Teplotní limity použití PVC potrubí a legislativní požadavky na přípravu teplé vody

Při výběru odpadního potrubí pro inženýrské venkovní sítě je důležité brát v úvahu nejen materiál potrubí, ale také teplotu média, které jím bude proudit. V případě potrubí KG (kanalizačního) vyrobeného z PVC (polyvinylchloridu) se jedná o velmi rozšířenou volbu pro odpadní a dešťové vody.

Teplotní odolnost potrubí KG z PVC

Potrubí z PVC je navrženo tak, aby odolávalo běžným provozním teplotám, které se v odpadní a dešťové kanalizaci vyskytují.

• Maximální teplota média: Potrubí KG z PVC obvykle zvládá teploty do 60 °C. Tato teplota je dostatečná pro většinu odpadních vod, které jsou produkovány v domácnostech a průmyslu.
• Dlouhodobé působení tepla: Při teplotách nad 60 °C, zejména při dlouhodobém působení, může docházet k degradaci materiálu, což může vést k deformacím nebo dokonce k prasknutí potrubí. Proto je důležité dbát na to, aby se do systému nedostávaly odpadní vody s vyššími teplotami, než je doporučeno.
• Vliv nízkých teplot: V praxi se tuhé PVC často snáze recykluje, protože obvykle obsahuje méně změkčovadel a je často k dispozici jako čistější a konzistentnější odpad (profily, trubky, odřezky). V případě potrubí z PVC se ovšem jeho odolnost proti prudkým nárazům s klesající teplotou (okolo 0 °C a při teplotách nižších) zmenšuje. Z těchto důvodů se nedoporučuje provádět pokládku potrubí z PVC při teplotách pod 5° C. Zvýšenou pozornost je potřeba dávat také při řezání a vrtání PVC při nízkých teplotách.

Alternativní materiály pro vyšší teploty

Moderní domácnosti díky automatickým pračkám a myčkám produkují stále teplejší odpadní vodu. I když PVC potrubí uvádí životnost až 50 let, jeho teplotní omezení jej v době automatických praček a myček částečně diskvalifikuje. V případě, že se očekává, že potrubí bude přepravovat média s teplotou vyšší než 60 °C, je vhodné zvážit alternativní materiály, jako jsou potrubí vyrobené z polypropylenu (PP) nebo polyetylenu (PE), které mají lepší teplotní odolnost.

• Ke slovu tak stále častěji přichází potrubí z polypropylenu, které je schopno odolávat teplotám až 90°C.
• S potrubím vyrobeného z polypropylenu, jako je například systém Wavin KG 2000, je možné bez obav manipulovat i při velmi nízkých teplotách až -20 º C.
• KG 2000 má v porovnání se systémy KG z PVC také vyšší těsnost. Zatímco běžné potrubí KG z PVC má těsnost 0,5 bar, tak systém KG 2000 dosáhl při testování až na hodnotu 2,5 bar. Díky tomu může být použit i v ochranných pásmech zdrojů pitné vody. KG 2000 nabízí také patentovaný těsnící systém, který je tvořen hrdlem se speciálně tvarovanou drážkou a těsnícím prvkem se třemi břity.
• KG 2000 má v porovnání s běžnými systémy KG vyšší kruhovou tuhost. Zkratka SN neboli kruhová tuhost vyjadřuje vztah pružnostních vlastností a geometrických údajů materiálu. Čím větší je kruhová tuhost, tím tužší je trubka, díky čemuž dochází k menší příčné deformaci v případě zatížení. Proto je pro náročnější terény se silným statickým i dynamickým zatížením vhodné volit potrubí s vyšší kruhovou tuhostí. Oblíbené potrubí KG bývá vyráběno s kruhovou tuhostí SN 4 a SN 8.

Samotná pokládka potrubí z PP za velmi nízkých teplot je však omezena zejména hutnitelností obsypu a ne vlastnostmi samotného potrubí. Pro dosažení předepsaného stupně hutnění by se potrubí z PP mělo pokládat do teploty - 5 º C. Pro funkčnost celého systému je právě zhutnění obsypu velmi důležité, proto je nutné požadovaný stupeň zhutnění obsypu důsledně kontrolovat již při teplotách kolem 0°C. Rizikem může být rovněž těsnění, které při teplotě kolem - 10° C může ztrácet svou elasticitu.

Legislativní požadavky na přípravu teplé vody (TV)

Legislativu k přípravě teplé vody (dále TV) můžeme rozdělit do tří hlavních oblastí. Popsané legislativní požadavky na přípravu TV zohledňují odlišná, v důsledku někdy protichůdná kritéria. Vzhledem ke stále většímu důrazu na snižování energetické náročnosti budov (tedy i systémů přípravy teplé vody) je třeba tyto legislativní požadavky důkladně zvažovat a hledat způsoby jejich optimální kombinace, v závislosti na typu budovy a jejím provozu.

Čtěte také: Penetrace a pokládka koberce: Co potřebujete vědět o schnutí

1. Uživatelský komfort

První oblastí je v širším měřítku uživatelský komfort, tedy zejména dostatečné množství TV s dostatečnými parametry teploty. Těmito požadavky se zabývá norma ČSN 06 0320/2006 Sb.

• Tato norma přímo popisuje procesy přípravy TV s ohledem na uživatelský komfort, tudíž pracuje s požadovaným velkým množstvím ohřívané vody.
• Výpočty v normě obsažené vychází z předpokládané teploty studené vody 10 °C a teploty TV před výtokovou armaturou (před smícháním) 50 až 55 °C, výjimečně 45 až 60 °C (např. do velkých kuchyní ve školách či restauracích jsou povolené teploty vyšší).
• Norma uvádí, že výpočty jsou stanoveny pro konkrétní místo spotřeby TV, tudíž je třeba navýšit předpokládanou spotřebu tepla pro ohřev TV koeficientem (1 + z). Ten zohledňuje tepelné ztráty při ohřevu TV, při její distribuci v rozvodech (i s ohledem na jejich izolaci) a při použití cirkulace (tato korekce se netýká tepelného výkonu pro průtokový ohřev). Potřeba TV se stanoví jako součet potřeb TV pro mytí osob, mytí nádobí a úklid.
• ČSN 06 0320 se zabývá návrhovými výpočty potřeb TV a hlavním kritériem je pro ni uživatelský komfort.

2. Hygienické požadavky na kvalitu vody

Druhou oblastí jsou hygienické požadavky na kvalitu vody, zejména na dostatečnou ochranu před mikroorganismy žijícími v teplé vodě. Způsoby této ochrany jsou různé a jejich volba závisí na konkrétním použití. Hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu řeší vyhláška č. 252/2004 zákona č. 258/2000 Sb.

• Podle § 3 vyhlášky č. 252/2004 zákona č. 258/2000 Sb. „…teplá voda nesmí obsahovat mikroorganismy, parazity a látky jakéhokoliv druhu v počtu nebo koncentraci, které by mohly ohrozit veřejné zdraví. Ukazatele jakosti pitné vody a jejich hygienické limity jsou uvedeny v příloze č. 1…“
• Teplá voda je vhodné prostředí pro rozvoj některých, lidskému zdraví nebezpečných, mikroorganismů. Mezi nejznámější z nich patří bakterie Legionella pneumophila, která při vdechnutí může způsobit vážné plicní onemocnění až smrt. Tato bakterie se běžně vyskytuje i ve studené vodě, ale pouze v zanedbatelném množství. K největšímu nárůstu výskytu bakterie dochází v teplé vodě o teplotách 35-42 °C a přežívá až do 55 °C. To jsou teploty vyskytující se v systému přípravy teplé vody využívajícím zásobníkový ohřev, zejména v rozvodech. Obzvláště místa se stojící či pomalu proudící teplou vodou jsou náchylná k množení těchto bakterií (jedná se například o rozvody málo používaných zařizovacích předmětů).
• Vzhledem k rizikům vážných zdravotních komplikací je nutné zamezit uvedenému nárůstu bakterií. Nejběžněji používaný způsob ochrany před mikroorganismy je v současnosti termická dezinfekce. To je energeticky velmi náročný proces, při kterém je teplota v zásobníku zvýšena z běžné teploty mezi 60 a 65 °C na více než 70 °C a tato zvýšená teplota je udržována po dobu 3 až 10 minut. Při této teplotě dochází k úhynu bakterií během několika vteřin až minut.
• Dále může být použita ionizace vody ionty stříbra či mědi, která má vyšší a delší účinnost a která působí i v biofilmu na stěnách potrubí, kde se mohou bakterie také vyskytovat (a kde je proti nim termická dezinfekce méně účinná).
• Tato teplota může být pravidelně navyšována pro potřeby zamezení tvorby bakterií nejméně na 70 °C za předpokladu, že je zajištěna ochrana uživatelů před možným opařením.

Ochrana uživatelů před nebezpečnými bakteriemi, které mohou žít v distribuční soustavě teplé vody, je druhým významným vlivem na energetickou náročnost přípravy TV. Jedná se hlavně o bakterii legionelly, jejíž problematika byla popsána výše a kde byla uvedena termická dezinfekce jako nejčastěji používaný způsob ochrany proti mikroorganismům v teplé vodě. Zároveň z uvedeného popisu vyplývá vysoká energetická náročnost termické dezinfekce. Jedná se o legislativní požadavek na teplotu teplé vody na výtoku z armatury, který je v současnosti 50 až 55 °C s možností poklesu v odběrové špičce až na 45 °C, daný jednak uživatelským komfortem a jednak již uvedenou ochranou proti bakteriím. Za další rozbor stojí případné úpravy této teploty: zda není tato teplota nadhodnocená a o kolik by případně bylo možné ji snížit (za předpokladu jiného řešení ochrany před bakteriemi a zachování běžného uživatelského komfortu).

3. Energetická náročnost a další předpisy

Další legislativní požadavky v oblasti přípravy teplé vody uvádí vyhláška č. 194/2007 Sb. a norma ČSN EN 15316-3.

• Norma ČSN EN 15316-3 Tepelné soustavy v budovách - Výpočtová metoda pro stanovení potřeb energie a účinností soustavy se skládá ze tří částí, zabývajících se energetickou náročností budovy se zaměřením na potřebu tepla pro ohřev TV.
• ČSN EN 15316-3-1 je zaměřená na bilanční výpočty celkové energetické náročnosti přípravy teplé vody a jejím hlavním kritériem je snížení této náročnosti. Při analýze potřeby studené vody podle vyhlášky č. 120/2011 Sb. (která odpovídá předpokládané skutečné spotřebě studené vody v objektu) a potřeby TV podle ČSN 06 0320 vyšlo najevo, že předpokládaná potřeba teplé vody převyšuje celkovou předpokládanou potřebu vody pro posuzovaný objekt.
• Vyhláška MPO č. 194/2007 Sb. popisuje kromě požadovaných teplot TV na výtoku u spotřebitele i dobu dodávky TV o těchto teplotách, podmínky přerušení či odstávky dodávky TV a nepřekročitelným limitům spotřeby energie na přípravu a dodávku TV, které tvoří maximálně 1,5násobek uvedených hodnot: v zásobované budově 0,17 GJ/m².rok nebo 0,30 GJ/m³, v zařízení na přípravu TV mimo zásobovanou budovu 0,21 GJ/m².rok nebo 0,35 GJ/m³.
• Norma ČSN EN 806-2 se zabývá doporučeními a požadavky na návrh vodovodů uvnitř budovy (a vně budovy v rámci nemovitosti). Popisuje způsoby zásobování, materiály a vedení potrubí, povolené přetlaky v potrubí a také povolené teploty v potrubí, v návaznosti na teploty TV požadované předchozími předpisy a na ochranu před opařením podle typu provozu budovy (např. v nemocnicích, školách či domovech pro seniory je doporučená maximální teplota 43 °C, ve sprchách např. u mateřských škol je dokonce maximální povolená teplota na výtoku 38 °C).

Z uvedených příkladů je ve fázi návrhu potřeby TV vhodnější vycházet spíše z normy ČSN EN 15316-3, která lépe reflektuje návrhové množství studené vody podle vyhlášky č. 120/2011 Sb., a tedy podle ní lze předpokládat hodnoty bližší skutečné spotřebě TV. Legislativní požadavky na přípravu TV zohledňují odlišná, v důsledku někdy protichůdná kritéria. Za otázku stojí, zda není nadhodnocená požadovaná teplota TV (50 až 55 °C). Zdá se, že ve fázi návrhu potřeby TV je vhodnější vycházet z ČSN EN 15316-3, která lépe reflektuje vyhl. č. 120/2011 Sb.

Čtěte také: Jak správně vypočítat množství dlaždic

Dále je třeba zohlednit tepelné ztráty během distribuce teplé vody. Ty jsou ovlivněny tepelnými ztrátami samotného zásobníku a tepelnými ztrátami v rozvodech TV. Pro tepelné ztráty zásobníku je hlavním kritériem efektivita zateplení zásobníku, tedy optimální tloušťka tepelné izolace z hlediska minimálních tepelných ztrát a ekonomické výhodnosti.

Vliv energetické náročnosti a chování uživatelů

Vzhledem ke snižující se potřebě tepla na vytápění (zejména u nové výstavby či objektů rekonstruovaných do nízkoenergetických standardů) se příprava teplé vody stává významnou položkou celkové potřeby energie dodávané do objektů. Proto je snižování energetické náročnosti přípravy teplé vody velmi důležitou problematikou, vyžadující další analýzy a z nich plynoucí opatření. Normy ČSN 06 0320 a ČSN EN 15316-3, které souvisejí s problematikou množství TV a tedy potřeby energie na její ohřev, slouží každá k jinému účelu a jsou pro ně důležitá jiná kritéria.

V chování uživatelů a jejich hospodaření s vodou (teplou i studenou) je největší prostor pro úspory a zároveň největší problém s nastavením potřeb teplé vody a tepla na její ohřev. Popis tohoto chování je tématem pro další analýzu. V té je třeba ověřit, do jaké míry je možné chování uživatelů zobecnit a na základě tohoto zobecnění sestavit podklady, použitelné pro výpočty potřeby TV a snižování energetické náročnosti její přípravy. Součástí této analýzy by mělo být i porovnání, jaký vliv na spotřebu studené i teplé vody má poučení uživatelů o jejich předpokládaném chování.

Požadavky na výrobky pro styk s vodou

Ministerstvo zdravotnictví stanoví vyhláškou č. 409/2005 Sb. požadavky na výrobky přicházející do přímého styku s vodou. Tyto požadavky se týkají jak pitné, tak teplé vody.

Definice styku s vodou

• Krátkodobý styk s vodou: Stav, kdy za obvyklých podmínek dochází během 24 hodin nejméně jedenkrát k obměně celého objemu vody uvnitř výrobku nebo výrobek není ve styku s vodou po celých 24 hodin. Jako výrobky pro krátkodobý styk lze hodnotit vodovodní armatury, montážní materiál, těsnicí kroužky a vodoměry.
• Trvalý styk s pitnou vodou: Vyžaduje, aby zjištěný podíl na znečištění vody způsobený výrobkem dosáhl nejvýše 10 % hygienického limitu sledovaného ukazatele pitné vody (s výjimkou TOC, CHSKMn a rtuti, kde jsou limity vyšší).
• Styk s teplou vodou: Je-li výrobek určen pro styk s pitnou i teplou vodou, musí být výluhová zkouška provedena ve zkušební vodě při teplotách (23 ± 2) °C a zároveň (60 ± 2) °C.

Výluhové zkoušky a limity

• Výluhovou zkouškou provedenou za podmínek a podle postupů stanovených v příloze č. 1 vyhlášky může zjištěný podíl na znečištění vody způsobený výrobkem přicházejícím do přímého styku s vodou dosáhnout nejvýše 10 % hygienického limitu sledovaného ukazatele pitné vody, s výjimkou ukazatelů TOC, CHSKMn a rtuť, kde podíl může dosáhnout u TOC nejvýše 20 % a u CHSKMn a rtuti nejvýše 30 % hygienického limitu, a ukazatele hliník u výrobků na bázi cementu, kde podíl může dosáhnout hygienického limitu.
• Ve výluhu se zjišťuje přítomnost a koncentrace složek, které jsou charakteristické jako přirozená součást nebo možná nečistota pro zkoušený výrobek a jsou rizikové z hlediska ochrany zdraví obyvatelstva.
• Minimální rozsah sledovaných složek pro jednotlivé okruhy výrobků je uveden v příloze č. 1 bodě 15.

Označování výrobků

Na obale, visačce, v průvodní dokumentaci nebo v návodu na použití se označí údaje o deklarovaném použití výrobku, zejména pro krátkodobý styk s pitnou vodou, pro styk s teplou vodou.

Čtěte také: Inspirace pro dřevěné schody

Materiály a povrchové úpravy

• Pro výrobu plastů a výrobků z plastů pro styk s vodou lze použít pouze monomery a jiné výchozí látky a přísady uvedené v seznamu monomerů a jiných výchozích látek podle článku 11 nařízení Komise (EU) č. 10/2011 ze dne 14. ledna 2011.
• Výrobky z pryží a elastomerů určené pro styk s vodou musí splňovat požadavky uvedené v § 3 odst. 2 nebo 3 vyhlášky.
• Povrchová úprava výrobků, zejména nátěrem, pocínováním nebo povlakem z plastů, musí být souvislá, stejnoměrně provedená, s minimálním množstvím mikroskopických pórů a dobře lpící na výrobku a musí po dobu životnosti zařízení bezpečně chránit plochu, která je v kontaktu s pitnou vodou.
• Povrch výrobků přicházející do přímého styku s vodou musí být bez makroskopicky zjištěných poškození: trhlin, skvrn, zjevných rýh, známek koroze, otřepků, zalisovaných předmětů, promáčklin, vydutin, ostřin nebo ostrých přelisků.

Chemické látky v pracovním ovzduší

Vyhláška č. 432/2003 Sb. stanovuje podmínky ochrany zdraví při práci v horku a chladu, ale i limity pro chemické látky v pracovním ovzduší.

• Přípustný expoziční limit: Je celosměnový časově vážený průměr koncentrací plynů, par nebo aerosolů v pracovním ovzduší, jimž může být podle současného stavu znalostí exponován zaměstnanec v osmihodinové nebo kratší směně týdenní pracovní doby, aniž by u něho došlo i při celoživotní pracovní expozici k poškození zdraví, k ohrožení jeho pracovní schopnosti a výkonnosti.
• Nejvyšší přípustná koncentrace: Je taková koncentrace chemické látky, které mohou být zaměstnanci exponováni nepřetržitě po krátkou dobu, aniž by pociťovali dráždění očí nebo dýchacích cest nebo bylo ohroženo jejich zdraví a spolehlivost výkonu práce.
• PVC obsahuje chlór. Při přehřátí může uvolňovat chlorovodík (HCl). Hlavním omezením je obsah chloru v PVC. Tepelné procesy musí kontrolovat a zachycovat plyny obsahující chlor (jako je HCl) a řídit korozi a emise. Dioxiny jsou širokou třídou perzistentních znečišťujících látek, které se mohou tvořit za určitých podmínek spalování. Zdroje a cesty jejich vzniku jsou složité a závisí na regulaci spalování.

Tabulka: Porovnání vlastností potrubí z PVC a PP

tags: #teplotní #limity #použití #PVC #misky

Oblíbené příspěvky:

• Dřevěný obklad bez viditelných spojů
• Vše o balení cementu do fólie
• Povrch schodů z masivu
• Vše o Primalex Jednovrstvé barvě na kov 2v1 RAL 6005
• Použití Primalex Standard 40kg