Vytápění Třeboň 2011

Celonárodní konference odborné sekce Vytápění Společnosti pro techniku prostředí pod názvem Vytápění 2011 proběhla v květnu v Třeboni. S tradičním dvouletým odstupem od předchozího běhu se opět do Třeboně sjeli přední odborníci zaměření na problematiku zdrojů tepla včetně obnovitelných, distribuce tepla, ekonomiky, související legislativy a další.

O čem se na konferenci jednalo? Uvádím několik informací z přednášek.

Energetická náročnost budov

Energetická náročnost budov a její hodnocení je v procesu dalšího zdokonalování, k němuž zadala podnět revize směrnice 91/2002/ES vydaná 19. 5. 2010 jako 31/2010/EU pod názvem Směrnice o energetické náročnosti budov. Za velmi důležité lze považovat skutečnost, že důraz má být kladen na nákladovou efektivnost opatření vedoucích k realizaci budov s téměř nulovou spotřebou energie, které by měly být povinně stavěny od roku 2020. Z toho lze odvodit, že pouhé uplatnění zařízení využívajících obnovitelné zdroje energie v konstrukci budov by nemělo být postačující, ale musí se tak stát i s ohledem na ekonomiku výstavby a provozu budovy.

Příklad budovy s nulovou spotřebou energie

Příkladem budovy s nulovou spotřebou energie je rakouský Sunlightinghouse. Její roční energetická bilance je pozitivní – mírný přesah má výroba energie z OZE zařízeními instalovanými v budově nad spotřebou energie. Neplatí to však v detailu jednotlivých dnů, neboť v některých obdobích bude nutné budovu vytápět.

Hodnocení budov českou metodou

Komplexní hodnocení budov českou metodou SBTOOL CZ bylo vyvinuto na základě mezinárodní metodiky organizace iiSBE a nezahrnuje jen energetickou náročnost, ale i další faktory jako sociální, komfort aj. Výsledná hodnoticí známka vzniká na základě zhodnocení 33 kritérií rozdělených do pěti skupin, přičemž každé kritérium má stanovenu svoji váhu, význam. Česká metodika je nyní zpracována pro obytné budovy (rodinné a obytné) s nadpolovičním podílem obytné plochy.

Integrované navrhování budov

Systém návrhu budov, používaný v současnosti, nevede k optimálním výsledkům. Podílí se na tom často nepřesná a ne­ujasněná představa investora o budově, pozdní spolupráce architektů s ostatními profesemi, kdy je již obtížné něco měnit. Problémy vytváří neujasněnost závažnosti jednotlivých kritérií, která do rozhodování o budově vnáší jednotlivé profese. Neplatí to jen pro ty, kteří budovu navrhují, ale kritéria musí mít srovnána i investor. Priority investora však musí být reálné, protože nelze současně dosáhnout nejnižších investičních a provozních nákladů při nejvyšší kvalitě, nejdelší životnosti a to vše v nejkratším čase výstavby. Každá etapa návrhu budovy má být konzultována i se specialisty na jednotlivé profese, protože po jejím dokončení lze ­realizovat změny jen se zvýšenými náklady a ztrátou času.

Nutná změna legislativy pro hodnocení ENB sportovních staveb

Energetická náročnost sportovních staveb, především bazénů s velkou intenzitou návštěvníků, tak jak ji vyžaduje vyhláška č. 148/2007 Sb., je v praxi v řadě případů nesplnitelná. Maximální hodnota pro zatřídění stavby do nejnižší přípustné kategorie C – vyhovující může být dosažena již jen pouhou přípravou teplé vody pro potřebu návštěvníků v budově a větráním, aniž by se zahrnula energie pro vytápění, aj. Tuto legislativní „chybu“ lze obejít jen v režimu změn dokončených staveb, která připouští výjimku. Z toho vyplývá, že revize vyhlášky č. 148/2007 Sb. je zásadně nutná, neboť mimo jiné brání výstavbě nových moderních bazénových komplexů s velkou intenzitou návštěvnosti.

Zateplení budovy vyžaduje úpravu otopné soustavy

Otopná soustava po zateplení objektu je vystavena zásadně jiným provozním podmínkám a těm musí být přizpůsobena. Stále „omílané“ doporučení, potvrzené stovkami příkladů z praxe, majitelé bytových domů nerespektují. Proto lze vedle hlukových problémů zjistit provoz otopné soustavy například s teplotním spádem pouhých 5 K. Z přepočtu tepelných ztrát po zateplení a charakteristik otopných těles byl upraven průtok otopnou soustavou tak, že se prakticky vrátil k hodnotě před zateplením, klesla tlaková ztráta soustavy, přičemž teplotní spád vzrostl na 15 K. Z toho vyplynula nižší potřeba změn nastavení termostatických ventilů, nižší spotřeba elektřiny na čerpadlo. V některých místnostech se musela upravit otopná plocha, například pod zateplenou střechou ji bylo nutné zmenšit. Zateplení a úprava parametrů otopné soustavy nerovnoměrně ovlivnily potřebu tepla v jednotlivých bytech, přesto nedošlo k úpravě systému rozpočítávání nákladů za teplo.

Akumulace řeší nesoulad nabídky a poptávky po teple u nízkoenergetických domů

Při návrhu otopných soustav nízkoenergetických a pasivních domů je nutné zohledňovat i kritéria, která se dala u domů stavěných podle již překonaných tepelně technických norem zanedbat a objevují se i kritéria nová. Volba druhu otopných ploch ovlivňuje budoucí spotřebu tepla, podíl oblasti tepelné pohody v místnosti na celkovém objemu místnosti a rovněž spotřebu pomocné energie potřebné na dopravu tepla do místnosti. Vliv má možnost nízkoteplotního provozu s využitím OZE, ale také setrvačnost daná akumulační schopností daného druhu otopných ploch a tedy rychlosti regulace výkonu. U nízkoenergetických a pasivních domů je paradoxně obtížnější i volba zdroje tepla. Potřeba malých výkonů je postavena proti plynulému provozu při nejlepší účinnosti. Řešení přináší akumulace vyrobeného tepla, která je výhodná i pro využití tepla z OZE a je zpravidla nutná pro umožnění provozu krbů či krbových kamen, jejichž i minimální výkon běžně přesahuje potřebu tepla celého domu.

Reflexní fólie v podlahové otopné ploše

Podlahová otopná plocha je často volena pro vytápění v domech s nižší spotřebou tepla. Lze tedy pochopit snahu vylepšit její parametry. Jednou z možností, prezentovaných na trhu, má být použití tzv. reflexní fólie, která svou schopností reflexe, tedy odrazu tepelného záření směrem nahoru, má snížit nežádoucí tepelný tok směrem dolů a dosáhnout tak 10 až 30 % úspor oproti řešení bez této fólie. Problém je v tom, že teoreticky spočtená schopnost fólie obrátit sálavý tok tepelné energie nahoru je při praktickém použití snížena na minimum vlivem stlačení fólie hmotností vrstev nad ní ležících a skutečnými teplotními poměry, tj. vyrovnáním teplot, které zabraňuje přestupu tepla. Výsledkem praktického pokusu v laboratořích byla úspora tepla v rozsahu 1 % až 4 %, a to při celkové nejistotě měření 3,5 %. Úsporu tak lze přičíst především vlivu vložení další izolační vrstvy do skladby podlahové otopné plochy než vlivu otočení sálavého toku tepelné energie.

Termovizní kamera odhaluje skutečný průtok tělesem

Termovizní kamery umožňují odhalit nesoulad mezi teoretickým předpokladem proudění otopné vody v plochém otopném tělese a skutečností. Vzhledem k relativně malé tloušťce plechu a velké ploše tělesa lze z rozložení teplotních polí na povrchu tělesa usuzovat na intenzitu zatékání do jednotlivých částí tělesa. Dostupné jsou výsledky průzkumů jak volba způsobu zapojení deskového tělesa ovlivňuje jeho výkon v dvoutrubkové soustavě, kde teplota na povrchu těles byla snímána bodově. S využitím termokamery se posuzovala tři desková tělesa odlišně zapojená v jednotrubkové soustavě. Termogramy mj. poukázaly i na nesoulad mezi skutečnými a předpokládanými průtoky tělesy na základě hydraulického výpočtu podle údajů výrobce s rozdílem až 40 %.

Ejektor je variantou k směšovacímu čerpadlu

Pro úpravu parametrů otopné vody lze použít směšovací čerpadlo nebo ejektor. Je-li k dispozici dostatečný diferenční tlak umožňující práci ejektoru, může být jeho uplatnění s ohledem na celkové náklady za instalaci a provoz po dobu životnosti výhodnější. Je-li navrhován směšovací uzel s předem daným dispozičním tlakem na primární straně, lze dosáhnout v některých případech návratnosti vyšší investice vyvolané ejektorem v době asi 3 až 8 let.

Vliv otvorů v krycí desce na výkon otopného tělesa

Krycí deska a provedení otvorů v ní ovlivňuje výkon deskového otopného tělesa. Experimentálně se ověřovala různá designová řešení otvorů v desce. Zjistilo se, že hlavním parametrem je poměrný průtočný průřez, a to bez ohledu na tvar otvorů. Požadavkem je, nesnižovat průtočný průřez krycí mřížky pod 50 % celkového průtočného průřezu mezideskového prostoru.

Porovnání dvoudeskových těles zapojených paralelně a sériově

Před časem se na trhu objevila dvoudesková otopná tělesa se sériovým zapojením desek. Teoreticky simulací a rovněž praktickými výzkumy se porovnávala s rovněž dvoudeskovými tělesy, ale s paralelním zapojením desek. U tělesa se sériově zapojenými deskami byl zjištěn zvýšený podíl sálavé složky předávání tepla z přední desky ve výši 38,4 % z celkového výkonu tělesa, a tedy o 11 % vyšší než u přední desky s paralelním zapojením desek, a to při simulaci umístění těles u venkovní stěny s U = 0,2 W/m²·K při venkovní teplotě –12 °C a obě tělesa pracovala se shodným celkovým tepelným výkonem.

Od statických výpočtů k dynamickým simulacím

Při projekci velkoplošných otopných ploch se v praxi vychází nejčastěji z tabulkově daných údajů, které platí pouze pro konkrétní geometrické a materiálové řešení konstrukce. Existují přesnější způsoby, které do výpočtu zahrnují skutečné geometrické parametry zdroje tepla a nejnáročnější zahrnují i dynamicky se měnící poměry. Vzhledem k tomu, že projektanti pracují vždy na straně „bezpečnosti“, dokáží zaručit přívod dostatečného množství energie do zvolené místnosti i s nejjednoduššími metodami výpočtu. Tento způsob však neznamená, že jde i o ekonomicky nejvhodnější řešení. Optimalizace návrhu však vyžaduje pracovat s časově proměnnými ději, i když se připustí určitá zjednodušení. Tyto postupy jsou dnes zvládnutelné a použitelné širokou odbornou veřejností. Metody založené na CFD, umožňující zahrnout vliv plynule se měnících podmínek, ještě dlouho zůstanou doménou akademických pracovišť.

Účinnost sálavých panelů

Účinnost sálavých panelů, pracujících s otopnou vodou, je závislá na maximalizaci směřování sálavé složky předávání tepla do zvolené oblasti, a tomu napomáhá větší šířka panelů. Účinnost zvyšuje rovněž vyšší pracovní teplota, přičemž je nutné co nejvíce potlačit konvekční složku předávání tepla z panelů. Optimalizací lze zvýšit sálavou účinnost panelů i o 10 %, a to je zajímavý motiv pro výrobce i projektanty.

Úspory z regulace výkonu čerpadla

Příkon pro pohon čerpadla je úměrný třetí mocnině požadovaného průtoku, proto i malé snížení průtoku má velký význam pro snížení potřeby pomocné elektrické energie. I tato energie stojí peníze a vstupuje do hodnocení energetické náročnosti budov. Proto je důležité v návrhu otopné, ale i chladicí, soustavy volit režim s co nejvíce proměnlivým průtokem, který vyplývá z řízení výkonu čerpadla, ale nikoliv ze škrcení průtoku armaturami.

Řízení vytápění s ohledem na předpověď počasí

Řízení vytápění, respektive teploty otopné vody, s ohledem na předpověď vývoje počasí je dalším stupněm vedoucím ke snížení spotřeby tepla a jeho výhoda vynikne na soustavách, které jsou obtížně regulovatelné individuálně. Na příkladu budov pražského ČVUT, využívajících teplovodní systém Crittall (velkoplošné stropní otopné plochy), se prokázalo, že tento koncept je realizovatelný s předpokladem zajímavých úspor. Budoucí uplatnění tohoto způsobu řízení lze očekávat při řízení velkých budov a komplexů.

Vliv spínací diference teplot na počet startů hořáku

I mírné prodloužení spínací diference regulátoru kotle může mít zajímavý přínos v úspoře energií. Každý zbytečný start hořáku nadměrně zatěžuje životní prostředí a zvyšuje spotřebu plynu. Proto lze doporučit přezkoumat použité řídicí algoritmy u starších kotelen, neboť tepelná setrvačnost otopných soustav a napojených objektů drobné prodloužení spínacích diferencí zpravidla vyrovná. Na příkladu konkrétní kotelny se dvěma dvoustupňovými kotli bylo, při zvětšení doporučené diference teploty otopné vody pro zapínání hořáku z 8 K na 10 K, ukázáno, že bez vzniku pro­blému s teplem se snížil počet startů prvního stupně hořáků na polovinu. I bez případných úspor plynu má tento důsledek pozitivní vliv na životnost kotlů. Podobně řešených kotelen pracujících s dvoustupňovými hořáky bude v Česku hodně.

Automatizace řízení kotlů na biomasu

Malé automatické peletové kotle jsou vzhledem k jejich regulaci prakticky imunní proti nepříznivým zásahům uživatele do spalovacího procesu. Pokud to nenechá na regulaci, tak si uživatel manuálně volí pouze výstupní teplotu. Nezávislost na obsluze umožňuje používat i relativně složité regulační algoritmy optimalizující provoz kotle i s ohledem na emise CO, uhlovodíků, NOx včetně tuhých emisí. Výsledkem byla v popisovaném případě snížená měrná spotřeba paliva ze 72 na 67 g/MJ.

Solární soustavy v CZT

Využití sluneční energie vytváří dobrou šanci na částečné snížení spotřeby paliv v soustavách CZT typu výtopen. V soustavách elektrárenských a KVET je tato možnost omezená. Evropský trend jde cestou posilování instalací na střechách objektů na úkor instalace na volných plochách. V CZT se jako typické jeví instalace s akumulací tepla pouze do rozvodů tepla, kde se solární pokrytí pohybuje v řádu do 5 %. Pro pokrytí 10 % až 20 % v přípravě teplé vody se již navrhují akumulátory s objemem 0,8 až 1,2 m³/os a typické zisky jsou 350 až 500 kWh/(m²·a). Vyšší solární pokrytí se dosahuje s velkoobjemovými sezónními zásobníky, ale na úkor využití kolektorů, se zisky okolo 200 až 350 kWh/(m^{2·a). V Česku je funkčních šest solárních soustav} dodávajících teplo do CZT a všechny v blízkosti výměníkových stanic. Vynikající intenzity využití plochých kolektorů s ročními zisky 750 kWh/(m²·a) a vakuových s 900 kWh/(m²·a) je dosaženo odběrem tepla pro předehřev teplé vody z 10 °C na 25 °C. V těchto aplikacích se prostá návratnost může pohybovat okolo 15 (ploché kolektory) až 18 (trubkové vakuové) let.

Srovnání TF tepelných čerpadel různých druhů

Kritériem efektivnosti činnosti tepelného čerpadla (TČ) je topný faktor TF. Existuje vnitřní TF daný termodynamickým procesem a pracovní látkou a vnější, do kterého jsou zahrnuty vlivy všech konstrukčních částí TČ. Zatímco vnitřní TF je vždy větší než 1, vnější TF může být dokonce i menší než 1 vlivem nevhodné konstrukce, nevhodné aplikace aj. TČ jsou konstruována s pohonem elektromotorem, spalovacím motorem nebo pouze tepelnou energií (absorpční TČ). Vzhledem k rozdílnosti principu jejich činnosti je jejich vzájemné porovnání možné jen po přepočtu na primární energii. V tomto porovnání pracují TČ s elektromotory napojenými na rozvodnou síť s nejnižším tzv. primárním TF (elektřina z kondenzačních elektráren), střední hodnoty dosahují TČ se spalovacími motory. Nejvyšší primární TF mají TČ s elektromotory napojené na výrobu elektřiny z OZE a na prodloužení této křivky leží i absorpční TČ.

Povozní náklady čerpadla, hydraulické ztráty a ztráty tepla v solárních soustavách

Do ekonomické kalkulace solární soustavy patří náklady na elektrickou energii pro pohon čerpadla, které vycházejí ze skutečných provozních hodin a jim odpovídající konkrétní hydraulické ztráty. Ta se však vlivem použití nemrznoucích směsí velmi mění v závislosti na provozní teplotě. S klesající teplotou se zvyšuje růst kinematické viskozity, tedy hydraulických ztrát a navíc klesá i měrná tepelná kapacita, nebo-li schopnost přenášet teplo. Posuzovala se běžná solární soustava se dvěma kolektory o ploše 3,74 m² a zásobníkem 250 m³. Při zjednodušení provozních podmínek na jednu provozní teplotu 40 °C a čtyři různé koncentrace Solarenu a při použití elektronicky řízeného čerpadla se ukázalo, že pracuje s velmi nízkou účinností 3 až 13 %, přičemž nižší hodnoty účinnosti vždy odpovídají použití většího potrubí 22×1 mm a nejvyšší účinnosti odpovídají naopak nejmenší dimenzi potrubí 15×1. Náklady na elektřinu jsou v opačném poměru, v rozsazích asi 1:1,4 až 1:2,5 podle koncentrací Solarenu ve prospěch větší dimenze s nejmenší hodnotou 37 Kč/a. Do nákladů je žádoucí započítat i teplo ztracené přes tepelnou izolaci potrubí, které se pohybovaly okolo 3770 až 5520 Kč/a v neprospěch větší dimenze potrubí, a které tedy jednoznačně preferují použití menší dimenze potrubí i přes vyšší hydraulické ztráty.

Akumulace pro kombinaci solární soustavy a kotle na biomasu

Kombinování solárních soustav a kotlů na spalování biomasy vyžaduje použití akumulačních zásobníků. Například pro objekt s tepelnou ztrátou 10 kW a manuálně řízený kotel s výkonem 20 kW vychází objem akumulace okolo 1000 l. Solární soustavu je pak vhodné zapojit na kombinovanou akumulační nádobu se stratifikátorem, která je dobíjena ze zásobníku části soustavy s kotlem. Režim spolupráce obou soustav musí být vhodně programově řízen.

Kritéria volby zdroje tepla pro nízkoenergetický dům

Jaký zdroj zvolit pro nízkoenergetický dům? Pro splnění požadavku nízkoenergetického až pasivního standardu je nezbytné řízené větrání. Pro tepelné ztráty domu do cca 3 kW lze obtížně najít tepelný zdroj regulovatelný i pod touto hranicí. Pokud se nepoužijí přímotopná elektrická tělesa, ale teplo se přenáší vodou, je nutné počítat s akumulací pro vyrovnání nesouladu mezi nabídkou a požadavkem na teplo.

Na základě rozboru vlastností jednotlivých zdrojů tepla a způsobů vytápění a přípravy teplé vody může být ekonomicky vhodným řešením i solární soustava doplněná elektrickým dotopem. Promyšleným návrhem a vhodnou regulací lze využít základy solární soustavy pro přípravu teplé vody rozšířené o výměník v akumulační nádobě, kterým se odebírá teplo pro vytápění. Priority není třeba řešit zásadním způsobem, neboť je prakticky rovnocenné, zda se elektrický dohřev použije pro dohřev teplé vody nebo otopné vody pro vytápění. Problematika kombinace ostatních zdrojů tepla je však značně komplikovaná a jak ukazuje praxe, ne vždy je optimálně projektanty a realizátory zvládnuta.

Využití tepla z počítačů pro vytápění

I relativně malá kancelářská budova obsahující počítačový server a dvě desítky počítačových pracovišť může mít přebytek tepla i v zimě, které lze využít pro vytápění sousedící výrobní budovy. K transportu tepla mezi budovami lze vy­užít reverzibilní tepelná čerpadla, která na jedné straně chladí vodu pro klimatizaci kancelářské budovy a na druhé straně ohřívají otopnou vodu pro vytápění výrobní budovy. Schéma obsahuje především zásobník chladicí vody a zásobník otopné vody. V kancelářích jsou fan-coily, pro větrání vzduchotechnické rekuperační jednotky, v montážní hale teplovzdušné jednotky SAHARA. Případné přebytky tepla v létě jsou reverzibilním tepelným čerpadlem mařeny do venkovního vzduchu nebo v zimě po přepnutí režimu je z venkovního vzduchu naopak odebíráno teplo pro dotop.

Výměníky tepla pro solární soustavy

Při volbě výměníků tepla pro solární soustavy je nutné si uvědomit, že zatímco uvnitř trubkové teplosměnné plochy s nuceným prouděním je součinitel přestupu tepla asi 1300 až 2500 W·m^–2·K^–1, tak na vnější straně trubky při samovolném proudění vody okolo ní v akumulačním zásobníku je pouze 120 až 500 W·m^–2·K^–1. S ohříváním zásobníku se teplosměnná plocha postupně vyřazuje z funkce, neboť se vyrovnává teplota zevnitř a zvenčí a klesá schopnost plochy předávat teplo a tedy schopnost přenést výkon z kolektorů do zásobníku.

I automatické kotle na uhlí jsou cestou ke snížení emisí

Statisíce domácností využívají k vytápění pevná paliva. S uhlím o výhřevnosti 18 MJ/kg při roční potřebě 80 GJ tepla musí domácnost spálit cca 8,1 tun tohoto uhlí s kotlem prohořívacím, 6,8 tun s kotlem odhořívacím a 5,6 tun s kotlem automatickým, vlivem rozdílné účinnosti kotlů. Vedle zásadního snížení zatížení životního prostředí emisemi pro celou společnost vlivem snížené spotřeby a dokonalejšího spalování přináší automatické kotle domácnostem i provozní úspory, které se při dnešních cenách projeví v horizontu cca 6 až 9 let. Pokud by tomu nebránily politické názory, tak cesta k radikálnímu zlepšení životního prostředí vede i přes automatické kotle na uhlí.

Účinnost distribuce teplé vody

Účinnost distribuce teplé vody v typovém bytovém objektu o 7 podlažích a 75 obyvatelích, dvěma nepřímotopenými zásobníky, spodním rozvodem teplé vody tvaru H, čtyřmi stoupačkami, při rozvodech zateplených podle aktuální legislativy a trvalém používání cirkulace byla vypočítána na 86,4 %. Vypnutí cirkulace v době minimálního odběru sice zvýší účinnost na cca 87,7 %, ale zvýšení je prakticky degradováno nutností zpětného ohřevu potrubí i vody při opětném zahájení cirkulace. Vypnutí cirkulace a pokles teploty vody navíc zvyšuje riziko výskytu bakterií Legionella pneumophila. Zbytek 13,6 % do 100 % účinnosti distribuce teplé vody je teplo ztracené v rozvodech, cca 112 MJ/den, přičemž energie na pohon cirkulačního čerpadla je asi 1MJ/den.

Dynamika mokrého stěnového a suchého podlahového vytápění

S využitím softwaru CalA a simulací se posuzovalo chování velkoplošných otopných ploch, mokrého stěnového vytápění na porobetonových tvárnicích a suchého podlahového vytápění položeného na původní dřevěné podlaze v obytné místnosti. Stěnové vytápění bylo mnohem dynamičtější vlivem menších rozestupů mezi trubkami a menší tepelné kapacity nad otopným registrem z trubek, neboť pro udržení teploty v čase 6:00 až 18:00 hodin se sepnulo 8krát, zatímco podlahové jen 3krát.

Objektivní posouzení nabídek

Posouzení nabídek dodavatelů i s ohledem na budoucí provozní náklady budovy je předmětem softwaru upraveného na základě Národního kalkulačního nástroje pro hodnocení ENB. V upraveném softwaru se vytváří zjednodušený model budovy, zadávají se referenční požadované hodnoty a podíl použitých technologií a vzniká výstupní formulář s ročními dílčími potřebami energií. Navržená varianta je ekonomicky zhodnocena s výhledem na 25 let. Výhodou tohoto postupu je jednoznačně definovaná srovnávací základna založená na jasně deklarovaných parametrech. Nevýhodou jsou např. omezení daná zadáváním pouze štítkových údajů, tedy jmenovitých výkonů. Software byl úspěšně využit již v roce 2010.

Pro návrh solární soustavy neplatí paušály

Návrh solární soustavy pro přípravu teplé vody v bytovém domě vyšel ze zjištěné potřeby tepla tak, aby nevznikaly letní přebytky tepla. Tomuto stavu odpovídalo pokrytí 40 %, roční tepelný zisk 16 295 kWh. V programu PROVOZ_SK, který provoz bilancuje po hodinách, se posuzovaly různé varianty, včetně hodnocení jejich dvou druhů, 13 typů plochých a 15 trubkových vakuových kolektorů a to vše v běžných cenách na trhu. Kolektory se mezi sebou značně liší výkonem, velikostí apertury a cenou i v rámci jednoho druhu. Analýza prokázala velmi široký rozptyl hodnot nákladů, a tedy, že bez znalosti konkrétního kolektoru a jeho výkonnostních parametrů, ceny peněz a ceny energií nelze paušálně deklarovat návratnost solárních soustav. Například při ceně energie 450 Kč/GJ se návratnost uvažované soustavy s plochými kolektory může pohybovat přibližně v rozmezí 14 až 18 let, s trubkovými vakuovými 21 až 26 let.

Větrání kotelen

Při větrání kotelen je nutné rozlišovat potřebu vzduchu na spalování paliva a potřebu vzduchu na větrání kotelny. Jde-li o kotle v provedení B, pak spalovací vzduch může plnit i funkci vzduchu pro větrání, pokud je zajištěno, aby zajistil potřebnou výměnu vzduchu ve všech místech kotelny. Základními normativními předpisy jsou ČSN 07 0703 a TPG 908 02.

Kotelny se vybavují detekčními systémy sledujícími koncentraci nebezpečných plynů z hledisky hygieny a nebezpečí výbuchu. Vzhledem k tomu, že uvolňování nebezpečných plynů v plynových kotelnách může být nahodilé, větrání musí být trvalé a nikoliv jen v době provozu kotlů.

Tepelný stav v kotelnách se řeší s ohledem na provozní podmínky instalované techniky a limitní teploty se volí na okraji hygienicky přípustných hodnot, typicky uvnitř kotelny nejméně 7 až nejvíce 35 °C. Tepelné ztráty kotelny se počítají podle ČSN EN 12831 pro zimu a pro léto lze využít ČSN 73 0548.

Při návrhu větrání je nutné mj. zajistit, aby přívodem vzduchu do kotelny v zimě nedošlo k zamrznutí částí vodních okruhů, aby tah větrací šachty nenarušil funkci spalování s využitím komínového tahu, aby otvory pro přirozené větrání byly neuzavíratelné, aby se nucené i sdružené (přirozené doplněné nuceným) větrání řešilo jako přetlakové.

Vývod spalin na fasádu

V roce 2010 prošla ČSN 73 4201 Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv revizí, která pozměnila praxi návrhu odvodů spalin přes fasádu, které lze volit při rekonstrukcích zdrojů tepla, pokud není k dispozici komín. Nejmenší omezení jsou pro plynové spotřebiče do 7 kW, vývod lze umístit i pod oknem ve vzdálenosti 300 mm pod parapetem. Při výkonech 7 až 30 kW pro obytné budovy je nutné posuzovat vliv okolní zástavby, vzdálenost objektů a nadzemní výšku umístění odvodu vůči stavebních otvorů sousedních objektů. Na ploché fasádě domu se pro okna definují ochranná pásma, jejichž rozměry závisí jak na výkonu, tak i na třídě kotle z hlediska emisí NOx. U průmyslových staveb je pro vývody skrz fasádu rozmezí výkonů zvýšeno na 7 až 100 kW, nad vývodem nesmí být otevíratelné otvory, např. okna a jsou stanoveny minimální vzdálenosti k dalších objektům.

Nezávislý přívod spalovacího vzduchu ke krbům

Přívod spalovacího vzduchu v moderních rodinných domech se i ke spotřebičům na pevná paliva řeší jako nezávislý na vzduchu v místnosti, protože těsnost oken a dveří ani jinou variantu neumožní. Výpočet parametrů přívodu vzduchu lze provést podle ČSN EN 13384-1. Výpočet však nepostihuje vliv větru, který na návětrné straně vytváří přetlak, zatímco na závětrné podtlak, který negativně, i v rozsahu 30 Pa, ovlivní přívod vzduchu pro spalování ve spotřebiči závislém na komínovém tahu.

Ideální je, pokud jsou nasávání vzduchu i vývod odvodu spalin ve stejné tlakové zóně domu. Takovým řešením je například svislý keramický komín obsahující průduch pro spalinovou cestu a přidruženou šachtu pro přívod spalovacího vzduchu, neboť oba průduchy vyúsťují nad střechou do stejné tlakové oblasti. Vhodnost tohoto řešení byla prokázána i praktickým měřením prvních deseti minut provozu při zátopu v případě krbové vložky 9 kW se spalinovým hrdlem i průduchem DN 80 mm s účinnou výškou 5 m, vzduchovým hrdlem DN 100 mm a navazující vzduchovou šachtou 100 × 230 mm . Podtlak na vzduchovém hrdle se krátce po zapálení paliva pohyboval do cca 5 Pa a po přibližně 2 minutách se ustálil mezi 3 až 4 Pa.

Omezení pro plynové sporáky

Plynové sporáky v kuchyních vyžadují přívod vzduchu pro spalování obvykle okolo 20 m³·h^–1. Tato hodnota je splněna při spárové průvzdušnosti dříve standardních oken a dveří. Nikoliv s okny moderními, které mají průvzdušnost řádově až 10krát menší, a proto byla vyhlášena norma EN 15 665, respektive její změna č. 1, která stanovuje, že větrání infiltrací pro budovy s novými nebo rekonstruovanými okny nelze použít, a že prostory s plynovými spotřebiči B nebo uzavíratelnými nelze větrat podtlakově.

Z přednášek vybral a upravil JH
(Pozn.: Sborník ke konferenci Vytápění 2011 byl, podle sdělení STP, vytisknut v nákladu pouze pro účastníky konference.)