Technická fakulta ČZU Praha Autor:
Jan Mikšovský
Semestr: letní 2008
Využití tepelného čerpadla v malém pivovaru Použití: Tepelnými čerpadly je možné vytápět budovy, ohřívat teplou vodu (TUV) nebo ohřívat vodu ve vnitřním nebo venkovním bazénu. Proto je vhodné použít tepelné čerpadlo voda-voda pro předehřev vody při výrobě páry v pivovarech. Tato pára poté přichází do chmelovaru. Tímto postupem můžeme dosáhnout energetickch úspor, protože plynový hořák bude přivádět do varu již ohřátou vodu.
Je provozování tepelného čerpadla výhodné? Pro provoz tepelného čerpadla je potřeba elektrická energie, ale ve vyrobeném teple se nakoupená energie projeví z méně než 1/3. Provozování tepelných čerpadel je ve zvláštní dvoutarifové sazbě za odběr elektrické energie D56d, která v případě rodinných domů zajišťuje, že bude domácnost 22 hodin denně odebírat elektřinu v nízkém tarifu (1,72,- Kč/kWh až 1,81,Kč/kWh), zaplatíte však vyšší měsíční paušální platbu za větší jistič. Tepelné čerpadlo může při správném nadimenzování výkonu ušetřit náklady na vytápění domácnosti a ohřev TUV až o 75% ročně, přičemž velikost dosažitelných úspor je závislá na cenách konkurenčních způsobů vytápění. Ceny některých z nich utěšeně rostou, což v čase investici do tepelného čerpadla dále zhodnocuje.
Jakou má tepelné čerpadlo živostnost? Moderní tepelná čerpadla mají až 25 - 30 letou životnost. V průběhu jejich životnosti, přibližně po 15 - 20 letech bývá obvykle nutné vyměnit v tepelném čerpadle kompresor, jehož cena je zlomkem ceny celého tepelného čerpadla (cca 30.000,- Kč).
Přetlaková nádrž pro malé pivovary Popis
V dokumentaci je navrženo využití moderního intenzivního procesu kvašení a dokvašování v jedné nádobě. Celková doba výroby se zkracuje, zařízení umožňuje vedení procesu kvašení a dokvašování s vysokou přesností, zjednodušuje se obsluha, zdokonaluje se mytí a sanitace kvasných nádob a tím se i podstatně zvyšuje mikrobiologická čistota.Trvanlivost takto vyrobených piv je vyšší, přičemž chuťové vlastnosti piva jsou plně zachovány.Provedení nádob je celonerezové s vnitřním leštěným povrchem, vnější plášť je opatřen chladícím duplikátorem, rozděleným do několika samostatně ovládaných zón. Vnější povrch je izolován polyuretanovou pěnou a obložen nerezovým plechem. Minipivovary jsou určeny pro výrobu piva českého typu. Jejich celkové provedení odpovídá tomuto záměru, ale varna umožňuje i vaření infuzí. Veškeré zařízení pivovaru, které přichází do styku s produktem, je vyrobeno z nerezové oceli. Minipivovary jsou dodávány jak pro
výrobu piva klasickou technologií spilka, sklep, tak pro výrobu piva v cylindrokonických tancích. Zařízení minipivovarů je koncipováno jako stavebnice tak, aby bylo možno jejich výkon časem zvyšovat bez náročných investic. Výrobní možnosti zakázkové výroby: · Maximální vnější průměr : 2800 mm · Provozní teploty : -40 - +200°C · Maximální objem: 25 m3 DRUHY NÁDRŽÍ: · Přetlačné - např. přetlačné tanky nápojářského průmyslu - pivovary,sodovkárny (max. přetlak 0,3 MPa, objem 1 - 15 m3) POVRCHOVÉ ÚPRAVY · broušení a leštění - ruční i strojní až do Ra 0,2 µm · moření · tryskání keramickými kuličkami - balotina
Vstupní parametry 6
MPa := 10 ⋅ Pa D := 50⋅ cm
p := 0.3⋅ MPa
t := 1 ⋅ cm
Mezní hodnoty napětí v tenkostěnné tlakové nádobě: pro tenkostěnné tlakové nádoby platí poměr výšky a tloušťky t<1/20*D Podélný řez:
D⋅ p θy := 2⋅ t
6
θy = 7.5 × 10 Pa
Příčný řez:
D⋅ p θx := 4⋅ t 6
θx = 3.75 × 10 Pa
Závěr: Dovolené napětí v tlaku θDt musí být menší než dovolené napětí v příčném nebo podélném řezu tlakové nádoby. V praxi se k hodnotě tloušťky t přidává ještě určitá hodnota zahrnující vliv koroze, výroby svaru a podobně, se kterou jsem ve výpočtech nepočítal. Napětí v obou řezech nádrže totiž vyšlo poměrně nízké vzhledem k hodnotám dovolených napětí nerezových ocelí. Je proto vhodné použití například nerezového materiálu 1.430, které v praxi používá například firma Tenez, která vyrábí přetlakové nádrže pro malé pivovary.
Literatura odkazy a zdroje www. tenez.cz pacovskestrojirny-www.pstrading.cz www.destila.cz Pevnost a pružnost, Ing. Roman Scheller, 1982 www.gambrinus.cz www. envi.s.r.o.cz
