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 a sítí.                                     Výsledky, které jsme ještě neviděli.

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

Aktivní úspory tepla termohydraulickým řešením pro 21. století
XIV. díl - Termické vyvážení - světová novinka  (do seriálu na TZB-info se nevešlo)
J.V.Ráž, Dis.

 Zeptáte-li se kohokoliv "na čem vlastně závisí nastavení termostatické hlavice", dostanete jednoznačnou odpověď, že "na teplotě vytápěné místnosti". Zasvěcenější
 dodají, že je to "teplota vzduchu" a zcela nezasvěcení odpoví, že je to "teplota v místnosti, volená uživatelem". Jenže - jak je to doopravdy ? Které parametry určují
 nastavení hlavic a jak toto nastavení naopak ovlivňuje funkci soustavy? Co se vlastně stane s otopnou soustavou když uživatelé v rámci "volené  teploty místnosti
 otevřou hlavice naplno" ? Přirozeně dojde ke zvýšenému průtoku - ale o kolik ? Jaký je vlastně v daných hydraulických podmínkách maximální průtok stoupačkou ?
 O kolik musí v místnosti poklesnout teplota, aby nastal maximální průtok ? Jaké jsou meze kolísání průtoků v dynamických soustavách ? O kolik se automaticky
 zvýší průtok otopnými tělesy vašeho souseda, když ve vašem bytě uzavřete otopná tělesa ? Jak se vlastně dynamické otopné soustavy v reálném provozu chovají ?

 Pokud nedokážeme na tyto otázky odpovědět, pak si musíme přiznat,že funkci dynamických soustav vůbec nerozumíme a proto je nemůžeme projektovat tak, aby
 fungovaly správně a ekonomicky. Musíme přiznat, že naše teoretické přednášky na konferencích jsou určitě o něčem jiném, než o dnešních otopných soustavách.
 Jenže - chceme-li racionálně vyrábět, distribuovat, regulovat a efektivně využívat tepelnou energii k vytápění, pak všem těmto otázkám rozumět musíme.
 Na druhé straně se ale za takovou neznalost nemusíme příliš stydět, protože informace uvedené v tomto našem příspěvku jsou typu WORLD INNOVATION.

 
Termické vyvážení zajistí současně termickou i hydronickou stabilitu s plnými úsporami tepla z tepelných zisků při správné funkci soustavy
 Ukažme si výsledky, které na tyto důležité otázky odpoví. Samozřejmě, že toho využijeme k propagaci termohydrauliky a k důkazu, že je to jediná metoda, jak 
 dnešní dynamické soustavy správně projektovat, jak jejich funkci pochopit a jak šetřit teplo.
 V tomto příspěvku si ukážeme, že nastavení termostatické hlavice závisí například na počtu oken v místnosti, na průměrech potrubí, na rychlosti proudící  vody a 
 na dalších věcech, které se mohou zdát zcela irelevantní, ale funkci i ekonomiku provozu dynamických soustav významně ovlivňují.
 
 Rozhodně půjde o něco zcela jiného, než můžete číst ve skriptech nebo slyšet na přednáškách a jsme přesvědčení, že mnoho bystrých lidí tyto rozdíly pochopí.
 Z těchto rozdílů pak už nebude těžké poznat, jak velký rozdíl je v celkovém chápání oboru vytápění a mezi klasickým a termohydraulickým řešením vnitřního
 zařízení, vnějších rozvodných sítí, tepelných zdrojů, i veškerého řešení regulačních procesů vedoucích k úsporám tepla.
 
 Demonstrujme jednoduchý příklad řešení stoupací větve s termostatickými ventily bez předregulace a bez regulačních šroubení, abychom mohli lépe sledovat vliv 
 zdvihu kuželek TRV, vyvolaného dilatací teplotního čidla (nebo naopak manipulacemi uživatelů s termostatickými hlavicemi), na funkci otopné soustavy. Hned
 na začátku je vhodné připomenout, že
TRV s předregulací fungují úplně stejně, pouze s poněkud nižší autoritou kuželky.


 TRV bez předregulace, řešené v tomto příkladu, mají nejvyšší zdvih
 kuželky omezen na hodnotu 0,7mm (přesně 0,66mm), aby nadměrným
 zdvihem při plném otevření hlavice "nemohlo dojít ke zkratování okruhů
 soustavy"s nedostatkem oběhového množství ve vzdálenějších bodech.
 Požadované hodnoty průtokových součinitelů "Kv" (nebo požadované
 tlakové ztráty okruhů otopných těles) jsou seřizovány pouze zdvihem
 kuželky, který při dané teplotě vzduchu "tv" odpovídá stupni nastavení
 termostatické hlavice na hodnotu "NH". Podle údajů výrobce platí:
 Je-li celý komplet TRV+hlavice vystaven teplotě t = 21°C, pak je
 základního zdvihu kuželky hz = 0,44 mm dosaženo při nastavení 
 hlavice na hodnotu NH = 3.

 Požadovaného hydraulického vyvážení vertikálního pásma stoupací
 větve se tedy dosahuje pouze nastavením hlavic a úkolem projekčního
 návrhu je zjistit takové nastavení hlavic "NH", které bude současně
 odpovídat požadovaným korigovaným průtokům "Gk" i požadovaným
 teplotám vzduchu v místnostech "tv".

 Mají se přitom ověřit skutečnosti obecně považované za dávno
 "vyřešené, známé"a klasickým projektem neřešené -  a sice:
 1) Zda při teplotě vzduchu tv = 21°C má být hlavice skutečně nastavena
     na hodnotu NH = 3.
 2) Zda je pravda, že při plném otevření hlavic "nemůže dojít ke zkratování
     soustavy", jak tvrdí výrobci a prodejci regulační techniky.
 Dále se má zjistit jaký průtok stoupačkou Gk1 nastane při plném 
 otevření hlavic a při jaké snížené teplotě vzduchu v místnosti "tv1"
 maximální průtok stoupačkou nastane funkcí TRV automaticky.

 Výsledkem výpočtů, které vidíte je, že při nastavení hlavic na hodnoty
 Nh = 3, soustava nemůže vůbec fungovat. Pro dosažení požadovaných
 průtoků se i při stejné výsledné teplotě místností ti = 20°C pohybuje
 správné nastavení hlavic v hodnotách NH = 4,20 až 5,40 a od údajů
 výrobce se podstatně liší. Tím nechceme říci, že údaj výrobce (NH = 3
 při působící teplotě t = 21°C) je chybný. Právě naopak. Tento údaj je
 správný, ale úplně chybný je způsob, jakým dynamické otopné
 soustavy projektujeme a provozujeme.
 Uživatel je dokonce nucen manipulovat s hlavicemi, protože jinak by mu
 otopná soustava nefungovala a takovéto výpočty jsou proto důležité 
 nejen pro uživatele soustav, ale i pro projektanty a hlavně pro výrobce
 regulační techniky, kteří souhlasem s nesprávným projektováním 
 a provozem soustav s TRV vlastně degradují účinnost a správnou funkci
 svých vlastních výrobků.

 Správné rozdělení distribučního množství topné vody k jednotlivým otopným tělesům není důležité pouze pro zajištění tepelné pohody v dané konkrétní místnosti,
 ale je jednou z nejdůležitějších podmínek správné funkce otopné soustavy jako celku. Mají-li být všichni uživatelé soustavy uspokojeni v oprávněných nárocích na 
 zásobování teplem, NESMÍ BÝT V ŽÁDNÉM PŘÍPADĚ OTOPNÁ SOUSTAVA ZKRATOVÁNA. Platí to v plné míře i pro dodavatele tepla, protože při každém 
 zkratovém průtoku pro něho nastávají dva problémy současně. Zaprvé se vystavuje kritice za nedotápění koncových bodů za zkraty a zadruhé se mu z každého 
 zkratu navrací část vyrobeného tepla zpět, bez využití k vytápění, což výrobu tepla prodražuje.
 Jenže klasický způsob projektování a provozování dynamických otopných soustav k vytváření zkratových průtoků přímo vybízí. Jak vidíme na obr.1, omezení 
 maximálního zdvihu kuželky TRV zkratovým průtokům nezabránilo a výrobce TRV jiný prostředek k dispozici nemá.
 Při čtení tohoto našeho příspěvku jste jediní, kteří vidí přímý důkaz toho, že manipulace s termostatickými hlavicemi (nebo omezené vytápění v sousedním bytě) 
 je totéž, jako kdybyste dali lidem do ruky hasák, aby pracně vyprojektované, pracně seřízené a pracně vyvážené otopné soustavy zcela rozregulovali, se všemi 
 negativními důsledky pro funkci i ekonomiku vytápění a zlikvidovali navíc i energii, vloženou do výroby a instalace regulační techniky, která pak není schopna 
 vrátit astronomické náklady vložené do její výroby, formou adekvátních úspor tepla z tepelných zisků. Jste jediní, kteří vidí, že naše obecně vžité představy   
 o
vlivu hydraulické  stability na funkci otopných soustav, platí pro soustavy statické, ale pro dynamické má výrazně převažující vliv termická stabilita a termické 
 vyvážení, které jsou dány nastavením termostatických hlavic. Chceme-li šetřit teplo regulačními procesy (a jiné prostředky k úsporám tepla nemáme), pak musíme
 přesně vědět, jaké množství teplonosné látky máme čerpat a jak toto množství máme lokálně regulovat. Vztahy mezi řídicími a řízenými veličinami nemohou být 
 přitom náhodné, jak je tomu při klasickém projektování a provozování dnešních dynamických soustav.
 Pokud vám někdo řekne, že "nastavení termostatických hlavic závisí na teplotě místnosti volené uživatelem" , nebo že "termohydraulický výpočet soustavy je
 zbytečnou vědou, která nemá na funkci soustavy podstatný vliv" už budete vědět, že s vámi mluví člověk, který princip fungování dynamické soustavy nechápe.

 Budete vědět, že termické vyvážení znamená přiřazení tlakových ztrát k řídicím teplotám a že nastavení termostatických hlavic závisí na:
 1)   Aktivační teplotě vzduchu "tv" vytápěné místnosti, která však nemůže být volena vyhláškou č.152, ani uživatelem, protože musí přesně odpovídat požadavkům
       na projektovanou tepelnou pohodu v konkrétních místnostech a zajišťovat termické vyvážení soustavy v koncových bodech,na kterém závisí jak správná
       funkce soustavy, tak ekonomika vytápění formou úspor tepla z tepelných zisků.

 2)   Lokální teplotě přívodní vody "tp", ovlivňující kondukčním ohřevem tepelnou dilataci teplotních čidel integrovaných hlavic. Protože hodnota "tp" závisí na průměru
       potrubí i na rychlosti proudění vody, je na těchto hodnotách závislé i nastavení hlavice.
 3)   Lokální teplotě zpětné vody "tz", protože z rozdílu "tp - tz" jsou počítány fyzikálně správné korigované průtoky vody "Gk".
 4)   Na korigovaném průtoku vody "Gk", protože při něm je v místnosti dosaženo teploty vzduchu "tv", která je aktivační teplotou pro tepelnou dilataci teplotních
       čidel a tato dilatace určuje zpětně zase zdvih kuželky TRV, na kterém závisí průtok.
 5)   Lokálním diferenčním tlaku "Ho", který na prahu konkrétního otopného tělesa ovlivňuje nastavení druhé regulace (u TRV s předregulací), nebo proporcionální
       pásmo XP (a tedy přímo i nastavení hlavic) u TRV bez předregulace. U TRV s předregulací je pak nastavením hlavic udržen zdvih kuželek, ke kterému se
       vztahuje výrobcem deklarované nastavení předregulace pro požadovanou hodnotu Kv.

 Budete vědět, že nastavení hlavic TRV má důsledky, dalece přesahující eventuální problém lokálního uživatele otopné soustavy. Na obr.1 je fyzikálně správný 
 korigovaný průtok stoupačkou Gk = 789,56 kg/h při tlakové ztrátě stoupačky
Dp = Ho = 8,5 kPa. Avšak při plném otevření hlavic (nebo poklesne-li teplota vlivem
 omezeného vytápění v sousedních bytech z hodnoty "tv" na hodnotu "tv1") bude touto stoupačkou proudit 1372,14 kg/h, při stejné tlakové ztrátě (!), takže 
 většina regulátorů diferenčního tlaku vlastně "nic nepozná", nebo není schopna plně udržet projektované podmínky.
 Mohou-li v dynamické otopné soustavě nastat při stejné tlakové ztrátě dva diametrálně odlišné průtoky, pak se tato soustava hydraulickými
 prostředky vyvážit NEDÁ. Celé klasické (hydraulické) projektování a klasické vyvažování, založené na hydraulických principech, pak investorovi
 negarantuje, že v reálném provozu nastanou projektované parametry díla.

 To ovšem může znamenat velký problém pro funkci i pro stabilitu celé rozvodné sítě. Když pro demonstraci myšlenky vše zjednodušíme, tak si můžeme představit
 rozvodnou síť s deseti objekty, z nichž každý má deset podobných stoupaček a  původně projektované oběhové množství topné vody na počátku sítě
 10 x 10 x  789,56 = 78956 kg/h, zatímco vnitřní otopné soustavy objektů by měly při své stejné tlakové ztrátě průtok 10 x 10 x 1372,14 = 137214 kg/h.
 Z teorie hydraulického vyvažování vyplývá, že změna diferenčního tlaku na počátku rozvodné sítě se projeví jednotně u všech připojených objektů, ve kterých se
 úměrně změní průtok. Jenže tato "jednotnost a úměrnost" při manipulacích s termostatickými hlavicemi nebo při omezování vytápění v sousedních bytech 
 zachována NENÍ a proto dojde k vážné destabilizaci funkčních parametrů celé rozvodné sítě. Teorie hydraulického vyvažování totiž připouští změny hydraulických
 poměrů na počátku sítě, ale pro její platnost nesmí být manipulováno s hodnotami hydraulických poměrů v koncových bodech, jak se to děje na prahu otopných
 těles při uživatelských manipulacích, doporučovaných prodejci regulační techniky a dokonce i odborníky
 Destabilizovaná rozvodná síť pak nemůže zajistit ani správné zásobování odběratelů teplem, ani ekonomickou výrobu a distribuci tepla bez zkratových průtoků.
 Není třeba připomínat, že správnou funkci a úspornost vytápění mohou zajistit jen soustavy a sítě stabilizované. Rozdíl mezi klasickou a dynamickou soustavou
 je pak v tom, že klasické soustavě stačila pouhá hydraulická stabilita, ale u dynamické soustavy musí být navíc zajištěna i termická stabilita a jste první, 
 kteří takový důkaz vidí. Jestliže se tedy dynamické otopné soustavy chovají hlavně podle vlivu fyzikální veličiny (teploty), který při projektování vůbec neřešíme,
 pak nemá smysl na seminářích a konferencích dále předstírat, že "vytápění rozumíme, že je nám dávno všechno jasné a že máme energii pod kontrolou".
 Existoval jeden velmi moudrý člověk a skutečný odborník (Stanislav Machač), který s oblibou říkal, že "VE VYTÁPĚNÍ JSOU POLOVIČNÍ VĚDOMOSTI 
 NEBEZPEČNĚJŠÍ, NEŽ DOKONALÁ NEZNALOST".

 "Že jsme zapomněli vysvětlit, jaký je vztah mezi nastavením termostatických hlavic a okny, případně druhem jejich zasklení" ? Nezapomněli. Aktivační teplota
 vzduchu, která ovlivňuje nastavení termostatických hlavic, je funkcí váženého průměru vnitřních povrchových teplot stavebních konstrukcí obklopujících vytápěnou
 místnost a požadované výsledné teploty v této místnosti (ti°C dle ČSN 06 0210). Transparentní (průsvitné) stavební konstrukce mají většinou výrazně nižší 
 povrchovou teplotu a proto místnosti s větším počtem oken (nebo obecně s větším poměrem prosklených ploch) vyžadují při stejné výsledné teplotě (například
 ti = 20°C) vyšší teplotu vzduchu "tv", kterou jsou teplotní čidla aktivována a která v dynamických soustavách řídi průtoky teplonosné látky. Pokud se v hodnotě
 aktivační teploty spleteme o 1°C, může mít otopná soustava o 480% (ano, nejde o chybu) jiné tlakové ztráty než z klasického výpočtu předpokládáme a proto
 byla dojemně úsměvná snaha legislativy, ve vyhlášce č.152 stanovit tuto teplotu podle počtu ochlazovaných stěn, bez přihlédnutí k jejich tepelně technickým 
 vlastnostem, počtu oken, ke konkrétní stavební dispozici dané místnosti, k teplotám v sousedních místnostech a k mnoha dalším vlivům.Jde o typickou ukázku,
 jak sama legislativa potřebuje mít k dispozici termohydraulický výpočtový model, aby se mohla zdržet "úsměvných doporučení a rozhodnutí". V oboru vytápění
 prostě existuje mnoho oblastí, které žádnými direktivami řešit nelze a mohou být řešeny jen konkrétními technickými výpočty. Vždy jsme našim odborníkům
 nabízeli spolupráci a tato nabídka je tím aktuálnější, čím více se termohydraulické řešení oboru vytápění vzdaluje "hydraulickému myšlení".

 Nastavení hlavic je důležitější než hydraulické výpočty, protože určující termickou stabilitou řídí hydraulickou stabilitu soustav i rozvodných sítí
 Vidíme, že nastavení termostatických hlavic, ovlivňuje chování dynamických otopných soustav (a tím i jejich ekonomiku a funkci) podstatně více, než vlastní
 hydraulické výpočty tlakových ztrát potrubí a armatur, na které se omezuje klasické řešení oboru vytápění. V dynamických soustavách jsou průtoky řízeny
 termicky a neřešení tohoto fenoménu znamená neřešení základního  funkčního principu vytápění v současných otopných zařízeních. Vliv provozního seřízení
 termostatických hlavic není lokální záležitostí uživatele bytu, ale promítá se do vnějších rozvodných sítí, do směšovacích poměrů i do seřízení všech prvků 
 zdrojů tepla.
 Předložili jsme vám výsledky, "které ještě nikdy nikdo neviděl", abyste mohli být první, kdo si tyto důležité souvislosti uvědomí. Výrobci regulační techniky
 svou jedinou možnost (konstrukční omezení maximálního zdvihu kuželky) již vyčerpali. Nyní vše závisí už jen na projektování oboru vytápění a jde přitom 
 o víc, než o lokální problém v bytě. Na Internetu se lze přesvědčit, že jde doslova o zachování systémů CZT s udržitelnými cenami výroby a distribuce tepelné
 energie tak, aby se spotřebitelé neodpojovali. Internet je přeplněný nabídkami nejrůznějších služeb a poradenských činností údajně směřujících k zajištění 
 tepelné pohody i k úsporám tepla a přitom existují "výsledky, které ještě nikdo neviděl", takže nabízeným službám chybí jakýkoliv podklad, aby mohly svá
 tvrzení opřít o nějaký fyzikální základ. V oboru vytápění jsou bohužel důležitá rozhodnutí o projektování nebo o provozu otopných soustav  až příliš často činěna
 bez jakýchkoliv důkazů nebo fyzikálních podkladů, pouze na základě ničím nepodložených osobních názorů a mýtů. Termohydraulika je připravena organizacím,
 podnikatelským subjektům i jednotlivcům příslušné informace poskytnout. Zájemci se mohou případně zúčastnit i
odborných schůzek

 Informace, které jsme zde uvedli, v dynamických otopných soustavách platí obecně a dosažení správné funkce s plným využitím tepelných zisků k úsporám tepla,
 vyžaduje jejich respektování, včetně změny klasického projektování na termohydraulické. Dynamické otopné soustavy (narozdíl od statických soustav) vyžadují
 termické vyvážení, které klasické (hydraulické) projektování oboru vytápění neřeší. Termické vyvážení  a s ním i správnou funkci a ekonomiku vytápění,
 lze zajistit u všech soustav (samozřejmě i stávajících) velmi jednoduše, protože spočívá pouze v jiném seřízení  stávající regulační techniky. S přibývajícím stavem
 zateplování budov nakonec zjistíme, že termické vyvážení potřebují všechny objekty, které jsme v rámci zákona 406/2000 Sb. vybavili dynamickými regulačními 
 prvky (TRV) a to i přesto, že snížené tepelné výkony budeme správně řešit
změnou teploty topné vody, při zachování průtoků. Termické vyvážení se totiž realizuje
 tepelným působením soustavy na teplotní čidla prostřednictvím korigovaných průtoků teplonosné látky. Korigovaným průtokům je potřebné přizpůsobit seřízení
 regulačních prvků (například i "druhé" regulace TRV) a to jsme v klasických projektech neučinili, protože klasické projektování to neumí. Můžeme to ale poměrně
 snadno napravit fyzikálně správným seřízením regulačních prvků.

 Autorské upozornění 
 Termohydraulické řešení správné funkce a ekonomického provozu vytápění je odborníky přijímáno kladně a zvítězilo i jako optimální řešení úprav tepelných výkonů
 otopných soustav po zateplení budov, při zachování původních průtoků teplonosné látky. Zachovat původní průtoky je potřebné proto, aby vlivem snížených průtoků
 nedošlo k
poklesu koncových teplot rozvodných sítí.
 Ale všimněte si, že se v příkladu termického vyvážení termohydraulicky řešené stoupačky na obr.1 vyskytují průtoky "Gk" a "Gk1", ale nikoliv průtok "G kg/h".
 V roce 2005 byla vypracována studie úprav tepelných výkonů otopných soustav po zateplení budov a současně byla metoda aplikována na konkrétních projektech
 v praxi, přičemž projektované soustavy již pracovaly s průtoky "Gk". Klasicky projektované soustavy pracují s průtoky "G", jsou proto seřízeny a vyváženy chybně
 a na úpravu výkonů po zateplení objektů připraveny nejsou. Ještě horší situace je v soustavách, kde při naplnění požadavků zákona 406/2000 Sb. byla regulační
 technika instalována a seřízena podle tzv. "tabulkových hodnot průtoků".
 V roce 2007 byly na našich stránkách publikovány nové
teplotní parametry po zateplení budov a přední český odborník (Ing.V.Valenta) dospěl výpočtem ke stejným
 výsledkům. V obou případech shodných výsledků je však pro jejich úspěšnou aplikaci podmínkou, aby v otopných soustavách byl (před zateplením i po zateplení
 objektů) průtokem teplonosné látky důsledně zajištěn požadovaný přenos tepla k jednotlivým tělesům (před zateplením původní přenos, po zateplení přenos nový).
 Cca 98% všech otopných soustav v ČR pracuje s průtoky "G kg/h", které přenos tepla neřeší a je proto potřebné v nich zajistit termické vyvážení, jehož nedílnou
 součástí korigované průtoky "Gk" jsou. Doporučujeme všem majitelům a správcům objektů hromadné bytové výstavby (panelových domů), aby si zajistili změnu 
 průtoků "G" na hodnoty "Gk" jednoduchou úpravou seřízení bytové regulační techniky a předešli tak pozdějším problémům.
 Sdělujeme tyto důležité informace jak dodavatelům a spotřebitelům tepla, tak i legislativcům, zákonodárcům a politikům, protože jde o téměř beznákladové řešení
 ekonomiky vytápění s celoplošným působením a v neposlední řadě o problematiku systémů CZT, zásobujících polovinu bytů v ČR. Termické vyvážení se zajištěným
 přenosem tepla odstraní  všechny poruchové stavy, omezí hlučnost a soustavy jsou současně připraveny na vysoce ekonomický provoz po zateplení objektů,
 s libovolnou úpravou teplotních parametrů. VŠECHNY DYNAMICKÉ SOUSTAVY POTŘEBUJÍ TERMICKÉ VYVÁŽENÍ Z PRINCIPU SVÉ FUNKCE, BEZ OHLEDU
 NA STAV ZATEPLENÍ BUDOV a je koncepční i ekonomickou chybou čekat, až bude zateplování budov dokončeno.
 Zateplení každého stavebního objektu by mělo být  automaticky  spojeno  s termickým  vyvážením  jeho  otopné soustavy. 
 V již zateplených objektech je nutné provést termické vyvážení dodatečně,  protože jde  o vyvážení  FUNKČNÍ a nelze bez
 něho ani zajistit správnou základní funkci dynamických soustav, ani transformovat tepelné zisky plně do úspor tepla. 

 Tak, jako v současnosti společně pracují funkčně nevyvážené soustavy zateplených a nezateplených budov, mohou společně pracovat i soustavy  funkčně
 vyvážené. FUNKČNĚ NEVYVÁŽENÉ otopné soustavy jsou zdrojem hluku, provozních poruch, nízké účinnosti regulačních procesů, nestabilních hydraulických 
 poměrů a neekonomické výroby a distribuce tepla.
 FUNKČNĚ VYVÁŽENÉ otopné soustavy jsou naopak již plně připraveny pro vysoce ekonomický provoz s novými teplotními parametry teplonosné látky, vykazují
 ekonomičtější provoz již v průběhu postupného zateplování ostatních objektů a po dokončení stavebních úprav objektů společně připojených k síti plně stabilizují 
 hydraulické poměry, zajišťují nejvyšší účinnost regulačních procesů a optimalizací pracovních parametrů i nejekonomičtější výrobu a distribuci tepla z pohledu
 jeho dodavatele. Dodavatelé a distributoři tepla by proto FUNKČNÍ (TERMICKÉ) VYVÁŽENÍ dynamických otopných soustav měli požadovat jako důležitou
 podmínku ekonomického zásobování teplem.

 Závěr pro teorii (teorie sice může být "suchá", ale tento odstavec si rozhodně přečtěte)
 
Klasické řešení a klasické projektování oboru vytápění nezajišťuje v obr.2 z vyznačených funkčních závislostí ani jediný bod. Při klasickém řešení proto neznáme 
 ani základní průtoky Gk (klasicky projektujeme na hodnoty G), ani závislost průtoků teplonosné látky na funkčních parametrech soustavy, proto nemůžeme chování
 dynamických otopných soustav ani předpokládat a jejich funkci v podmínkách reálného provozu vůbec NEROZUMÍME. Kdo dokonale rozumí hydraulice nebo
 hydronice, ten v oboru vytápění rozumí jen jeho pomocné veličině, ale nikoliv oboru samotnému, protože obor vytápění je řádově složitější, než jen práce 
 s pouhou teplonosnou látkou. Vycházíme-li přitom navíc jen z pouhých hydraulických výpočtů, měli bychom být ve svých výrocích daleko pokornější.
 Je otázkou, proč na různých konferencích a seminářích o funkci dynamických otopných soustav zasvěceně přednášíme a doporučujeme různá pravidla pro jejich
 projektování, vyvažování a provozování, když klasické řešení oboru vytápění získat takové znalosti vůbec neumožňuje. Až neuvěřitelně pak působí absence odpovědi
 na druhou otázku "jak je vůbec možné, že z těch tisíců topenářských odborníků, denně pracujících s TEPLEM, se všichni zabývají pouze hydraulikou, která je 
 neřešeným TEPLEM řízena a plně určována". Mezi tyto "tisíce" patří dokonce i sami někteří výrobci regulační techniky, z jejich podkladů je zřejmé, že nechápou,
 jaké údaje by měli projektantům poskytnout, o prodejcích ani nemluvě. Sama neznalost ještě není katastrofou, ovšem jen pro toho, kdo je ochoten se poučit. Kde
 tato ochota chybí, tam je dosažení úspor tepla nereálné. 
 V reálném provozu se vytápění často omezuje (nebo i zavírá) a  do vykazovaných "úspor tepla" jsou pak započítány i stavy, které ve skutečnosti žádnými
 úsporami tepla nejsou, protože jsou spojeny s poklesem vnitřní teploty vytápěných místností. Všechny tyto provozní podmínky dohromady nám pak přinášejí 12%
 "úspor", místo dosažitelných cca 40% úspor tepla z reálně působících tepelných zisků. Protože "lidský faktor" uzavíráním otopných těles teplotu vytápěných
 místností snižuje a protože snížení teploty místností o 2°C se přibližně rovná vykazovaným 12% "úspor tepla", může to také znamenat, že skutečné úspory tepla
 klasicky projektovanou regulační technikou mohou být i nulové, jak ukázal někdejší "vídeňský experiment", který doložil "úspory tepla" v hodnotě -2% (lze vysvětlit
 právě zkratovými průtoky po uživatelských zásazích). 
 Povolením vzniku zkratových průtoků uživatelskými manipulacemi s termostatickými hlavicemi klasická teorie vytápění odborně zcela selhala, protože se provinila
 proti nejbanálnějším vzorečkům přenosu tepla teplonosnou látkou a porušila zásadu, že ŽÁDNÁ OTOPNÁ SOUSTAVA BÝT ZKRATOVÁNA NESMÍ. Učinila tak 
 v bláhové naději, že "dynamická otopná soustava zkratové průtoky sama vykompenzuje", protože vztahy mezi řídicími a řízenými veličinami regulačních procesů
 v dynamických soustavách neuměla spočítat. Zapomněla, že špičkoví němečtí odborníci profesor H.Esdorn a A.Ritter by se bývali "takovou prkotí" jistě vůbec
 nezabývali, kdyby šlo skutečně o "prkoť" a nikoliv o nejdůležitější podmínku správné a ekonomické funkce dynamických otopných soustav.Tou podmínkou
 je, aby dynamický atraktor otopné soustavy nevybočil z požadovaných závislostí řízených veličin na veličinách řídicích a irelevantní uživatelské zásahy i vypínání
 otopných těles tuto podmínku zásadním způsobem porušují. To vše jsou důvody, proč regulační technikou šetříme 12% tepla místo 40%, které by regulační
 technikou být ušetřeny měly. Nemáme dokonce jasno ani v tom, co úspory tepla jsou a co nejsou. Nebudeme-li vůbec vytápět, pak to neznamená, "že jsme
 ušetřili 100% energie na vytápění", protože úspory se vztahují ke stavu, kdy budovy a místnosti vytápěné jsou - a dokonce bez jakéhokoliv snížení vnitřní teploty.
 Za "úspory tepla" proto nemůžeme vydávat ani teplotní útlumy, ani otopné přestávky, ani vypínání otopných těles uživateli bytů. K tomu všemu bychom žádnou
 nákladně vyvíjenou a vyráběnou regulační techniku vůbec nepotřebovali. Sama její výroba však spotřebovává obrovské množství energie, lidské práce i finančních
 prostředků. Mohou-li vykázané úspory tepla činit -2% a včetně vypínání těles jen 12% místo 40% pro které byla vymýšlena, vyvíjena a je vyráběna, pak Esdorn 
 a Ritter skutečně věděli co dělají a o "prkoť" opravdu nejde. Po celých desetiletích tápání, falešného sebeuspokojení a někdy i nadutého chvástalství, vyplývajícího
 z řešení pouhé pomocné veličiny, nám Termohydraulika poprvé umožnila pracovat se všemi parametry oboru vytápění a projektováním otopných soustav úspory 
 tepla skutečně řešit. Kdo takovou revoluční změnu nepochopil, může ji nazývat "prkotí", ale jiní odborníci naopak říkají, že Tremohydraulika představuje největší 
 pokrok oboru vytápění za posledních 80 let. 
 Kdo podezírá dodavatele tepla z nadměrného zvyšování cen tepelné energie, může se i mýlit. Koncové regulační prvky jsou kvantitativní, snižují průtoky topné 
 vody a tím i přenosovou schopnost rozvodných sítí, takže na trase ke spotřebičům narůstá poměr tepelných ztrát k přenášenému tepelnému výkonu a podíl cen
 vyráběné energie k energii spotřebované pro skutečné vytápění narůstá také. Ale "hydraulické chápání" oboru vytápění se v minulosti mýlilo již tolikrát, že  tím už
 rozhodně nemůže překvapit, stejně jako dnes již poskytuje jistotu, že úspory tepla a problémy oboru nevyřeší.
 Termické vyvážení je světovou novinkou, umožňuje výše uvedené problémy vyřešit a navrhovat regulační techniku s úsporami tepla v plné úrovni tepelných zisků.


 Závěr pro praxi
 Termicky vyvážená soustava je připravena do 30-ti minut přejít na libovolný tepelný výkon pouhou změnou teplotních parametrů na počátku sítě. Soustava bez
 termického vyvážení nesplní podmínky bezporuchového ekonomického provozu po zateplení budov ani kvalitativní úpravou teplotních parametrů, ani kvantitativní
 úpravou průtoků topné vody. Z principu své funkce musejí být termicky vyváženy všechny soustavy s regulační technikou, tedy v zateplených i nezateplených 
 budovách. Protože termické vyvážení může být v otopných soustavách  s regulační technikou prováděno  i dodatečně,  nabízíme tuto novou možnost úprav pro 
 zvýšení úspor tepla
všem podnikatelských subjektům a firmám, včetně bytových družstev a majitelů obytných domů.
 

 Podklady
 
Software Superdim Advanced Thermo Hydraulic


 

 Obr.1 Závislost průtoků na zdvihu kuželky, nebo na poklesu řídicí teploty místností.

 

Pokles teploty v sousedním
bytě sníží teplotu místností
a vyvolá cca dvojnásobný
průtok, který zvýší hladinu
hluku. Většinou se přitom
přiváděné teplo nezpracuje
a jeho část se navrací zpět
do zdroje tepla, bez plného
využití k vytápění.
Uzavírání otopných těles
v dočasně neobývaných
místnostech je tak nejen
zdrojem funkčních poruch
a zvýšené hlučnosti, ale je
i neekonomické z hlediska
provozu soustavy jako celku.

 Ho1= 8,5 kPa!

 Strmost regulace je v provozu větší než běžně předpokládáme. K vyvolání cca dvojnásobných průtoků stačí pokles aktivační teploty cca o 1°C

 Vysoká citlivost TRV na hodnotu řídící teploty je výbornou vlastností pro automatické regulační procesy, ale velmi nebezpečná pro správnou funkci
 soustav s irelevantními regulačními zásahy, při kterých je fyzikální vztah mezi řídicími veličinami  (tv°C)  a řízenými veličinami  (Gk kg/h)  narušen.
 Je-li "poruchovou veličinou" pouhý pokles teploty místnosti (bez uživatelských manipulací s termostatickými hlavicemi), soustava má možnost
 automatického návratu k projektovanému stavu se správnou funkcí. Po uživatelských manipulacích však nastavení hlavic do "termicky vyváženého"
 stavu zpět uvedeno není (a ani nemůže být, protože klasický projekt takové nastavení hlavic neobsahuje) a v soustavě zůstávají trvalé regulační
 poruchy negativně ovlivňující funkci, včetně zkratových průtoků, negativně ovlivňujících ekonomiku vytápění. Na správnou funkci dynamických
 otopných soustav i na ekonomiku vytápění, mají uživatelské manipulace destrukční vliv. Zkratové průtoky bývají po těchto manipulacích trvalé.

 Termická stabilita

 Pro správnou dynamickou funkci je nutné termické vyvážení.

 Rozdělení distribučního množství topné vody
 U hydraulických (statických) soustav zajišťovala
hydraulická stabilita správné rozdělení distribučního množství bez ohledu na teplotní stav vytápěných místností.
 Stačilo proto hydraulické vyvážení okruhů a mohli jsme se spolehnout, že průtoky budou odpovídat seřízeným hydraulickým odporům při "jakékoliv teplotě
 místností". Mezi průtokem a tlakovou ztrátou byl neměnný vztah a každému průtoku tak odpovídala jen "jedna tlaková ztráta".
 U termických (dynamických) soustav hydraulické vyvážení správné rozdělení distribučního množství nezajišťuje, protože "jedné tlakové ztrátě" odpovídá mnoho
 různých průtoků. Pro zajištění "těch správných průtoků, potřebných pro jednotlivá otopná tělesa i stoupací větve", proto musí být "jedna tlaková ztráta" přiřazena 
 právě k "jedné vnitřní teplotě místnosti".
 Toto "přiřazení" se nazývá termickým vyvážením a jeho důsledkem je termická stabilita, která zajišťuje hydraulickou stabilitu soustavy bez zkratových průtoků,
 narušujících funkci i ekonomiku vytápění. Současná ekonomika vytápění vyhání ceny nahoru a po zateplení budov se ještě zhorší, protože bez patřičných úprav
 se výrazně zhorší podmínky pro ekonomickou výrobu, distribuci a racionální využití vyrobeného tepla regulačními procesy, jejichž účinnost silně poklesne.
 Ve snaze o udržitelný stav ekonomiky vytápění budov připojených na sítě CZT bylo proto rozhodnuto o
termických úpravách při zachování průtoků a tyto termické
 úpravy je potřebné v Evropě provést cca u
poloviny všech bytových objektů. Jenže - termické úpravy spočívají ve snížení teplotních parametrů topné vody při
 zachování původních průtoků a nemá.li po snížení teplotních parametrů dojít k nedotápění, musejí původní průtoky (které budou zachovány) při nových teplotních
 parametrech odpovídat požadovanému přenosu tepla. Této fyzikální podmínce, bohužel, klasicky projektované soustavy vybavené podle zákona 406/2000 Sb.
 regulační technikou nevyhovují, protože přenos tepla nebyl klasickým projektováním řešen a všechny tyto soustavy musejí být vyváženy termicky. To je i hlavní
 důvod snahy, pro tyto účely sestavit nový pracovní tým a nečekat, až "hydraulické myšlení" opět způsobí národohospodářské škody a bude se ve svých závěrech 
 a doporučeních tradičně opět mýlit, jako v případech
hydraulické stability, stropů panelových domů a v mnoha dalších.
 Celé termické vyvážení na průtoky odpovídající požadovanému přenosu tepla přitom není na poměru "zateplených a nezateplených budov" závislé a projektanti
 vytápění by s tímto obrovským objemem projektové práce měli urychleně začít, aby se nevyřešenými fyzikálními podmínkami ekonomika vytápění v krátkém
 budoucím období ještě nezhoršila. Nejsou k tomu potřebné téměř žádné finanční náklady, protože se vše řeší pouze správným seřízením stávajících armatur.
 Toto seřízení nemusí být provedeno pouze u soustav, které byly projektovány termohydraulicky a proto již v základním seřízení regulační techniky osazené podle
 zákona 406/2000 Sb.,
termické  vyvážení obsahují.

 Obr.2 Zjednodušený graf závislosti průtoků na řídicí teplotě "tv".
         
Průtoky jsou i při stejném diferenčním tlaku různé, proto
          hydraulické vyvážení nestačí a dynamická soustava 
          potřebuje ke své správné funkci termické vyvážení.

 Abychom získali lepší představu o automatickém vlivu řídicí teploty "tv"na průtoky topné vody
 v dynamických soustavách, jsou numerická data z obr.1 převedena v obr.2 do zjednodušené
 grafické podoby.
 Zjednodušení spočívá v tom, že základní pracovní průtoky "Gk" (vztažené k základní teplotě
 místnosti "tv") byly s maximálními průtoky "Gk1" (odpovídajícími teplotě "tv1") propojeny
 pouze lineární spojnicí dvou bodů. Ve skutečnosti jsou to samozřejmě křivky, protože průtok
 v závislosti na zdvihu kuželky není lineární. Zvolené lineární propojení je však přehlednější
 (oba vyznačené body úseček jsou platné) a celý graf nám má sloužit k jinému účelu.
 
 U TRV jsme většinou dobře schopni chápat průběh závislosti průtoku na řídicí teplotě mezi
 pracovním a závěrným bodem zdvihu kuželky, ve kterém je průtok nulový. K tomuto průběhu
 se většinou vztahují i všechna opatření, která projektováním řešíme (přepouštění, stabilizace,
 atd.). Vztahy mezi pracovním a závěrným bodem ale nejsou pro funkci a ekonomiku vytápění
 tak důležité, jako právě vztahy mezi pracovním a maximálním bodem, které ukazuje obr.2.

 V obr.2 jsou  "pravé" body úseček pracovními průtoky a "levé" body vyznačují průtok,
 odpovídající plnému zdvihu kuželky způsobenému uživatelem, nebo poklesem teploty,
 vyznačené na horizontální ose.
 Například těleso -207- má projektovaný pracovní bod: Gk = 69,17 kg/h a Gk1 = 154,94 kg/h,
 zatímco těleso -408- má projektovaný pracovní bod: Gk = 129,17 kg/h a Gk1 = 147,63 kg/h.
 To znamená, že hodnoty "zkratových průtoků" i rozsahy mezi pracovními teplotami a jejich
 poklesem, jsou v jednotlivých místnostech různé a nelze na ně reagovat žádným jednotným
 opatřením, například hydraulickým vyvažováním
 Platí to samozřejmě i u TRV s předregulací, protože i u nich se zdvih kuželky mění s řídicí
 teplotou nebo zásahem uživatele, pouze s poněkud menší autoritou. Autorita závisí na
 hodnotě nastavení předregulace a u TRV s téměř otevřenou předregulací může být stejně
 vysoká, jako ve zde uvedeném příkladu.
 Zabránit "zkratovým průtokům" je však nutné jak z hlediska vlastní funkce soustavy, tak
 i z hlediska ekonomiky vytápění. Například v oblasti "zkratových průtoků" způsobených
 poklesem teploty v sousedním bytě TRV nešetří teplo z tepelných zisků, protože se snaží
 dohnat teplotní deficit na hodnotu, na kterou jsou nastaveny. Naopak, "zkratové průtoky"
 způsobené uživatelem navíc vracejí část vyrobeného tepla zpět do zdroje bez využití k
 vytápění, protože plnou hodnotu přivedeného tepla nestačila zpracovat instalovaná otopná
 tělesa, jejichž otopná plocha je pro zvýšený přenos tepla nedostatečná.

 Vidíme tedy, že správnou a ekonomickou funkci dynamických soustav nemůžeme zajistit
 žádnými "hydraulickými" prostředky a každá dynamická soustava musí být vyvážena
 termicky.Termické vyvážení soustavy nelze zajistit jinak, než termohydraulickým řešením.

 Gk

 Gk1

 Gk

 Gk1

 Ho = Ho1 = 8,5 kPa

 Termické vyvážení zajistí, že průtoky Gk nastanou
 při projektovaných teplotách místností, což žádné
 klasické projektování a vyvažování nezajišťuje.
 Klasicky projektované průtoky "G" leží zcela mimo
 vyznačené úsečky, s různou diferencí od správných
 hodnot "Gk" a "Gk1", což dokazuje nevhodnost
 klasického projektování dynamických soustav.