Meranie a energetická náročnosť distribúcie teplej vody

Racionalizácia výroby, distribúcie a spotreby tepla je prvoradou podmienkou na udržanie konkurencieschopnosti systémov Centralizovaného zásobovania teplom, pri stále rastúcich nákladoch na prvotné energie (plyn, elektrinu) a vodu. V oblasti znižovania finančnej náročnosti vykurovania sa za posledné roky urobilo mnoho, a to tak na strane dodávateľov tepla, ako aj na strane odberateľov tepla. Spotreba tepla na vykurovanie výrazne klesá v dôsledku používania zariadení na reguláciu odberu tepla a v dôsledku zlepšovania tepelnoizolačných vlastností stavebných konštrukcií.

Problematika týkajúca sa teplej vody (TV) však zostáva dlhodobo na nezmenenej úrovni. Stav rozvodov a systémov prípravy teplej vody poväčšine zodpovedá obdobiu výstavby sídlisk, keď bola založená koncepcia jej výroby a distribúcie, to znamená obdobiu, v ktorom cena energie nebola podstatná, regulačné a riadiace systémy boli nedostupné a preferovali sa technické riešenia využívajúce produkty domácej hutníckej výroby – rúry. Spôsob prípravy a distribúcie TV sa odzrkadľuje aj v systéme merania a rozpočítania teplej vody.

Príprava teplej vody v objektoch spotreby
Ak sa teplá voda (TV) pripravuje v objekte spotreby (domová OST, kotolňa), odberateľ alebo spoločenstvo vlastníkov bytov platí nielen podľa spotrebovaného objemu TV, ale aj podľa reálne spotrebovaného tepla na prípravu a distribúciu TV. V dôsledku toho môže vo svojom dome uplatniť opatrenia, ktoré znížia energetickú náročnosť distribúcie – zaizolovať rozvody TV.

Meranie spotreby vody a tepla pre objekt je transparentné a kontrolovateľné. Rozpočítanie sa týka len objektu spotreby, nedochádza k žiadnym interakciám s inými objektmi. Chyby vnesené do systému merania a rozpočítania odpočtami v rozličnom čase, chybnými odpočtami, chybami merania, úmyselným ovplyvňovaním meračov, nemeranými odbermi, poruchovými únikmi vody, ovplyvňujú rozpočítanie nákladov na prípravu a dodávku TV len v objekte, v ktorom chyby vznikli.

Príprava teplej vody v spoločnom zdroji pre viac objektov
Ak sa teplá voda pripravuje v spoločnom zdroji pre viac objektov (okrsková kotolňa, OST), odberatelia platia v pomere spotrebovaného objemu TV aj spotrebu tepla na prípravu a distribúciu TV. V takomto prípade:

• systém rozpočítania je ťažko kontrolovateľný, nedá sa overiť, či odberateľom nahlásený súčet spotrieb jednotlivých konečných spotrebiteľov je pravdivý;
• chyby vnesené do rozpočítania odpočtami v rôznom čase, chybnými odpočtami, chybami merania, úmyselným ovplyvňovaním meračov bez ohľadu na to, v objekte ktorého odberateľa tepla ku chybám došlo, ovplyvňujú rozpočítanie nákladov na prípravu a dodávku TV v objektoch všetkých odberateľov tepla, pripojených na spoločný zdroj TV;
• dodávateľ tepla, ani vlastníci iných domov nemajú možnosť kontrolovať existenciu čiernych – nemeraných odberov TV;
• úniky vody, tepelné straty v cirkulačnej sústave a iné náklady zapríčinené zlým technickým stavom rozvodov TV v súčasnom stave nie je možné identifikovať a kvantifikovať a  rozpočítavajú sa medzi všetkých odberateľov tepla, pripojených na spoločný zdroj TV, bez ohľadu na skutočnosť, kto je skutočným pôvodcom týchto nákladov (dodávateľ tepla alebo odberatelia tepla);
• nie je možné identifikovať objekty a časti rozvodných sústav, v ktorých dochádza k vysokým cirkulačným stratám a ktoré sú príčinou vysokej mernej spotreby tepla v GJ/m³ odobratej teplej vody;
• profit zo zlepšenia technického stavu rozvodov TV (zamedzenie únikov, tepelné izolácie) v objekte niektorého odberateľa tepla sa neprejaví v tomto objekte, ale rozloží sa v pomere spotreby TV medzi všetkých odberateľov tepla, pripojených na spoločný zdroj TV;
• rozpočítanie podľa množstva odobratej vody nezohľadňuje jej teplotu a rozdiely medzi domami v blízkosti OST a v koncových častiach sústavy. Spotrebitelia v koncových domoch  hydronicky nevyvážených sústav, ktorí odoberajú TV s nižšou teplotou, platia za 1 m³ vody rovnakú cenu, ako domy s vysokou teplotou TV v blízkosti OST.

Dôsledkom súčasného systému merania spotreby a rozpočítania nákladov za TV v okruhoch spoločných zdrojov teplej vody je, že v súčasnosti, pri výraznom znižovaní spotreby tepla na vykurovanie, sa stávajú väčšou záťažou náklady na teplú vodu z centrálnych zdrojov. Skutočnosť, že ovplyvniť nepriaznivú cenu teplej vody nie je v silách jednotlivého odberateľa tepla, sa stáva impulzom na budovanie individuálnych zdrojov tepla a odpájanie od sústav CZT.

Zníženie cirkulačných strát
Prvým faktorom, spôsobujúcim vysokú mernú spotrebu tepla na prípravu teplej vody sú cirkulačné tepelné straty. Významný podiel cirkulačných strát, v závislosti od štruktúry rozvodov 60 až 90 % vzniká na vnútorných rozvodoch v objektoch spotreby, predovšetkým na tepelne neizolovaných stúpačkách TV v bytových jadrách, to znamená na rozvodoch, ktoré nie sú v správe alebo vlastníctve dodávateľa tepla.

Opatrením na podstatné zníženie distribučných nákladov je zaizolovanie rozvodov TV v objektoch spotreby. Problémom je, že v súčasnosti používaný spôsob rozpočítania je pre odberateľov teplej vody antimotivačný. Ak sa zaizolujú rozvody v jednom dome, pri súčasnom systéme merania spotreby a rozpočítania nákladov za odber TV profit z tejto investície nepocíti dom, ktorý investíciu vykonal. Úspora sa rozdelí medzi všetkých spotrebiteľov v okruhu zdroja TV v pomere spotrebovaného objemu teplej vody, to znamená, že z nej profitujú predovšetkým tí, ktorí vo svojich domoch nič nespravili, a odberateľ so zaizolovanými rozvodmi sa naďalej delí s ostatnými o tepelné straty, ktoré spôsobujú oni.

Meranie spotrebovaného množstva teplej vody na pätách objektov, podľa zákona č. 657/2004 Z. z., v znení jeho novely č. 99/2007 Z. z., vedie k zvýšeniu objektívnosti a kontrolovateľnosti merania spotreby TV tak, aby vplyv chýb, špekulatívnej manipulácie a únikov vody znášal ten odberateľ tepla, v ktorého objekte k týmto javom došlo. Avšak toto meranie žiadnym spôsobom neprispieva k znižovaniu energetickej náročnosti prípravy a distribúcie teplej vody, a teda nie je opatrením zvyšujúcim konkurencieschopnosť centrálnej prípravy oproti iným spôsobom.

Podmienkou na zníženie energetickej náročnosti distribúcie teplej vody je zainteresovanie odberateľov na znižovaní cirkulačných strát. To možno jedine zohľadnením cirkulačných strát v jednotlivých objektoch pri rozpočítaní distribučných nákladov. To znamená merať nielen spotrebované množstvo teplej vody, ale aj množstvo tepla obsiahnuté v odobratej teplej vode a cirkulačné tepelné straty v objektoch spotreby.

Prečo zdôrazňujeme izoláciu rozvodov v domoch, a nie na úsekoch dodávateľa tepla?

1. Dosiahnutie úspory rovnakého množstva tepla na rozvodoch odberateľov tepla je spravidla omnoho lacnejšie, ako dodatočná izolácia alebo výmena podzemných rozvodov dodávateľa tepla.
2. Ak súčasne s izolovaním (výmenou) vonkajších rozvodov nie sú zaizolované aj vnútorné rozvody domov, efekt z drahej investície do vonkajších rozvodov je nepatrný.

Dvojzložková cena teplej vody
Druhým faktorom vplývajúcim na hospodárnosť centrálnej prípravy teplej vody je jej spotreba. Náklady za TV vzťahujúce sa na 1 m³ sú pri nízkom odbere vody vysoké. Čím väčšia je spotreba TV, tým je jej jednotková cena nižšia. To platí na výstupe z tepelného zdroja. Avšak v štruktúre ceny pre spotrebiteľov sa táto zákonitosť neobjavuje. Spotrebitelia platia jednotnú cenu za m³ odobratej TV, bez ohľadu na spotrebu (poznámka: úmyselne zanedbávam skreslenie 10 % základnou zložkou podľa § 9 vyhlášky ÚRSO č. 630/2005 Z z., pretože spôsob, akým je definovaná nie je riešením tohto problému).

Čím nižší je odber TV, tým vyššie sú náklady na udržiavanie jej teploty. Odberatelia, ktorí odoberajú minimálne množstvá teplej vody, a práve pre zabezpečenie pohotovosti dodávky teplej vody pre nich treba míňať veľké množstvo cirkulačných strát, sa na distribučných nákladoch vôbec nepodieľajú. Naopak, distribučné náklady sú rozpočítané podľa spotreby – a teda sú nimi zaťažení predovšetkým veľkí spotrebitelia. Tí, ktorí svojou spotrebou cenu teplej vody v skutočnosti znižujú. Táto obrátená logika spôsobuje, že veľkí odberatelia hľadajú iné, pre nich lacnejšie spôsoby zásobovania teplou vodou. Dôsledkom je stupňujúca sa špirála rastu ceny teplej vody a nevýhodnosť jej odberu pre stále väčší okruh odberateľov. Táto skutočnosť má zničujúci vplyv na hospodárnosť distribúcie a cenu teplej vody.

Konkrétny príklad
V okruhu centrálneho zdroja teplej vody je školský areál s veľkou dĺžkou rozvodov, ale s veľmi nízkym odberom teplej vody. Náklady na udržiavanie teploty v školskom areáli sa premietajú do ceny teplej vody a v pomere spotreby ich zaplatia predovšetkým byty.

Na mieste je položiť si otázku: Pre koho a na aký účel sú vybudované sústavy centrálnej prípravy teplej vody, keď spôsob rozpočítania znevýhodňuje tých, ktorí teplú vodu chcú odoberať a odoberajú, a zvýhodňuje tých, ktorí napriek komfortu a pohotovosti dodávky TV nemajú o ňu záujem?

Základnou podmienkou udržateľnosti, energetickej a ekonomickej efektívnosti systémov centrálnej prípravy TV je zmena spôsobu rozpočítania nákladov za teplú vodu, vytvorenie plnohodnotnej dvojzložkovej ceny pozostávajúcej zo:

• stálej platby, nezávislej od odberu TV, ktorá musí pokrývať distribučné náklady, to znamená náklady na zabezpečenie pohotovosti dodávky TV,
• spotrebnej zložky, nákladov na ohrev vody zo studenej na požadovanú výstupnú teplotu.

Dvojzložková cena by mohla spôsobiť vyššiu atraktívnosť TV z centrálneho zdroja s rastúcim odberom rovnako, ako je to pri iných spôsoboch prípravy TV. Prispela by ku zvýšeniu konkurencieschopnosti vo vzťahu k iným zdrojom, vytvorila by podmienky pre návrat veľkých spotrebiteľov k odberu z centrálnych zdrojov.

Rozpočítanie nákladov za teplo v súlade s fyzikálnymi a prevádzkovými princípmi je základnou podmienkou ekonomickej a energetickej efektívnosti výroby a distribúcie tepla a nevyhnutnou podmienkou pre správnosť koncepčných rozhodnutí o spôsoboch zásobovania teplom a vy­užívaní obnoviteľných zdrojov.

Ing. Juraj Šmelík
Foto: Dano Veselský

Autor pracuje v spoločnosti THERMO-ECO-ENGINEERING, s. r. o., Bratislava.

Článok bol uverejnený v magazíne Správa budov.