Otopné období kalendářního roku 2013 v Praze
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2013 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.
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2013 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 2013 je počet 3 163 denostupňů D19 nižší než standardní – na 98 % standardu třicetiletého průměru. Celkově je lze charakterizovat jako otopné období mírně podnormální – teplé, ale s větším počtem otopných dnů a 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 2013 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 (L4a) platná do 1. 8. 2013 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“.
Vyhláška 194/2013 Sb. o kontrole účinnosti kotlů a rozvodů tepelné energie (L4b) platná od 1. 8. 2013 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 § 6a. 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. Příloha 1 této „nové“ vyhlášky je totožná s textem vyhlášky původní. Jedním ze vstupů metodiky je časová charakteristika otopného období. V následujícím textu je označena jako „počet hodin vytápění za rok“.
Otopné období kalendářního roku 2013
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 pololetí – 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:
Po mrazivém konci března nastává v dubnu prudký vzestup teplot. Nadprůměrné teploty umožnily první přerušení vytápění již v dubnu, dne 17. 4. 2012. Poté nastává do konce měsíce ještě jedno přerušení vytápění.
V květnu pak nastalo období dvou přerušení vytápění od 7. 5. a od 16. 5. Posledním dnem vytápění je den 31. května 2013, kdy je legislativně ukončeno otopné období 2012-2013. Chladné dny však ještě pokračovaly v dalším měsíci.
Letní období
Letní období červen až srpen, z definice do otopného období nepatří. Na začátku června však přetrvávaly chladné teploty pod třinácti stupni ještě tři dny a ke konci měsíce dva dny.
Poklesy teplot v letním období, v červnu až srpnu jsou důležité například pro vytápění nemocnic. Zde se obvykle bere za mezní teplotu 15 °C a v některých areálech je provoz zdroje tepla celoroční, bez letní přestávky. V letním období poklesly teploty pod teplotu 13 °C po dobu 5dnů, pokles pod teplotu 15 °C byl po doby devíti dnů.
Druhé pololetí – 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 v druhé třetině měsíce. Vytápění opět započalo dne 26. září 2013 a trvalo až do poslední třetiny měsíce října, kdy po oteplení dochází k dvěma přerušením v celkové délce čtyř dnů.
Od 29. října se již vytápí trvale 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.
První pololetí
Nejdelší období s podnulovými teplotami bylo v druhé třetině měsíce, extrémní průměrná denní teplota venkovního vzduchu dosáhla −8,8 °C.
Období s podnulovými teplotami v únoru a březnu jsou na grafech vzhledově podobná. Extrém v únoru −3,6 °C.
Březnové podnulové teploty nejsou na našem území příliš obvyklé. Výkyvy teplot se vyznačovaly většími extrémy s minumem −3,6 °C.
Druhé pololetí – druhá polovina roku byla teplejší.
V měsíci listopadu byl s podnulovou teplotou pouze jediný den s teplotou −1,1 °C.
V měsíci prosinci poklesly průměrné denní teploty pod nulu celkem v pěti dnech. Pokles byl však velice malý, s nejnižší dosaženou teplotou opět −1,1 °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 2013 je tedy vhodné používat období druhé poloviny ledna – s nejlepším dnem 26. ledna 2013 při teplotě −8,8 °C.
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 2013 v porovnání s dlouhodobým třicetiletým průměrem. Období zimních podprůměrných teplot je delší než jiné roky (cca 50 dnů). V dalším průběhu je zřejmý mírně nadnormální průběh až do letních teplot.
Počet otopných dnů
Sledované otopné období mělo proti dlouhodobému průměru větší počet dnů vytápění. Období plného vytápění tak trvalo 231 dnů. Doba vytápění byla v otopném období kalendářního roku 2013 ve srovnání s třicetiletým normálem 224 dnů o sedm 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 a 2013). 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) = 3163 D°, průměrná teplota venkovního vzduchu 5,3 °C a počet 231 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 2013 pak činí (231 ‧ 19 − 3163) / 233 = 5,3 °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 | 1 | 568 | 17,9 |
| II | 28 | 1 | 504 | 15,9 |
| III | 31 | 2 | 542 | 17,1 |
| IV | 23 | 9 | 234 | 7,4 |
| V | 20 | 12 | 135 | 4,3 |
| VI | 0 | 0 | 0 | 0,0 |
| VII | 0 | 0 | 0 | 0,0 |
| VIII | 0 | 0 | 0 | 0,0 |
| IX | 10 | 11 | 77 | 2,4 |
| X | 27 | 10 | 230 | 7,3 |
| XI | 30 | 6 | 385 | 12,2 |
| XII | 31 | 3 | 488 | 15,4 |
| rok | 231 | 5,3 | 3 163 | 100 |
Porovnáním tří souborů hodnot – běžného roku, průměru 30 let a průměru 50 let – je zřejmé, že otopné období kalendářního roku 2013 bylo ve srovnání s normálem 30 let (1961–1990) „teplejší“ – spotřeba tepla na úrovni 98 % třicetiletého. Posuzované otopné období bylo tedy z hlediska spotřeby tepla pro vytápění velmi mírně podprůměrné.
| počet denostupňů D19 | poměrná část k normálům | |
|---|---|---|
| otopné období kalendářní rok 2009 | 3 163 | 100,0 % |
| normál 30 let (1961–1990) | 3 227 | 98,0 % |
| normál 50 let (1901–1950) | 3 308 | 95,6 % |
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 aktuálních legislativních předpisů pro vytápění. Přes občasné změny vyhlášek se princip pravidel pro vytápění dlouhodobě nemění. Změny tedy přinášejí 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 roku 2010).
| otopné období | rok 2013 | |
| Místo | Praha-Karlov | |
| otopné období | 1. 1. 2013 –31. 5. 2013 | 1. 9. 2013 – 31. 12. 2013 |
| letní přestávka | 1. 6. 2013 – 31. 8. 2013 | |
| konec vytápění | 31. květen 2013 | |
| začátek vytápění | 19. září 2013 | |
| přerušení vytápění | 20 dnů jarní část | 6 dnů podzimní část |
| počet dnů vytápění | 231 | dnů |
| počet hodin vytápění za rok (vyhl. 276/2007 Sb.) | 5 544 | hodin/rok |
| průměrná teplota v topných dnech | 5,3 | °C |
| počet denostupňů D(19) normál z let 1961–1990 | 3 227 | D°(19) |
| počet denostupňů D(19) | 3 163 | D°(19) |
| potřeba tepla k normálu 30 let | 98,0 % |
Závěr
Vyhodnocení otopného období kalendářního roku 2013 z meteorologických dat podle pozorování meteorologické stanice Praha-Karlov se provádí standardním způsobem, tak aby byly výsledky jednotlivých let vzájemně porovnatelné.
Základními parametry je 231 dnů vytápění a průměrná teplota 5,3 °C za celé otopné období. Otopné období bylo tedy „dlouhé“ a „teplé“. Počet otopných dnů 231 je vyšší, než průměr činící 224 dnů. Průměrná teplota je vyšší než průměrné hodnoty. Počet 3 163 denostupňů D19 otopného období je nižší než standardní – na 98 % standardu třicetiletého průměru. Celkově je lze charakterizovat jako otopné období mírně podnormální – tedy teplé, ale s větším počtem otopných dnů a s mírně nižší spotřebou paliva.
Oproti dlouhodobému normálu je posuzované otopné období o 2 % 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 a v nové vyhlášce 194/2013 Sb. o kontrole kotlů a rozvodů tepelné energie. Pro rok 2013 činí tato hodnota 5 544 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)
- (L4a) Vyhláška 276/2007 Sb. o kontrole účinnosti kotlů (platná od 1. 11. 2007)
- (L4b) Vyhláška 194/2013 Sb. o kontrole kotlů a rozvodů tepelné energie (platná od 1. 8. 2013)
- (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
- (L10) Tintěra, L., Otopné období kalendářního roku 2012 v Praze, tzb-info.cz, Praha, 27. 2. 2012
The evaluation of the heating period for the calendar year 2013 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.