Zabezpečovací zařízení tlakových zásobníkových ohřívačů vody podle evropských a českých technických norem

Autor mimo jiné upozorňuje, že znalost evropských norem převzatých do systému českých norem bez překladu v anglickém jazyce je u široké technické veřejnosti mizivá. U normy ČSN EN 1489 tomu přispěly navíc ještě dvě další okolnosti. Název normy „Armatury budov – Pojistné ventily – zkoušky a požadavky“ plně neodpovídá jejímu obsahu a vůbec nenaznačuje, že se norma zabývá též zabezpečovacím zařízením ohřívačů vody. Normě byl přidělen třídicí znak 13 5802. Třída ČSN 13. Podle desetinného třídění českých norem odpovídá skutečně tématu potrubí a armatury, zatímco zabezpečovacímu zařízení ohřívačů vody by odpovídala třída norem 06.

Z autorova příspěvku, který cituje pasáže z ČSN EN 1489, vyplývá, že u ohřívačů s přímým ohřevem a nepřímým ohřevem, pokud primární teplonosná látka má teplotu vyšší jak 120 °C, je vyžadována instalace kombinované teplotní a tlakové pojistné armatury na nejvyšší místo („teplou stranu“) ohřívače. Tato armatura se v současné době v České republice nevyrábí a ani ji není možno běžně objednat na trhu. Nahrazuje se proto dvěma prvky: bezpečnostním termostatem a pojistným ventilem (pozn.: opět pojistný ventil na nejvyšším místě).
Autor příspěvku také správně upozorňuje na nejasnost v ČSN 06 0830, ­která byla způsobena dvojím vydáním opravy 1 k této norně. Při posledním ­jednání TNK 93 v říjnu 2011 se dohodlo, že urychleně bude vydána změna 1 k ČSN 06 0830, která tyto záležitosti vyjasní a převezme příslušné pasáže zabezpečování ohřívačů vody z ČSN EN 1489.

Recenzent: Vladimír Jirout

1. Úvod

V poslední době se v odborném tisku (např. v rubrice „Otázky“ v časopise Topenářství instalace č. 5/2010 [1]) a českých technických normách (ČSN 06 0320 a ČSN 06 0830) objevuje požadavek osazovat u některých ohřívačů vody pojistný ventil na horní část ohřívače nebo na výstupní potrubí teplé vody.

Z hlediska evropské normalizace patří zabezpečovací zařízení ohřívačů vody do oblasti vnitřních vodovodů a zabývají se jimi zejména ČSN EN 806-2 (pro navrhování vnitřních vodovodů), ČSN EN 1487, ČSN EN 1488, ČSN EN 1489, ČSN EN 1490 a ČSN EN 1491 (výrobkové normy zabezpečovacích zařízení). Evropské normy, v nichž je řešena problematika zabezpečovacích zařízení tlakových ohřívačů vody, vycházejí z jednotné koncepce zabezpečení tlakových zásobníkových ohřívačů vody proti překročení přetlaku a teploty znázorněné zde v tabulce 1 uvedené v příloze každé z výše uvedených výrobkových norem. Tato jednotná koncepce je zpracována formou matice rozhodnutí pro výběr zabezpečovacích zařízení. Evropské rozdělení ohřívačů vody podle způsobu ohřevu (podle výrobkových evropských norem) je zde uvedeno v tabulce 2.

Evropské normy požadují osazovat pojistný ventil výhradně na přívodní potrubí studené vody k ohřívači.

V následujícím textu článku jsou popsány požadavky na osazování pojistných ventilů a rozpory mezi evropskými a českými technickými normami. Protože ČSN EN 1487, ČSN EN 1488, ČSN EN 1489, ČSN EN 1490 a ČSN EN 1491 byly do soustavy českých technických norem zavedeny vyhlášením k přímému používání v anglickém jazyce a ani jejich názvy nebyly do češtiny správně přeloženy, není zcela jasné technické názvosloví některých zabezpečovacích zařízení, která se u nás dříve nepoužívala.

2. Požadavky na osazení pojistného ventilu

Základní evropská norma pro vnitřní vodovody ČSN EN 806 v části 2, článku 10.3.2, požaduje osazení pojistného ventilu na přívodní potrubí studené vody k ohřívači a zakazuje umístění uzavírací armatury mezi pojistný ventil a ohřívač. ČSN 06 0830 na ohřívače vody pohlíží jako na zdroje tepla a ve znění opravy 1 stanovuje, aby u ohřívačů skupiny A2 a A3 (nejedná se o způsob ohřevu podle evropských norem uvedený v tabulkách 1 a 2) byl pojistný ventil osazen na horní část ohřívače nebo na výstupní potrubí teplé vody co nejblíže k ohřívači. Podobný požadavek je uveden také v ČSN 06 0320, která požaduje, aby u ohřívačů, u kterých je voda ohřívána teplonosnou látkou o vyšší teplotě než 100 °C nebo elektřinou, plynem a solární energií, byl pojistný ventil umístěn v pojistném místě na straně teplé vody. Nutnost umístění pojistného ventilu na stranu teplé vody (horní část ohřívače nebo výstupní potrubí teplé vody) je zdůvodňována nutností odvádění páry z horní části ohřívače a zamezení nárůstu tlaku v ohřívači při selhání termostatu a tepelné pojistky (havarijního omezovače teploty vody).

Podle EN 12828 nejsou ohřívače vody považovány za zdroje tepla, protože jsou na ně kladeny jiné požadavky uvedené v ČSN EN 806-2, jež je v EN 12828 také citována (ještě jako prEN 806-2). ČSN EN 12828 zahrnuje ohřívače vody do soustav pro ohřívání, které nejsou součástí otopné soustavy určené pouze pro vytápění. Soustavami pro ohřívání jsou také např. větrací a klimatizační soustavy. EN 12828 neslouží pro návrh zabezpečovacích zařízení ohřívačů vody. Národní poznámka uvedená v této normě, jež konstatuje, že v české technické praxi se při návrhu zabezpečovacího zařízení do pojmu zdroje tepla zahrnují také ohřívače, staví ČSN EN 12828 do rozporu s ČSN EN 806-2. V evropských normách je na pojistný ventil pohlíženo jako na jedno ze za­bez­pe­čovacích zařízení ohřívače, který musí být vybaven ještě dalšími zabezpečovacími zařízeními (viz tabulka 1). Jak je z tabulky 1 patrné, může být pro určitý druh ohřívače vody zvoleno více kombinací různých zabezpečovacích zařízení. Kombinaci zabezpečovacích zařízení volí buď výrobce ohřívače, který je dodává zabudované v ohřívači (např. tepelná pojistka), popř. společně s ohřívačem (např. pojistná skupina), nebo projektant zdravotně technických instalací.

Pro odvod páry a chlazení ohřívače následným přítokem studené vody slouží kombinovaná teplotní a tlaková pojistná armatura podle ČSN EN 1490, jež se instaluje pouze v některých případech (viz tabulka 1). Typickým případem nutnosti instalace kombinované teplotní a tlakové pojistné armatury je ohřívač vody na pevná paliva, který není tepelnou pojistkou vybaven. V ostatních případech se předpokládá správná funkce tepelné pojistky, která zabrání ohřevu vody na teplotu, při níž začne vznikat vodní pára a vznik páry se tedy nepředpokládá. ČSN 06 0830 se o teplotní pojistné armatuře, v souvislosti s ohřívači vody, nezmiňuje.

3. Druhy pojistných ventilů pro zásobníkové ohřívače vody

Pojistné ventily pro zásobníkové ohřívače vody se dělí na:

• pojistné ventily pro vodu i páru;
• pojistné ventily pro expanzní vodu.

3.1 Pojistné ventily pro vodu i páru

Pro tyto pojistné ventily platí ČSN EN 1489. Pojistný ventil pro vodu i páru vypouští vodu do kanalizace, pokud je překročena nastavená hodnota přetlaku. V případě, že selže regulace teploty, začne vypouštět páru vzniklou při ohřevu vody. Pojistný ventil pro vodu i páru je určen pro montáž na přívod studené vody do zásobníkového ohřívače s nejvyšší teplotou 95 °C pro všechny zdroje energie (tabulka 1). Pojistné ventily pro vodu i páru samy nepředstavují zabezpečení požadované pro zásobníkové ohřívače vody. Nejsou expanzními armaturami při běžných podmínkách. Třídění pojistných ventilů pro vodu i páru je uvedeno v tabulce 3.

3.2 Pojistné ventily pro expanzní vodu

Pro tyto pojistné ventily platí ČSN EN 1491. Pojistný ventil pro expanzní vodu otevírá automaticky při nastaveném přetlaku a vypouští kapalinu (vodu). Vypouštěním vody do kanalizace zabraňuje, aby tlak v ohřívači překročil maximální provozní přetlak ohřívače. Pojistný ventil pro expanzní vodu je určen pro montáž na přívod studené vody do zásobníkového ohřívače s nejvyšší teplotou 95 °C pro všechny zdroje energie. Pojistné ventily pro expanzní vodu samy nepředstavují zabezpečení požadované pro zásobníkové ohřívače vody. Pojistný ventil pro expanzní vodu omezuje přetlak v ohřívači vody, který je způsoben ohřevem vody.

Aby nedocházelo ke ztrátám vody, může být, kromě pojistného ventilu, na přívodu studené vody mezi zpětný ventil a ohřívač, osazena také expanzní nádoba, která musí podle ČSN EN 806-2 pojmout nejméně 4 % celkového objemu vody určené k ohřevu. Z hygienických důvodů musí být expanzní nádoba v průtočném provedení, aby netvořila slepou odbočku na potrubí pitné vody.

Třídění pojistných ventilů pro expanzní vodu je uvedeno v tabulce 4.

V zahraničních předpisech (např. německé DIN 1988-2 nebo švýcarských W3) se kritéria uvedená v tabulce 4 používají pro dimenzování pojistných ventilů. Při dimenzování pojistných ventilů musí být současně splněno kritérium maximálního objemu i maximálního výkonu ohřívače vody. V ČSN 06 0830 je uvedena obdobná tabulka. Oprava 1 této normy však ruší odstavec, který na tabulku odkazuje. Není tedy jasné, zda je tato tabulka platná. Maximální objemy ohřívače uvedené v tabulce v ČSN 06 0830 se od maximálních objemů uvedených v ČSN EN 1491 částečně liší. Tabulka v ČSN 06 0830 povoluje použití pojistného ventilu DN 15 (G 1/2) pro ohřívače vody do objemu 250 l a použití pojistného ventilu DN 25 (G 1) je omezeno pouze pro ohřívače do 4000 l. V tabulce v ČSN 06 0830 jsou uvedeny i maximální objemy ohřívačů pro pojistné ventily DN 32 (G 5/4) a DN 40 (G 6/4).

4. Pojistné skupiny

Pojistná skupina (ČSN EN 1487 a ČSN EN 1488) se kromě pojistného ventilu skládá z dalších potřebných armatur (obrázek 1). Jedná se o jednu armaturu, jejíž součástí je pojistný ventil. Pojistné skupiny jsou určeny pro připojení zásobníkového ohřívače k přívodu studené vody. Pojistná skupina bývá často dodávána výrobcem ohřívače jako jeho příslušenství.

Součásti pojistné skupiny ve směru toku vody jsou:

• a) uzavírací armatura;
• b) místo (otvor, armatura) pro kontrolu zpětné armatury;
• c) zpětná armatura;
• d) uzavírací armatura (nepovinná);
• e) pojistný ventil pro vodu i páru nebo pojistný ventil pro expanzní vodu;
• f) vypouštěcí zařízení (nepovinné);
• g) volný výtok;
• h) odbočka pro tlakoměr (nepovinná).

Třídění pojistných skupin je stejné jako u pojistných ventilů (viz tabulky 3 a 4).

ČSN 06 0320 a ČSN 06 0830 použití pojistných skupin u některých ohřívačů vody (např. elektrických zásobníkových ohřívačů) vylučují, protože požadují umístění pojistného ventilu, který je jejich součástí, na výstup teplé vody.

5. Teplotní pojistné armatury

Pro kombinované teplotní a tlakové pojistné armatury platí ČSN EN 1490. Kombinovaná teplotní a tlaková pojistná armatura (obrázek 2) je uváděna do činnosti teplotou. Je osazena na ohřívači vody k zabránění překročení teploty vody 100 °C a otevře se automaticky při nastavené teplotě vypouštěné kapaliny. Kombinované teplotní a tlakové pojistné armatury jsou určeny pro osazení na zásobníkové ohřívače vody s maximální teplotou 95 °C pro všechny zdroje energie (tabulka 1) a v běžných podmínkách nejsou pojistnými ventily.

Jak je patrné z obrázků 2 a 3, je kombinovaná teplotní a tlaková pojistná armatura opatřena čidlem teploty ponořeným do vody v ohřívači. Otevírá se však i při překročení nastaveného otevíracího přetlaku vody. Z obrázku 3 je také zřejmé, že pro napojení této armatury musí být ohřívač opatřen nátrubkem.

Závislost jmenovité světlosti kombinované teplotní a tlakové pojistné armatury na výkonu ohřívače vody je uvedena v tabulce 5.

Teplotní pojistné armatury se na trhu v České republice běžně nevyskytují. Pokud je použití této armatury pro zabezpečení určitého ohřívače nutné (viz tabulka 1), měl by ji dodat výrobce ohřívače.

6. Závěr

Jak bylo v článku popsáno, nevycházejí naše národní normy z koncepce zabezpečení tlakových zásobníkových ohřívačů vody uvedené v evropských normách, která předpokládá, že pojistný ventil je jen jedním ze zabezpečovacích zařízení (viz tabulka 1). Naše národní normy se rovněž nezmiňují o normalizovaných zabezpečovacích zařízeních v Evropě běžně používaných.

Dokonce jejich použití omezují a doporučují nahrazovat teplotní pojistnou armaturu pojistným ventilem na horní části ohřívače nebo výstupu teplé vody. Jak je patrné z tabulky 1, musí být při určitém způsobu ohřevu a určité kombinaci zabezpečovacích zařízení ohřívač opatřen pojistným ventilem i teplotní pojistnou armaturou. Pokud by měl pojistný ventil nahrazovat teplotní pojistnou ­armaturu (což evropské normy nepředpokládají), mohl by místo ní být osazen pouze v případě, že na přívodu studené vody je osazen druhý pojistný ventil.

Není také jasné, jaké pojistné ventily mají být osazovány na stranu teplé vody, když pojistné ventily určené pro zásobníkové ohřívače jsou určeny pro použití na přívodu studené vody. Použití pojistného ventilu určeného pro potrubí studené vody na potrubí teplé vody neodpovídá výše uvedeným výrobkovým normám a takto osazený pojistný ventil nemusí na potrubí teplé vody správně fungovat. Na potrubí teplé vody se tedy musí osadit pojistný ventil, který neodpovídá normám pro pojistné ventily zásobníkových ohřívačů a nemusí být vhodný ani pro styk s pitnou vodou (pojistný ventil určený pro otopné soustavy). Rovněž osazení pojistné skupiny (obrázek 1) tvořené jednou víceúčelovou armaturou na potrubí teplé vody nedává smysl.

Je s podivem, že Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví a Technická normalizační komise 93 neusiluje o odstranění těchto rozporů mezi evropskými a českými normami a vydáním opravy 1 ČSN 06 0830 dokonce způsobuje jejich prohlubování. V ČSN EN 806-2 není, na rozdíl od ČSN EN 12828, uvedeno ustanovení o upřednostnění národní legislativy před evropskou normou. Protože ČSN EN 806 se skládá z pěti částí a část 5 zatím nebyla zavedena do soustavy českých technických norem, je výjimečně možné uvést národní normy do souladu s touto ­evropskou normou až po zavedení její poslední páté části. Snad tak bude, po diskuzi odborníků z technických normalizačních komisí 93 a 94, učiněno.

Literatura

[1] Jirout, V.: Otázky. Jak se správně zabezpečují ohřívače (ohříváky) teplé vody proti překročení nejvyššího dovoleného přetlaku? Topenářství instalace č. 5/2010, str. 18.
[2] Optimalizace cirkulačních systémů teplé vody. Christiani, BIBB, WILO, 2006.
[3] White, S. F. – Mays, G. D.: Water Supply Byelaws Guide. Ellis Horwood ltd. Publishers, Chichester, 1986.
ČSN EN 806-2 Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 2: Navrhování.
ČSN EN 1487 Armatury budov – Vodní pojistné ventily – Zkoušky a požadavky.
ČSN EN 1488 Armatury budov – Expansní skupiny armatur – Zkoušky a požadavky.
ČSN EN 1489 Armatury budov – Pojistné ventily – Zkoušky a požadavky.
ČSN EN 1490 Armatury budov – Kombinované uvolňovací ventily při vzestupu teploty a tlaku – Zkoušky a požadavky.
ČSN EN 1491 Armatury budov – Expansní ventily – Zkoušky a požadavky.
ČSN EN 12828 Tepelné soustavy v budovách – Navrhování teplovodních tepelných soustav.
ČSN 06 0320 Tepelné soustavy v budovách – Příprava teplé vody – Navrhování a projektování.
ČSN 06 0830 Tepelné soustavy v budovách – Zabezpečovací zařízení.
OPRAVA 1 ČSN 06 0830.
DIN 1988 Teil 2 Technische Regeln für Trink­wasser-Installationen (TRWI). Planung und Ausführung; Bauteile, Apparate, Werkstoffe. Technische Regel des DVGW.
W3 Leitsätze für die Erstellung von Trink­wasser­installationen. SVGW, 2000.
Zirkular Nr.: 2009/30 d Sicherheitsventile; neue SN EN Norm 1491. SVGW, 2009.

---

Safety devices of pressure hot water storage heaters according to European and Czech technical standards

Author highlights the differences between Czech and European standards on safety devices of hot water heaters. The Czech national standard is not currently fully compatible with European. These differences should be addressed.

Keywords: safety devices, hot water storage tank, standards