Otopné období kalendářního roku 2009 v Praze
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2009 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 276/2007 Sb.
Vyhodnocení je provedeno podle předpisu o pravidlech vytápění. Použitá metodika je blízká výpočtové pomůcce "Denostupně" portálu TZB-info. V ní lze ale ještě sledovat průběh potřeby vytápění v otopném období. 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 2009 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 (L8).
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 (L9). Vyhláška je datována 17. července 2007 a 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.
Vyhláška - kontrola kotlů
Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (L10) 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 § 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 2009
Otopné období za kalendářní rok je rozděleno na dvě části "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 (L9). Ukončení druhého období je 31. prosince.
První období - ukončení vytápění
Začátek vytápění je stanoven kalendářně na 1. ledna a není závislý na venkovní teplotě. Ukončení nebo přerušení vytápění závisí na průběhu venkovních teplot a je charakterizováno následovně:
V měsíci dubnu bylo podle pravidel pro vytápění přerušeno vytápění dvakrát. Poprvé po 5. dubnu na dvanáct dnů kdy teplota ve dvou předchozích dnech převýšila 13°C a podruhé po 26.dubnu na tři dny.
V měsíci květnu bylo vytápění ukončováno se třemi přerušeními v celkové délce devatenáct dnů. Otopné období skončilo podle litery pravidel vytápění až posledním dnem měsíce května.
Druhé období - počátek vytápění
Začátek otopného období 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:
Začátek vytápění je položen až do měsíce října. Je charakterizován rychlým přechodem mezi teplotami s posledním výkyvem až ke dvaceti stupňům a stabilním poklesem pod teplotu 13°C počátku vytápění. Od té doby trvá potřeba vytápět bez přerušení až do konce 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 prvním období nalézáme nejnižší teploty hned na počátku roku. Nejchladnějším dnem je 9.1.2009 s průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu -9,8°C.
Ve druhé části roku jsou soustředěny dny s podnulovými teplotami do prosincového týdne před Vánoci. Extrémní nejnižší teplota je 20. 12.2009 s hodnotou -11,9°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. Pokud má budova průběhové měření dodávky zemního plynu, lze si vyžádat od dodavatele rozpis dodávky po jednotlivých dnech. Když najdeme v kotelně plynoměr a přepočítávač množství, 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, tedy který den maximální spotřeby hledat.
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 2009 v porovnání s dlouhodobým třicetiletým průměrem. Je zřejmý nadnormální průběh po více jak 160 dnů.
Denní běh průměrných denních teplot Td v typickém měsíci počátku vytápění - září 2009 se vyznačuje dlouhodobě nadnormálními teplotami.
Počet otopných dnů
Sledované otopné období mělo proti dlouhodobému průměru větší počet dnů vytápění. Období plného vytápění tak trvalo 200 dnů. Doba vytápění byla v otopném období kalendářního roku 2009 ve srovnání s třicetiletým normálem o dvacetpět dnů kratší.
Kontrola kotlů - vyhodnocení dimenzování kotle
Kontrola kotlů je novým požadavkem legislativy. 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.
Charakteristika otopného období
Celkovou charakteristikou otopného období je počet denostupňů D(19) =2989 D°, průměrná teplota venkovního vzduchu 4,5°C a počet 200 otopných dnů. Parametry otopného období jsou uváděny ve standardní formě (L1, L2) a v návaznosti na předchozí rozbory (L3, L4, L5, L6 a L7). 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 2009 pak činí (200*19-2898)/200 = 4,5° 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 | 654 | 22,6% |
| II | 28 | 1 | 497 | 17,2% |
| III | 32 | 5 | 420 | 14,5% |
| IV | 15 | 13 | 90 | 3,1% |
| V | 12 | 13 | 71 | 2,4% |
| VI | 0 | 0 | 0 | 0,0% |
| VII | 0 | 0 | 0 | 0,0% |
| VIII | 0 | 0 | 0 | 0,0% |
| IX | 0 | 0 | 0 | 0,0% |
| X | 21 | 7 | 256 | 8,8% |
| XI | 30 | 8 | 338 | 11,6% |
| XII | 31 | 1 | 573 | 19,8% |
| 200 | 4,5 | 2 898 | 100% |
Porovnáním tří souborů hodnot - běžného roku, průměru 30 let a průměru 50 let - je zřejmé, že otopné období kalendářního roku 2008 bylo ve srovnání s normálem 30 let (1961-1990) "mírně teplejší" - spotřeba tepla na úrovni 90% třicetiletého normálu a s normálem 50 let (1901-1950) na úrovni 88% padesátiletého normálu. Posuzované otopné období bylo tedy z hlediska potřeby tepla pro vytápění spíše mírně podprůměrné.
| počet denostupňů D19 | poměrná část | poměrná část k normálu 30 let | |
|---|---|---|---|
| otopné období kalendářní rok 2009 | 2 898 | 100% | 90% |
| normál 30 let (1961-1990) | 3 227 | 90% | 100% |
| normál 50 let (1901-1950) | 3 308 | 88% |
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 podnormálních období - tedy teplejších a s nižší spotřebou paliva. Údaje o předchozích otopných obdobích kalendářních dnů budou postupně rozšiřovány.
Klíčové údaje
| otopné období | rok 2009 | |
| Místo | Praha-Karlov | |
| otopné období | 1.1.2009 - 31.5.2009 | 1.9.2009 - 31.12.1009 |
| letní přestávka | 1.6. - 31.8.2009 | |
| konec vytápění | 31. květen 2009 | |
| začátek vytápění | 11. říjen 2009 | |
| přerušení vytápění | 5.4.5009 - 16.4.2009 | 11 dnů |
| přerušení vytápění | 26.4.2009 - 28.4.2009 | 2 dnů |
| přerušení vytápění | 2.5.2009 - 3.5.2009 | 1 dnů |
| přerušení vytápění | 9.5.2009 - 13.5.2009 | 4 dnů |
| přerušení vytápění | 17.5.2009 - 28.5.2009 | 11 dnů |
| počet dnů vytápění | 200 | dnů |
| počet hodin vytápění za rok (vyhl. 276/2007 Sb.) | 4 800 | hodin/rok |
| průměrná teplota | 4,50 | °C |
| počet denostupňů D(19) normál z let 1961-1990 | 3 227 | D°(19) |
| počet denostupňů D(19) | 2 898 | D°(19) |
| potřeba tepla k normálu 30 let | 89,8% |
Závěr
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2009 z meteorologických dat podle pozorování meteorologické stanice Praha - Karlov se provádí standardním způsobem, tak aby byly výsledky jednotlivých let vzájemně porovnatelné.
Základními parametry je 200 dnů vytápění a průměrná teplota 4,5°C za celé otopné období. Otopné období bylo tedy dlouhé, ale "teplé". Počet otopných dnů je nižší, než průměr. Průměrná teplota je na průměrných hodnotách. Počtem 2 898 denostupňů D19 se otopné období přiblížilo na 90% standardu třicetiletého průměru. Lze je tedy charakterizovat jako otopné období podnormální - tedy teplé s nižší spotřebou paliva.
Oproti dlouhodobému normálu je posuzované otopné období o 10 % 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.
Novým 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 2009 činí tato hodnota 4 800 hodin a je nižší než letech minulých.
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) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2004/2005 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 1.8.2005
(L4) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2005/2006 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 30.10.2007
(L5) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2006/2007 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 7.1.2008
(L6) Tintěra, L., Denostupně - vyhodnocení otopného období 2007/2008 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 10.11.2008
(L7) Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2008 v Praze, , tzb-info.cz, Praha, 18.5.009
(L8) ČHMÚ: Měsíční přehled meteorologických měření a pozorování observatoře Praha_Karlov, rok 2008, 01 až 12.
(L9) 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)
(L10) Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (platná od 1.11.2007)
The evaluation of the heating season of the calendar year 2009 serves the needs of producers and consumers of heating who work in a January-December annual scheme. It also provides input for energy experts to help them asses the operational energy consumption in buildings. In addition, it gives the figures for the inspection of boilers, according to Decree 276/2007. The evaluation is done according to the regulations on the rules of heating. The methodology used is similar to the one in the calculation tool “Dailydegrees” found in the TZB-info portal. The progression of heating consumption during the heating seasons can also be observed in it. It contains data starting from 1991, and allows to compare different periods.