+
Přidat firmu
Vyhledávání
Menu

Otázky2020/3

08.06.2020 Spoluautoři: Ing. Miloš Bajgar, Ing. Jakub Vrána, Ph.D. Časopis: 3/2020

Vedoucí a recenzent rubriky Miloš Bajgar

Otázka:

Cirkulace teplé vody zůstává obtížně řešitelným problémem nejenom u starší bytové výstavby, ale i u výstavby nové. Proto někteří investoři začali na projektantech požadovat, aby ve svých projektech nenavrhovali cirkulaci teplé vody v bytovém domě, tj. cirkulační čerpadlo včetně cirkulačního potrubí.

Náhradou má být elektrické přihřívání potrubí teplé vody topným kabelem, který údajně dokáže ohřát vodu na požadovanou teplotu 55 °C, v případě likvidace Legionelly až na teplotu 70 °C.

Zajímalo by mne, zda je tento sy­stém z hlediska spotřeby energie, (tepelné nebo elektrické), ekonomicky srovnatelný s klasickým rozvodem, nebo je energeticky výhodnější nebo naopak náročnější.

Odpověď:

Cirkulaci teplé vody je možné nahradit přihříváním potrubí elektrickými samoregulačními topnými kabely vedenými podél přívodních potrubí teplé vody pod tepelnou izolací. Při návrhu přihřívání je nutné dbát zejména na to, aby topný výkon kabelu (např. 9 až 12 W·m–1) pokryl tepelné ztráty prostupem tepla tepelnou izolací.

Někteří výrobci samoregulačních topných kabelů proto udávají požadavky na tloušťky tepelných izolací. Např. při součiniteli tepelné vodivosti izolace 0,035 W·m–1·K–1 a okolní teplotě 18 °C, mohou být podle jednoho z výrobců tloušťky tepelných izolací potrubí přibližně stejné, jako vnější průměry trubek. Nestačí tedy jen dodržet požadavky vyhlášky č. 193/2007 Sb., podle které může mít součinitel tepelné vodivosti iolace hodnotu až 0,04 W·m–1·K–1. Nutné je kvalitní provedeni tepelných izolací trubek i tvarovek. Některé typy samoregulačních topných kabelů mohou v potrubí udržovat teplotu až 70 °C, takže je možné provádět i tepelnou dezinfekci vody v potrubí.

Výhodou přihřívání potrubí je možnost přihřívání všech částí potrubí až k výtokovým armaturám, což by při použití cirkulace teplé vody vyžadovalo pracné výpočty a použití většího množství regulačních armatur. Odpadá tedy dimenzování cirkulačního potrubí. Bývá však nutné provést výpočet tepelných ztrát potrubí, pokud se nejedná o jednoduchý případ, u něhož lze vystačit se zjednodušenými doporučeními výrobce kabelů.

U přihřívání lze snadno splnit požadavek na měření spotřeby vody pro určité části budovy pomocí vodoměrů. U cirkulace je osazení vodoměru v cirkulačním okruhu problematické.

Nevýhodou přihřívání mohou být vyšší pořizovací náklady, protože soustava samoregulačních topných kabelů vyžaduje, kromě vlastních kabelů, které mají omezenou délku (např. 100 m), také příslušenství, kterým jsou řídicí jednotka, svorkovnicová skříň, připojovací souprava, odbočky a spojky kabelů apod.

Pokud se týká energetické náročnosti, není možné jednoznačně odpovědět, protože dodávka tepla pro přihřívání potrubí se převádí na spotřebu elektrické energie. Jedná se tedy o částečný elektrický ohřev vody, což může být výhodné, pokud se voda ohřívá v elektrickém ohřívači, protože odpadne dohřev chladnější vody vracející se cirkulačním potrubím do ohřívače.

Termická dezinfekce je energeticky náročná při použití přihřívání ­potrubí i cirkulace teplé vody. Při použití přihřívání potrubí může být energetická náročnost menší, protože při přihřívání všech úseků potrubí se pro potřeby termické dezinfekce může z výtokových ­armatur odpouštět menší množství vody potřebné jen pro dezinfekci těchto armatur.

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


Otázka:

Vykurovací systém s elektrokotlom vykazuje stálu prítomnosť vzduchu alebo plynov pri prevádzke, čo sa prejavuje určitými zvukovými efektmi (žblnkot, šum a pod.). Súvisí to nejako aj s tlakom vo vykurovacom systéme? Zdá sa, akoby pri nižšom tlaku sa tento jav preukazuje intenzívnejšie.

Pri akom tlaku by sa tento jav nemal vyskytovať? Alebo to súvisí s tým, že na vykurovacích špirálach sa vytvárajú bublinky, obsahujúce plyny a vzduch?

Odpověď:

Plyn, který je rozpuštěn ve vodě se uvolňuje při poklesu tlaku nebo při stoupání teploty. Vzniklé bublinky jsou pak příčinou hlukových efektů v potrubní soustavě vytápění. K potlačení těchto efektů může sloužit buď optimálně navržená tlaková expanzní nádoba s výpočtovým nastavením tlaku plynu a vody, v závislosti na výšce budovy a na přetlaku na pojistných ventilech kotlů.

Pokud v minulosti existovaly otevřené expanzní nádoby, pak každý věděl, že musí být umístěny nad nejvyšším bodem otopné soustavy, většinou v podkroví. U oběhového čerpadla, umístěného ve zpětném potrubí, pak musela být expanze umístěna ještě o něco výš nad tímto nejvyšším bodem, a to o výtlačnou výšku čerpadla v nulovém bodě. Stejné tlakové podmínky by měla vytvořit i tlaková expanze. V takovém případě nebude docházet k vytváření vzduchových bublinek a hlukovým efektům.

Místu, ve kterém je tlaková expanze napojena se říká nulový bod z toho důvodu, že je v něm stále stejný přetlak jak za chodu čerpadla, tak i za jeho klidu. I když je možné tlakovou expanzi připojit v kterémkoliv místě otopné soustavy, nejvýhodnějším místem je před oběhovým čerpadlem. Pak je oblast s podtlakem jen v krátkém úseku od nulového bodu k čerpadlu, celá otopná soustava je naopak v přetlaku.

Napojíme-li expanzi za oběhovým čerpadlem, je to přesně naopak. Nižší přetlak u nejvyšších otopných těles může způsobovat vznik vzduchových bublin s hlukovými efekty.

Jsou i komplikovanější systémy založené na jiných principech, například na principu vakuového odplynění.

Názorně si je možné představit vliv tlaku na vzduch rozpuštěný ve vodě pomocí sifonové lahve. Bublinky nejsou vidět, protože plyn (CO2) je rozpuštěn ve vodě a voda je pod tlakem. Po otevření lahve dojde k poklesu tlaku v láhvi a do té doby rozpuštěný plyn se ukáže ve formě bublinek. A ty jsou pravou příčinou hlukových projevů ve Vašem zařízení. A jak máte vysledováno, při nižším tlaku je to horší. Stejně jako u sifonové lahve po jejím otevření.

Odpovídal: Ing. Miloš Bajgar, Vytápění – znalecká a projektová kancelář, Praha; člen redakční rady Topenářství instalace

Související časopisy