Princip soustavy zásobování teplem
Soustava zásobování teplem, která je též někdy označována jako „dálkové teplo“ se u jednotlivých teplárenských společností může mírně odlišovat. V zásadě ji však vždy tvoří zdroje tepla, rozvody tepla, předávací stanice
V případě Elektrárny Opatovice, a.s. je tvořena hlavním zdrojem – elektrárnou Opatovice, záložními zdroji, horkovodními napáječi, primárními rozvody, předávacími stanicemi a sekundárními rozvody. Na ty už pak navazují jen otopné soustavy jednotlivých objektů.
Zdroj tepla a horkovodní napáječ
Tepelná energie, která je v hlavním zdroji – elektrárně Opatovice - vyráběna formou kombinované výroby elektřiny a tepla, je dodávána prostřednictvím horké vody o teplotě až 165oC a tlaku až 2,5 MPa třítrubkovým nadzemním horkovodním napáječem, a to jak směrem do Hradce Králové, tak směrem do Pardubic. V zimním období slouží jako přívodní potrubí trubka o jmenovité světlosti 700 mm a zbývající dvě o jmenovité světlosti 500 mm plní funkci vratného potrubí. V letním období, kdy potřeba tepelného výkonu není tak velká, je největší z potrubí odstaveno a provozována jsou jen zbývající dvě s menším průměrem – jedno jako přívodní, jedno jako vratné. Samozřejmostí je dostatečné provedení tepelné izolace potrubí, která minimalizuje ztráty tepla.
Napáječ pro město Chrudim navazuje na pardubickou větev A v oblasti Černé za Bory. Začíná v objektu přečerpávací a směšovací stanice, kde je horká voda podle potřeby přečerpávána a směšována . Do Chrudimi je napáječ veden dvěmi potrubími o jmenovité světlosti 600 mm. Trasy napáječů pro všechna města mají délku celkem cca 27 km.
Horkovodní rozvody
Na okrajích všech měst jsou umístěny tzv. rozdělovací uzly, ve kterých se horkovodní síť (označovaná také jako primární síť) rozděluje do několika větví, které dodávají teplo do jednotlivých městských oblastí. Tyto rozvody jsou již jen dvoutrubkové (tj. jedno přívodní a jedno vratné potrubí). Jednotlivé větve jsou však v několika místech vzájemně propojeny, aby byla zajištěna spolehlivost dodávek tepla. Délka tras horkovodních rozvodů v soustavě SZT Elektrárny Opatovice, a.s. je cca 170 km. Rozvody jsou z větší části vedeny pod zemí v železobetonových kanálech, u nově realizovaných rozvodů se již používá technologie předizolovaného potrubí, ukládaného přímo do země .
Předávací stanice
Mezi otopnou soustavou jednotlivých objektů a horkovodní sítí musí být umístěna tlakově nezávislá předávací stanice. Úkolem předávací stanice je upravit tlakové parametry (na maximální tlak 0,6 MPa) a teplotní parametry dle potřeb napojených objektů. Způsobů zapojení předávacích stanic do soustavy SZT je více, ale mezi základní patří následující tři:
- Centrální předávací stanice se čtyřtrubním rozvodem
- Centrální předávací stanice s dvoutrubním rozvodem
- Objektové předávací stanice
V centrální předávací stanici, která je zpravidla umístěna v samostatně stojícím objektu, přes výměník tepla (tlakově nezávisle) dochází k ohřevu sekundární topné vody dle ekvitermní křivky (teplota topné vody je závislá na venkovní teplotě). To znamená, že teplota topné vody za předávací stanici má takovou teplotu, která je potřebná k zabezpečení tepelné pohody uživatelů objektů bez nutnosti další regulace. Takto upravená topná voda je čerpadly rozváděna sekundárními teplovodními rozvody (přívodním a zpětným) do jednotlivých objektů. V okrsku jedné předávací stanice je zpravidla dva až několik desítek objektů.
V tomto typu předávací stanici je též centrálně připravována také teplá voda, která je rozváděna přívodním potrubím do jednotlivých objektů. Aby v každém okamžiku byla zabezpečena potřebná teplota teplé užitkové vody na jednotlivých výtocích, je rozvod teplé užitkové vody doplněn též o cirkulační potrubí. Teplá voda tak neustále cirkuluje mezi objekty a předávací stanicí, kde je teplá voda neustále dohřívána.
V centrální předávací stanici, která je opět zpravidla umístěna v samostatně stojícím objektu, dochází přes výměník tepla k regulaci teploty sekundární topné vody, avšak ekvitermní regulace je prováděna jen od teploty cca 70oC. Topná voda o této teplotě je do jednotlivých objektů dodávána celoročně, tedy i přes léto, dvoutrubními sekundárními teplovodními rozvody (bez rozvodu teplé užitkové vody).
V každém z objektů, napojených na takovouto předávací stanici, je umístěna objektová směšovací stanice. V této stanici je tlakově závisle (tj. přímým směšováním přívodní a vratné topné vody) upravována teplota topné vody dle ekvitermní křivky a současně je přes malý výměník připravována teplá voda. Ta však cirkuluje pouze ve vnitřním rozvodu zásobovaného objektu. Pro pokrytí odběrových špiček může být v některých případech instalován zásobník teplé užitkové vody.
Do objektové předávací stanice (tlakově nezávislé), která slouží vždy jen pro jeden objekt, je přivedeno přímo horkovodní potrubí (z primární sítě). V objektové předávací stanici je přes výměník tepla upravena teplota topné vody dle ekvitermní křivky a současně je přes další výměník tepla ohřívána studená voda na teplou užitkovou vodu. Ta je rozváděna po objektu a současně přes cirkulační potrubí přiváděna zpět do předávací stanice k dohřívání. Zařízení může být doplněno pro pokrytí odběrových špiček instalován zásobník teplé užitkové vody.
Pro nejkomfortnější způsob dodávky tepla se v posledních letech u nové bytové výstavby používají bytové předávací stanice (tlakově závislé). Topná voda je z předávací stanice rozváděna v objektu až k jednotlivým bytům. Teprve v každém z bytů je připravována teplá voda a regulována topná voda dle potřeb uživatele bytu. Byty jsou opatřeny vlastním poměrovým měřením odebraného tepla. Velikost potřebného prostoru pro umístění technické zařízení je srovnatelná nebo menší než je velikost plynového kotle a zařízení může být umístěno jako ve stoupačkové šachtě nebo řešeno plochým nástěnným provedením. Plně jsou tak splněny požadavky spotřebitele na individuální regulaci odebraného tepla.
