FAKULTET INŽENJERSKIH NAUKA UNIVERZITETA U KRAGUJEVCU

Katedra za energetiku i procesnu tehniku Master akademske studije

Uređaji i postrojenja za grejanje i klimatizaciju

CENTRALNO GREJANJE

Predmetni nastavnik:Prof.dr Milorad Bojić

Student:Milan Pavlović 346/2011

Osnovnu grupu uređaja i oprerne sistema centralnih grejanja čine: Uređaji za transformaciju energije goriva u toplotnu, Uređaji za prenos i razvođenje toplote i Uređaje za odavanje toplote.

Prema fluidu koji se koristi, sistemi centralnih grejanja se dele na:

Vodeno grejanje, Parno grejanje i Vazdušno

Za centralno grejanje je karakteristično postojanje jednog mesta za loženje, dok se razvijena tolplota razvodi do grejnih tela

CENTRALNO GREJANJE

U odnosu na zagrevanje lokalnim uređajima centralno grejanje ima niz prednosti:

Bolje tehničko izvođenje, Bolja regulacija i iskorišćenje toplote, Bolja tehnička rešenja od pojedinačnih ložišta Grejna tela zauzimaju manje mesta Ravnomerno zagrevanje prostorija, Ekonomičnije grejanje po jedinici zapremine prostorije

Nedostaci centralnog grejanja:

Veći investicioni troškovi Neekonomično u prelaznim periodima Opasnost od smrzavanja kod nižih temperatura.

Vodeno grejanje

Toplovodno do 110 °C Vrelovodno preko 110 °C

Prema sili koja obezbeđuje cirkulaciju vode razlikujemo:

Gravitaciono toplovodno grejanje i Pumpno toplovodno grejanje

Prema dovođenju vode u cevni sistem razlikujemo:

Jednocevni sistem Dvocevni sistem

Prema položaju glavnih razvodnih cevi razlikujemo:

Gornji razvod Donji razvod

Prema vezi sa atmosferom toplovodna grejanja se dele na:

Otvoreno toplovodno grejanje Zatvoreno toplovodno grejanje

OSNOVNE PODELE

GRAVITACIONI SISTEM GREJANJA

Postizanje cirkulacije se vrši na osnovu temperaturske razlike vode u odvodu i dovodu, odnosno razlike specifičnih težina.

Sila kojom treba da se obezbedi cirkulacija vode U sistemu naziva se napor

)

Gravitacioni sistem grejanja se upotrebljava za postrojenja manjih razmera

Prednosti gravitacionog grejanja su bešumnost u radu, nezavisno od motorne energije, dok im je glavna mana sigurnost u radu

Gornji razvod

Prednosti:

Veći napor, Manji prečnik cevi, Brže postizanje grejanja

Donji razvod

Glavni horizontalni vodovi se nalaze ispod najnižeg radijatora

Evakuisanje vazduha se obezbeđuje produženjem vazdušne cevi

Voditi računa o padovima

Otvoreni i zatvoreni sistem grejanja

Sistemi vodenog grejanja moraju imati odgovarajuće uređaje za obezebeđenje njihove funkcionalnosti i sigurnosti:

Moraju omogućiti širenje vode usled promene temperature, Sprečavanje nastajanja suvog kotla, Održavanje pritiska i temperature u određenim granicama

Sistemi kod kojih instalacija ima vezu sa atmosferom pri temperaturama do 100 °C nazivaju se otvoreni sistemi grejanja.

Sistemi koji su hermetički zatvoreni od atmosfere, i koji rade sa temperaturama preko 110°C i višim pritiscima nazivaju se zatvorenim sistemima grejanja.

SIGURNOSNI UREĐAJI

Uloga ekspanzionih sudova:

Kompenzacija širenja vode Održavanje radnog pritiska

Ekspanzioni sud otvorenog tipa mora se nalaziti na najvišoj tački njegove instalacije gde je ostvarena veza sa atmosferom.

Povećanje zapremine vode 4,3% pri zagrevanju od 4-100 °C

=(1,2-1,5) [l]

Ekspanzioni sud otvorenog sistema

Ekspanzioni sud zatvorenog sistema

Pritisak dostiže do 0,5 bara (110 °C)

Radi lakšeg izbacivanja vazduha mora da vlada nadpritisak od 14 kPa

𝑉 𝑝¿𝑉 𝑙 ∙𝑃𝑚𝑎𝑥

𝑃𝑚𝑎𝑥− 𝑃𝑝

Prednost: Nema atmosferskih uticaja (korozija) pa je sistem trajniji, Smanjenje cevovodo od kotla do suda, Pristupačniji nadzor i kontrola Mogućnost rada sa temperaturom većom od 100 °C

Nedostaci: Ograničena temperatura vode zbog osetljivosti membrane, Ne postoji mogućnost prekida rada kod čvrstog goriva

Sigurnosne cevi

Sigurnosne cevi predstavljaju direktne vodove od kotla do ekspanzionog suda

Za postrojenja do 23 kW dovoljno je izvesti jedan sigurnosni vod, za sve ostale otvorene sisteme obavezno je predvideti po dva voda

[mm] [mm]

Prečnik sigurnosne cevi na razvodnoj liniji

Prečnik sigurnosne cevi na povratnoj liniji

Q – snaga kotla

Pumpno grejanje

Primenjuje se kod sistema kod kojih gravitacioni napor nije u mogućnosti da obezbedi cirkulaciju

Prednosti:

Cevi manjeg prečnika, Lakše izvodnjenje, Lakše regulisanje, Mogućnost proizvoljnog postavljanja radijatora

Nedostaci:

Povećani troškovi usled potrošnje energije za pogon pumpe, Zavisnost od energije pogona pumpe, Povećani šumovi i buka

Da bi se obezbedila sigurnost rada, u slučaju otkaza pumpe, često se ugrađuju dve pumpe u paralelnim vodovima, koje se mogu uvek isključiti postavljenim ventilima spreda i pozadi pumpe. Uvodi se i dopunski gravitacioni vod sa ubačenim ventilom, da se omogući bar i mali tok ako pumpa prestane da radi, čime se sprečava pregrevanje kotla, koji bi se inače morao gasiti. Preporučljivo je da druga pumpa ne bude na isti pogon (električni) nego pomoću benzinskog motora ili turbine.

Takođe treba voditi računa o izolaciji zvuka i birati bešumnu pumpu. Velike brzine cirkulacije mogu takođe proizvesti neprijatne zvuke. Zato ne treba preći brzinu tečnosti od 2 m/s.

Kod pumpnog grejanja se dosta potencira na propisima sigurnosti. Oba sigurnosna voda ne smeju imati nikakvih sužavanja, a to znači da se u njih ne sme staviti nijedna vrsta pumpi, jer i one predstavljaju sužavanje u vodovima. Znači, pumpa se može ubaciti izvan ovih tačaka u razvodnu ili povratnu cev.

Priključak od pumpe do ekspanzionog suda

U koji vod će se ubaciti pumpa, odvodni ili dovodni, određuje se iz pravila da se ne sme dozvoliti ni u jednom delu mreže stvaranje potpritiska, jer bi to omogućilo ulaženje vazduha u cevi, kroz neka mesta koja potpuno ne zaptivaju

Proračun cevne mreže

Postoje dva načina postavljanja zadataka kod proracuna cevnih mreža:

Data je mreža sa trasom svih deonica a s tim i pravi delovi mreže, prečnici cevi kao i broj i vrsta pojedinačnih otpora. Zatim dat je i protok fluida koji struji kroz mrežu.

Treba se odrediti pad pritiska ()

¿¿

Prvi način:

Data je šema cevovoda sa vrstom i brojem pojedinačnih otpora. Pored ovog je dat protok fluida u jedinici vremena i dozvoljen pad pritiska (). Treba naći prečnik cevi.

Proračun se deli na predhodni i naknadni. Predhodni proračun polazi od predpostavke da se približno oceni u kom se odnosu pritisak kojim raspolažemo iskorišćava za prave cevovode a koji za pojedinačne otpore. Ovaj odnos se menja u zavisnosti od mreže cevi, dužine voda, načina granjanja...

Ʃ 𝑍=𝑎 ∙¿¿

Drugi način:

Izračunavanje pojedinačnih otpora

Ʃ 𝑳𝑹=(𝟏−𝒂)¿¿

Za prave cevovode

Pomoću ove jednačine sprovodi se većina predhodnih proračuna.

Naknadni proračun često je potreban iz razloga što se ne uzima prečnik cevi računskim putem već se vrši usvajanje standardnog prečnika.

Zadatak naknadnog proračuna je da utvrdi ili promenom prečnika smanji udeo pojedinačnih otpora