ohřívač tekutiny termický lak

Středníodborná š kola a Středníodborné uč iliš tě ,
Š umperk, Gen. Krátké ho 30
Technické zař ízení budov
Š umperk, březen 2007
Název projektu:
Tvorba a realizace vzdě lávacích programů pro svařování kovů, obrábě ní kovů
technologií CNC, povrchových úprav nanáš ením barev a laků, změ ny výuky
v obchodních oborech po vstupu do EU.
Registrač níč íslo:
CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpoč tem Č eské republiky.
Obsah
Ú vod .......................................................................................................3
1. Zásobovánípitnou vodou, mě stské a domovnívodovodnísítě ,
složenía ú prava vody ........................................................................... 5
2. Potrubí, druhy potrubních materiálů , způ soby spojování,
dilatace potrubí.................................................................................... 8
I. Ocelové potrubí- způ soby spojování.................................................. 8
1. Závitové spoje .............................................................................. 8
2. Svařované spoje ocelových trubek ................................ .................. 8
A) Pl ynové tavné svařování(svařováníplamenem) .......................... 9
B) Sva řováníelektrick ým obloukem ................................ ............. 12
C) Sva řovánív ochranném pl ynu .................................................. 13
II. Mě dě né trubky a jejich spojování.................................................... 14
1. Pájení................................ ................................ ........................ 14
A) Pájeníplamenem ................................ ................................ .... 15
B) Elektrické odporové pájení...................................................... 15
2. Lisované spoje ............................................................................ 16
3. Rozebíratelné šroubové spoje....................................................... 16
III. Plastové trubky a spoje plastových trubek ...................................... 16
1. Lepení........................................................................................17
2. Svařováníplastových trubek ................................ ........................ 18
3. Mechanick é spojováníplastov ých potrubí................................ ..... 19
A) Mechanické spoje hrdlové ....................................................... 19
B) Závitové spoje plastových potrubí........................................... 20
C) Spojovánívícevrstv ých plastov ých trubek ................................ 20
Délkové změ ny plastových potrubía jejich kompenzace ........................20
Rozmě rové řady potrubí................................ ................................ ...... 23
Tlakové řady potrubí.......................................................................... 23
3. Armatury vodovodních sítí................................................................. 25
4. Vodomě rná souprava, druhy vodomě rů ................................................ 27
5. Vodníčerpadla .................................................................................. 29
a) Ručníčerpadla ............................................................................ 29
b) Strojníčerpadla .......................................................................... 31
6. Ohřev pitn é vody ............................................................................... 36
Zásobníkové ohřívače vody ............................................................. 38
Prů tokové ohřívače vody ................................................................. 39
Solárnízařízenípro ohřev vody ....................................................... 41
7. Základnítechnické ú daje, tepelná pohoda, tepelné ztrát y,
v ýhřevnost paliv, druhy vytápě ní......................................................... 42
Mě rné tepelníztrát y: ...................................................................... 43
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
1
8. Místnívytápě ní, druhy topidel ............................................................ 44
A) Topidla na tuh á paliva ................................................................ 44
B) Topidla na kapalná paliva ........................................................... 44
C) Topidla na pl ynná paliva ............................................................ 45
D) Elektrické přímotopy.................................................................. 45
9. Ú střednívytápě ní, základníčásti ú středního vytápě ní,
jednotrubkové a dvoutrubkové soustavy ............................................... 48
10. Velkoplošné otopné soustavy .............................................................. 51
11. Dálkové vytápě ní, zdroje tepla d álkového vytápě ní.............................. 53
12. Výmě níkové stanice, připojeníparnísítě na teplovodní, v ýmě níky ........ 54
13. Kombinace výroby elektrické energie s vytápě ním - tepl árny ................ 55
14. Otopná tě lesa, z ákladníú daje - tepelný spád, v ýkon,
druh y otopných tě les ................................ ................................ .......... 56
15. Regulace otopn ých tě les termostatick ými ventil y.................................. 59
16. Netradičnízdroje tepla, solárnís ystém y, tepelná čerpadla ....................60
1. Slunečníenergie ......................................................................... 60
2. Tepelná čerpadla ........................................................................ 61
17. Pl ynárenstvív Č R, dálkové a domovnípl ynovody ................................ 63
Druh y topných pl ynů , vlastnosti .......................................................... 65
18. Pl ynomě ry, druhy a použití................................................................. 67
1. Objemové pl ynomě ry .................................................................. 67
2. R ychlostní(turbínkové) pl ynomě ry .............................................. 68
3. Dynamick é pl ynomě ry ................................................................. 68
19. Pl ynové spotřebiče ............................................................................. 69
Plynové spotřebiče skupin y A.......................................................... 69
Plynové spotřebiče slupiny B .......................................................... 69
Plynové spotřebiče skupiny C .......................................................... 69
20. Rozdě lenítechnick ých materiálů , vlastnosti ......................................... 71
21. Tepeln é zpracováníocelí, diagram kalicích teplot a teplot p ři žíhání. .... 72
1. Kaleníoceli................................ ................................ ................ 72
2. Ž íháníoceli ................................................................................ 73
3. Chemickotepeln é zpracování.......................................................73
22. Třískové obrábě nítechnických materiálů , řezné podmínky
ručního a strojního obrábě ní............................................................... 75
Soustružení....................................................................................75
Vrtání................................ ................................ ............................ 78
Frézování.......................................................................................80
23. Kreslenízjednodušen ých stavebních výkresů ....................................... 81
24. Druh y zobrazovánízdravotechniky ...................................................... 83
Použitá literatura ..................................................................................... 85
2
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
1. Zá sobová ní pitnou vodou, městské a domovní
vodovodní sítě, slož ení a úprava vody
Voda se v zemi doplňuje pově trnostnísrážkovou činností. Jímánívody za
ú čelem z ásobováníobytných domů , sídlišť, prů m yslových budov, školských,
zdravotnick ých, kulturních, země dě lských a dalších zařízení se zajišťuje
mě stskou a domácívodovodnísítí. Zdrojem vody pro m ě stskou vodovodnísíť
jsou povrchové vody z řek s říčními přehradními nádržemi. Zdrojem vody pro
rodinné dom y jsou domácívodárny s individuálnístudnís podzemnívodou.
Mě stské vodovodnísítě se stavě jíve tř ech syst émech:
w vě tevném
w vě tevném propojeném
w cirkulačním
Vě tevná síť se navrhuje v malých sídlištích a
její nev ýhodou je, že při porušení potrubí a jeho
opravě jsou ně která odbě rnímísta bez vody.
Propojená síť umožňuje při opravárensk ých
pracích na ně kterých odbě rních místech alespoň
nejnutně jšíodbě r vody.
Cirkulač ní síť zajišťuje při opravárensk ých
pracích normální množství odbě ru vody, je však
nejnákladně jší.
Domovní vod árna s tlakovou nádrží
Hlavníčástízařízeníje uzavřená tlaková nádrž, která je ve sklepě domu společně s čerpadlem
a elektromotorem. Motor se spouštía zastavuje
tlakov ým spínačem, ovládaným tlakem vzduchu
z tlakové nádrže. Tlak se mě řítlakomě rem a
vzduch, kter ý se nepřetržitě strhuje z tlakové
nádrže do rozvodu, je dopl ňován automaticky
přisávacím ventilem z okolního ovzduší.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
5
Složení vody
Voda vyskytujícíse v přírodě kromě mikroorganizm ů obsahuje látky jako
vápník, hořčík, které jsou pro člově ka dů ležité a prospě šné. Č asto však také
obsahuje i škodliviny, proto je zákony stanovena ú prava vody tak, aby škodlivin y nepřesáhl y povolenou míru.
Jedním z hlavních ukazatelů složenívody je tvrdost. Je způ sobena obsahem vápenat ých a hořečnatých solíve vodě .
Mě říse v jednotkách mmol/l [milimol na litr]°d - ně m ecký stupeň tvrdosti.
V technické praxi se tvrdost vody d ě lído č tyř rozsahů:
w mě kká - do 7°d
w středně tvrdá - do 14°d
w tvrdá - do 21°d
w velmi tvrdá - nad 21°d
Ú prava vody
Podle složeníse volít yto základnístupně ú pravy:
ð mechanické čiště nísít y, filtry;
ð čiření- chemická ú prava, při níž se přidáním vhodn ých chemikáliípřevádě jírozpustné látky obsažené ve vodě ve sraženinu, která se odstranífiltrací;
ð sterilizace vody, při níž se ničívšechny organizm y.
Spotřeba vody
Základním podkladem pro projektov ánívodovodních sítíje výpočet potřeb y vod y, dle ně hož se dimenzují všechna vodárenská zařízení. V ýpočet se
provádídle sm ě rnic Vě stníku Č R.
Prů mě rná denníspotřeba vody pro z ásobováníobyvatelstva je vztažená na
jednoho obyvatele a den, je závislá na vybaveníbytů a udává se tě mito hodnotami:
– b yt s koupelnou, plynov ým ohřívačem vody ... 230 l/osobu.den
– nemocnice .................................................... 500 l/lů žko.den
– ambulance...................................................... 40 l/ošetřovanec.den
Potřeba vody pro prů m yslové a země dě lské závody, kulturnía sportovní
zařízeníje rovně ž stanovena z ávaznými vládními smě rnicemi:
– prů m yslové závody ....................................... 100 l/osoba.smě na
– země dě lské závody ......................................... 60 l/dojnice.den
– země dě lské závody .......................................... 0,5 l/slepice.den
mytíautomobilů .............................................. 150 l/osobníautomobil
Vodovodní pří pojky
Vodovodnípřípojka spojuje veřejnou vodovodnísíť s budovou. Začíná u
uličního řadu a končítě sně za vodomě rem nebo t ě sně před hlavním uz ávě rem
vod y. Vodovodnípřípojka je sestavena z části veřejné - tj. části, která ležína
veřejném pozemku - a části domovní, tj. od hranice nemovitosti (uličníčára)
až tě sně za vodomě r. Na vodovodnípřípojku je vnitřnívodovod napojen hlavním domovním uzávě rem objektu ( Č SN 75 5401). Každá nemovitost má mít
samostatnou přípojku.
6
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
Vodovodnípřípojka se skládá z:
odbočky - navrtávky,
veřejného vodovodního řadu a uli čního uzávě ru,
potrubímezi vodovodním řadem a vodomě rem,
vodomě rné sestavy.
Připojenína veřejný vodovod se provádínavrtávkami (navrt ávacísoupravou)
za provozu vodovodu.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
7
2. Potrubí, druhy potrubních
spojová ní, dilatace potrubí
materiá lů ,
způ soby
Ve zdravotechnice je k dispozici celá řada trubek z nejrů zně jších materiálů i s příslušnými technikami spojování. Na veškerý sortiment používaných
potrubních materiálů platínorma Č SN 73 6660. U všeobecných požadavků na
trubk y, spoje, tvarovky a armatury je stanoveno, že všechny součásti zařízení
přicházejícído st yku s pitnou vodou jsou ve sm yslu zákona o potravin ářských
potřebách tě mito potřebami.
Dle druhu materiá lu se rozlišuje potrubí ocelové, mě dě né, plastové a vícevrstvé s příslušnými spojkami a tvarovkami.
I. OCELOV É POTRUBÍ - ZPŮ SOBY SPOJOVÁ NÍ
Ocelov é potrubíse spojuje z ávitov ými spoji a svařovan ými spoji - plamenem a elektrickým obloukem.
1. Zá vitové spoje
se vě tšinou používajípro pozinkovan é ocelové trubky. Závit je Whitworthů v s kuželovitostí1:16. Tě snosti se v podstatě dosahuje vzájemn ým kovov ým přítlakem závitových ploch. Tě snicíprostředek je např. konopí, tě snicí
pasta, nebo plastové tě snicípás y, které současně vyrovnávajínerovnosti povrchu závitů .
2. Svař ované spoje ocel o v ýc h trubek
provedené jako kruhové dosahují stejné životnosti jako samotná trubka.
Ž ádn ý jiný druh spojenínedosahuje takové pevnosti, odolnosti vů či teplotám,
tě snosti a provozníbezpečnosti.
V potrubářstvíse používá převážně
– svařováníplamenem
– obloukov é ručnísvařování
– svařovánív ochranném pl ynu
8
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
3. Armatury vodovodních sítí
Armatury sloužík uzavíránípotrubía redukci tlaku vody. Musívyhovovat
zdravotním a technickým předpisů m, nesmě jíklást prů toku vody velký odpor
(ab y příliš neklesal tlak vody) a nesm ě jízpů sobovat velký hluk.
Zdravotn ě technické armatury dě líme na:
w kohout y
w ventil y
w šoupátka
Kohouty mají provrtanou
otáčivou část kuželového nebo
kulového tvaru. Potrubíuzavírajíotočením o 90°, což způ sobuje tlakové ráz y. Proto se
kohout y používají jako méně
často používané uzavírací armatury. Kuželové kohouty tě sní kov na kov, k čemuž musí
b ýt kužel do tě lesa kohoutu
vtlačen upínací maticí nebo
pružinou. Kulové kohouty mají
jako uz ávě r pochromovanou
mosaznou
kouli.
Kroužky
z plastů utě sňují a zajišťují
její vedení v tě lese kohoutu.
Kulové kohout y nevyžadujíú držbu a jsou přípustné pro vysoké tlaky.
Ventily - uzavíracím prvkem je kuželka s tě sně ním. Kuželka je s tě s ně ním
přitlačena závitov ým vřetenem k sedlu v tě lese ventilu. Ventil y uzav írají
zvolna, proto nezp ů sobujív potrubítlakové ráz y.
Šoupátka - uzavíracím prvkem je klín nebo píst. Pomocízávitového vřetene uzavírajízvolna, a jsou proto vhodn á pro instalace vody.
Redukč ní ventily majíza ú kol
snížit příliš vysoký tlak vod y
z přípojky
na
přípustn ý
tlak
v přívodním potrubí.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
25
Zpě tné ventily zamezují zpě tnému prů toku vody. V praxi se používají
s pružinou a bez pružiny. Musíbýt instalovány tak, aby byl y přístupné a ab y
mohla b ýt provádě na kontrola funkce i výmě na armatury
Pojiš ť ovacíventily zabezpečujíodtok vody při zvýšenítlaku, způ sobeném
teplotníroztažností. Mezi pojistným ventilem a ohřívačem nesmíb ýt uzávě r.
26 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
4. Vodoměrná souprava, druhy vodoměrů
Vodomě rné soupravy majíza ú kol zabezpečit mě řeníspotřeby vody, zajistit hospodárn ý provoz vodárny a rozvodné potrubnísítě tím, že se zjišťuje
množstvívyrobené a dodané vod y. Rozdíl v namě řen ých množstvích jsou ztráty. Vodomě rné soupravy se
skládají z uzavírací armatury, uklid ňovacího kusu,
vodomě ru,
montážního
kusu s promě nlivou délkou
a zpě tné armatury.
Venturiho prů řezový vodomě r má zú ženou trubici, ve z ú ženém místě se
zvyšuje prů točná rychlost a snižuje tlak podle Bernoulliho vztahu. Rozdíl tlaku je zaznamenáván na stupnicovém přístroji se sčítacím zařízením ocejchovaným na objem vody.
Woltmannů v š roubový vodomě r počitadlem registruje ot áčky lopatkového
šroubovitého kola, kter é jsou ocejchovány na objemové množství odebrané
vod y. Otáčky jsou ú mě rné množstvívody.
Kolenový vodomě r je založen na rozdílu tlaku vody na vnit řním a vně jším
polomě ru kolena, vznikajícím odstředivou silou. Rozdíl tlaků je ú mě rný
rychlosti vody, a tedy i protékajícímu množství vody. Registrační přístroj
převádítlakov ý rozdíl v časové závislosti na protečeném množstvíodebrané
vod y.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
27
Lopatkové vodomě ry jsou jednovtokové a ně kolikavtokové. Voda naráží
na lopatk y kola, které se otáčí. Otáčky jsou přímo ú mě rné množstvíproteklé
vod y a převádě jíse na mě řicíú strojí.
28 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
5. Vodní čerpadla
Existuje mnoho druhů čerpadel, která se lišíkonstrukcí, provozním tlakem
a v ýkonem. Jejich volba závisí na druhu dopravované kapaliny, na jejím
množstvídopravovaném za jednotku času a požadovaném koncovém tlaku.
Důležitými technickými údaji č erpadel jsou:
- sacív ýška h s
- v ýtlačná v ýška h v
- dopravnív ýška H
Sací v ýška je limitována atmosférick ým tlakem
v závislosti na nadmořské výšce. V našich geografick ých podmínkách se tato hodnota uvádí6-8 m.
Č erpadla se d ě lípodle n ě kolika hledisek:
w ruční
w strojová – lopatková (odstředivá)
– objemová (pístová, s ozuben ými kol y)
– ejektory, mamutky
a) Ruční čerpadla
se používají k čerpání malého
množství vody, nebo tam, kde není
možno
použít
strojní
pohon.
Nejjednodušší
a nejlevn ě jší
je
č erpadlo zdvižné . Píst je přímo ve
stojanu, který tvoří válec pro píst.
Toto čerpadlo se používá pro studn y
kopané a vrtané. Vyrábí se ve dvou
velikostech s válci o prů mě ru 76 mm
a 90 mm při zdvihu 160 mm a výkonu
28 a 40 l/min při sacív ýšce 7 m.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
29
Sací č erpadla. Ve studnách hlubokých až 30 m je
píst umístě n na výtlačném
potrubí tak, aby nebyl nad
nejnižší hladinou výše než
7 m. Při pohybu pístu vzhů ru
vzniká pod pístem podtlak,
takže voda se nasává do válce
přes sací záklopku - ventil.
Při opačném pohybu projde
voda v ýtlačným ventilem ve
středu pístu.
Křídlová č erpadla mají píst
ve formě křídla, vybaveného
ventilovými klapkami. Křídlo
se s rukojetíobloukovitě poh ybuje, přičemž se objem y
pracovního prostoru st řídavě
zvě tšují a zmenšují. Používají se pro čerpání malého
množstvía pro malé dopravn í
v ýšk y.
Membránová č erpadla nemají ve v ýtlačném prostoru vzájemně se otvírajícísoučásti, jsou samonasávacía odolná vů či nečistotám. Č asto se používajík odčerpáváníznečiště né vody.
30 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
10. Velkoplošné otopné soustavy
Velkoplošné otopné soustavy jsou t ypick ým příkladem nízkoteplotního
v ytápě ní. Používajíse nižšíteplotníspády 5-10°C s výpočtovými hodnotami:
w stropnívytápě ní
55/45°C
w podlahové vytápě ní 45/35°C, případně 35/30°C
w stě nové vytápě ní
45/35°C
Základníčástíotopné soustavy je topn ý registr, kter ý je tvořen svazkem
trubek (topn ý had). Topn é hady jsou uloženy do stavebníkonstrukce a odtud
se teplo sáláním šířído vytápě ného prostoru. Tepeln ý tok ze stavební konstrukce do vytápě né místnosti je nasm ě rován pomocítepelné izolace, která je
součástístavebníkonstrukce.
Na následujících obrázcích je příklad řezu stavebníkonstrukcíu podlahového v ytápě nía základníschéma podlahového vytápě ní. Zajímavostíregulace
tohoto v ytápě ní je RTL ventil, kter ý reguluje teplotu teplonosné vod y
v registrech a nikoliv okolní teplotu, jak je tomu u termostatick ých ventilů
otopn ých tě les.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
51
V technické praxi se t yto vytápě císoustavy používajízejména u objektů
občanského vybavení(ú řady, prodejny, kina… ). Pro vytápě nívýrobních nebo
sportovních hal apod. jsou otopné registry zavě šeny pod stropem vyt ápě né
místnosti.
Zá
w
w
w
w
kladníč á stíotopné soustavy je sá lavý panel, který je tvoř en:
základním registrem
tepelnou izolací
reflektorem
nosnou konstrukcí
Teplo je vyzařováno a
usmě rňováno vrstvou tepelné
izolace, reflexní plochou a
ú hlem nastaveníreflektoru.
52 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
11. Dá lkové
vytá pění,
vytá pění
zdroje
tepla
dá lkové ho
Dálkové vytápě nízabezpečuje zásobováníteplem pro celé mě stské oblasti
a sídliště a rozvádí se až na vzdálenost ně kolika kilometrů . Zdroj tepla je
umístě n mimo vytápě nou budovu a podle rozsahu tepeln é sítě se používá:
w bloková kotelna, zásobující menší skupinu budov s výkonem 2-3 MW a
nízkotlakou párou
w okrsková kotelna, zásobující ně kolik obytn ých bloků s tlakem páry
0,5 MPa a v ýkonem 10 MW
w výtopna - zásobuje ně kolik mě stsk ých okrsků , tlak vyrobené páry je od 0,8
do 1,6 MP o teplotě 350°C a v ýkonu 250 MW
w teplá rna je kombinace v ýroby elektrické energie prost řednictvím parních
turbín a zbytková tepelná energie až 70% se využije jako zdroj tepla
v tepelné soustavě centralizovaného zásobováníteplem SCZT. Tepl árny se
stavě jíve dvou velikostech o v ýkonech do 15 MW a teplot ě páry 450°C
s tlakem 4MPa nebo v ýkonech do 25 MW, teplotě páry 530°C a provozním
tlaku 10 MPa.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
53
12. Výměníkové stanice, př ipojení parní sítě na teplovodní, výměníky
Doprava a rozvod tepla z blokových kotelen, výtopen a tepl áren se provádíprostřednictvím výmě níkových stanic. Základním prvkem tě chto stanic jsou
v ýmě ník y.
Výmění k je technické zařízení, ve kterém docházíke sdílenítepla mezi
dvě ma teplonosn ými látkami (pára, horká voda). Teplo se v ně m předává
z jedn é teplonosné látky do jiné, která má rozdílnou teplotu a tlak, a obě jsou
od sebe oddě leny pevnou teplosmě nnou plochou.
Výmě níky jsou rozdě leny podle smě ru proudě nítekutin na:
w souproudé
w protiproudé
w křížové
Výmě níková stanice obsahuje ještě dalšíkomponent y, kter é zajišťujíhospodárn ý a bezpečný provoz, vě tšinou plně automatizov án. Součástí výmě níkov ých stanic je také rozdě lenía připojenína dílčíobvody.
54 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
15. Regulace otopných těles termostatickými ventily
Termostatické ventily regulujítepelný výkon otopného tě lesa v závislosti
na požadované teplotě v místnosti. Výrazně se podílína hospodárnosti vyt ápě nía zv ýšenítepelné pohody.
Sestavu tvoříhornía spodníčást. V horníčásti je ovlá dacíč len, teplotní
č idlo (s náplní o vysoké tepelné roztažnosti), převádě cí člen a připojovací
část.
Spodní část tvoří ventil se šroubením pro připojení na otopné tě leso.
Ovládací člen je opatřen stupnicí s v yznačením pro nastavení požadované
teplot y.
Konstrukč níprovedenítermostatických hlavic je:
w s vestavě ným teplotním čidlem
w s oddě leným čidlem
w s ponorn ým nebo příložným čidlem
Ovlá dací člen
Teplotní čidl o
Př e vá děcí člen
Př ipojovací čá st
Ventilov ý spodek
Kapalina
Osový pohyb dř íku
Po mont áži nemajíbýt termostatické hlavice pod přím ým vlivem
- otopného tě lesa a přívodních potrubí
- tepeln ých zdrojů uvnit ř místnosti
- slunečního svitu.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
59
16. Netradiční zdroje tepla, solá rní systé my, tepelná
čerpadla
1. Sluneční energie
se v yužívá jednak k ohřevu pitné vody - což bylo uvedeno v kapitole o
ohřevu pitné vody - a také jako doplňujícízařízeník vytápě ní, čímž se výrazně snižuje spotřeba paliva nebo elektrické energie. Sluneční záření je
v prů bě hu roku rozloženo nerovnomě rně , což znesnadňuje využitelnost sol árního zařízenía vyžaduje akumulaci velkého množstvítepla. Solárnízásobník y
v yrovnávají nerovnomě rnost mezi přísunem a odbě rem energie. V praxi se
v ysk ytují zásobníky s akumulací tepla na ně kolik dní a nedostatek tepeln é
energie je nutno krýt jiným zdrojem (kotlem). Je nutno pe člivě zvažovat, do
60 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
jaké míry jsou zvýšené pořizovacínáklady na solárnízařízeníadekvátníú sporám na nákladech za vytápě ní. Variantnípřipojenísolárního zařízenína vytápě ní je na funkčním schématu. Základní prvek je např. pl ynov ý kotel
s rozvodem pro vyt ápě nía ohřev pitné vody.
2. Tepelná čerpadla
jsou ekonomická a ekologická zařízení, využívajícíenergii okolního prostředí k v ytápě ní budov. Zdrojem tepla pro tepeln á čerpadla mohou b ýt
vzduch, spodnívoda, termá lnívoda, odpadníteplo. Umožňujívyužít nízkoteplotnízdroje a ve srovn ánís konvenčními zdroji p řinášejíú sporu paliva.
Č innost venkovní jednotky tepeln ého čerpadla (TČ ) je patrná z funkčního
schématu:
Kompresor stla čípracovní medium (bezfreonové chladivo R 105), jehož
teplota se v ýrazně zvýší. Teplo se ve v ýmě níku předá vodě pro vytápě nínebo
ohřev pitné vody. Následný redukční - expanzní ventil podstatně sníží tlak
pracovního media a tím se značně sníží jeho teplota. K jejímu opě tovnému
zvýšeníse využije energie okolního prostředí(vzduch, voda … ) a cel ý cyklus
se opakuje.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
61
Tepelná čerpadla mohou být do rozvodu vytápě nía ohřevu pitné vody instalována v kombinaci se solárními panel y. Tepeln á čerpadla jsou velmi hospodárná a v případě kombinace s elektrickým vytápě ním ušetří až 60% pů vodních nákladů
62 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
19. Plynové spotř ebiče
Spalováním pl ynů v pl ynových spotřebičích se uvolňuje teplo, které se
v yužívá pro nejrů zně jšíú čel y. V obytn ých budovách k vyt ápě ní, vaření, ohřevu teplé užitkové vody. V prů m yslov ých, zdravotnick ých, školských a dalších
budovách se používá ještě k ú čelů m technologickým a k vyv íjenípáry.
Dle p řívodu spalovacího vzduchu ke spot řebiči a odvádě níspalin ze spotřebiče se t yto dě lídle Č SN 1749 do skupin A, B, C:
Plynové spotřebiče skupiny A
spotřebovávají vzduch z místnosti v níž jsou umístě ny a
spalin y jsou odvádě ny do téhož
prostoru. Jedná se zejm éna o vařiče, trouby, sporáky.
Plynové spotřebiče slupiny B
odebírajívzduch z místnosti v n íž jsou umístě ny a spaliny jsou odvádě n y
do vně jšího prostoru komínem. Jde především o kotle k lokálnímu a ú střednímu v yt ápě níbudov. Tyto pl ynové spotřebiče jsou rů zných konstrukcí:
w s přerušovačem tahu,
w s ventil átorem přívodu vzduchu,
w s ventil átorem odtahu spalin,
w s ventilátorem odtahu spalin s v ýmě níkem tepla.
Plynov é spotřebiče skupiny C
jsou nezávislé na vzduchu v místnosti, je k ni m přivádě n vzduch
z venkovního prostředía spaliny jsou odv ádě ny rovně ž do ovzduší. Tyto spotřebiče se naz ývajíuzavřenými. Používajíse vě tšinou k technick ým ú čelů m jako v yvíječe páry, k předehřevu materiálu před svařováním a pájením a vyhřívánílisů . Rovně ž t yto spotřebiče jsou rů zných konstrukcí:
w s vodorovným přívodem spalovacího vzduchu a odvodem spalin vn ě jšístě nou,
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
69
w s ventil átorem a přívodem vzduchu z komína a odvodem spalin do komína
bez ventilátoru,
w s přívodem vzduchu z boční fasády a výstupem spalin kou řovodem střechou.
Plynové hořáky jsou spalovacízařízenívestavě né do spotřebiče. Rozlišujeme hořáky injektorové, atmosférické a tlakové.
Pro injektorové hořáky je charakteristická trubková konstrukce
vedoucí vzduch, v níž je umístě na
pl ynová tryska. Množství nasátého
vzduchu je přímo ú mě rné přetlaku
pl ynového paliva.
Atmosf érické hořáky jsou velmi rozšířeny pro svou jednoduchost a spolehlivost u spotřebičů mal ých výkonů .
Hořáky
s ventil átorem
jsou
hospodárné a používají se pro
střednía velké výkony. Majívšak
vě tšíhlučnost, a proto se vybavují
odhlučňovacími skříně mi.
70 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
20. Rozdělení technických materiá lů , vlastnosti
Technické materiál y získáváme chemick ými dě ji a fyzikálními pracovními
postup y z přírodních surovin - např. kovy z rud y, plastick é hmoty z rop y.
Materiál y mohou b ýt také přírodnílátky - např. dřevo, ků že.
Materiál y se posuzujípodle svých fyzikálních, mechanických a technologick ých vlastností.
Fyziká lnívlastnosti určujískupenství, hustotu, tepelnou roztažnost, elektrickou a tepelnou vodivost.
Mechanické vlastnosti určujípevnost, tvrdost, pružnost
Technologické vlastnosti určujítvárnost, svařitelnost apod.
V technické praxi se často t yto vlastnosti zlepšujítepeln ým zpracováním,
a to zejména ocelí. Nejrozšířeně jším druhem tepeln ého zpracování oceli je
kalenía žíhání.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
71
21. Tepelné zpracová ní ocelí, diagram kalicích teplot
a teplot př i ž íhá ní.
1. Kalení oceli
je ohřev na teplotu přemě ny 9atomové mřížky na 14atomovou (austenitizace) a následné rychlé ochlazení. Ú čelem je zv ýšenítvrdosti oceli. Tvrdost
získaná kalením je závislá na obsahu uhlíku v oceli. Tvrdost z ískaná kalením
se vě tšinou se vě tšinou uplatňuje u součástíodoln ých proti opot řebení.
Po kaleníse provádípopouště ní, což je ohřev zabalené součásti na popouště cí
teplotu, prodleva na této teplot ě a následné ochlazení. Popouště ním se sníží
tvrdost, ale zv ýšíhouževnatost.
72 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
2. Ž í hání oceli
je ohřev na žíhací teplotu, výdrž na této teplotě a následné - zpravidla
pomalé - ochlazování. Ž íháním mů žeme mě nit nežádoucí napě tí a změ nit
strukturu materiálu tak, že dosáhne lepších hodnot pro zpracování. Po žíhání
mohou následovat i jiné druhy tepelného zpracování.
Ž íhá nídě líme na:
w žíháník odstraně nívnitřního pnutí
w žíhánínamě kko
w normalizačnížíhání
Ž íhání ke snížení pnutí se používá po tváření za
studena nebo za
tepla - probíhá při
teplotách 500°C až
600°C.
Při žíhání namě kko se snižuje
tvrdost oceli, aby
se dala lépe obrábě t - probíhá při
teplotách 68°C až
790°C.
Normaliza č ní
žíhání odstraňuje
příliš hrubou strukturu, v ytváříjemnozrnnou strukturu s vyššípevností.
3. Chemickotepeln é zpracov ání
umožňuje zvýšenítvrdosti povrchu součásti a jádro zů stává houževnaté.
Používá se zejména u součástíd ynamicky namáhaných. Ty majíb ýt houževnaté s tvrd ým povrchem, který lépe odolává otě ru a otlačení.
Chemickotepelné zpracová níje:
w cementování
w nitridování
Cementováníse uskutečňuje ohřevem v prostředíbohatém na uhl ík. Součásti jsou cementovány podle potřeby až do hloubky 2 mm. Po nas yceníuhlíkem do požadované hloubky následuje rychlé ochlazení.
Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091
73
Při nitridováníse povrch součásti při ohřevu nas ycuje dusíkem. Dusík se
při teplotě 480°C až 600°C slučuje se železem na nitridy, které jsou velmi
tvrdé. Nej častě ji se nitriduj í slitinové oceli s přísadou hliníku, chrómu a
vanadia. R ychlost difuze dusíku je pomalá, proto jsou doby nitridovánídlouhé. Např. pro dosaženíhloubky 0,4 mm je třeba asi 48 hod. Nejčastě ji se nitriduje v komorov ých a šachtov ých pecích s nucen ým obě hem atmosf éry.
74 Registrač níč íslo: CZ.04.1.03/3.1.15.2/0091