01

Teoretická část

Instalace vody a kanalizace

1. Voda

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.


1.1. Zdroje vody

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.

 

1.2. Druhy vody

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.


1.3. Vlastnosti 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.


1.3.1. Fyzikální vlastnosti vody

 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:

  • při poklesu pod 0 °C  mění voda své skupenství na tuhé, přičemž dochází ke zvětšení jejího objemu. Zvýšení objemu vody v potrubí může vést k poškození rozvodů
  • při zvyšování teploty vody se zvyšuje její objem, což může mít rovněž za následek poškození rozvodů
  • při ohřátí nad 100 °C vzniká při atmosférickém tlaku pára a v uzavřené nádobě roste tlak, což může opět vést k poškození rozvodů.

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.


1.3.2. Chemické vlastnosti vody

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.


1.3.3. Biologické vlastnosti vody

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.


1.4. Úprava vody

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:

  • mechanické předčištění
  • čiření vody
  • filtrace
  • chemická úprava
  • magnetická úprava
  • desinfekce vody

 Přibližný postup úpravy vody včetně jímání ze zdroje a následného rozvodu je znázorněn na obr. 2.


Obr. 2 Postup úpravy vody


2. Městský rozvod 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.


2.1. 
Vodovodní sítě

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


2.2. 
Vodojemy

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.


2.3. 
Materiál vodovodních sítí

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.


3. Vodovodní přípojka

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.


4. Měření spotřeby vody

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

4.1. Rozdělení vodoměrů

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.


4.2. Umístění vodoměrů

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


5. Domovní vodovod

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.

5.1. Části domovního vodovodu

Hlavní části domovního vodovodu tvoří ležatý rozvod, stoupací (svislé) potrubípřipojovací 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.


5.2. 
Uspořádání domovního vodovodu

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.


5.3. 
Materiál domovního vodovodu

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
PE-X/Al/PE-HD

PN 10 Plast, bronz Mechanické spoje Vnitřní vodovod

Montáž měděného potrubí


5.4. Armatury domovního vodovodu

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


5.5. 
Zkouška domovního vodovodu

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.


6. Zásobování z vlastního zdroje vody

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


7. Požární rozvod vody

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 Chydrantové 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.


8. Teplá voda

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.


8.1. 
Systémy ohřevu vody

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). 


8.2. 
Druhy ohřívačů

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).


8.2.1. Ohřívače na tuhá paliva

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.


8.2.2. Ohřívače na plynná paliva

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


8.2.3. Ohřívače elektrické

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.


8.2.4. Ohřívače využívající netradiční zdroje energie

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.


8.3. 
Rozvod teplé vody

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:

  • tradiční větvený rozvod k výtokovým armaturám (obr.  49a);
  • soustava samostatných připojovacích potrubí vedených z rozdělovačů (obr.  49b);
  • průtočné podlažní rozvodné potrubí (obr. 49c);
  • zokruhované podlažní rozvodné potrubí (obr. 49d).

Obr. 49 Řešení připojovacích potrubí

1 – připojovací potrubí, 2 – podlažní rozvodné potrubí, 3 – stoupací potrubí, 4 – rozdělovač, 5 – uzávěr


8.4. 
Materiál pro rozvody teplé vody

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.


8.5. B
akterie Legionella pneumophila

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:

  • vyhnout se intervalu optimální rozmnožovací teploty legionell (25 až 45 °C)
  • zabezpečit výměnu vodního obsahu trubek v časových úsecích, které jsou kratší, než je délka rozmnožovací periody legionell.
  • navrhnout vodovod tak, aby byla možná jeho dezinfekce a aby byl možný odběr vzorků.