Zemánek (ČSSD): Teze k situaci ve stavebnictví aneb O chladicích věžích

Zánikem SVÚSS v Praze 9-Běchovicích včetně zkušebního stendu a Armabetonu závodu 06 Chladicí věže, vývoj a výzkum chladicích věží po roce 1992 se pokoušel držet krok se světem bez většího zájmu a podpory ze strany představitelů vlád a chladicí věže, které patřily svého času k nejlepším na světě, se tak již v referenčním dokumentu k aplikování nejlepších dostupných technik (BAT) na průmyslové chladicí soustavy z listopadu 2000 neobjevily. Náskok oproti zahraniční konkurenci zůstal již jenom na papíře a byl publikován v Monographs and memoranda, No. 39 Heat and mass transfer in Cooling tower packings od National research institute for machine design Praha-Běchovice. Oproti tomu v modelové elektrárně Völklingen v Německu, jejíž výstavba byla zajištěna podporou Spolkového ministerstva pro výzkum a technologie v 80. létech minulého století se studiu směsi spalin a vlhkého vzduchu do okolní atmosfery tj. studiu vlečky věnovala rozsáhlá měření a výsledky aplikovány v praxi v projektech po celém světě.

Novinové články pojednávající o škodlivých vlivech průmyslového znečištění na životní prostředí jsou až příliš často doprovázeny fotografiemi krajiny s elektrárnou a hyperboloidickými chladicími věžemi s přirozeným tahem vzduchu typu Itterson, z nichž vycházejí oblaka kouře a páry. Informovaná veřejnost si je vědoma skutečnosti, že tato oblaka, pozůstávající z nepatrných vodních kapiček, jsou v podstatě netoxická. Jen tehdy, když účinkem zvláštních atmosférických poměrů – teplotní inverze se oblak páry snese na úroveň terénu a ohrozí provoz, vznikají problémy. Tato možnost se obecně ve světě nepodceňuje a v souvislosti s uplatňováním legislativy EU se bude věnovat větší pozornost i možnému nebezpečí vyvolanému oblaky vycházejícími z chladicích věží.

V posledních letech vedl vývoj moderních výplní ke zvýšení účinnosti a umožnil výměnu tepla při nižším průtoku vzduchu. V důsledku toho se vzduch ohřívá na vyšší teplotu, což pak vede k vyššímu obsahu vlhkosti. V okamžiku, kdy tento teplý vlhký vzduch, nasycený vodní parou a kapičkami vody neodloučenými eliminátory pronikne do atmosféry rychle se ochladí na okolní teplotu a uvolní přebytečnou vlhkost ve formě zkondenzovaných drobných kapiček, které pak vytvářejí známý oblak. Tvar a velikost oblaku majícímu působením větru tvar vlečky, závisí na celé řadě činitelů, kromě jiného na teplotě a vlhkosti vzduchu a rychlosti větru. Je-li vzduch suchý a teplý, rozptýlí se oblak velmi rychle, čím studenější a vlhčí je vzduch, tím je oblak stabilnější a tím déle přetrvává. Oblaka jsou lépe patrná v situaci, kdy je rozdíl v teplotě mezi vzduchem opouštějícím věž a okolní atmosféru velký a má-li současně okolní atmosféra převážně vysokou relativní vlhkost, takže už není dále schopna absorbovat vodní páru. V takovém případě může být oblak na obtíž a může představovat i určité nebezpečí, zvláště je-li rychlost větru vyšší než rychlost vzduchu opouštějícího věž, kdy značně vzrůstá pravděpodobnost snosu a vzniku mlhy na úrovni terénu.

Za bezvětří vytváří se nad korunou věže praporec vlhkého teplého vzduchu, který stoupá kolmo do atmosfery. Okrajové vrstvy tohoto praporce se postupně rozpadají a směšují s okolním vzduchem. Při nárazovém pulzačním větru v koruně věže dochází posléze nejen k úplnému sejmutí praporce, ale i k průniku studeného vzduchu do vnitřního prostoru věže. Toto zaviřování (vratné proudění vlhkého vzduchu) má za následek snížení efektivní tahové výšky oproti výpočtové.

Při výraznějším účinku větru v koruně chladicí věže může ohnutá vlečka býti stržena do vstupního otvoru sousední věže, kde dojde k tzv. inteferenci nebo může být stržena do vlastního sacího otvoru a tak způsobit recirkulaci vlhkého vzduchu, doprovázenou výrazným snížením chladicího efektu.

Pro rozbory a nabídková řízení se proto doporučuje vycházet z věrohodných podkladů, získanými podrobnými tepelnými a aerodynamickými ověřovacími zkouškami nejen na velkých zkušebních stendech, v nichž je respektován reálný účinek okrajových částí chladicího systému (rozstřik vody na výplň, simulace průtokových nerovnoměrností, vliv kapkové části mezi soustavou odtokových hran výplně a sběrnou nádrží ochlazené vody) i složitý vícerozměrný průtokový režim v chladicím systému.

Z těchto poznatků je čtenářům zřejmé, že každá velkokapacitní chladicí věž s přirozeným tahem vzduchu vyžaduje soustavu individuálních tepelných a aerodynamických řešení s respektováním přídavných účinků okolního prostředí na chladicí proces (rychlostního profilu větru ve vertikálním směru, směšovacího poměru rychlosti vzduchu a větru v koruně věže, efektivní přídavné tahové výšky vrchlíku vlhkého vzduchu, vytvářejícího se v koruně za bezvětří nebo mírném vánku a naopak negativního účinku zaviřování při silném nárazovém větru, teplotní inverze apod…). Neopomenutelné je i respektování průtokových nerovnoměrností teplosměnných médií na chladicí proces.

Třešničkou na dortě BAT technologií svého času byla hnědouhelná elektrárna vybavená optimalizovaným technickým výrobním zařízením (BoA) Block Niedeuaßem K firmy RWE v městské části Niederaußem města Bergheim vybavená „paraboloidickými" chladicími věžemi s přirozeným tahem vzduchu vysokými 200m, postavenými v roce 2002–2003 a slavnostně uvedenou do provozu předsedou vlády spolkové země Severní Porýní-Vestfálsko Wolfgangem Clementem a německým kancléřem Gerhardem Schröderem. Moderní technologie zařízení umožňuje využít 43 místo dosavadních 34 procent energie obsažené v hnědém uhlí a současně o 30 procent snížit emise oxidu uhličitého.
V souladu s německou politikou Energiewende a Rozhodnutím Evropské komise dojde v Německu k postupnému odstavení a uzavření vybraných hnědouhelných elektráren v rámci převodu hnědouhelných elektráren do kapacitní rezervy. Opatření se týká elektráren Buschhaus (Mibrag), Frimmersdorf P, Frimmersdorf Q, Niederaußem E, Niederaußem F, Neurath C (vše RWE) a Jänschwalde F a Jänschwalde E.

Dle Sigmara Gabriela, ministra hospodářství a energetiky BRD je „Rozhodnutí Evropské komise výrazným krokem k prosazení cílů nového zákona o trhu s elektřinou. Je klíčové k dosažení našich klimatických cílů a zároveň zajištění daných regionů."

Výroba elektřiny z hnědého uhlí patří mezi způsoby výroby s největším objemem vypouštěných emisí CO2. V Německu hnědé uhlí stále patří k nejdůležitějším zdrojům a v roce 2015 se podílelo na výrobě elektřiny z přibližně 25 %. Dotčené elektrárny tvoří 13 % instalovaného výkonu německých hnědouhelných elektráren.

Schválené opatření by mělo Německu snížit emise o 11 – 12,5 milionu tun ročně (k roku 2020). To by podle Evropské komise mělo zajistit více než polovinu zbývajícího objemu emisí, které Německo potřebuje k dosažení cíle snížení emisí o 40 % v roce 2020 vzhledem k roku 1990.

Státní podporu upravuje zejména Smlouva o fungování EU, článek 107: Článek 107 Smlouvy o fungování EU (bývalý článek 87 Smlouvy o ES). Podpory poskytované v jakékoli formě státem nebo ze státních prostředků, které narušují nebo mohou narušit hospodářskou soutěž tím, že zvýhodňují určité podniky nebo určitá odvětví výroby, jsou, pokud ovlivňují obchod mezi členskými státy, neslučitelné s vnitřním trhem, nestanoví-li Smlouvy jinak.

Výše uvedené teze by mohly napomoci se lépe orientovat ve snaze zabránit v pokračujícím propadu české stavební produkce, meziročního poklesu zakázek v inženýrském stavitelství ve výši 43%, při zjednodušení stavební legislativy, úpravě kompetencí u jednotlivých ministerstvech a podpořit rozhodnutí vládního sektoru ve věci výstavby nových bloků v JETE a JEDU v ČR. Ve výstavbě dopravní infrastruktury již Slováky sotva doženeme.