Šetříme teplo, nebo si jen lžeme do kapsy? – 2. část
V první části článku byla popsána metodika výpočtu energetické účinnosti vytápění objektů hromadného bydlení, včetně praktického příkladu. Klíčovým parametrem pro posouzení efektivity vytápění je přitom objem působících tepelných zisků. Jejich výpočtu je věnováno toto pokračování.
Jak odhadnout objem působících tepelných zisků
Tepelné zisky na rozdíl od tepla z otopné soustavy představují tu složku tepelné bilance, kterou nemusíme draze kupovat od dodavatele tepla. Mají několik původců: sluneční záření pronikající do objektu prosklenými částmi obálky, metabolické procesy lidského organismu, odpadní teplo vznikající při provozu elektrických a plynových domácích spotřebičů a teplo uvolnění z teplé vody v průběhu koupání či mytí nádobí, viz vztah (7). Přesný výpočet objemu tepelných zisků za dané období je prakticky nemožný, protože se skládá z množství proměnných, jejichž aktuální hodnoty není snadné určit laboratorně, natož pak v reálném provozu. Musíme se proto spokojit s přibližným modelem, do kterého dosazujeme průměrné vstupní hodnoty vypočtené pro delší časový úsek, což je pro naše účely dostačující.
(7)
kde je:
- QG
- celkové tepelné zisky [GJ.rok−1]
- QGs
- solární tepelné zisky [GJ.rok−1]
- QGm
- tepelné zisky vzniklé produkcí metabolického tepla [GJ.rok−1]
- QGe
- tepelné zisky od provozu elektrických domácích spotřebičů [GJ.rok−1]
- QGg
- tepelné zisky od provozu plynových domácích spotřebičů [GJ.rok−1]
- QGw
- tepelné zisky od ohřáté užitkové teplé vody [GJ.rok−1]
1. Solární tepelné zisky
Pro rámcový přehled o solárních ziscích objektu za konkrétní měsíc nebo celé otopné období lze jako základ použít již neplatnou ČSN EN 832. Výpočet touto metodou zohledňuje lokalitu, orientaci a kvalitu oken, a rovněž vliv stínění a clonění. Hodnoty globálního slunečního záření jsou navíc zpřesněny za pomoci meteorologických dat pro jednotlivé roky a lokality v ČR. Výhodou je rychlost výpočtu, který snadno zvládne i poučený laik, nevýhodou oproti sofistikovanějším metodám je přesnost, což nás ale nemusí příliš trápit, protože výpočet ostatních složek tepelných zisků je zatížen podobně velkou chybou. Solární tepelný zisk QGs se vypočítá pomocí následujícího vztahu:
(8)
Přičemž celkové množství energie globálního slunečního záření vypočítáme takto:
(9)
účinnou sběrnou plochu As zaskleného prvku obvodového pláště takto:
(10)
korekční činitel rámu FF takto:
(11)
korekční činitel stínění FS takto:
(12)
a celkovou propustnost slunečního záření takto:
(13)
Výsledný vztah potom má podobu:
(14)
kde jednotlivé symboly vyjadřují:
- QGs
- průměrný solární tepelný zisk za otopné období [kWh.rok−1]
- Is
- celkové množství energie globálního slunečního záření povrchu n o orientaci j pro danou lokalitu a daný rok [kWh.m−2.rok−1]
- IS
- průměrné hodnoty globálního slunečního záření [kWh/m2a], viz tabulka 3
- kL
- koeficient zohledňující lokalitu, ve které objekt leží [1]
- kY
- koeficient zohledňující rok, pro který solární zisk počítáme [1]
- As
- plocha otvoru sběrné plochy (např. plocha okna) [m2]
- Aw
- plocha okna včetně rámu [m2]
- Ag
- plocha průsvitné výplně okna [m2]
- FF
- korekční činitel rámu, tedy podíl průsvitné plochy a celkové plochy zaskleného prvku [1]
- Fh
- dílčí činitel stínění horizontem [1]
- Fo
- dílčí činitel stínění markýzou [1]
- Ff
- dílčí činitel stínění bočními žebry [1]
- FC
- korekční činitel clonění (prvky protisluneční ochrany) [1]
- g
- celková propustnost slunečního záření [1]
- Fw
- korekční činitel propustnosti slunečního záření zasklením (doporučená hodnota = 0,9) [1]
- g⊥
- solární faktor – celková propustnost slunečního záření kolmo k ploše [1]
Hodnoty jednotlivých činitelů nalezneme v následujících tabulkách 3 až 10:
Pomocí prvních třech tabulek zjistíme hodnotu celkového množství energie globálního slunečního záření. Jako výchozí jsou použita data globálního slunečního záření z ČSN 730540-3 (tabulka č. 3). Ta jsou zpracována pro jednotlivé měsíce a v souhrnu pro celé otopné období v ČR. Vzhledem k tomu, že na jednotlivé lokality v Česku působí různé množství slunečního záření, upravíme data z tabulky č. 3 koeficientem zohledňujícím lokalitu (tabulka č. 4). A dalším koeficientem zohledníme sezónu, pro kterou solární zisky počítáme (tabulka č. 5). Hodnoty v tabulkách č. 4 a 5 vycházejí z údajů naměřených stanicemi ČHMÚ.
| měsíc | H | S | SV, SZ | V, Z | JV, JZ | J |
|---|---|---|---|---|---|---|
| X | 52,74 | 10,36 | 14,06 | 32,23 | 57,61 | 71,57 |
| XI | 25,53 | 5,52 | 6,98 | 15,87 | 31,99 | 41,07 |
| XII | 18,62 | 4,03 | 5,09 | 11,18 | 23,86 | 30,95 |
| I | 23,06 | 5,21 | 6,42 | 15,01 | 32,20 | 41,91 |
| II | 36,75 | 7,26 | 9,55 | 22,21 | 42,17 | 53,31 |
| III | 76,12 | 15,60 | 23,25 | 48,89 | 76,16 | 89,73 |
| IV | 110,53 | 24,04 | 38,30 | 65,84 | 84,33 | 88,42 |
| X÷IV | 343,35 | 77,02 | 103,65 | 211,23 | 348,32 | 416,99 |
| město | koeficient kL | město | koeficient kL | město | koeficient kL |
|---|---|---|---|---|---|
| Brno | 1,041 | Liberec | 0,980 | Písek | 0,995 |
| Břeclav | 1,081 | M. Boleslav | 0,989 | Plzeň | 1,001 |
| Č. Budějovice | 1,019 | Most | 0,979 | Praha | 0,996 |
| H. Králové | 1,002 | Olomouc | 1,010 | Šumperk | 0,996 |
| Jihlava | 1,012 | Ostrava | 0,985 | Ústí n/L | 0,967 |
| Karlovy Vary | 0,971 | Pardubice | 1,003 | Zlín | 1,036 |
| sezóna | koeficient kY | sezóna | koeficient kY | sezóna | koeficient kY |
|---|---|---|---|---|---|
| 2000/2001 | 0,836 | 2005/2006 | 0,999 | 2010/2011 | 1,132 |
| 2001/2002 | 1,001 | 2006/2007 | 1,210 | 2011/2012 | 1,182 |
| 2002/2003 | 1,071 | 2007/2008 | 0,913 | 2012/2013 | 0,757 |
| 2003/2004 | 0,987 | 2008/2009 | 0,937 | 2013/2014 | 1,065 |
| 2004/2005 | 1,062 | 2009/2010 | 0,909 | 2014/2015 | 0,938 |
Při výpočtu sběrné plochy vycházíme z celkových rozměrů okna, tedy včetně rámu. Ty vynásobíme korekčním činitel rámu, čímž dostaneme plochu průsvitné výplně. Anebo můžeme plochu průsvitné výplně zadávat rovnou, v tomto případě již není korekční činitel zapotřebí.
Výměru sběrné plochy dále redukujeme pomocí činitelů stínění uvedených v tabulkách 6 až 8. Ty byly vytvořeny interpolací hodnot uvedených v ČSN EN 832. V tabulkách je uvedena Praha a dále nejjižnější a nejsevernější město republiky, aby bylo vidět, jak se hodnoty pro jednotlivé lokality v rámci ČR liší. Vrchol úhlu stínění leží vždy ve středu sběrné plochy.
| Úhel stínění horizontem | Břeclav 48,76°s.š | Praha 50,04°s.š. | Varnsdorf 50,91°s.š. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| J | V, Z | S | J | V, Z | S | J | V, Z | S | |
| 0° | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| 10° | 0,965 | 0,939 | 0,997 | 0,961 | 0,935 | 0,996 | 0,958 | 0,932 | 0,995 |
| 20° | 0,727 | 0,794 | 0,968 | 0,718 | 0,785 | 0,964 | 0,712 | 0,779 | 0,961 |
| 30° | 0,565 | 0,670 | 0,934 | 0,548 | 0,660 | 0,931 | 0,537 | 0,653 | 0,929 |
| 40° | 0,443 | 0,594 | 0,900 | 0,436 | 0,587 | 0,899 | 0,431 | 0,583 | 0,898 |
| Úhel stínění markýzou | Břeclav 48,76°s.š | Praha 50,04°s.š. | Varnsdorf 50,91°s.š. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| J | V, Z | S | J | V, Z | S | J | V, Z | S | |
| 0° | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| 30° | 0,912 | 0,899 | 0,911 | 0,916 | 0,901 | 0,911 | 0,919 | 0,903 | 0,911 |
| 45° | 0,764 | 0,772 | 0,800 | 0,771 | 0,776 | 0,800 | 0,777 | 0,779 | 0,800 |
| 60° | 0,542 | 0,590 | 0,654 | 0,555 | 0,594 | 0,652 | 0,564 | 0,597 | 0,652 |
| Úhel stínění bočním žebrem | Břeclav 48,76°s.š | Praha 50,04°s.š. | Varnsdorf 50,91°s.š. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| J | V, Z | S | J | V, Z | S | J | V, Z | S | |
| 0° | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
| 30° | 0,940 | 0,916 | 0,996 | 0,940 | 0,915 | 0,995 | 0,940 | 0,914 | 0,994 |
| 45° | 0,851 | 0,836 | 0,996 | 0,854 | 0,835 | 0,995 | 0,855 | 0,834 | 0,994 |
| 60° | 0,731 | 0,752 | 0,996 | 0,734 | 0,752 | 0,995 | 0,735 | 0,752 | 0,994 |
Další redukce solárního záření nastává vlivem omezené propustnosti paprsků skrz okno. Na tu mají vliv jednak sluneční clony v podobě žaluzií, záclon či závěsů (tabulka č. 9), a rovněž kvalita vlastního zasklení (tabulka č. 10). Hodnoty tzv. solárního faktoru g je třeba ještě upravit korekčním činitelem propustnosti slunečního záření zasklením (doporučená hodnota = 0,9), abychom dostali reálné hodnoty, kterých je dosahováno v běžné praxi.
| Druh slunečních clon | Optické vlastnosti slunečních clon | Korekční činitel slunečních clon | ||
|---|---|---|---|---|
| Pohltivost | Propustnost | Z vnitřní strany | Vně okna | |
| Bílé žaluzie | 0,10 | 0,05 | 0,25 | 0,10 |
| 0,10 | 0,10 | 0,30 | 0,15 | |
| 0,10 | 0,30 | 0,45 | 0,35 | |
| Bílé závěsy | 0,10 | 0,50 | 0,65 | 0,55 |
| 0,10 | 0,70 | 0,80 | 0,75 | |
| 0,10 | 0,90 | 0,95 | 0,95 | |
| Barevné textilie | 0,30 | 0,10 | 0,42 | 0,17 |
| 0,30 | 0,30 | 0,57 | 0,37 | |
| 0,30 | 0,50 | 0,77 | 0,57 | |
| Textilie s hliníkovou vrstvou | 0,20 | 0,05 | 0,20 | 0,08 |
| Typ skla | g⊥ |
|---|---|
| Jednoduché zasklení | 0,85 |
| Dvojité zasklení | 0,75 |
| Izolační dvojsklo Float 4 mm-16Air-Float 4 mm | 0,76 |
| Izolační dvojsklo s pokovením a dutinou s argonem | 0,60 |
| Izolační dvojsklo s fólií Heat mirror, dutina s kryptonem | 0,45 |
| Izolační dvojsklo s 2 fóliemi Heat mirror, dutiny s kryptonem | 0,35 |
| Trojité zasklení | 0,70 |
| Izolační trojsklo s pokovením a obě dutiny plněné argonem | 0,48 |
| Izolační trojsklo se zvýšenou propustností solárního záření | 0,60 |
| Izolační čtyřsklo | 0,31 |
Pro výpočet solárních zisků nám bude stačit jednoduchá excelovská tabulka, ve které do prvního sloupce zadáme všechny prosklené otvory objektu. V dalších sloupcích vyhrazených pro vlastnosti otvoru zadáváme postupně jednotlivé parametry ze vzorce 14. V posledním sloupci potom budou součiny všech položek na řádku, a suma těchto součinů je námi hledaný výsledek solárních zisků.
2. Tepelné zisky produkované obyvateli domu
Každý člověk vydává teplo. Příčinou jsou metabolické procesy probíhající v lidském organismu. Objem produkovaného tepla je individuální a závisí na několika faktorech: na věku a tělesné konstituci člověka, jeho fyzické kondici a zdravotním stavu, na druhu a intenzitě prováděné činnosti a rovněž na vnitřním mikroklimatu v obytných prostorách. Pro naše účely si ale vystačíme s průměrnými hodnotami tepelného výkonu, jejichž přehled poskytuje tabulka č. 11.
| činnost | tepelný výkon [W] | měrný tepelný výkon [W.m−2] | [met] |
|---|---|---|---|
| spaní | 70 | 40 | 0,7 |
| odpočívání, ležení na posteli | 80 | 46 | 0,8 |
| sezení, odpočívání | 100 | 58 | 1,0 |
| stání, práce vsedě | 120 | 70 | 1,2 |
| velmi lehká práce (učitel, nakupování, vaření) | 160 | 93 | 1,6 |
| lehká práce (domácí práce, práce s přístroji) | 200 | 116 | 2,0 |
| středně těžká práce (tanec) | 300 | 175 | 3,0 |
| těžká práce (tenis) | 600 | 350 | 6,0 |
| velmi těžká práce (squash, práce v hutích) | 700 | 410 | 7,0 |
(15)
kde je:
- QGm
- průměrný metabolický tepelný zisk za otopné období [kWh.rok−1]
- d
- počet dnů otopného období patřících do časového režimu k [1]
- M
- tepelný výkon průměrného člověka i vykonávající činnosti j [W]
- t
- doba, po kterou je činnost vykonávána [h]
K tomu, abychom dokázali kvantifikovat objem tepelných zisků vznikajících od pobývajících osob, potřebujeme znát počet a strukturu obyvatel domu a dále je třeba vytvořit časový snímek využitelnosti objektu v průběhu otopného období a odhadnout dobu trvání jednotlivých činností.
Ve výpočetní tabulce bude na každém řádku jedna skupina obyvatel se shodným časovým režimem, ve sloupcích se budou zadávat činnosti na základě časového snímku. Předem si určíme, kolik variant průměrného dne budeme uvažovat. Pro základní výpočet by měly stačit dvě (pracovní dny a volné dny), lze jich však zadat i více. V prvním sloupci každé varianty zadáme počet dnů, pro které platí. Další sloupce jsou vyhrazeny hodinám dne od 1 do 24, přičemž do každého políčka zadáváme příslušnou prováděnou činnost hodnotou tepelného výkonu člověka dle tabulky č. 11. V posledním sloupci každé varianty bude součet dílčích tepelných výkonů za den. Suma hodnot v posledních sloupcích všech variant vynásobených počtem dnů a počtem osob skupiny představuje metabolický tepelný zisk konkrétního skupiny za otopné období. Suma těchto dílčích výsledků je potom celkový metabolický tepelný zisk v objektu za otopné období.
3. Tepelné zisky z provozu elektrických domácích spotřebičů
Domácnosti jsou plné elektrických spotřebičů, které produkují při svém provozu značné množství odpadního tepla. Jeho objem můžeme vypočítat ze spotřebované elektrické energie a využitelného podílu tepla, který nám říká, jak velkou část spotřebované elektřiny účinně využijeme k vytápění.
K výpočtu využitelného podílu potřebujeme znát odhad podílu jednotlivých činnosti na spotřebě elektřiny a odhad podílu energie, jež se během provozu spotřebiče přemění na teplo a zůstane v objektu.
Podíly činností na spotřebě je třeba zkoumat jednak podle stupně vybavenosti, jednak podle energetické účinnosti spotřebičů. Pro zjednodušení lze domácnosti rozdělit podle standardu vybavení na nižší, střední a vyšší, přičemž hlavní rozdíly budou v množství spotřební elektroniky a nadstandardních zařízení (myčka nádobí, sušička prádla, apod.) a rovněž v kvalitě spotřebičů projevující se úsporností provozu.
Druhým parametrem je využitelný podíl tepla vzniklého při dané činnosti. Zatímco u žehličky lze předpokládat, že veškerá spotřebovaná elektrická energie se přemění na teplo využitelné v místě spotřeby, u pračky nebo myčky nádobí značnou část energie ztrácíme v okamžiku, kdy je teplá voda vypuštěna do odpadu.
Výsledky v tabulce č. 12 potom ukazují, že výsledný koeficient využití vychází shodně pro všechny standardy. Movitější rodina si sice pravděpodobně pořídí více spotřebičů, ale dá se předpokládat, že si spíš může dovolit dražší výrobky s vyšší energetickou účinností. Úspornější provoz rozdíl v počtu spotřebičů vykompenzuje.
| chlazení | praní | osvětlení | elektronika | mytí nádobí | žehlení | vaření | ostatní | celkem | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| průměrný podíl jednotlivých činností na spotřebě elektřiny dle statistických údajů | 0,21 | 0,13 | 0,16 | 0,08 | 0,13 | 0,05 | 0,16 | 0,08 | 1,00 | |
| využitelný podíl tepla z činnosti | 0,90 | 0,10 | 0,95 | 0,95 | 0,20 | 1,00 | 0,90 | 0,90 | ||
| Nižší standard | podíl na spotřebě | 0,27 | 0,16 | 0,20 | 0,05 | 0,00 | 0,06 | 0,20 | 0,05 | 1,00 |
| vážený využitelný podíl tepla | 0,24 | 0,02 | 0,19 | 0,05 | 0,00 | 0,06 | 0,18 | 0,05 | 0,79 | |
| Střední standard | podíl na spotřebě | 0,22 | 0,13 | 0,15 | 0,09 | 0,03 | 0,06 | 0,20 | 0,12 | 1,00 |
| vážený využitelný podíl tepla | 0,20 | 0,01 | 0,14 | 0,09 | 0,01 | 0,06 | 0,18 | 0,10 | 0,79 | |
| Vyšší standard | podíl na spotřebě | 0,18 | 0,10 | 0,11 | 0,13 | 0,06 | 0,05 | 0,19 | 0,17 | 1,00 |
| vážený využitelný podíl tepla | 0,16 | 0,01 | 0,10 | 0,12 | 0,01 | 0,05 | 0,17 | 0,15 | 0,79 | |
(16)
kde je:
- QGe
- průměrný tepelný zisk z provozu elektr. domácích spotřebičů za otopné období [kWh.rok−1]
- d
- počet dnů vytápění v otopném období [1]
- Ee
- roční spotřeba elektrické energie jednotky i [kWh.rok−1]
- ke
- koeficient využití tepla při provozu elektrických spotřebičů v jednotce i [1]
Výpočet je v tomto případě velice jednoduchý. Do prvního sloupce zadáváme roční spotřebu jednotky, do druhého koeficient využití tepla dle tabulky č. 12 a ve třetím bude výsledný součin hodnot z předchozích dvou sloupců, který představuje roční tepelný příspěvek od elektrických spotřebičů v konkrétní bytové jednotce. Vedle domácností a jejich individuální spotřeby nesmíme zapomínat ani na elektřinu spotřebovanou ve společných prostorách bytového domu. Suma všech dílčích výsledků vyjadřuje roční tepelný zisk v objektu, který ještě musíme vynásobit podílem dnů otopného období a počtu dnů v roce. Tím dostaneme požadovaný tepelný zisk z provozu elektrických spotřebičů za otopné období.
4. Tepelné zisky z provozu plynových domácích spotřebičů
Zemní plyn bývá v bytových domech běžně využíván k vaření. Při provozu plynových sporáků vzniká opět značné množství tepla, které můžeme započítat do tepelné bilance vytápění. Vypočítáme ho obdobným způsobem jako u tepla z elektrické energie. Využitelný podíl tepla závisí především na tom, jestli je při vaření používána digestoř odtahující ohřátý vzduch z prostoru nad sporákem mimo vytápěný prostor, a vliv má pochopitelně i objem vzduchu ventilátorem odtahovaný za jednotku času. Pro účely vyčíslení objemu tepelných zisků si vystačíme s hrubým odhadem hodnoty koeficientu využití tepla, neboť význam těchto zisků nebývá v celkové bilanci zásadní.
| Způsob vaření | koeficient využití tepla |
|---|---|
| bez digestoře nebo s cirkulační digestoří | 0,90 |
| s odtahovou digestoří | 0,50 |
(17)
kde je:
- QGg
- průměrný tepelný zisk z provozu plynových domácích spotřebičů za otopné období [kWh.rok−1]
- d
- počet dnů vytápění v otopném období [1]
- Eg
- roční spotřeba energie ze zemního plynu v jednotce i [kWh.rok−1]
- kg
- koeficient využití tepla při provozu plynových spotřebičů v jednotce i [1]
Při výpočtu do prvního sloupce zadáváme roční spotřebu jednotky, do druhého koeficient využití tepla dle tabulky č. 13 a ve třetím máme výsledný součin hodnot z předchozích dvou sloupců, který představuje roční tepelný příspěvek od plynových spotřebičů v konkrétní bytové jednotce. Suma těchto dílčích výsledků vyjadřuje roční tepelný zisk v objektu, který ještě musíme vynásobit podílem dnů otopného období a počtu dnů v roce. Tím dostaneme požadovaný tepelný zisk z provozu plynových spotřebičů za otopné období.
5. Tepelné zisky z užitkové teplé vody
Teplá voda, kterou využíváme k hygienickým účelům, popřípadě k mytí nádobí obsahuje energii, část které se uvolní do vytápěného prostoru během chladnutí vody ve vaně či dřezu. Vzhledem k tomu, že tento efekt nenastane při sprchování nebo při mytí pod tekoucí vodou, je třeba stanovit, jaká část celkového objemu spotřebované teplé vody může teplo do prostoru předat a jaká ne. V níže uvedeném vztahu se uvažuje s využitím 50 % objemu vyrobené teplé vody. Druhým voleným parametrem je ochlazení vody v době mezi jejím napuštěním a vypuštěním. Reálná hodnota se pohybuje od 5 do 10 °C.
(18)
ve které jsou:
- QGw
- průměrný tepelný zisk ze spotřebované TV [kWh.rok−1]
- d
- počet dnů vytápění v otopném období [1]
- kw
- koeficient využitelné teplé vody [1]
- V
- roční spotřeba teplé vody v jednotce změřená vodoměrem [m3]
- ρ
- hustota vody při střední teplotě TV (985,7 při 55 °C)[kg.m−3]
- c
- měrná tepelná kapacita vody (4179 při 55 °C) [J.kg−1.K−1]
- t1
- teplota vypouštěné teplé vody (např. 35 °C) [°C]
- t2
- teplota napouštěné teplé vody (např. 40 °C) [°C]
- 1/0,0036
- převod jednotky spotřeby z GJ.rok−1 na kWh.rok−1 [1]
Dále musíme počítat s tím, že vyrobená teplá voda ztrácí část své energie již během ohřevu a distribuce od zdroje k místům spotřeby. Vzhledem k tomu, že výměník a rozvody jsou součástí objektu, představují tyto tepelné ztráty dodávky TV automaticky tepelný zisk využitelný pro účely vytápění. Ze vztahu (4) dokážeme vypočítat teplo ztracené při ohřevu a distribuci TV. Upravený vztah bude mít podobu:
(19)
ve které je:
- QGwl
- průměrný tepelný zisk z tepla ztraceného při ohřevu a distribuci TV [kWh.rok−1]
Tabulka bude mít dvě části totožné struktury (vzorce 18 a 19). Do prvního sloupce zadáváme roční spotřebu teplé vody v jednotce resp. celém objektu, do druhého rozdíl mezi teplotou vody po napuštění a před vypuštěním, resp. po ohřevu a před ním, a ve třetím bude výsledný součinu hodnot ze vztahu (18) resp. (19) s využitím proměnných z předchozích dvou sloupců. Sumu těchto dílčích výsledků opět musíme vynásobit podílem dnů otopného období a počtu dnů v roce. Tím dostaneme požadovaný tepelný zisk ze spotřebované TV a z tepla ztraceného při ohřevu a distribuci TV za otopné období.
6. Stupeň využití tepelných zisků
Norma ČSN EN 832 předpokládá, že ne vždy se podaří zapojit všechny v daný okamžik působící tepelné zisky do tepelné bilance objektu. Proto zavádí redukční koeficient, který vyjadřuje stupeň využití tepelných zisků, jehož výpočet je poměrně složitý. Závisí na poměru tepelných zisků a ztrát, měrné tepelné ztrátě a účinné vnitřní tepelné kapacitě objektu, a graficky je jeho průběh v normě znázorněn. Z grafu je přitom patrné, že pro bytové domy postavené klasickými technologiemi bude stupeň využití tepelných zisků vždy roven jedné. Kromě toho, že mají vysoký stupeň tepelné setrvačnosti vytápěného prostoru, podíl tepelných zisků a ztrát se v jejich případě pohybuje zhruba v intervalu 0,3 až 0,6. To dohromady značí, že v případech, kdy bude produkce tepelných zisků extrémně vysoká vzhledem k výši tepelných ztrát, dojde ve vytápěných prostorách k navýšení vnitřní teploty pouze o několik stupňů, což je pro obyvatele domu z hlediska teplotního komfortu akceptovatelné a nepředpokládá se, že by na tento stav reagovali negativně, tedy nadměrným větráním. Navíc je třeba podotknout, že tato situace hrozí pouze v ojedinělých případech, a to tehdy, kdy v obytném prostoru dojde současně k nadměrné produkci metabolického tepla a tepla z provozu domácích spotřebičů. Příkladem může být rodinná oslava pořádaná v bytě 2+1 někdy v přechodném období pro deset a více lidí, doprovázená pečením v troubě a tancem všech zúčastněných.
Pro naše účely můžeme tedy stupeň využití tepelných zisků zcela zanedbat.
7. Shrnutí
Výpočet tepelných zisků není práce na 10 minut. Ale rozhodně se vyplatí. Těm, kteří se na něj necítí, zdá se jim příliš složitý nebo časově náročný, doporučuji raději využít služeb specialistů, než na získání cenného a nezbytného podkladu pro posouzení energetické účinnosti vytápění objektu úplně rezignovat. Příklad uvedený v první části článku ukazuje, že pokud neumíme správně vyhodnotit informace z provozu otopné soustavy, můžeme žít v docela drahém omylu.
Na úplný závěr ještě jedna poznámka. V internetových diskusích se často objevuje obhajoba zjevných nesmyslů tvrzením, že na posouzení toho, co je správně a co špatně úplně stačí zdravý selský rozum. Zajímalo by mě, jestli všichni ti, co se selským rozumem ohánějí, vůbec tuší, co si pod tímto pojmem představit. Wikipedie přináší definici, se kterou nelze než souhlasit a pro zajímavost ji zde uvádím:
„Termínem zdravý selský rozum se označují prosté realistické úvahy. Tento prostý rozum však selhává při hodnocení a představách věcí, s kterými nemáme každodenní přímou zkušenost, jako například obecná teorie relativity anebo kvantová mechanika, které prostému rozumu odporují, jsou ale vnitřně konzistentní a obecně uznávané.“
In the first part of the article the methodology of calculating the energy efficiency of apartment buildings heating was described, including a practical example. Key parameter for assessing the efficiency of heating is the volume of active heat gains. This sequel is dedicated to their calculation.