Spotreba a prietoky teplej vody vo vežovom bytovom dome: Ako dopadla analýza?
Časopis Správa budov 
Zodpovedá vypočítaný objem zásobníkového ohrievača Vz na ohrev vody podľa platných technických a normatívnych predpisov skutočnej spotrebe?
Cieľom analýzy prietokov bola aktualizácia spôsobu stanovenia výpočtových prietokov na zistenie spotreby vody v sledovaných budovách a presnejší návrh zásobníkových ohrievačov vody. Meranie prietokov vo vnútorných vodovodoch v rozličných budovách je v Českej republike z dôvodu rôznych prekážok obtiažne.
Hlavnými prekážkami je predovšetkým nesúhlas vlastníkov budovy, v ktorej sa má meranie na vnútornom vodovode vykonávať, nemožnosť osadenia meracieho zariadenia (prietokomeru) do potrubia a pripojenia meracej ústredne na elektrickú energiu v uzamykateľnej miestnosti z dôvodu jej ochrany.
Z týchto dôvodov meranie vykonávame predovšetkým pri rozličných príležitostiach a opravách vnútorných vodovodov v budovách. V uvedenom vežovom bytovom dome sme vykonali meranie v roku 2016. Prietok vody sme merali každú sekundu.
Opis meranej budovy
V bytovom dome sme vykonávali meranie od 11. 3. 2016 do 23. 6. 2016. Bytový dom má 12 nadzemných podlaží, jedno podzemné podlažie a 60 bytových jednotiek. V čase merania v ňom bývalo 131 obyvateľov. Príprava teplej vody je centrálna pre celý dom v jednom ohrievači.
Meracie zariadenie (prietokomer) sa osadil na prívodnom potrubí studenej vody do ohrievača. V miestnosti s osadeným prietokomerom sa umiestnila ústredňa, ktorá sa pripojila na prietokomer, ako sa uvádza na obr. 1.
Metodika merania
Pri meraní prietokov v rozličných budovách realizujeme meranie pomocou prietokomera pripojeného na meraciu ústredňu. Aby boli namerané dáta dostatočné na analýzu prietokov a spotreby vody v meranej budove, musí sa meranie vykonávať minimálne počas dvoch týždňov.
Počas vykonávania merania bola meracia ústredňa nastavená vždy na meranie sekundových prietokov. Pri danom nastavení zariadenia sa musia počas merania dáta ukladať. Aby sa zmenšila pravdepodobnosť chybného ukladania dát, vykonávame v rámci ich zberu kontrolu zariadenia, čím eliminujeme možnú chybu.
Potom nasleduje uloženie posledných nameraných dát a odpojenie meracej ústredne s meracím zariadením. Namerané dáta sa uložia do počítača, roztriedia sa podľa dní merania a namerané výsledky sa vyhodnotia.
Podľa nastavenia meracej ústredne s ukladanými dátami môžeme realizovať veľké množstvo vyhodnotení nameraných hodnôt. Pri meraní v danom bytovom dome sme vykonávali meranie prietokov na vnútornom vodovode. Vyhodnotenie výsledkov sme realizovali pomocou tabuľkových hodnôt s následným grafickým zobrazením nameraných dát.
Výsledky
Maximálne prietoky namerané v jednotlivých dňoch v bytovom dome boli v rozpätí od 0,45 do 0,75 l/s (obr. 2). Prietok 0,75 l/s sa nameral v piatok 18. 3. 2016. V daný deň trval maximálny prietok 8 sekúnd. Maximálne spotreby teplej vody v jednotlivých dňoch v danom bytovom dome boli v rozpätí od 4 310 do 6 203 l/deň.
Maximálna spotreba teplej vody sa stanovila na hodnotu 47 l/obyvateľa a deň.
Maximálna spotreba teplej vody v jednotlivých dňoch v bytovom dome bola 33 až 47 l/obyvateľa a deň. V súčasnosti sa na dimenzovanie zásobníkových ohrievačov vody pre všetky typy budov používa krivka odberu teplej vody z ČSN 06 0320 [5] alebo ČSN EN 12 831-3 [6].
Na výpočet objemu zásobníkového ohrievača Vz možno v súčasnosti použiť aj vzťah z techických pravidiel [2], ktorý vychádza z meraní v bytových domoch v Moravskosliezskom, Juhomoravskom a Zlínskom kraj
kde
qTV,max maximálna špecifická potreba teplej vody (l/jednotka spotreby × deň)
n počet jednotiek spotreby (v bytovom dome počet obyvateľov), pre ktoré je zásobníkový ohrievač
určený (jednotka
spotreby × deň)
kTV súčiniteľ nerovnomernosti potreby teplej vody [–]
Ψ súčiniteľ mŕtveho priestoru [–]
Na záver
Po vyhodnotení nameraných výsledkov sa potvrdili moje očakávané predpoklady, ako aj hypotézy z predchádzajúcich výskumných prác, kde sme zistili, že výpočet podľa ČSN 06 0320 [5] je jednoduchý, ale výsledky sú v porovnaní so skutočnou prevádzkou veľmi odlišné. Dôvodom sú nadhodnotené údaje potreby teplej vody podľa využitia.
V danom bytovom dome sme namerali nižšie hodnoty spotreby teplej vody v l/obyvateľa a deň, ako je stanovená v technických pravidlách [2], kde je uvedená hodnota 60 l/obyvateľa a deň. Môžeme teda povedať, že výpočet s hodnotou podľa technických pravidiel [2] je bezpečný.
Literatúra
1. Vrána, J. – Moštěk, J.: Měření průtoků a spotřeb vody v bytových domech. In: 24. medzinárodná vedecko-technická konferencia. Sanhyga, 2019, s. 10.
2. Dodatek k technickým pravidlům H-132 98 Ohřívání vody. Zásady pro navrhování. Cech topenářů a instalatérů ČR (2019).
3. Hunter, R. B.: Methods of Estimating Loads in Plumbing Systems. US Department of Commerce: National Bureau of Standards, 1940, 21 s.
4. Bleys, B. – Van Den Bossche, P. – Kuborn, X.: Measurements of water consumption in apartment buildings. In: CIBW062 Symposium, 2012, s. 437 – 444.
5. ČSN 06 0320 Tepelné soustavy v budovách. Příprava teplé vody. Navrhování a projektování, ČNI (2006).
6. ČSN EN 12 831-3 Energetická náročnost budov. Výpočet tepelného výkonu. Část 3 Tepelný výkon pro soustavy přípravy tepelné vody a charakteristika potřeb, Modul M8-2, M8-3. ČAS (2018).
TEXT + OBRÁZKY | Ing. Jan Moštěk, Fakulta stavební Vysoké učení technické v Brně, Ústav technických zařízení budov
