Reklama

Vytápění průmyslových a velkoprostorových objektů, seriál článků - archiv

Vydání 2005–2007

16.1.2006

Ing. Miroslav Kotrbatý

Recenzovaný

Reklama

Úvod redaktora TZB-info

V roce 2005 začal vznikat na základě iniciativy Ing. Miroslava Kotrbatého redakčně podpořené portálem TZB-info seriál odborných článků na téma vytápění průmyslových a velkoprostorových objektů. Je nutné si uvědomit, že prakticky do roku 1989 byl v tehdejším Československu k dispozici velmi omezený sortiment vhodných výrobků, i přes skutečnost, že teoretické znalosti problematiky zde byly na světové úrovni. Sametová revoluce v roce 1989 se netýkala jen společenských poměrů, ale i přístupu k materiálům a výrobním technologiím před ní těžko dostupným a rovněž otevřela okno pro dovoz špičkových výrobků ze zahraničí. O to větší čest je třeba přiznat těm, kteří nešli okamžitě realizovatelnou a pohodlnější cestou importu hotových výrobků, ale začali vyvíjet a realizovat svá technická řešení. Jednou z osobností, která se touto nelehkou cestou v oboru vytápění vydala, byl právě Ing. Miroslav Kotrbatý.

Seriál článků, který vznikal v letech 2005 až 2007, je i dnes z hlediska teoretických poznatků velmi kvalitním zdrojem znalostí. Od jeho vzniku však uplynulo již 15 let, a proto vznikla potřeba provést aktualizaci, obohatit původní články o nové technologie, nové poznatky a rovněž o změny zavedené technickou a právní legislativou. Této práce se ujal Ing. Ondřej Hojer, Ph.D., který pokračuje v rodinné tradici firmy založené Ing. Kotrbatým, je nositelem řady inovativních nápadů, přednáší studentům na Fakultě strojní, ČVUT v Praze aj. Postupně aktualizované články vytvoří nově navrhovanou strukturu oblasti „Vytápění průmyslových a velkoprostorových objektů“ v oboru Vytápění.

Jako pocta panu Ing. Miroslavu Kotrbatému a s potřebou uchování poznatků, které by jinak aktualizacemi stávajících článků zmizely, jsou již nyní na TZB-info původní články archivovány ve formátu PDF. Podobně, jako zůstávají v knihovnách k dispozici každá vydání publikace.

Při vyhledání článků, se kterými je spojeno jméno Ing. Kotrbatého, byly nalezeny i jiné mimo uvedený seriál. I tyto články byly do archivu, který je uveden na konci, začleněny.

Josef Hodboď

Úvod

Byl jsem osloven redakcí TZB-info, zda bych nemohl postupně zařazovat na webové stránky poznatky získané mou dlouhodobou projekční, vývojovou a znaleckou činností v oblasti zásobování průmyslových závodů teplem.

Jelikož z tohoto oboru není na trhu prakticky žádná literatura – kromě sešitů projektanta – měl by být obsah jednotlivých článků zaměřen převážně na praktické použití pro projektanty, energetiky závodů a studenty středních i vysokých škol. Proto v úvodu této předpokládané dlouhodobé činnosti uvedu moje odborné „curiculum vitae“, z čehož bude patrné, odkud pocházejí moje poznatky.

Curiculum vitae

Šťastná náhoda tomu chtěla, kdy jsem si v denním tisku v roce 1954 jako čerstvý absolvent a projektant ve státním ústavu PROJEKTA přečetl krátkou noticku:
„Pracovník výzkumného ústavu strojů Československé akademie věd Dr. Ing. Jaromír Cihelka odvodil teorii vytápění průmyslových hal pomocí zavěšených sálavých panelů, které umožňují až 25% úsporu tepelné energie proti vytápění teplovzdušnému.“

Prakticky ihned nastala naše spolupráce na realizaci této nové otopné soustavy. Ujal jsem se úpravy výpočtových postupů vhodných pro projektování a vývoje konstrukce samotných panelů. První zařízení s vodními panely bylo uvedeno do provozu v roce 1955 v dokončovací dílně Českých loděnic v Praze. Další pak ve vývojové dílně Výzkumného ústavu vzduchotechniky v roce 1956 v Praze-Malešicích – panely parní. Následoval vývoj univerzálního sálavého pásu KM sestavovaného na staveništi přímo pod střešním pláštěm. Technické podklady pro projektanty převzal Studijní a typizační ústav a zařadil je do katalogu „K2“ – výrobky pro vytápění. Tato otopná plocha se používala až do roku 1988.

Vytápění výrobní haly zavěšenými sálavými panely

Vytápění zavěšenými sálavými panely v kombinaci s osvětlením

Podstatná změna nastala přijetím nové konstrukce „Stavebnicový sálavý panel s reflexní plochou pro vytápění a sušení“ (autorské osvědčení 242787/88 – Kotrbatý) do výrobního programu závodu Stross Sedlčany pod označením KZ – společná konstrukce Kotrbatý – Zíb (technický ředitel závodu). V roce 1997 tato firma zanikla. Strojní vybavení na výrobu panelů bylo zakoupeno v rámci konkurzního řízení soukromou rodinou firmou KOTRBATÝ V.M.Z. spol. s r.o. v Pelhřimově. Došlo k inovaci výrobku, konstrukčním úpravám, zařazením nových prvků pro usnadnění montáže a k úpravě výpočtových postupů. Byla rovněž vyřešena kombinace sálavého vytápění s osvětlením.

Poznatky získané ve vlastní výrobě a na montážích byly v letech 2003 až 2005 využity pro změny ve způsobu zapojování jednotlivých sálavých pásů a regulací sálavé soustavy regulovatelnými ejektory. Nová technická a projektová řešení jakož i princip regulace umožňují již dnes 35 až 40% úspory tepla proti vytápění teplovzdušnému. Stejně tak došlo k dalšímu podstatnému usnadnění montážních prací díky kompaktnímu provedení jednotlivých panelů. Zásadní změnou je přístup k dodávce a navrhování. Nedodává se pouze panel, ale všechny komponenty jako jsou závěsy, spojovací prvky a regulace umožňující kompletaci celé soustavy.

Vytápění výrobní haly světlými infračervenými plynovými zářiči

Vytápění výrobní haly tmavými infračervenými plynovými zářiči

Téměř současně se sálavými panely proběhl i vývoj soustavy vytápění velkoprostorových objektů pomocí světlých infračervených plynových zářičů. V roce 1956 se (Cihelka – teorie, Černický – konstrukce zářiče, Kotrbatý – projektové postupy) uvedly do provozu první světlé infrazářiče pracující na principu bezplamenného katalytického spalování ve výrobní hale Českých loděnic v Praze. Výroby těchto zářičů se ujal závod Moravia – Mariánské údolí u Olomouce. Výroba byla rovněž ukončena. V současné době se zářiče světlé i tmavé vlastní konstrukce s využitím poznatků získaných dlouholetou činností v této oblasti vyrábějí u nás v Pelhřimově.

K rozvoji sálavého a infravytápění v bývalém Československu a následně i v České a Slovenské republice přispěly aktivity nadšených odborníků svými teoretickými pracemi, publikacemi i přednáškovou činností. Spolupráce s panem profesorem Ing. Františkem Drkalem z Českého vysokého učení v Praze a panem Jaroslavem Vackem z Kovoprojekty Praha přinesla kombinaci sálavého a infravytápění se zdrojovým větráním. Tato kombinace umožňuje až 50% snížení spotřeb tepelné energie pro ohřev větracího vzduchu. Dvě měsíční stáže v hygienických institutech v Moskvě a Leningradě mi umožnily poznat systém vytápění a větrání velkoprostorových objektů soustředěným přívodem vzduchu.

Pro tento princip vytápění a větrání jsme s panem Najmrem z Výzkumného ústavu vzduchotechniky v Praze-Malešicích vyvinuli jednotku „UNIVENT“, která se stala na dlouhou dobu velice používaným zařízením v průmyslové vzduchotechnice, avšak jako zařízení při řešení tradičních soustav větrání s potrubními rozvody. Projektanti vzduchotechniky bohužel nenašli k této velice progresivní soustavě cestu. Realizováno bylo ve spolupráci s Ing. Ivo Jetmarem pouze několik zařízení, která se osvědčila.

Nemalý přínos k rozvoji soustav vytápění velkoprostorových objektů přinesla měření ve skutečně provedených halách. Společně s pány Dr. Ing. Ladislavem Opplem a Ing. Vladimírem Bašusem z Ústavu hygieny práce a chorob z povolání v Praze jsme provedli měření mikroklimatických podmínek ve dvaceti objektech s různými soustavami vytápění. Výsledky nesmírně ovlivnily projektové postupy.

Vytápění výrobní haly teplovzdušnými plynovými jednotkami

Kombinace vytápění tmavými infračervenými zářiči a teplovzdušnými jednotkami

Druhou oblastí činnosti při mém patnáctiletém působení v Krajském projektovém ústavu byla problematika předávacích stanic tepla. Spolu s Ing. Jiřím Valáškem, CSc., z Energoprojektu Praha jsme oponovali stavebnicové výměníkové stanice řešené ve Stavokonstrukcích Žilina. Velice významnou činností bylo připojování bytových objektů tlakově závislým způsobem na teplárenskou soustavu města Mělníka, která vedla posléze k typizaci „tlakově závislých okrskových stanic“. Na počátku tohoto tehdy velice pokrokového řešení byl Ing. Vladimír Stříhavka.

Také účast na typizaci objektových výměníkových stanic a STÚ Praha mně umožnila získání komplexního pohledu na řešení předávacích stanic tepla. Všechny poznatky získané projektováním a vývojovou činností jak z oblasti průmyslové (Projekta Praha), tak i občanské a bytové výstavby (Krajský projektový ústav Praha) jsem mohl uplatnit při komplexním řešení měst Mladá Boleslav, Příbram, Kladno, Odolena Voda, Trenčín a dalších. Chtěl bych na závěr tohoto retrospektivního úvodu poděkovat všem, kteří přijali nové poznatky za své a umožnili tak intenzivní rozvoj sálavých a infrazářičových soustav v České i Slovenské republice. V českých zemích to byli pánové Ing. Vladimír Bašus, prof. Ing. František Drkal, CSc., prof. Ing. Karel Hemzal, CSc., František Frantík, Vladimír Fridrich, Ing. Petr Morávek a další. Na Slovensku svými teoretickými pracemi, publikační a přednáškovou činností prof. Ing. Dušan Petráš. Neúnavným organizátorem přednášek a seminářů byl Ing. Ivan Piatnička z košické univerzity.

Stavebnicová výměníková stanice voda-voda

Výměníková stanice pára-voda s uzavřeným parokondenzátním okruhem

Dlouholetá spolupráce s vysokými školami: ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí (Doc. Ing. Richard Nový) ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra technických zařízení budov (Doc. Ing. Karel Papež) a Slovenská technická univerzita v Bratislavě, Stavebná fakulta, Katedra technických zariadení budov (prof. Ing. Dušan Petráš) se velice pozitivně promítá na informovanosti nových generací specialistů. V posledních patnácti letech přinášejí neocenitelné poznatky pracovníci naší firmy – výrobní (Ing. Libor Tousek, Ing. Roman Bloudek a Aleš David) a montážní úsek – pod vedením mého syna Ing. Martina Kotrbatého. Z realizace sálavých a infrazářičových soustav jakož i realizací výměníkových stanic pára-voda s uzavřeným parokondenzátním okruhem. Kladné i negativní poznatky můžeme tak okamžitě využít ve výrobě. V současné době se již podílejí u nás ve firmě na vývoji otopných soustav mladí absolventi vysokých škol v Praze a Bratislavě. Jejich podstatným přínosem pro vývoj je využívání výpočetních programů k řešení simulovaných procesů. Velkým přínosem je zkušenost Ing. Josefa Seidla v oblasti průmyslového vytápění i předávacích stanic tepla.

Na závěr nelze než poděkovat Jaromírovi Cihelkovi, který přišel jako první v padesátých letech minulého století s myšlenkou sálavého a infra vytápění velkoprostorových objektů a že jsem s ním mohl od samých začátků spolupracovat a vyvíjet tak zajímavé a velice prospěšné otopné soustavy. Uvedená činnost mně umožnila, že dnes naše firma vyrábí všechny sálavé a infrazářičové soustavy pro velkoprostorové objekty.

Prezentace vyžádaná redakcí TZB-info, která bude následovat na webových stránkách, je pak výsledkem využití získaných poznatků z mojí padesátileté aktivní činnosti v oboru vytápění velkoprostorových objektů a výměníkových stanic.

Mým přáním je, aby se rodinná firma KOTRBATÝ stala do budoucna v České republice centrem rozvoje sálavých, infrazářičových a teplovzdušných soustav pro vytápění velkoprostorových objektů, jakož a předávacích stanic tepla. Proto chci požádat Vás, čtenáře, o zasílání připomínek k jednotlivým tématům, aby bylo možné je doplnit, případně rozšířit o další technická řešení.

Váš Ing. Miroslav Kotrbatý