Témata
Reklama

Vytápění a větrání průmyslových objektů

16. 07. 2002

Vzhledem ke zvyšování cen energií je při snaze o ekonomické úspory nutno jít cestou snižování spotřeby. V případě vytápění objektů je současným trendem nahrazování centrálních výtopen lokálními topnými jednotkami. Návratnost instalace přímotopných agregátů se pohybuje v rozmezí 2 až 3 let. Úspora tepla se ve srovnání s centrálním vytápěním pohybuje okolo 30 %. Současnou situaci a možnosti dobře vystihuje postřeh "nejlevnější energie je energie uspořená".

Deregulace je jev charakterizující současný vývoj světové ekonomiky. S postupnou integrací naší republiky do Evropské unie dochází nejen ke změnám v technických normách, ale i k "narovnání" cen energií. Toto narovnání přináší především tlak na snižování energetické náročnosti. Globalizace ekonomiky vyvolává strukturální změny nejen na trzích produktů, ale ovlivňuje i výši spotřeby energie.
Mezi hlavní problémy energetického trhu České republiky patří vysoká energetická náročnost v průmyslu, deformované ceny energií, nedokonalá a neúplná legislativa, nedokončená privatizace. Díky těmto nedostatkům není v české ekonomice ten správný tlak na úspory energie. Chybí zde dostatečná podpora technologií pro snižování energetické náročnosti. Stávající technologie pak zatěžují životní prostředí víc, než by odpovídalo současným světovým standardům, a v neposlední řadě je i konkurenceschopnost takovýchto podniků nižší, než by bylo žádoucí.
Energetická náročnost České republiky činí asi 12 - 15 % HDP, zatímco průměr Evropské unie jen 2,5 % HDP. Přibližně polovina rozdílu připadá na nižší výkonnost české ekonomiky, druhou polovinu způsobuje nízká účinnost energetických zdrojů a zejména tepelné ztráty způsobené dopravou teplosměnného média do vytápěných prostorů a špatné tepelně-izolační vlastnosti průmyslových objektů.
Reklama
Reklama

Co nejvyšší decentralizace

V současné době je i přes současné zvyšování cen z hlediska cenové náročnosti (náklady na palivo, obsluhu, údržbu, servis atd.) nejvýhodnější vytápění zemním plynem. Pro snižování energetické náročnosti jdou nové technologie cestou "totální" decentralizace pomocí malých teplovodních kotelen pro vytápění sociálních a administrativních prostor včetně lokálních ohřevů teplé užitkové vody a teplovzdušného, popř. sálavého vytápění výrobních, skladovacích a dílenských prostor. Přímotopné vytápění je nejvýhodnější zejména z důvodu zamezení ztráty tepla přívodem vzhledem k okolnosti, že topné médium (plynné palivo) je spalováno v prostoru, který je potřeba vytápět. Při přímotopném vytápění výrobních prostor se využívá buď sálavých zářičů nebo teplovzdušných jednotek s ventilátory.
Sálavé vytápění průmyslových objektů se rozděluje na světlé a tmavé zářiče. Všechny sálavé topné systémy předávají podle konstrukce jen jednu část svého tepla dolů zářením. Povrchové teploty u sálavých zářičů se pohybují v rozmezí 450 - 550 °C u tmavých zářičů a dosahují až 900 °C u zářičů světlých. To znevýhodňuje tyto systémy v těch provozech, kde vznikají částice, které jsou náchylné na napékání na teplosměnné plochy zářičů. Výhoda tmavých zářičů oproti světlým je v tom, že díky přívodu spalovacího vzduchu a odvodu spalin z a do venkovního prostředí umožňují instalaci i v prašném prostředí. Uvedené zařízení je vhodné zejména pro bodové vytápění, protože po dopadu na jednotlivé plochy, stroje a zařízení, osoby, zem atd. se složka infrazáření proměňuje na teplo a od těchto povrchů se ohřívá okolní vzduch. Tepelná složka vzniklá ohřevem trubice stoupá do vyšších vrstev vytápěného prostoru. V případě existence mostových jeřábů v halách je nutné umístění nad jeřábové dráhy, popř. nižší umístění pod sklonem cca 45°. V obou případech tato instalace snižuje účinnost tohoto zařízení.

Teplovzdušné systémy

Tento druh těles pracuje s nižšími teplotami výměníku cca 200 - 300 °C, čímž se v součinnosti s neustálým ofukováním ventilátorem zamezuje možnosti napékání nečistot na výměníku tepla. Nejdůležitější částí konstrukce topného tělesa je výměník - jeho schopnost předávání tepla okolí je dána plochou výměníku a tepelnou vodivostí materiálu. Nejefektivnější využití tepla poskytují výměníky ze slitiny hliníku, které mají desetkrát vyšší tepelnou vodivost než klasické ocelové nebo železné výměníky. Jejich umístění je vhodné provést cca 2,5 m nad zemí, kde nezabírá podlahovou plochu, umožňuje průchozí profil a efektivnější využití tepelné energie.
Oproti sálavému topení je teplovzdušné vytápění zhruba třikrát rychlejší a dochází také k rovnoměrnějšímu rozvrstvení teplot v nejpotřebněji vytápěném prostoru - asi 0,3 až 0,5 °C.m-1 (posuzováno z rozdílu teplot na 1 m výšky). Zamezení rychlého úniku tepla do vyšších vrstev, což je další z výhod oproti vytápění sálavému, je dáno konstrukcí litého výměníku, jehož kónický tvar zabezpečuje vyšší teplotu ve spodní části výměníku. Ve spojení s ventilátorem je nejteplejší proud vzduchu ve spodní části nuceného proudu, což zamezuje rychlému úniku tepla do vyšších vrstev.

Také pro větrání hal

Pro jednoduchou výměnu vzduchu v objektech lze použít plynové přímotopné agregáty, které jsou spojeny se směšovací komorou. Tato komora umožňuje přívod čerstvého vzduchu z venkovního prostředí pro výměnu vzduchu v potřebných prostorách. Směšovací klapka uvnitř komory umožňuje měnit poměr mezi přívodem venkovního vzduchu a cirkulačním vzduchem v hale. Ovládání směšovací klapky lze osadit servopohonem napojeným na čidlo znečištění, a pak je možné automaticky mísit poměr vzduchu podle skutečné potřeby v reálném čase a tím snižovat energetickou náročnost. Jednotka je vlastně v tomto případě použita bez topné části, kterou je však možno kdykoli zapojit a vytápět.
Pro větrání je nejdůležitější průtok vzduchu, který umožňuje přívod vzduchu čerstvého, což značně snižuje investiční náklady. Například při potřebné výměně 20 000 m3.h-1 je lépe nainstalovat 8 plynových jednotek s průtokem 2500 m3.h-1 než 5 agregátů s průtokem 4000 m3.h-1. Uvedené systémy pro vytápění a větrání hal jsou vhodné pro průmyslové vytápění, z estetického hlediska se nehodí pro vytápění a větrání supermarketů, kulturních a sportovních středisek atd., kde by svým vnějším vzhledem působila rušivě.
Je potěšující, že i při otevření našeho trhu západním výrobcům se na trhu také objevily plynové agregáty vysoké kvality od českých výrobců - např. teplovzdušné agregáty firmy Palmos, s. r. o., která nedávno vyvinula nový typ zařízení. Agregát (s označením PX s příkonem 35 kW, 50 kW a 65 kW) s premixovým hořákem umožňuje přesné spalování zemního plynu, který je dokonale promíchán v plynotěsném ventilátoru, je opatřen Venturiho trubicí. Tento systém, který je u teplovzdušných agregátů novinkou, umožňuje přesné nastavení hodnot CO2 a O2 pomoci ofsetové vazby, čímž je zaručena vysoká účinnost spalování, nízké hodnoty NOx a CO ve spalinách. Díky splněnému podílu škodlivin ve spalinách je tento výrobek zařazen do kategorie ekologický šetrný výrobek.

Řízení mikroprocesorem

Teplovzdušný agregát PX je řízen mikroprocesorem, což přináší řadu výhod. Výkon hořáku je možné měnit automaticky v závislosti na teplotě vytápěného prostoru a venkovní teplotě. Je možné zajistit konstantní teplotu přiváděného vzduchu pro výměnu vzduchu v prostoru (větrání) v závislosti na teplotě přiváděného vzduchu, čímž se sníží energetické náklady na větrání. Agregát disponuje plynule regulovaným výkonem hořáku. Start probíhá na snížený výkon: Po stabilizaci plamene, která trvá zhruba 10 sekund, se uskuteční najetí hořáku naplno. Při zvýšení teploty, která by ohrozila chod agregátu, dojde automaticky ke snížení výkonu o 40 % na dobu 5 minut. Zařízení má vysokou účinnost 93 % (u centrálního vytápění je to pouhých 55 - 80 %) a nízké hodnoty škodlivin ve spalinách (méně než 17 mg NOx při 3 % O2, takřka nulová tvorba CO). Instalací clonky mezi plynový ventil a Venturiho trubici lze také provést jednoduchou modifikaci umožňující spalování směsi propanu. Další výhodou těchto teplovzdušných agregátů jsou jejich pracovní ventilátory. Jedná se o dvourychlostní ventilátory Ziehl Abegg, které jsou vhodné do prašného prostředí (slévárny, brusírny atd.), s krytím IP 54 a průtokem vzduchu 2500 nebo 4000 m3.h-1. To znamená, že typy PX 50 a 65 jsou schopny vyměnit 8000 m3.h-1.
Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 20718
Datum: 16. 07. 2002
Rubrika: Inovace / Vytápění a větrání
Autor:
Firmy
Související články
Evropské trubky i kabely míří vzhůru

Na rozdíl od globálních trendů evropské závody na výrobu ocelových trubek svou produkci zvyšují. Ani optické kabely nezůstávají pozadu. Díky vybudování sítí s optickými kabely bude výkonnost širokopásmových sítí narůstat.

Přesné a účinné chlazení pro obráběcí stroje

Teplota chladicího média v obráběcích strojích musí být velmi přesně regulována tak, aby byla zajištěna vysoká přesnost obrábění. Systém chlazení musí být také energeticky účinný, všestranný, spolehlivý a snadno udržovatelný. Společnost Rittal tyto požadavky zohlednila při vývoji zcela nové generace chladičů kapaliny Blue e+. Výsledkem je systém chlazení kapaliny pro zpracovatelský průmysl a strojírenství, který nastavuje nový tržní standard.

Energetické úspory pod kontrolou

Chlazení rozváděčů není levnou záležitostí. Navíc, čím je chladicí jednotka v provozu déle, tím vyšší provozní náklady vznikají. Všichni, kdo chtějí vědět, zdali je výhodné kupovat nejnovější produkty, mohou nyní použít nový kalkulátor společnosti Rittal, který spočítá energetickou účinnost a celkové náklady na vlastnictví (TCO). Stačí čtyři kroky a on-line nástroj rychle, pohodlně a zcela zdarma vypočítá potenciální energetické úspory.

Související články
Technologie pro zpracování druhotného odpadu

Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Průmyslové chlazení

Nedávná tropická vedra vedla ke zvýšenému zájmu o problematiku chlazení a klimatizace. A podle meteorologů a klimatologů bychom se měli připravit na to, že horké dny nebyly rozhodně poslední.

Nejúspornější chlazení rozváděčových skříní

Na veletrhu Hannover Messe 2015 představila společnost Rittal světovou novinku v chlazení rozváděčových skříní – generaci chladicích jednotek Blue e+ – jako mílový krok vpřed nejen v oblasti úspornosti. Vedle výrazně vyšší energetické účinnosti oproti dosavadním řešením chlazení zaujmou tato zařízení také svojí flexibilitou, bezpečností a pohodlnou manipulací.

Cílené a efektivní chlazení

Nárůst výkonu výrobních technologií zvyšuje potřebu odvodu ztrátového tepla z rozváděčových skříní. Na základě požadavku vyšších chladicích výkonů Rittal nabízí vysoce efektivní klimatizační řešení, která se zaměřují především na energetickou účinnost. Inovativní komponenty klimatizace a chladicí systémy dnes nabízejí o více než 40 procent vyšší účinnost než systémy dosavadní.

Ideální snoubení designu a užitné hodnoty

Trendy ve strojírenství se zaměřují stále více na design. Důraz je kladen na snadnější obsluhu, snížené nároky na prostor a zároveň na výrazně snížené systémové náklady. Při výrobě takových strojů je nutné chytře kombinovat méně nákladné sériové komponenty a individuálně navržené součásti. Zajímavou referencí takového řešení je řada obráběcích strojů Planet V od výrobce Supfina, která je vybavena systémem rozváděčů a souvisejících technologií Rittal.

Servis průmyslových ventilátorů

Spolehlivý chod průmyslových ventilátorů má zásadní význam pro funkci mnoha technologických zařízení. Studie ukazují, že až 22 % energie spotřebované průmyslovými elektromotory připadá na ventilátory, a proto má jejich efektivní provoz také významný finanční přínos. Co však především ovlivňuje účinnost průmyslových ventilátorů a jak mohou konstruktéři optimalizovat jejich výkonnost?

Optimalizace řemenových pohonů a úspora energie

Řemenové pohony a potenciální úspory energie, které s nimi souvisejí, jsou často přehlíženy, protože konstruktéři a technici údržby se zaměřují pouze na výslednou podobu pohonu.

Patent jako impuls rozvoje

Nejsevernějším městem Bavorska je Coburg, krásné historické město s 42 tisíci obyvatel. Pochází odtud hned několik evropských panovnických rodů a k návštěvě zvou čtyři zachovalé zámky. Nás sem však nepřilákaly turistické zajímavosti, ale společnost Kaeser Kompressoren, jeden z předních světových výrobců technologií stlačeného vzduchu. Spolu se třemi desítkami distributorů a zákazníků v České republice jsme měli možnost podrobně si prohlédnout výrobní závody a v rozhovoru s manažery nahlédnout do budoucího vývoje světa kompresorů.

Tlakový vzduch na míru

Plynulá dodávka tlakového vzduchu je ve velké většině případů jednou ze základních podmínek zajištění plynulé výroby. Vyžaduje však vysoce efektivní kompresorovou techniku, což může být investičně nákladné. Společnost Kaeser Kompressoren proto přišla už před téměř 15 lety na český trh s výhodným řešením pod označením Sigma Air Utility, jež přesouvá takovéto investice do kategorie provozních nákladů. Služba Sigma Air Utility se osvědčila ve světě i u nás.

Zdrojem energie budoucnosti jsou úspory

Hledání nových zdrojů energie, snaha zefektivnit výrobní procesy a dosáhnout vyšších úspor jsou témata, která v současné době rezonují v celém světě napříč nejrůznějšími obory. Společnost Parker přichází na český trh s nízkoenergetickou adsorpční sušičkou se studenou regenerací Pneudri MXLE Advantage, jíž by si měli všimnout všichni, které zajímají úspory při spotřebě energie, kvalitní technické zpracování problematiky sušení stlačeného vzduchu a snížené dopady na životní prostředí.

Co všechno dokáže ovlivnit horký vzduch?

Slyšíme-li o úsporách energie v datovém centru, ihned nás napadnou vícejádrové procesory, SSD disky a Blade servery. To je sice správné, ale minimálně stejně efektivní, ne-li dokonce účinnější, jsou jednoduché konstrukční změny v datovém sále v podobě uzavření mezirackové uličky. Správně umístěné stěny a stropní prvky dokážou snížit zatížení chlazení o více než 10 procent.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit