Úspory tepla - denostupně

Při návrhu vytápění nás zajímají dva pojmy - potřebný příkon pro zdroj tepla a roční spotřeba tepla.
Příkon pro zdroj tepla udávaný ve wattech (W) nebo kilowattech (kW) se zjišťuje na základě výpočtu tepelných ztrát domu podle ČSN 06 0210. K této hodnotě musíme připočítat potřebný příkon pro přípravu teplé užitkové vody a další příkony potřebné pro vzduchotechnická zařízení eventuelně určité technologie apod. Potom musíme posoudit současnost těchto příkonů a tak optimalizujeme příkon zdroje.

Druhým pojmem, který nás nejvíce zajímá, je roční spotřeba tepla respektive paliva.
Výkon zdroje musíme stanovit tak, aby nám nebylo zima, když bude nejchladněji a zde je nám vodítkem státní norma, která určuje venkovní výpočtovou teplotu t_e oblastí v naší republice.
Orientačně to je, t_e = - 12 ^oC (pásmo od Teplic přes Mělník, Prahu po Pardubice a jižní Morava od Přerova k rakouské a slovenské hranici), - 15 ^oC, - 18 ^oC (Šumava, Krušné Hory, Liberecko, Krkonoše, Orlické Hory a Beskydy) nebo - 21 ^oC (pro oblast - 18 ^oC a nadmořskou výšku nad 800 m n.m.).

Během otopného období průměrná teplota nedosahuje těchto hodnot a otopné období má také různou dobu trvání podle jednotlivých oblastí. Pro oblasti s nadmořskou výškou do 400 m n.m. jsou lednové teploty - 10 až - 12 ^oC, v noci a k ránu - 15 až - 20 ^oC a absolutní minima až - 30 ^oC. Noční a ranní teploty klesají pouze za jasnějších nocí a naopak při slunečném dni teploty opět rychle stoupají.

Stavební konstrukce našich objektů mají schopnost utlumit kolísání venkovní teploty a tato schopnost útlumu roste s masivností (měrnou hmotností) obvodového zdiva.
Běžné zdivo z plných cihel rodinného domu v tlouštce 450 mm reaguje na pokles průměrné venkovní teploty o 10 ^oC téměř 2-3 dny. Pokud je dům dodatečně zateplen izolací, tato perioda se ještě prodlouží. Samozřejmě musíme následně delší dobu tuto vrstvu zdiva prohřívat nebo poněkud zvýšit vnitřní teplotu místností než by bylo potřebné proti klouzavé regulaci.

Tak byly z klimatických pozorování stanoveny průměrné teploty otopného období označované jako t_es a průměrné počty dnů (d) s těmito teplotami v otopném období pro výpočet spotřeby tepla pro vytápění. Tyto hodnoty jsou uvedeny v ČSN 38 3350.

Pokud stanovíme rozdíl mezi průměrnou vnitřní teplotou t_is v domě a venkovní t_es a vynásobíme jej počtem dnů otopného období, dostaneme hodnotu označovanou počet denostupňů D.


Matematicky vyjádřeno:

D = (t_is - t_es) . d

Počet denostupňů D charakterizuje určité období - týden, měsíc nebo roční dobu vytápění.
Podle způsobu zjištění průměrných venkovních teplot rozlišujeme denostupně meteorologické (např. pro otopné období určitého roku) a denostupně klimatické, stanovené z dlouhodobých průměrů teplot.
Obdobný termín pro větrací a klimatizační zařízení jsou hodinostupně H, protože tato zařízení zpravidla nepracují 24 hodin denně.

Diagram pro určení počtu denostupňů

Při propočtu spotřeby tepla musíme ještě rozhodnout o mezní teplotě t_em.
Zpravidla počítáme s hodnotou t_em = 12 ^oC a k ní vyhledáme počet dnů d a střední venkovní teplotu t_es v tabulce.
Pro novější stavby, které mají obvodové zdi s menší hmotností a menší schopností útlumu kolísání venkovní teploty během dne, je lépe počítat s mezní teplotou t_em = 15 ^oC.

Teoretická roční spotřeba tepla při nepřerušovaném vytápění se počítá ze vztahu:

• Q_d [kWh]
• TZ [kW] je tepelná ztráta budovy vypočtená podle ČSN 06 0210
• e - součinitel charakterizující nesoučasnost vytápění,
  zpravidla e = 0,85 pokud je škola nebo administrativní budova vytápěna s jedno nebo dvoudenním útlumem během týdne, klesá hodnota součinitele na e = 0,75 - 0,7
• D - denostupně
• te - výpočtová venkovní teplota podle ČSN 06 0210

Střední teploty v rodinném domku t_is je možno počítat 20 ^oC, pro Prahu d = 216 dnů, t_es = 4,0 ^oC nebo Liberec d = 241 dnů, t_es = 3,1 ^oC.

Teplo získané z 1 m³ zemního plynu při účinnosti spalování 90 % v dobrém kotli a při dobrém systému regulace je přibližně 8,6 kWh.

Čtenář si může svoji spotřebu tepla pro vytápění spočítat. Je nutno ale vzít v úvahu, že tuto spotřebu můžeme dobře ovlivňovat.

V zimním období nepřetápíme, přes den utlumíme vytápění v místnostech kde nepobýváme, při krátkém pobytu zde si raději oblékneme teplejší svetr.
Máme-li v domě dvojitá okna, otevřením vnitřních křídel můžeme získat mnoho tepla během slunečného dne.
Navrhujeme-li si dům, umístíme obytné místnosti s většími okny na jih a ložnice, spíže, garáž atd. na opačnou stranu.
Velmi prospěšná je prosklená "zimní zahrada" (stačí jednoduché zasklení), která zvětší obytný prostor do pozdní roční doby, i v zimě vytvoří tepelnou clonu a omezí infiltraci studeného vzduchu. Při dešti zde můžeme třeba grilovat a pohodlně vyvětráme ven. Podobných nápadů najde dost každý sám.

Graf a tabulka převzaty z literatury:
J. Cihelka a kol., Vytápění, větrání a klimatizace, SNTL 1985