Porovnání naměřené spotřeby teplé vody za jeden rok

Článek se zabývá otázkou, s jakou přesností je měřena spotřeba teplé vody na jednotlivých stupních její cesty ke spotřebitelům. Informace jsou podloženy měřením uskutečněným na reálných objektech. Vedle těchto poznatků článek potvrzuje individualitu chování spotřebitelů v jednotlivých bytech. Zajímavý je jistě závěr, že bytové vodoměry v součtu naměří vždy více, než je skutečná spotřeba bytového domu.

Recenzent: Miloš Bajgar

1. Úvod

Problematika měření teplé vody v bytových domech zásobovaných z okrskových předávacích stanic je stále aktuální, především z důvodů neustále rostoucích cen za energii a vodu. Přesnost měření spotřeby teplé vody se díky vývoji moderních způsobů měření stále zvyšuje. V posledních cca deseti letech se rozšiřuje měření spotřeby teplé vody na patě bytových objektů. Patní měřiče si získaly mnoho příznivců i odpůrců.

Časopis Topenářství instalace otiskl příspěvek na toto téma v roce 2010. V čísle 6/2011 byly zveřejněny závěry z laboratorní simulace bytového domu. Při měření se použilo několik typů bytových vodoměrů. Ve všech případech se hodnota naměřená patním měřičem velmi blížila hodnotě zjištěné etalonem. Součet spotřeb teplé vody naměřený jednotlivými bytovými vodoměry byl vždy vyšší, než hodnoty spotřeby teplé vody naměřené patním měřičem. V čísle 2/2012 byl pak zveřejněn příspěvek, který představil analýzu skutečně naměřených hodnot u dvou bytových domů za období 5 měsíců. Praktická měření potvrdila předpoklady zjištěné předchozími laboratorními měřeními teplé vody, a to, že bytové vodoměry v součtu naměří více než patní. V součtu za rok zvýšení odpovídalo spotřebě dvou bytů v každém objektu navíc.

Následující příspěvek analyzuje naměřené hodnoty teplé vody za období 12 měsíců ve dvou bytových domech. Pro objektivnost posouzení a možnost srovnání byly vybrány dva jiné bytové domy, v jiné lokalitě a s jiným sociálním složením obyvatel, než které byly sledovány v předcházejícím příspěvku.

2. Naměřené hodnoty

V obou bytových domech jsou instalovány bytové vodoměry s radiovým přenosem naměřených hodnot, který umožnil uskutečnit odečty u všech bytových vodoměrů ve stejný časový okamžik. Začátek měření byl 1. 1. 2011, konec 31. 12. 2011. Měření na patě obou objektů (každého zvlášť) bylo provedeno diferenční metodou měřidly Skalár. V objektu 1 je 37 bytů a v objektu 2 je 36 bytů.

Měření patními měřidly

Hodnoty měřené patními měřidly se odečítaly každý měsíc. Na obrázcích 1 a 2 jsou znázorněny měsíční odběry naměřené patními měřidly v obou objektech. Modrá čára vyznačuje průměrnou hodnotu spotřeby teplé vody za jeden měsíc.

V tabulce 1 jsou pro oba objekty přehledně zobrazeny celkové naměřené hodnoty obou objektů za rok a měsíční průměry vypočítané pro oba objekty.

Měření bytovými vodoměry

Hodnoty měřené bytovými vodoměry byly odečítány dvakrát za rok. Roční spotřeby teplé vody po objektech, naměřené v jednotlivých bytech bytovými vodoměry, jsou zobrazeny grafy na obrázcích 3 a 4. Modrou čárou jsou opět znázorněny průměrné spotřeby bytů za jeden rok.

V tabulce 2 jsou přehledně zobrazeny součty naměřených hodnot bytovými vodoměry v obou objektech a vypočítané spotřeby průměrného bytu v absolutních i v relativních hodnotách.

Z tabulky je zřejmé, že se průměrné hodnoty spotřeby teplé vody na jeden byt v procentním vyjádření příliš od sebe neliší. Také se neliší od hodnot uvedených v článku v časopisu Topenářství instalace v čísle 2/2012. V tomto článku byla uváděna hodnota relativní průměrné spotřeby na byt jako 2,78 z celkové spotřeby. Oba stavební objekty ji měly stejnou.

Spotřeby jednotlivých bytů v objektech

Grafy v obrázcích 3 a 4 ukazují, jak se lišily hodnoty odběrů teplé vody v jednotlivých bytech ve vztahu k celkové spotřebě daného objektu. Pro toto zpracování byla jako základní hodnota (tj. 100 %) vzata celková spotřeba daného objektu z náměrů bytových vodoměrů, tj. jejich součet. K tomuto základu byla vztažena naměřená hodnota každého bytového vodoměru a vyjádřena v procentech. Z takto vypočtených hodnot spotřeb, seřazených podle velikosti, vznikl histogram rozložení jednotlivých hodnot odběrů, znázorněných grafy na obrázcích 5 a 6. Objekt 1 obsahuje 37 bytů, ale odběr jednoho bytu byl nulový, v grafu proto nebyl zobrazen. Objekt 2 obsahuje 36 odběrů.

Na vodorovné ose jsou zakreslena pásma procentní velikosti hodnot spotřeby vztažená k celkové spotřebě objektu. První pásmo označené číslem 1 vyjadřuje hodnoty spotřeby od 0 do 1 % (včetně) celkové spotřeby, pásmo 2 od 1 do 2 % (včetně) celkové spotřeby atd. Na svislé ose je potom vyjádřen počet bytů v daném pásmu. To znamená, že například v prvním objektu je 5 bytů, jejichž spotřeba se pohybuje od 3 do 4 % celkové spotřeby (pásmo označené číslem 4). Číselné výsledky jsou vyjádřeny v souhrnné tabulce 3. Závěrem je možné konstatovat, že spotřeba každého z více než jedné poloviny bytů v každém objektu se vejde do 3% podílu na celkové spotřebě (zvýrazněno v tabulce). Ovšem vyskytují se i extrémy. V objektu 1 jsou dva byty, jejichž spotřeba spadá do pásma 6 až 7 % a v objektu 2 je jeden byt s podílem 8 až 9 % na celkové spotřebě objektu.

3. Vyhodnocení naměřených hodnot

Z porovnání naměřených hodnot bytových vodoměrů a patního měřidla Skalár (porovnání naměřených hodnot uvedených v tabulkách 1 a 2) vyplývá, že v obou objektech byl náměr patního měřidla vždy menší, než součet náměrů vodoměrů v jednotlivých bytech (obrázek 7 a tabulka 4).

V obou objektech byla absolutní chyba součtu náměrů bytových vodoměrů vůči náměru patního měřidla větší, než průměrná spotřeba na jednu bytovou jednotku (uvedeno v tabulce 2).

Relativní chyba byla počítána k naměřené hodnotě patního měřidla, protože jeho pásmo nejistoty je značně užší, než pásmo nejistoty rychlostních vodoměrů na teplou vodu. [1]

Objekt 1 – shrnutí

Průměrná roční spotřeba teplé vody na jednu bytovou jednotku v objektu 1 je 26,3 m³ (tabulka 2). Rozdíl mezi bytovými vodoměry a patním měřičem u objektu 1 (absolutní chyba) je 36,2 m³ (tabulka 4). Poměr absolutní chyby a průměrné spotřeby bytu (36,2 / 26,3 = 1,38) je 1,38. Tzn., že v objektu 1 naměřily bytové vodoměry spotřebu o 1,38 průměrné spotřeby bytu vyšší, nebo-li jako kdyby bylo v objektu o 1,38 bytu navíc.

Objekt 2 – shrnutí

Průměrná roční spotřeba teplé vody na jednu bytovou jednotku v objektu 2 je 33,7 m³ (tabulka 2). Rozdíl mezi bytovými vodoměry a patním měřičem u objektu 2 (absolutní chyba) je 49,2 m³ (tabulka 4). Poměr absolutní chyby a průměrné spotřeby (49,2 / 33,7 = 1,46) je 1,46. Tzn., že v objektu 2 naměřily bytové vodoměry spotřebu o  1,46 průměrné spotřeby bytu vyšší, nebo-li jako kdyby bylo v objektu o 1,46 bytu navíc.

4. Závěr

Analýzou hodnot naměřených ve skutečném provozu po dobu 12 měsíců byly znovu potvrzeny výsledky zjištěné při laboratorní simulaci měření teplé vody, uveřejněné v příspěvku v časopise Topenářství instalace v čísle 6/2011. Zároveň byly potvrzeny závěry učiněné v příspěvku v časopise Topenářství instalace v čísle 2/2012.

Měření bytovými vodoměry v tomto měření vykazuje menší chybu, než v předchozím příspěvku. Absolutní rozdíl je přibližně jeden a půl spotřeby průměrného bytu. Příčinou je skutečnost, že se jedná o jiné bytové domy, v jiném městě a s jiným sociálním složením obyvatelstva.

Výsledky všech analýz ukazují na to, že rozdělování nákladů za spotřebovanou teplou vodu mezi jednotlivé objekty, a tím i spotřebitele tak, jak je prováděno v současné době, je nepřesné. Odstranění této systémové chyby je možné uskutečnit instalací patních měřidel a změnou způsobu rozúčtování nákladů na teplou vodu, která spočívá ve změně měřidel na jednotlivých měřicích místech.

V současné době se spotřebitelům fakturuje spotřeba teplé vody podle hodnot naměřených vodoměry v centrální přípravě teplé vody (předávací stanice). Tato celková částka se rozpočítává do dvou složek, základní a spotřební. Spotřební složka se rozdělí mezi objekty podle hodnot naměřených bytovými vodoměry a v objektu se potom rozpočítá jednotlivým uživatelům bytu rovněž podle bytových vodoměrů.

V posledních letech byly připravovány legislativní úpravy, které předpokládaly zavedení tzv. patních měřičů. Legislativní kroky poslanecké sněmovny ponechaly v platnosti zatím stávající způsob účtování nákladů na teplou vodu.

Pro současný stav měření spotřeby teplé vody je charakteristické, že na vstupu do centrální přípravy se množství spotřebované pitné vody měří vodoměrem na studenou vodu s přesností 2 %. Bytové vodoměry pro teplou vodu mají přesnost 3 %. Patní měřiče mají v případě po­užití měření metodou B (diferenční metoda) přesnost 0,5 % se vzájemnou odchylkou 0,3 %. Z toho vyplývá, že řazení měřidel s různými pásmy ­nejistoty (přesnosti) za sebou je nesourodé.

Při realizaci měřicího řetězce, a to zejména s ohledem na přesnost stanovení poplatku za skutečně odebranou teplou vodu by bylo vhodné řadit za sebou měřidla tak, aby jako první byla umístěna měřidla nejpřesnější (tj. diferenční vodoměry). Za nimi mohou následovat rovněž diferenční vodoměry nebo méně přesná měřidla metody A. Na dalších meřicích místech je možné požadavky na přesnost měřidel dále snižovat.

Na závěr děkuji pracovníkům firmy ­Ulitep s.r.o. v Ústí nad Labem za aktivní spolupráci s Univerzitou Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem, Fakultou výrobních technologií a managementu, a umožnění vzniku tohoto příspěvku.

Použité zdroje

[1] ŠÍPAL J.: Výsledky porovnávacího měření spotřeby teplé vody. Topenářství instalace, 2011, roč. 45, č. 6, s. 50–54. ISSN 1211-0906.
[2] ŠÍPAL J.: Měření spotřeby teplé vody v praxi. Topenářství instalace, 2012, roč. 46, č. 2, s. 30–33. ISSN 1211-0906.
[3] ČSN EN 14154 z roku 2007.
[4] MPM 22-07 – Metrologická expertiza metod měření množství teplé vody pro účely §78 odst. 6 zákona č. 458/2000 Sb.; Úřad pro technickou normalizaci a státní zkušebnictví; 21. 12. 2007

Poznámka recenzenta

Autor v příspěvku detailně neřeší vliv větší přesnosti měření na mezistupni měřicího řetězce na přesnost rozdělení nákladů za teplou vodu. Při rozdělování nákladů za spotřebovanou teplou vodu se v principu postupuje podle náměru z okrskové předávací stanice, který je poměrově rozdělován na jednotlivé objekty, pokud jsou vybaveny patními měřidly, a vypočtené poměrové spotřeby objektu jsou dále opět poměrově rozdělovány na uživatele bytů podle bytových vodoměrů. Pokud nejsou objekty vybaveny patními měřidly spotřeby teplé vody, rozdělují se náklady na byty přímo z náměru okrskového měřidla podle náměrů bytových vodoměrů.

Jediným fakturačním měřidlem v rámci posloupnosti měření je tedy měřidlo na okrskové stanici, které patří dodavateli teplé vody. Údaje získané ostatními měřidly jsou v procesu rozdělování nákladů používány výhradně poměrově. Z tohoto lze usuzovat na fakt, že pokud jsou měřidla v téže poměrové úrovni (pata objektu, byt) zatížena přibližně stejnou chybou v %, pak tato chyba má na výsledek malý vliv. Ověřme si to na příkladu.

Předpokládejme, že na okrskový zdroj teplé vody jsou připojeny právě jen uvedené dva objekty popisované v příspěvku. Celkové množství teplé vody dodané do těchto objektů podle náměrů bytových vodoměrů a) je 973 + 1213,6 = 2186,6 m³ a podle náměrů patních měřidel b) je 936,8 + 1164,4 = 2101,2 m³.

V případě ad a) činí podíl prvního objektu 44,4983 % na celkové spotřebě a v případě ad b) je to 44,58405 %. Rozdíl mezi oběma výpočtovými postupy je pouze 0,08574 %. To je méně, než je přesnost uvedeného patního měřidla, která je uváděna do 1,0 %. Podobně malý rozdíl vychází i u objektu 2, viz tabulka.

Další stupeň rozdělení nákladů na jednotlivé byty je v obou případech, tedy jak s patním měřidlem, tak bez patního měřidla stejný, podle bytových vodoměrů. Takže konečný výsledek výpočtu nákladů za spotřební složku ze spotřeby teplé vody na jeden byt bude v obou případech prakticky stejný, v daném případě s maximální odchylkou do ± 0,086 %.

Uvedený propočet ukazuje, že z hlediska výpočtu nákladů za teplou vodu, dodávanou z okrskového zdroje, je při provádění výpočtu prakticky zbytečné mezi méně přesná měřidla dodavatele teplé vody i bytové vodoměry vkládat další poměrově vyhodnocované měřidlo, byť je přesnější než měřidlo dodavatele teplé vody i bytové vodoměry. Poměrovou metodou se jeho přesnost znehodnocuje a dostáváme se k prakticky stejnému výsledku, jako bez něj.

Údaje uváděné v příspěvku však mají velmi zajímavý dopad na současnou filozofii měření, jak naznačuje závěr autora. Zcela jinak lze totiž nahlížet na instalaci přesného patního měřidla, pokud by bylo uznáno za fakturační. Opuštění současné zásady, že jediné fakturační měřidlo je obvykle na vstupu studené pitné vody do okrskového zdroje teplé vody a připuštění stavu, že fakturačním měřidlem může být mnohem přesnější měřidlo na patě objektu, by byl pro obyvatele v daném objektu pokrok. V tomto směru lze označit současnou legislativu vycházející z principu „buď všichni uplatní patní měření, nebo nikdo“ za neuspokojivou a spíše chránící zájmy dodavatelů teplé vody na úkor odběratelů. Patní měřidla s vysokou přesností, jakou má například Skalár, by měla být za fakturační uznána. A zvláště tehdy, pokud jsou obyvatelé objektu ochotni si instalaci takového patního měřidla uhradit. Přiblížení fakturačního měření k odběrateli je v souladu s tržním hospodářstvím, do kterého dodávka teplé vody patří.

Zajímavým poznatkem z měření je, že bytové vodoměry vždy naměří více. A to i přes skutečnost, že z definice přesnosti vodoměrů vyplývá, že by také mohly „podměřovat“, tedy naměřit méně. Tento stav ale výsledky měření prakticky vylučují.

Neméně zajímavá je i skutečnost, že zatímco většina uživatelů bytů s teplou vodou spíše šetří, tak jsou i výjimky, u kterých spotřeba připadající na jeden byt je dvoj i trojnásobná než je průměr.

Dodatek autora po recenzi

Recenzent si všímá korelace naměřených hodnot obou typů měřidel v procentních hodnotách. Jedná se o argument, který nebyl nikdy v žádném příspěvku zdůrazněn. Hlavním cílem příspěvku bylo porovnání absolutních veličin naměřených hodnot. V návaznosti na předchozí příspěvky se i v tomto příspěvku, jehož hodnoty byly naměřeny v jiné lokalitě, potvrzuje skutečnost, že bytové vodoměry naměří vždy větší spotřebu, než která je naměřena na patě objektu.

Pokud se týče přesnosti jednotlivých vodoměrů, tak ta je dána normou a metrologickou expertizou, obě z roku 2007.

Cituji:
Vodoměry a diferenční měřidla se liší jak svou konstrukcí, tak přesností měření (pásmem nejistoty).

Přesnost vodoměrů stanoví ČSN EN 14154–1, podle velikosti měřeného množství vody Q. Hodnoty Q₁, Q₂ a Q₄ jsou stanoveny výrobcem pro každý typ vodoměru podle [3]. V rozsahu intervalu (Q₁; Q₂) je pásmo nejistoty stejné pro vodoměry na teplou i studenou vodu a je omezeno hodnotami ± 5 %. V rozsahu intervalu áQ₂; Q₄) je pásmo nejistoty pro vodoměry na teplou vodu omezeno hodnotami ± 3 % a pro vodoměry na studenou vodu je pásmo nejistoty omezeno hodnotami ± 2 %. [3]

Přesnost diferenčních metod měření určuje MPM 22-07 a platí, že povolené pásmo nejistoty v intervalu Q₁; Q₄) je omezeno hodnotami ± 0,5 %, při dodržení vzájemné odchylky ± 0,3 %. [4]

Přesnost bytových vodoměrů nemůže nikdy být srovnatelná s přesností diferenčního měření na patě objektu, pokud by u nich nebyla uplatněna stejná měřicí metoda. Ovšem to by znamenalo zásadní, násobné zvýšení jejich ceny.

---

člen redakční rady Topenářství instalace

The Comparison of the one Year of ­Values Consumptions of the Measured Hot Water

The aim of the article is measurement of the hot water. This article follows foregoing printed articles in the journal Topenářství a instalace 6/2011 and 2/2012, which are focused on laboratory and practical measurement of the hot water. The theme of this paper is to confirm the results obtained by teoretical and practical measurements on real residential buildings in twelve months.

The results of the analysis display on the mistake of the cost dividing between houses. The article suggests eliminating these mistakes. Instalation of the new water meters, which are located on input of houses, is first step. The second step is the inovation of the payment for hot water.

Keywords: measurement of the hot water, water meter, mistake