Měření a indikace tepla pro vytápění a příslušné přístroje (I)

Měření přesné spotřeby tepla pro vytápění bytu nebo nebytového prostoru připadá v úvahu při ústředním vytápění dané nemovitosti pouze u horizontálních bytových otopných soustav vycházejících z ústředního stoupacího potrubí. V tomto případě je možno do přípojky bytu či nebytového prostoru instalovat měřič tepla, který dokáže měřit spotřebu tepla daného prostoru s postačující přesností.

O tom, jak bude náměr měřiče tepla dále použit, rozhoduje platná legislativa. U rozdělení nákladů na vytápění by měla i v tomto případě platit pravidla o rozdělení nákladu na část základní (podle započitatelné podlahové plochy) a na část spotřební, která by přímo navazovala na naměřenou dodávku tepelné energie, avšak bez jakýchkoliv dalších korekcí.

Indikátory vytápění a jejich základní rozdělení.

Požaduje-li se pouze podklad pro rozdělení nákladů na ústřední vytápění dané nemovitosti (zúčtovací jednotky), postačí použít k tomuto účelu indikátorů vytápění, které jsou někdy ne zcela správně také nazývány jako poměrová měřidla nebo rozdělovače topných nákladů.

Technické požadavky na přístroje sloužící pouze k rozdělování nákladů na ústřední vytápění jsou podstatně mírnější než požadavky na stanovená měřidla pro měření dodávky tepla do daného prostoru. To se pochopitelně musí projevit i v pořizovacích nákladech.

Indikátory vytápění lze rozdělit podle několika různých hledisek:

1. podle počtu použitých čidel (snímačů):
   1. indikátory s jedním čidlem;
   2. indikátory se dvěma čidly;
   3. indikátory se třemi čidly;
   4. indikátory s větším počtem čidel.
2. B. podle druhu čidla (snímače):
   1. odpařovací;
   2. termočlánkové;
   3. elektronické;
   4. s čidly jiného principu.
3. podle druhu snímané veličiny:
   1. střední teploty povrchu otopného tělesa;
   2. rozdílu mezi teplotou povrchu otopného tělesa a teplotou vzduchu v místnosti;
   3. rozdílu mezi teplotou vzduchu v místnosti a teplotou venkovního vzduchu;
   4. teploty na vratné přípojce otopného tělesa.
4. podle využití pomocné energie:
   1. bez napájení elektrickou energií;
   2. s napájením elektrickou energií.

Indikátory s jedním čidlem mají snímat střední povrchovou teplotu otopného tělesa. Jejich pomocí je pak možno porovnávat poměrnou dobu využití jednotlivých otopných těles, protože jejich údaj (náměr) reflektuje pouze výši teploty ve snímaném místě a dobu expozice této teplotě.

Pokud nám půjde o rozúčtování nákladů na vytápění podle skutečně spotřebované energie, musí být splněn předpoklad, že ve všech místnostech dané nemovitosti (zúčtovací jednotky) je stejná teplota vnitřního vzduchu. Některé společnosti provádějící rozúčtování si pak vypomáhají tak, že dosazují do výpočtu jakousi průměrnou vnitřní teplotu, např. +21 °C.

Ve skutečnosti ovšem vnitřní teploty vzduchu v jednom domě kolísají obvykle v rozmezí od +16 °C do +26 °C. To znamená, že se do výše uvedeného způsobu výpočtu vnáší systematická chyba ve výši ± 30 %. Proto je možno považovat tyto typy indikátorů za nevhodné tam, kde se mají náklady na vytápění rozúčtovávat podle skutečné spotřeby tepla jednotlivých místností.

Indikátory se dvěma čidly je možno dále rozdělit do několika podskupin. Do první patří indikátory, které snímají povrchovou teplotu otopného tělesa a teplotu vzduchu ve vytápěné místnosti. I tuto podskupinu je možno dále rozdělit na přístroje, které snímají teplotu vzduchu v místnosti odděleným čidlem, a na přístroje, v nichž je již vestavěno i čidlo teploty vzduchu. V tomto případě půjde již o teplotu vzduchu mírně zvýšenou obtékáním té části otopného tělesa, která leží pod místem připevnění indikátoru. Tato teplota koreluje se skutečnou vnitřní teplotou ve vytápěné místnosti a její výše by měla být při správném umístění indikátorů na otopném tělese u všech indikátorů přibližně stejná.

Další podskupinu tvoří přístroje, které snímají teplotu venkovního vzduchu (na neosluněné straně budovy, nejčastěji severní) a teplotu v místnosti. Tento systém umožňuje vlastně kopírovat denostupňovou (gradenovou) metodu. Teplotní čidlo vnitřní teploty bývá obvykle umístěno v tzv. referenční místnosti bytu.

Další podskupinu tvoří indikátory, které snímají teplotu na přívodu i vratné přípojce otopného tělesa, z čehož se dá přesně odvodit střední povrchová teplota otopného tělesa. Vnitřní teplota ve vytápěných místnostech se v tomto případě volí jako stálá veličina pro všechny vytápěné prostory. V tomto ohledu tyto indikátory sice přesně stanoví střední povrchovou teplotu otopného tělesa, ale jinak sdílejí stejné nevýhody s indikátory s jedním čidlem.

Indikátory se třemi čidly obvykle snímají teplotu na vstupu i výstupu otopného tělesa a teplotu vnitřního vzduchu ve vytápěných místnostech. Z těchto hodnot je možno vypočítat logaritmický teplotní rozdíl a tím i přesněji stanovit teplo dodávané do místnosti otopným tělesem.

V ojedinělých případech se k výše uvedeným třem čidlům přidává ještě čtvrté čidlo, které se připevňuje na horní třetinu výšky otopného tělesa. Jeho pomocí je možno získat informaci o škrcení průtoku vody do otopného tělesa např. termostatickým ventilem. Tyto indikátory se pak někdy označují jako čtyřčidlové.

Indikátory s větším počtem čidel vznikají kombinací indikátorů s jedním, dvěma nebo třemi čidly a přidáním dalších čidel, jimiž je možno sledovat sdílení tepla mezi jednotlivými sousedícími byty nebo nebytovými prostory. Sem patří německý systém Heikozent. Tímto systémem je již možno měřit spotřebu tepla v daném bytě, a to nejenom dodávku tepla z otopné soustavy otopnými tělesy a neizolovaným potrubím. Pro vysoké pořizovací náklady se však tento systém v praxi příliš nerozšířil.

Indikátory odpařovací vznikly jako výsledek snahy indikovat přestup tepla z otopného tělesa co nejjednodušším způsobem na základě odpařování kapaliny, která je ve styku s povrchem otopného tělesa. Odpařovací indikátory byly vyvinuty v Dánsku a později se vyráběly i v Německu a v dalších zemích. Sestávají v podstatě ze skleněné trubičky, v níž je obarvený alkohol. Trubička je obklopena tvarovaným vodičem tepla, který je kryt obalem z izolační hmoty. Na přední části je umístěna stupnice.

Tyto indikátory se vyrábějí prakticky pro všechny typy otopných těles. Připevňují se k nim pomocí upínacího prvku a šroubů nebo lepením či na přivařené šrouby. Trubičky se každoročně po odečtu mění. Rovněž tak se mění i barva použité kapaliny.

Zásadně je možno rozdělit tyto indikátory na otevřené (s odpařováním kapaliny do okolního prostoru) a na uzavřené, kde se kapalina odpařuje a kondenzuje v uzavřené nádobě. Odpařovací indikátory je možno dnes považovat za překonané, ale v 80. a 90. letech minulého století u nás plnily průkopnickou úlohu v oblasti indikace.