Otázky a odpovědi k výpočtu cirkulace teplé vody pro projektanty

Dimenzování cirkulace teplé vody na základě tepelných ztrát přívodního potrubí je náročné na výpočty a čas. Proto někteří projektanti, z důvodu nedostatku času, dimenzují cirkulaci odhadem. Při tlusté a kvalitně provedené tepelné izolaci přívodního potrubí teplé vody mohou být navíc tepelné ztráty, a podle nich stanovené cirkulační průtoky, velmi malé, což znesnadňuje rozdělení těchto průtoků do více cirkulačních okruhů. Článek nabízí alternativní jednodušší a rychlejší metodu dimenzování cirkulace použitelnou pro bytové domy, jež vychází ze zkušeností autora. Jedná se o doplnění informací k článku stejného autora publikovaného v časopise Topenářství instalace č. 5/2024 podané formou otázek, které přišly do redakce, a odpovědí na ně. Po přečtení obou článků by čtenář měl autorovu metodu dimenzování dobře pochopit.

Recenzent: Jakub Vrána

V říjnu 2024 vyšel v časopise Topin článek [1] o dimenzování cirkulačního potrubí teplé vody a nastavení regulačních armatur na patách cirkulačních stoupacích potrubí v bytových domech. Popisoval
metodu dimenzování cirkulace na základě minimálního cirkulačního průtoku (7 až 10 l·h–1), který se stanovuje podle počtu odběrných míst teplé vody. Tento zjednodušený postup jsem si na základě vlastních zkušeností z praxe dovolil nabídnout kolegům projektantům jako alternativu k metodě uvedené v ČSN 75 5455 [2], podle které se cirkulační průtoky stanovují na základě tepelných ztrát přívodního potrubí teplé vody.

Při klasickém výpočtu podle normy a požadavcích na zvyšování tloušťky tepelných izolací jsou tepelné ztráty i cirkulační průtoky velmi malé. To znesnadňuje regulaci okruhů do té míry, že je často příčinou nefunkčnosti cirkulace teplé vody v části domu. Po zveřejnění článku se řada projektantů, zvyklá na původní, poměrně komplikovaný výpočet, na mne obrátila prostřednictvím redakce s řadou doplňujících otázek. V dnešním příspěvku se budu snažit na ty nejčastější odpovědět.

Názvosloví

ležaté potrubí
Dříve používaný pojem „vodorovné potrubí“ je nahrazen pojmem „ležaté potrubí“. Jde o potrubí, které je ve spádu cca 0,3 až 0,5 %, aby bylo možné jeho odvzdušnění a případné vypuštění.

vyvažovací ventily
Armatury pro nastavení průtoku na patách stoupaček byly původně označovány jako „vyvažovací ventily“. Někteří projektanti namítali, že taková armatura nic nevyvažuje, jen reguluje průtok. Proto by se tyto armatury měly správně nazývat „regulační armatury“. V tomto článku je použit vžitý pojem „vyvažovací ventily“. Dovoluji si namítnout, že každý průtok má nějakou hmotnost a každá armatura ji má nastavenu, tedy vyváženou.

výpočet nastavení cirkulačních průtoků podle počtu odběrných míst
Ať už podle normy (z tepelných ztrát v přívodním potrubí teplé vody), nebo z průtoku v jednom odběrném místě, se jedná o teoretický pojem, kdy potrubím teplé vody neproudí žádný průtok.

použité zkratky
teplá voda (TV), cirkulace teplé vody (TV–C), studená voda (SV)

Otázky a odpovědi

1. Jak se ve výpočtu zohledňuje délka přívodního potrubí TV?

Délka přívodního potrubí TV se ve výpočtu nezohledňuje. V alternativním výpočtu se vzdálenější odběry pro stoupačky zohlední tím, že nejbližší odběry mají regulační armaturou nastaveny nejmenší průtoky, ty nejvzdálenější mají nastaveny cirkulační průtoky největší. Rozložení průtoku mezi první a poslední stoupačkou bývá podle praxe ve sloupci výpočtu E–1:7 až 1:10. Průtoky jsou nastaveny vyvažovacími armaturami.

2. Navrhuje se vyvažovací ventil i k poslednímu odběrnému místu (stoupačce)?

Ano, navrhuje. Je potřeba si uvědomit, že minimální tlaková diference v regulačním ventilu je 3,0 kPa. To teoreticky umožňuje měřit skutečné cirkulační průtoky. V praxi to možné není z důvodu, že se nedá zajistit nulový odběr TV.

Pokud by u poslední stoupačky nebyl vyvažovací ventil, pak by cirkulační průtok neodpovídal poměru rozdělení 1:7 nebo 1:10 podle výpočtové tabulky v Exelu.

3. Po instalaci podle tabulky nefunguje cirkulace u jedné ze stoupaček. Proč?

Na tuto otázku nelze jednoznačně odpovědět. Může se jednat o jednu chybu nebo jich může působit i více najednou.

4. Jaké jsou příčiny přerušení cirkulace TV?

Důvodů přerušení cirkulace TV je mnoho, ale žádný z nich nesouvisí s popisovaným výpočtem. Většina z nich souvisí s rozvodem cirkulačního potrubí a není závislá na tom, zda je výpočet proveden podle normy nebo podle alternativního postupu.

5. Traduje se, že cirkulační potrubí musí od nejvyššího bodu stále klesat k cirkulačnímu čerpadlu. Nemůže také někde stoupat?

Cirkulační potrubí musí od nejvyššího bodu stále klesat. Tím lze docílit toho, že vzduch z cirkulačního porubí, ať už při napouštění nebo z jiné příčiny, bude vypuštěn v nejvyšším bodě stoupačky TV–C, tj. pod odbočkou k bytovému vodoměru TV v nejvyšším bytě.

6. Co dělat, když byt na nejvyšším podlaží není užíván a tím pádem nelze odpustit TV a vzduch z TV–C?

Toto je poměrně častý případ, jedná se např. o investiční byty. Pokud vlastník nebo uživatel takového bytu není k dostižení nebo prostě jen nespolupracuje, je možné stoupačku odvzdušnit tak, že se zavře uzávěr na patě cirkulační stoupačky a otevře se vypouštěcí kohout, který je za ním umístěn. Vzduch z horního konce stoupačky potom voda proudící z přívodního potrubí vytlačí přes cirkulační stoupačku a vypouštěcí kohout ven.

7. Kudy vede cirkulační potrubí od nejvyššího bodu k cirkulační-mu čerpadlu?

Podívejme se na obr. 2.

Rozvod TV–C klesá přes uzávěr k jednomu nebo více cirkulačním čerpadlům. Za čerpadlem pokračuje cirkulační potrubí přes zpětný ventil a uzávěr do zásobníku TV. Po poklesu teploty vody v zásobníku, zaznamenaném horním čidlem, se voda začne ohřívat při průtoku zajištěném oběhovým čerpadlem přes deskový výměník. Jakmile spodní čidlo v zásobníku zaznamená správnou teplotu vody, průtokový ohřev ve výměníku se vypne.

8. Jak se pozná vada v okruhu TV–C?

Nejčastější vadou bývá porucha zpětného ventilu za cirkulačním čerpadlem, kdy tento zpětný ventil buď netěsní, nebo je zaseknutý a téměř uzavřen i při provozu cirkulačního čerpadla. Je velmi nesnadné tuto vadu identifikovat.
Často se hledá příčina vady na cirkulačním čerpadle. Mění se jedno za druhým, aby se nakonec zjistilo, že závada je někde jinde. Jen když se vymění cirkulační čerpadlo společně se zpětným ventilem, tak vše začne fungovat.

9. Je i jiná metoda, jak zjistit závadu zpětného ventilu bez výměn cirkulačních čerpadel?

Ano, je. Stačí jen instalovat vypouštěcí armaturu mezi cirkulační čerpadlo a zpětný ventil (viz obr. 2). Jak přitom postupovat? Uzavřeme přívod TV–C ve směru průtoku před
čerpadlem a v tuto chvíli mohou nastat dvě situace:
a) Z vypouštěcí armatury nic neteče. Z toho lze usoudit, že je zpětný ventil v pořádku.
b) Z vypouštěcí armatury vytéká voda. To signalizuje, že je zpětný ventil netěsný.
Zároveň se doporučuje instalovat vypouštěcí armaturu s možností napojení hadice (obvykle kulový vypouštěcí kohout).

10. Může se cirkulační potrubí zavzdušnit i v ležatém rozvodu?

Práce projektanta zdravotní techniky je tak časově náročná, že na nějaké výpočty někdy nezbývá čas. Často se tak navrhuje dimenze cirkulačního potrubí o dvě dimenze menší, než jsou dimenze přívodního potrubí TV. Jaké mohou být následky?

Projektanti i instalatéři mají příručky pro navrhování vzdálenosti kluzných uložení potrubí, pevných bodů i pro výpočet kompenzačních útvarů. Montážní předpis pro plastové rozvody vody je obsažen v normě ČSN EN 806–4 [7] a v instalačních instrukcích konkrétních výrobců. Když instalatér v příručce narazí na nějaký výpočet, měl by si uvědomit, že se v takovém případě jedná o práci pro projektanta. Projektant by pro změnu neměl dovozovat, že se instalatér vybavený příručkou jejími pokyny řídí. Jak tato nedorozumění pak dopadnou v praxi?

Na obr. 3 vidíme jen kluzná uložení pro dimenze potrubí TV. Bez pevných bodů, bez kompenzačních útvarů. Ve snaze ušetřit jsou všechna kluzná uložení ve větší vzdálenosti než podle platné příručky. Na stejná kluzná uložení je následně uloženo i cirkulační potrubí, často o dvě dimenze menší. Jak vypadá rozvod po napuštění TV?

Veškeré rozvody vzduchotechniky, tepelné a zdravotní techniky, někdy i kabely elektroinstalace jsou obvykle vedeny pod stropem suterénu. Jsou zakryty podhledem, aby nekazily estetický dojem. To se většinou rychle změní, když se do potrubí napustí voda a ohřeje se na příslušnou teplotu. Prohnuté potrubí, často plastové, se prohne a vytlačí desky z podhledu.

11. Někteří instalatéři tvrdí, že vzduch v ležatém rozvodu TV–C nevadí, protože vzduch vytlačí TV. Dá se na to spoléhat?

To v žádném případě. Pravdou je, že TV má často přetlak 4 až 6 bar (400 až 600 kPa), zatímco přetlak v rozvodu TV–C, daný cirkulačním čerpadlem, je často jen 0,15 až 0,4 bar (15 až 40 kPa). Okruh TV je okruhem otevřeným, zatímco cirkulační okruh je okruhem uzavřeným. Funkce cirkulace TV se posuzuje v době, kdy není odběr TV. Fakt, který si mnozí instalatéři neuvědomují je ten, že v přívodní stoupačce TV teče TV směrem nahoru a v cirkulační stoupačce teče směrem dolů.

12. Může se cirkulační potrubí zavzdušnit i ve vodorovném rozvodu?

Málokdo si uvědomí, že plastové potrubí má 13,5krát větší tepelnou roztažnost než potrubí ocelové. Pro dodržení téměř vodorovného stavu, jen s mírným sklonem potrubí, potřebuje cca 13,5krát větší počet kluzných uložení. S menším počtem uložení se z ležatého rozvodu TV i TV–C stane vlnovka, pokud není potrubí podepřeno podpůrným ocelovým žlabem.

Než se začne potrubí TV a cirkulace plnit vodou, tak je v něm samozřejmě obsažen vzduch. U zvlněného přívodního potrubí TV to nemusí vadit. Je v něm asi 10krát vyšší rychlost proudění vody a vzduch má možnost uniknout při otevření výtoků.
U cirkulačního potrubí to ale neplatí. V horní části zvlněného ležatého potrubí zůstane vzduch trvale – není možné ho odvést proti směru proudění vody. Zmenšený cirkulační průtok poškozuje funkci i u správného nastavení vyvažovacích ventilů.

13. Vadí, když se mezi dvěma pevnými body nenachází kompenzátor?

Někteří instalatéři se domnívají, že plastové potrubí si s tím poradí. Neporadí. V potrubí vznikají při ohřevu a tím způsobeném zvlnění takové síly, při kterých potrubí snadno dříve či později praskne. Mezi dvěma pevnými body musí být vždy kompenzátor, a pokud ho nelze vytvořit trasou potrubí, použije se kompenzátor tvaru U. Výjimkou jsou některá vícevrstvá potrubí, u kterých jejich výrobce povoluje tzv. montáž tuhým způsobem, kdy se jejich tepelná roztažnost kompenzuje ve stěně potrubí. To však předpokládá nepřekračovat povolené vzdálenosti upevňovacích objímek.

14. Kdo by měl navrhovat vzdálenosti kluzných uložení, pevných bodů a kompenzačních útvarů potrubí TV vody a cirkulace?

Jednoznačně projektant. Jen on přesně ví, kudy vede rozvod, v jaké výšce a s jakým sklonem, aby také bylo možné potrubí vypustit. Nelze toto nechávat na instalatéra, byť by měl stejnou příručku jako projektant.
Instalatér nemá přehled o koncepci celého rozvodu a nemůže tak za projektanta zakreslovat vzdálenost kluzných uložení, pevných bodů a kompenzačních útvarů s výpočty. Na základě montážní příručky může pouze rozhodnout o vzdálenostech kluzných uložení tak, aby se potrubí neprohýbalo.
Obr. 4 a obr. 5 se snaží přesvědčit projektanty, že žádný instalatér toto nemůže bez pomoci zvládnout. Většinou totiž ani nechce.

15. Jak je to s odbočkami od ležatého rozvodu ke stoupačkám?

Zatímco u přívodního potrubí TV je to ve své podstatě jedno – z hlediska odvzdušnění může být odbočka napojena jak z horní, tak i z dolní části ležatého potrubí.
U cirkulačního potrubí je to ale jinak. Má-li cirkulační potrubí od stoupačky stále klesat, tedy i k ležatému potrubí, musí být potrubí napojeno z horní části ležatého potrubí. Aby byla možnost vypuštění stoupačky včetně ležaté odbočky měla by být odbočka ke stoupačce na ležaté potrubí napojena vždy shora.

V praxi se bohužel často setkáme s tím, že je odbočka TV–C vedená ke stoupačce na ležaté potrubí napojena zespodu. Pokud jsou tímto způsobem napojeny všechny odbočky, nelze ležaté potrubí odvzdušnit.

Na obr. 6 vidíme několik chyb najednou:
Dimenze potrubí TV–C dává předpoklad, že se s výpočtem nikdo neobtěžoval. Mezi vyvažovacím ventilem a stoupačkou chybí kluzné uložení. Při prodloužení stoupačky směrem dolů vlivem délkové tepelné roztažnosti klesá odbočka z ležatého potrubí směrem ke stoupačce, a nelze ji odvzdušnit, i když je na ležaté potrubí napojena shora.

16. Mohou být vzdálenosti podpěr potrubí TV a potrubí TV–C od ležatého rozvodu ke stoupačkám na stejných podpěrách, jako jsou pro přívodní potrubí TV?

Použít stejnou vzdálenost podpěr jak pro kluzné uložení, pro pevné body potrubí TV, i pro cirkulační potrubí je možné v jediném případě – když jsou dimenze obou potrubí stejné. Pokud tomu tak není, je nutné vzdálenost uložení potrubí přizpůsobit dimenzím potrubí.

17. V jaké vzdálenosti od stoupačky by měla být poslední podpěra pro cirkulační potrubí?

Častou chybou montáže odbočky potrubí TV–C je instalace kluzného uložení hned za odbočkou z ležatého potrubí TV–C. Po napuštění potrubí TV a cirkulace vodou a následném ohřevu, se stoupačka TV–C posune o několik cm směrem dolů. Tím se v místě kluzného uložení vytvoří bod se vzduchovou kapsou, kterou již nelze odvzdušnit. Skutečný cirkulační průtok pak bude mnohem menší než ten, který byl nastaven vyvažovacím ventilem.

Těsně za ohybem cirkulační stoupačky musí být instalován pevný bod, aby stoupačka nemohla poklesnout. Stoupačka TV–C pak dilatuje jen směrem nahoru.

18. Jak je to se spojením přívodního a cirkulačního potrubí TV vody v nejvyšším podlaží?

Častým omylem při montáži je spojení přívodního a cirkulačního potrubí TV nad odbočkou pro vodoměr TV. Poslední podlaží domu je jediným místem, kde se mohou stoupačky TV–C zbavit vzduchu po montáži potrubí nebo odstávce spojené s vypuštěním vody. Ale jen v případě, že se potrubí TV–C s potrubím TV spojí pod odbočkou
k vodoměru. Tedy nikoliv tak, jak je provedeno na obr. 7.

Literatura

[1] BAJGAR, Miloš. Zjednodušený výpočet cirkulace teplé vody pro projektanty. Topenářství instalace. Praha: Topin Media s. r. o., roč. 58 (2024), č. 5, s. 44–47. ISSN 1211–0906. Dostupné z: https://www.topin.cz/clanky/zjednoduseny-vypocet-cirkulace-teple-vody-pro-projektanty-detail-15733.
[2] ČSN 75 5455. Výpočet vnitřních vodovodů. 2014–2 (změna Z1: 2018–12). ÚNMZ. Praha.
[3] ČSN 75 5409. Vnitřní vodovody. 2013–2. ÚNMZ. Praha.
[4] ČSN EN 806–1. Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 1: Všeobecně. 2002–7. ČNI. Praha.
[5] ČSN EN 806–2. Vnitřní vodovod pro rozvody vody určené k lidské spotřebě – Část 2: Navrhování. 2005–10. ČNI. Praha.
[6] ČSN EN 806–3. Vnitřní vodovod pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 3: Dimenzování potrubí – Zjednodušená metoda. 2006–10. ČNI. Praha.
[7] ČSN EN 806–4. Vnitřní vodovody pro rozvod vody určené k lidské spotřebě – Část 4: Montáž. 2010–9. ČNI. Praha.
[8] ČSN 06 0320. Tepelné soustavy v budovách – Příprava teplé vody – Navrhování a projektování. 2006–9. ČNI. Praha.
[9] DIN 1988–300:2012. Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Teil 300: Ermittlung der Rohrdurchmesser; Technische Regel des DVGW.
[10] ČESKO. Vyhláška č. 193/2007 Sb. ze dne 17. července 2007, kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie a chladu – znění od 1. 9. 2007. In: Zákony pro lidi.cz (online). © AION CS 2010–2025 [cit. 4. 9. 2025]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2007–193/zneni-20070901#f3805464
[11] ČESKO. Vyhláška č. 194/2007 Sb. ze dne 17. července 2007, kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody, měrné ukazatele spotřeby tepelné energie pro vytápění a pro přípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům – znění od 7. 11. 2014. In: Zákony pro lidi.cz (online). © AION CS 2010–2025 [cit. 4. 9. 2025]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2007–194/zneni-20141107#f3805647
[12] Wavin Czechia s. r. o. [online katalogový list]. Katalog výrobků a technický manuál Vnitřní instalace. ©2022 [cit. 24. 10. 2025] Dostupné z: https://7356072d.flowpaper.com/22285WavinKatalogVnitninstalace2024WEB/
[13] Firemní materiály společností Frese, IMI – Hydronic, NRG flex.

Recenzent: Ing. Jakub Vrána, Ph.D., Ústav TZB Fakulta stavební VUT v Brně; člen redakční rady Topenářství instalace

---

Questions and Answers on the Design of Domestic Hot Water Circulation for Designers

Dimensioning domestic hot water (DHW) circulation based on the heat losses of the supply piping is demanding in terms of both calculations and time. Therefore, some designers, due to time constraints, size the circulation system by estimation. When the supply piping of the DHW system is provided with thick and properly installed thermal insulation, the resulting heat losses—and thus the corresponding circulation flow rates—can be very low, which complicates the division of these flow rates into several circulation loops. The article presents an alternative, simpler, and faster method for sizing the circulation system in apartment buildings, based on the author’s practical experience. It serves as a supplement to the author’s previous article published in Topenářství instalace, Issue 5/2024, and is structured as a series of questions submitted to the editorial office and the author’s answers to them. After reading both articles, the reader should gain a clear understanding of the author’s sizing method.

Keywords: domestic hot water, hot water circulation, piping, calculation, sizing, bal-ancing valve.