Proti legionelám: řízená teplotní dezinfekce

Při výrobě teplé vody v zásobnících se jako jedna z možností omezování výskytu bakterií legionel provádí občasná dezinfekce obsahu zásobníku zvýšením teploty vody až na cca 70 °C. Občasná v praxi znamená například jednou týdně, jednou za dva týdny. Tak vysoké zvýšení teploty vody v zásobníku však vyžaduje na výstupu teplé vody ze zásobníku instalovat automaticky pracující směšovací ventil, který smícháním vody o vysoké teplotě se studenou pitnou vodou zajistí pokles teploty smíchané vody pod 60 °C. Tím se odstraní riziko opaření, pokud by si někdo, do vychladnutí zásobníku na jeho běžnou provozní teplotu, pustil horkou vodu na ruce atp. Toto bezpečnostní opatření se netýká jen škol a mateřských školek.

Otázka však zní, zda je tak vysoká teplota vůbec nutná? Výzkumy zdravotníků prokazují, že k významnějšímu urychlení množení legionel dochází přibližně již při teplotě 20 °C. Optimální podmínky pro množení legionel se nacházejí okolo teplot cca 36 °C až 43 °C. Nad tímto teplotním pásmem poměrně rychle klesá schopnost legionel se množit a na nulu klesá přibližně okolo teploty 45 °C. Pravděpodobně i na tuto skutečnost reaguje česká vyhláška č. 194/2007 Sb., kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé vody…. Vyhláška stanoví, že maximálně přípustné snížení teploty teplé vody na výtoku u spotřebitele je možné až na 45 °C, a v krátké době špičkových odběrů i níže.

Přečtěte si také Snížení teploty teplé vody, zdravotní riziko, bakterie legionely, dezinfekce. Část 1/3 Přečíst článek

Skutečnost, že se legionely při teplotách okolo 45 °C již prakticky nemnoží neznamená, že jsou mrtvé. Pokud ve vodě natékající do zařízení na výrobu teplé vody jsou, tak k jejich úmrtí, a tedy ke snížení jejich rizikového potenciálu pro lidské zdraví dochází až při teplotách vyšších. Z výzkumů vychází, že k poklesu na jednu desetinu jejich počáteční koncentrace dojde při teplotě 50 °C po cca 3 hodinách a při teplotě 55 °C po cca 2 hodinách. Existuje více kmenů bakterií legionella pneumopfila a jejich odolnost vůči teplotě se částečně liší. Při teplotách okolo 70 °C již jde jen o minuty. Proto v případě bytových domů, budov s velkým rozsahem rozvodů teplé vody, nelze považovat teplotu vody na výtoku 45 °C za dostatečnou, pokud k tomu nejsou vytvořeny specificky vhodné podmínky. Příznivé podmínky pro možnost snížení teploty teplé vody pod obecně doporučených 55 °C vytváří dostatečný průtok vody ve vnitřním vodovodu jak na straně studené vody pitné, tak na straně rozvodu teplé vody, tedy dostatečná spotřeba obou vod a také vhodné teplotní profily po celé délce vnitřního vodovodu včetně zařízení na výrobu teplé vody.

Skutečná spotřeba teplé vody je do značné míry individuální. Proto se při návrhu zařízení na výrobu teplé vody pracuje se statistickými údaji, které popisují předpokládaný stav průběhu spotřeby teplé vody se zvolenou mírou pravděpodobnosti, že takový stav skutečně nastane. Podle toho se určí odběrový diagram teplé vody a optimalizuje se vztah mezi velikostí zásobníku a výkonem zdroje tepla. Optimální řešení je takové, které má v horizontu jeho technické a morální životnosti nejmenší souhrnné náklady na investici a provoz. Viz například Příprava teplé vody v obytných budovách nebo Odběrové křivky ohřívačů teplé vody. Optimálně navržené zařízení na výrobu teplé vody z hlediska její spotřeby však nemusí garantovat zajištění jejích hygienických vlastností v bytových domech. I studená pitná voda může v rozvodu stagnovat, přitom se zvýší její teplota, a pak se může stát zdrojem nežádoucích bakterií legionel.

Obr. Ideové schéma (Zdroj: Dimplex)

Inspirativní může být patentované řešení výrobce Glen Dimplex Deutschland GmbH. Je založeno na zásobnících s objemem 400, 500 nebo 700 litrů, tržní označení DFM 1988-1. Vychází se z toho, že norma DIN 1988-200 povoluje snížit teplotu teplé vody na ≥ 50 °C, tedy minimálně 50 °C, pokud je zajištěn dostatečný průtok vody. Proto je zařízení opatřeno průtokoměrem, který měří odebíraný objem teplé vody prostřednictvím přiváděné studené pitné vody do zásobníku a vyhodnocuje se také teplota vody odcházející ze zásobníku. Rozsah měření průtoku je cca 1 až 50 l/min. Pokud není během doby 3 dnů, respektive 72 hodin splněn požadavek na objem spotřeby teplé vody nastavitelný podle objemu zásobníku, je uvolněn spínací signál, který spustí dohřev vody v zásobníku na teplotu nad 60 °C do 62 °C. Případně i výše, podle nastavení. Tato vyšší teplota je pak v zásobníku udržována tak dlouho, dokud spotřeba teplé vody během následujících 72 hodin nepřekročí nastavený limit a teprve pak teplota opět poklesne k 50 °C.

Obr. Schéma propojení s tepelným čerpadlem a elektrickým dohřevem pro zvýšení teploty vody nad 60 °C. (Zdroj: Dimplex)
Kaltwaserzulauf – přívod studené pitné vody
Temperaturfuhler – teplotní čidlo
Zirkulationspumpe – čerpadlo na cirkulačním okruhu teplé vody
CEHK – elektrický topný prvek pro zvýšení teploty vody nad 60 °C
Flanschheizung – tepelný výměník s přírubou

Zařízení je zejména vhodné k propojení s tepelným čerpadlem. Možné snížení teploty teplé vody například o 5 stupňů má pozitivní význam na energetickou efektivitu provozu tepelného čerpadla. Zvláště proto, že výroba teplé vody probíhá po celý rok na rozdíl od vytápění, které je omezeno jen na otopnou sezónu. Zvýšení teploty vody nad 60 °C se realizuje elektrickou topnou tyčí, neboť většina tepelných čerpadel dosažení této teploty ani neumožňuje.

Tím, že zvýšená teplota vody není v zásobníku udržována trvale, ale jen v době neplnění nastavených podmínek, se snižují tepelné ztráty samotného zásobníku a rovněž z rozvodů teplé vody.

V souvislosti s výše popsaným řešením výroby teplé vody s ohledem na její skutečnou spotřebu se nabízí zamyšlení nad tím, zda by nebylo vhodné teplotu teplé vody v zásobníku řídit ve vztahu k době, po kterou teplá voda při této teplotě setrvává v zásobníku. Rozhodnutí závisí i na tom, zda má mít teplá voda vystupující ze zařízení na její výrobu prostřednictvím své teploty „dezinfekční“ účinek na navazující část vnitřního vodovodu rozvádějícího teplou vodu. Nebo zda je tato následná dezinfekční funkce vzhledem k délce potrubí, ke schopnostem a řešení cirkulačního okruhu, případného výskytu „slepých“ ramen rozvodu, zanedbávané údržbě výtoků, sprch atd. nedostatečná, tudíž i zbytečná a je třeba zvolit jiný způsob řešení.