Námět na odstranění některých problémů s tepelnou pohodou vytápěných místností

O regulaci ve vytápění byla již napsána řada publikací. Naposledy i oceněný sešit projektanta č.6, vydaný Společností pro techniku prostředí v roce 2000. Publikace je výborně zpracována a teorie regulace je doplněna i praktickými příklady pro projektanty. Přesto i zde chybí rozbor toho zdaleka nejčastějšího případu řešení regulace malých vytápěcích soustav - tedy rodinných domů.

Pokud pomineme ty soustavy ÚT, které žádnou regulaci nemají (většinou soustavy na pevná paliva) a speciální případy, např. s akumulátorem tepla a více zdroji, zůstává nám nejčastější případ, kdy je soustava osazena jediným kotlem na plynné nebo kapalné palivo.

Regulace zde bývá nejčastěji řešena jedním ze tří způsobů:
• prostorovým termostatem s možností časového programování
• řízením teploty topné vody směšováním v závislosti na venkovní teplotě (ekvitermně) v kombinaci s termostatickými ventily
• kombinací prostorového termostatu a termostatických ventilů na otopných tělesech

První případ je velmi jednoduchý, levný, ale je vhodný pouze pro malé soustavy s několika málo otopnými tělesy, kde nejsou požadavky na odlišné řízení teploty v jednotlivých místnostech. Lze tedy snadno zvolit místnost pro umístění prostorového čidla (tzv. referenční). Pokud jsou dodrženy zásady pro umístění prostorového čidla - cca 1,5 m nad podlahou, mimo dosah přímých slunečních paprsků z okna, mimo dosah sálání i proudění od otopného tělesa, krbu apod. Umístění čidla není vhodné na venkovní zdi a samozřejmě ani na komínovém tělese. Zásadní věcí je ale skutečnost, že tento způsob regulace je, bez použití termostatických ventilů s regulátorem (termostatickou hlavicí), pro nové soustavy a rekonstrukce otopných soustav, do budoucna vzhledem k vyhlášce 151/2001 Sb. pasé.

Případ regulace v závislosti na venkovní teplotě (ekvitermní regulace) je složitější a vždy je závislý na typu použitého regulátoru a způsobu řízení teploty topné vody. Nelze ho tedy na tomto malém prostoru popsat vyčerpávajícím způsobem.

Chtěl bych se ale trochu věnovat případu kombinace prostorového termostatu a termostatických ventilů na otopných tělesech. Je to pravděpodobně vůbec nejčastěji používaný způsob regulace u nových a rekonstruovaných vytápěcích systémů v rámci tzv. "plynofikací".

Obvykle se používá jednoduché pravidlo, které má dvě zásady:
• referenční místnost je ta nejchladnější
• v referenční místnosti nesmí být osazeny termostatické hlavice

První zásada je zdánlivě jednoduchá a jasná. Prakticky je to ale většinou problém. Která místnost je nejchladnější? Ta na sever, nebo ta, kde se "podařilo" poddimenzovat otopné plochy? Co když se změní způsob využití místnosti (např. z pracovny na ložnici). Nebo do nejchladnější místnosti přibudou další zdroje tepla (počítač, lednička, žehlička) a rázem už nemusí být nejchladnější. Pak nastane velmi častý problém. Kotel je na pokyn prostorového termostatu vypnut i přesto, že některé z místností nejsou ještě vytopeny na teplotu potřebnou pro zajištění tepelné pohody. Po sepnutí prostorového čidla v referenční místnosti je kotel opět uveden do provozu a perioda se opakuje. Výsledkem je nespokojenost uživatele s funkcí vytápěcí soustavy. Příčina se často nejprve hledá v dimenzování otopných těles nedotápěných místností (ta samozřejmě není vyloučena, stejně tak jako celá řada dalších problémů, jako je např. chybné seřízení hydraulických poměrů v soustavě). Ale věnujme se případu, který je podle mé zkušenosti poměrně častý. Pojmenujme ho "Problém výběru referenční místnosti" a zkusme hledat jeho řešení.


V případech kdy místnost, ve které je umístěn prostorový termostat, nesplňuje podmínky referenční místnosti máme tři možná řešení:

1. nahradit stávající regulaci prostorovým termostatem kvalitnější regulací podle venkovní teploty (ekvitermní)
2. nahradit stávající napevno připojený prostorový termostat některým modernějším typem v "bezdrátovém provedení"
3. vyřadit funkci prostorového termostatu jako teplotního čidla a ponechat jej pouze ve funkci časového programátoru chodu kotle

Jednotlivá řešení bych doporučil právě v tom pořadí, ve kterém jsou uvedeny.

Ekvitermní regulace je nejkvalitnější, ale samozřejmě i nejdražší způsob řízení Vašeho vytápěcího systému. Je třeba si ale uvědomit, že při správném nastavení a samozřejmě za předpokladu volby kvalitního regulátoru přináší i dlouhodobě nejhospodárnější provoz.

Použití prostorového "bezdrátového" termostatu má někdy problém v budovách s ocelovými konstrukcemi (např. stropními). Vyplatí se v těchto případech se dohodnout s montážní firmou na vyzkoušení. Pokud ale bezproblémově funguje, je to řešení dobré, protože umožnuje zvolit si nejvhodnější referenční mistnost. V ní je pak potřeba demontovat, popř. jen naplno otevřít termostatické hlavice.

Třetí řešení je jednoduché a nejlevnější, ale nelze ho doporučit jako trvalé. Přesto si myslím, že může být pro přechodnou dobu vhodným prostředkem k odstranění potíží způsobených nevhodnou volbou referenční místnosti.

Předem bych chtěl upozornit, že tato úvaha je určena lidem, kteří jsou zasvěceni do problematiky vytápění a regulace a přesně ví, co činí.

Řešení spočívá ve dvou krocích:

• osazení termostatických hlavic u všech otopných těles v soustavě, tedy i u těles v referenční místnosti, kde je umístěn prostorový termostat
• vyřazení funkce prostorového termostatu jako prostorového čidla teploty

Prakticky se vyřazení funkce prostorového termostatu jako čidla teploty provede přestavením požadované "denní" teploty na nejvýše nastavitelnou (bývá to podle typu 27 - 30°C). Prostorový termostat se dále používá jen jako programovatelný časový spínač chodu kotle a i nadále plní funkci ochrany objektu proti vychladnutí pod nastavenou "noční", popř. "nezámrznou" teplotu podle podmínek v referenční místnosti. Pouze v době chodu soustavy na požadovanou "denní" teplotu jsou teploty ve všech místnostech včetně referenční řízeny termostatickými ventily.

Jak bude potom vypadat průběh regulace pro příznivé regulační podmínky?

A) Referenční místnost je v daném okamžiku nejchladnější
Ve všech místnostech již zareagovaly termostatické hlavice, které omezily, nebo zcela uzavřely průtok topné vody. Naposledy uzavírají hlavice na tělesech v referenční místnosti. Kotel není vypnut prostorovým termostatem, ale kotlovým termostatem v důsledku snižování odběru tepla a růstu teploty topné vody. Teplotu na kotlovém termostatu je třeba vhodně volit, u technicky zdatných uživatelů je možno ji i mírně korigovat v závislosti na venkovní teplotě. Funkce prostorového termostatu je tak potlačena a regulaci otopné soustavy přebírají termostatické hlavice spolu s regulátorem kotle.

B) Referenční místnost není ta nejchladnější
V tomto případě se uzavírají hlavice v referenční místnosti, ale kotel je dále v provozu, až jsou dosaženy požadované teploty i v těch chladnějších místnostech. Pak je kotel vypnut ze stejného důvodu jako v prvním případě.

Závěr
Na závěr je nutno upozornit ještě na podmínky, které omezují použití popsaného přechodného řešení ke zlepšení tepelné pohody ve vytápěných místnostech:

• je možno ho použít pouze pro otopné soustavy s jedním topným okruhem osazeným otopnými tělesy. Nehodí se tedy pro kombinované soustavy (např. tělesa + podlahové vytápění).
• je nezbytné aby soustava byla vybavena armaturou pro omezení maximálního diferenčního tlaku v soustavě. Některé typy kotlů již tuto tzv. přepouštěcí armaturu (by-pas) mají zabudovanou, v ostatních případech je nezbytné, aby byla instalována poblíž kotle. Pokud není tato podmínka splněna, dochází při uzavírání termostatických ventilů ke zvukovým efektům (pískání), což je jednak nepříjemné a jednak to má nepříznivý vliv na ventily i hlavice.