Případová studie (DENOSTUPŇOVÁ METODA)

Prostupy tepla mezi byty v tuzemské panelákové výstavbě jsou velmi významným činitelem, který nelze ignorovat. Právě neměřené prostupy mezi byty způsobují největší problémy při rozúčtování nákladů na teplo a jsou zdrojem mnoha reklamací při rozúčtovávání prováděném pomocí jakýchkoli radiátorových indikátorů.Připomeňme, že vyhláška MMR ČR č. 372/2001 Sb. nově zavedla maximální povolený rozptyl mezi platbami jednotlivých bytů za spotřebované teplo v rámci jednoho domu, ovšem ani tato snaha neřeší primární příčinu nespravedlivých plateb za teplo. Původním záměrem autorů vyhlášky bylo to, že pokud rozúčtování nevyhoví novým požadavkům, je nutné prohlásit použitou metodu za chybnou a hledat příčiny na základě fyzikálních a technických rozborů. Jak je ovšem pro naše právní prostředí typické, firmy provádějící vyúčtování, si vysvětlily plnění zákona po svém a pod záštitou Asociace rozúčtovatelů nákladů na teplo a vodu zavedly další opravné koeficienty, které „srovnávají“ platby za teplo do povoleného pásma. Takové vyúčtování postrádá jakoukoliv oporu ve fyzikálních zákonitostech.

Denostupňová metoda dokáže prostupy tepla registrovat, neboť je měřen výsledný tepelný stav bytu v závislosti na venkovní teplotě – tedy v podstatě tepelný tok. Problém neměřených prostupů tepla zde odpadá a rozúčtování nákladů na teplo lze z tohoto důvodu považovat za velmi objektivní.

Podívejme se nyní na praktický příklad stanovení tepelné bilance skutečných bytů, tak jak byl experimentálně proveden v jednom bytovém domě (SBD Vyšehrad – VVÚ-ETA, 99 bytových jednotek). Na následujícím obrázku je znázorněna půdorysná situace, kde v bytě 2+k.k. byly dlouhodobě uzavřeny ventily na radiátorech a ve všech okolních bytech byla udržována teplota na hodnotě +22°C. Venkovní teplota byla +1°C a teplota na chodbě se schodištěm byla +15°C. Ve sledovaném bytě 2+k.k. byla dosažena dlouhodobě při daných podmínkách teplota +19°C.

Tepelné zisky bytu 2+k.k. při vypnutých radiátorech jsou tvořeny prostupy tepla Q1, Q2 a Qs (strop a podlaha) ze sousedních bytů s vyšší teplotou a tepelným ziskem ze stoupaček Qst.

Tepelné ztráty bytu 2+k.k. představují šipky Q3 a Q4 směrem do chladnějšího prostředí a infiltrace okny.

Jednotlivé hodnoty tepelných zisků a ztrát si nyní vyčíslíme. Zjednodušená tepelná bilance vychází ze vzorce:

Q = k . S . (t₂ – t₁) , kde

Q = teplo (W)
k = součinitel prostupu tepla (W/m².°C)
S = teploměrná plocha (m²)
t₂ – t₁ = rozdíl teplot (°C)

Vstupní hodnoty konstant jsou v následujících tabulkách:

Tabulka 1 – koeficienty prostupu tepla (W/m².°C):

Tabulka 2 – rozměry a plochy (m, m²):

Tabulka 3 – výpočet tepelných zisků bytu 2+k.k.:

Tabulka 4 – výpočet tepelných ztrát bytu 2+k.k.:

Závěr:

Jak je patrné z výpočtů, tepelné zisky z okolních bytů a ze stoupaček pokryjí celkové tepelné ztráty bytu 2+k.k. s vypnutými radiátory při zachování vnitřní teploty bytu +19°C a při venkovní teplotě +1°C. Tyto zisky v případě použití radiátorových indikátorů (lhostejno zda odpařovacích či elektronických) představují neměřené teplo, které uživatel bytu 2+k.k. nezaplatí. Naopak toto teplo zaplatí uživatelé okolních bytů, pro které je teplo Q1, Q2 a Qs tepelnou ztrátou a které bude zaregistrováno na jejich indikátorech, přestože jej předají sousednímu bytu 2+k.k. Toto je hlavní příčinou fyzikálně nezdůvodnitelných rozdílů v platbách za teplo při použití radiátorových indikátorů.

Při použití denostupňového systému měření spotřeby tepla zaplatí uživatel bytu 2+k.k. odpovídající platbu za teplo vzhledem k dosahované teplotě +19°C. Jestliže v sousedním stejně velkém bytě ve vyšším patře bude předpokládáná teplota +22°C (tedy rozdíl mezi byty je +3°C), potom rozdíl v platbách za teplo těchto dvou stejných bytů může být maximálně 15% až 21% podle fyzikálního pravidla, že 1°C navíc představuje zvýšení nákladů na teplo o cca. 5% až 7%.

GRAD 2000 – princip systému

Zařízení GRAD 2000 používá pro určování spotřeby tepla bytech principu Grad – den, neboli denostupeň. Denostupňová metoda je obecně používanou a příslušnými normami definovanou metodou pro určování a výpočty spotřeb tepla v obytných budovách. Úroveň vytápění se hodnotí dodavatelem tepla rovněž pomocí denostupňů, které jsou vyjádřením počtu dnů vytápění, venkovní teploty a vnitřní projektové teploty, zpravidla 20°C.

Měřením se nepokoušíme zjistit transport energie, nýbrž tepelný komfort. Ten se použije jako základ pro rozdělení nákladů. Každý uživatel bytu pak zaplatí za tepelnou pohodu, kterou užívá.
Systém GRAD 2000 integruje rozdíl vnější a vnitřní teploty v bytě ?tzn. tepelný tok. V každém bytě je v referenčním místě, teplotním středu, umístěno čidlo. Na něm se metodou váženého průměru odráží změny teplot v jednotlivých místnostech. Čidlo je umístěno zpravidla v prostoru, ve kterém není osazeno otopné těleso, jehož provoz by mohl měření ovlivňovat. Pro měření venkovní teploty je instalováno vnější teplotní čidlo. Centrální jednotka systému shromažďuje po celý den naměřené údaje a na konci dne vypočítá pro každý byt průměrnou hodnotu rozdílů vnitřních a venkovních teplot z jednotlivých měření. Tato hodnota udává počet denostupňů za jeden den pro každý byt a liší se u jednotlivých bytů podle tepelné pohody, neboli podle dosahované teploty v bytě. Venkovní teplota je pochopitelně pro všechny byty stejná. Po celé měřené období se denní hodnoty denostupňů sčítají, výsledkem je tedy suma denostupňů pro každý byt za celé měřené období.

Příklad: byt se stálou teplotou 20°C, při venkovní stálé teplotě 5°C, bude mít za jeden den 20-5=15 denostupňů, byt s teplotou 23°C bude mít za tentýž den 23-5=18 denostupňů (venkovní teplota je pro všechny byty stejná). Hodnoty se denně pro každý byt sčítají. Tyto součty jsou na konci topného období směrodatné pro zjištění nákladů na teplo pro každého nájemníka. V našem příkladu by tedy první byt měl za celý měsíc 15×31=465D° a druhý byt 18×31=558D° (předpokládáme konstantní teploty po celý měsíc pro snazší pochopení). Všimněte si, že hodnota u druhého bytu je o 20% vyšší nežli u prvního, což potvrzuje fyzikální pravidlo, že nárůst teploty o 1°C v bytě zvyšuje náklady na teplo o 5-7%. Rozdíl teplot mezi byty v příkladu je 3°C.

Měření teplot v bytech probíhá v intervalu jednou za tři sekundy. Z těchto hodnot je systémem integrován počet denostupňů pro každý byt. Navíc je do paměti systému ukládáno za každý den 12 hodnot vnějších a vnitřních teplot pro každý byt. Jsou to mimo jiné i hodnoty teplot naměřené v 7:00, 13:00 a 21:00 hod. Tyto hodnoty vnějších a vnitřních teplot jsou směrodatné pro určení průměrné denní teploty dle ČSN pro účely vytápění. Uvedená metodika vychází z návrhu Českého metrologického ústavu a naměřené hodnoty jsou uznávány jako podklad pro případné soudní spory s dodavatelem tepla.

Systém již ve svém principu registruje prostupy tepla mezi byty, tzn., že i nepoctivec, který vypne radiátory a nechá se vytápět okolními byty, zaplatí za teplo dodané, byť od sousedů. Automaticky jsou v měření zohledňovány i krajní štítové, přízemní a podstřešní byty. Odečty se provádí bez obtěžování uživatelů, je možné je provádět klasicky jednou ročně nebo podle přání častěji. Systém má zaprogramované průběhy přirozených křivek chladnutí a při každém měření provádí automaticky testování, které ihned odhalí pokus o ovlivnění čidla. Na centrální jednotce je pak hlášena chyba s uvedením času a datumu, kdy k události došlo a s vyhodnocením zda se jedná o poruchu nebo zásah uživatele. Poruchu na čidle je možno signalizovat sirénou vestavěnou v centrální jednotce. Rovněž byt s teplotou nižší než 13°C je signalizován jako „porucha“. Tyto stavy se v praxi vyskytují (opuštěný štítový byt s vypnutými radiátory při nízkých venkovních teplotách) a jsou hlavní příčinou vzniku plísní v bytech.

Princip měření ve své podstatě umožňuje provádět vyúčtování pouze přímou spotřební složkou. Základní složka ve výši min. 40% nákladů dle podlahové plochy bytu se ustanovuje především z důvodů používání odpařovacích či jiných radiátorových indikátorů, čímž se snaží autoři vyhlášky zohlednit prostupy tepla mezi byty. Bylo však prokázáno, že i při vypnutých radiátorech je do bytu dodáváno až 80% tepla. GRAD 2000 prostupy tepla registruje a proto dělení na spotřební a základní složku nemá v případě měření tímto systémem opodstatnění a naopak by výsledky měření a vyhodnocení spotřeby tepla znehodnocovalo.