Možnosti použití vytápěcích systémů
Vytápěcí technika, sálavé vytápění.
Možnosti použití sálavého vytápění pro velkoobjemové haly
Současné požadavky na vytápění středních až velkých objektů jako jsou výrobní haly, sklady, sportovní stadióny, výstaviště a ostatní rozsáhlé komplexy vedou výrobce k neustálému zdokonalování vytápěcích systémů a k vývoji zcela nových principů při vytápění.
Moderní vytápěcí systém by měl být především ekonomicky výhodný. Dále jsou neza-nedbatelné požadavky na spolehlivost, životnost a komfort obsluhy, jež je u některých systé-mů doveden k dokonalosti - automatický celoroční provoz s minimální obsluhou. Samozřej-mostí by mělo být vytváření příznivých pracovních podmínek pro člověka a minimalizace popř. úplné odstranění negativních vlivů na životní prostředí.
Pro správné rozhodnutí při výstavbě nových hal, nebo při rekonstrukci stávající vytá-pěcí techniky, je nutné vzít všechny pro a proti jednotlivých systémů v závislosti na charakte-ru, toho kterého objektu určeného k vytápění. Z dlouhodobého hlediska je zřejmě rozhodují-cím faktorem výše provozních nákladů a objem investic. Některé výhody a nevýhody jednot-livých systémů a jejich rozdělení jsou obsahem následujících řádek.
Rozdělení vytápěcích systémů
Ve své podstatě je možné vytápěcí systémy rozdělit podle způsobu, jak je teplo do ob-jektu přivedeno a jakým způsobem je topné médium na teplo v objektu přeměněno:
- První možností je vyrábět teplo pro několik objektů v centrální kotelně s následnou dopravou pomocí páry, nebo horké vody do jednotlivých objektů. Druhou možností je výroba tepla přímo v objektu, tak zvané decentralizované vytápění.
- Další možné dělení je podle způsobu přenosu energie do prostoru haly. Nejrozšíře-nějším způsobem je vhánění horkého vzduchu do haly popřípadě využití deskových výměníků nebo radiátorů. Nově zaváděné jsou sálavé systémy, využívající k přenosu energie do prostoru haly elektromagnetického vlnění podobného sluneč-nímu záření. Možné je i podlahové topení, nebo kombinace výše zmíněných způsobů.
- Dále je možno topení rozdělit podle druhu topného média a případně jedná-li se o vytápění odpadním teplem větších technologických zdrojů.
Výhody a nevýhody centrálního vytápění
Výhodou centrálního vytápění je jeho univerzálnost. Může se využít pro vytápění jak velkoobjemových hal (o které se jedná v tomto textu), tak pro vytápění kanceláří, bytů, výrobu TUV a pod. U centrální kotelny zastaralého typu (jimiž jsou převážně vybaveny naše závody) je však tato výhoda vykoupena jejím neefektivním provozem v době snížených nároků na vý-robu tepla (přerušení výroby po dobu svátků, letního a přechodného období a pod.).
Centrální rozvody se používají v případě využití odpadního tepla, jehož cena je zane-dbatelná a nebo silně podhodnocená. Renesanci centrálních rozvodů by mohlo přinést využí-vání sluneční energie ( akumulace tepla v letních měsících a jeho využití v zimě ) apod.
Nákup tepla od velkovýrobců je v dnešní době jedením z možných nepřímých důvodů krize mnoha podniků a firem. I při cenně 250 Kč za GJ je vytápění neúměrně drahé. Cena 350 Kč za GJ a její další nekontrolovaný nárůst povedou k urychlené modernizaci vytápění.
Při použití centrálního vytápění, které vyrábí teplo tam, kde se nespotřebovává, dochá-zí u zastaralých kotelen k citelnému nárůstu provozních nákladů. Přechodem na decentralizo-vané vytápění odpadají náklady spojené s výrobou páry - horké vody. Odpadají ztráty v rozvodech tepla a náklady na jejich provoz a údržbu. Nezanedbatelné nejsou ani náklady na chemickou úpravu vody, zvýšenou spotřebu elektrické energie, mzdy obsluhy kotelny a po-dobně.
Výhodou centrálních kotelen je omezení dopravy paliva a jeho efektivnější spálení. Tato výhoda se však uplatní snad jen při použití tuhých paliv ( uhlí, koks, rašelina a pod. ). Tyto druhy paliva však mají nejhorší dopad na životní prostředí, a jak doufám, bude docházet k jejich nahrazování ušlechtilejšími druhy a k modernizaci kotelen (fluidní spalování a pod.)
Relativně dlouhá doba od spuštění systému, po dosažení optimální teploty v hale, ome-zuje možnosti regulace. Toto se projevuje především v přechodovém období, kdy se střídají teplé a studené dny. Kotelna je někdy v provozu, aniž by to bylo nezbytně nutné a naopak po jejím odstavení může změna počasí způsobit citelný pokles teploty bez možnosti přitápění v objektu.
Charakteristika horkovzdušného vytápění
Při klasickém horkovzdušném způsobu vytápění vysoké haly je teplý vzduch vháněný do velkého prostoru. Stoupá jako kouř z ohně vzhůru aniž by teplo předal předmětům, živým organismům a nebo podlaze objektu. Dochází k nevyužitelnému hromadění tepla pod střechou objektu. Teprve při naplnění prostoru teplým vzduchem dojde k jeho proniknutí do spodních částí haly. Pracovníci pociťují horko ve výši hlavy a chlad u nohou. Čím je teplota vháněného vzduchu vyšší, čím je vyšší hala, tím se zvětšuje i rozdíl teploty pod střechou objektu a teploty u podlahy. Provozním otvíráním vrat do venkovního prostoru se situace zhoršuje, jelikož stu-dený vzduch se drží u podlahy a nemůže se od ní rychle ohřát.
Na obrázku „A“ je znázorněno teplovzdušné vytápění. Teplý vzduch z lokálního zdroje o vysoké teplotě stoupá vzhůru. Při tomto způsobu vytápění dochází k nevyužitelnému hromadění tepla pod střechou haly.
Na obrázku „B“ je zdrojem tepla sálavé těleso. Rovnoměrně směrované záření dopadá na pod-lahu a ostatní předměty, které zahřívá a od nich se teprve (druhotně) ohřívá vzduch v celé vrst-vě. Sálavé vytápění zajistí tepelnou pohodu přímo v pracovní oblasti.
Horkovzdušné vytápění lze s výhodou použít tam, kde výška stropu od podlahy nepře-kračuje cca 3 až 5 metrů. Je použitelné v provozech náročných na technologické teplo případ-ně při využití odpadního tepla ve formě horké vody.
Snaha o vytvoření horizontálního laminárního proudu teplého vzduchu, který by „do-fouknul“ i do vzdálenějších míst, je většinou zmařena předměty umístěnými v hale. Proud vzduchu se o tyto předměty a o ostatní nerovnosti a překážky tříští, ztrácí svoji kinetickou energii dodanou ventilátorem a nezadržitelně stoupá vzhůru. Podlaha a předměty jsou pak ohřívány slabým sáláním střešního pláště, jemuž je tepelná energie stoupajícího vzduchu pře-dávána. Toto všechno se děje za neúměrných energetických ztrát. Čím je objekt vyšší, tím je tento způsob vytápění méně efektivní.
Charakteristika sálavého vytápění
Sálavé systémy se vrací k principu, jenž je pro člověka a přírodu nejpřirozenější. Elek-tromagnetické vlny vyzařované sálavým zářičem, stejně jako sluneční záření, prostupují vzdu-chem, aniž by ho citelně ohřály, dopadají na pevné předměty, jimž předávají svoji energii a ohřívají je. Vzduch v hale se ohřívá od podlahy, strojů, předmětů a i živých organismů a v jejich bezprostřední blízkosti je nejteplejší. Ve volné atmosféře je ve dne téměř vždy nejtep-leji u země a teplota s výškou klesá. Opačný případ rozložení teploty v atmosféře se nazývá inverze. K ní dochází většinou v noci (kdy se naopak vzduch od vychládající země ochlazuje) a samozřejmě i v případě, že sluneční paprsky nemohou proniknout až k zemi a nebo ji nemo-hou prohřát.
Porovnání horkovzdušného a sálavého vytápění
Rozložení teploty v závislosti na výšce od podlahy je u sálavého a klasického vytápění v ustálením stavu (po zhruba 16 hodinách nepřetržitého vytápění) následující.
Na grafu „A“ je srovnání výškového rozložení teplot u teplovzdušného a sálavého vytápění. Na jeden metr výšky se u teplovzdušného vytápění zvyšuje teplota o 1 až 4°C. Rovnoměrné ohřívání vzduchu od celé podlahy zajistí při sálavém vytápění mnohem příznivější rozložení teploty v jednotlivých výškových vrstvách. Jedná se o rozdíly 0,3 až 0,7°C na jeden metr výšky.
Na grafu „B“ je srovnání teplot v pracovní zóně člověka. Sálavé vytápění zajistí mnohem pří-jemnější pracovní prostředí.
Vzhledem k tomu, že je objekt uzavřen, dochází i u sálavého systému po určité době k postupnému zvyšování teploty s výškou. Zatímco však u klasického vytápění se teplota v ustáleném stavu na jeden metr výšky zvyšuje o 1 až 4° C, je při použití sálavého systému inverzní teplotní gradient v ustáleném stavu pouze 0,3 až 0,7 ° C na jeden metr výšky.
U horkovzdušného vytápění, kdy je do prostoru vháněn proud vzduchu, je v této hale zvýšená prašnost a značný pohyb nečistot v prostředí. V případě výskytu kapénkové nákazy vede toto k zvýšení nemocnosti pracovníků.
Horkovzdušné vytápění, ve svém důsledku, zhoršuje tepelně izolační vlastnosti budo-vy. Sloupec vzduchu v hale, jehož průměrná teplota je o mnoho vyšší, než teplota vzduchu mimo budovu, vytváří v horních části budovy přetlak ( na stejném principu funguje komín ) a v dolní části podtlak. Netěsnostmi ve střeše haly horký vzduch uniká a v spodních partiích je do haly nasáván studený vzduch z okolí budovy. Čím je hala vyšší, čím je větší průměrná tep-lota vzduchu, tím je větší i tato infiltrace. Nezanedbatelnou výhodou sálavého vytápění je jeho minimální hlučnost. Některé sys-témy byly použity ve společenských prostorách jako jsou kina a pod. Neustálé hučení teplo-vodních jednotek zhoršuje pracovní prostředí.
Pocitová teplota při horkovzdušném a nebo sálavém vytápění
Výsledkem vytápění by mělo být dosažení optimální pocitové teploty člověka. Pocito-vá teplota je závislá na teplotě okolního vzduchu, na rychlosti proudění vzduchu kolem člově-ka a na intenzitě sálavého záření, dopadajícího na člověka.
U sálavého vytápění je rychlost proudění minimální. Je způsobena pouze pohybem strojů a materiálu po hale. Konvektivní vertikální proudění vzduchu je minimalizováno rov-noměrným zahříváním podlahy a z principů jeho mechanismu vyplývá, že jím způsobené ho-rizontální proudění by bylo dle podmínek prokazatelné při výšce haly nad cca 250 m.
U horkovzdušného vytápění, kdy je do haly vháněn proud vzduchu, je horizontální proudění vzduchu citelné ( přímo v proudu dosahuje hodnot až nepříjemných pro pracovníky ). Pokud by rychlost proudu byla 10 m/s je pocitová teplota dle podmínek přibližně o 5 ° C nižší než za stejné teploty v klidném prostředí. K snižování pocitové teploty dochází zvýše-ným odpařováním na pokožce a narušením mikroklimatu obklopujícího člověka.
Vliv dopadajícího sálavého záření se dá přirovnat k pobytu na slunci ( intenzita sálavé energie slunečního záření je v podmínkách normálního osvitu cca 800 W / m2 , norma pro sálavé vytápění předepisuje maximální intenzitu 200 W / m2 ). Všem je dobře známý rozdíl pocitové teploty při pobytu na slunci a při následném přechodu do stínu.
Díky příznivému rozložení teploty v pracovním prostředí není zima na nohy. Dále díky příznivému vlivu sálavé složky a omezenému vlivu proudění vzduchu je možné při dosažení stejné pocitové teploty mít u sálavého vytápění teplotu vzduchu v hale o 3 až 6 ° C nižší než u horkovzdušného vytápění. Snížením teploty vzduchu v pracovním prostoru o 1 ° C se ušetří 6 až 7 % nákladů na vytápění.
Oprávněnost použití regulace otopných soustav
Vzhledem k tomu, že tepelné ztráty vytápěného objektu jsou podle ČSN 06 0610 vy-počteny na výpočtové oblastní teploty (-12, -15, -18 °C ) a ty představují téměř nejnižší ven-kovní teploty, je otopná soustava navrhována prakticky na nejnepříznivější stav. Z obrázku, který znázorňuje dobu trvání venkovních teplot ( pro Prahu dle dlouhodobých průměrů ) je patrné, že každá otopná soustava je naprostou většinu otopného období předimenzována.
Na grafu je znázorněna doba trvání venkovních teplot pro oblast Prahy (podle dlouhodobých průměr). Výpočtová teplota je -12°C. Tato a nižší teplota je pouze asi tři - čtyři dny v roce. Jen v těchto dnech pracuje otopná soustava na svůj jmenovitý (maximální) výkon. Není bez zajíma-vosti, že 93,3 % spotřeby tepla za sezónu leží v oblasti nadnulových teplot.
Uvažujeme-li počátek topné sezóny pro venkovní teplotu + 12 °C, trvá topná sezóna v Praze cca 210 dnů. Venkovní teploty nižší jak 0 °C trvají přibližně 52 dnů a podmínky, na něž je otopná soustava dimenzována ( její jmenovitý výkon ), představující výpočtovou teplotu - 12 °C, trvají v Praze zhruba 3 dny. Pokud budeme uvažovat spotřebu paliva, je z uvedeného obrázku patrno, že 93,3 % spotřeby je realizováno v období nadnulových teplot.
V případě použití plynulé regulace ( tu nelze realizovat se systémem schopným běžet pouze v režimu „zapnuto / vypnuto“ ), lze snížit provozní náklady a tím vytvořit dobré pod-mínky pro návrat investice. Za kvalitní regulátor lze v dnešní době považovat mikropočítač vyhodnocující venkovní a vnitřní teplotu, který má v sobě vestavěné optimalizační programy pro automatickou adaptaci systému na změny podmínek ve vytápěném prostoru i s ohledem na tepelnou kapacitu budovy a její křivku chladnutí. Cena těchto regulátoru je rok od roku nižší. U cen paliva je tomu přesně naopak.
Velkých úspor energie je možné dosáhnout celoročním programováním vytápěcích časů včetně nočního poklesu. Regulační systém by měl vytvořit optimální podmínky pro pra-covníky pouze v době jejich pobytu na pracovišti. V noci, o svátcích a podobně (u některých pružných systémů dokonce i v době polední přestávky), by systém měl prostor pouze temperovat.
Výhody a nevýhody jednotlivých způsobů vytápění s ohledem na regulaci
Centrální vytápění většinou neumožňuje nastavování nočního poklesu. Horkovzdušné decentralizované vytápění vyžaduje delší náběhový čas a snížení teploty lze využít s výhodou při delším období temperování (sobota a neděle).
Na grafech je znázorněno porovnání rozdílu v průběhu teploty mezi roztápěním haly teplovzdušným a sálavým vytápěním. Hala je vychladlá na teplotu cca 5°C. Na tuto teplotu hala vychladne v březnu, či v listopadu (dle klimatických poměrů v oblasti).
Na obrázku „B“ je znázorněn stav, kdy sálavé vytápění dosáhlo optimální teploty v pracovní zóně. Vzhledem k tomu, že oba systémy pracují v tomto okamžiku na 100% výkonu a tyto výkony jsou srovnatelné, jsou i vyšrafované plochy, představující rozdíl dodávané energie zhruba stejně veliké. Tento stav je podle místních podmínek dosažen po zhruba 45 minutách od začátku vytápění.
Na obrázku „C“ je znázorněn ustálená stav po zhruba 16 hodinách provozu otopných soustav. Rozdíl ploch vyšrafovaných oblastí představuje ušetřenou energii sálavým vytápěním.
Hala se sáláním vytápí od podlahy a tak je doba přechodu z režimu temperování do dosažení optimálních teplotních podmínek u sálavého vytápění výrazně kratší než u horko-vzdušného decentralizovaného vytápění (porovnávat ji s rozběhem centrální kotelny nemá smysl). Na grafu zvrstvení vzduchu pro okamžik, kdy sálavé vytápění dosáhlo optimální tep-loty v pracovní zóně je patrné, že horkovzdušné vytápění bude muset běžet mnohem déle na 100% svého výkonu, aby dosáhlo požadované teploty. Z posledního grafu vyjadřujícího ustá-lený stav je patrné, že i v tomto režimu je sálavé vytápění energeticky výhodnější.
Nevýhodou horkovzdušného vytápění při přechodu z režimu temperování do režimu vytápění je fakt, že vháněný horký vzduch je výrazně teplejší, než předměty v hale. Ohřívání předmětů vzduchem vede ke kondenzaci vzdušné vlhkosti a následné korozi předmětů. U ně-kterých přesných strojírenských výrob je tento fakt překážkou pro zavádění nočních a týden-ních poklesů teploty ve vytápěném prostoru.
U sálavého vytápění je vždy teplota vzduchu menší než teplota předmětů. Kovové předměty jsou tak dokonale ochráněny před kondenzací vzdušné vlhkosti a to i v případě, že by vlhkost vzduchu v hale dosahovala 100 %.
Rozdělení sálavých systémů podle jejich teploty, výhody a nevýhody
Vývoj sálavých systémů směřuje k maximálním úsporám nákladů na vytápění. Nákla-dy na vytápění v tomto případě ovlivňuje použitý způsob regulace a schopnost zářiče dokona-le rozložit svůj vyzářený výkon do celého vytápěného prostoru. Snižování bodové intenzity záření a její dokonalé rozložení jsou též u sálavého vytápění hlavními faktory k dosažení toho nejlepšího pracovního prostředí. Pro využití ve velkých prostorech nejsou z cenového hlediska zrovna vhodné elektrické zářiče (cena plynu je a zřejmě bude ve srovnání s elektrickou energií nižší). V dalším textu budu zmiňovat pouze zářiče plynové nebo spalující LTO a pod.
Na grafech je znázorněn vztah povrchové teploty zářiče a vlnové délky jím vysílaného záření. Čím je vlnová délka delší, tím je sálání méně citelné a tím je i příjemnější pro člověka.
První sálavé systémy uváděné na trh byly světlé plynové zářiče. Tento zastaralý systém má nejmenší účinnost vzhledem k tomu, že teplota odváděných spalin je vysoká. Jedná se o bodový zdroj (velká energie je vysílána z malé plochy). Jeho povrchová teplota je cca 1000 °C. Rozložení intenzity sálavého záření není rovnoměrné a proto není možné zajistit v celém prostoru optimální pocitovou teplotu. Intenzita sálavé energie se zmenšuje se čtvercem vzdá-lenosti a vzhledem k tomu, že zářiče představují jednotlivé body, je pochopitelné, že intenzita záření do míst bezprostředně pod zářičem a intenzita dopadajícího záření v místech nejvzdá-lenějších je dosti odlišná. Tento fakt vede k nastavování intenzity záření tak, aby byly pokryty zářením i vzdálená místa. Celý objekt je pak buď přetápěný, nebo jsou optimální podmínky pro člověka vytvořeny jen v určitých zónách. Hodí se pro zónové vytápění. Systém nelze ply-nule regulovat, pracuje pouze v režimech „zapnuto / vypnuto“. Doporučujeme jej pouze pro temperaci prostor, kde se trvale nepracuje.
Jisté zlepšení přinesly tmavé zářiče. Jejich povrchová teplota je cca 500 °C. Vyzařující plocha tmavých zářičů je úměrně zvětšená zmenšené intenzitě záření. I když je to oproti svět-lým zářičům výrazný krok kupředu, o rovnoměrném rozložení sálání nelze vůbec mluvit. Ne-dostatky s vysokou teplotou odváděných spalin a tím s menší účinností přetrvávají.
Atmosférický hořák tmavých zářičů je schopný pracovat pouze režimech „zapnuto / vypnuto“ a nelze tedy tyto zářiče vybavovat dokonalou regulací. Malý výkon těchto těles je předurčuje k temperaci malých prostor, kde se buď vůbec nepracuje a nebo je přítomnost člo-věka minimální.
Nejnáročnější požadavky na vytápění splňují velkoplošné zdroje sálavé energie s průměrnou povrchovou teplotou 110 až 150 °C. Jsou to tak zvané kompaktní zářiče. Je jimi vytápěná celá plocha objektu a spolu s plynulou regulací výkonu zajišťují příjemné pracovní prostředí (intenzita sálavé energie je spolehlivě pod normou 200 W/m ). Možnost regulace od 100 % do 10 % výkonu zářiče spolu s řízením jeho funkce mikropočítačem dává v konečném důsledku maximální hospodárnost procesu vytápění.
Výhody a nevýhody jednotlivých sálavých systémů
Pokud je sálavý systém vybaven plynulou regulací řízenou mikropočítačem, je v průběhu celé topné sezóny sálavá složka vždy přítomna. Pokud samozřejmě teploty trvale nepřekračují stanovenou hodnotu a systém se sám kompletně neodpojí. K jeho opětovnému spuštění dojde automaticky a to klidně i v červenci. Stálá přítomnost sálavé složky v průběhu vytápění se uplatní v přechodovém období. Pro zajištění určité hladiny pocitové teploty je nutné u zářiče s režimy „zapnuto / vypnuto“ nastavovat na vyšší teplotu. Je tomu proto, že po byť i krátké době, co je zářič vypnut, zmizí sálavá složka a tudíž dojde k snížení pocitové teploty. Pokud tato minima nemají být pod určitou hranicí, je nutné zářičem „přetápět“. Cha-rakter průběhu jednotlivých teplot je zobrazen na obrázku. Z něj je patrné, že i při relativně stabilní teplotě vzduchu, dochází při regulaci „zapnuto / vypnuto“, k značně nepříjemnému střídání pocitu tepla a zimy.
Počet topných dnů, kdy je zářič využit na 100 % svého výkonu, je relativně malý k počtu dnů, kdy k dokonalému vytopení stačí poloviční, třetinový a nebo dokonce i jen dese-tiprocentní výkon.
Graf znázorňuje charakter průběhu jednotlivých teplot při použití regulace zapnuto / vypnuto a nebo při použití plynulé regulace. Z grafu je patrné, že při dodržení pocitové teploty na 18°C musí regulace zapnuto / vypnuto přetápět o cca 2,5°C
Pro vytápění velkých hal je někdy třeba výkonu řádově sta kW. Tmavé zářiče jsou ve svém principu konstruovány na maximální výkon cca 30 kW. Pro vytopení takových hal je tedy třeba řádově desítek těchto zářičů. Zákonitě pak vznikají problémy s rozvody topného média, s elektroinstalací a s odvody spalin (příliš mnoho otvorů ve střešním plášti). Nízká cena tmavých zářičů je pak částečně „kompenzovaná“ cenou těchto instalací. Každý byť i ten nejprimitivnější hořák potřebuje servis a údržbu (odbory životního prostředí hrozí každoroč-ním „měřením emisí“ u každého hořáku). Náklady na provoz pak snižují výhodnost tohoto sálavého vytápění.
Výhodou kompaktních zářičů je použití hořáků až do výkonu 300 kW. Jedná se větši-nou o dosti nákladná, ale ve své podstatě velmi dokonalá zařízení. Na rozdíl od tmavých záři-čů jsou to „skutečné“ hořáky a ne ochranou vybavené trysky. Možnost regulace, možnost seří-zení (což u atmosférického hořáku použitého u tmavých zářičů není tak snadné), dávají ty nejlepší předpoklady k splnění předepsaných emisních limitů a to nejen těch současných (a to nepředpokládám, že se budou v budoucnosti zmírňovat). U kompaktních zářičů proudí spaliny spolu se vzduchem uzavřeným systémem trubek. Ty jsou rozvedeny po celé ploše objektu a zajišťují dokonalé rozvedení výkonu. Trubky jsou dvě vedle sebe. Jednou proudí spaliny od hořáku na konec zářiče a druhou se vrací k recirkulační komoře umístěné vedle hořáku. Tento systém zajišťuje stejnou teplotu po celé délce zářiče. Spaliny cirkulují účinkem ventilátoru v podtlakovém režimu. Množství vzduchu potřebné pro vlastní hoření je optimalizováno a spaliny určené k odtahu mají minimální teplo-tu.
Katalytické zářiče
Katalytické zářiče jsou nejaktuálnější a snad i převratnou novinkou v oboru sálavého vytápění v Evropě. Z technického hlediska se jedná o bezplamennou přeměnu paliva (plynu) v usměrněný tok tepelné energie bez vzniku škodlivých produktů při spalování. Znamená to skutečnou realizaci dobře známé chemické reakce podle následujícího vzorce:
Získávání tepla se tedy děje bezplamennou oxidací metanu jako základní součásti zem-ního plynu vzdušným kyslíkem za vzniku neškodného kysličníku uhličitého a vodní páry. Uvedená reakce je exotermní, to znamená, že uvolňuje teplo. Za normálních okolností se však této reakce účastní rovněž vzdušný dusík N2, který se při teplotách nad 1200°C slučuje s kyslíkem na škodlivé oxidy dusíku (NOX). Katalytický zářič je tedy konstruován tak, aby se zabránilo vzniku vysoké teploty spalování. V praxi to znamená chlazení exotermické reakce řízeným proudem směsi vzduchu s plynem za přítomnosti platinové vrstvy jako katalyzátoru probíhající reakce. Množství plynu, plocha platinové vrstvy a rychlost proudění jsou sladěny tak, že oxidace probíhá za teploty 600 až 700°C.
Vzhledem k tomu, že za takovýchto teplot je produkce škodlivin (NOX) téměř nulová, má tento systém obrovský význam z hlediska ekologie. Protože ochrana čistoty ovzduší se stále více dostává do popředí zájmu mnoha státních institucí a dokonce i obyvatel této planety samotných, je možno bez nadsázky považovat tuto novinku za převratnou. Výhodou těchto systémů je jejich mobilnost, nemusí se pro ně budovat odvody spalin. Lze je použít jak pro vytápění haly tak pro částečné přitápění, a to díky možnosti směřovat tok záření do určitého místa i v otevřeném prostoru.
Závěr
Při celkovém zhodnocení výhod a nevýhod jednotlivých systémů jsou, jak jsem se již zmínil, asi nejdůležitější provozní náklady. Veškerá tvrzení, jež se neopírají o ověřené infor-mace mohou být nehodnověrná. Srovnání toho nejprogresivnějšího a toho nejpoužívanějšího bylo provedeno například v základním závodě Elektro-Pragy Hlinsko a.s. Jedná se o tříleté vyhodnocení provozu sálavého otopného systému RODA.
Ve sledovaných objektech bylo v roce 1993 namontováno kompaktní sálavé vytápění, jež nahradilo horkovodní centrální vytápění. Tato investice vedla ke snížení měrné spotřeby tepla zhruba na třetinu oproti stávajícímu systému. To však ještě nevyjadřuje celkovou úsporu tohoto systému. Ceny prodejců tepla se pohybují v dané oblasti kolem 350,- Kč za GJ. Cena za 1 GJ tepelné energie vyrobené vlastními plynovými kotelnami v kombinaci se sálavým vytápěním je 237,- Kč. Tato cenová kalkulace je včetně odpisů, údržby atd.
Náklady na výrobu tepla jsou u sálavých systémů tvořeny cenou paliva, náklady na údržbu a odpisy vlastního zařízení Při ceně zemního plynu cca 4 Kč za 1m3 jsou náklady na výrobu 1 GJ tepla přibližně ve výši 120,-Kč. Náklady na údržbu představují přibližně 3 000,-Kč na jedno těleso o výkonu 300 kW. Životnost sálavého systému je odhadovaná na 20 let a je vlastně daná technickým zastaráním.
Dle pracovníků tohoto závodu byla včasná a správná změna ve způsobu vytápění před-pokladem nynějšího ekonomického provozu a tedy i úspěchů výrobků ETA.
12.03.2012