Národní divadlo – 40 let od rekonstrukce – 8. část

Osmý díl seriálu, věnovaného rekonstrukci Národního divadla, popisuje velice detailně následné úpravy technického zařízení objektu Národního divadla po roce 1983. Článek je zároveň bohatě doplněn ilustračními fotografiemi změněných zařízení.

Recenzent: Petr Fischer

Úpravy zařízení techniky prostředí po roce 1983

Vzhledem k tomu, že u většiny zařízení techniky prostředí došlo v průběhu času k technickému i „morálnímu“ opotřebení, musela se obsluha potýkat zejména s následujícími problémy (čerpáme ze zkušeností a publikace pracovníka technického oddělení ND pana Miroslava Růžičky [1]):

• technická náročnost na udržování energetického hospodářství v provozu,
• nízká úroveň dodržování projektových parametrů vnitřního prostředí v objektech ND,
• vysoké náklady na provoz a údržbu,
• vysoká ekologická zátěž.

Bylo tedy nutno přistoupit k postupné modernizaci zařízení.
V roce 2003 byly zahájeny přípravné práce na modernizaci energetického hospodářství spočívající ve shromáždění technických informací o stavu jednotlivých prvků. Prověření variant financování projektu (vlastní zdroje, účelové dotace, metoda EPC) proběhlo v roce 2004, v roce 2005 pak byla vypracována studie technického řešení. Následně bylo provedeno výběrové řízení dodavatele formou jednacího řízení s uveřejněním, jehož se zúčastnilo 5 uchazečů. V rámci vyhodnocení byl vypracován znalecký posudek o kvalitě vítězného návrhu technického řešení.

Následně bylo možno přistoupit k realizaci projektu v této časové posloupnosti:
12/2006 – zahájení přípravných pra-
cí, vyhotovení projektové dokumentace,
03/2007 – dokončení přípravných prací,
05/2007 – ohlášení stavby, zahájení realizace díla,
12/2007 – dokončení a předání díla.

V rámci realizace úsporných opatření byly v letech 2007 až 2010 provedeny tyto úpravy:
1) Chlazení oleje hydraulické tlakové stanice jevištní technologie s využitím získané tepelné energie pro předehřev TV tepelným čerpadlem Daikin (obr. 1).
2) Výměna stávající chladicí jednotky klimatizace YORK za novou chladicí reverzní jednotku Carrier, která umožňuje i vytápění objektů a ohřev TV (obr. 2).
3) Výměna kotle Bonifác za dvojici kondenzačních kotlů Hoval (obr. 3).
4) Využití tepelné energie vzduchu odváděného z klimatizovaných prostor ND.
5) Zajištění předehřevu TV reverzní chladicí jednotkou a rekuperovaným teplem z jevištní technologie.
6) Instalace tepelného čerpadla, které předává teplo získané z kondenzátové vody chladicích strojů pro ohřev TV v letním období.
7) Instalace FVE na střechu provozní budovy, systém Evalon Solar.
8) Instalace FVE na střechu budovy Nové scény, systém Evalon Solar.
9) Využití tepelné energie hydraulického systému jevištní technologie pro okruhy otopné soustavy.
10) Modernizace řídicího systému a systému MaR ve vazbě na centrální dispečink ND.
11) Instalace frekvenčních měničů pro čerpadla chladicí vody, vltavské vody, základních okruhů otopné vody.
12) Instalace termostatických ventilů na otopná tělesa včetně zaregulování otopné soustavy.
13) Instalace úsporných zdrojů světla ve všech objektech ND.
14) IRC – individuální regulace v jednotlivých místnostech provozní budovy ND.

Technická specifikace zařízení jednotlivých úprav

Ad 1) Tepelné čerpadlo Daikin TWE MTA

• jmenovitý chladicí výkon 30,2 kW, celkový vstupní příkon 7,05 kW, topný faktor 4,28 při teplotních parametrech výparníku 12/7 °C, kondenzátoru 30/35 °C,
• jmenovitý chladicí výkon 35,3 kW, celkový vstupní příkon 7,92 kW, topný faktor 4,46 při teplotních parametrech výparníku 20/15 °C, kondenzátoru 35/40 °C,
• hlučnost 48 dBA,
• objem vestavěné nádrže 255 l.

Ad 2) Tepelné čerpadlo nebo chladicí jednotka Carrier

• typ 30HXC375-PH3opt150,
• chladicí výkon 1404 kW (tvst vody 22 °C, t chlazení 14/10 °C),
• chladicí výkon 1025 kW (tvst vody 45 °C, t chlazení 7/4 °C),
• topný výkon 1637 kW (tvýst vody 55 °C, t chlazení 14/10 °C),
• topný výkon 1412 kW (tvýst vody 55 °C, t chlazení 7/4 °C),
• elektrický příkon při plném výkonu 270 až 430 kW dle aktuálních provozních parametrů,
• elektrický příkon nového čerpadla chlazené vody pro režim TČ je 18,5 kW.

Ad 3a) Kotel Hoval Ultragas 1440 D

• rozsah výkonu 169 až 1440 kW,
• normový stupeň využití 102 %,
• regulace Top TronicT,
• neutralizační box KB 23.

Ad 3b) Plynová přípojka

• provozní přetlak STL plynu 105 kPa,
• havarijní uzávěr plynu GTCE 140D 43 A10 DN 200, 220 V,
• fakturační plynoměr GWF typ G250 DN 100,
• podružné plynoměry kotlů Hoval: turbinové TRZ DN 80 G 100,
• max. spotřeba plynu 150, resp. 300 m³·h^–1 pro oba kotle,
• tlak plynu před hořákem 1,8 až 8 kPa,
• regulátor tlaku plynu REGAL 3, vstupní/výstupní tlak 105/4,0 kPa.

Ad 4) Využití tepelné energie z klimatizovaných prostor
Do dvou prostor, kterými odcházel odpadní vzduch o relativně vysoké teplotě (střecha historické budovy a výfukový kanál z garáží) byly umístěny kapalinové výměníky ECOTERM, které jsou potrubím s nemrznoucí směsí propojeny s výměníky umístěnými v centrální nasávací šachtě v 2. PP, kterým získanou tepelnou energii předávají.

4a) Odtah – půdní prostor historické budovy, 8 výměníků

• kapalinový výměník EURF 22, varianta 2,
• rozměry 1300 × 670 × 500 mm,
• průtok vzduchu 8 × 5656 m³·h^–1, celkem 45 248 m³·h^–1, teplota 20/5,8 °C,
• průtok kapaliny 1800 l·h^–1, celkem 14 400 l·h^–1, teplota –5,6/11,2 °C.

4b) Odtah – garáže, 5 výměníků

• kapalinový výměník EURF 33, varianta 3,
• rozměry 1900 × 670 × 600 mm,
• průtok vzduchu 5 × 13 400 m3·h^–1, celkem 67 000 m³·h^–1, teplota +20/5,1 °C,
• průtok kapaliny 5040 l·h^–1, celkem 25 200 l·h^–1, teplota –2,7/12,4 °C.

4c) Přívod – 2. PP, historická budova, 12 výměníků

• kapalinový výměník EURF 22, varianta 2
• rozměry 1300 × 670 × 600 mm,
• průtok vzduchu 12 × 6025 m³·h^–1, celkem 72 300 m³·h^–1, teplota
• 15/0,2 °C,
• průtok kapaliny 3240 l·h^–1, celkem 38 800 l·h^–1, teplota +10,5/–0,9 °C.

Ad 5) Chladicí jednotka Trane

• chladicí výkon 826 kW,
• použité chladivo HFC 134a,
• provozní hmotnost 5930 kg,
• rozměry 2924 × 1315 × 2360 mm,
• chlazená látka – upravená voda 12/8 °C, obíhající množství: 177,8 m³·h^–1,
• tlaková ztráta kondenzátoru 64,3 kPa,
• chladicí látka – upravená voda 28/34 °C, obíhající množství: 141,8 m³·h^–1,
• tlaková ztráta kondenzátoru 24,7 kPa,
• elektrický příkon jednotky 163,9 kW.

Ad 6) Expanzní zařízení otopné soustavy
Soutěž pro modernizaci expanzního zařízení pro objekty Národního divadla byla vypsána a vyhodnocena v roce 1996. Zařízení mělo vyhovět následujícím parametrům:

• celkový topný výkon zdroje tepla 10,2 MW,
• teplotní parametry kotlového okruhu 105/65 °C,
• objem otopné soustavy cca 50 m³,
• statická výška 45 m.

Vítěznou firmou se stala firma AUDRY CZ. Stěžejním prvkem expanzního zařízení je expanzní automat OLYMP HC 200 HD SII v povedení pro vyšší tlakové pásmo. Rychlé pokrytí případných úbytků
vody zajišťuje dvojice horizontálních čerpadel GRUNDFOS CR 3–13 o příkonu 1,1 kW. Změny objemu vody v otopné soustavě umožní kompenzovat základní nádoba expanzního automatu OLYMP HC 200 HD SII a dvě přídavné beztlaké nádoby s objemy po 1000 l. Pro plynulé zásobování upravenou vodou ze stávajícího zásobníku upravené vody jsou navrženy dvě čerpací skupiny WILO.
V rámci soutěže bylo nutno zajistit i demontáž a ekologickou likvidaci stávajícího zařízení a vzniklého odpadu.

Stěžejní operací byla demontáž stávajícího expandéru VSE 12 o objemu 10 000 l, který byl odpojen od všech rozvodů a následně rozřezán autogenem na díly umožňující vodorovnou a svislou dopravu ze stávající strojovny. Dále byla provedena demontáž úseků potrubí, souvisejících armatur, podpěrných konstrukcí a součástí ztrácejících v novém řešení funkci.

Literatura

[1] RŮŽIČKA, M. Příběh rekonstrukce energetického hospodářství Národního divadla (online). Příspěvek z odborného semináře Šetrná divadla. Národní divadlo a Česká rada pro šetrné budovy. 18. května 2010 (cit. 4. 8. 2024). Dostupné z https://www.theatre-architecture.eu/res/archive/083/009561.ppt?seek=1274628303>.
[2] STAŠA, M., VOŘÍŠEK, T. Řešení šetrného osvětlení v Národním divadle (online). Příspěvek z odborného semináře Šetrná divadla. Národní divadlo a Česká rada pro šetrné budovy. 18. května 2010(cit. 4. 8. 2024). Dostupné z https://www.theatrearchitecture.eu/res/archive/083/009563.ppt?seek=1274628454>.
[3] Projekt EPC v Národním divadle (online). ENESA a. s. 2008 (cit. 4. 8. 2024). Dostupné z https://www.enesa.cz/stazeno_soubory/enesa-prospekt-epc-nd-2008.pdf>bory/enesa-letak-epckultura.pdf>.

Recenzent: Dr. Ing. Petr Fischer, FITO Therm, Praha

The National Theatre – 40th reconstruction anniversary – part VIII.

The eighth part of the series dedicated to the reconstruction of the National Theatre describes in great detail subsequent modifications to the technical equipment of the National Theatre building after 1983. The article is also richly supplemented with illustrative photographs of the changed equipment.

Keywords: The National Theatre, anniversary, reconstruction, environmental engineering, heating, air conditioning, history.

POKRAČOVÁNÍ PŘÍŠTĚ