Hydraulickรฉ vyregulovanie a obnova bytovรฉho domu
Obnova zahลลa odstrรกnenie systรฉmovรฝch porรบch, ako aj zlepลกenie bytovรฉho domu z energetickรฉho hฤพadiska. To mรก vplyv nielen na stavebnรฉ konลกtrukcie, ale aj na vykurovaciu sรบstavu v bytovom dome. Vykurovaciu sรบstavu je potrebnรฉ po obnove hydraulicky vyregulovaลฅ.
Pri obnove stavebnรฝch konลกtrukciรญ bytovรฉho domu sa vykonรกva zรกsah do obalovรฝch konลกtrukciรญ budovy. Ide o zatepฤพovanie budovy a o vรฝmenu transparentnรฝch vรฝplnรญ. Vรฝsledkom tejto ฤasti obnovy je snaha dosiahnuลฅ ฤo najniลพลกie tepelnรฉ straty budovy poฤas vykurovacieho obdobia, a tรฝm znรญลพiลฅ energetickรบ nรกroฤnosลฅ budovy. Teplo sa do budovy odovzdรกva prostrednรญctvom vykurovacej sรบstavy a vykurovacรญch telies. Znรญลพenej spotrebe tepla sa musรญ prispรดsobiลฅ aj vรฝkon vykurovacieho telesa ako koncovรฉho prvku vykurovacej sรบstavy, ale aj rozvod vykurovacej sรบstavy ako prostriedok na prenos menลกieho mnoลพstva tepla ku koncovรฉmu prvku.
Vykurovacie systรฉmy v existujรบcich bytovรฝch domoch
Vo vรคฤลกine bytovรฝch domov, kde sa pristupuje k obnove, je pouลพitรก dvojrรบrkovรก vykurovacia sรบstava so spodnรฝm rozvodom a s nรบtenรฝm obehom teplonosnej lรกtky, s vetvovรฝm systรฉmom leลพatรฉho rozvodu โ asi 78 % bytov. V necelรฝch 3,5 % bytov je pouลพitรก dvojrรบrkovรก vykurovacia sรบstava sรบprudovรก, tzv. Tichelmannov rozvod, a necelรฉ 2 % bytov sรบ napojenรฉ na dvojrรบrkovรฝ systรฉm s centrรกlnym stรบpacรญm rozvodom a jednorรบrkovรฝmi bytovรฝmi okruhmi. Vykurovacie telesรก sรบ vรคฤลกinou doskovรฉ, pripojenรฉ na systรฉm potrubnรฉho rozvodu zboku.
Vykurovacie sรบstavy musia vyhovovaลฅ poลพiadavkรกm urฤenรฝm legislatรญvou, ktorรก kladie dรดraz na povinnosลฅ hospodรกrnej prevรกdzky vykurovacej sรบstavy a na prispรดsobenie parametrov vykurovacej sรบstavy klimatickรฝm podmienkam, ako aj poลพiadavkรกm na teplotu vnรบtornรฉho vzduchu vo vykurovanรฝch miestnostiach. Prispรดsobenie parametrov vykurovacej sรบstavy klimatickรฝm podmienkam je moลพnรฉ centrรกlne na pรคte vykurovacej sรบstavy alebo pri napojenรญ vykurovacej sรบstavy na zdroj tepla. Prispรดsobenie parametrov vykurovacej sรบstavy poลพiadavkรกm na teplotu interiรฉru sa vykonรกva termostatickou hlavicou osadenou na regulaฤnom ventile pred kaลพdรฝm vykurovacรญm telesom.
Obnova obalovรฝch konลกtrukciรญ a jej vplyv na vykurovaciu sรบstavu
Sprรญsnenรฉ poลพiadavky na tepelnotechnickรฉ vlastnosti obalovรฝch konลกtrukciรญ vyลพadujรบ od obyvateฤพov, aby pristรบpili k zatepฤพovaniu obalovรฝch konลกtrukciรญ vrรกtane vรฝmeny transparentnรฝch vรฝplnรญ. Po obnove obalovรฝch konลกtrukciรญ โ obvodovรฝch stien, strechy, podlahy nad suterรฉnom a okien โ klesajรบ tepelnรฉ straty budovy, a teda aj poลพiadavky na potrebu tepla.
Znรญลพenรก poลพiadavka na spotrebu tepla budovy sa prejavรญ aj na prรกci vykurovacej sรบstavy. Prispรดsobenie vykurovacej sรบstavy znรญลพenej spotrebe tepla sa mรดลพe vykonaลฅ dvomi spรดsobmi:
- znรญลพenรญm teplotnรฉho spรกdu vykurovacej vody;
- znรญลพenรญm hmotnostnรฉho prietoku vykurovacej vody.
Ak je budova napojenรก na centrรกlny zdroj tepla, ktorรฝ zรกsobuje viacero budov, musel by sa teplotnรฝ spรกd znรญลพiลฅ pre vลกetky budovy. Toto vลกak nie je moลพnรฉ vykonaลฅ pre budovy, ktorรฉ neboli zateplenรฉ, z dรดvodu pre ne nepostaฤujรบceho mnoลพstva dodanรฉho tepla pri znรญลพenom teplotnom spรกde. Znรญลพenie teplotnรฉho spรกdu pre zateplenรบ budovu je moลพnรฉ rieลกiลฅ individuรกlne pre kaลพdรบ obnovenรบ budovu umiestnenรญm trojcestnรฉho zmieลกavacieho ventilu a novรฉho obehovรฉho ฤerpadla na pรคte vykurovacej sรบstavy (obr. 1). Toto rieลกenie vลกak predstavuje zvรฝลกenie investiฤnรฝch nรกkladov na zriadenie trojcestnรฉho zmieลกavacieho ventilu a ฤerpadla. Zรกroveล prichรกdza aj k zvรฝลกeniu prevรกdzkovรฝch nรกkladov na prevรกdzku ฤerpadla, preto sa k nemu v praxi mรกlokedy pristupuje.
Prispรดsobenie prenรกลกanรฉho tepelnรฉho toku znรญลพenรฝm tepelnรฝm stratรกm budovy sa ฤastejลกie vykonรกva zmenou โ znรญลพenรญm โ hmotnostnรฉho prietoku vykurovacej vody sรบstavou. Je to rieลกenie, ktorรฉ dรกva ลกirokรบ ลกkรกlu moลพnostรญ na obnovu vykurovacieho systรฉmu โ od najjednoduchลกej verzie prestavenia armatรบr cez vรฝmenu potrubรญ za potrubie s inou dimenziou aลพ po zรกsah do typu vykurovacej sรบstavy. Nech sa uลพ rozhodneme pre hociktorรบ z tรฝchto moลพnostรญ, v kaลพdom prรญpade bude novรฝ vykurovacรญ systรฉm vyลพadovaลฅ vykonanie hydraulickรฉho prepoฤtu vykurovacej sรบstavy s nรกslednรฝm vyvรกลพenรญm, nevyluฤujรบc ani vรฝmenu niektorรฝch armatรบr.
Obr. 1 Umiestnenie trojcestnรฉho zmieลกavacieho ventilu s ฤerpadlom na pรคte budovy
Moลพnosti zรกsahu do vykurovacej sรบstavy pri hydraulickom vyregulovanรญ
Vzhฤพadom na to, ลพe jednotlivรฉ vykurovanรฉ miestnosti v bytovom dome majรบ rรดzne rozmery a umiestnenie, pokles tepelnรฝch strรกt vplyvom obnovy obalovรฝch konลกtrukciรญ sa prejavรญ v rรดznom pomere. Ak bola vykurovacia sรบstava pred obnovou hydraulicky vyregulovanรก, tepelnรฉ toky, a teda aj hmotnostnรฉ prietoky do jednotlivรฝch koncovรฝch prvkov boli usmernenรฉ v inom pomere ako po obnove budovy. Preto je potrebnรฉ po obnove obalovรฝch konลกtrukciรญ vykurovaciu sรบstavu znovu hydraulicky vyregulovaลฅ. Hydraulickรฉ vyregulovanie vykurovacej sรบstavy po obnove obalovรฝch konลกtrukciรญ vรคฤลกinou zahลลa zmenu nastavenรญ armatรบr, prรญpadne vรฝmenu armatรบr s novรฝmi nastaveniami na charakteristickรฝch miestach vykurovacej sรบstavy (obr. 2):
- pred alebo za vykurovacรญm telesom,
- na pรคte stรบpacรญch potrubรญ,
- na pรคte vykurovacej sรบstavy.
Obr. 2 Miesta zรกsahu do vykurovacej sรบstavy pri hydraulickom vyregulovanรญ
TV โ ventil s prednastavenรญm (predregulรกciou) s termostatickou hlavicou, VV โ vyvaลพovacรญ ventil, RTD โ regulรกtor tlakovej diferencie
Hydraulickรฉ vyregulovanie stรบpacรญch potrubรญ
Hydraulickรฝm vyregulovanรญm stรบpacรญch potrubรญ sa rozumie vyvรกลพenie hmotnostnรฝch prietokov vykurovacej vody medzi jednotlivรฝmi odbernรฝmi miestami na stรบpacom potrubรญ.
Hlavnรฝm cieฤพom hydraulickรฉho vyregulovania stรบpacรญch potrubรญ je dodanie takรฉho mnoลพstva tepla prostrednรญctvom vykurovacรญch telies do vykurovanej miestnosti, aby sa dosiahla poลพadovanรก teplota interiรฉru. To znamenรก, ลพe do kaลพdรฉho okruhu vykurovacieho telesa musรญme navrhnรบลฅ takรฝ hydraulickรฝ odpor a takรบ armatรบru, ktorรก v okruhu zabezpeฤรญ prรบdenie poลพadovanรฉho hmotnostnรฉho prietoku vykurovacej vody.
Hydraulickรฉ vyregulovanie odbernรฝch miest na stรบpacom potrubรญ sa dosiahne:
- nastavenรญm alebo prestavenรญm predregulรกcie na ventile pred vykurovacรญm telesom,
- inลกtalovanรญm uzatvรกrateฤพnej radiรกtorovej spojky s moลพnosลฅou prednastavenia na spรคtnรฉ potrubie (obr. 3).
Zรกkladnรฝm cieฤพom hydraulickรฉho vyregulovania stรบpacรญch potrubรญ je nielen dosiahnutie poลพadovanej vnรบtornej teploty interiรฉru, ale aj udrลพanie vnรบtornej teploty na konลกtantnej hodnote. Udrลพanie teploty interiรฉru na konลกtantnej hodnote zabezpeฤujรบ ventily s termostatickou hlavicou, ktorรฉ sรบ osadenรฉ pred kaลพdรฝm odbernรฝm miestom โ vykurovacรญm telesom (obr. 3). Termostatickรฉ hlavice pracujรบ dynamicky โ sรบstavne otvรกrajรบ alebo zatvรกrajรบ ventil pred vykurovacรญm telesom, ฤรญm ovplyvลujรบ aktuรกlny hmotnostnรฝ prietok vo vykurovacej sรบstave. Preto je pri rozฤพahlejลกรญch vykurovacรญch sรบstavรกch potrebnรฉ aj hydraulickรฉ vyregulovanie leลพatรฝch rozvodov.
Obr. 3 Armatรบry na hydraulickรฉ vyregulovanie stรบpacieho potrubia
Hydraulickรฉ vyregulovanie leลพatรฝch rozvodov
Hydraulickรฉ vyregulovanie leลพatรฝch rozvodov zabezpeฤuje prerozdelenie hmotnostnรฉho prietoku vykurovacej vody v deliacich uzloch pred stรบpacรญm potrubรญm v poลพadovanom pomere. Poลพadovanรฝ pomer prerozdelenia hmotnostnรฉho prietoku sa dosahuje prostrednรญctvom vyvaลพovacรญch ventilov, ktorรฉ sa nachรกdzajรบ na pรคtรกch stรบpacรญch potrubรญ. Na vyvaลพovacรญch ventiloch sa nastavuje stupeล zdvihu kuลพeฤพa (danรฝ ฤรญslom), ktorรฝ zodpovedรก urฤitej tlakovej strate ventilu pri danom prietoku. ฤรญm je ฤรญslo nastavenia vyvaลพovacieho ventilu menลกie, tรฝm je pri rovnakom prietoku vรคฤลกรญ hydraulickรฝ odpor โ tlakovรก strata ventilu. Hydraulickรฉ vyregulovanie leลพatรฝch rozvodov zabezpeฤuje, aby kaลพdรฝ okruh stรบpacieho potrubia od napojenia budovy na vonkajลกรญ rozvod mal rovnakรบ tlakovรบ stratu pri poลพadovanom hmotnostnom prietoku. Toto sa zabezpeฤuje nastavenรญm vyvaลพovacieho ventilu (obr. 4).
Obr. 4 Vyvaลพovacรญ ventil a jeho nastavenia
Zaradenรญm regulaฤnรฉho ventilu s termostatickou hlavicou pred vykurovacie teleso sa dostรกvame k problematike dynamickรฝch sรบstav. Reakcia termostatickej hlavice na teplotnรฉ zmeny v jednotlivรฝch vykurovanรฝch interiรฉroch, spรดsobenรฉ cudzรญmi vplyvmi, vyvolรกva nielen zmeny tlakovej diferencie na samotnom ventile, ale aj zmeny hydraulickรฉho charakteru v ostatnรฝch ฤastiach vykurovacej sรบstavy (zmeny hmotnostnรฉho prietoku, tlakovรฝch strรกt). Tento jav platรญ aj opaฤne, akรฉkoฤพvek hydraulickรฉ zmeny v sรบstave majรบ vplyv na prรกcu a presnosลฅ regulรกcie regulaฤnรฉho ventilu s termostatickou hlavicou. Jednรฝm z najnepriaznivejลกรญch javov hydraulicky nevyvรกลพenรฝch systรฉmov popri nedokurovanรญ alebo prekurovanรญ interiรฉrov je hluฤnosลฅ ventilov spรดsobenรก nรกrastom tlakovej diferencie na ventile pri znรญลพenom zaลฅaลพenรญ (obr. 5).
Obr. 5 Nรกrast tlakovรฉho rozdielu na ventile pri zmene hmotnostnรฉho prietoku
V โ ventil, VT โ vykurovacie teleso, chฤ โ charakteristika ฤerpadla, M โ hmotnostnรฝ prietok, Mv โ hmotnostnรฝ prietok ventilom pri vรฝpoฤtovom stave, Mred โ hmotnostnรฝ prietok
ventilom pri prevรกdzkovom stave, p โ dispoziฤnรฝ tlak, ฮpv โ tlakovรก strata ventilu pri vรฝpoฤtovom stave, ฮpred โ tlakovรก strata ventilu pri prevรกdzkovom stave
Zatvรกranรญm termostatickej hlavice na ventile pred vykurovacรญm telesom klesรก hmotnostnรฝ prietok vo vykurovacej sรบstave. Poklesom hmotnostnรฉho prietoku klesajรบ aj tlakovรฉ straty v potrubnom rozvode a zรกroveล aj tlakovรฉ straty armatรบr na potrubรญ. Hydraulickรฉ vyregulovanie vykonanรฉ nastavenรญm cez vyvaลพovacie armatรบry je schopnรฉ zabezpeฤiลฅ potrebnรฉ prerozdelenie hmotnostnรฝch prietokov len pri plne zaลฅaลพenom stave, na ktorรฉ bolo vypoฤรญtanรฉ. Ak sa menia vo vykurovacej sรบstave hmotnostnรฉ prietoky, spolu s nimi sa podobne menia aj tlakovรฉ pomery. Preto je potrebnรฉ do systรฉmu zaradiลฅ prvky, ktorรฉ sรบ schopnรฉ tieto zmeny tlakovรฝch pomerov zachytiลฅ a urฤitรฝm spรดsobom ich medzi sebou vyrovnaลฅ, aby opรคลฅ mohlo nastaลฅ hydraulickรฉ vyvรกลพenie systรฉmu. Takรฝmito prvkami sรบ regulรกtory tlakovej diferencie. Umiestลujรบ sa vo vykurovacej sรบstave ako dvojica k vyvaลพovaciemu ventilu na vratnรฉ potrubie a sรบ s nรญm prepojenรฉ kapilรกrou (obr. 6).
Obr. 6 Armatรบry na hydraulickรฉ vyregulovanie leลพatรฝch rozvodov
Regulรกtory tlakovej diferencie majรบ zabudovanรฉ tlakovรฉ snรญmaฤe, pomocou ktorรฝch sรบ schopnรฉ zaznamenaลฅ zmeny tlakovรฝch pomerov v systรฉme. Na regulรกtore tlakovej diferencie je nastavenรฝ poลพadovanรฝ tlakovรฝ rozdiel vyplรฝvajรบci z hydraulickรฉho prepoฤtu vykurovacej sรบstavy. Pri jeho zmene prostrednรญctvom zatvรกrania ventilov s termostatickou hlavicou preberรก regulรกtor vznikajรบci prebytoฤnรฝ tlakovรฝ rozdiel na seba, a to zvyลกovanรญm svojej tlakovej straty, a tรฝm zabezpeฤรญ dynamickรฉ vyvรกลพenie vykurovacieho systรฉmu. Potom regulรกtor tlakovej diferencie zabezpeฤuje vhodnรฉ podmienky na ลพiadanรฉ prerozdelenie hmotnostnรฝch prietokov vykurovacej vody danรฝmi nastaveniami vyvaลพovacรญch ventilov.
Postup hydraulickรฉho vyregulovania
Hydraulickรฉ vyregulovanie vykurovacej sรบstavy po obnove budovy vyลพaduje spracovanie projektovej dokumentรกcie hydraulickรฉho vyregulovania. Vypracovanie projektovej dokumentรกcie zahลลa tieto kroky:
1. Vรฝpoฤet tepelnรฝch strรกt pre kaลพdรบ vykurovanรบ miestnosลฅ pri zmenenรฝch tepenoizolaฤnรฝch vlastnostiach obalovรฝch konลกtrukciรญ.
2. Pasportizรกciu vykurovacej sรบstavy pozostรกvajรบcu z:
2.1 trasy (vรฝkresy) vedenia rozvodov, urฤenie materiรกlu a priemeru rozvodov;
2.2 opis armatรบr vo vykurovacej sรบstave:
z hฤพadiska ich umiestnenia a charakteru,
z hฤพadiska ich typu โ vรฝrobca, typovรฉ znaฤenie, dimenzia, nastavenie.
3. Hydraulickรฝ prepoฤet vykurovacej sรบstavy s existujรบcimi potrubiami pri novom prenรกลกanom tepelnom toku/hmotnostnom prietoku vykurovacej vody.
4. Urฤenie novรฉho nastavenia existujรบcich ventilov pred vykurovacรญm telesom alebo nรกvrh vรฝmeny ventilu (resp. ventilovej vloลพky) s novรฝm nastavenรญm.
5. Urฤenie novรฉho nastavenia diferenฤnรฉho tlaku na regulรกtore tlakovej diferencie na pรคte stรบpacรญch potrubรญ alebo urฤenie novรฉho typu regulรกtora.
6. Urฤenie novรฉho nastavenia existujรบcich vyvaลพovacรญch ventilov na pรคte stรบpacรญch potrubรญ alebo vรฝmeny vyvaลพovacieho ventilu.
7. Urฤenie diferenฤnรฉho tlaku na pรคte vykurovacej sรบstavy.
Po vykonanรญ obnovy vykurovacieho systรฉmu podฤพa projektovej dokumentรกcie hydraulickรฉho vyregulovania je potrebnรฉ systรฉm vykurovania preplรกchnuลฅ, natlakovaลฅ a vykonaลฅ kontrolu hmotnostnรฝch prietokov na vyvaลพovacรญch ventiloch. Ukonฤenรญm hydraulickรฉho vyregulovania je vyhotovenie protokolu o hydraulickom vyregulovanรญ, kde sรบ zaznamenanรฉ hmotnostnรฉ prietoky vykurovacej vody projektovรฉ a odmeranรฉ.
ฤo dodaลฅ na zรกver
Zo zรกkona vyplรฝva povinnosลฅ prevรกdzkovateฤพov bytovรฉho domu udrลพaลฅ vykurovaciu sรบstavu hydraulicky vyregulovanรบ. Akรฝkoฤพvek zรกsah do tepelnoizolaฤnรฝch vlastnostรญ obalovรฝch konลกtrukciรญ vyvolรก zmenu tepelnรฝch strรกt jednotlivรฝch miestnostรญ, a tรฝm aj zmenu pรดvodnรฝch pomerov prerozdelenia hmotnostnรฝch prietokov vykurovacej vody do vykurovacรญch telies. Tieto zmeny sa dajรบ uskutoฤniลฅ jedine hydraulickรฝm prepoฤtom vykurovacej sรบstavy pri novรฝch podmienkach a prestavenรญm alebo vรฝmenou armatรบr hydraulickรฉho vyregulovania. Preto je potrebnรฉ vykurovaciu sรบstavu aj napriek tomu, ลพe bola pred obnovou budovy hydraulicky vyregulovanรก, znovu vyregulovaลฅ.
Text + Foto | Ing. Mรกria Kurฤovรก, PhD., katedra Technickรฝch zariadenรญ budov, STU, Stavebnรก fakulta v Bratislave
Recenzoval | doc. Ing. Jรกn Takรกcs, PhD., katedra Technickรฝch zariadenรญ budov, STU, Stavebnรก fakulta v Bratislave
Tรกto prรกca bola podporovanรก Ministerstvom ลกkolstva, vedy, vรฝskumu a ลกportu SR prostrednรญctvom grantu VEGA 1/0807/17.
Literatรบra:
- Kurฤovรก, M.: Vplyv obnovy obalovรฝch konลกtrukciรญ na tepelnรฉ straty. TZB Haustechnik, roฤnรญk 21, 2013, ฤ. 4, s. 24 โ 26.
- Kurฤovรก, M.: Energeticky รบspornรฉ opatrenia a ich vplyv na vykurovacie telesรก. Sprรกva budov, roฤnรญk 4, 2010, ฤ. 3, s. 44 โ 47.
- Kurฤovรก, M.: Dopad regulรกcie na tlakovรฉ pomery vo vykurovacej sรบstave. In: 14. medzinรกrodnรก konferencia Vykurovanie 2006. Tatranskรฉ Matliare, marec 2006, s. 495 โ 500.
- Doubrava, J. a kol.: Regulaฤnรฉ artmatรบry, LDM ฤeskรก Tลebovรก, 2009.
- Firemnรฉ podklady Herz, Grundofos.
ฤlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise Sprรกva budov 2/2018.