Rubriky
Tvorba profesní

Hasiči bez vody

 

Visions 03/2010

Požáry nejsou ničím výjimečným. V loňském roce vyjížděli profesionální hasiči  v Česku k více než dvaceti tisícům případů. Na místo zásahu se dostávali rychleji než před lety. Přesto si oheň vyžádal  škody ve výši 2,2 miliardy korun. Naštěstí existují technologie schopné podobným následkům předcházet.

Řešení, které již řadu let využívají archivy, knihovny, datová centra nebo administrativní budovy, spočívá v kombinaci inteligentní požární signalizace a stabilního hasícího zařízení. Zjednodušeně řečeno systém rozezná a lokalizuje požár v jeho počátku a sám bez zbytečného odkladu provede adekvátní zásah. Nedojde tak k rozšíření ohně a vzniku zbytečných škod. Faktor času je zde rozhodující, ne však jediný. Důležité je také jak hasíme. „Dle zkušeností našich likvidátorů bývá v případě vícepodlažních budov škoda způsobená hasebním zásahem vyšší než škoda ze samotného požáru,“ vysvětluje PhDr. Dagmar Koutská z České pojišťovny. Na vině je voda, která způsobí vyplavení objektu a nenávratně zničí dokumenty, elektroniku nebo jiné cenné předměty.

Podle zkušeností likvidátorů pojišťoven bývá v případě vícepodlažních budov škoda způsobená hasebním zásahem vyšší než škoda ze samotného požáru.

K dispozici však máme něco, čemu můžeme říkat suché hašení. Princip je jednoduchý. Každý oheň nezbytně potřebuje dostatek hořlaviny, tepla a kyslíku. Pokud tedy do chráněného prostoru vypustíme například dusík a snížíme tím koncentraci kyslíku ve vzduchu z obvyklých jednadvaceti procent pod třináct, oheň rychle uhasíná. Škoda způsobená zásahem je nulová. Místnost stačí jednoduše vyvětrat. Dusík však není jedinou možností. Dnešní hasící systémy pracují s vodou, přírodními plyny, chemicky vytvořenými plyny nebo s kombinací vody a plynu. Z přírodních plynů se nejčastěji využívá oxid uhličitý nebo dusík. Chemicky vytvořenými plyny se rozumí komerční hasiva, vyvíjená s ohledem na maximální účinnost, neutrální chemické vlastnosti a nezávadnost pro člověka i životní prostředí. Žádná z variant přitom není univerzálně nejlepší. Každá instalace má svá specifika. „Je nutné zvážit, co je cílem ochrany a podle toho vybrat optimální řešení. Vždy je důležitá úzká spolupráce zadavatele s projektantem,“ vysvětluje vedoucí oddělení zvláštních staveb pražského Hasičského záchranného sboru mjr. Ing. Zdeněk Salátek. Na dvě zajímavé instalace se nyní podíváme do Kodaně.

Saxo Bank

Dánská Saxo Bank je investiční banka obchodující s akciemi, dluhopisy, finančními deriváty a měnami. Obchody uzavírá online a v prostředí internetu se stala průkopníkem nových obchodních a investičních modelů. Její činnost závisí v první řadě na spolehlivém a nepřetržitém provozu výpočetní techniky. Na to pamatoval i návrh nového ústřední banky. Neobvyklá budova, uvedená do provozu v srpnu 2008, stojí na břehu průlivu Øresund. Fasáda sestavená z diagonálně uspořádaných bílých hliníkových desek a modrozelených skleněných panelů ladí s mořem  a opakováním tvaru X odkazuje na název banky. Velkoprostorové kanceláře jsou uspořádány na šesti podlažích okolo otevřeného atria s velkoryse pojatým točitým schodištěm. Srdcem banky je nejvyšší patro. Říká se mu trading floor, je napěchované výpočetní technikou a pracují zde klíčoví specialisté.

Při návrhu budovy byla věnována náležitá pozornost i protipožární ochraně. Systém signalizace požáru pokrývá všechna podlaží. Celkem 920 inteligentních hlásičů kouře a 66 tlačitkových hlásičů je propojeno s ústřednou Siemens. Dvě místnosti, v nichž je umístěno jádro počítačového systému, jsou navíc chráněny hasicím systémem Sinorix N2. Oheň je v případě požáru hašen uvolněním plynného dusíku z šestnácti tlakových lahví. Po zásahu stačí prostor vytětrat. „Jakékoliv přerušení provozu našich služeb, a to i jen na několik málo minut, by nás stálo mnoho peněz,“ vysvětluje Attila Kiss, vedoucí oddělení zabezpečení a provozního rizika Saxo Bank. „Sinorix N2 proto představuje ideální způsob ochrany našeho podnikání, našich pracovníků i námi spravovaných cenností.“

Královský archiv

Moderní hasicí systémy nabízejí značnou volnost při projektování jednotlivých instalací. To je velmi důležité při zástavbě do starších budov. „U nových a rekonstruovaných objektů je požární zabezpečení optimální, protože jsou zde uplatňovány současně platné právní předpisy a technické normy,“ konstatuje major Salátek. „Mnoho starších objektů ale potřebné vybavení požární ochrany doposud nemá.“

Mnoho starších objektů doposud nemá adekvátní vybavení požární ochrany.

Dánský královský archiv sídlí v téměř čtyřista let staré historické budově, která kdysi bývala součástí královského paláce. Instituce shromažďuje mapy, matriky narozených, záznamy ze sčítání obyvatel, obchodní záznamy a další jedinečné dokumenty dánského státu. Hrozbu představovanou požárem si zde proto dobře uvědomovali. „Požár je to nejhorší, co se může archivu stát,“ říká bezpečnostní technik Jan Pedersen. „Nejde jen o samotný oheň a zkázu, kterou způsobí mezi uloženými dokumenty. Zcela stejně může uškodit i voda použitá při hašení.“ Královský archiv hledal systém, který spolehlivě ochrání uložené dokumenty, nepoškodí historickou hodnotu budovy a vystačí s limitovaným prostorem.

Po důkladných zkouškách byl vybrán systém Sinorix H2O Gas, který kombinací dusíku a vody dosahuje dvojitého hasebního účinku. Dusík snižuje koncentraci kyslíku v prostoru požáru a vodní mlha ochlazuje hořlavé materiály pod teplotu, při níž by mohl znovu vzplanout. Plyn současně zajišťuje rovnoměrné rozptýlení vodní mlhy, která pokrývá povrchy velmi tenkou vrstvou vody. Ta předměty rychle ochladí, ale během několika minut se opět vypaří. Neuškodí tedy ani citlivým dokumentům a elektronice.

O šetrných technologiích “suchého hašení” jsem psal pro podzimní číslo časopisu Visions (Visions 03-2010, strana 22-23, http://www1.siemens.cz/visions/). V případě zájmu o použití textu prosím kontaktujte pražské Tiskové centrum koncernu Siemens.

Rubriky
Tvorba profesní

Dlouhé Stráně

 

Visions 02/2010

Přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně v Jeseníkách se může pochlubit několika rekordy a technickými unikáty. Je vybavena největší reverzní turbínou v Evropě o výkonu 325 MW. Úctyhodný je i spád 510 metrů využívaný jednostupňovým soustrojím. Dílo je vodní elektrárnou s největším instalovaným výkonem v Česku. A tím seznam zdaleka nekončí.

Stabilita sítě

Čerpat vodu na kopec, abychom ji později použili pro výrobu elektřiny, se na první pohled může zdát nelogické. Pro stabilitu elektrizační soustavy je ale nezbytná rovnováha mezi aktuální spotřebou a výkonem dodávaným energetickými zdroji. Jinak hrozí vážné problémy, které mohou vyvrcholit rozpadem celé sítě. Vyrovnávání nabídky a poptávky není vůbec lehké. Zatímco spotřeba elektřiny se v průběhu dne dynamicky mění, uvedení uhelné nebo jaderné elektrárny do provozu trvá desítky hodin a jejich odstavování je neekonomické. Tyto elektrárny proto kryjí tak zvanou základní část spotřeby a v době špiček nastupují flexibilnější zdroje.

Vyrovnávání nabídky a poptávky není vůbec lehké. Zatímco spotřeba elektřiny se v průběhu dne dynamicky mění, uvedení uhelné nebo jaderné elektrárny do provozu trvá desítky hodin.

„V našich podmínkách se jedná především o vodní elektrárny,“ říká Ing. Zdeněk Saturka, ředitel organizační jednotky Vodní elektrárny ve skupině ČEZ. „Například převážná část výkonu vltavské kaskády slouží ke krytí těchto potřeb. Lipno, Orlík i Slapy jsou typickými špičkovými elektrárnami. Do sítě dokážeme dodat jejich maximální výkon z klidu během dvou a půl minuty a bezproblémové je i odstavení.“ Ještě zajímavější alternativu nabízejí přečerpávací elektrárny. Zjednodušeně řečeno, v době přebytku energie čerpají vodu z dolní nádrže do horní, aby v případě potřeby mohly rychle přejít do turbínového režimu a začít vyrábět elektrický proud.

Unikátní dílo

Dlouhé stráně jsou unikátním dílem, které od dob svého vzniku přitahuje zájem odborníků i veřejnosti. Stavbu, která započala v roce 1978 a protáhla se na plných osmnáct let, provázely protesty. Trnem v oku bylo umístění v srdci chráněného území i údajná megalomanská velikost. Elektrárna však byla dokončena a veřejnost ji přijala za svou. Deset let po uvedení do provozu dílo s přehledem zvítězilo v anketě o největší div České republiky. Přeskočilo i Pražský hrad. Místní informační středisko se těší takovému zájmu, že muselo z důvodu ochrany přírody přikročit k omezení počtu exkurzí na osm autobusů denně. Přesto sem ročně zavítá kolem šedesáti tisíc návštěvníků. Zhruba stejně jako na královský hrad Bezděz.

Stavbu, která se protáhla na plných osmnáct let, provázely protesty. Dnes sem ročně zavítá kolem šedesáti tisíc návštěvníků. Zhruba stejně jako na královský hrad Bezděz.

Co vlastně k návštěvě láká? Stavební řešení, použitá technologie a provozní parametry elektrárny nabízejí několik unikátů a technických rekordů. Dolní nádrž se nachází na říčce Divoká Desná. Horní nádrž byla vybudována na vrcholu hory Dlouhé stráně v nadmořské výšce 1350 metrů kombinací výlomu a násypu. Jinými slovy hráz byla nasypána z materiálu vytěženého z prostoru nádrže. Vznikl tak tvar připomínající elipsu o délce 750 metrů, který pojme 2,72 milionu metrů kubických vody. Jeho dno je izolováno asfaltobetonovou směsí schopnou odolávat extrémním povětrnostním vlivům, které na hřebenech Jeseníků panují.

Podzemní elektrárna

Zbytek elektrárny se nachází pod povrchem. Kaverna dlouhá 87,5 metru ukrývá dvě turbosoustrojí osazená reverzními Francisovými turbínami. Využívají spádu 510,7 metru a průtoku až 75 metrů kubických za vteřinu. „Každé soustrojí se může pochlubit výkonem 312 MW v čerpadlovém a 325 MW v turbínovém režimu,“ poznamenává Zdeněk Saturka. „Celý objem horní nádrže jsme díky tomu schopni načerpat za sedm hodin. Pak je elektrárna připravena šest hodin dodávat plný výkon. Hladina ve spodní nádrži přitom poklesne a opět vystoupá o dvaadvacet metrů.“

Celý objem do horní nádrže elektrárna načerpá za sedm hodin. Pak je připravena šest hodin dodávat plný výkon. Hladina ve spodní nádrži přitom poklesne a opět vystoupá o dvaadvacet metrů.

Ke každému soustrojí vede od horní nádrže jeden a půl kilometru dlouhý přivaděč. Ocelová tlaková potrubí o průměru 3,6 metru jsou po celé své délce zabetonována v podzemních tunelech. Pod spirálami turbín jsou osazena kulovými uzávěry, které po svém uzavření odolávají tlaku téměř šesti set metrů vodního sloupce. Prosákne jimi přitom necelý litr vody za vteřinu. Od uzávěrů pokračují dva čtyři sta metrů dlouhé odpadní tunely do dolní nádrže.

Většina elektrotechnického zařízení je umístěna v komoře transformátorů. Sto sedmnáct metrů dlouhý podzemní tubus členěný na pět podlaží ukrývá mimo jiné čtyři transformátory, akumulátorovnu nebo strojovnu vzduchotechniky. S vnějším světem elektrárnu spojuje dvě stě devadesát metrů dlouhý tunel, který slouží jako přístupová cesta, přívod vzduchu i kolektor pro potrubní a kabelová vedení.

Sluha dvou pánů

Na povrchu jsou umístěny již pouze informační centrum, velín, kanceláře a jídelna. Provoz je plně automatizován a obsluha vykonává pouze pochůzku a dohled. Elektrárna je řízena na dálku a to ze dvou pražských dispečinků současně. „Část výkonu ovládá technický dispečink ČEZ a zpravidla pružně reaguje na hodinovou poptávku trhu. Zbývající reverzní výkon využívá dispečink ČEPS, který od nás odebírá podpůrné služby pro zajištění stability sítě. Na jejich požadavky jsme schopni reagovat okamžitě,“ přibližuje Zdeněk Saturka.

Elektrárna v poslední době najíždí do čerpadlového i turbínového režimu několikrát denně. Rytmus je méně vypočitatelný, než býval. Podíl na tom mají též změny v portfoliu energetických zdrojů v Evropě. „Vlivem nástupu větrných a slunečných elektráren se výrazně zvýšila nestabilita nabídkové strany. V reakci na změny počasí může během dne vzniknout třeba i přebytek dvou nebo tří set megawatt. Do čerpadlového režimu, který tradičně probíhal převážně v noci, tak čím dál častěji přecházíme i v průběhu dne,“ uzavírá pan Saturka.

Význam elektrárny se projevil i při rekonstrukci v roce 2006, kdy byl měněn řídicí systém a výměnou a úpravami prošly rozvaděče. Na zajímavou zakázku vzpomíná Ing. Roman Vlach ze společnosti Siemens Engineering. „ČEZ trval na tom, aby po celou dobu prací bylo jedno soustrojí připravené plnit svou regulační funkci. Na přechodnou dobu tak bylo nutné zkombinovat dva různé řídicí systémy a vypořádat se s tím, že některé části systému byly pod proudem. Zajistit jsme museli bezpečnost techniků provádějících montáž i bezpečnost a funkčnost samotného zařízení.“

O přečerpávací elekrárně Dlouhé Stráně jsem psal pro letní číslo časopisu Visions (Visions 02/2010, strana 38 – 39, http://www1.siemens.cz/visions/). V případě zájmu o použití textu prosím kontaktujte pražské Tiskové centrum koncernu Siemens.