Úprava vody v domě a tlakové ztráty

voda

Otázky - vedoucí a recenzent rubriky Miloš Bajgar

Otázka:

Máme problém s kolísáním teploty vody u sprchy. Když se člověk sprchuje, ať už v přízemí, nebo v patře našeho nového rodinného domu a současně se začne odebírat studená voda v jiném odběrném místě (např. napouštění pračky nebo pouštění studené vody u kuchyňského dřezu), dojde k nárůstu teploty teplé vody na výstupu sprchové baterie a velmi nepříjemnému, až bych řekl pro dítě nebezpečnému "opaření" teplou vodou.

Problém ustane až po uzavření studené vody u jiného odběrného místa. Tento jev trvá od doby, kdy jsme před půl rokem, z důvodu velké tvrdosti vody, nechali na přívodní potrubí studené vody do domu nainstalovat úpravnu vody – změkčovací zařízení. Před ním byl zároveň osazen redukční ventil pro omezení vstupního přetlaku studené vody z 6 barů na 4 bary (viz obr. 1; pozn. redakce). Obtok úpravny vody je při běžném provozu uzavřen, a když ho otevřeme, závada se neprojevuje.

Odpověď:

Zvýšení teploty vody u sprchy je způsobeno poklesem přetlaku studené vody na vstupu do sprchové směšovací baterie při současném odběru z dalších odběrných míst. Pokles přetlaku studené vody na vstupu do sprchové směšovací baterie způsobují tlakové ztráty v roz-vodu studené vody, které se při větším průtoku zvětší.

Obr. 1 • Zapojení úpravny vody do přívodu studené vody do domu

Na vstupu potrubí studené vody do domu byly tlakové ztráty zvětšeny o tlakovou ztrátu změkčovacího zařízení, která, podle ČSN EN 14743, může činit až 135 kPa. Instalací úpravny vody(změkčovacího zařízení) došlo ke zvýšení celkových tlakových ztrát rozvodu a zároveň jste snížili přetlak vody redukčním ventilem, což jsou protichůdná opatření.

Proto se při otevření obtoku závada neprojevuje. Při snížení přetlaku vody na vstupu potrubí do domu a tlakové ztrátě úpravny vody (změkčovacího zařízení) se tlakové ztráty rozvodu za redukčním ventilem a změkčovacím zařízením více projevují. Tyto vyšší tlakové ztráty může způsobovat např. zásobování více odběrných míst PPR potrubím ø 20 × 3,4 (jehož vnitřní průměr je 13,2 mm) navrženým bez výpočtu, což se často stává u vnitřních vodovodů realizovaných bez projektu.

Literatura

[1] ČSN EN 14743+A1. Zařízení na úpravu vody vnitřních vodovodů – Změkčovací zařízení – Požadavky na provoz, bezpečnost a zkoušení. 2008–1. ČNI. Praha.

Připojení cirkulace teplé vody k ohřívači

Otázka:

Vyměnili jsme elektrický závěsný zásobníkový ohřívač vody o objemu cca 100 l umístěný v suterénu, do kterého byla připojena i cirkulace teplé vody. U starého ohřívače bylo cirkulační potrubí napojeno do samostatného nátrubku. Nový ohřívač žádný samostatný nátrubek pro připojení cirkulace nemá a instalatér provedl pro napojení cirkulačního potrubí odbočku na přívodním potrubí studené vody, kterou osadil těsně před zaústěním potrubí studené vody do ohřívače (viz obr. 1; pozn. redakce).

Od okamžiku zprovoznění nového ohřívače však v koupelně v patře teče při zapnutém i vypnutém cirkulačním čerpadle vlažná voda. Když uzavřeme uzávěr u čerpadla, má voda v koupelně normální teplotu. Uzavření uzávěru ale není řešením. Je připojení cirkulačního potrubí do přívodu studené vody k ohřívači správné?

Odpověď:

Při akumulaci tepla v zásobníkovém ohřívači vody využíváme přirozený teplotní gradient (rozhraní) mezi teplou a studenou vodou. Teplotní rozhraní je poměrně přesné a je závislé na teplotě ohřívané a přiváděné studené vody. Při porušení teplotního gradientu způsobeného připojením cirkulačního potrubí do přívodu studené vody dochází k promísení celého obsahu zásobníkového ohřívače a k poměrně rychlému poklesu teploty vody v ohřívači. Výsledkem je voda o teplotě nižší než 40 °C, kterou nelze považovat za teplou vodu.

Obvyklé a odzkoušené připojení cirkulačního potrubí je v horní třetině akumulační nádoby ohřívače. I tak je třeba, aby cirkulující voda proudila do ohřívače malou rychlostí. Teplotní rozdíl mezi teplotou vody v ohřívači a teplotou cirkulující vody by měl být 3 K. Připojení cirkulačního porubí do přívodního potrubí studené vody podle obr. 1 nelze doporučit.

Obr. 1 • Původní a nevhodné nové připojení cirkulačního potrubí teplé vody k ohřívači vody

Ve Vašem případě je, kromě výše uvedeného důsledku připojení cirkulačního potrubí do přívodu studené vody, netěsná zpětná klapka (zpětný ventil) na cirkulačním potrubí. Při vypnutém cirkulačním čerpadle proudí studená voda ve Vašem domě cirkulačním potrubím do koupelny, kde se mísí s teplou vodou a výsledkem je vlažná voda přitékající do výtokové směšovací baterie místo vody teplé.

Po výměně zpětné klapky a zapnutí cirkulačního čerpadla však bude v koupelně vlažná voda také, protože dojde k porušení teplotního gradientu (rozhraní) mezi teplou a studenou vodou v ohřívači. Původní připojení cirkulačního potrubí do původního ohřívače bylo v nezvyklém místě v horní části ohřívače (obr. 1), ale bylo vhodnější než připojení současné.

Závěrem můžeme konstatovat, že u malých ohřívačů vody, zejména elektrických, které nejsou opatřeny nátrubkem pro připojení cirkulačního potrubí, je místo cirkulace vhodnější přihřívání rozvodného potrubí teplé vody elektrickým samoregulačním topným kabelem vedeným po povrchu potrubí pod jeho tepelnou izolací.

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

Ing. Jiří Matějček, CSc., autorizovaný inženýr pro techniku prostředí, certifikovaný soudní znalec v oboru energetika, člen komory soudních znalců, Energetická zařízení, Praha; člen redakční rady Topenářství instalace