Otopné období kalendářního roku 2012 v Praze
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2012 slouží pro potřeby výrobců a odběratelů tepla, kteří pracují v ročním režimu leden–prosinec. Poskytuje také podklady pro práci energetických expertů při provozním vyhodnocování spotřeby energie budov. Dále poskytuje číselné údaje pro oblast kontroly kotlů podle vyhlášky o kontrole účinnosti kotlů. Vyhodnocení je provedeno podle předpisu o pravidlech vytápění. Konstatuje, že pro otopné období roku 2012 je počet 3062 denostupňů D19 nižší než standardní – na 95% standardu třicetiletého průměru. Celkově je lze charakterizovat jako otopné období podnormální – teplé, ale s větším počtem otopných dnů, avšak s nižší spotřebou paliva.
Použitá metodika je blízká výpočtové pomůcce „Denostupně“ portálu TZB-info. V ní lze ale navíc sledovat průběh potřeby vytápění v otopném období a další údaje. Její datová základna od roku 1991 pak umožňuje porovnávat jednotlivá období mezi sebou.
Vyhodnocení otopného období znamená stanovení jeho základních charakteristik, které umožní dlouhodobé přepočty spotřeby paliva a vyhodnocení hospodárnosti vytápění. Poskytuje základní charakteristiky otopného období za kalendářní rok 2012 podle měření meteorologických údajů v Praze. Vyhodnocení je vázáno na aplikaci legislativních ustanovení. Po dobu sledovaného období ke změnám v zákonných ustanoveních, které by metodiku vyhodnocení otopného období ovlivnily, nedošlo.
Pro stanovení základních charakteristik otopného období použil autor vlastní výpočetní postup. Ten vychází z platné legislativy a ze zásad, na nichž byla sestavena výpočetní pomůcka Denostupně v oddílu Výpočty. Pomocí výpočetního postupu byly zpracovány soubory dat z měsíčních přehledů meteorologických pozorování stanice ČHMU Praha-Karlov [L5].
Vyhláška – pravidla vytápění
Pravidla vytápění jsou stanovena vyhláškou 194/2007 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé užitkové vody, měrné ukazatele spotřeby tepla pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům [L3]. Vyhláška má účinnost od 1. září 2007. Řídícím předpisem této vyhlášky je zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění. Vyhláška stanovuje začátek a konec otopného období a podmínky pro případné přerušení vytápění v průběhu otopného období. Otopné období je čas, kdy jsou zdroje tepla uvedeny do stavu pohotovosti k dodávce tepla spotřebitelům. Začíná 1. září a končí 31. května. Dodávka tepla se zahájí v otopném období, když průměrná denní teplota venkovního vzduchu v místě poklesne pod +13 °C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat zvýšení této teploty nad +13 °C pro následující den. Průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu je čtvrtina součtu venkovních teplot v 7, 14 a ve 21 hodin, přičemž teplota měřená ve 21 hodin se počítá dvakrát. Vytápění se omezí nebo přeruší v otopném období tehdy, jestliže průměrná denní teplota venkovního vzduchu v příslušném místě nebo lokalitě vystoupí nad +13 °C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat pokles této teploty pro následující den. Při následném poklesu průměrné denní teploty venkovního vzduchu pod +13 °C se vytápění obnoví. Omezení vytápění se provádí tak, aby byly při zavedení teplotního útlumu dodrženy požadavky zajišťující tepelnou stabilitu místnosti. Příjemným zjištěním je, že vyhláška se již delší dobu nemění.
Vyhláška – kontrola kotlů
Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů [L4] je právním předpisem, který používá výstupy z vyhodnocení charakteristických údajů otopného období k hodnocení efektivnosti provozu kotlových jednotek. Řídícím předpisem této vyhlášky je zákon 406/2000 Sb. o hospodaření energií v platném znění roku 2012 – § 6, odst. 2, 3, 4 a 6. Ustanovuje povinnost provádění pravidelné účinnosti kontroly kotlů, které dodávají teplo pro vytápění a přípravu teplé pitné vody. Na stanovení charakteristik otopného období se váže „metoda hodnocení dimenzování kotle v poměru k požadavku na vytápění budovy“ podle přílohy 1 této vyhlášky. Jedním ze vstupů metodiky je časová charakteristika otopného období. V následujícím textu je označena jako „počet hodin vytápění za rok“.
Otopné období kalendářního roku 2012
Otopné období za kalendářní rok je rozděleno na dvě období „první pololetí“ a „druhé pololetí“, oddělené letní přestávkou. Začátkem prvního období je 1. leden, koncem prvního období je 31. květen, pokud však není vzestupem venkovních teplot ukončeno vytápění dříve. Začátkem druhého období je 1. září s tím, že zahájení vytápění je vázáno na pokles venkovních teplot pod limitní hodnotu 13 °C podle pravidel vytápění [L3]. Ukončení druhého období je 31. prosince.
První období – ukončení vytápění
Začátek vytápění je stanoven kalendářně na 1. ledna a není tedy závislý na venkovní teplotě. Ukončení nebo přerušení vytápění závisí na průběhu venkovních teplot a je charakterizováno následovně:
Výrazně nadprůměrné teploty v jarních měsících umožnily první přerušení vytápění již v dubnu, dne 28. 4. 2012. Poté nastává období přerušení vytápění a opětovného náběhu plného vytápění v měsíci květnu.
V květnu pak nastalo období dvou náběhů vytápění od 7. 5. a od 13. 5. Posledním dnem vytápění je den 21. května 2012. Od té doby již nenastává povinnost vytápět, teploty se pohybují do konce května mezi 18 a 23 °C. Dnem 31. května 2011 je ukončeno otopné období 2011–2012.
Letní období do otopného období nepatří. V jiných letech se ale setkáváme s významnými poklesy teplot. Z grafického průběhu je zřejmé, že léto v roce 2012 proběhlo bez významných teplotních poklesů.
Druhé období – počátek vytápění
Začátek otopného období podle vyhlášky je 1. září a vlastní zahájení dodávky tepla závisí na poklesu venkovní teploty pod stanovenou hodnotu. Ukončení vytápění je stanoveno kalendářně na 31. prosinec. Zahájení vytápění je charakterizováno následovně:
Měsíc září se vyznačoval poklesem teplot pod stanovenou hranici před koncem první poloviny měsíce. Vytápění započalo dne 14. září 2012. Pak následovala dvoudenní přestávka. Po ní dvě období vytápění prostřídané krátkými přestávkami.
Trvalé vytápění začíná 7. října 2013. Od tohoto dne teploty dlouhodobě poklesly pod teplotu 13 °C počátku vytápění. Nastává tak potřeba vytápět bez přerušení až do konce kalendářního roku.
Podnulové teploty
Stanovení dnů s teplotou venkovního vzduchu pod bodem mrazu je potřebné pro hodnocení zdrojů tepla i chování budov. Je zřejmé, že čím více se venkovní teplota přibližuje teplotě výpočtové, sloužící pro dimenzování zařízení, tím lepší obraz o chování systému zdroj – budova získáme. V řadě několika posledních let není mrazivých dnů mnoho.
V první polovině roku nalézáme nejnižší teploty v měsíci únoru. Nejchladnějším dny jsou 6. a 11. února s průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu −12,8° a −12,0 °C. Jsou zasazeny v období devíti dnů s teplotami pod −10 °C v první polovině měsíce.
Druhá polovina roku byla teplejší. V měsíci listopadu nebyl s podnulovou teplotou ani jediný den.
V měsíci prosinci jsou dva dny s teplotou pod −4 °C.
Praktické použití znalosti dnů s výskytem nejnižších venkovních teplot vede k výběru vhodných dat o spotřebě paliva. Ty je možné získat v ideálním případě z řídicího systému budovy, pokud je zřízen a pokud se do něj údaje o spotřebě paliva ukládají. Má-li budova průběhové měření dodávky zemního plynu, lze si vyžádat od dodavatele rozpis dodávky po jednotlivých dnech. Když najdeme v kotelně plynoměr a přepočítávač množství (např. ELCOR), dají se z jeho paměti vyvolat na displej údaje o denní spotřebě v posledních měsících. A pokud není žádná technika, ale pečlivý správce, použijí se data z provozní knihy. Důležité je však znát venkovní teplotu – který den maximální spotřeby hledat. Pro hodnocení budov v roce 2012 je tedy vhodné používat období z první poloviny února 2012.
Další výstupy při sledování meteorologických veličin
Z dlouhodobě vedené datové základny meteorologických pozorování lze vzhledem ke spotřebě tepla vygenerovat řadu dalších užitečných pomůcek. Na ukázku lze uvést dvě – distribuční křivku teplot a porovnání denních průběhů s dlouhodobým průměrem.
Distribuční křivka teplot pro kalendářní rok 2012 v porovnání s dlouhodobým třicetiletým průměrem. Je zřejmý nadnormální průběh po více jak 330 dnů.
Počet otopných dnů
Sledované otopné období mělo proti dlouhodobému průměru větší počet dnů vytápění. Období plného vytápění tak trvalo 203 dny. Doba vytápění byla v otopném období kalendářního roku 2012 ve srovnání s třicetiletým normálem o šest dnů delší. Souhrnné údaje třicetiletého normálu i aktuálního roku jsou v závěrečných tabulkách.
Kontrola kotlů – vyhodnocení dimenzování kotle
Kontrola kotlů je relativně novým požadavkem legislativy (2007). Vyžaduje vstupní údaje z vyhodnocení otopného období. Proces kontroly účinnosti kotlů je zaveden jako standardní postup. Proto je nejvýše žádoucí standardizovat použité vstupy. Spotřeba paliva je závislá na venkovních teplotách a ty jsou funkcí času. Proto není možné stanovit interval buď podle standardní délky otopného období, nebo podle celých měsíců. Pro další použití proto zavádíme do metodiky vyhodnocení otopného období parametr „délka otopného období“ – v hodinách. Jde o vyjádření počtu dnů s povinností vytápění (podle pravidel vytápění) při časovém obsahu jednoho dne 24 hodin. Pro stanovení průměru se tedy nepočítá s přerušovaným vytápěním, ale pouze s útlumem.
Porovnání proběhu hodin v aktuálním roce proti letům předchozím. Počet hodin je mírně vyšší než v roce předchozím a mírně vyšší než dlouhodobý průměr.
Charakteristika otopného období
Celkovou charakteristikou otopného období je počet denostupňů D(19) = 3062 D°, průměrná teplota venkovního vzduchu 5,7 °C a počet 230 otopných dnů. Parametry otopného období jsou uváděny ve standardní formě [L1, L2] a v návaznosti na předchozí rozbory [L6, L7 a L8]. Stanovení je provedeno pro mezní teplotu počátku vytápění te = 13 °C a ustanovení o započetí, ukončení a přerušení vytápění. Denostupně jsou vztahovány k vnitřní teplotě 19 °C.
Zvláštní pozornost si zaslouží parametr „průměrná teplota venkovního vzduchu“. Tato teplota může být interpretována dvěma způsoby a výsledky bývají zaměňovány. Průměrná teplota venkovního vzduchu v období je průměrem z hodnot všech denních průměrných teplot v otopném období od 1. ledna do 31. května a od 1. září do 31. prosince. V programové pomůcce Denostupně je tato teplota uváděna po měsíčních průměrech.
Průměrná teplota venkovního vzduchu v dnech vytápění je průměrem z teplot vzduchu pouze za dny vytápění. Dá se jednoduše vypočítat ze základní definice denostupňů, tedy te = (d ‧ ti − D°) / (d) a pro období roku 2012 pak činí (230 ‧ 19 − 3062) / 230 = 5,7 °C.
Porovnání s dlouhodobým klimatickým normálem je provedeno pro stejné parametry s tím, že 30letý klimatický normál pro meteorologickou stanici Praha-Karlov z let 1961–1990 byl zpracován stejným výpočtovým algoritmem jako data běžného roku. Klimatický normál za období 50 let v letech 1901 až 1950 byl převzat z literatury [L1].
| měsíc | počet dnů vytápění | průměrná venkovní teplota v topných dnech [°C] | počet denostupňů D19 [D°(19)] | procenta D19 (v roce) [%] |
|---|---|---|---|---|
| I | 31 | 2,7 | 507 | 16,6 |
| II | 28 | −2,9 | 612 | 20,0 |
| III | 31 | 8,7 | 320 | 10,5 |
| IV | 27 | 9,0 | 269 | 8,8 |
| V | 12 | 13,2 | 70 | 2,3 |
| VI | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| VII | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| VIII | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| IX | 12 | 13,2 | 70 | 2,3 |
| X | 28 | 8,5 | 293 | 9,6 |
| XI | 30 | 6,5 | 375 | 12,2 |
| XII | 31 | 1,4 | 547 | 17,9 |
| rok | 230 | 5,7 | 3 062 | 100 |
Porovnáním tří souborů hodnot – běžného roku, průměru 30 let a průměru 50 let – je zřejmé, že otopné období kalendářního roku 2012 bylo ve srovnání s normálem 30 let (1961–1990) „teplejší“ – spotřeba tepla na úrovni 95 % třicetiletého. Posuzované otopné období bylo tedy z hlediska spotřeby tepla pro vytápění mírně podprůměrné.
| počet denostupňů D19 | poměrná část k normálům | |
|---|---|---|
| otopné období kalendářní rok 2009 | 3 062 | 100,0 % |
| normál 30 let (1961–1990) | 3 227 | 94,9 % |
| normál 50 let (1901–1950) | 3 308 | 92,6 % |
Dlouhodobý průměr
Parametry „průměrného roku 30letého normálu“ jsou vypočteny stejnou metodikou nad daty průměrných venkovních teplot jednotlivých dlouhodobého normálu 30 let.
| měsíc | počet dnů vytápění | průměrná venkovní teplota v topných dnech [°C] | počet denostupňů D19 [D°(19)] | procenta D19 (v roce) [%] |
|---|---|---|---|---|
| I | 31 | −0,9 | 616 | 19,1 |
| II | 28 | 0,8 | 511 | 15,8 |
| III | 31 | 4,6 | 447 | 13,8 |
| IV | 30 | 9,2 | 293 | 9,1 |
| V | 9 | 12,9 | 55 | 1,7 |
| VI | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| VII | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| VIII | 0 | 0,0 | 0 | 0,0 |
| IX | 3 | 12,8 | 19 | 0,6 |
| X | 31 | 9,7 | 288 | 8,9 |
| XI | 30 | 4,4 | 438 | 13,6 |
| XII | 31 | 0,9 | 561 | 17,4 |
| rok | 224 | 4,6 | 3 227 | 100 |
Meziroční porovnání
Meziroční porovnání řady předchozích otopných období je založeno na standardním vyhodnocení datové základny teplot podle současných legislativních předpisů pro vytápění. Tím se eliminuje vliv případných rozdílů v pravidlech pro vytápění. K porovnání zůstávají pouze vlivy meteorologické.
Při porovnání s třicetiletým průměrem a předchozím kalendářním rokem jde o pokračování několika předchozích podnormálních období – tedy teplejších a s nižší spotřebou paliva (vyjma rok 2010).
Klíčové údaje
| otopné období | rok 2012 | |
| místo | Praha-Karlov | |
| otopné období | 1. 1. 2012–31. 5. 2012 | 1. 9. 2012–31. 12. 2012 |
| letní přestávka | 1. 6.–31. 8. 2012 | |
| konec vytápění | 21. květen 2012 | |
| začátek vytápění | 14. září 2012 | |
| přerušení vytápění | 28. 4.–6. 5. 2012 | 9 dnů |
| přerušení vytápění | 10. 5.–12. 5. 2012 | 3 dny |
| přerušení vytápění | 17. 9.–18. 9. 2012 | 2 dny |
| přerušení vytápění | 26. 9.–28. 9. 2012 | 3 dny |
| přerušení vytápění | 4. 10.–6. 10. 2012 | 3 dny |
| počet dnů vytápění | 230 | dnů |
| počet hodin vytápění za rok (vyhl. 276/2007 Sb.) | 5 520 | hodin/rok |
| průměrná teplota v topných dnech | 5,7 | °C |
| počet denostupňů D(19) normál z let 1961–1990 | 3 227 | D°(19) |
| počet denostupňů D(19) | 3 062 | D°(19) |
| potřeba tepla k normálu 30 let | 94,9 % |
Závěr
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2012 z meteorologických dat podle pozorování meteorologické stanice Praha-Karlov se provádí standardním způsobem, tak aby byly výsledky jednotlivých let vzájemně porovnatelné.
Základními parametry je 230 dnů vytápění a průměrná teplota 5,7 °C za celé otopné období. Otopné období bylo tedy „dlouhé“ a „teplé“. Počet otopných dnů 230 je vyšší, než průměr činící 224 dny. Průměrná teplota je vyšší než průměrné hodnoty. Počet 3062 denostupňů D19 otopného období je nižší než standardní – na 95 % standardu třicetiletého průměru. Celkově je lze charakterizovat jako otopné období podnormální – tedy teplé, ale s větším počtem otopných dnů, avšak s nižší spotřebou paliva.
Oproti dlouhodobému normálu je posuzované otopné období o 5 % méně náročné na vytápění. Lze tedy říci, že z hlediska spotřeby tepla pro vytápění sledované zimní období pokračovalo v trendu posledních let. Při porovnání s třicetiletým průměrem a předchozími otopnými obdobími jde o pokračování podnormálních, tedy teplejších období s výjimkou předchozího roku 2010.
Dalším údajem v charakteristice otopného období kalendářního roku je „hodinové vyjádření délky otopného období“, tedy veličina, která odpovídá požadavku na časový interval tm ve vyhlášce 276/2007 Sb. o kontrole kotlů. Pro rok 2012 činí tato hodnota 5 520 hodin.
Literatura
- [L1] Ptáková, D., Otopné období 2000/2001 v Praze z hlediska klimatických veličin, Vytápění, větrání, instalace VVI 1/2003, str. 2–9
- [L2] Straka, R., Otopné období 1989/1990 v Praze z hlediska klimatických veličin, Zdravotní technika a vzduchotechnika – ZTV 1–2/1991, str. 29–63
- [L3] Vyhláška 194/2007 Sb. kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody, měrné ukazatele spotřeby tepelné energie pro vytápění a pro přípravu teplé vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům (platná od 1. 9. 2008)
- [L4] Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (platná od 1. 11. 2007)
- [L5] ČHMÚ: Měsíční přehled meteorologických měření a pozorování observatoře Praha-Karlov, rok 2012, sešit 01 až 12.
- [L6] Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2008 v Praze, , tzb-info.cz, Praha, 18. 5. 2009
- [L7] Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2009 v Praze, , tzb-info.cz, Praha, 22. 3. 2010
- [L8] Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2010 v Praze, , tzb-info.cz, Praha, 21. 3. 2011
- [L9] Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2011 v Praze, , tzb-info.cz, Praha, 27. 2. 2012
Poznámka:
S potěšením konstatujeme, že Český hydrometeorologický ústav obnovil v roce 2012 vydávání „Měsíčního přehledu meteorologických měření a pozorování observatoře Praha-Karlov“, sice za poněkud změněných podmínek, nicméně cíl autora i redakce – udržet tradici článků s vyhodnocením na tzb-info tak mohl být dosažen.
V budoucím období hodláme doplnit pomůcku „Denostupně“ tak, aby z ní bylo možné odečíst parametry otopného období v návaznosti na údaje z Průkazu energetické náročnosti budovy a Energetického štítku budovy, tedy po náběhu nové legislativy a nových výpočetních postupů.
The evaluation of the heating period for the calendar year 2010 is useful for producers and consumers, who work on a January-December regime. It also provides data to energy experts for assessing the operational energy consumption of buildings. It also provides figures for the controlling of boilers, according the Decree 276/2007 Coll.