Ako znížiť náklady na dodávku teplej vody pre konečného spotrebiteľa

Príspevok analyzuje niektoré technické opatrenia v procese prípravy a dodávky teplej vody, ktorých výsledkom by malo byť zníženie mernej spotreby tepla potrebného na prípravu teplej vody a v konečnom dôsledku zníženie a optimalizácia nákladov v ročnom vyúčtovaní pre konečného spotrebiteľa. Posudzuje sa hospodárnosť prípravy buď len jedným spôsobom úpravy dodávky teplej vody, prípadne súbehom viacerých realizovaných úprav a opatrení. Preukázalo sa, že vynaložené finančné náklady sa vlastníkom bytov (konečným spotrebiteľom teplej vody) vrátili v reálnom čase znížením úhrad za odber teplej vody.

V Slovenskej republike býva aj napriek masívnej individuálnej výstavbe rodinných domov väčšina obyvateľstva v bytových a polyfunkčných domoch. Do roku 1989 sa intenzívne stavali bytové domy rôznych stavebných konštrukcií, v ktorých sa vykurovanie bytov a spoločných priestorov riešilo centrálnym ústredným teplovodným vykurovaním a príprava a dodávka teplej vody sa realizovala v centrálnych tepelných zdrojoch.

Z nich sa teplá voda rozvádzala do jednotlivých bytových domov dvojrúrovým systémom. V tepelných zdrojoch na prípravu a akumuláciu teplej vody sa používali mnohokubíkové stojaté alebo ležaté zásobníky, v ktorých sa studená voda prostredníctvom priameho ohrevu vykurovacou vodou ohrievala na určenú teplotu.

Takýto spôsob prípravy a dodávky teplej vody vrátane zabezpečenia jej cirkulácie obehovými čerpadlami bol energeticky náročný a nehospodárny, takže náklady potrebné predovšetkým na zabezpečenie jej stálej a požadovanej teploty u konečného spotrebiteľa posunuli náklady na teplo potrebné na prípravu teplej vody tak vysoko, že sa v ročnom vyúčtovaní často približovali nákladom za teplo spotrebované na vykurovanie bytu.

Z uvedeného dôvodu sa začali hľadať a realizovať rôzne technické úpravy a opatrenia, ktorými by sa zbytočné náklady znižovali alebo úplne zrušili. Prvým a preukázateľne najdôležitejším opatrením bola decentralizácia prípravy teplej vody z tepelných zdrojov dodávateľa, zrušenie primárnych rozvodov a premiestnenie prípravy priamo do miesta spotreby, t. j. do spoločných priestorov bytových domov.

V bytových domoch sa inštalovali tlakovo nezávislé kompaktné odovzdávacie stanice tepla (ďalej len KOST), ktoré boli napojené na centrálny zdroj tepla dvojrúrovým rozvodom. KOST v dome zabezpečovala prostredníctvom primárneho tepla vo výmenníkoch tepla prípravu vykurovacej vody a prípravu teplej vody len pre ten bytový alebo nebytový objekt, v ktorom bola inštalovaná.

Decentralizáciou prípravy teplej vody sa úplne odstránili cirkulačné straty vo vonkajších rozvodoch a poruchy jej dodávky zapríčinené hydraulickými skratmi a inými technickými nedostatkami. Ďalším technickým opatrením bola komplexná výmena rozvodov teplej vody v bytových domoch, spojená s montážou regulačných prvkov zabezpečujúcich hydraulické vyregulovanie cez prietok a teplotu cirkulácie.

Neoddeliteľnou súčasťou výmeny bola aj inštalácia kvalitnej tepelnej izolácie všetkých potrubí teplej vody tak, aby rozdiel teploty medzi výstupom a spiatočkou v KOST nebol vyšší ako maximálne 2 až 3 °C. Okrem uvedených technických opatrení sa v bytových domoch upravovali teploty a čas dodávky teplej vody, pričom často sa z prerušovanej dodávky prešlo na 24-hodinovú dodávku.

Touto úpravou sa zrušil opakovaný ohrev už predtým ohriatej vody v raňajších hodinách. Všetky tieto opatrenia realizovalo naše bytové družstvo ako správca bytových domov na základe rozhodnutia schôdze vlastníkov bytov. Ďalej uvedieme stručné vyhodnotenie uvedených opatrení a ich finančný dopad na náklady u konečných spotrebiteľov teplej vody.

Najlepšou kombináciou opatrení pri zabezpečovaní hospodárnej výroby a kvalitnej dodávky teplej vody v bytovom dome je inštalácia KOST, výmena, hydraulické vyregulovanie a dokonalá tepelná izolácia rozvodov teplej vody a nepretržitá 24-hodinová dodávka s nočným útlmom teploty o 10 °C.

Pri dodržaní ustanovení príslušného zákona a súvisiacich vyhlášok týkajúcich sa prípravy a dodávky teplej vody a zabezpečení energetickej efektívnosti v súbehu s racionalizačnými opatreniami očakávame spokojnosť konečných spotrebiteľov s kvalitou, komfortom a konečnou cenou dodávanej teplej vody.

Decentralizácia prípravy teplej vody a jej príprava v KOST bytových domov

Majoritný dodávateľ tepla v meste Banská Bystrica zabezpečil v spolupráci so Stavebným bytovým družstvom Banská Bystrica od roku 2006 vo všetkých bytových domoch v správe SBD inštaláciu KOST, čím sa vytvorili podmienky na decentralizovanú prípravu teplej vody priamo v mieste jej spotreby.

Prevádzkové parametre každej inštalovanej KOST v bytovom dome boli nastavené podľa charakteristiky stavebnej sústavy, vykonaných technických opatrení a individuálnych požiadaviek vlastníkov bytov a nebytových priestorov. Zo všetkých bytových domov sa vytipoval na porovnanie dosiahnutých hodnôt dom na Tatranskej ulici číslo 8 v Banskej Bystrici.

Tento bodový bytový dom je postavený v stavebnej sústave MBD U 65, do užívania bol odovzdaný v roku 1989. V dome je na dvanástich poschodiach 65 bytov, v ktorých býva 156 osôb. V bytovom dome je osem vertikálnych stúpačiek a cirkulácií teplej vody, ktoré sú hydraulicky vyregulované a majú pôvodnú tepelnú izoláciu.

Od začiatku užívania bytového domu (rok 1989) až do júla 2012 bol bytový dom napojený na plynovú kotolňu, ktorá okrem tohto domu dodávala teplo na vykurovanie a prípravu teplej vody aj do susedných dvoch bytových domov a do objektu základnej školy. V auguste 2012 bola v každom bytovom dome a v základnej škole uvedená do prevádzky KOST.

Následne sa počnúc mesiacom august spotreba tepla na prípravu teplej vody merala na primárnej strane kompaktnej odovzdávacej stanice tepla. V grafe na obr. 1 uvádzame údaje o spotrebe teplej vody za roky 2009 až 2012. Popri klesajúcom odbere teplej vody sa zvyšovala merná spotreba tepla na jej prípravu.

V grafe na obr. 2 sme detailne uviedli namerané údaje spotreby tepla na prípravu teplej vody, množstvo studenej vody potrebnej na jej prípravu a mernú spotrebu tepla na prípravu teplej vody za jednotlivé mesiace roka 2012. Zníženie mernej spotreby tepla medzi júlom a augustom z hodnoty 107,130 kWh/m³ na hodnotu 71,191 kWh/m³ predstavuje úsporu dodaného tepla vo výške 33,55 %.

Kritérií na porovnávanie a vyhodnocovanie výhod a úspor decentralizovanej prípravy teplej vody premietnutých do rozpočítania nákladov za dodávky a služby bytov je mnoho, ale medzi tie najpodstatnejšie možno zaradiť nezávislosť dodávky tepla na prípravu teplej vody od ostatných bytových domov a nebytových objektov, možnosť individuálneho nastavenia všetkých technických parametrov, hlavne času dodávky a výstupnej teploty teplej vody, fakturáciu skutočného množstva tepla výlučne spotrebovaného a použitého na konkrétny účel použitia bez pripočítania zákonom povolených percentuálnych strát v potrubných systémoch CZT a možnosť ohrevu vody 24 hodín denne.

V tab. 1 je uvedený prehľad najdôležitejších technických parametrov týkajúcich sa prípravy a dodávky teplej vody v bytovom dome na Tatranskej ulici číslo 8 za roky 2011 až 2017. Decentralizáciou prípravy teplej vody v roku 2012 došlo v nasledujúcich rokoch k podstatnému zníženiu hodnoty mernej spotreby tepla na kubík dodanej studenej vody potrebnej na prípravu teplej vody, ako aj k zníženiu konečnej ceny v ročných vyúčtovaniach nákladov dodávky teplej vody do bytov bytového domu.

Dosiahnutá úspora mernej spotreby tepla bola medzi rokmi 2011 a 2016 na úrovni 10,91 % – vo finančnom vyjadrení bol jeden meter kubický odobratej teplej vody u jej konečných spotrebiteľov v roku 2016 lacnejší oproti roku 2011 o 5,15 €, čo je o 30,4 % menej. Pri tomto porovnaní sme nepočítali so zmenami jednotkových cien tepla a vody za uvedené roky.

Príprava a dodávka teplej vody mimo jej stanovený čas

Vyhláška MH SR č. 152/2005 Z. z. o určenom čase a o určenej kvalite dodávky tepla pre konečného spotrebiteľa ustanovuje v paragrafe 1, ods. 6 povinnosť dodávať teplú vodu denne v čase od 5:00 h do
2:00 h, alebo v inom čase dohodnutom v zmluve o dodávke a odbere tepla. Koneční spotrebitelia v bytových domoch v správe SBD Banská Bystrica dostali ponuku predĺžiť prípravu a dodávku teplej vody na 24 h denne.

Zo všetkých domov, ktoré si odsúhlasili nepretržitú dodávku, sme vybrali na porovnanie bytový dom na Bernolákovej ulici číslo 1, v ktorom sa zmena realizovala od októbra 2012. Tento bodový dom je postavený v stavebnej sústave MBD U-65, do užívania bol odovzdaný v roku 1982. Na dvanástich poschodiach je 65 bytov, v ktorých býva 137 osôb. Dom má osem vertikálnych stúpačiek a cirkulácií teplej vody, ktoré sú hydraulicky vyregulované regulačnými ventilmi a majú pôvodnú tepelnú izoláciu.

Teplota teplej vody sa udržiavala denne od 05:00 h do 23:00 h podľa nastaveného režimu (minimálne 45 °C na výtoku u konečných spotrebiteľov), v čase od 23:00 h do 05:00 h sa voda ohrievala na teplotu 40 °C. Na potreby vyhodnotenia výsledkov merania, technických parametrov a nákladov na nepretržitú prípravu a dodávku teplej vody sme realizovali meranie množstva spotreby studenej vody potrebnej na prípravu teplej vody a meranie spotreby tepla na jej prípravu a nevyhnutnú cirkuláciu v bytovom dome.

Za prvý „skúšobný mesiac“ október 2012 sa zistila merná spotreba tepla na prípravu teplej vody na úrovni 62,972 kWh/m³ v dennej prevádzke a na úrovni 152,861 kWh/m³ v nočnej prevádzke. Výsledná merná spotreba tepla za sledovaný mesiac mala hodnotu 68,250 kWh/m³. Vo finančnom vyjadrení sa výsledná cena tepla potrebného na prípravu teplej vody zvýšila pri nepretržitej dodávke oproti dodávke stanovenej príslušnou vyhláškou o 0,56 €/m³.

V nočných hodinách bola spotreba teplej vody na úrovni 5,87 % z celkovej mesačnej spotreby. Pretože pri 24-hodinovej dodávke teplej vody sa náklady na jej prípravu zvýšili len nepatrne, vlastníci bytov sa rozhodli pre takúto dodávku. V tab. 2 sú uvedené namerané technické údaje a vypočítané merné spotreby tepla na prípravu teplej vody za roky 2011 až 2017 v bytovom dome na Bernolákovej 1. Namerané hodnoty a vypočítané údaje v tab. 2 poukazujú na skutočnosť, že príprava a spotreba teplej vody v bytovom dome na Bernolákovej ulici číslo 1 je aj mimo stanoveného času stále hospodárna a racionálna.

Hodnota mernej spotreby tepla spotrebovaného na ohrev 1 m³ vody a tepla spotrebovaného na vyrovnanie straty teploty teplej vody pri jej cirkulácii v bytovom dome je veľmi priaznivá, a je dokonca nižšia ako v iných bytových domoch, kde sa dodáva teplá voda len v určenom čase. Komfort za nepretržitú dodávku teplej vody si tak nevyžiadal neprimerané zvýšenie množstva tepla potrebného na prípravu teplej vody a vyrovnanie cirkulačných strát rozvodov teplej vody.

Výmena rozvodov teplej vody, ich hydraulické vyregulovanie a tepelná izolácia

Ďalším racionálnym opatrením, ktorým by sa mala znížiť merná spotreba tepla na prípravu teplej vody, je rekonštrukcia, prípadne výmena celého systému ležatých rozvodov a stúpačkových rozvodov teplej vody, hydraulické vyregulovanie a zaizolovanie nových rozvodov účinnou tepelnou izoláciou. Tieto práce sa realizovali v bytovom dome na ulici Trieda SNP 11 v Banskej Bystrici.

Pred nimi bola teplota teplej vody, najmä v bytoch situovaných na najvyšších poschodiach, absolútne nevyhovujúca, takže nespokojnosť vlastníkov bytov s kvalitou dodávky teplej vody urýchlila ich rozhodnutie vymeniť všetky rozvody. Bytový dom je postavený v stavebnej sústave z liateho betónu a do užívania bol odovzdaný v roku 1963.

V dome je 46 bytov na dvanástich poschodiach, na každom poschodí sú štyri byty, na najvyššom poschodí sú dva byty spolu so spoločným nebytovým priestorom – sušiarňou. V dome býva 98 osôb. Teplá voda sa pôvodne dodávala do bytov štyrmi hlavnými vertikálnymi stúpačkami bez tepelnej izolácie, ktoré viedli cez miestnosti WC v bytoch, pričom ich sálavým teplom aj temperovali.

Na treťom, šiestom a deviatom poschodí bola na vertikálne stúpačky napojená odbočka, z ktorej sa teplá voda privádzala prípojným potrubím hrebeňovým spôsobom do bytov na príslušných troch poschodiach. Tento spôsob vyhotovenia rozvodov teplej vody v bytovom dome kolaudovanom v roku 1963 už vôbec nevyhovoval požiadavkám jej kvalitnej dodávky pre konečných spotrebiteľov.

Cirkulačné potrubie bolo inštalované tak, že obehové čerpadlo v bývalej plynovej kotolni a neskôr v KOST domu nedokázalo zabezpečiť potrebný prietok teplej vody vo všetkých vertikálnych stúpačkách a najmä v bytoch situovaných na najvyšších troch poschodiach. Na zlepšenie stavu dodávky teplej vody sa realizovalo aj čiastočné hydraulické vyregulovanie prietoku, no ani ním sa nepodarilo zabezpečiť požadovanú kvalitu dodávanej teplej vody do všetkých bytov v bytovom dome.

V apríli v roku 2009 bola v dome inštalovaná KOST, ale ani ona nezabezpečila dodávku teplej vody v požadovanej teplote. V grafe na obr. 3 sú uvedené dosiahnuté merné spotreby tepla na prípravu teplej vody za roky 2007 až 2011 v bytovom dome na Triede SNP 11. Z grafu je zrejmé, že merná spotreba tepla každoročne stúpala a nepodarilo sa ju znížiť ani inštalovaním KOST v roku 2009. Nižšia merná spotreba tepla na prípravu teplej vody za rok 2007 bola dôsledkom priznania zľavy z nameranej dodávky tepla.

Na základe výberového konania, schválenej cenovej a materiálovej ponuky bola koncom roka 2011 uzatvorená s vybraným dodávateľom zmluva o dielo, ktorej predmetom bola výmena spodných rozvodov SV a TV, výmena stúpačiek SV a TV, výmena kanalizačných stúpačiek, odstránenie nefunkčného plynového potrubia vrátane zneškodnenia azbestového odpadu, výmena vzduchotechniky s odstránením pôvodných potrubí v bytových jadrách vrátane dodávky materiálu a stavebných prác pri výmene stúpačiek a likvidácie vzniknutého odpadu v bytovom dome.

Termín začiatku plnenia diela bol stanovený na koniec februára 2012 a celé dielo sa malo dokončiť a kompletne odovzdať najneskôr do šiestich týždňov od začiatku jeho realizácie. Cena tejto rozsiahlej rekonštrukcie TZB presiahla sumu 42 000 €, pričom výmena rozvodov teplej vody spolu s inštalovaným materiálom predstavovala cca 30 % tejto sumy. Pred výmenou potrubí sa naplánovala časová koordinácia všetkých prác, pretože byty sa čiastočne užívali aj počas rekonštrukcie.

Výsledné hodnoty mernej spotreby tepla na prípravu teplej vody za jednotlivé mesiace roka 2012 uvádzame v grafe na obr. 4. Zníženie mernej spotreby tepla na prípravu teplej vody sa naplno prejavilo až v máji 2012 a oproti januáru 2012 predstavovalo 54,2 %. Najnižšia merná spotreba tepla po výmene rozvodov sa zaznamenala v auguste 2013, kedy sa na ohrev 78 m³ studenej vody spotrebovalo 4 111 kWh tepla, t. j. 52,705 kWh/m³.

V tab. 3 sú uvedené namerané technické údaje a vypočítané merné spotreby tepla na prípravu teplej vody za roky 2011 až 2017 v bytovom dome na Triede SNP 11. Pozoruhodný údaj predstavuje zníženie množstva tepla spotrebovaného na prípravu teplej vody v roku 2016 v porovnaní s rokom 2011, ktoré bolo na úrovni 41,92 %. Konečná cena jednotkového množstva spotrebovanej teplej vody konečným spotrebiteľom bola za rok 2016 o 34,03 % nižšia ako v roku 2011, t. j. pred výmenou rozvodov teplej vody v bytovom dome.

Záver

Uvedené dosiahnuté výsledky preukazujú a potvrdzujú správnosť rozhodnutia vlastníkov bytov vo vytipovaných bytových domoch, v ktorých sa realizovali technické úpravy a racionalizačné opatrenia s cieľom zhospodárniť výrobu, rozvod a dodávku teplej vody tak, aby boli náklady v konečnom vyúčtovaní čo najnižšie a komfort dodávok čo najvyšší.

Podstatnou podmienkou efektívnosti a rýchlej návratnosti investícií je inštalácia KOST v jednotlivých odberných miestach, čím sa vylúčia všetky neoprávnené a zbytočné straty tepla a teplej vody vo vonkajších rozvodoch dodávateľa a zabezpečí sa nezávislosť od ostatných odberných miest.

To umožňuje nastaviť v každom odbernom mieste také parametre vykurovania a prípravy teplej vody, ktoré najviac vyhovujú konečným spotrebiteľom v danom odbernom mieste. Tieto podmienky vyvolávajú u vlastníkov bytov záujem vymeniť pôvodné už zastarané rozvody tepla a teplej vody, ale aj ostatné, a okrem zníženia strát umožňujú aj podstatné zvýšenie bezpečnosti a komfortu ich prevádzky.

Už niekoľko rokov si vedieme v našom bytovom družstve „ligový rebríček merných spotrieb tepla potrebného na prípravu teplej vody“. Zo všetkých sledovaných 207 bytových domov dosiahol víťazný dom „ligy“ za rok 2017 mernú spotrebu tepla 53,1924 kWh/m3, pričom na poslednom mieste skončil bytový dom s mernou spotrebou 122,8029 kWh/m3. Bytové domy posudzované v tomto príspevku skončili v poradí na 98.,
62. a 10. mieste, čo svedčí o kladnom vplyve realizácie racionalizačných opatrení.

Príspevok odznel aj na konferencii Vykurovanie 2018.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 4/2018.