dnes je 17.8.2022

Input:

Prvky vytápěcího systému

13.5.2007, Zdroj: Verlag Dashöfer

12.2.2
Prvky vytápěcího systému

Každé vytápěcí zařízení obsahuje zdroj tepla, tj. zařízení, ve kterém se získává teplo (např. lokální topidla, kotelny, teplárny, kogenerační jednotky, výměníky tepla, tepelná čerpadla, palivové články nebo sluneční kolektory), zařízení pro rozvod a koncové zařízení – tj. spotřebiče tepla, které jsou určeny pro vytápění jednotlivých místností a zařízení pro měření a regulaci (MaR).

Lokální topidla

Lokální topidla mohou mít funkci dekorativní, popříp. doplňkovou, a spalují většinou pevná paliva, plyn (např. krby), méně často pak lehký topný olej. Mezi lokální topidla jsou zařazeny i tmavé a světlé zářiče, používané k temperování nebo vytápění halových objektů. Při odstavení z provozu není třeba provádět žádná další opatření (např. vypouštění topné vody), takže se hodí k občasnému provozu.

Grafické znázornění průběhu teplot teplovzdušného a sálavého vytápění

Kotle

Základním zdrojem tepla pro ústřední vytápění jsou kotle. Ty mohou spalovat tuhá, kapalná nebo nejčastěji plynná paliva. V případě, že tepelné ztráty nelze pokrýt jediným kotlem, spojuje se několik kotlů do tzv. kaskádového zapojení. Výhodou takového zapojení je rovnoměrné opotřebení jednotlivých kotlů kaskády. Investiční náklady takového zařízení jsou nízké. Kotle mohou pracovat ve zcela automatickém provozu. Většina výrobců dodává pro takové sestavy zařízení MaR. Nezanedbatelnou výhodou je také rychlost realizace. V provozu jsou kotelny velmi úsporné. Důvodem je skutečnost, že kotle jsou vybaveny hořáky s modulací hoření. V místech s větší spotřebou tepla ať už pro vytápění, přípravu TV, nebo technologická zařízení se využívá centrálních zdrojů tepla (objektové kotelny, teplárny, spalovny). Kotle, které jsou určené pro malá zařízení, spalují převážně plyn, velké kotle v teplárnách spalují naopak pevná paliva (uhlí). Výhodou centrálních zdrojů tepla je kvalita jejich regulace a vysoká účinnost, zejména v případech, kdy zdroj slouží ke kombinované výrobě tepla a elektřiny. Nevýhodou jsou naopak ztráty při přenosu tepla a náklady na údržbu rozvodných sítí.

Kategorie kotelen

Kotelny se podle výkonu zařazují do tří kategorií. Do 3. kategorie jsou zařazeny kotelny o výkonu jednoho kotle nad 50 kW nebo součtu všech kotlů nad 100 kW do 500 kW, 2. kategorie nad 500 do 3500 kW a 1. kategorie nad 3500 kW.

Před uvedením kotelny do provozu je její provozovatel povinen zajistit odbornou prohlídku odborně způsobilou osobou,kterouse rozumí tepelný technik, revizní technik kotlů nebo energetik. Odbornou prohlídku je povinen provozovatel zajistit také po rekonstrukci nebo generální opravě kotlů, při změně druhu paliva a u sezónních zdrojů před zahájením každé sezóny a vždy po 1 roce provozu kotelny. Po vnitřní revizi se pak 1krát za 5 let provádí zkouška těsnosti.

Teplo, vyrobené v kotelně, se musí dodat na místa spotřeby (ke koncovému zařízení). K tomu účelu slouží strojovny. Strojovny jsou vybaveny rozdělovači a sběrači topného média, oběhovými a napájecími čerpadly, uzavíracími a regulačními armaturami, měřicími přístroji, zařízením pro ohřev teplé vody, expanzním a doplňovacím zařízením, zařízením pro úpravu napájecí vody a zařízením pro měření a regulaci (MaR).

Topné médium (voda) se přivádí z kotlů do rozdělovače. Z rozdělovače je topná voda vedena do jednotlivých větví (z provozního hlediska samostatných částí) vytápění, k ohřívačům teplé vody a popřípadě pro technologická zařízení.

Kogenerační jednotky

Kogenerační jednotky jsou zařízení pro kombinovanou výrobu tepla a elektrické energie v poměru cca 60 : 40 %. Často jsou využívány jako nouzové zdroje. Jde o spojení spalovacího motoru a generátoru elektrického proudu, který se využívá v objektu, kde je kogenerační jednotka namontována. Přebytky je možné dodávat do veřejné sítě. Motor může spalovat plynná i kapalná paliva, např. bioplyn, skládkový plyn aj. Účinnost kogeneračních jednotek dosahuje 80–90 %. Jejich nasazením lze navíc posílit decentralizovanou výrobu elektrické energie, a tím čelit následkům výpadků dodávek elektrického proudu, který například zasáhl v listopadu roku 2006 cca 10 milionů obyvatel Evropy, ale také 22.–26. 1. 2005 Českou republiku.

Kogenerační jednotka TEDOM QUANTO

Trigenerace

Trigenerace znamená kombinovanou výrobu elektřiny, tepla a chladu, technologicky se pak jedná o spojení kogenerační jednotky s absorpční chladicí jednotkou. To je výhodné zejména z pohledu provozu kogenerační jednotky, protože umožňuje využít teplo i v létě, tedy mimo topnou sezónu, a tím dosáhnout prodloužení ročního chodu jednotky.

Právě snížené možnosti využití tepla z kogenerační jednotky v letních měsících vedou často k nasazení menších jednotek, než by bylo jinak vhodné. Pokud tedy dovedeme přeměnit teplo na chlad, nic nestojí v cestě tomu, aby kogenerační jednotka mohla naplno pracovat i přes léto. Vyrobený chlad může být využit všude tam, kde je zapotřebí klimatizace, tedy v bankách, hotelech, obchodních a administrativních střediscích, nemocnicích, sportovních halách apod.

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla jsou zdroje tepla, které získávají část energie obsažené v okolním vzduchu, vodě nebo zemi.

Schéma funkce tepelného čerpadla

Výkon tepelného čerpadla se navrhuje na krytí 50–70 % tepelných ztrát objektu při nejnižší výpočtové teplotě, která trvá jen několik dnů v roce se rozpouští doplňkový zdroj tepla. Z uvedeného důvodu bývá součástí soustav s tepelnými čerpadly doplňkový (bivalentní) zdroj tepla (např. elektrokotel), který se spouští při určité venkovní teplotě (tzv. bod bivalence). Agregáty tepelných čerpadel jsou většinou poháněny elektromotory a při provozu využívají tepelnou energii okolního prostředí ať už ze vzduchu, země nebo vody. Zvláště účinný je pak pohon tepelného čerpadla spalovacím motorem, kdy lze s výhodou využít i tepla z chlazení motoru (voda, olej). Ani tak se však nelze zcela zbavit závislosti na fosilních palivech, protože elektrická energie musí být vyrobena. Spotřeba elektrické energie je závislá na topném faktoru tepelného čerpadla a na zdroji tepla (vzduch, voda, země).

Strojovny

Ohřátá topná voda musí být dopravena ke koncovému zařízení – otopným tělesům (spotřebičům). K tomu účelu slouží strojovny.

Strojovna chlazení, pohled na oběhová čerpadla

Jak z názvu vyplývá, jsou to místnosti vybavené strojním zařízením, jehož funkcí je rozdělit topnou vodu do jednotlivých topných větví. Při průtoku topné vody jednotlivými částmi vytápěcího zařízení vzniká tlaková ztráta. Ke krytí tlakových ztrát a zajištění oběhu topné vody jsou do jednotlivých větví osazena teplovodní oběhová čerpadla. Při návrhu čerpadla musí být splněny některé základní podmínky. Zásadní podmínkou je zajištění minimálního statického tlaku na straně sání čerpadla. Pokud by statický tlak v sání klesl pod tlak nasycených par, došlo by k tzv. kavitaci, při které vznikají v čerpané kapalině (vodě) bublinky vodní páry a kromě hluku dochází také k nadměrnému opotřebování čerpadla. Moderní čerpadla jsou vybavena elektronickým řízením otáček, kterým je zajištěn optimální provoz, tj. čerpadlo dopravuje jen potřebné množství topné vody podle skutečné zátěže. To je důležité nejen k omezení hluku ve vytápěcím zařízení (např. termostatických ventilech otopných těles), ale také ve sníženém namáhání mechanických dílů samotného čerpadla nebo vytápěcího zařízení a v úsporách elektrické energie. Pro ilustraci uvádíme, že při poklesu otáček elektromotoru čerpadla o 1/4 klesá spotřeba elektrické energie o 42 %! To už je skutečně pádný důvod k zamyšlení, zvláště u rozsáhlých zařízení, v jejichž strojovnách pracuje v trvalém provozu několik desítek čerpadel po několik tisíc hodin za rok.

Do přívodního potrubí bývá zařazen směšovací ventil, který zajistí optimální teplotu topné vody v závislosti na venkovní teplotě, tzv. ekvitermní regulaci. Směšováním se část chladnější vody ze zpátečky přivádí do přívodní vody a průtok otopnými tělesy zůstává konstantní. Dochází tak k výrazným úsporám, protože se jednotlivé místnosti objektů nepřetápějí.

Jednotlivé větve jsou opatřeny uzavíracími armaturami, které umožňují opravy nebo výměny některých součástí zařízení za provozu, např. výměnu teplovodního oběhového čerpadla. Ty musí být udržované v provozuschopném stavu. Pravidelnou údržbou se předchází provozním poruchám. Příkladem může být pravidelné protočení uzavíracích armatur, při němž se prověřuje nejen provozuschopnost dané armatury, ale také stav ucpávek. Každá armatura by měla být označena tak, aby bylo zřejmé, k jakému účelu slouží. U armatur regulačních by v označení neměl chybět údaj o jejich nastavení. V případě, že jsou armatury opatřeny izolací, měl by být zřetelně vyznačen směr toku média. Důležitou součástí jsou napouštěcí ventily. Při doplňování vody do otopných soustav musí být zajištěna dokonalá ochrana vody vnitřního vodovodu proti nasátí topné vody. Z toho důvodu se montují speciální napouštěcí ventily, kterými lze bezpečně plnit nebo vyprazdňovat otopné systémy a původní řešení obyčejným napouštěcím kulovým kohoutem již nelze akceptovat. Kromě toho musí být systémy ústředního vytápění vybaveny jištěním proti nedostatku vody.

Na každé

Nahrávám...
Nahrávám...