Jak se vyplatí šetřit s topením?
Podle našich zkušeností je většina stavbařů při výstavbě a rekonstrukci bytů tak v otázce týkající se výběru topného zařízení, jakož i v otázce týkající se provozu již existující topné sítě bezradná. Bohužel ani ve specializovaných prodejnách není vždy možné získat podrobné informace. Protože bychom rádi snížili, resp. odstranily bezradnost a nejistotu, považujeme za nutné představit, resp. vysvětlit některé níže popsané pojmy o topné technice a vytápěcích zařízeních:
Od čeho závisí tepelná ztráta místnosti nebo budovy?
Tepelná ztráta místnosti nebo budovy závisí na velikosti obvodových stěn [A (m²)], od součinitele tepelné vodivosti obvodových stěn [K (W / m² K)] a od teplotního rozdílu mezi vnější a vnitřní teplotou [ΔT (º K)]. Tepelnou ztrátu nám určuje součin těchto hodnot vyjádřená měrnou jednotkou watt (W). Vzhledem k tomu, že se fyzikální parametry obvodových konstrukcí v průběhu používání nemění, momentální tepelná ztráta místnosti nebo budovy (topná potřeba tepla) závisí na vývoji venkovní teploty a od výšky uživatelům nastavené vnitřní teploty. Vzhledem k výše uvedenému je možné jednoduše vypočítat, že pokud v případě stejné (neměnné) venkovní teploty místnost nebo budovu vytopíme na teplotu vyšší o 1 ° C, pak tento v daném okamžiku zvýší tepelnou ztrátu o cca. 6%. Z toho vyplývá, že při vytváření potřeby tepla tedy nehraje žádnou roli ani typ radiátoru, ani typ kotle a ani typ termostatu a že je ovlivňována výlučně končtukciou budovy a teplotním rozdílem mezi vnější a vnitřní teplotou. V případě, že je konstrukce budovy dána, je možné tepelnou ztrátu snížit vytápěním na nižší vnitřní průměrnou teplotu.
Co všechno ovlivňuje spotřebu plynu (topné látky) v místnosti nebo v budově?
Při vytápění místnosti nebo budovy je využití tepla, spotřeba plynu (topné látky) ovlivňována kromě topné potřeby tepla také mnoha dalšími faktory. Patří k nim především:
Typ kotle, účinnost, provozní podmínky
Moderní kotle v ideálních provozních podmínkách dobře, s více než 90% účinností produkují tepelnou energii z topných látek. Kondenzační kotle v zájmu zvyšování účinnosti těží i část tepla kouřového plynu, proto v mírnějším období topného období provozují o 10 - 15% - ným zvětšením účinnosti než tradiční kotle.
Množství vyprodukovaného tepla z kotle z daného množství topné látky kromě jeho typu ovlivňují značně i jeho provozní podmínky. Optimální provozní podmínky obecně zadávají výrobci kotlů, ale obecně je platné tvrzení, že kotle s přiměřenou účinností fungují při dlouhém, plynulém chodu, ale časté zapnutí a vypnutí jim neprospívá. Účinnost kondenzačních kotlů je tehdy nejlepší, jestliže teplota vyrobené vody je nízká, protože ta dokáže lépe zchladit plynový kouř. Tentýž princip u tradičních kotlů není aplikovatelný, protože nízká teplota vody a kyselina sírová pocházející z tělesa kotle mohou způsobit kondenzaci plynového kouře. Aby se zabránilo kondenzaci, je třeba se vyvarovat častého zapínání kotle a je třeba vyvinout úsilí na udržení minimální teploty kotle stanovené výrobcem a také na úpravu teploty vyrobené vody.
Část moderních kotlů s řízeným chodem (s ovládáním plamene) mají již zabudovanou regulaci v závislosti na počasí, s vnějším teplotním čidlem a elektronika nastavuje teplotu vyrobené vody potřebnou k právě platné venkovní teplotě. Při jednodušších, levnějších
typů tuto dobrou účinnost v zájmu zajištění komfortu zajišťuje samostatným úkonem spotřebitel v závislosti se synchronizací s vnější teplotou.
V případě snížení venkovní teploty - aby nebyla příliš dlouhá doba zahřívání - víme se zvýšením teploty vody zvýšit tepelnou produkci radiátorů, při mírnějším počasí třeba snížit teplotu vody k tomu, aby příliš vysoká teplota vody nezavinila přehřátí. Nadbytečně vysoká teplota vody totiž předimenzuje topnou síť, což zapříčiňuje časté vypnutí a zapnutí kotle (toto řídí vnitřní termostat kotle) a způsobuje teplotní výkyvy. Aby se tomu předešlo, je nezbytné nastavit při tradičních 90/70 º C tepelných systémech teplotu vody na vlažnou, v případě venkovní teploty 0 º C např. na 55 - 60 º C, při teplotách kolem -10 º C je vhodné nastavit teplotu vody na 75 - 80 º C.
Technické údaje pokojového termostatu, nastavení, počet kusů uvnitř budovy
To, kolik º C vnitřní teploty má být v budově nebo v jejím místnostech nastavuje spotřebitel. Pokojové termostaty slouží k nastavení teploty a k jejímu udržování. Protože hodnoty nastavené na termostatů a vytvoření průměrných vnitřních teplot značně ovlivňují tepelné ztráty budov (místností) a množství potřebné tepelné energie na nahrazení ztráty je vhodné si promyslet před vytvořením tepelného systému, jakož i to, že kolik termostatů, jakých funkcí a je vhodné zakoupit a jak tyto vhodně nastavit.
Pokud známe tepelné nároky a faktory spotřeby topné látky je snadné si uvědomit, že při dnešních cenách energie je vhodné zatopit jen v těch místnostech a na tak dlouhou dobu, jak je třeba. Během topné sezóny je největším faktorem spotřeby topné látky vytvořena průměrná vnitřní teplota v budově (v místnosti). (Budova disponující špatnou tepelnou izolací, nemoderním vytápěním není příliš drahá, pokud ji netopíme nebo ji vytápíme jen velmi zřídka.). Při zajištění komfortu budovy jsou náklady na vytápění nejmenší, pokud systém vytápění rozdělíme na několik topných zón podle funkcí místností a každou zónu vytápíme jen na takovou teplotu, která je právě nejvhodnější. Toto je možné zajistit instalací jednoho termostatu do každé zóny. Protože má každá místnost zpravidla svůj řád užívání, v zájmu toho, aby nebylo nutné vícekrát za den nastavit na termostatů aktuální teplotu, ve většině případů je vhodné vybrat pokojový termostat s funkcí programování a na něm nastavit pravidelně se opakující nároky na vytápění. Pocit komfortu lidí obecně neovlivňuje - nebo jen v malé míře - teplotní výkyv 0,5 º C (k nastavené teplotě ± 0,25 º C). Z toho důvodu termostaty s průměrně ± 0,25 º C nebo k tomu přibližně blízkým výkyvům teploty při citlivosti vypnutí jsou požadavkům dostatečně vyhovující. Pokud je vypínací citlivost termostatu větší (např. k nastavené hodnotě ± 1 º C), tak při nastavení stejné teploty bude v bytě větší výkyv teploty, sníží se komfort, ale protože v místnosti nebo budově se vytvořena průměrná teplota od tohoto nezmění, nezvýší se tím teplotní ztráta ani spotřeba topné látky.
Někteří výrobci termostatů v zájmu zvyšování komfortu vyvinuli termostaty s tzv. samospúšťacím softwarem. Tyto zabraňují přehřátí, které nastává po vypnutí kotle zásahem softvéru. Vo velké většině případů zahřívají úsekovito v rozmezí nastavené teploty, vypínají a zapínají kotel a tím snižují teplotní výkyvy (přehřátí, překročení teploty) hodnot. Na základě zkušeností s používáním bohužel však snížení spotřebované topné látky slibované výrobci samospúšťacích termostatů nenastane, protože časté vypínání a zapínání kotlů zvyšuje ztráty, zhoršuje stupeň účinnosti.
Praktické zkušenosti potvrzují teorii, podle níž je ve stávající budově spotřebu topné látky možné ovlivnit a snížit nízkou nastavenou a udržovanou průměrnou teplotou v místnostech. Termostaty s jejich výjimečnou službou jen zvyšují komfort, ale část z nich bohužel může být doprovázena zvýšením spotřeby topné látky. Po zastavení kotle, denně jednou - dvakrát, je možné během krátkého času zapisovat překročení teploty o několik desetin º C, tyto však roční spotřebu topné látky ovlivňují jen minimálně.
Vytvoření topné sítě
Protože v dané budově nebo v místnostech je možné korigovat spotřebu tepla během topné sezóny prostřednictvím zavedené průměrné teploty, je vhodné místnosti a skupiny místností regulovat zvlášť. Každou místnost je vhodné vytápět v těch časových úsecích komfortní teplotou, kdy je to nezbytné.
V období, kdy se místnosti nepoužívají, je cílem temperovat místnosti na základní teplotě (17 - 18 º C) v zájmu zabránění teplotní nečinnosti (dlouhý čas vytopení) a aby čas potřebný k potřebné teplotě nebyl příliš dlouhý.
Technický jazyk vytápěcí techniky označuje společně vytápěné místnosti jako zóna. V zájmu zajištění hospodárnosti a komfortu je vhodné místnosti zařadit do jedné topné zóny a ty regulovat pokojovým termostatem, které jsou používány v rámci jedné funkce (v jednom bytě např. obývák a kuchyň může být jedna zóna, ložnice mohou být druhá zóna).
Vícezónová topní síť vytvořená z pokojových termostatů s programováním zajišťuje stejný komfort a zároveň může vytvořit výsledek hospodárnosti spotřeby topné látky o 20 - 25% v porovnání s tradičně vytvořenou topnou sítí.
Pár příkladů na vytvoření topných zón
(Rozdělení topné sítě na zóny Vám představíme nejčastěji se objevujícími požadavky, a to na příkladu zónového regulátoru typu Computherm Q4Z a typu Computherm Q7 programovatelného pokojového termostatu s provozním zapínáním.).
a) Byt ve společném domě s radiátorovým vytápěním rozdělen na tři topné zóny.
(Topné zóny jsou provozovány buď každá zvlášť nebo všechny najednou, ale v koupelně se topí vždy, pokud jedna ze zón topí. Vytápění jednotlivých zón je řízeno samostatnými pokojovými termostaty.)
1. zóna: radiátorové topné okruhy obývacího pokoje a kuchyně + radiátorový topný okruh koupelny
2. zóna: radiátorový topný okruh ložnice I. + radiátorový topný okruh koupelny
3. zóna: radiátorový topný okruh ložnice II. + radiátorový topný okruh koupelny
Poznámka:
- k téže zóně (obývací pokoj, kuchyň) patřící zónové ventily jsou k přípojce Z1 zónového regulátoru připojeny paralelně
- zónové ventily jsou v nečinném stavu zavřené a otvírají se na zapínací příkaz pokojových termostatů
- jeden z termostatů (T1) se dostane do obývacího pokoje a další dva (T2; T3) do ložnic
- radiátorový topný okruh koupelny je vždy otevřený, z toho důvodu není nutné zpožděné zapnutí kotle
b) Byt ve společném domě s radiátorovým a podlahovým vytápěním rozdělen na tři topné zóny.
(Topné zóny jsou provozovány buď každá zvlášť nebo všechny najednou, ale v koupelně se topí vždy, pokud jedna ze zón topí. Vytápění jednotlivých zón je řízeno samostatnými pokojovými termostaty.)
1. zóna: topné okruhy podlahového topení obývacího pokoje a jídelny (+ topný okruh podlahového topení koupelny)
2. zóna: radiátorový topný okruh ložnice I. (+ Topný okruh podlahového topení koupelny)
3. zóna: radiátorový topný okruh ložnice II. (+ Topný okruh podlahového topení koupelny)
Poznámka:
- k téže zóně (obývací pokoj, kuchyň) patřící zónové ventily jsou k přípojce Z1 zónového regulátoru připojeny paralelně
- zónové ventily jsou v nečinném stavu zavřené a otvírají se na zapínací příkaz pokojových termostatů
- čerpadlo podlahového topení se musí připojit k přípojce Z1 - 4 zónového regulátoru, který na zapínací příkaz kteréhokoli z pokojových termostatů spustí čerpadlo podlahového topení
- jeden z termostatů (T1) se dostane do obývacího pokoje a další dva (T2; T3) do ložnic
- v případě použití elektrotermických zónových ventilů z důvodu dlouhé otevírací doby (cca. 3 minuty) se kotel smí spustit až po otevření zónových ventilů a z toho důvodu je nutná aktivace opožděného zapnutí kotle
c) Patrový rodinný dům, na přízemí s radiátorovým a podlahovým vytápěním, v patře pouze s radiátorový vytápěním rozdělen na dvě topné zóny
(Vytápění jednotlivých zón je řízeno samostatnými pokojovými termostaty.)
1. zóna: topné okruhy podlahového a radiátorového topení místností na přízemí
2. zóna: radiátorové topné okruhy místností na patře
Poznámka:
- zónové ventily jsou v nečinném stavu zavřené a otvírají se na zapínací příkaz pokojových termostatů
- jeden z termostatů (T1) se dostane do obývacího pokoje na přízemí a další (T2) do ložnice na poschodí
- čerpadlo podlahového topení se musí připojit k přípojce Z1 zónového regulátoru paralelně se zónovým ventilem přízemí, který na zapínací příkaz termostatu na přízemí spustí spolu s otevřením zónového ventilu Z1 i čerpadlo podlahového topení
- v případě použití elektrotermických zónových ventilů z důvodu dlouhé otevírací doby (cca. 3 minuty) se kotel smí spustit až po otevření zónových ventilů a z toho důvodu je nutná aktivace opožděného zapnutí kotle
d) Patrový rodinný dům, na přízemí s radiátorovým a podlahovým vytápěním, v patře pouze s radiátorovým vytápěním rozdělený na čtyři topné zóny.
(Topné zóny jsou provozovány buď každá zvlášť nebo všechny najednou. Topný okruh podlahového topení koupelny na přízemí topí vždy, pokud některá ze zón na přízemí topí. Topný okruh podlahového topení koupelny na poschodí topí vždy, pokud některá ze zón na patře topí. Vytápění jednotlivých (všech čtyř) zón je řízeno samostatnými pokojovými termostaty.)
1. zóna: topný okruh ložnice I. na přízemí (+ topný okruh podlahového topení koupelny)
2. zóna: zapnutý (pracující) radiátorový topný okruh na přízemí, topné okruhy podlahového topení obývacího pokoje, jídelny a kuchyně (+ topný okruh podlahového topení koupelny)
3. zóna: radiátorový topný okruh ložnice II. na poschodí (+ radiátorový topný okruh koupelny na patře)
4. zóna: radiátorový topný okruh ložnice III. na poschodí (+ radiátorový topný okruh koupelny na patře)
Poznámka:
- zónové ventily jsou v nečinném stavu zavřené a otvírají se na zapínací příkaz pokojových termostatů
- k téže zóně (obývací pokoj, jídelna, kuchyň, pracovna) patřící zónové ventily jsou k přípojce Z2 zónového regulátoru připojeny paralelně
- jeden z termostatů na přízemí (T1) se dostane do obývacího pokoje, další (T2) do ložnice I. na přízemí a termostaty na patře (T3; T4) do ložnic na patře
- čerpadlo podlahového topení a zónový ventil zabudovaný do topného okruhu podlahového topení se musí připojit k přípojce Z1 - 2 zónového regulátoru, který na zapínací příkaz obou termostatů na přízemí spustí spolu s otevřením zónového ventilu i čerpadlo podlahového topení
- zónový ventil koupelny na poschodí se musí připojit k přípojce Z2 - 3 zónového regulátoru, který na zapínací příkaz obou termostatů na patře otevře zónový ventil koupelny na patře
- v případě použití elektrotermických zónových ventilů z důvodu dlouhé otevírací doby (cca. 3 minuty) se kotel smí spustit až po otevření zónových ventilů a z toho důvodu je nutná aktivace opožděného zapnutí kotle