01
Voda je chemická sloučenina vodíku a kyslíku. Spolu se vzduchem, resp. zemskou atmosférou, tvoří základní podmínky pro existenci života na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to bezbarvá, čirá kapalina bez zápachu, v silnější vrstvě namodralá. V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: v pevném – led, v kapalném – voda a v plynném – vodní pára.
Podle původu lze vodu rozdělit na vodu povrchovou, vodu podzemní a vodu
dešťovou.
Povrchová voda
– vyskytuje se jako voda sladká v řekách, přehradách nebo jezerech nebo
jako voda slaná v mořích. Bývá znečištěna především vypouštěním odpadních
vod a splachy ze zemědělsky obdělávané půdy (používání hnojiv apod.). Po
náležité úpravě lze povrchovou vodu používat jako vodu pitnou pro zásobování
obyvatelstva.
Podzemní voda
– se vyskytuje pod zemským povrchem a její zásoba se doplňuje prosakováním
vody z povrchu Země a kondenzací vodních par v půdě. Zpravidla je kvalitnější
než voda povrchová. Lze ji využít jako vodu pitnou pro zásobování obyvatelstva,
ale někdy vyžaduje určitý stupeň úpravy. Zvláštním druhem podzemní vody
je voda minerální, která se vyznačuje zvýšeným obsahem rozpuštěných látek
a plynů.
Dešťová voda – je destilovaná voda z oblaků, která se při pádu na zemský povrch (dešti)
znečišťuje látkami obsaženými v ovzduší. Je to voda měkká, hodící se pouze
k určitým účelům (např. zalévání zahrad, splachování záchodů apod.). Není
vhodná pro hromadné zásobování obyvatelstva nejen z důvodu kvality, ale
též kvůli nestálosti zdroje.
Z hlediska možného využití máme vodu pitnou, vodu užitkovou a vodu provozní.
Každé využití má své vymezené předpisy a zpravidla je nutné vodu pro toto
použití náležitě upravit.
Pitná voda
– je zdravotně nezávadná voda, která nemůže ohrozit lidské zdraví ani
při dlouhodobém používání. Její smyslově postižitelné vlastnosti (barva,
zápach, chuť…) nesmí bránit jejímu požívání. Má být bez barvy, chuti a
zápachu, s teplotou do 15 °C, chemicky neutrální (pH 7-9) a měla by být
maximálně středně tvrdá. Hygienické požadavky na pitnou vodu stanovuje
vyhláška Ministerstva zdravotnictví ČR. Do objektů se přivádí z veřejných
vodovodů nebo z vlastního zdroje, kterým je nejčastěji studna. Pitná voda
má být dodávána ke všem výtokům, ze kterých je možné se napít. Pokud je
k takovému výtoku přivedena jiná voda než pitná, musí být výtok náležitě
označen (obr. 1).
Obr. 1 Označení výtoku s nepitnou vodou
Užitková voda
– je definována jako voda, která vyhovuje zdravotním požadavkům, se kterou
může člověk přicházet do styku, ale nesmí ji používat k pití nebo přípravě
potravin. Jsou na ni kladeny méně přísné požadavky především z hlediska
fyzikálních vlastností jako jsou barva, teplota, pach apod. Za užitkovou
je pokládána i voda teplá (dříve označovaná jako teplá užitková voda),
která vzniká ohřátím pitné vody na teplotu 55 °C.
Provozní voda
– někdy se nazývá též voda technologická. Je to voda používaná k výrobním
účelům. Musí vždy splňovat požadavky, které vyžaduje technologie provozu.
Pro některé účely nevyhovuje kvalitou ani voda pitná, proto si podniky
zřizují vlastní úpravny vody.
Voda vyskytující se v přírodě není pouhou sloučeninou vodíku a kyslíku, ale obsahuje celou řadu dalších látek a mikroorganismů, které ovlivňují její vlastnosti a tím i její použitelnost. Proto nás u vody zajímají její fyzikální, chemické a biologické vlastnosti.
Velmi důležitou vlastností je teplota, protože pro správnou funkci vodovodního rozvodu je nutné počítat s tím, že při změně teploty vody dochází k následujícím změnám:
U pitné vody dále hodnotíme především tyto fyzikální vlastnosti – zbarvení, zákal, pach a chuť. Kvalitní pitná voda musí být bezbarvá, bez zákalu, bez pachu a bez chuti.
Obsah rozpuštěných látek ve vodě se určuje chemickými rozbory. Při hodnocení
vody z hlediska obsahu chemických látek je velmi důležité především určení
těchto údajů a vlastností –
tvrdosti,
pH vody
a
obsahu rozpuštěných chemických prvků.
Tvrdost vody
– je způsobena obsahem vápenatých a hořečnatých solí. Rozlišujeme tvrdost
karbonátovou (uhličitanovou) a tvrdost nekarbonátovou.
Karbonátová tvrdost se mění s teplotou
a nepříznivě se projevuje především u zařízení na přípravu a rozvod teplé
vody. Nekarbonátová tvrdost není ovlivňována změnami teploty a dá se odstranit
např. přidáním sody nebo vápna. Tvrdost vody se určuje nejčastěji v tzv.německých
stupních tvrdosti. Rozlišujeme několik základních stupňů tvrdosti vody
– voda měkká, středně tvrdá, tvrdá a velmi tvrdá. Tvrdost vody se určuje
např. pomocí testovacích tyčinek. Voda pitná by měla být maximálně středně
tvrdá.
Kyselost a zásaditost vody
– stanovuje se pomocí stupnice pH a určuje chemickou reakci vody. Podle
hodnoty pH rozlišujeme
vody kyselé
(pH menší než 7),
vody zásadité
(pH větší než 7) a
vody neutrální
(pH = 7). Pitná vody má mít hodnotu pH v rozsahu pH 7-9. Hodnotu pH měříme
například pomocí indikačního papírku nebo roztoku.
Obsah chemických prvků a sloučenin
– významným způsobem ovlivňuje kvalitu vody. Hodnotí se především obsah
kyslíku, železa, manganu, síranů, dusičnanů, těžkých kovů nebo radioaktivních
prvků. Přesné množství jednotlivých prvků, které může obsahovat pitná voda,
určuje příslušná norma.
Voda v přírodě obsahuje množství bakterií, mikroskopických rostlin (řas) a mikroskopických živočichů (mikrobů). Některé z nich mohou být zdraví škodlivé, proto se musí provádět bakteriologický rozbor vody. Tento rozbor se provádí v laboratořích vodáren.
Vodu získanou ze zdroje je zpravidla nutné upravovat tak, aby se zajistila její kvalita stanovená normami a zároveň, aby se ochránil vodovodní systém (např. proti korozi nebo zanášení). Tato úprava se provádí zpravidla ve vodárenských komplexech, které kromě úpravy vody zabezpečují též čerpání vody a potřebný tlak v rozvodu.
Úprava vody probíhá v několika fázích:
Přibližný postup úpravy vody včetně jímání ze zdroje a následného rozvodu je znázorněn na obr. 2.
Obr. 2 Postup úpravy vody
Upravená voda se dostává ke konečnému uživateli vodovodním potrubím pomocí přetlaku. K trubní síti (tzv. vodovodním řadům) patří řada dalších objektů (např. vodojemy) a zařízení. Z úpravny proudí voda přes čerpací stanici přiváděcím vodovodním řadem do vodojemů. Odtud dále zásobním řadem do rozvodné sítě a přípojkami do jednotlivých zásobovaných objektu. Přetlak v síti se vytváří pomocí čerpadel, za předpokladu, že zdroj vody leží výš než její spotřebiště, a tak může být rozvod gravitační.
Městské vodovodní sítě se běžně stavějí jako jednotné systémy – dopravují
vodu pitnou, která se užívá i jako užitková nebo voda k hašení požáru.
Mohou být provedeny ve třech základních plošných systémech:
větevném,
větevném propojeném
nebo
cirkulačním.
Větevná síť (obr. 3) – je uspořádána tak, že z vodojemu vede hlavní větev vodovodního
řadu a z ní následují odbočky k jednotlivým odběratelům. Výhodou je jednoduché
uspořádání a menší náklady na výstavbu. Nevýhoda je, že při poruše zůstává
část sítě bez dodávky vody a při špičkových odběrech mohou být na konci
dlouhých větví problémy s tlakem vody. Systém je vhodný především pro menší
obce.
Větevná propojená síť
(obr. 4) – je zdokonalená síť větevná. Konce jednotlivých větví jsou navzájem
propojeny, čímž je zajištěna v případě přerušení sítě dodávka omezeného
množství z jiného místa rozvodu.
Cirkulační (okruhová) síť
(obr. 5) – je nejdokonalejší. Má potrubí zapojeno do okruhů tak, aby bylo
možné všechny části sítě zásobovat minimálně ze dvou různých směrů pod
dostatečným tlakem a v plném množství vody.
Obr. 3 Větevná síť
Obr. 4 Síť větevná propojená
Obr. 5 Cirkulační síť
Podle výškového uspořádání rozlišujeme vodovodní sítě
gravitační (samospádové) a sítě
výtlačné.
Gravitační vodovod
(obr. 6) – nevyžaduje k vytvoření potřebného tlaku v rozvodu čerpadlo.
Je-li zdroj vody výš než zásobovaná oblast, lze k dopravě za určitých předpokladů
využít samospádu.
Obr. 6 Samospádový (gravitační) vodovod
A – čára statického tlaku, B – čára dynamického tlaku
1 – zdroj vody, 2 – přiváděcí řád, 3 – vodojem, 4 – zásobovací řad, 5
– spotřebiště vody
Výtlačný vodovod (obr. 7) – je to vodovod, ve kterém se přetlak v celém rozvodu nebo v jeho části vytváří pomocí čerpadla. Jedná se o nejčastěji používaný způsob vytváření přetlaku.
Obr. 7 Výtlačný vodovod
A – čára statického tlaku, B – čára dynamického tlaku, C – výtlačná výška
čerpadla
1 – zdroj vody, 2 – přiváděcí řád, 3 – vodojem, 4 – zásobovací řad, 5
– spotřebiště vody
Vodojem (obr. 8) je vodárenský objekt pro akumulaci vody. Účelem vodojemu
je vyrovnat rozdíly mezi přítoky z vodního zdroje a odběry spotřebitelů,
zajistit potřebný tlak na vodovodní síti, popřípadě zabezpečit dostatečnou
rezervu vody pro případ požáru.
Vodojemy se mohou budovat jako podzemní či nadzemní, v rovinatém území
se staví vodojemy věžové. Může se jednat o stavby samostatné, nebo mohou
být součástí jiných objektů.
Obr. 8 Věžový vodojem
Podle toho, jaký účel vodojem v rozvodu plní, rozlišujeme různé druhy
vodojemů:
Zásobní vodojem – slouží k vyrovnání odběrových rozdílů, vytvoření zásoby vody a vyrovnávání
tlaků.
Hlavní vodojem
– používá se u skupinových nebo
oblastních vodovodů, tlakově ovládá podřízené zásobní vodojemy.
Přerušovací vodojem
– používá se v oblastech s velkým výškovým rozdílem. Rozděluje vodovod
na samostatná tlaková pásma tak, aby tlak v soustavě nebyl vyšší než 0,7
MPa (což odpovídá výškovému rozdílu 70 m).
Vyrovnávací vodojem
– umisťuje se za spotřebiště tak, aby voda proudila od spotřebiště k vodojemu
obousměrně. Potrubí tedy plní funkci zásobního řadu.
Požární vodojem
– určen k vytvoření dostatečné zásoby vody pro požární účely.
Rozvod městských vodovodní sítí se skládá z trub, tvarovek a armatur.
Při volbě materiálu se musí zvažovat především použitý pracovní tlak, způsob
uložení potrubí, kvalita dopravované vody a v neposlední řadě též finanční
náklady na realizaci.
V průběhu staletí se trubní rozvody prováděly z různých materiálů jako
například dřevo (používaly se vrtané kmeny, např. dubu), bambus nebo olovo.
V současné době se uplatňují především
šedá litina,
tvárná litina,
ocel
a
potrubí z plastů
(PVC, HDPE nebo GRP), které nejlépe vyhovují kladeným požadavkům.
Nezbytný doplněk rozvodů tvoří
armatury
společně s tvarovkami.
Tvarovky – umožňují změnu směru a průměru vedení, odbočení, připojení armatur
apod. Zpravidla bývají ze stejného materiálu jako použité trouby.
Armatury
– umožňují řízení a ovládání provozu. Na veřejných rozvodech vody se uplatňují
především armatury uzavírací (šoupata, ventily, kohouty a klapky) nebo
armatury výtokové (nadzemní a podzemní hydranty). Z dalších armatur můžeme
na veřejných vodovodech použít například redukční ventily, kalosvody, popřípadě
odvzdušňovací nebo zavzdušňovací ventily.
Vodovodní přípojka je potrubí, které spojuje rozvodnou síť vodovodu pro
veřejnou potřebu (městský vodovod) s vnitřním vodovodem. Je to samostatná
stavba tvořená úsekem potrubí od odbočení z vodovodního řadu k vodoměru
a není-li osazen vodoměr, pak k hlavnímu uzávěru vnitřního vodovodu. Odbočení
včetně přípojkového uzávěru je součástí vodovodu pro veřejnou potřebu.
Pro jednoho odběratele vody se zřizuje zpravidla jedna vodovodní přípojka,
výjimky povoluje provozovatel vodovodu. Trasa přípojky má být co nejkratší,
bez zbytečných lomů a má být kolmá na připojovanou nemovitost. Má být uložena
v nezámrzné hloubce, která se stanoví podle místních podmínek, přičemž
hloubka uložení nemá přesahovat 2 m. Potrubí přípojky se navrhuje s minimálním
sklonem 0,3 % a má stoupat směrem k vnitřnímu vodovodu.
Nad trasou vedení přípojky je určeno ochranné pásmo, které činí 1,5 metru
na každou stranu od osy přípojky. Toto ochranné pásmo nesmí být trvale
zastavěno a jakákoliv stavební činnost v tomto pásmu smí být prováděna
pouze se souhlasem provozovatele vodovodu. Trasu vedení vodovodní přípojky
je nutno koordinovat s ostatními sítěmi technického vybavení včetně domovních
přípojek.
Materiálem potrubí vodovodní přípojky je obvykle HDPE, pro přípojky s průměrem
nad DN 80 tlaková litina.
Napojení potrubí vodovodní přípojky na vodovodní řad se provádí pomocí
navrtáváky
nebo
vsazením odbočky.
Napojení navrtávkou
(obr. 9a,b) – se provádí pomocí navrtávacího pasu a to buď z boku nebo
shora. Používá se pro průměry přípojky do DN 50 (u plastů až DN 63) a provádí
se pod tlakem vody ve veřejném vodovodu.
Obr. 9a Napojení navrtávkou, 1 – z boku, 2 – shora
Obr. 9b Řez navrtávkou
Napojení odbočkou – se používá v případě, že se vodovodní řad montuje současně s vodovodní přípojkou, nebo je-li průměr přípojky větší než DN 50 (popř. DN 63). Při dodatečném osazování odbočky však tento způsob vyžaduje uzavření a vypuštění vodovodního řadu.
Z důvodu fakturace za odebranou vodu musí být na každé přípojce instalován vodoměr. Jeho druh a velikost určuje provozovatel veřejné vodovodní sítě a zároveň jej instaluje do připravené vodoměrné sestavy a zajišťuje jeho opravy. Vodoměrná sestava (obr. 10) je soubor armatur v těsném okolí vodoměru, která kromě měření průtočného objemu vody (vodoměr) může plnit ještě další funkce jako jsou například uzavření průtoku vody, zabránění zpětnému toku vody, vypouštění vody z rozvodu apod.
Obr. 10 Montážní vodoměrná sestava
Vodoměry lze rozdělit na základě různých hledisek. Důležitá jsou zejména rozdělení podle účelu měření a podle konstrukce.
Podle účelu měření rozlišujeme vodoměry fakturační, vodoměry
podružné
a vodoměry
provozní.
Fakturační vodoměry – používají se za účelem fakturace vody spotřebované odběratelem. Fakturační
vodoměry patří do kategorie
stanovených měřidel. Vodoměry se musí pravidelně kontrolovat cejchováním a to u teplé
vody každé 4 roky a u studené vody každých 6 let. Fakturační vodoměr
slouží k měření spotřeby vody v celém objektu (domovní vodoměr) a jeho
vlastníkem je provozovatel veřejného vodovodu.
Podružné vodoměry – používají se k rozpočítání spotřeby vody mezi více odběratelů v objektech
s větším počtem obyvatelů (činžovní domy). Vodoměr je nejčastěji ve vlastnictví
družstva někdy i vlastníka objektu, který zajišťuje jeho údržbu a cejchování
- jedná se sice o poměrové vodoměry, ale z hlediska metrologie jsou měřidly
stanovenými a musí se ve stanovených intervalech cejchovat.
Provozní vodoměry – používají se v průmyslových objektech ke kontrole průtoku nebo při
regulaci.
Podle konstrukce rozlišujeme vodoměry
rychlostní, vodoměry
objemové
a vodoměry
speciální.
Rychlostní vodoměry – jsou to nepoužívanější typy vodoměrů. Fungují na principu působení
dynamického tlaku vody na lopatky oběžného kola vodoměru. Podle toho, jak
je osazena osa otáčení oběžného kola, rozlišujeme vodoměry lopatkové a vodoměry
šroubové.
Lopatkové vodoměry
(obr. 11a,b) – jejich hlavní součástí je lopatkové kolo které do pohybu
uvádí protékající voda. Osa otáčení lopatkového kola je kolmá na směr proudící
vody. Otáčivý pohyb lopatkového kola se pak přes převodové ústrojí přenáší
na číselník.
Obr. 11a Lopatkový vodoměr - princip
Obr. 11b Lopatkový vodoměr - řez
Podle umístění převodového soustrojí rozdělujeme dva typy vodoměrů s to
suchoběžné,
ty mají umístěn soustrojí mimo vodu a
mokroběžné
ty mají soustrojí umístěné pod vodou. Mokroběžné se používají jen na studenou
vodu. Přenos otáčivého pohybu může být proveden mechanicky nebo magneticky
s ochranou proti vnějšímu vlivu. Některé typy vodoměrů jsou určeny výhradně
do vertikálních (svislých) poloh a některé do vodorovných. Tyto vodoměry
jsou připojeny k potrubí pomocí šroubení.
Šroubové vodoměry
(obr. 3a,b) - pracují na principu roztočení speciálního šroubového kola,
které se roztočí díky protékající vodě. Osa otáčení tohoto kola je rovnoběžná
se směrem proudu vody. Stejně jako u lopatkových vodoměrů se přenáší rotační
pohyb na číselník. Šroubové kolo je umístěno buď horizontálně, nebo vertikálně.
Šroubové vodoměry se používají v průmyslových objektech, kde je velký odběr
vody. Při malých odběrech jsou nepřesné. Na potrubí se montují pomocí příruby.
Obr. 12a Šroubový vodoměr – princip
Obr. 12b Šroubový vodoměr – řez
Objemové vodoměry
(obr. 13) – se používají pro přesné měření malých průtoků. Pracují na principu
střídavého naplňování a vyprazdňování dutin umístěných uvnitř vodoměru.
Obr. 13 Objemový vodoměr
Speciální vodoměry
– jsou to vodoměry se speciální konstrukcí nebo zvláštním použitím. Patří
sem například:
Vodoměry sdružené
(obr. 14) - jedná se o soustavu dvou vodoměrů, které se vzájemně přepínají
podle spotřeby vody. Používají se většinou u velkých objektů, kde nastává
velké kolísání v odběru vody. Jsou zapojeny paralelně.
Obr. 14 Sdružený vodoměr
Vodoměry hydrantové (obr. 15) – používají se pro měření odběru vody z veřejných hydrantů.
Obr. 15 Hydrantový vodoměr
Vodoměry ultrazvukové – pracují na principu měření rozdílu času průchodu ultrazvukového signálu vysílaného po směru a proti směru proudění vody. Zařízení je napájeno baterií a umožňuje zobrazení okamžitého nebo celkového průtoku.
Podle technické normy se vodoměrná sestava umísťuje buď v objektu, nebo
ve vodoměrné šachtě mimo objekt.
Umístění v budově – u podsklepených budov zpravidla v podzemním podlaží, maximálně 2 m
od obvodové zdi ve výšce 20 až 120 cm nad podlahou. Vždy na suchém a větratelném
místě chráněném proti zamrznutí. V nepodsklepených budovách je preferováno
umístění do mělké šachty (např. pod chodbou), popřípadě lze vodoměr umístit
do skříňky nebo výklenku ve stěně chodby.
Umístění mimo budovu – provádí se v případě, že vodoměr nelze umístit v budově. V těchto
případech se zřizují vodoměrové šachty, které se umísťují na pozemku u připojeného
objektu, těsně u hranice nemovitosti. Rozměry vodoměrové šachty se stanoví
dle velikosti vodoměrové sestavy, přičemž minimální doporučená šířka je
90 cm a výška 150 cm. Vodoměrová šachta musí být zabezpečena proti vniknutí
nečistot, podzemní a povrchové vody, musí být přístupná a odvětraná. Vstupní
otvor musí mít světlost minimálně 60cm. Vodoměrná šachta slouží pouze pro
umístění vodovodního potrubí a vodoměru. V současnosti se používají především
prefabrikované šachty (obr. 16) vyrobené z plastu.
Obr. 16 Vodoměrová šachta
Domovní (vnitřní) vodovod rozvádí vodu k jednotlivým výtokovým armaturám a technologickým zařízením v budově. Vnitřní vodovod je veškeré vodovodní potrubí vedoucí od hlavního uzávěru vody za vodoměrem až k nejvzdálenější výtokové armatuře u zařizovacího předmětu. Do vnitřního vodovodu se zahrnují také veškeré armatury a jiná zařízení sloužící k bezpečnému a spolehlivému provozu celého rozvodu. Nejběžnějším případem vnitřního vodovodu je vodovod jednotný, rozvádějící pitnou vodu ke všem odběrným místům v budově. Méně častý je vodovod oddílný, který rozvádí odděleně vodu pitnou a nepitnou.
Hlavní části domovního vodovodu tvoří ležatý rozvod, stoupací (svislé) potrubí a připojovací potrubí (obr. 17).
Obr. 17 Části domovního vodovodu
Ležaté potrubí
– vede mezi hlavním domovním uzávěrem a stoupacím potrubím. Volba trasy
ležatého potrubí a jeho umístění v budově je ovlivněno zejména dispozičním
uspořádáním budovy, rozmístěním stoupacích potrubí, zajištěním přístupu
k armaturám apod. Ležatá potrubí lze vést:
Pod stropem podzemního podlaží
(obr. 18) – jedná se o nejčastější případ rozvodu používaný především u
objektů podsklepených nebo objektů s technickým podlažím. Potrubí může
být vedeno volně nebo může být zakryto konstrukcí podhledu.
Pod stropem jiného podlaží
(obr. 19) – používá se u budov nepodsklepených v případě, že provozní podmínky
umožňují vedení v jiném podlaží včetně posledního (tzv. horní rozvod).
Potrubí je obvykle zakryto zavěšeným podhledem.
Obr. 18 Ležatý rozvod pod stropem nejnižšího podlaží
Obr. 19 Ležatý rozvod pod stropem běžného podlaží
V instalačním kanále pod podlahou budovy
– tento způsob volíme obvykle tehdy, pokud budova nemá podzemní podlaží
a je vyloučeno vedení potrubí pod stropem v jiném podlaží (např. z provozních
důvodů). Potrubí musí být přístupné, proto volíme kanál průchozí, průlezný
nebo kanál shora přístupný. Potrubí nelze ukládat přímo do země.
Ve všech uvedených případech musí být trasy ležatého potrubí koordinovány
s ostatními souběžně vedenými rozvody (vytápění, plynovod, vzduchotechnika…).
Ležatá potrubí se ukládají ve sklonu min. 0,3 % k místům vypouštění (tj.
k nejnižším místům systému). Sklon je rovněž nezbytný pro zajištění trvalého
odvzdušňování rozvodů.
Svislé (stoupací) potrubí
– je to potrubí mezi jednotlivými podlažími budovy. Začíná u ležatého
rozvodu a končí napojením nejvyššího připojovacího potrubí. Umístění je
ovlivněno například dispozičním řešením, rozmístěním odběrných míst nebo
konstrukcí stavby. Může být vedeno volně po zdi (výjimečně), v drážce ve
zdi nebo v instalační šachtě. Potrubí má být vedeno po celé výšce svislým
směrem, v nejnižším místě se osazuje uzávěr s odvodněním.
Připojovací potrubí – tvoří rozvod vody po patře. Vede k místu odběru, odbočuje ze stoupacího
nebo ležatého potrubí. Může být vedeno volně po zdi, v drážce nebo v instalační
příčce. Pokud máme rozvod teplé a studené vody, vede se připojovací potrubí
obvykle nad sebou, přičemž potrubí teplé vody je vedeno nad potrubím vody
studené.
Soustavy vnitřního vodovodu mohou být uspořádány jako
rozvod větevný
nebo
rozvod okruhový.:
větevný
rozvod (obr. 20) – potrubí se směrem od přípojky postupně rozvětvuje, konce potrubí
nejsou navzájem propojeny
Obr. 20 Schéma spodního větevného rozvodu
okruhový rozvod (obr. 21) – dostaneme propojením větví vodovodu do uzavřených okruhů
Obr. 21 Schéma okruhového rozvodu
Podle polohy ležatého rozvodu rozlišujeme
spodní rozvod a
horní rozvod.
Spodní rozvod (obr. 20)– ležaté potrubí je umístěno v nejnižším podlaží budovy.
Horní rozvod (obr. 22) – používá se tehdy, nelze-li použít rozvod spodní. Ležaté potrubí
je v tomto případě umístěno v nejvyšším podlaží budovy.
Obr. 22 Schéma horního rozvodu
Podle tlakových úseků rozlišujeme vodovod
jednopásmový
a vodovod
vícepásmový.
Jednopásmový vodovod
– rozvod vody v celém objektu má stejný zdroj tlaku (např. veřejný vodovod).
Vícepásmový vodovod
– používá se především u vysokých budov. Rozvod vody má různé zdroje tlaku
– např. část budovy z veřejného vodovodu a pro část budovy se zvyšuje tlak
čerpadlem.
Potrubí, tvarovky i armatury použité v rozvodu vnitřního vodovodu musí
splňovat požadavky na hygienickou nezávadnost, odolnost proti korozi, dostatečnou
životnost, pevnost vůči provozním přetlakům i vnějšímu namáhání.
Všechny součásti potrubí jsou vyráběny v různých dimenzích a pro různé
jmenovité tlaky.
Přehled základních trubních materiálu používaných pro rozvod vody v budově
včetně uvedení jejich standardního způsobu spojování je uveden v následující
tabulce:
Materiál trubky | PN | Materiál tvarovky | Standardní spojování | Aplikace | |
Plasty | PE-HD Vysokohustotní polyetylén | PN 10, 16 | PE-HD | Svařované spoje | Vodovodní přípojka |
PE-X Síťovaný polyetylén | PN 20 | Speciální slitina, plast | Mechanické spoje | Vnitřní vodovod | |
PR-R Random kopolymer polypropylen | PN 16, 20 | PP-R | Svařované spoje | Vnitřní vodovod | |
PB Polybutylen | PN 16, 25 | PB | Svařované spoje | Vnitřní vodovod | |
PVC-C Chlorované PVC | PN 16, 25 | PVC-C | Lepené spoje | Vnitřní vodovod | |
PVC | PN 10, 16 | PVC | Hrdlové spoje | Vodovodní přípojka | |
Kovy | Ocel pozinkovaná | PN 25 | Litina pozinkovaná | Závitové spoje | Vnitřní vodovod |
Měď | PN 16 | Měď | Pájené spoje, Mechanické spoje | Vnitřní vodovod | |
Ocel nerezová | PN 16 | Ocel nerezová | Mechanické spoje | Vnitřní vodovod | |
Tvárná litina | PN 10, 16 | Tvárná litina | Hrdlové spoje | Vodovodní přípojka | |
Plasty – Kovy |
STABI
PPR/Al/PPR |
PN 20 | PP-R | Svařované spoje | Vnitřní vodovod |
MEPLA
|
PN 10 | Plast, bronz | Mechanické spoje | Vnitřní vodovod |
Všechny armatury používané na vnitřním vodovodu musí splňovat stejné požadavky
jako ostatní části potrubí. Podle toho, jaký účel v rozvodu armatura plní,
rozlišujeme armatury
uzavírací, armatury
zpětné, armatury
výtokové
a armatury
speciální.
Uzavírací armatury – slouží v případě potřeby k přerušení průtoku vody v jednotlivých úsecích
potrubí (např. při opravách). Jejich ovládání je obvykle mechanické (ruční)
a za běžného provozu jsou v plně otevřené poloze. Běžně tedy neslouží k řízení
velikosti průtoku nebo tlaku vody. Z konstrukčního hlediska rozlišujeme
tři základní typy uzavíracích armatur –
kohouty,
ventily
a
šoupátka.
Kohout
(obr. 23) – otevírání a uzavírání se provádí pootočením o 90°. Kohout se skládá
z těla kohoutu, otáčivé části (kužel nebo koule) s otvorem a ovládacího
zařízení. Otvírání je velmi rychlé, proto při používání vznikají v potrubí
tlakové rázy. V rozvodech vody se kohouty používají pro méně často používané
uzávěry.
Obr. 23 Kohout
1 – tělo, 2 – těsnění, 3 – koule, 4 – šroubení, 5 – vřeteno, 6 – O-kroužek, 7 – ovládací páčka, 8 – šrouby
Ventil (obr. 24a,b) – je uzávěr se šroubovým převodem vřetena a tedy pomalým otvíráním a zavíráním. V tělese ventilu je umístěno sedlo, na které dosedá kuželka upevněná na vřeteno. Vřeteno se ovládá ovládacím kolečkem. Nevýhodou ventilu je velký průtočný odpor a s nim spojena velká tlaková ztráta. Ventily mohou být přímé, šikmé nebo rohové. Do rozvodu se osazují tak, aby voda natékala vždy pod sedlo ventilu.
Obr. 24a Ventil přímý
Obr. 24b Ventil šikmý
Šoupátko (obr. 25) – podobně jako ventil má šroubový převod vřetena. Hlavní částí, která uzavírá průtok, je srdce (klín), které při otáčení ovládacího kolečka stoupá nebo klesá. Rozlišujeme šoupátka se stoupavým nebo nestoupavým vřetenem. Šoupátka mají velmi malý průtočný odpor a používají se na potrubí větších dimenzí. Jejich nevýhodou je velikost.
Obr. 25 Šoupátko
1 – matice, 2 – ovládací kolečko, 3 – vřeteno vstupující do horního dílu, 4 – ucpávková matice, 5 – ucpávka, 6 – O-kroužek, 7 – horní díl, 9 – srdce, 10 – těleso
Zpětné armatury – umožňují průtok vody pouze jedním směrem. Automaticky se otvírají při průtoku vody v určeném směru a automaticky se uzavřou, začne-li voda protékat směrem opačným. Jsou ovládány tlakem proudící vody. Podle konstrukce rozlišujeme zpětné ventily (obr. 26) a zpětné klapky (obr. 27). Ve vnitřním vodovodu se zpětné armatury osazují jako součást vodoměrné sestavy nebo u ohřívačů vody.
Obr. 26 Zpětný ventil
Obr. 27 Zpětná klapka
Výtokové armatury
– zabezpečují přímý výtok vody z potrubí a používají se jako koncové armatury
jednotlivých větví rozvodu. Mezi výtokové armatury zařazujeme
samostatné výtoky
(výtokové ventily) nebo
směšovací baterie.
Výtokové ventily (obr. 28)
– napojují se pouze na rozvod studené nebo teplé vody. Směšování uvnitř
armatury není možné. Většinou se používají jako armatury na studenou vodu.
Mohou být bud nástěnné, nebo stojánkové, s pevným nebo otočným výtokovým
ramínkem.
Směšovací armatury (obr. 29) – slouží k míchání vod různých teplot. Přivádí se do nich teplá i studená voda. Podle umístění se dělí na nástěnné, stojánkové a podmítkové, podle konstrukce mohou být se dvěma rukojěťmi, jednopákové, termostatické (obr.30) nebo bezdotykové (obr. 31).
Obr. 28 Výtokový ventil
Obr. 29 Směšovací armatura
Obr. 30 Termostatická sprchová baterie
Obr. 31 Bezdotyková armatura
Pojistné armatury (obr. 32a,b) – jsou automaticky pracující armatury, které se v případě překročení maximálního pracovního přetlaku otevřou a vypustí část vody z rozvodu a jakmile tlak poklesne samy, se uzavřou. Ve vnitřním vodovodu se používají například k jištění ohřívačů vody.
Obr. 32a Pojistný ventil
Obr. 32b Pojistný ventil - schéma
Po dokončení montáže se musí vnitřní vodovod prohlédnout a vyzkoušet.
Vodovod zkoušíme zpravidla jako celek, pouze u rozsáhlejších rozvodů zkoušíme
po dílčích úsecích. Zkouška má dvě hlavní části –
technickou prohlídku
a
vlastní tlakovou zkoušku.
Technická prohlídka
– provádí se před tlakovou zkouškou. Spočívá ve vizuální kontrole celého
rozvodu. Při kontrole se zjišťuje, zda jsou utěsněny spoje, zda potrubí
není mechanicky poškozeno, zda je náležitě upevněno, provedeno podle projektu,
norem a hygienických předpisů. Zjištěné závady se musí odstranit před zahájením
tlakové zkoušky.
Tlaková zkouška
– provádí se po technické prohlídce a propláchnutí potrubí na nezakrytém
rozvodu. Zkouška se provádí zkušebním tlakem který se rovná 1,5 násobku
tlaku provozního. Po natlakování nesmí po dobu 30 minut dojít k většímu
úbytku tlaku než 0,05 MPa (u potrubí ocelového) popř. 0,06 MPa (u potrubí
plastového) nebo nesmí nastat viditelná netěsnost na potrubí. V případě
negativního výsledku zkoušky se musí najít a odstranit závada a zkouška
se musí zopakovat.
Zkoušku provádí pověřený pracovník firmy, která rozvod provedla. O zkoušce
musí být proveden zápis obsahující údaje o průběhu a výsledku zkoušky.
Zápis se připojuje k celkové dokumentaci stavby.
Vlastním zdrojem vody pro zásobování pitnou vodou může být voda povrchová
nebo podzemní. Voda odebíraná ze zdroje musí splňovat požadavky na vodu
pitnou, popřípadě její kvalita musí umožnit použití běžných metod úpravy
na vodu pitnou. U nás se pro vlastní zásobování budov pitnou vodou nejčastěji
používá voda podzemní. Standardním objektem pro jímání podzemní vody je
studna. Pro dopravu a úpravu vody z vlastního zdroje do domovního vodovodu se
používá zařízení nazývané
domácí vodárna. Rozlišujeme domácí
vodárny s otevřenou nádrží
a domácí
vodárny s tlakovou nádrží.
Vodárny s otevřenou nádrží – v našich podmínkách se příliš nevyskytují. Jejich nevýhodou je umístění
otevřené nádrže v nejvyšším patře budovy, její statické zabezpečení a zabezpečení
proti zamrznutí vody. Samospádový rozvod také nemusí vždy tlakově vyhovovat
umístěným zařizovacím předmětům.
Vodárny s tlakovou nádrží
(obr. 33) – tzv. Darling se skládá z čerpadla, tlakové nádrže, sacího a
výtlačného potrubí a z potřebného pojistného a ovládacího zařízení. Používají
se zde buď pístová, nebo odstředivá čerpadla ovládaná tlakovým spínačem.
Velikost tlakové nádoby by měla být taková, aby čerpadlo sepnulo maximálně
6-krát za hodinu.
Obr. 33 Domácí vodárna s tlakovou nádrží
1 – čerpadlo s elektromotorem, 2 – tlaková nádrž, 3 – tlakový spínač, 4 – větrání nuceným přívodem vzduchu, 5 – sací koš, 6 – uzávěry, 7 – vodoznak, 8 – tlakoměr, 9 – elektroinstalace, 10 – sací potrubí
Jedná se o speciální trubní rozvod pro požární vodu. Může být umístěn
pod omítkou nebo na povrchu stěny. Význam požárního vodovodu spočívá v maximálním
možném omezení rizik vzniku a šíření požáru. Dále pak ve vytvoření možnosti
účinně a efektivně zasáhnout v místech, kde už k vytvoření požáru došlo.
Pokud je požární vodovod umístěn na povrchu, musí být zřetelně označen
červenou barvou. Aby bylo možné efektivně hasit požár, je nutné mít dostatečné
zdroje požární vody. Tyto zdroje musí být schopny trvale zajišťovat předepsané
množství požární vody alespoň po dobu půl hodiny.
Zařízení pro rozvod požární vody se může navrhovat společně se zařízeními
pitné popř. užitkové vody nebo jako samostatný soubor objektů. Požární
rozvody v budovách mohou být vybudovány jako zavodněné nebo nezavodněné.
Zavodněný požární vodovod
– buduje se jako standardní rozvod požární vody. Je trvale napojen na
přívod vody a potrubí je trvale zavodněno. Mokré rozvody požární vody musí
být nadimenzovány tak, aby byl zajištěn požadovaný průtok vody s přetlakem
0,2 MPa. Dostřik kompaktního proudu u vodovodvých systémů je 10 m.
Nezavodněný požární vodovod
(tzv.suchovod)
– není trvale napojen na zdroj vody. Je vyústěn mimo budovu. U tohoto vyústění
musí být možnost napojení externího zdroje (např. požární cisterna nebo
venkovní hydrant). Místo musí být dobře označeno a musí zde být zabezpečen
trvale možný přístup mobilní požární techniky. Suchovody se zřizují jako
doplněk zavodněných požárních rozvodů (např. u výškových budov).
Požární vodovody musí být zhotoveny z materiálů nehořlavých nebo nesnadno
hořlavých, aby jejich provozuschopnost byla v případě požáru minimálně
po dobu 30 minut.
Pro snadný odběr vody v případě požáru se zřizují
odběrná místa požární vody , která jsou schopna trvale zajišťovat požární vodu v předepsaném množství.
Na vnitřních rozvodech se jako odběrní místa používají
hydrantové systémy typu C
a
hydrantové systémy typu D.
Hydrantový systém typu C
– je hasící zařízení složené z hadicového uložení, ručně ovládaného přítokového
ventilu, ploché hadice (20 m) se spojkami a z uzavírací proudnice. Instaluje
se do skříně s montáží na stěnu nebo do výklenku.
Hydrantový systém typu D
– je hasící zařízení složené z navijáku s dodávkou vody středem, ručně
nebo automaticky ovládaného přítokového ventilu, tvarově stálé hadice (30m)
a uzavírací proudnice. Instalace je buď do skříně nebo bez ní.
Rozmístění systémů C i D musí být provedeno tak, aby v každém místě požárního
úseku bylo možné hasit alespoň jedním proudem vody.
U veřejných budov nebo budov s požadavkem okamžitého požárního zásahu
se budují
automatické hasící systémy. U nás se používají dva druhy těchto systémů –
spinklerová hasící zařízení
a
drenčerová hasící zařízení.
Spinklerová hasící zařízení
– skládají se z rozvodného potrubí, ventilových stanic a spinklerových
hasících hlavic s pojistkou (obr. 34). Při zvýšení teploty praskne v hlavici
termická pojistka a hlavice začne rozstřikovat vodu (obr.35). Šíří-li se
požár dál, přidávají se další a další hlavice.
Obr. 34 Hasící hlavice s pojistkou
Obr. 35Funkce pojistky automatického hasícího systému
Drenčerová hasící zařízení – od Spinklerových se liší především tím, že hlavice nemají samostatnou pojistku. Pojistkou je chráněn vždy celý požární úsek a v případě požáru se spustí najednou všechny hlavice v chráněném úseku.
Pod pojmem teplá voda rozumíme vodu, dodávanou po ohřátí samostatným rozvodem k místu spotřeby. Jedná se o zdravotně nezávadnou ohřátou pitnou vodu určenou k mytí, koupání nebo úklidu. Není určena k pití nebo vaření. Její teplota v místě odběru, před výtokovými armaturami, má být v rozmezí 50–55 °C. Při vyšší teplotě by hrozilo nebezpečí opaření, častější vznik provozních závad (koroze, vodní kámen) a větší tepelné ztráty při dopravě.
Způsoby ohřevu vody můžeme rozdělit podle několika různých hledisek:
Podle způsobu předávání tepla rozlišujeme
ohřev přímý
a
ohřev nepřímý.
Přímý ohřev
– voda se ohřívá přímo od zdroje tepla (např. plamen, elektrické topné
těleso apod.). Do přímého ohřevu řadíme též ohřev směšováním, tento způsob
se však nepoužívá u teplé vody pro zásobování obyvatelstva.
Nepřímý ohřev
- voda se ohřívá přes teplosměnnou plochu od jiné teplonosné látky (např.
od topné vody nebo páry).
Podle místa ohřevu rozlišujeme
ohřev místní
a
ohřev ústřední.
Místní ohřev (obr. 36) – voda se ohřívá přímo v místě spotřeby pro jeden nebo několik
blízko sebe umístěných odběrných míst
Obr. 36 Místní ohřev vody
Ústřední ohřev (obr. 37) – voda se ohřívá v jednom místě společně pro celou budovu, popřípadě pro celou skupinu budov.
Obr. 37 Ústřední ohřev vody
Podle doby ohřevu můžeme rozlišit
ohřev průtokový,
ohřev zásobníkový
(akumulační) nebo
ohřev smíšený.
Ohřev průtokový
(obr. 38) – voda se ohřívá okamžitě při průtoku ohřívačem a to pouze v takovém
množství, které se ihned spotřebuje. Je vhodný tam, kde se průběžně potřebuje
menší množství teplé vody. Zařízení pro průtokové ohřívání se nazývá
průtokový ohřívač.
Obr. 38 Průtokový ohřev vody
Obr. 39 Zásobníkový ohřev vody
Ohřev zásobníkový (obr. 39) – voda se ohřívá určitou dobu v zásobní nádrži. Zásoba vody
slouží k vyrovnání množství ohřívané a odebírané vody během určitého časového
úseku. Zařízení pro zásobníkové ohřívání vody se nazývá
zásobníkový ohřívač.
Ohřev smíšený
– je případ, kde průtokové ohřívání je doplněno zásobníkem teplé vody
pro pokrytí krátkodobých odběrových špiček.
Podle provozního tlaku se dělí ohřev na
beztlakový
a ohřev
tlakový.
Beztlakový ohřev
– voda v ohřívači není pod stálým tlakem studené vody z vnitřního vodovodu.
Tlakový ohřev
– pro ohřev se používají ohřívače, které jsou v podstatě uzavřenými tlakovými
nádržemi. Jsou neustále pod tlakem studené vody z vnitřního vodovodu. Na
ohřívač působí též tlak rozpínající se ohřívané vody.
Podle způsobu ohřevu vody máme ohřev
jednostupňový
a ohřev
vícestupňový.
Jednostupňový ohřev
– voda se ohřívá na požadovanou teplotu v jednom ohřívači (např. plynový
nebo elektrický).
Vícestupňový ohřev
– voda se z ekonomických a provozních důvodů ohřívá na požadovanou teplotu
v několika za sebou zařazených ohřívačích) např.ohřev z nízkoteplotního
zdroje s následným ohřevem el. energií).
Ohřívače vody dělíme podle zdroje energie, kterou využívají k ohřevu vody. Zdrojem energie může být elektřina, plyn, tuhá paliva nebo též netradiční tepelné zdroje např. sluneční energie).
Příprava teplé vody tuhými palivy patří mezi nejstarší způsoby ohřevu vody. V dnešní době se však již příliš nepoužívá. Důvodem je především nehygienický a neekologický provoz a špatná regulace těchto zařízení. K nejznámějším ohřívačům na tuhá paliva patří například lázeňská (koupelnová) kamna a prádelnová kotlová kamna.
K ohřevu vody využívají plamen vzniklý hořením topného plynu. Při ohřevu
vody plynem se používaly v minulosti převážně průtokové ohřívače (není
zde, na rozdíl od elektřiny, problém dosáhnout potřebného příkonu). V poslední
době je zřetelný trend přechodu k zásobníkovým ohřívačům, respektive kotlům
obsahujícím zásobník.
Průtokové plynové ohřívače
(obr. 38) – teplá voda se ohřívá v měděném výměníku plynovým hořákem,
který se zažehne při poklesu tlaku vody způsobeném otevřením výtokového
ventilu (vodovodní baterie). Hlavní výhodou je jednoduchost a malé rozměry,
nevýhodou je malá účinnost při odběru malého množství vody a určité kolísání
teploty vody v závislosti na průtoku. Místo použití samostatného průtokového
ohřívače lze průtokově ohřívat vodu i v plynovém kotli. Tam, kde je plynové
ústřední vytápění a vzdálenosti k jednotlivým výtokům teplé vody nejsou
velké, se tomuto způsobu dává přednost.
Zásobníkové plynové ohřívače
(obr. 40) – nevýhodné vlastnosti plynových průtokových ohřívačů vody je
možné eliminovat použitím zásobníku, který je nahříván plynovým hořákem.
Výkon hořáku může být znatelně menší než u průtokového ohřevu, teplota
odebírané vody nezávisí na průtoku a účinnost je i při odběru malého množství
vody dobrá. Nevýhodou jsou větší rozměry a cena. Oproti elektrickým akumulačním
ohřívačům však mají velkou výhodu v tom, že výkon plynového hořáku může
být podstatně větší než výkon elektrického topného tělesa a hořák může
pracovat kdykoliv je třeba. Nemusí čekat na sepnutí dálkovým ovladačem,
plynový zásobníkový ohřívač může proto mít menší objem. Také tento druh
ohřívače se dá spojit s kotlem a na trhu je řada plynových kotlů s většími
či menšími integrovanými zásobníky.
Obr. 40 Zásobníkový plynový ohřívač
Elektrický ohřev teplé vody má v naší zemi poměrně dlouhou tradici. Elektrický
ohřev vody lze rozdělit na průtočný a
akumulační. Při průtočném ohřevu voda protéká kolem topného tělesa o velkém výkonu
a je ohřívána. Pří akumulačním ohřevu je ohříváno topnou spirálou předem
stanovené množství vody do zásoby. Obecně průtokový ohřev s sebou nese
větší riziko zarůstání výměníku vodními usazeninami. Díky potřebě vysokého
okamžitého výkonu je totiž třeba využít vyšší teplotu výměníku a tím právě
dochází k tvorbě usazenin a tím ke snížení účinnosti ohřevu.
Akumulační ohřev (obr. 39) – konstrukčně může být zásobník řešen jako
beztlakový
nebo
tlakový.
Beztlakový zásobník
(obr. 41a) je většinou zásobník menšího objemu, ve kterém se neprojevuje
tlak vody z vnějšího řádu. To se řeší pomocí přepadu v nádrži. Pro odběr
proto musíme následně použít speciální beztlakovou baterii. Tento zásobník
používáme pouze pro jedno odběrné místo, kde je umístěn nad zařizovacím
předmětem, v modernějších aplikacích je pak schován pod ním.
Obr. 41a Beztlaký zásobník
Obr. 41b Tlakový zásobník
Tlakový zásobník (obr. 41b) je z hlediska provozu výhodnější. Tlaková nádoba umožňuje dopravu ohřáté vody k více spotřebičům a také použití větších objemů zásobníku. Zásobníky do objemu 200 l jsou konstruovány většinou jako závěsné, větší objemy pak pokrývají zásobníky stojací. V tomto směru jsou výhodné především zásobníky kombinované (bivalentní) (obr. 42), které umožňují připojení jiného zdroje energie. Nejčastěji je to zdroj tepla objektu, tedy kotel na plyn nebo tuhá paliva. V zásobníku je umístěna topná vložka, termostat a ochranná hořčíková anoda. Nádoba bývá zpravidla ocelová smaltovaná, izolovaná polyuretanovou pěnou.
Obr. 42 Kombinovaný zásobník
Průtočný ohřev (obr. 43a,b) – při použití průtokových ohřívačů jsou zpravidla vyžadovány větší elektrické příkony a to znamená mít dostatečně nadimenzovány jističe.
Obr. 43a Malý průtokový ohřívač pro jedno odběrové místo (1 fáze)
1 – topná vložka, 2 – regulace, 3 – tepelná pojistka, 4 – svorkovnice, 5 – vypouštění
Obr. 43b Hydraulicky řízený průtokový ohřívač i pro více odběrových míst (3 fáze)
1 – trubkové topné těleso, 2 – regulace, 3 – tepelná pojistka, 4 – svorkovnice, 5 – vypouštění
Průtokové ohřívače lze používat běžně s dvouventilovými bateriemi, pákové baterie musí být však speciální. Dále je třeba si uvědomit, že při příkonech nad 5 kW je nutné většinou třífázové připojení. Z tohoto důvodu se dnes dává přednost malým průtokovým ohřívačům pro umyvadlo nebo dřez řádově do 5 kW. Na druhou stranu máme u průtokového ohřívače k dispozici jakékoliv množství teplé vody přesně v okamžiku spotřeby, u vyšších typů ohřívačů (hydraulických a elektronických) je i určitá možnost regulace teploty připravované vody. Hydraulické průtokové ohřívače umožňují zvolit stupeň výkonu a průtok vody, a tak udržet určitou málo kolísající teplotu, novější elektronické měří navíc i teplotu vstupní vody a jsou schopny udržovat konkrétní výstupní teplotu s vyšší přesností. Za poznámku stojí skutečnost, že někteří výrobci mají v nabídce i průtokové ohřívače určené pro oblasti s tvrdou vodu. Výměníky jsou konstruovány tak, aby se omezila tvorba usazenin.
V současné době převládá snaha omezit využívání klasických zdrojů tepla
k ohřevu vody a nahradit je tzv.netradičními zdroji energie. Mezi nejčastěji
používané netradiční zdroje vhodné k ohřevu vody patří energie solární
a energie získaná pomocí tepelných čerpadel.
Solární ohřev – ohřev vody s využitím sluneční energie patří mezi nejznámější a komerčně
nejúspěšnější metody využívání slunečního záření.
Obr. 44 Solární systém přípravy teplé vody
1. solární kolektor, 2. solární zásobník (trivalentní), 3. kotel ústředního vytápění, 4. elektronická regulace solárního systému, 5. elektrické topné těleso, 6. výměník tepla okruhu ústředního vytápění, 7. výměník tepla solárního okruhu, 8. teploměry, 9. manometr, 10. expanzní nádrž, 11. oběhové čerpadlo, 12. pojišťovací ventil, 13. odvzdušňovací ventil, 14. výstup teplé vody, 15. uzavírací ventily, 16. zpětná klapka, 17. plnicí kohout, 18. vstup studené vody z vodovodního řadu.
Základní výhodou je široká dostupnost slunečního záření a cena (energie
je zadarmo a provozní náklady solárního systému jsou minimální). Nevýhodou
jsou vysoké investiční náklady na solární systém a nerovnoměrné rozložení
doby slunečního svitu.
Solární systém na přípravu TV (obr. 44) má několik základních částí:
Kolektor
(obr. 45) – jeho úkolem je zachytit dopadající sluneční záření a přeměnit
jej v teplo. Základní částí solárního kolektoru je absorbér, který zachytí
sluneční záření a změní je v teplo. Je umístěn v kolektorové vaně, shora
je zakryt průhledným krytem (zasklení) a zespodu opatřen tepelnou izolací.
Takto se omezí tepelné ztráty absorbéru a zajistí jeho ochrana před vlivy
počasí.
Obr. 45 Solární kolektor
1 – sběrné potrubí, 2 – trubka Cu, 3 – těsnění, 4 – upevňovací prvky, 5 – zasklení, 6 – rám, 7 – gumové těsnění, 8 – kolektorová vana, 9 – absorpční plocha 10-tepelná izolace
Zásobník (obr. 46) – zde se uchovává ohřátá voda pro použití v době, kdy slunce nesvítí. Solární zásobník má větší objem než běžné zásobníky, zpravidla mezi 200 až 500 litry. Je totiž výhodné, když může uložit teplo na více než jeden den. Vždy je k zásobníku připojen další zdroj energie. Nejčastěji to bývá elektrická topná vložka nebo výměník pro topnou vodu připojený na kotel ústředního vytápění.
Obr. 46 Zásobník
Doplňkový zdroj energie – jeho úkolem je ohřívat vodu v zásobníku v období, kdy je nedostatek
slunečního svitu.
Regulační systém – zajišťuje, aby se v době kdy slunce svítí teplo, přenášelo do zásobníku
a v době, kdy slunce nesvítí, naopak teplo ze zásobníku nevyhřívalo kolektor.
Dále spíná doplňkový zdroj v době, kdy poklesne teplota zásobníku pod nastavenou
hodnotu.
Pomocná zařízení – spojovací potrubí ventily, expanzní nádoba apod.
Solární systémy nemusí mít všechny výše uvedené části. Použití jednotlivých
částí systému je vždy závislé na konkrétních podmínkách.
Tepelná čerpadla
– jsou zařízení odebírající teplo naakumulované ve vodě, vzduchu nebo
v půdě. Nejčastějším typem je kompresorové tepelné čerpadlo. Pracuje na principu
(obr. 47) obráceného Carnotova cyklu (Carnotův cyklus se užívá při chlazení
v chladničkách, ledničkách, klimatizacích apod.).
Obr. 47 Princip tepelného čerpadla
1. kondenzátor, 2. tryska, 3. výparník, 4. kompresor
Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a poté vpuštěno do kondenzátoru. Zde odevzdá své skupenské teplo. Zkondenzované chladivo projde expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijme a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje. Tepelná čerpadla se používají též jako zdroj tepla pro ústřední vytápění a podrobněji jsou popsána v kapitole o netradičních zdrojích tepla pro vytápění.
Rozvod teplé vody musí zajistit, aby při úplném otevření výtokové armatury
vytékala nejpozději po uplynutí 30 sekund voda o teplotě 50 °C až 55 °C.
Proto se dlouhé rozvody teplé vody opatřují cirkulačním potrubím a délka
potrubí, která nejsou cirkulačním potrubím opatřena, nemá být příliš velká.
Při souběhu potrubí teplé a studené vody mají být potrubí v dostatečné
vzdálenosti od sebe, aby nedocházelo k oteplování studené vody.
Cirkulace teplé vody
je stálý oběh vody v potrubí, který je zajištěn cirkulačním potrubím s
cirkulačním (oběhovým) čerpadlem. Samotížná cirkulace bez čerpadla se dnes
nenavrhuje, protože v tepelně izolovaných trubkách se nepodaří získat dostatečný
rozdíl teplot vody v rozvodném a cirkulačním potrubí.
Místní příprava teplé vody buď nevyžaduje žádný rozvod teplé vody, protože
ohřívače jsou umístěny u každého odběrného místa, nebo vyžaduje krátké
potrubí, pokud místní (skupinový) ohřívač vody slouží pro více odběrných
míst.
Při ústřední přípravě teplé vody je rozvod teplé vody obvykle rozsáhlý.
Řešení rozvodu se volí podle dispozičního řešení stavby. Nejčastěji se
navrhuje
větvený rozvod ležatého a stoupacího potrubí, u kterého voda proudí z ohřívače do ležatých,
stoupacích, podlažních rozvodných a připojovacích potrubí.
Obr. 48 Spodní ležatý rozvod s cirkulací
1 – přívod studené vody do ohřívače, 2 – zásobníkový ohřívač vody, 3 – cirkulační čerpadlo, 4 – ležaté přívodní potrubí, 5 – ležaté cirkulační potrubí, 6 – stoupací přívodní potrubí, 7 – stoupací cirkulační potrubí, 8 – připojovací nebo podlažní rozvodné potrubí, 9 – uzávěr, 10 – regulační armatura, 11 – vypouštěcí kohout
Systémy větvených rozvodů se liší umístěním ležatého potrubí. Nejčastějším
řešením je tzv.
spodní ležatý rozvod
(obr. 48), tedy vedení ležatého potrubí v nejnižším podlaží domu pod stropem
(podle potřeby je zakryto podhledem) nebo v instalačním kanále pod domem
(pokud není možnost vedení pod stropem). Méně časté, ale někdy nutné, je
vedení ležatého potrubí v některém z vyšších podlaží nebo instalačním podlaží
mezi běžnými podlažími, popř. v nejvyšším podlaží. Provádí se v případech,
kdy není umístění ležatého potrubí v nejnižším podlaží možné (např. v prostorech
nechráněných před mrazem) a zřízení instalačního kanálu pod domem by bylo
příliš nákladné. Na umístění ležatého potrubí je závislé řešení potrubí
stoupacích.
Stoupací potrubí se umísťují do instalačních šachet nebo drážek. Při rozmístění
stoupacích potrubí je nutné přihlížet k délce podlažních rozvodných a připojovacích
potrubí teplé vody, která nemá být příliš velká.
Připojovací a podlažní rozvodná potrubí mohou být řešena jako:
Obr. 49 Řešení připojovacích potrubí
1 – připojovací potrubí, 2 – podlažní rozvodné potrubí, 3 – stoupací potrubí, 4 – rozdělovač, 5 – uzávěr
Pro rozvody teplé vody se dnes používají potrubí z plastů nebo kovů, popřípadě
vícevrstvá potrubí.
Výhodou
potrubí z plastů
je odolnost proti korozi a inkrustaci (k zanášení potrubí dochází jen
výjimečně), snadná montáž a malá hmotnost. Nevýhodou je malá odolnost proti
požáru a oproti neplastovým materiálům velká délková teplotní roztažnost.
Používá se především potrubí z chlorovaného polyvinylchloridu (PVC), síťovaného
polyetylenu (PE), polypropylenu (PP) a polybutenu (PB).
Ke
kovovým materiálům
používaným dnes pro rozvody teplé vody patří pozinkovaná ocel a měď.
K
vícevrstvým trubkám
můžeme zařadit tlakové trubky skládající se z vnitřní (základní) PP nebo
PE plastové trubky, hliníkové fólie a vnější ochranné PP nebo PE plastové
vrstvy. Jednotlivé části trubky jsou mezi sebou spojeny speciálním lepidlem.
Konstrukce těchto trubek zmenšuje některé nevýhody plastových trubek. Mají
především malou teplotní roztažnost blížící se roztažnosti hliníku a jsou
více samonosné. Spojování se provádí především mechanickými spojkami.
Při projektování a montáži rozvodů teplé vody je nutné přihlížet k
tepelné roztažnosti potrubí. Pokud se nejedná o potrubí, u kterého se má tepelná roztažnost převádět
do materiálu potrubí, musí uložení potrubí umožnit změnu délky trubky vlivem
tepelné roztažnosti. Proto se potrubí upevňuje pomocí pevných bodů (tvořených
např. tvarovkou mezi dvěma objímkami), jež zabraňují posuvu trubek, a kluzných
uložení (volných objímek) umožňujících posuv trubek. Tepelná roztažnost
trubek se kompenzuje vychýlením ohybového ramene nebo stlačením či roztažením
kompenzátoru.
U vnitřních vodovodů je třeba proti nadměrným tepelným ztrátám
tepelně izolovat přívodní a cirkulační potrubí teplé vody. Nejčastějším materiálem tepelných
izolací potrubí jsou dnes plastové návlekové izolační trubice z polyetylenu,
polyuretanu nebo syntetického kaučuku, které se při montáži nasunou na
trubku. Dalšími tepelně izolačními materiály jsou kamenná vlna, pěněné
sklo apod. Při izolování potrubí je třeba izolovat také tvarovky.
Bakterie legionella se pozorně studují od roku 1976, kdy na kongresu pro vysloužilé legionáře ve Philadelfii došlo vinou špatně udržované klimatizace k hromadné nákaze touto bakterií. Bakterie, která toto neštěstí způsobila, tehdy byla pojmenována legionella. Původcem onemocnění je tedy bakterie, nacházející se vodním prostředí, zvláště pak v sanitárních zařízeních, které produkují vodní tříšť a mlhovinu (sprchy, sauny atd). Rozmnožování uvedených bakterií podporují následující tři faktory - rozsah teploty vody mezi 25 až 45 °C, přítomnost organických příměsí a sedimentů a stagnace vody.
Účinná prevence spočívá především v těchto opatřeních: