Ohřev pitné vody teplem z chladiva tepelných čerpadel a chladicích zařízení
Tepelnou energii z chladiva tepelných čerpadel a chladicích zařízení lze výhodně využít pro ohřev pitné vody. Hygienické důvody vedou k tomu, že přestup tepelné energie nelze provést jednostupňově z chladiva přímo do ohřívané pitné vody.
Stálý tlak na snižování spotřeby energií vede k nejrůznějším způsobům využití odpadní energie z chladicích zařízení. Tepelná energie, kterou chladivo odvádí z chlazeného prostorou, byla dříve odváděna do venkovního prostředí. Za současných cen nakupovaných energií nutných k pohonu chladicích zařízení je stále více provozovatelů motivováno k hledání možností, jak snížit objem nakupovaných energií a když už s nejrůznějšími energiemi hospodaří, tak jak je co nejvíce využití, než budou do venkovního prostředí předány.
Typicky se prosazuje například využití pro vytápění. Při něm se teplo z pracovní látky chladicího stroje, chladiva, předává ve výměníku nazývaném často kondenzátorem, do otopné vody. Na otopnou vodu nejsou kladeny zvýšené hygienické požadavky, takže je zcela běžné, že předání tepla probíhá přes kovovou stěnu tepelného výměnku. Pokud by došlo k poruše těsnosti výměníku, případný malý průnik chladiva do otopné vody neohrozí život lidí ve vytápěném prostoru. Pokud by byl průnik chladiva větší, tento stav zaznamená řídicí systém chladicího stroje a stroj ten bude v chybovém režimu odstavem z provozu.
Zásadní otázkou je, zda lze podobně jednostupňovým způsobem ohřívat i pitnou vodu pro lidskou potřebu, pro potravinářský průmysl. Přechod tepelné energie z jedné látky do druhé je podmíněn rozdílem teplot mezi těmito látkami. Pro obvyklý deskový tepelný výměník se uvažuje s teplotním spádem okolo 4 °C (respektive 4 K). Pokud by byly vloženy výměníky dva, aby se oddělil okruh s chladivem od okruhu s ohřívanou pitnou vodou vloženým ochranným meziokruhem, je nutné uvažovat s minimálním teplotním rozdílem mezi chladivem a ohřívanou pitnou vodou 8 °C a více a je zřejmé, že tento způsob snižuje využitelný objem tepelné energie.
Odpovědný výrobce, ale i projektant se musí rozhodnout, jak v případě ohřevu pitní vody bude postupovat. Jedním z výrobců, kteří se touto problematikou zabývají, je firma Echoz rekuperace s.r.o., která je členskou organizací Svazu chladicí a klimatizační techniky z.s. Jednatel společnosti Echoz rekuperace s.r.o., Ing. Zdeněk Ehrlich, uvedl: „Během naší praxe jsme s některými projektanty v oboru TZB vedli diskuse ohledně vhodnosti přímého ohřevu pitné vody odpadním teplem z chladicího zařízení, požádali jsme proto Ministerstvo zdravotnictví o vyjádření týkající se vhodnosti tohoto ohřevu. Primárně nás zajímalo, zda použití deskového nebo trubkového výměníku, kde z jedné strany proudí horké páry chladiva a z druhé strany je přímo ohřívána voda používající se například v potravinářském provozu, odpovídá hygienickým požadavkům na přípravu teplé vody.“
Na základě předložené žádosti zaslalo MZ ČR oficiální vyjádření.
„Toto vyjádření jsem pro jistotu dodatečně konzultoval i telefonicky, aby nedošlo z mé strany k účelově chybné interpretaci. Z vyjádření vyplývá, že přímý ohřev vody odpadním teplem z chlazení není vhodný pro přípravu teplé vody podle § 3, odst. 3 zákona o ochraně veřejného zdraví 258/2000 Sb.“
Vážený pane inženýre,
požádal jste Ministerstvo zdravotnictví o posouzení vhodnosti použití zařízení pro zpětné využívání odpadního tepla z chladicích zařízení za účelem ohřívání vody pro potravinářský průmysl. K této problematice sdělujeme:
Zákon Č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů, upravuje ustanovením § 3, odst. 3 teplou vodu dodávanou jako součást podnikatelské činnosti osoby nebo jiné činnosti právnické osoby.
Touto vodou se rozumí, jak teplá voda určená k dodávce spotřebitelům (domácnostem), tak i teplá voda vyráběná k účelům, při nichž je nařízeno použití vody pitné (např. některým z předpisů z oblasti potravinového práva). Tato teplá voda musí splňovat hygienické limity mikrobiologických, biologických, fyzikálních, chemických a organoleptických ukazatelů jakosti, které jsou upraveny vyhláškou č.252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody, ve znění pozdějších předpisů. Za splnění této povinnosti odpovídá výrobce teplé vody.
Právní předpisy limitují jakost pitné a teplé vody, nikoliv způsob ohřevu. V případě přímého ohřevu pitné vody chladivem, kdy chladivo cirkuluje výměníkem umístěným přímo v ohřívané vodě, hrozí v případě poruchy výměníku riziko průniku chladiva do ohřívané vody a tím i kontaminace teplé vody, resp. pitné vody, nežádoucími látkami.
S přihlédnutím k uvedeným rizikům se tento systém nejeví jako vhodný pro přípravu teplé vody podle ustanovení § 3, odst. 3 zákona Č. 258/2000 Sb.
Systém, kdy dochází k ohřevu pitné vody tzv. sekundárním ohřevem, tj. chladivo ohřívá v primárním okruhu topnou vodu a teprve ta v sekundárním okruhu ohřívá pitnou vodu, eliminuje výše uvedená rizika a je vhodný pro přípravu teplé vody podle ustanovení § 3, odst. 3 zákona Č. 258/2000 Sb.
Upozorňujeme na související ustanoveni § 5 zákona Č. 258/2000 Sb., podle kterého výrobek určený k přímému styku s pitnou nebo teplou vodou musí odpovídat hygienickým požadavkům upraveným vyhláškou č, 409/2005 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky přicházejícími do přímého styku s vodou a na úpravu vody. Toto ustanovení se vztahuje i na povrch výměníku, který je ve styku s ohřívanou vodou.
S pozdravem
Mgr. Eva Gottvaldová