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
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
Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

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.

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

Vývoj průmyslové tomografie

Tomografie jako zobrazovací metoda vznikla brzy po zavedení rentgenografie do praxe, a to jak (převážně) lékařské, tak průmyslové. Smyslem vytvoření tomografického záznamu – tomogramu – bylo zachytit řez zobrazovaného objektu, nejčastěji ukrytého ve hmotě, která jej obklopuje tak, aby na tomto řezu byl zřetelný obrys jeho tvaru. Řada takovýchto řezů pak umožnila učinit si představu o skutečném tvaru a umístění objektu.

Experimentální zařízení pro měření dynamického chování radiálního vodního čerpadla

Součástí nabídkového řízení velkých vodních čerpadel je i přejímací test zmenšeného modelu čerpadla, na němž jsou zákazníkovi předvedeny jeho hydraulické charakteristiky a současně jsou testovány reakční síly v čerpadle. Tyto údaje jsou velmi důležité pro finální dimenzování stavby vodního díla.

Termomechanické zpracování

Globální svět s možností volného cestování a neomezeného přístupu k informacím s sebou přináší riziko chybných nebo nepřesných překladů odborných pojmů z jiných jazyků. Ve své praxi vysokoškolského lektora s předchozí zkušeností technologa se setkávám zejména v posledních letech se značným rozvolňováním odborných pojmů, které mohou vést až k matení odborné veřejnosti. V tomto příspěvku se pokusím stručně shrnout přehled a podstatu technologických postupů, označovaných v češtině pojmem termomechanické zpracování (TMZ, resp. TMP, z anglického thermomechanical processing, což odpovídá též pojmu thermo-mechanical treatment – TMT).

Inovativní firma roku 2014: VÚHŽ

Soutěž Česká inovace vyhlásila nejlepší tuzemské inovace roku 2014. Jednou ze tří společností oceněných v kategorii Inovativní firma je VÚHŽ, a. s., (původně Výzkumný ústav hutnictví železa) za digitální hladinoměr určený pro hutní provozy (kontilití), kde je pro výrobu kvalitních ocelí potřeba zajistit ustálenou výšku hladiny tekuté oceli v krystalizátoru.

Možná řešení průmyslových a výrobních hal

Vizuální komunikace firmy v souladu s moderní architekturou – to je současný trend v oboru průmyslové haly a komerční objekty. Vítězí jednoduché, energeticky úsporné a bezpečné stavební systémy.

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