Postřehy ze semináře "Ohřívání teplé vody"

5. dubna 2005 pořádala sekce zdravotní a průmyslové instalace Společnosti pro techniku prostředí v Praze seminář k problematice ohřívání vody.
Seminář byl určen zejména pro projektanty zdravotní techniky, vytápění a energetické auditory.

Kromě novinek pro oblast ohřevu vody byly hlavními tématy tři skutečnosti:

1. terminologie
2. priority při ohřevu vody
3. stanovení potřeby teplé vody

TERMINOLOGIE

Dříve se běžně v odborné praxi používalo "ohřev TUV", tj. bez zkratky "ohřev teplé užitkové vody", ale když jsme seminář úmyslně nazvali ohřívání teplé vody, ozvala se hned celá řada kritiků, že neohříváme teplou vodu, ale studenou. Ano, neohříváme ani teplou ani užitkovou, ale studenou, případně pitnou vodu. Správná terminologie tedy zní: ohřívání vody nebo příprava teplé vody, tato terminologie má ostatně i podporu v zákonech. Starý termín TUV, teplá užitková voda je nesprávný a v aktuálních odborných textech jej již nelze tolerovat.

Stav v normách:

• Stará ČSN 06 0320 Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování s účinností od r. 1998, která je nyní v revizi, ohřívá užitkovou vodu, ačkoliv do systému vtéká voda pitná!!
• Dosud platná ČSN 73 6660 z r. 1984 správně uvádí pouze termíny příprava teplé vody a rozvod teplé vody.
• Platná ČSN EN 806-1 (převzata překladem) uvádí termíny
  
  1. pitná voda - voda vhodná pro trvalé používání člověkem a domácími zvířaty a je v souladu s odpovídajícími předpisy, vycházejícími ze Směrnice ECC, voda se může rovněž používat pro vaření, mytí a hygienické účely (při teplotě nejvýše 95 °C během provozní poruchy)
  2. nepitná voda - souhrnný název pro všechny jiné druhy vody než je voda pitná.

S vlastní terminologií souvisí rovněž značení, u zkratky "TV" je některými odborníky namítáno že může dojít k záměně se zkratkou pro topnou vodu. Pro označování budeme tedy i nadále používat zkratky zavedené ČSN EN 806-1, které platí ve všech zemích EU a budou používány i v dalších částech ČSN EN 806, které se připravují na podzim, a to:

PWC - (potable water cold) pro studenou vodu
PWH - (potable water hot) pro teplou vodu
PWHC - (potable water hot circulation) pro cirkulaci.
(Tyto zkratky jsou již použity v textech Sešitu projektanta Opatření pro zajištění hygieny vnitřních vodovodů.)

I sborník z tohoto semináře nese záměrně nesprávný název Ohřívání teplé vody a je tak na půl cesty mezi starým "ohřevem TUV" a novým "ohřevem vody" a má tak zdůraznit naléhavost změny, protože je stále řada odborných textů, kde je nesprávná terminologie bohužel používána.

V doplňku ke sborníku je uvedena terminologie z pohledu hygieniků, protože ve vyhlášce č. 252/2004 Sb. jsou uvedeny ukazatele a hygienické limity jak pro vodu pitnou, tak pro vodu teplou. Vyhláška podrobně specifikuje kontrolu pro vodu pitnou a kontrola teplé vody a četnost této kontroly závisí na druhu teplé vody dle zákona č. 258/2000 Sb.:

1. teplá voda dodávaná potrubím užitkové vody nebo vnitřním vodovodem, které jsou konstrukčně propojeny směšovací baterií s vodovodním potrubím pitné vody
2. teplá voda, která není vyráběna z vody pitné a která je výrobcem teplé vody dodávána jako součást podnikatelské činnosti nebo jiné činnosti právnické osoby
3. teplá voda pro osobní hygienu zaměstnanců, která není vyráběna z vody pitné, ale z individuálního zdroje horší kvality
4. teplá voda pro osobní hygienu zaměstnanců, která není vyráběna z vody pitné.

V doplňku ke sborníku jsou u jednotlivých bodů a-d popsány postupy kontroly.

PRIORITY PŘI OHŘEVU VODY

Seminář volně navazoval na seminář "Opatření pro zajištění hygieny vnitřních vodovodů" a je třeba zdůraznit, že aktuální priority návrhu ohřevu vody jsou:

1. zajištění hygienických parametrů vody
2. efektivní zajištění požadovaného komfortu, tedy ohřev požadovaného množství s minimem energetických nároků. Volba typu zdroje je až v závěru, neboť trh nabízí tolik možností, že není problém čím, ale jaké množství.

STANOVENÍ POTŘEBY TEPLÉ VODY

V souvislosti s výrazným poklesem potřeby tepla pro vytápění objektu vlivem přísnějších tepelně technických parametrů narůstá význam ohřevu vody, který je stále více určující pro volbu zdroje tepla. První část semináře proto přinesla informace ke stanovení množství teplé vody. Prof. doc. Vladimír Skokan, CSc. ve své přednášce, která vychází z výsledků praktického měření, ukázal na příkladu hotelových objektů vliv provozu, obsazenosti hotelu a stanovení tzv. základní potřeby.

Hodnota označená jako základní potřeba probíhá nezávisle na potřebě vody hotelových hostů a vlastní potřebu zkresluje. Ve výsledcích měření se objevuje faktem, kdy zvýšení obsazenosti je přímo úměrné zvýšení celkové potřeby vody za den (což je logické), zvýšení obsazenosti je však nepřímo úměrné snížení denní spotřeby vody na 1 hosta, k čemu není žádný důvod, protože množství vody spotřebované hostem nemůže záviset na počtu obsazených lůžek. Přednáška obsahuje rovněž zajímavé závěry pro restaurační provoz a užitečné tabulky pomocných hodnot pro výpočet potřeby teplé vody v ubytovacích a stravovacích částech hotelu.

Přednáška doc. Ing. Karla Kabeleho, CSc. "Stanovení potřeby a spotřeby teplé vody v energetických auditech" rozpracovala skutečnost, kdy potřeba teplé vody musí být pokryta dostatečnou kapacitou zařízení na ohřev vody a problém spočívá v tom, že potřeba je funkcí času a v závislosti na akumulačních a výkonových parametrech zdroje teplé vody ji musíme sledovat v různém časovém měřítku. Proto stanovení potřeby teplé vody nelze zjednodušit na jednu, na zařízení nezávislou hodnotu, ale časový průběh potřeby se musí popsat více parametry, kterými jsou:

• potřeba teplé vody během zvolené periody
• rozložení odběru teplé vody v průběhu periody
• okamžitá (maximální) potřeba teplé vody
• interval max. odběru a množství odebrané teplé vody v tomto intervalu
• křivka odběru tepla
• křivka dodávky tepla (včetně ztrát při ohřevu a distribuci teplé vody).

Přednáška se dále věnuje jednotlivým bodům, obsahuje například také tabulku potřeb teplé vody podle činností a srovnává měření odběrů vody z řady energetických auditů, bohužel tyto výsledky ještě nelze v tuto chvíli zobecnit.

ZDROJE A ZPŮSOBY OHŘEVU

1. Další část semináře zahájila přednáška Ing. Michala Kabrhela, Ph.D. o elektrickém ohřevu vody. Přednáška byla věnována nejen zásadám návrhu, ale i praktickým poznámkám k umístění zdroje a upozorněním pro provoz a údržbu, které by měly být respektovány - měly by být součástí provozního řádu u větších systémů a návodu k používání u bytových ohřívačů.
   Tato problematika je ve sborníku doplněna dvěma články doc. Ing. V. Jelínka, CSc. převzatými z internetového portálu TZB-info: Návrh zásobníkového ohřevu teplé vody a Návrh průtokového ohřevu vody.
   
   
2. Přednáška Ing. Drahomíra Maliny ze společnosti Stiebel Eltron přiblížila funkce, možnosti a vhodnost použití stratifikačních zásobníků v systému ohřevu vody a zároveň přinesla novinky pro ohřev vody s využitím solární energie. De Dietrich vyvinul zcela nový koncept solárních zásobníků, který je určen pro připojení 2 až 3 zdrojů tepla a solárního zařízení. Uchování energie probíhá u systému QUADRO/QUADRODENS ve 4 funkčních zónách: zóna teplé otopné vody, zóna pro přípravu teplé vody, vyrovnávací zóna pro vytápění a zóna studené a vratné vody. Technika vrstvení teplot pracuje na samotížném principu bez potřeby oběhových čerpadel a přesnou teplotní regulaci různých okruhů. Solární systém tak pracuje velmi efektivně a přispívá ke značnému snížení topných nákladů.
   Tato problematika je ve sborníku doplněna upoutávkou na článek Petra Kramoliše: Akumulace - srdce solárních systémů, který je v plném znění uveřejněn na webu agentury Veronica, a články Ing. Jaroslava Peterky, CSc.: Akumulační zásobník tepla pro vytápění a teplou vodu a Využitelná bilance sluneční energie pro přípravu teplé vody v rodinných domech v ČR, převzatých z TZB-info.
   
   
3. Příspěvek firmy Meibes nabídl řešení přípravy teplé vody a regulace vytápění s využitím bytových stanic LOGOTHERM. V domě vybaveném tímto systémem je v domovní kotelně (nebo úpravně při CZT) připravena topná voda. Tlakově a teplotně upravená topná voda je společně se studenou vodou rozvedena po domě. Ing. Tomáš Cikrt v této chvíli zdůraznil, že pouze topná voda, nikoliv teplá voda, jejíž příprava se přesunuje až do bytů. Odpadá tedy celý systém centrální přípravy teplé vody se vším, co s tím souvisí, tj. akumulace, čerpadla, regulace, veškeré rozvody včetně cirkulace atd. Nelze také opominout výhody s ohledem na zajištění hygieny teplé vody.
   
   
4. Jiří Kalina z firmy Regulus nabídl další typ řešení ohřevu vody - tepelné čerpadlo, solární systém a průtokový ohřev vody s velkým rozsahem výkonů: 3,5 až 44,5 kW a 2,7 l/min. až 32 l /min. s možností sestavení kaskády a s možností připojení zásobníku pro pokrytí velkých špiček.
   
   
5. Praktickou ukázkou řešení kombinace různých zdrojů byla přednáška Ing. Petra Brůhy z ADP s představením možností řídicího systému v různých objektech - v RD, administrativní budově a v hotelu. Na konkrétním RD byly představeny konkrétní zkušenosti z řízení elektrokotle, tepelného čerpadla, solárních kolektorů, ohřevu teplé vody, řízení bazénové technologie včetně regulace vlhkosti v bazénové hale a řízení vytápění ve všech místnostech domu. Vyhodnocení provozu hovoří o úspoře 30 % při zavedení řídicího systému Compec a až 70 %, použijeme-li alternativní zdroje. Velmi zajímavé jsou úspory i komfort obsluhy řízení i u dalších typů objektů.
   
   
6. V duchu úspor se nesla i přednáška Ivana Sakala, který představil výměníky pro využívání tepla odpadní vody ze sprchy. Zařízení s jednoduchým napojením a umístěním pod sprchovou vaničku a s rychlou návratností nevelkých pořizovacích nákladů zaujalo všechny zúčastněné. Ještě mnohem významnější energetické přínosy však toto zařízení má v průmyslovém provedení při instalaci například v prádelnách apod.
   
   
7. Přednáška Ing. Jiřího Kupilíka za firmu FAEX Zlín, která byla věnována technologii pro ekologické odstraňování usazenin z potrubí a zařízení pro bakteriální desinfekci vody pomocí UV záření, provázala tento seminář s aktuální problematikou hygieny vody. Zařízení Faex UV systém desinfikuje vodu a jiné kapaliny bez použití jakýchkoli chemikálií, zachovává přirozenou chuť, nemění obsah solí a minerálů, nevzniká žádná chemická reakce s látkami obsaženými ve vodě. Vedle celé řady aplikací v technologiích pitné vody, v průmyslu a v zemědělství jej lze využít i pro ČOV.

Z DISKUSE:

1. Teplota vody
Dle ČSN 060320: březen 1998 - Ohřívání užitkové vody - Navrhování a projektování je v bodě 4.1. uvedeno, že: "zařízení pro ohřívání užitkové vody má být navrženo a vybaveno tak, aby teplota TUV (teplá užitková voda) v místě odběru (na výtoku u uživatele) ve stavbách pro bydlení dosahovala trvale hodnot mezi 50 °C až 55 °C. V době odběrové špičky je povolen krátkodobý pokles až na 45 °C". Technické normy však nejsou závazné.

Ve vyhlášce Ministerstva zdravotnictví č. 252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody, má ukazatel "teplota" limit 55 °C, ale typ limitu jen DH (doporučená hodnota). K ukazateli teplota se vztahuje následující poznámka: "Odběr vzorků pro stanovení ukazatelů teplé vody (s výjimkou cíleného epidemiologického šetření) se provádí po odpuštění vody po dobu 1 minuty. Teplota teplé vody po odtočení by neměla klesnout pod 50 °C (optimálně nad 55 °C) z důvodu minimalizace rozvoje legionel v rozvodu vody."

Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 152/2001 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé užitkové vody v § 4 "Pravidla pro dodávku teplé užitkové vody" odst. 1 uvádí, že tato voda je dodávána celoročně tak, aby měla na výtoku pro spotřebitele teplotu 45-60 °C, s výjimkou možnosti krátkodobého poklesu v době odběrných špiček spotřeby v zúčtovací jednotce. Dodávka podle odst. 1 je uskutečňována nejméně v době 6.00-22.00 hod.

Další vývoj: EN 806-2 (na překladu a zavedení v ČR se nyní pracuje) uvádí: "30 s po plném otevření výtoku teplota vody nemá být vyšší než 25 °C pro studenou vodu a nemá být nižší než 60 °C pro rozvody z centrálního a dálkového zdroje teplé vody, pokud národní předpisy nestanoví jinak. Systémy teplé vody by měly být vybaveny zařízením, které umožní zvýšit teplotu vody na 70 °C pro účely dezinfekce systému." Naše norma pro ohřívání vody bude muset na tento požadavek nějak reagovat.

2. Použití magnetické úpravy vody
S ohledem na platné stanovisko hygienika je magnetická úprava vody vhodná pro léčebné účely a pro teplou vodu, nikoliv pro vodu pitnou. SZÚ použití technologie na bázi magnetického pole pro úpravu pitné vody nedoporučuje. Nemá však námitek proti použití této technologie (resp. zařízení pracujících na tomto principu) pro úpravu teplé užitkové vody, pro úpravu vody do bazénů, pro úpravu vody v teplovodních nebo chladicích systémech, pro různé průmyslové použití atd. Podmínkou je, aby propagační materiály a návody k použití obsahovaly upozornění, že zařízení není určeno a schváleno pro úpravu pitné vody.

V příspěvku jsou použity citace ze sborníku k semináři, v diskusi stanoviska SZÚ a stanovisko zpracovatele normy ČSN EN 806 Ing. Zdeňka Žabičky.