Pri obnove bytového fondu a novostavbách sa stretávame s požiadavkou odberateľov tepla – užívateľov jednotlivých bytov, aby sa dodávka tepla na vykurovanie (VYK) a prípravu teplej vody (TV) merala priamo v mieste pripojenia bytu. Tejto požiadavke sa najviac približujú tzv. bytové odovzdávacie stanice tepla (BOST).
Celkový fond bývania na Slovensku tvorí 1,7 milióna bytov, z ktorého sa približne 850-tisíc bytov (50 %) nachádza v bytových domoch postavených v rámci hromadnej bytovej výstavby, panelovými technológiami po roku 1960. Až 94 % z týchto bytov má zabezpečenú potrebu tepla prostredníctvom ústredného vykurovania a centrálnej prípravy TV. Dodávka tepla je v 55 % zabezpečená zo sústav centralizovaného zásobovania teplom (SCZT) cez podružné domové odovzdávacie stanice tepla (OST). Prostredníctvom domových alebo blokových kotolní sa dodáva zvyšných 45 % tepla. Technologické zariadenia OST nie sú vždy dimenzované podľa súčasných požiadaviek potreby spotrebiteľa. Dôležité je, aby realizácia BOST bola vykonaná na základe projektovej dokumentácie na úrovni realizačného projektu. Aby nedochádzalo k nežiadúcemu prehrievaniu priestorov, kde sú BOST a ich rozvodné potrubia umiestnené, musia byť opatrené dostatočnou hrúbkou tepelnej izolácie.
1. Úvod
Dôvody, ktoré viedli k vzniku BOST by sme mohli zhrnúť do nasledovných bodov:
- situovanie prípravy TV čo najbližšie k miestu odberu (kúpeľne a kuchynská linka);
- eliminácia častých problémov s cirkuláciou TV, kde vznikajú značné tepelné straty tak pri výrobe ako aj pri transporte k užívateľovi;
- zabezpečenie vykurovania, resp. temperovania bytu podľa potreby užívateľa bytu aj mimo vykurovacej sezóny;
- elegantné riešenie pri rekonštrukcii a obnove bytových jadier u starších bytov, ako aj pri prestavbách kuchýň a bytových jadier;
- jednoduchšie meranie spotrebovaného množstva tepla a väčšia spokojnosť odberateľa tepla – užívateľa bytu.
2. Projektovanie BOST
Pri projektovaní a samotnom návrhu BOST by sme mali rešpektovať nasledovné zásady:
- nutnosť konštantnej teploty na zdroji tepla (domovej OST alebo teplovodnej kotolne) minimálne 65 °C do systému (pri domových kotolniach je potrebná aj akumulácia tepla);
- rozvod tepla v objekte je potrebné dimenzovať s uvažovaním súčasnosti odberov;
- rozvodné potrubia riadne izolovať, aby sme minimalizovali tepelné straty transportom;
- pre veľké rozľahlé byty s viac ako 4 – 5 odbermi nestačí jeden prietokový ohrev – sú potrebné dva, alebo akumulácia TV do tlakového zásobníkového ohrievača;
- BOST umiestniť čo najbližšie k zvislým rozvodom a primárne potrubie izolovať, pretože inak dochádza k nežiadúcemu prehriatiu chodby prípadne samotného interiéru bytu;
- pokiaľ je to možné, je potrebné použiť BOST s reguláciou teploty teplonosnej látky pre vykurovaciu sústavu – hlavne pre väčšie byty;
- pre BOST umiestnené v byte je potrebné vytvoriť primeraný manipulačný priestor kvôli kontrole a údržbe, pričom musíme zabezpečiť dostatočné vetranie kvôli prehriatiu priestoru v ktorom sa BOST nachádza.
3. Porovnanie BOST s klasickým vykurovacím systémom
Výhody BOST oproti klasickému modernému vykurovaciemu systému môžeme zhrnúť do týchto bodov:
- možnosť dodávky tepla pre vykurovaciu sústavu podľa požiadaviek užívateľa počas celého roka nezávisle od vykurovacieho obdobia;
- možnosť priamej kontroly odberu spotrebovaného množstva tepla a studenej vody na merači resp. na vyhodnocovacom člene BOST;
- podstatné zjednodušenie zdroja tepla, OST alebo kotolne – odpadá centrálna príprava TV, odpadajú rozvody TV a cirkulácie TV.
- zjednodušenie rozvodov tepla v objekte – vypadnú tri potrubia TV, rozvod tepla sa uskutoční len dvoma potrubiami – prívodné a vratné potrubie do zdroja tepla;
- psychologický efekt pri predaji bytu – „každý užívateľ si odoberie také množstvo tepla aké momentálne potrebuje“.
Nevýhody BOST oproti klasickému modernému vykurovaciemu systému môžeme zhrnúť do týchto bodov:
- vysoká teplota teplonosnej látky vo vratnom potrubí z bytov do zdroja tepla predstavuje:
- znevýhodnenie možnosti použitia kondenzačných kotlov,
- zvýšenie teploty vo vratnom potrubí rozvodu CZT, čomu sa bránia výrobcovia tepla;
- vyššie investičné náklady – približne + 1000 až 3000 €/byt za vybudovanie BOST;
- prehrievanie budov v lete v dôsledku tepelných strát v rozvodoch;
- vyššie tepelné straty v rozvodoch tepla;
- komplikované zariadenie v bytoch s nárokmi na pravidelný servis a údržbu BOST;
- nejasnosť vlastníckych vzťahov v prípade poruchy na primárnom rozvode zo zdroja tepla až po napojenie do BOST.
4. Spôsoby napojenia vykurovacej sústavy na BOST
Obr. 1 Príklad napojenia radiálnej vykurovacej sústavy na BOST (lúčový rozvod), 1 – prívodné potrubie primárnej teplonosnej látky, 2 – vratné potrubie primárnej teplonosnej látky, 3 – BOST, 4 – prívodné potrubie sekundárnej teplonosnej látky, 5 – doskové vykurovacie teleso, 6 – rebríkové vykurovacie teleso, 7 – vratné potrubie sekundárnej teplonosnej látky.
Na BOST môže byť napojená vykurovacia sústava v rôznom vyhotovení. Najbežnejšie sú teplovodné dvojrúrové vykurovacie sústavy s radiálnym tzv. lúčovým rozvodom. Takáto vykurovacia sústava je zobrazená na Obr. 1.
Radiálny – lúčový rozvod zabezpečuje teplovodnú pracovnú látku pre vykurovacie telesá, pričom úlohou projektanta je správne nadimenzovať potrubný rozvod a nastavenia (škrtenie regulačných armatúr pred vykurovacími telesami). Potrebné je, aby realizátor aj dodržal a nastavil vypočítanú a navrhnutú reguláciu.
Na Obr. 2 je zobrazený súprúdový spôsob napojenia vykurovacej sústavy na BOST, ktorý poznáme pod názvom Tichelmannov rozvod.
Napojenia súprúdovej vykurovacej sústavy na BOST (Tichelmannov rozvod) zabezpečuje pre všetky vykurovacie telesá takmer rovnaké tlakové pomery. Podobne ako pri predchádzajúcom prípade aj tu je úlohou projektanta správne nadimenzovať potrubný rozvod a nastavenia (škrtenie regulačných armatúr pred vykurovacími telesami). Rovnako je potrebné, aby realizátor aj dodržal a nastavil vypočítanú a navrhnutú reguláciu.
Obr. 3 Tlakový diagram v ležatom potrubí
Obr. 2 Príklad napojenia súprúdovej vykurovacej sústavy na BOST (Tichelmannov rozvod), 1 – prívodné potrubie primárnej teplonosnej látky, 2 – vratné potrubie primárnej teplonosnej látky, 3 – BOST, 4 – prívodné potrubie sekundárnej teplonosnej látky, 5 – doskové vykurovacie teleso, 6 – rebríkové vykurovacie teleso, 7 – vratné potrubie sekundárnej teplonosnej látky.
5. Tlakové pomery v ležatom potrubí
Výrobcovia BOST udávajú veľkosť doskového výmenníka tepla (DVT) Q = 30 až 45 kW, pričom na primárnu sieť je napojený cez obmedzovač prietoku max. 14 l/min. DVT požaduje pracovný pretlak 20 až 30 kPa. Na Obr. 3 je zobrazený tlakový diagram v ležatom potrubí.
Na pätách zvislých rozvodov sa umiestnia vyvažovacie ventily a na regulátore tlakovej diferencie sa nastaví celkový tlak 30 alebo 35 kPa podľa výrobcu. Úlohou obehového čerpadla je prekonať tlakové straty trením R.l a miestne odpory + tlakovú stratu DVT. Na vyvažovacích ventiloch sa zoškrtí prebytočný tlak tak, aby každá zvislá vetva mala rovnaké podmienky.
Na Obr. 4 je zobrazený tlakový diagram v zvislom potrubí. BOST vyžaduje tlak 25 až 30 kPa v závislosti od výrobcu. Tlak označený ako pš je potrebné nastaviť na regulačnom ventile pred BOST. V závislosti od teploty teplonosnej látky sa prejaví aj účinný vztlak, ktorého hodnotu započítame ako 0,5 H. Príklad napojenia 6 BOST na jednom podlaží je zobrazený na Obr. 5.
Obr. 4 Tlakový diagram v zvislom potrubí
Obr. 5 Princíp napojenia 6 x BOST ma primárny rozvod na jednom podlaží
6. Skúsenosti z realizácie BOST
V poslednom období dochádza k častým realizáciam inštalácie BOST na základe projektov pre stavebné povolenie. V týchto projektoch nie sú ale riešené detaily, ktoré sú veľmi potrebné pre bezporuchovú prevádzku a spokojnosť užívateľov bytov. Realizácia inštalácie BOST musí byť vykonaná na základe realizačného projektu odsúhlaseného technickou inšpekciou. Samotné BOST ako aj všetky potrubné rozvody by mali byť opatrené minimálnou hrúbkou tepelnej izolácie, ktorú predpisuje Vyhláška č. 14/2016 Z. z. Ministerstva hospodárstva Slovenskej republiky z 7. decembra 2015, ktorou sa ustanovujú technické požiadavky na tepelnú izoláciu rozvodov tepla a teplej vody [5].
V Tab. 1 je uvedená minimálna hrúbka tepelnej izolácie rozvodov tepla a teplej vody z oceľových rúrok pri izolačnom materiáli s tepelnou vodivosťou 0,035 W · m-1 · K-1 pri teplote 0 °C.
Pre rozdeľovače a zberače tepla, v miestach križovania potrubí, v miestach spájania potrubí a pre potrubia a armatúry inštalované v prestupoch stien a stropov sa môže minimálna hrúbka tepelnej izolácie znížiť o 50 % hodnoty hrúbky izolácie uvedenej v príslušnom riadku tabuľky [5].
V dôsledku toho, že sa nedodržuje nariadenie tejto vyhlášky, dochádza k nadmerným tepelným stratám, ktoré sa prejavujú prehrievaním chodieb a priestorov, kde sa BOST nachádzajú.
Tab. 1 Minimálna hrúbka tepelnej izolácie rozvodov tepla a teplej vody podľa Prílohy č. 1 k vyhláške č. 14/2016 Z. z. [5]
Najpálčivejšie sú prípady, keď je na hlavné zvislé rozvodné potrubia napojených viacero BOST na jednom podlaží. Ak sú tieto BOST prevádzkované bez krytu, a nie sú zabezpečené dostatočnou hrúbkou tepelnej izolácie potrubí a armatúr, vzduch v priestore dosahuje teplotu 40 až 50 °C. Na obr. 6 je príklad realizácie BOST v termovíznom a skutočnom zábere. Môžem konštatovať, že izolované časti dosahujú teploty 32,1 °C ale neizolované časti potrubí, armatúr dosahujú teploty až 52,5 °C. Kryt nebol namontovaný na BOS. Tepelná izolácia a prekrytie OST je nevyhovujúce! Realizácia bez projektovej dokumentácie pre realizáciu odsúhlasenou technickou inšpekciou.
Obr. 6 Termovízny snímok realizácie BOS bez projektovej dokumentácie pre realizáciu odsúhlasenou technickou inšpekciou
Záver
Záverom môžeme konštatovať, že BOST je vhodné aplikovať v bytových domoch iba po dôkladnom technicko – ekonomickom rozbore a porovnaní s inými možnosťami dodávky tepla pre vykurovaciu sústavu a prípravu TV.
Aplikácia BOST má podobne ako všetky technické zariadenia svoje výhody aj nevýhody. Investor má možnosť voľby, a na základe porovnania investičných a prevádzkových nákladov sa môže pre daný typ technológie rozhodnúť. BOST sú preferované hlavne v zahraničí, a pri správnom návrhu sú tu minimálne technické riziká.
Praktické príklady z realizácií sú ale alarmujúce. Často sa stáva, že realizácia je uskutočnená na základe projektu pre stavebné povolenie, kde nie sú riešené dôležité detaily ako hydraulika, regulácia a potrebná tepelná izolácia tak potrubných rozvodov a armatúr, ako aj samotných BOST. V takýchto prípadoch vznikajú zbytočné problémy v podobe prehrievania chodieb a priestorov, kde sú BOST osadené. Na takéto riešenia v konečnom dôsledku negatívne dopláca užívateľ bytu.
