TZB zahrnuje obory:
-
instalace (vytápění, vzduchotechnika, klimatizace, chlazení, rozvody plynu, vody a kanalizace, centrální vysavače);
-
elektrotechnické rozvody (měření a regulace, elektrorozvody, zabezpečovací technika, řídicí systémy pro veškerá technická zařízení, hromosvody, telefonní rozvody, rozvody televizního signálu, počítačové sítě apod.)
-
další technická zařízení v budovách (osvětlení, výtahy apod.)
Společným prvkem je skutečnost, že uvedené profese a zařízení zabezpečují „technické prostředí“ uvnitř staveb. Těžištěm celého oboru TZB jsou rozvody a hospodaření s nejrůznějšími formami energie. Následující texty expertů z praxe i z vysokých škol se budou zabývat jen částí celé oblasti TZB, protože na odborný popis celé problematiky by byla potřeba příloha větší, než je celý časopis. Nicméně to neznamená, že problematika TZB nebude v dalších vydáních speciálních příloh vyčerpána. Příloha, kterou držíte v ruce, je věnována:
vytápění, vzduchotechnice, řízení a regulaci, ekologickým zdrojům a tepelným čerpadlům.
V tomto pořadí na sebe budou volně navazovat články jíž zmíněných odborníků (ihned po malém teoretickém intermezzu).
První zákon termodynamiky
Prvním zákonem termodynamiky je obecná formulace zákona zachování energie. V uzavřeném, izolovaném systému se celkový energetický obsah nemění, energie nevzniká ani nezaniká, pouze mění svou podobu. Fosilní paliva (transformované sluneční záření před 300 mil. let) spálíme a ohřejeme páru (tepelná energie), roztočíme parní turbínu (mechanická energie), turbínou poháníme elektrický generátor a tím generujeme, nikoli „vyrábíme“, elektrický proud (elektrická energie), doma si pak zapneme spotřebiče (tepelná energie). Tím to ovšem nekončí: tepelná ztráta našeho obydlí a všechny ostatní tepelné ztráty, ke kterým během všech operací s energií došlo, jsou nakonec opět vyzářeny naší planetou do vesmíru, odkud k nám tato energie kdysi v podobě slunečního záření přišla.
Jak víme, teplo nepřechází ze studenějšího tělesa na teplejší, i když by to tomuto zákonu neodporovalo. Energie se během všech přeměn oslabuje, ztrácí svoji kvalitu a změny probíhají v čase směrem k rovnovážnému stavu, což přináší nárůst entropie.
Druhý zákon termodynamiky
Druhý zákon termodynamiky definoval v roce 1851 matematik irsko-skotského původu William Thomson (1824–1907). Podle tohoto zákona se mechanická práce přeměňuje na teplo, přičemž v opačném smyslu to neplatí. Pokaždé, když něco děláme, se část energie, kterou vynakládáme, ztrácí ve formě tepla. Druhý zákon termodynamiky, zákon o vzrůstu entropie, popisuje tuto veličinu jako extenzivní složku tepla, značí se S.
dS = dQ/T [J/K]
Pojem entropie zavedl v roce 1865 německý fyzik Rudolf Clausius (1822–1888): „Die Energie der Welt ist konstant, die Entropie strebt einem Maximum zu.“ (Energie světa, uzavřeného systému se nemění, je konstantní, entropie směřuje k maximální hodnotě.) Entropie je slovo pocházející z řeckého slova pro změnu formy, umožňuje sledovat míru nevratnosti děje. Entropie může při samovolných změnách izolovaných systémů pouze zůstat beze změn, nebo růst. Entropie popisuje degradaci tepla, ke které dochází u nevratných změn. Teplo nelze zcela převádět v práci, obráceně ano.
Entropie je stavovou veličinou, změna entropie závisí pouze na počátečním a konečném stavu. Při všech přeměnách energie dochází ke ztrátám a k postupné degeneraci energie a nárůstu entropie. Degeneraci lze chápat jako ubývání schopnosti konat práci. Na základě těchto ztrát, při přeměně vázané energie v použitelnou a pak rozptýlenou a již nepoužitelnou energii, se uvolňuje teplo a další emise, které řád v ekosféře mění na chaos a v konečném důsledku v tepelnou smrt.
Při teplotě absolutní nuly T = 0 K (-273,15 °C) nabývá entropie pro všechny termodynamické systémy téže hodnoty, kterou je možno položit rovnu nule, žádné volné elektrony, žádný pohyb a žádný chaos (Třetí zákon termodynamiky). Absolutní nulová teplota je mezní teplotou, k níž se můžeme velmi těsně přiblížit, ale nemůžeme ji dosáhnout.
Použitá literatura
[1] http://www.tzb-info.cz/t.py?t=4&i=9
[2] http://www.tzb-info.cz/t.py?t=2&i=925&h=2&th=56
