Use of Waste Water in Nuclear Power Dukovany for Heating

Předložená diplomová práce se zabývá různými způsoby energeticky výhodného využití odpadního tepla vznikajícího v průmyslových technologiích. Cílem práce je jednak poskytnout přehled o způsobech a místech vzniku odpadního tepla v průmyslových technologiích a jeho možném opětovném využití, jednak navrhnout konkrétní otopný systém využívající odpadní teplo a dálkový horkovodní napáječ dodávající energii teplárenské síti. Nejprve jsou teoreticky popsány technologie, které produkují odpadní teplo a také některé způsoby zpětného dodání tepla do takových technologií. Následuje popis zařízení pro předávání tepla a úpravu parametrů tepelné energie. Zvláštní pozornost je přitom věnována sekundárnímu okruhu Jaderné elektrárny Dukovany a jejímu zásobování vodou. Výběr několika míst v sekundárním okruhu, z nichž se odpadní teplo odvádí, je doplněn výpočtem teoretického množství odpadního tepla. Smyslem výpočtu je určit, zda může být odpadní teplo zdrojem energie pro vytápění. Poté je stručně popsán současný způsob vytápění tří vybraných budov v areálu elektrárny. Na základě získaných poznatků je zpracován návrh otopné teplovzdušné soustavy se dvěma tepelnými čerpadly typu voda – voda, tepelným zásobníkem připravujícím teplou užitkovou vodu a třemi rekuperačními jednotkami pro předehřívání čerstvého topného vzduchu. Výběr hlavních součástí otopné soustavy je doplněn výpočtem pořizovacích nákladů a spotřeby elektrické energie. Poté je pozornost věnována volbě typu horkovodu, je stanovena jeho trasa a proveden předběžný odhad a výpočet, který dává představu o teplotních poměrech v horkovodu. Předběžný výpočet je zdrojem informací k definitivnímu návrhu ohřívací soustavy a výpočtu změn teplot po délce horkovodu. Součástí návrhu je výpočet tlakových ztrát a také rozbor ekonomických otázek horkovodu. V závěru jsou shrnuty výsledky návrhu otopné soustavy a horkovodu.This diploma thesis deals with various ways of energetically advantageous utilization of waste heat produced by industrial technologies. The focus of the diploma thesis is both to provide an overview of different ways and places of origin of waste heat in industrial technologies and of its possible reutilization, to suggest a concrete air heating system using waste heat and to propose a long-distance hot water pipe which supplies hot water pipe system with energy. First, technologies producing waste heat and some ways of regressing of heat in such technologies are theoretically described. Second, the equipment for transferring of heat and for adjustment of thermal energy parameters is described. A special focus is put on water supplies of the Nuclear Power Plant Dukovany and some selected parts of its secondary circuit, which is waste heat collected from. The analysis is supplemented by a calculation of theoretical quantity of waste heat. The aim of the calculation is to determine whether waste heat can be a source of energy for heating. Then, a current system of heating of three selected buildings in the area of the Nuclear Power Plant Dukovany is briefly described. Based on the gained knowledge, a project of air heating with two heat pumps type water – water, a heat receiver preparing warm service water and three recuperative units for preheating of fresh heating air is designed. The selection of main parts of the air heating is amended by a calculation of purchase costs and electric energy consumption. After that, the focus is placed on choice of type of hot water pipe – its trace is stated and an indicative estimation and a thermal-conditions calculation in the hot water pipe are made. The preliminary calculation serves as a source of information for a final project of air heating and calculation of changes of temperatures longwise the hot water pipe. The project contains also a calculation of pressure losses and an analysis of economical questions concerning hot water pipes. In conclusion, the results of project of air heating and hot water pipes are summarized.