět, měl by si nechat zpracovat výpočet celkového objemu nádoby a objemu a tlaku plynu (vzduchu) v expanzní nádobě, která bude odpovídat dané soustavě s odpovídajícími (přiměřenými) změnami tlaku v soustavě.
Odpovídal: Ing. Vladimír Galád, autorizovaný inženýr pro techniku prostředí, samostatný projektant, Praha; člen redakční rady Topenářství instalace