Jsou ještě vyvažovací ventily potřebné?
Jako soudní znalec se s nevyhovující funkcí otopného zařízení setkávám poměrně často. Co je těmto zařízením společné? Chybějí vyvažovací ventily. Není tak možné posoudit, zda napojené koncové jednotky mají dostatečný průtok, který by zajistil přenos nezbytného výkonu od zdroje tepla do koncových jednotek.
Co je koncová jednotka?
Koncovou jednotkou může být klasická otopná soustava s otopnými tělesy, podlahové vytápění, okruh výměníku tepla pro přípravu teplé vody, pro vzduchotechnický ohřívač nebo chladič, výměník tepla pro bazén, okruh skleníku nebo sekundární okruh tepelného čerpadla.
Ve všech těchto topných okruzích je instalováno oběhové čerpadlo s elektronickou regulací. Pokud je vyvažovací ventil instalován, dá se požadovaný průtok dosáhnout změnou otáček oběhového čerpadla namísto škrcením.
Vyšší průtok než jmenovitý?
Někdo si možná řekne, že vyšší průtok, než je ten jmenovitý, není na závadu. Někdy to může být pravda, ale jen v případě, že se jedná o jediný samostatný okruh, bez termostatických ventilů a vyšší průtok nebude zdrojem generování hluku.
Ve všech ostatních případech je instalace vyvažovacích ventilů nezbytná. Podívejme se na příklad topného okruhu jedné kotelny. Za kotlem nebo za kotli je obvykle instalována tzv. „hydraulická výhybka“, odborně řečeno HVDT – hydraulický vyrovnávač dynamických tlaků nebo také termohydraulický rozdělovač (THR), viz schéma na obr. 1.
Obr. 1 Příklad schéma kotelny a napojené soustavy
Pokud nejsou v topných okruzích instalovány vyvažovací ventily, jako je to na uvedeném schématu, je průtok do jednotlivých okruhů vždy vyšší, než je průtok jmenovitý.
Rozdíl průtoků mezi kotlovým okruhem a okruhy spotřebičů se vyrovnává v HVDT tím způsobem, že zpětná voda z topných okruhů se v HVDT směšuje s otopnou vodou od kotlů. Tím se snižuje teplota otopné vody vystupující z HVDT do napojených okruhů a výkon kotlů není přenositelný do otopné soustavy nebo do topných okruhů.
V řadě případů je tato závada, která se projevuje nedostatečným vytápěním, řešena zbytečným přidáváním dalšího kotle, aby se zajistil přenos výkonu od již instalovaných kotlů i při snížené teplotě otopné vody za HVDT. Je nepochybné, že cena několika vyvažovacích ventilů je vždy nižší, než cena dalšího kotle.
Seřizování průtoků
Dalším argumentem pro navrhování vyvažovacích ventilů je zákonný požadavek na hydronické vyvážení otopné soustavy nebo koncových jednotek.
Hydronické vyvážení je jednou z posledních činností realizační firmy před topnou zkouškou a uvedením otopné nebo chladící soustavy do provozu. Před vlastní topnou zkouškou má být vytvořen protokol o měření a vyvážení soustavy. Je to požadavek vyhlášky č. 193/2007 Sb., konkrétně § 7, odst. 6, kde se uvádí:
(6) U rozvodu tepelné energie a vnitřního rozvodu vytápění a teplé vody se seřizují průtoky tak, aby odpovídaly projektovaným jmenovitým průtokům s maximální odchylkou ±15 %. Seřízení průtoků se prokazuje měřením v jednotlivých větvích otopné soustavy. Měření se provádí při uvádění do provozu, po odstranění závažných provozních závad, při nedostatečném zásobování nebo přetápění u některého odběratele či spotřebitele a při změnách zařízení, které ovlivňují tlakové poměry v síti, zejména při připojení nových a odstavení stávajících odběratelů či spotřebitelů. Protokol o měření a nastavení průtoků zůstává trvale uložen u provozovatele rozvodu či vnitřního rozvodu.
Vyvažovací armatura je ventil, který je opatřen dvěma snímači tlaku, na kterých se dá měřit nejenom tlaková diference na kuželce nebo cloně ventilu, ale při definované Kv hodnotě ventilu i průtok. Měřením se tak dá porovnat, do jaké míry změřený průtok otopné vody do koncové jednotky souhlasí se jmenovitým průtokem, tj. průtokem vypočteným z výkonu a voleného teplotního spádu jednotky.
Každý projektant zná jmenovitý průtok vypočtený podle výkonu a teplotního spádu koncové jednotky. Pokud není dodržen, nedá se od jednotky očekávat potřebný výkon.
Jak vyvažovací armatura vypadá?
Obr. Příklad vyvažovacího ventilu opatřeného dvěma snímači tlaku pro měření tlakové diference na kuželce nebo cloně ventilu a při definované Kv hodnotě ventilu i průtoku
Typů vyvažovacích ventilů je více, od různých výrobců. Jedno mají společné, zajistit rovnoměrné rozložení průtoků v celé soustavě, a to jak podle představy projektanta, i podle očekávání budoucího provozovatele topného nebo chladicího systému.
Vyvažovací ventily slouží navíc i jako diagnostický nástroj. Dá se jimi odhalit nejenom nedostatečný průtok ale i zavzdušnění okruhu, vadné nebo i chybně navržené oběhové čerpadlo. V takovém případě změřený průtok neleží na charakteristice oběhového čerpadla měřeného okruhu jednotky.
Argumenty pro vynechání vyvažovacích ventilů
Starší projektanti mohou namítat, že za jejich mládí žádné takové armatury neexistovaly a otopné soustavy bez problémů fungovaly. Zapomínají přitom na to, že tenkrát je dokázali projektanti spočítat jen s logaritmickým pravítkem a kalkulačkou, že znali vzájemné provázanosti výpočtů a používaných vzorců. Tyto znalosti mladší generace projektantů často ztrácí používáním výpočetních programů a nekriticky se spoléhají na dosažené výsledky.
Druhou a mnohem rozšířenější skupinou ignorující vyvažovací ventily jsou drobné topenářské firmy. Jsou dva druhy takových firem. Jedny zmíněnou vyhlášku nikdy neviděly, ani o ní neslyšely. Ty druhé o ní někdy možná slyšely, ale nechtějí měnit své, léty zažité zvyklosti. Když i bez vyvažovacích ventilů to „nějak“ topí. A navíc, když jak někde slyšely, jsou normy nezávazné…
Jiným argumentem firem pro vynechání vyvažovacích ventilů je skutečnost, že jejich nabídková cena akce s vyvažovacími ventily nebude konkurence schopná při porovnání s ostatními firmami, které vyvažovací ventily nepoužijí. Ano, takový argument může přicházet do úvahy, ale jen v případě, že firma pracuje bez projektu.
Pokud se nabídkové řízení provádí na základě projektu s vyvažovacími ventily, pak je účastnící se firmy musí akceptovat.
Příklad z rodinného domu
O tom, že vyvažovací ventily mohou být zapotřebí i v soustavě rodinného domu, se lze přesvědčit na následujícím příkladu.
Obr. Příklad schématu zapojení kotelny rodinného domu, u kterého nebyly navrženy vyvažovací ventily
Realizace byla firmou provedena bez projektu. Vyobrazené schéma zapojení vzniklo až na základě dodatečně provedeného zaměření skutečného stavu. Nebyly instalovány vyvažovací ventily. V soudním procesu vyvolaném nespokojeným zákazníkem se k této skutečnosti vyjádřil jiný „odborník“ tak, že se vyhláška na rodinné domky nevztahuje. Ani soudy to však nemají někdy snadné. Ale i kdyby se vyhláška na takové případy nevztahovala, jakým jiným způsobem by bylo možné průtoky nastavit, aby soustava pracovala tak, jak je od ní požadováno?
Jak je to se závazností právních předpisů?
Na nejvyšším stupni je zákon a jeho prováděcí vyhlášky, nařízení vlády. Ty jsou právně závazné vždy. Pak následují normy. Je rozšířený názor, že když jsou normy nezávazné, tak se nemusí dodržovat a jsou tak vlastě zbytečné.
Ve skutečnosti je tomu jinak. Údaje normy jsou závazné ve všech případech, pokud není navrženo progresivnější řešení, za které nese osobní zodpovědnost ten, kdo takové řešení navrhl a realizoval. Nemusí přitom nikoho žádat o výjimku z normy.
Norma, stejně jako vyhláška nebo zákon, je veřejnou listinou. Podle mého názoru by i norma měla být veřejně dostupná a zdarma ke stažení na internetu, stejně jako je to u vyhlášek a zákonů. Ale na toto se bohužel nelze vymlouvat, protože přístup k normám je, byť za určitý poplatek.
Zákony a vyhlášky používají ke své výdělečné činnosti osoby s právnickým vzděláním. A své podklady k práci mají zadarmo. Technici jsou oproti právníkům v nerovnoprávném postavení. Technici si potřebné podklady – normy – musí za nemalé prostředky kupovat. Ceny norem jsou přitom neúměrně vysoké k možnostem jak většiny samostatně působících projektantů, tak i pro četné realizační firmy.
Opakovaně placená možnost nahlížení do norem pro členy ČKAIT, bez možnosti jejich trvalého stažení, bez možnosti tisku nebo jen s omezenou možností tisku několika stánek, je jen slabou útěchou pro nerovnoprávné postavení techniků ve společnosti.
Jak se navrhuje vyvažovací ventil?
Je mnoho projektů, kde jsou vyvažovací ventily na jedné straně navrženy, bohužel v dimenzi napojeného potrubí, ve které nemohou plnit svůj účel. Proč? Viz následující případ.
Otopná soustava s výkonem 20 kW. Teplotní spád 80/60 °C. Průtok (20/4,1876/20) 0,24 kg/s. Dimenze potrubí DN 25, w = 0,42 m/s, měrný hydraulický odpor 98 Pa/m.
Například pro ventil STAD vychází dimenze STAD 15 s nastavením 3,3. Na tomto místě je potřeba upozornit na to, že dimenze použitelné vyvažovací armatury je o dvě dimenze menší (v řadě DN 15, DN 20, DN 25), než je dimenze potrubí.
Co se stane v případě, že projektant navrhne dimenzi ventilu podle dimenze potrubí, respektive tuto dimenzi zvolí realizační firma, která se domnívá, že menší dimenze ventilu je chybou v projektu?
Ventil STAD v dimenzi DN 25 bude mít v otevřeném stavu Kv = 8,7 a tlakovou ztrátou jen ztrátou jen 0,98 kPa, tedy pod hranicí měřitelnosti průtoku. Až při seškrcení ventilu na hodnotu 1,35 bude možné průtok měřit, ale za cenu významné chyby měření, která může překračovat legislativní požadavek ±15 %. A nezanedbatelná není ani vyšší cena o dvě dimenze většího ventilu.
Zpět k soudnímu řízení
Právní legislativa je založena na tom, co je povoleno a co je zakázáno. Verdikt soudu potom může obecně znít:
„Žalovaná strana je vinna, protože porušila paragraf ten a ten zákona (prováděcí vyhlášky k zákonu), čímž spáchala to a to a odsuzuje se…“
Řešit technickou problematiku stejným způsobem nemusí vést k cíli. Odpovědět na obvyklou otázku soudu, jaké normy byly porušeny, když zařízení nemá vlastnosti obvyklé, se nedá snadno. Nezřídka se na takovou otázku ani odpovědět nedá.
Normy nejsou stylizovány podle toho, co je povoleno a co zakázáno. Jsou stylizovány podle toho, co je minimálně potřeba dodržet. Zařízení může vykazovat vady i v případě, že nebyly porušeny žádné normy.
Pokud by důležité požadavky na technická zařízení byly zahrnuty do vyhlášek, pak by se dalo snadno a rychle rozhodnout. Tato jednoznačná prokazatelnost příčiny mohla být i „tichým“ důvodem, proč byla závaznost norem obecně zrušena. Stačilo jen doplnit, že lepší řešení je možné tak, jako to obecně platí v současnosti.
Soud si může nechat předložit měřící protokol podle výše uvedené vyhlášky. Pokud protokol chybí, může od realizační firmy požadovat doplnění vyvažovacích ventilů a předložení protokolu o vyvážení. A teprve následně zkoumat, zda se tím reklamované vady odstranily. Často ano. Opačný postup, spočívající ve zkoumání jednotlivostí nevede k cíli. Nebo až po velmi dlouhé době.
Kdo je oprávněn provádět hydronické vyvažování
Legislativně není tato činnost upravena. V praxi mohou tuto činnost vykonávat osoby nebo firmy, které jsou seznámeny s vyvažovacími metodami a mají s danou problematikou dostatek zkušeností. Některé firmy provádí školení, na jehož základě obdrží absolventi certifikaci pro vyvažování.
Rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby
Rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby je definován v příloze č. 6 vyhlášky 499/2006 Sb., ve znění novely č. 62/2013 Sb.
Zejména bych upozornil na odstavec A.1.3 c), který požaduje jména a příjmení projektantů jednotlivých částí projektové dokumentace včetně čísla, pod kterým jsou zapsáni v evidenci autorizovaných osob vedené Českou komorou autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě, s vyznačeným oborem, popřípadě specializací jejich autorizace.
Obdobné požadavky se dají najít v příloze č. 7, která se týká rozsahu a obsahu dokumentace skutečného provedení stavby.
Co říci nakonec?
Nedá se potvrdit některými firmami šířený názor, že realizační dokumentaci může provádět kdokoliv, bez jakékoliv odborné kvalifikace, že je možné realizovat zakázky bez projektu, nebo s projektem, který nesplňuje ani základní podmínky dané stavebním zákonem.
Jak to v takových případech dopadá, je vidět i na výše uvedeném nefunkčním schématu zapojení kotelny. S pochybnou koncepcí, bez vyvažovacích ventilů, s chybným větráním kotelny a s mnoha dalšími chybami, o kterých jsem se zde nezmínil. Takových realizací je mnoho. Že se o nich veřejně neví, lze přičíst jen obtížnému prokazování příčin v soudních řízeních a zdlouhavému postupu soudů. Je mnoho provozovatelů vadných zařízení, která nefungují tak, jak bylo slibováno. Uživatelé vzhledem ke svým neznalostem problematiky nedokáží rozpoznat příčiny a často se spokojí se stavem, že „to nějak funguje“.
Tento stav lze přirovnat k situaci důchodců, kteří si od „šmejdů“ nakoupili nekvalitní a předražené zboží. Bez možnosti jeho vrácení. Na takové firmy je už nyní zaměřena pozornost dozorujících orgánů. Nezbývá nám než doufat, že se situace ve vytápění časem zlepší.
As a legal expert I often deal with inadequate heating system function. What is common to these devices? Missing balancing valves. It is not possible to assess the flow in connected terminal units that would ensure the necessary transmission capacity from the heat source to the terminal units.