Ing. Jozef Bugáň

Prof. Ing. Dušan Petráš, PhD.

Stavebná fakulta STU, Katedra technických zariadení budov

Radlinského 11, 813 68  Bratislava

Tel.: 0908 911 781

e-mail: jozefbugan@gmail.com

 

  1. Úvod

Príspevok sa zaoberá posudzovaním objektu výškového polyfunkčného bytového domu. V suteréne objektu sa nachádza vlastná odovzdávacia stanica tepla. V danom objekte je aplikovaný rozvod teplej vody, ktorý je zo stúpacích rozvodov k jednotlivým bytovým jednotkám na každom podlaží vedený v podlahe na spoločnej chodbe. Experimentálnymi meraniami sa malo overiť, či najmä v letných mesiacoch neovplyvňuje práve rozvod teplej vody teplotu na chodbách.

  1. Bytové odovzdávacie stanice tepla (OST)

Bytové odovzdávacie stanice tepla (OST) sa v súčasnej dobe stále vo väčšej miere využívajú pri výstavbe nových bytových domov. Ich výhodou sú pomerne malé rozmery, zjednodušené meranie spotreby tepla za vykurovanie a prípravu teplej vody. Bytové odovzdávacie stanice poskytujú možnosť individuálnej regulácie podľa okamžitých požiadaviek užívateľa.

Odovzdávacia stanica je navrhnutá tak, aby umožnila splnenie individuálnych požiadaviek užívateľov jednotlivých bytov na vykurovanie a prípravu teplej vody vo viacbytových domoch.

Obecný popis činnosti stanice:

Bytová odovzdávacia stanica reguluje výkon vykurovania tak, že riadiaci systém sníma teplotu v referenčnej miestnosti (zvyčajne obývacia izba). Podľa nastaveného teplotného a časového režimu riadiaci systém ovláda regulačný ventil, ktorý reguluje zmiešavací pomer vstupu vykurovacej vody a ochladenej spiatočky. Vykurovacia voda o požadovanej teplote potom prúdi do vykurovacích telies. Príprava teplej vody (TV) prebieha tiež priamo v bytovej stanici. Užívateľ bytu si môže nastaviť požadovanú teplotu (TV) v rozmedzí 25 – 60 °C nastavením na regulátore. Všetky média, t. j. spotrebovaná tepelná energia a studená voda, sú merané priamo v bytovej stanici. Užívateľ bytu môže priebežne tieto svoje spotreby sledovať. Centrálnym zdrojom tepla pre bytové odovzdávacie stanice môže byť kotolňa, alebo transformačná odovzdávacia stanica tepla napojená na diaľkový rozvod tepla. Obrázok odovzdávacej stanice tepla SYMPATIK BJ EQ je znázornený na (obr. 1)   [3]

Obr. 1: Obrázok odovzdávacej stanice tepla SYMPATIK BJ EQ

  1. Zásobovanie bytov teplom na vykurovanie a prípravu teplej vody z bytovej OST

        3.1 Vykurovacia sústava

Principiálne sa jedná o 2 vykurovacie sústavy (pre I. a II. tlakové pásmo), riešené centrálnym 2-rúrkovým vertikálnym potrubím vedením v distribučnej šachte objektu. Na každom podlaží sa nachádzajú podružné rozdeľovače/zberače, na ktoré sú pripojené bytové výmenníkové stanice v jednotlivých bytoch. Podružné rozdeľovače/zberače sú navrhnuté s tepelnou izoláciou hrúbky do 30 mm. Horizontálne  rozvodné potrubia zo sieťovaného polyetylénu s ochranou vrstvou proti difúzii kyslíka prípojky sú vedené v podlahe chodby. Tepelná izolácia týchto potrubí je na báze syntetického kaučuku s hrúbkou len 12 mm.

        3.2 Príprava teplej vody

Samotná príprava teplej vody sa uskutočňuje priamo v bytovej stanici pričom užívateľ si môže nastaviť na regulátore teplotu vody na výtokovej jednotke v rozmedzí 25-60 °C. Regulácia teploty teplej vody sa uskutočňuje v závislosti na výstupnej teplote z doskového výmenníka, pričom teplota TV je snímaná špeciálnym snímačom s časovou konštantou menšou ako 1s. Riadiaci systém by mal zabezpečiť, že v čase prehrievania prípojky nie je spustené obehové čerpadlo a teplonosná látka preteká priamo z prívodu do spiatočky. Súčasne spotreba tepla, teplej vody i vody studenej je meraná priamo v bytovej stanici čo môže užívateľ priebežne sledovať.

  1. Experimentálne posúdenie

        4.1 Cieľ merania

Cieľom experimentálnych meraní bolo posúdenie vplyvu tepelného režimu prípravy teplej vody v letnom období na tepelný stav v priestoroch spoločných chodieb ohrievaných z horizontálnych primárnych rozvodov tepla (viď. obrázok č.2) vedených do bytových odovzdávacích staníc tepla.

Obr. 2: Detail uloženia vykurovacích rúrok v podlahe chodby

 

        4.2 Metodika meraní

Na posudzovanom objekte sa v rozmedzí jedného mesiaca uskutočnilo niekoľko druhov experimentálnych meraní, ktoré preukázali zvýšenú teplotu na chodbách. Objektívne hodnotenie bolo prevedené týmito meraniami:

  1. Meranie tepelného stavu,
  2. Meranie povrchovej teploty podlahy,
  3. Meranie teploty teplonosného média,
  4. Termovízne posúdenie podlahy a systému prípravy teplej vody

        4.2.1 Meranie tepelného stavu

Meraním tepelného stavu prostredia sa v posudzovanom objekte rozumie meranie teploty vnútorného vzduchu θi – ktorá je vyjadrená v °C. Pri zisťovaní tepelného stavu priestoru boli určené rozmiestnenia snímačov jednotlivých meraných fyzikálnych veličín tak, aby bol zachytený čo najreálnejší obraz skúmaného priestoru.  Merania boli uskutočnené prístrojom na 7 nadzemnom podlaží (1 – tlakové pásmo) a na 13 nadzemnom podlaží (2 – tlakové pásmo). Záznamník teploty HOBO logger bol umiestnený v priestore chodby v pobytovej oblasti človeka. Meranie prebehlo na chodbách a poschodiach s rôznymi tlakovými pásmami.

        4.2.2 Meranie povrchovej teploty podlahy

V skúmanom objekte bola meraná povrchová teplota podlahy θs, ktorá charakterizuje teplotu povrchov v pobytovej, alebo okrajovej zóne. Nakoľko bol predpoklad, že zvýšená povrchová teplota v chodbách je príčinou zvýšenej teploty vzduchu bol na povrchu podlahy umiestnený merač, nad rozvodom teplej vody, kde sa predpokladá najvyššia povrchová teplota. Na meranie teploty vnútorného vzduchu a na meranie teploty podlahy bol použitý merací prístroj LOGGER S0122 – záznamník teploty okolia s displejom a vstupom pre externú sondu. Zariadenie  na záznam povrchovej teploty je znázornený na obrázku č. 3.

Obr. 3: Zariadenie na záznam povrchovej teploty podlahy

 

        4.2.3 Meranie teploty teplonosného média

Pod teplotou teplonosného média sa rozumie teplota teplej vody θTV, ktorá je dopravovaná k jednotlivým odberným miestam pomocou distribučnej siete. Okamžité meranie bolo vykonané prístrojom na bezkontaktné meranie povrchovej teploty  Testo 845, ktorý je vybavený laserovým infra – teplomerom. V bytovom dome bola bezkontaktne meraná teplota teplonosného média na prívodnom a vratnom potrubí od rozdeľovača na chodbe, okamžitá povrchová teplota podlahy v strede chodby a teplota teplonosného média na výtoku u užívateľov bytov.

        4.2.4 Termovízne posúdenie podlahy a systému prípravy teplej vody

Počas experimentálnych meraní tepelného stavu sa uskutočnilo termovízne posúdenie podlahy chodbového priestoru, v ktorej je umiestnené potrubie teplej vody a taktiež rozdeľovačov, ktoré sú umiestnené na chodbe.

Toto meranie bolo realizované termovíznou kamerou MobIR M4, ktorá umožňuje ukladať a prenášať termovízne záznamy cez USB port priamo do počítača. Posúdenie sa vykonávalo termovíznou kamerou, ktorá je znázornená na obrázku č. 3 a 4.

        4.3 Výsledky meraní

V polyfunkčnom bytovom dome boli namerané preukázateľne zvýšené teploty podlahy (cca 31,0 °C), ktoré mali za následok zvýšenie teploty vzduchu na jednotlivých chodbách (cca 30,0 °C). Povrchové teploty podlahy sú znázornené na obrázkoch 3, 4 termovíznych snímkach.

 

Obr. 3,4. Termovízna snímka podlahy na chodbe

 

  1. Zhodnotenie

Po prvých fázach experimentálnych meraní sa uskutočnilo opatrenie: zníženie teploty teplonosného média z centrálnej výmenníkovej stanice o 10 K. Toto zníženie teploty ale nedocielilo zníženie teploty v priestoroch chodieb ani povrchovej teploty podlahy. Došlo však k výraznému poklesu nákladov, ktoré pociťujú najmä samotní užívatelia bytov.

Použitie bytových odovzdávacích staníc v bytovej výstavbe je veľmi vhodný a moderný spôsob prípravy teplej vody. Správnym návrhom projektanta počnúc – odborným zrealizovaním končiac sa docieli spokojnosť u všetkých zainteresovaných strán. Je veľmi dôležité aby všetky profesie ešte pri samom počiatku stavby spolu komunikovali a tým sa minimalizoval vznik nežiaducich rušivých elementov a nezrovnalostí.

  1. Záver

Na základe experimentálneho merania v bytovom dome bola preukázaná zvýšená teplota podlahy (cca 31,0 °C) v priestoroch spoločných chodieb ohrievaných z horizontálnych primárnych rozvodov tepla vedúcich do bytových odovzdávacích staníc tepla, súčasne však aj vysoká teplota vzduchu v chodbe (cca 30,0 °C), ktorá znepríjemňuje život užívateľov bytov najmä v letnom období. Navrhnutá hrúbka tepelnej izolácie potrubí nebola pri samotnej realizácii dodržaná, čo potvrdili aj merania.

  1. Literatúra

[1] STN EN 305: Výmenníky tepla. Definície výkonu výmenníkov tepla a všeobecné skúšky pracovných postupov na stanovenie výkonu všetkých výmenníkov tepla.

[2] FERSTL, K. – MASARYK M.: Prenos tepla. Slovenská technická univerzita v Bratislave, nakladateľstvo STU, Bratislava, Vazovova 5, v roku 2001.

[3] SYSTHERM, spol. s r. o. – projektové podklady.

0 komentárov

Zanechajte komentár

Chcete sa pripojiť k diskusii?
Neváhajte prispieť!

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *