Lovosická 775 P9  190 00   M 607660843            centrotherm@seznam.cz

PROFESSIONAL HEATING

 Vývoj otopných soustav   Tvorba projektových podkladů    Projektujeme vytápění správně ?       Projekt uspoří víc než zateplení ?    Orientační ceny

=CRA=CENTROTHERM a SPOLEČNOST PRO TECHNIKU PROSTŘEDÍ odborná sekce 12 - projektování a inženýrská činnost, doporučují TERMOhydraulické řešení otopných soustav.                                         Od předurčeného k racionálnímu.

 Z čeho vznikla hodnota Kv ?       Panelové domy - renovace       Náprava funkce otop.soustav       Termostatické ventily správně    Návratnost investic

 TERMO-hydraulické řešení sítí   Nová otopná tělesa Slant/Fin   Stáhněte si otopové křivky    Levné projekty vytápění    Převody a pomůcky        HOME

 

Vytápění - projektování - vývoj - výzkum

Proč 21.století opouští klasický poměr mezi teplotou média,tepelnou ztrátou místností a plochou těles.
Jestliže po 150 letech opouštíme ve vytápění něco osvědčeného, musí k tomu existovat pádný důvod.
Opravdu pádných důvodů je mnoho a proto je myšlenka opuštění klasických nebo předurčených pracovních parametrů otopných soustav chráněna 
autorskými právy. Jde bezesporu o největší změny v chápání vlivu pracovních parametrů zdrojů tepla, rozvodných sítí a otopných soustav
na ekonomiku provozu vytápění, na účinnost regulačních procesů a na dosažitelné úspory tepla regulační technikou v historii oboru vytápění
a proto některé z důvodů těchto změn uvádíme.

Důvody zvolení klasických pracovních parametrů
teplonosné látky v oboru vytápění nebyly náhodné.
Byly chytrým kompromisem mezi technickými
a hygienickými požadavky na funkci otopných
soustav v době chybějící regulační techniky
i oběhových čerpadel. Šlo o to, co nejmenším
množstvím dopravit od zdroje ke spotřebičům
co největší množství tepla a na to se, svou poměrně
velkou tepelnou kapacitou, hodila voda. 
Pro otopné soustavy se ustálily teplotní parametry 
na hodnotách 90/70°C případně 92,5/67/5°C 
se střední teplotou cca 80°C, kterými je pak v oboru 
vytápění limitováno vše ostatní, s přímými 
důsledky pro pořizovací náklady na soustavu, 
i pro veškeré provozní náklady na vytápění. 
Zvolené pracovní parametry ovlivňují tepelné ztráty 
v rozvodných sítích, velikosti potrubí, otopných těles, 
čerpadel, armatur, nutnou tloušťku izolací 
a dokonce i účinnost všech regulačních procesů 
nebo celkovou životnost všech instalovaných 
zařízení, takže právě na pracovních parametrech 
závisí celá ekonomika vytápění teplonosným médiem.
Příklad 1- vytápění na tv = 20°C NEZATEPL:
Pro tepelný výkon P=1200 W z klasických 
teplotních parametrů 90/70 například určíme:
velikost tělesa n = 10 článků
koef.prostupu tepla tělesa k= 7,91699 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 79,440268 °C
rozdíl (tstř - tv)
Dtmv = 59,440269 K
otopná plocha tělesa F = 2,55 m2
Průtok teplonosného média G = 51,45188 kg/h

Příklad 2- vytápění na tv = 20°C ZATEPL na 30%:
(tepelné ztráty sníženy o 70%)
Pro tepelný výkon P=360 W z klasických
teplotních parametrů 90/70  určíme:
velikost tělesa n = 2,62751 článků
koef.prostupu tepla tělesa k= 9,039348 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 79,440268 °C
rozdíl (tstř - tv)
Dtmv = 59,440269 K
otopná plocha tělesa F = 0,67002 m2
Průtok teplonosného média G = 15,435561 kg/h

Klasické pracovní parametry se za 150 let nezměnily 
a jsou používány dodnes, protože jejich změna není 
nijak jednoduchá. Průtokům média, určeným z těchto 
parametrů, byly přizpůsobeny typizované výrobní řady 
všech komponentů otopných soustav, například 
výrobní řady Kv regulačních a vyvažovacích armatur, 
jejich dimenze i závislosti hydraulického odporu na 
zdvihu kuželek, vyráběné velikosti čerpadel, otopných 
těles, pojistných zařízení, atd.. 
Ještě závažnější přitom je, že průtokům stanoveným 
z klasických parametrů, odpovídají i veškeré dimenze 
potrubí a velikosti těles stávajících soustav 
a rozvodných sítí a jejich celková výměna by přesáhla 
státní rozpočet.
V legislativě se sice požadavek na změnu teplotních 
parametrů objevil (75/65°C), ale byl formulován velmi 
opatrně, protože chyběl výpočtový model, který by 
správnost tak zásadní koncepční změny potvrdil.
Příklad 3- vytápění na tv = 20°C NEZATEPL:
Pro tepelný výkon P=1200 W z legislativně požad. 
teplotních parametrů 75/65 určíme:
velikost tělesa n = 12,79196 článků
koef.prostupu tepla tělesa k= 7,382238 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 69,832887 °C
rozdíl (tstř - tv)
Dtmv = 49,832887 K
otopná plocha tělesa F = 3,261950 m2
Průtok teplonosného média G = 103,053714 kg/h

Příklad 4- vytápění na tv = 20°C ZATEPL na 30%:
(tepelné ztráty sníženy o 70%) 
Pro tepelný výkon P=360 W z legislativně požad.
teplotních parametrů 75/65 určíme:
velikost tělesa n = 3,4415 článků
koef.prostupu tepla tělesa k= 8,231825 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 69,832887 °C
rozdíl (tstř - tv) Dtmv = 49,832887 K
otopná plocha tělesa F = 0,87758 m2
Průtok teplonosného média G = 30,915939 kg/h

Příklad 5- vytápění na tv = 20°C ZATEPL na 50%:
(tepelné ztráty sníženy o 50%)
Pro tepelný výkon P=600 W z legislativně požad.
teplotních parametrů 75/65 určíme:
velikost tělesa n = 6,11307 článků
koef.prostupu tepla tělesa k= 7,723877 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 69,832887 °C
rozdíl (tstř - tv) Dtmv = 49,832887 K
otopná plocha tělesa F = 1,558833 m2
Průtok teplonosného média G = 51,526809 kg/h

Příklady 1 až 5 ukazují, že legislativou doporučené 
parametry 75/65°C neumožňují upravit tepelný výkon
na libovolnou hodnotu při zachování všech ostatních 
parametrů a komponentů soustavy (udržet původní 
hydraulické poměry v sítích je například vázáno na 
snížení odběru tepla pouze o 50%, ale při současném
zmenšení otopných ploch cca o 40%), takže 
bez úprav stávajícího zařízení otopnou soustavu 
provozovat plně ekonomicky nelze.

Moderní řešení pro 21.století
vychází z reálných finančních a technických 
možností správců primárních i sekundárních 
rozvodných sítí, majitelů stavebních objektů 
a finálních uživatelů otopných soustav.
Současné možnosti modelování provozních 
stavů dynamických otopných soustav přinesly
jednoznačné důkazy, že pracovní parametry 
otopných soustav nejsou volbou a jakékoliv 
jejich předurčení je koncepční chybou.
Projekční návrh proto nemá vycházet 
z předurčených (ať již klasických, nebo nově 
legislativou doporučených) teplotních parametrů,
ale naopak, optimální pracovní parametry 
mají být výsledkem projektového řešení, které 
respektuje požadavky na funkci vytápění 
aniž by vyvolávalo jakékoliv vedlejší náklady
a současně garantuje nejvyšší účinnost 
regulační techniky, při nejnižších provozních 
nákladech na výrobu, distribuci a spotřebu 
tepelné energie.

Termo-hydraulické řešení otopných soustav 
a úprav tepelného výkonu po zateplení objektů, 
takové podmínky splňuje beze zbytku:

Příklad 6-vytápění na tv = 20°C ZATEPL na 30%:
(tepelné ztráty sníženy o 70%)
Pro tepelný výkon P=360 W určíme:
Teplotní parametry média 47,18/41,15°C
velikost tělesa n = 10 článků
(stávající tělesa mohou zůstat zachována)
koef.prostupu tepla tělesa k= 5,87241 W/m2/K
střední teplota vody tstř = 44,039084 °C
rozdíl (tstř - tv) Dtmv = 24,039084 K
otopná plocha tělesa F = 2,55 m2
Průtok teplonosného média G = 51,3997 kg/h
(hydraulické poměry, včetně hydraulického
vyvážení a seřízení regulační techniky
instalované podle zák.č.406/2000 Sb,,
mohou zůstat zachovány)

Z porovnání příkladu 4 a 6 zjistíme:
1) Moderní řešení nevyžaduje náklady na úpravy
otopných ploch.
2) Střední teplota média je o 35,4°C nižší než
v příkladu 1a2 a o 25,79°C nižší než
v příkladu 4a5 a tomu úměrně jsou nižší
tepelné ztráty ve všech rozvodných sítích,
což významně zlevní výrobu a distribuci tepla.
3) Plným zachováním původního průtoku
nehrozí pokles teploty média na prahu
připojených objektů a spotřebičů a zvýšeným
poměrem průtoků média k přenášenému
tepelnému výkonu je naopak významně posílena
účinnost všech regulačních procesů, ve smyslu
podstatně vyšších úspor tepla libovolnou
regulační technikou.
4) Aplikací moderního postupu lze se stejnými
výhodami upravit tepelný výkon primárních
i sekundárních sítí a otopných soustav
na libovolnou hodnotu.

Důsledky nového řešení
1) Nehrozí pokles objemu výroby otopných těles
2) Neklesá teplota v koncových bodech sítí
3) Snižuje se podíl tepelných ztrát k výkonu
4) Je udržena shodná střední teplota v celé síti
5) Zvyšuje se regulační schopnost TRV
6) Významně se prodlouží životnost všeho zařízení
7) Výrazně se omezí kolísání průtoku v sítích
8) Odpadá potřeba hydraulického vyvažování, nebo
naopak lze pro jeho provedení poskytnout 
nejpřesnější údaje o požadovaných průtocích

Důvody nového řešení
Prioritami moderního řešení otopných
soustav jsou aktivní úspory tepla
a zachování průtoků ve stávajících
rozvodných sítích.
Obě podmínky vyžadují optimalizaci
pracovních parametrů ve vytápění.

šetříte

inovací

šetříte

inovací

Vývoj směřuje k optimalizaci parametrů

Čas předurčených pracovních parametrů otopných soustav minul
V minulém století bylo předurčenými teplotními parametry určeno vše. Například volbou parametrů 90/70 byly k tepelným ztrátám budov 
automaticky přiřazeny poměrné velikosti otopných ploch, průtoky teplonosné látky, tepelné ztráty potrubí, hydraulické poměry v potrubních
sítích, velikosti zabezpečovacího zařízení, velikosti kompenzátorů, průběhy otopových křivek a dokonce i životnost veškerého zařízení ovlivněná
dilatačním namáháním materiálu.
Bylo to účelné, vysoce koncepční a významně to zjednodušovalo projektování soustav společně připojených k síti i projektování obecně.
Ale nic nešlo optimalizovat. Nebylo možné navrhnout systém s delší životností, s nižšími tepelnými ztrátami na trase od zdroje ke spotřebiteli,
nebylo možné navrhovat multivalentní systémy, sjednocovat pracovní parametry různých doplňkových zdrojů a různých spotřebitelských soustav.

21.století přineslo v této oblasti revoluční změnu. Už nenavrhujeme systémy s předurčenými vlastnostmi, ale s optimalizovanými.
Jednou z aplikací nového přístupu jsou též úpravy otopných soustav po zateplení budov.

Jak upravit otopné soustavy a tepelné sítě na libovolný výkon, například po zateplení ?

 =CRA=DELTA Research Thermohydraulic