SLOBODAN ZRNIC Z!VOJIN CULUM GREJANJE I KLIMATIZACIJA SA PRIMENOM SOLARNE ENERGIJE OSMO IZDANJE Slohodan Zrnic Zivojin CUlum GREJANJE 1 KLIMATIZACIJA _ sa primenom solarne energije -lzdavac Naucna knjiga Beograd, Uzun-Mirkova 5 Recenzent Mirosf([v Lamhic, dipr mi. Za izdavaca Dr Blaio Perovic Tiraz 500 primeraka ISBN 8623430158 Stampa: SIP ,.Bakar" Bor SADRZAJ Predgovor petom izdanju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. XI 5istem meounarodnih (51) jedinica u 5FIU ............................ X II Upotrebljene oznake i merne jedinice ............................... ' XV Uvod .................................................... . DEO I - GREJANJE I KLIMATIZACIJA Odeljak I I. Opsti dee ................................................ 5 11 Istonjat ............................................... 5 12 Pocetak koriscenja indirektnc Sunceve energijc ..................... 6 13 Fizioloski uslovi ......... ',' .............................. ' 6 131 Termoregulacija ...................................... ' 7 132 Sastav vazduha . . . . . . . . . . . . . . . ........................ ' 7 1330 regulisanju ventilacije vazduha (provetravanje) ................. 8 134 Uticaj vlage na zdravlje coveka ............................. 8 135 Prasina i ostale necistoce u vazduhu ......................... ' 11 14 Strujanje vazduha (promaja) ................................. ' 11 141 Uticaj vazduha na proizvode i proizvodnju ..................... ' 12 15 Odavanje toplote covecjeg organizrna ........................... ' 15 151 Opsta razmatranja i reakcije organizma na klimatsku promenu sredine .. ' 15 152 VlaZnost vazduha j temperatura koZe ........................ ' 15 153 Kolicina odavanja toplote covecjcg organizma .................. ' 16 154 Odavanje toplote cove cjeg organizma pomocu vlage izrazene masom vodene pare . . ............................ ' 18 16Podrucje ugodnosti .. , ...... ' , ........... ' ................. 21 161 Raspon temperature i relativne vlaznosti ...................... ' 21 162 Ostali uticaji na ugodnost odnosno aktivnost coveka . . . . . . . . . . . . . .. 22 Odeljak II 2. Osnovi prenoS0 koeficijent prciaza toplote usled konvekCIJe 0" koeficijent prelaza toplote usled zraeenja koeficijent zapremiuskog sirenja p zapreminska masa (gustina) a debljina , ":t d, 1; pojedinaCni (mesni) otporf " koeficijent korisnog dejstva & pad temperature (razlika t) 3Cdelimieni koefidjent prolaza toplote A koeficijent toplotne provodljivosti A toplotna propusdjivost dinarniCka viskoznost , kinematska viskoznost UHA NA PROIZVODE I PROIZVODN,JU Nije ni potrebno napominjati koliko zaprdeoi vazduh ill vazduh pun mikroba maZe skoditi pojedinim proizvodima. U ovakvlm slucajevima mora se govoriti o klimatizaciji pojedinih vrsta industrije. Tsko isto poznato je de je i preterana temperarura u nekim prostorijama gde se drZe neke vrste proizvoda, naroCito skodijiva. To isto v.zi i za pretert!!JU vlaZ-nost, h1adnol:u ill iswenost vazduha, opet za specifiene proizvode. U svakom slueaju od koristi je de se znaju usIovi koji se preporueuju za prostorije pojedinih vrsta trgovins i industrije. U tabeli T - 3 izI0Ze0i su uslovi temperature za neke de1atnosti i mate-rljale pri cemu nije vodeno raCuna 0 ugodnosti eoveka vel; sarno 0 navedenim pro-izvodima a covek ako je i sam primoran de se nalazi u takvoj sredini pti1sgodava svoju odeCu ill preduzima druga zaStitna sredsrva. T-3 Vrsta industrije I Delatnost Temperatura "e R.elattvna vlainoat % Zifice proizvodnja 22 do 23 50 stokiranje 15 50 Automobili lanac sklopova 18 do 26 40 do 55 precizni delovi, obrada 24 do 26 35 do 45 Pekare izrada kolaea 24 65 pakovanje u parafinsku hartiju 21 do 26 55 vrenje testa 26,5 76 do 80 glazura kolaea 21 50 hladenje hleba 21 60 do 70 prostorija gde se sprema testo 24 do 26 65 do 70 stokiranje bralna 18 do 24 55 do 65 stokiranje kvasca o do 7 60 do 7S Pivare vrenje u sudovima 6 do 10 50 do 70 stokiranje uta 30 do 45 Vrsta industrije I De1atnost Guma proizvodnja potapanje hirurikih instrumenata u gumu laboratorija za ispitivan;e KetamiI:a prostorlje za meianje sulen;e vatrostalnih modcla suienje ilovsle 'lzrada 00k01ad-bombona izrada tvrd.ih bombona pakovanje OOkolade stokiranje Inkubatori pillCi Ko!a suienje kofe ltavijenje koZe Deatilacije opite stoJdranje !ita B1ektroin.duatrija proizvodoja e1ektril!nih kablova proizvodnja lice oblofene pamukom poStavljanjc izo1acije stokiranje elektritnog materijala Krzno stdenje krzna stoltiranje ktzna Instrumenti optavke i kalibriranje Laboratorije hemij8ke i fizi&e stokiranie materifala Knjjfare stokiranje lcnjiga Plastibte materije pakovanje u eelofan Municij. Hanlja seeficijenti toplotne provodljivosti za ;,;vesne materijale. Vim so da su Vi koeficijenti llIliveci ked metal . Kod voCine metal. oni su proporclO-nalni'llihovoj e!ektricnoj provodljivoSti. T-9 IIakar Aluminijum Gvoide Prirodan kamen Beton (nabijen) Beton (porozan) Staldo 350 230 - 200 60 - 35 2,3 -1,8 2,0 -0,9 0,8 - 0,4 0,8 Toplotni izolatori Vazduh Veda (100'-10') Glicerin Alkohol Zejtin - uJje op - 0,06 0,06 0,67 - 0,58 0,28 0,14 - 0.13 31 Za gradevinske materijale vrednosti ovID koeficijenat. su u proseku 0,5 do 0,2 u zavisnosti strukture i poroznosti. Ako su u porama vazdusni mehuri, i ukoliko Sll oni veCi i pravilnije rasporedeni, utoliko je manja provodljivost materijala. Za izolatore (toplotne) smattaju se materijali sa koeficijentom provodljivosti manjim od 0,1. Teenosti uop!te imaju manje koeficijente toplotne provodljivosti od evrstih tela, a gasovi joo manje. Kaleo je koeficijent provodljivosti vode oko 0,5 a vazduha 0,022, onda Ce porozni materijal, kada su vlaJ:ni, imati mnogo veCu provodlji-vest toplote nego kada su 8uvi, poto se u pore uviaci vlaga u mesto suvog vazduha. Gomje vrednosti vaie za obienu sobnu temperaturu. Inace skoro za sve JDBterijale koeficijenti provodJjivosti toplote poveCavaju se sa temperaturom. Zato se kod prorsruna izmene toplote uzimaju koeficijenti koji vaJ:e za sreOOje tempersture. (U tabelama Ce biti dati koeficijenti provodljivosti toplote joo i za druge materijale i izoIatore). U easopisu Kgh hr. 2/78 pokazan ie detaljan protaeun debljine optimalne izolacije, 23 PRELAZ TOPLOTE u sredini u kojoj vlada izvesno strujanje izmena toplote se poboljsava re-Iativnim kretanjem Cestica. Raeunska analiza ovih proces. se oteZava isprepleta-njem procesa strujanja i sprovodenja toplote. Ovo se takode ispoljava kod najvaz-nije oblasti prenosa toplote a to je prelaz toplote izmedu jedne evrste povrSine i njome pregradene teenosti. 231 lItOBFIC\lllNTl PRIlLAZA TOPLOTE Izmena topiote izmedu jedne pomine oij. je temperatura '" i jedne ogra-nicene temperature tt zavisi od velicine povrsine A i temperaturske raz-like (tp - It). Pri tome temperatura teenosti se menja sa rastojanjem od povriine. Mooe Be pretpostaviti da je mi odredenom odstojanju cd zida podjednaka tempera-tura teCnosti, koja se u proraune uvodi sa oznakom It. Ako se predpostavi da je prenesena kolicina toplote u jedinici vremena proporcionalna padu temperature, onda najprostiji oblik jednaeine prelaza toplote glasi: Q. = oc A (tp - 't) [W] (2.11) Vrednost Cl predstavl;a koejicijent prelaza toplOle, koji saddi sve [aktore koji su od uticaja na izmenu toplote. Dimenzija ovoga koeficijenta proizilazi iz izraza (2.12) Kada SO ujednacini (2.12) .taviA = 1m', tp - t, = 1 K, vim se dakoeficijent pre-laza toplote " predstavlj. jednu men: gustine 'In\iaqja toplote po jednom .tepenu tem-peraturske razlike Jzme4u jedinice povriine zida i Kod OVOP; koeficienta. Be 32 ne radi 0 -izrazu flZikalnog znacenja na sto upucuje i prihvatanje sredrUe temperature teeno'ti. Ipak, ovaj broj se prihvata kao racunska velicina, ier se izraz iednacine (2.11) pokazao u prakticnim proracunima kao pogodan i koristan. GraniCne vrednosti u koiirna se nalaze neki koeficijenti prelaza toplote utvrdeni ogledirna kod lzve,nib fluida, date su u narednoj tabeli: T-IO Vazduh u mire Vazduh u strujanju Tecnosti u strujanju Tecnosti u klil.1.canju Vodena para pri kondenzovanju 4 - 20 15 -120 230 -11600 1160 - 23300 7000 -70000 Kako se vidi razmaci Sli take veliki da se svaki empiricki obrazac za proracun koeficijenta prelaza toplete maze upotrebiti samo za jedno usko podrutje primene. 24 UTlCAJNE VEUCINE Koeficijent prelaza toplate zavisi od osobina i stanja tecnosti) brzine stru-janja kao i oblika, dimenzija i rapavosti povrsina u kojima sevrsi strujanje i pre-nosenje toplate. Kao oznake preseka strujanja cesto je dovoljno malo duzinskih podataka, na primer za pravu cev krufnog preseka unutrasnji precnik Du, kod strujanja okolo cilindra spoljni kod savijene cevi jos i polupreenik kri-vine R. Od osobina materijala vawisu koeficijent provodljivo'ti toplote A [Wm-'K-'], masena koliCina toplote c [J kg-' K-'], gustina p [kgm-'] i viskozitet p [pa . ,]. Pored gore pomenutih faktora koji uticu na prenosenje toplotej teskoce se javljaju kod svake teorijske iii eksperimentalne posmvke problema, posto su osobine materijala zavisne od pritiska i temperature. Radi uproscenja kod nekih posmatra-nja ove se uzimaju kao konstantne vrednosti, Za pojedine odredene slucajeve dolazi se do matematickih resenja pomoc:u Prantlove (Prandtl) teorije 0 granicnirn s10-jevima ali svakako u formule ulaze vrednosti koje se eksperimentalno odreduju. Kako vdo komplikovana postavka ovih fonnula otezava primenu u praksi, u op-stirn slueajevima daje se _prednost opitima izvedenim prostijim odnosima. Po-moeu razmatranja sHenih slucajcva rezultati opita se sreduju i ponovo koriste u jednostavnim oblicima jednacina za podrueja odredene vaznosti. 25 PROLAZ TOPLOTE Proracun prolaza toplote, tj. strujanja topiote od jedne toplije tecnosti ka drugoj hladnijoj, koje su medusobno razdvojene zidom, kroz koji prolazi toplota, pretpostavlja poznavanje koeficijenata prelaza toplote na povrsinama, zatim mere i podatke 0 toplotnoj provodljivosti zida. Za postojana - stacionarna stanja) tj. kada Za izvesno vreme toplotno strujanje ostaje stalno, mogu se upotrebiti jednaCine prelaza i provoden;a topIote u zidu u svome jednostavnom obliku, jer koliCina toplote koja se prenosi s jedne povrsme zida kroz zid na drugu povrsinu ostaje ista. 33 251 ODRIl&9IVAN]E KOEFIqJI!NTA l'liOLAZA TOPLOTE Ravan zid. Ako je zid, kroz koji struji toplom, homogen i veoma vellki u o osu na .Psm.atranu porninu A, tok promene temperature pretstavl'en 'e ne 01. 4, gde ,. t, temperature t.enost; iii prostora izmedu koji .. vJi ..:nena !opiote, I ... 1 t .... temperature na povriini tid. ['C], , 1, koeficllenti prolliz topic> teo Iz onoga ito ie do .. da izIozeno 0 prolazu toplote Ijednacina(2.1) I (2.!!), oolslod-no je da se z. stacionamo stanj. mugu upotteblti za protat,. SlWnim poa"'pkom kao i .. z1d dn (2.22) ! (2.23) po razlicl tomporalura "":, .....: 0 ::OJ jeolhaeina (;!.21). jednaj!!'n lzlati: . .. " mon. taka dobjlmlh (&.24) odnosno: (2.25) od,I 3. 12 do 16-to casovni prekid lozenja na dan. D?datak Zp rastc sa trajanjem prekida, a vezan jc zn D vrednost U obrnuto; srazmerL Postupak pIema kome ce se prirneniti jedan od ova tri slucaja kao meroda-van, jeste naCin zagrevanja za vreme srednjih zimskih temperatura. Prvi naCin se preporucujc za zgradc za stanovanjc, bolnicc} obdanist8, dn- i drugi naCin za Iobnc i trgovinske kuce i 51.} tree! nacIO za sko!e s Jednom smenom} Z8: fabrike takode s jcdnom smenom itd. 56 362 DODATAK ZA RADI IZJEDNAeENJA TEMPERATURE USL!ID HLADNIH POVRSINA Oseeaj ugodnosti osoba u nekoj prostoriji zavisi ne sarno od temperature vazduha vee i od temperature okolnih granicnih povrSina. U tome pogledu povolj-nije je ukoliko Sll prostorije sa debljim i manjim zidovima i manjim prozorima nego prostorije sa rankim i velikim zidovima i velikim prozorima. Tako isto povoljnije su prostorije opkoljene zgradama s tri strane od prostorija na slobodnom uglu. Srednja temperatura takode se odriava i kod D vred.nosti, jer ona zavisi od srednjeg koeficijenta k spoljnih pomina i odnosa velieine spoljnih povrsina prema celo-kupnim obuhvatnim pominama. Vrednost D je rakode merilo i za dodatak ZA' T-20 D ().(),26 0,27-0,43 0,44-ll.60 0.61-ll.76 O,77.(),91 1.06-1.19 1,2().1.32 ZA% 2,00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 '14.00 16.00 363 DODATAK NA STRANE SVETA Z. Vrednosti dodataka koji zavise od orijentacije objekta prema stranarna sveta i treba ih uvesti u proracun, mogu' se izvesti iz tabe1e T - 21. Ako prostorija ima samo ;edan slobodni spotjni zid, onda je njegov poloza; U odnosu strana sveta me-rodavan. Isto taka ako je prostorija na uglu, polaza; simetrale ugla zgrade je mero-davan za odnos strana sveta. Ukoliko ova simetrala pada neodredeno izmedu dye ad strana sveta uzima se nepovoljnija u proraeun. Za zgrade sa tri ili cetiri slobodna zida treba uzeti najveee dodatke. Za zaklonjene elemente zgrada (uzana dvorista, svetlarnici i s1.) ovaj dodatak otpada. T -21 Dodatak na strane sveta ZS 1%) Strana sveta 1 J sz I S Dodatak 1-5 -5 I 0 +5 1+5 SI +5 I I JI o 1-5 I 364 DODATAK USLED PROPUSTLJIVOSTI PREGRADNIH POVRlIINA. PROPUSTLJIVOST PROZORA I VRATA Usled nedovoljnog zaptivanja procepa duz iviea prozora i vrata vrSi se pri-rodno provetravanje prostorija strujanjem vazduha eija ;aeina zavisi od razlike temperature i pritiska izmedu spoljne annosfere i unutrasnje prostorije. Ovo stru-janje je neznatno kad je vazduh u mirnom stanju, tj. kad je bez vetra ali se ono izrazito potencira naletima naroeito boenog vetra. KoliCina vazduha koji OVOID prilikom pfadire zavisi od ugla vetra i efikasnosti zaptivanja svm procepa i, kako je receno razlike temperature i pritiska spoljnjeg i unutrasnjeg vazduha. 57 Nalet Vetta je. ako je upravan na zid sa otvorima. U ovom P?gledu nepovoljnIJe zgrade na otvorenom prostoru nego zgrade u redovima ill StaIlOVl ,OOan uz drugi na jednom 5pratu. . Kao karakteri;'tlldnooti I nodoataci elektrlenlh grejaea .. sHeni kao ked gasnlh i u1jnlh sarno joi izrazitiji. Praklleno nema nikakvog opalutlav"'1ia nill edvoda ostatak. sagoma-nja I zato mogu kodmljo pooIutitI kao pnonoanl modell. Ali nasuprot ovomo temparatura --grejoeaj. va. a 11m monje au hlgijenaki. Poznate au razne vrato elektrlenlh grejoe. kod kojill .. ugrallene fice iii pantllke knje .. zagmaju propultenom elektrlenom str!ljom usled alpora. Mugu bi1i ostvan>nl sa iii bez venlilatora. sa I bez akumulacije. keramikom iii u1jem. Nojizr .. zitije su tennoakumulacione pa&. 439-1 Tennoakumulaeione elektrillne pa& Tennoakumulacione paei sve .. vIiIe primenjuju. a narooito tamo gde je primenj .. na dvotarifna tarifa. 1m. ill raznill oblika i modela. 0 neke .. izractuju i ked nas. Slika 25 - Shema termoakumulacione peCi B c F Shomo jedne tipicne ovakve peel data;e na sl. 25. Gre;aCi (A) ko;i su e1ektricni orpornici, nalaze se u unutrasn;osti ;ezgra (B) oblozenog termo-izolatorom (C). Kroz meduprostor (D) ventilator (F) potisku;e vazduh i regulisan;em ;acine n;e-govog protoka samim ventilatorom postize se i promena odavanja toplote - "dinamickog pra-znjenja". Ulazni i izlazni otvori vazduha postav-ljeni su pri dnu tako da se zagrevaju i niski sIo-jevi vazduha u prostoriji. Za vreme jeftine tarife grejac se ukljuci, tj. "puni se" pri cemu je ventilator iskljucen. Za to vreme staticko prainjenje grejaca je neznatno i hez regulisanja je a zavisi ,od izolatora ciji koefi-cijent provodenja toplote (A) treha da je 5to ali treba racunati s tim sto se on povecava sa temperaturom. Zagrevanje jezgra se vrsi do fieSto iznad 6000 jer za sada primenjeni materijali za izo-laciju pocinju da se sinterizuju iznad 7000lacina grejaca se raeuna tako da treba da pokrije gubitke topiote u predvi-denim prostorijama koje on zagreva. Moze se konstiti sledeei, obrazac: p - Q [leW] g - 860 0,97 P g - potrebna jaCina grejaca [kW] Q - proracunati gubie! toplote [leW] 0,97 - koeficijent pretvaranja energije. (4.3) 87 Nedostaci ovih paei su viooka temperatura gr'!iaca, velika texina (smanjuje pogodnosti p:renosa) i za sada visoka cena i samih peci kao i elektricne energge. Pitanje viatnosti kod ovih peci strogo se postavlja ukoliko nije na njima ugraden ovla.zivac. Toene karakteliotike dobij'\iu se od proizvodaca. 44 OPREMA I UREBAJI SISTEMA CENTRALNIH GREJANJA Osnovne grope oprerne i ured:aja sistema centralnih grejanjajesu: za transfonnaciju ene'lli.le goliva (ill elektlicne) u toplotnu ("proizv04enje toplote"), za prenolenje i raz-v04e* toplote i za odavaIye ("deponovanje'') toplote. U prvu grupu spadaju sve vrste kotlova i bojlera, u drugu sistemi razvodm'h mreza (cevovodi) i u treeu grejna lela - radijarori. Svaka od Dvih grupa ima i svoje pomocne delove, armature i dr. U kotlovima je glavni tepionosa (prenosni toplotni fluid) voda iii vodena a .. se vrsi cvrstih, teenih iii gasovitih goriva. U rerum slucaJevuna 1 manJlffi postr0Jenpma za zagrevan;e se koristi e1ektricna energija. Gde postoje prirodni topli izvori, njihova voda se moze direktno koristiti kao to-plonosa. 441 KOTLOVI ZA CVRSTA GORIVA Kotlovi za cvrsta goriva su slicni i ostalim pecima tj. imaju lozista" resetke, dimne kanale, sakupljac pepela i ostala. lvlogu biti prema vrsri 102i5ta sa gornjim iii donjim sagorevanjem. Jedina razlika od obicnih peei je sto sc ked peci teZi sto vecem odavanju topiote okolnoj sredini dok se kod kotlova irna ZiI cilj dOl se toplota preda tj, koji vrsi prenos toplote od kotla na odredene prostorije preko vodova 1 radlJatora. Usled toga se grejne povrsine nalaze u unutrasn;osti korla a u veeini slucajeva se bas .tezi da se izolacijom spolja spreei odavanje taplate okolini, 5to bi za sluca; da je kotaa smesten u podrumu iii drugoj prostoriji Cije zagrevanje nije potrebno, predstavljalo sarno gubitak. Kotlovi za centralna grejanja u sirokoj upotrebi se ne uziduju. To se Cini sarno u izuzetno ve1ikim postrojenjima. NajceSCi materijal za izradu kotlova je sivi liv a ponekad se primenjuje i presovan celicni lim. Za obieno grejanje zgrada kotlovi vodenog i parnog grejanja se ne razli-kuju bitno vee samo po priboru i uslovima rada. Pami kotlovi od armature imaju obavezno vodomerno staklo, manometar i si-"l1pljac pare" vodeni termometar za vodu. Prvi, ako slliZe iskljucivo za pamo grejanje rade sa pritiskom od 0,5 bara, drugi sa odredenom temperaturom vode. Vodeni kotlovi su ispunjeni potpuno vodom dok Sll pami sarno do izvesnog nivoa a ostatak - gornjeg dela kotIa ispunjava para. Sistem Iozista moze biti kao i kod obienih peCi - sa gomjim i donjim sa-gOrevanjem (st. 26a i b). Kod sagorevanja odozgo vazduh i gasovi prolaze kroz celu ispunu goriva. Celokupna ova sana se pretvara u far tako da ;e prostor u koji se ugalj nasipa u stvari loziste. Kod donjeg sagorevanja sagoreli gasovi odlaze sa strane. Zona sagorevanja je izmedu reSetke i donje strane okna u koje se nasipa gorivo. Po sagorevanju goriva drugo silazi iz nasipnog okna na niZe. Na taj naCin slo; fara kod ove vrste lozista je sta1an dok je kod prethodne vrste promenljiv. lz istog razloga je i otpor sagorelih gasova kroz 510; goriva ovde takode ravnomeran. 88 Kod donjeg sagorevanje je ravnornernije i sa boljirn stepenom korisnog iskoriS-cenja, a kad gornjeg sagorevanja moze se postizati vece optcrecenje i bdc zagre-vanje a ova lozista zahtevaju manju promaju. Slika 26a - Serna loiista sa gornjim sagorevanjem . Stika 26h - Serna loiista sa donjim sagorevanjem Iviedu kotlovima za centralno grejanje najrasprostranjeniji su Clankasti ko-tlovi ali pored njih su u upotrebi i cilindricni sa vodogrejnim iii plamenim cevima. 441-1 Clankasti kotlovi Clankasti kotlovi se sastojc iz nat: lcdnostrukih iii dvostrukih clanaka. Ovi kotlovi nalaze siroku primenu ad kako su u upotrebi. Prednosti su irn u tome sto se mogu izraaivati U serijama sa malom cenom kostanja. Materijalje otporan nakoroziju. postiZe se veliki broj kombinacija sa malo tipova clanaka, lako se pronose i po potrebi menjaju mesta, zauzimaju malo prostora, lako se odrzavaju \l jednostavno se njima rukuje. Clankasti kotlovi pored od.:.:::denog broja srednjih Clanaka imaju po jedan prednji i jedan zadnji clanak. Na prednjem su vrata za ubacivanje goriva, za Cis-cenje vatre, za pepe1jaru i za regulisanje promaje. Na zadnjem je prikijucak dimnjaka. Radi poboljsanja sagorevanja na nekim kotlovima postoje i kanali za dovo-denje sekundarnog vazduha, (za goriva sa bogatim isparljivim sastojcima). Srednji i veti Clankasti kotlovi Sll obicno sa donjim sagorevanjcm dok su manji sa gornjim. Clankasti kotlovi od sivog liva - pojedinacno se lzraUujU do 70 mZ grejne povrsine, a jacine do 640 kW. CIanci su dec loziSta i reSetke, nasipnog okna i dimnih kanala. Na gomjoj i donjoj strani ituaju rupe sa blagirn konusom u koje se niplovi ram spajanja (slika 27) i radi zaptivanja. Okolo niplova na clancima su zljebovi, koji se pri-likom sastavljanja clanka ispune kotlovskim kitom koji spreeavaju curenje i prolaz dim-nih gasova. Na slici 28 je prikazana montat.na serna kotla "etai" fabrike radijatora i kotlova u Zrenjaninu gde se vide spojevi elanaka. Prednji clanak sadrzi loZiSna i pepeliSna vrata. ZadI1ii elanak ima prikljucke za vodove - odvodni i dovodni kao i za odvodenje sago-relih gasova - dima. Yeti kotlovi su sastavljeni od poluelanaka. Na donjoj strani zadrYeg clanka je jedan razvodni deo koji sprovodi kondenzat iIi povratnu vodu U obe poioville kotla. Isto tako na prednjem clanku (ponekad i nazadnjem) postavljenjejedan skupljac 89 u kqji se iz obe polutke kotla sprovodi toplonooa dalje u grejni vod. Svaki clanak ima na sebi i polutku resetke, koja se kod ovog kao i veeine sHenill kotiova, hladi vodom. a c Stika 27 a - krajnji clanak;b - unutraSnji clanak; c - spojnica ( .nip!'); d - zaptivka; e - spojui zavrtaqj Izgled i presek kotla za centralno gn:ianje !i-pa ,,neo vulkan" pokazani su na slikama 29 i 30. Vidi se prednja i zadrYa spoljna strana i preseci na elancima i kanalima. Radni pritisak imje do 0,5 bara. Za konkretne projekte treba se obratiti pro-izvodacima za aktuelne podatke 0 karakteristikama, opsluzivanju i predvidenom gorivu. Gornji prikljucci na kotlovima za cevi po-vezuju se zajedno jednom cevi (to je sabine pare kod parnog grejanja). Taka isto i donji u povratnu cev(sabirae kondenzatakodP. G.). Sagoreli gasovi po izlasku iz zone sagore-vanja prolaze kroz bocne kanale clanaka gore -dole, a odavde idu u zajednieki odvod. U odvodima se na-laze klapne ill siberi pomoeu kojih se moze proma. , Slika 28 - Montaina "etai" serna kotla ja dimnjaka zatvarati i regulisati. S gornje i donje strane se nalaze i otvon za ciSeenje. . Clankasti kotlovi od sivog Eva pokazuju kod ispravnog goriva i rukovanja Jedno zadovoljavajuce iskoriscenje toplote. Za srednje i ve1ike kotlove moze se racunati sa sledeCim vrednostima; Stepen korisnog dejstva na probnom stolu Stepen korisnog dejstva u pogonu Y; = 0.75 - 0.85 'r, = 0.65 - 0.75 _ Pri pai.ljivom nadzoru moze se isterati srednji godisnji stepen dejstva od f2 do 74(/0' Za manjc kotlove treba racunati sa smanjenjem od 5 do 10%) naro-90 cito ako odavanje toplote sa spoijnih povrsina nije iii spreceno. Stepen korisnog dejstv, blago opada sa povecanjem optere,e'lla. NaJbolJ1Je negde odmah , SUka 29 Spoljni izgled kot1a ,.neo vulkan 3" - Fabrika radijatora i kodova. Radijator, Zrenjanin Slika 30 - UnutraSnji izgled kotla ,,neo vul kan 3". Fabrika radijatora i katlow. Radijator, Zrenjanin ispod polovine opterecenjaj ked vodenog grejanja, npr. ispod 4700 Wm-'. Tek kad optereeeDje padne ispod 2900 W m -2- onda i stepen korisnog dejstva osetno, Ovakvo pOflaSanje stepena dejstva ObjaSIlJ3va da je ked kotla na koks i ked relativno kolebljivog optereeenja dosta dobro isko gonva. Boije je pri vecim instala-cijama ici sa slabijim optereCergem i jednim kotlom viSe. Poveeani broj kotlova omogueava racionalniji elasticniji rad, jer svaki katae radi sa optimalnim koeficijentom korisnog dejstva pri jednom odredenom optereCel\iu. Zbog toga pri promem optereeenja ( u prelaznim periodima, npr.) bolje je iskljuciti neki katae nego raditi sa SITI3IlJenun op-terecenjem. 91 Specificnaj.cina ciankastih kollova vari.ra od 6000 do 18000 W m-', prema tipu, gorivu i postignutc; promaji. Za kotlove sa donjhn sagorevanjem, mote se uzeti da je: normalno opterecenje kod vodenog grejanja 9000 Wm-2 nonnalno opterecenje kod parnog grejanja NP 8000 Wm-2Sledeca tabe1a daje priblizne podatke 0 ve1iCinama clanaka i moze posluziti za octredivanje jacine gre;nih centrala. T- 32 Podaei 0 kotlova Grejna jaCina 1 Grejna povrsina I I , Visina Sirina Dubina 1000W m' m rn m ! 40-100 5-12 1,2 0.9 0,6-1.1 100-200 12-25 1.5 1.3 0.7-1.5 I 200-320 25-40 1.7 1.5 1.2-1.8 320-490 40-60 1.8 t.6 1.7-2.3 I Kotlove cd livenih clanaka za i gasovito gorivo kod nas proizvodi fabrika radijatora i kollova Radijator, Zrenjanin. Od uvoznih Dvenih kollova kod lUISsu u upotrebi danski Salamander i Tasso, svedaki Norrahanunar i dr. 4412 Kotlovi od celicnog lima 44121 Mali i srednji kotlovi Pored kotlova od sivog liva i kotlovi od celicnog lima su u visestranoj upo-trebi a naroCito za vodeno grejanje. U konstruktivnom pogledu oni mogu hiti slicni medusobom ali ima kotlova od lima cilindricnog oblika sa unutrasnjim lozi!tem. Celien! kollovi su mallie osetljivi za odr'Zavanje.nego kotlovi od sivog iva i mogu izdrZati veCe pritiske i temperature. Suprofuo tome manjeg su veka jer su irn delovi od celika (revi, limovi) podlotm veeem razaranju od korozije, ali oVllj nedo,tatak je uveli ko smanjen primenom "VIemenih kvali tetnih materjj ala. Celicm kotlovi treba da dozvoljaVllju preoptereeel\ie od non$aine jacine 25 do 400/0 bez naroeitih teSkoea. Pri nominalnom opterecenju stepen iskoriSteIlia treba da je n'limanje 7W,. Kotlove od celika proizvode: EMO - Cee, Fabrika temriekih uredilia Gorel\ie -Sombor, TAM-Stadler - Maribor, Fabrika grejnih i klima ured'lia - Banoviti, Tvornica tennickih uredaja - Labin i dr. Od uvoznih kotlova ove vrste treba napomenuti i vaj. carske proizVode erc. 92 Stika 31 _. Spoljni izgled kotla EMO SV Celje za centralno grejanje sa gorionikom. Owj kotao moZe koristiti lako ill teco ulje iligas sa odgovarajtiCim gorionikom. Firma dajc sve podatke i uputstva za monwu 441.3 Tehnicki podaci 0 nekim kotlovima domaee izrade Kotao "neo vulkan" III -------Grejna povrSina m2 22,4 25,3 28,2 31,1 34 36,9 39,8 42,7 45,6 48,5 Broj un. Clanaka 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Parni kotao W u 248 277 300 323 348 371 394 hiljadama 183 206 206 Vodeni kotao W u 343 370 397 425 450 208 235 263 290 316 hiljadama 1000 1125 1250 1375 1500 1625 1750 1875 2000 2125 Duzina , I I 1 Smna 1610 mm, visma 2000 mm _-I , Broj clanaka [----8 i 9 I 10 11 I l; 14 15 I 16 17 I 18 19 20 I I 27,3 31,1 34,9 38,7 42,5 46,3 50,1 53,9 57,7 t> 61,5 65,3 69,1 72,9 Kotlovi Kotao "vulkan super" Kapacitet vodeni 254000 289400 324700 360100 395400 430800 466200 501500 536806 572200 607600 642900 678300 [w] parni 222300 253200 284100 315100 346000 377000 407800 438800 469700 500700 531600 562500 593500 Tovarne emajlirane posode, Celje Duzina mm 983 1108 1233 1358 1483 1608 1733 1858 1983 2108 2233 2358 2483 93 I ...Kapacitet I Grejna povrSina I KoliCina vode KoliCina uglja [w] ! 1 u kotlu 1 u levku kg 40700 3,5 I 111 60 51200 4,4 131 73 64000 5,5 165 93 76800 6,6 200 119 1 ____ K __ omo_1_b_,_.__ 7 8 9 10 11 12 15 441-4 Veliki kotlovi 94200 116300 14.1900 176800 208200 244200 325600 8,1 238 130 10,0 276 144 12,2 296 203 15,2 325 228 17,9 455 280 21,0 560 335 28,0 700 410 .- .. ..U velikim centralama cest je slucaj da se nalazi viSe kotlova velikog kapa-citeta. Ovde vise nije kriterijum prednosti u odnosu na male kotlove, rad bez nad-zora, male dimenzije, jednostavno rukovanje i dr. Dovoz goriva i odvoz sljake ta-kode zahteva naroCito opsluZivanje i uredaje. Svakako da je izbor kotlova zavisan od njihove primene i vrste goriva kC!ie je na raspolaganju. U odgovarajucoj literaturi i kod proizvoa.aca mogu se naei svi potrebni tehnicki podaci za izbor i projektovanje pogona u -kojima se koriste ovakvi kotlovi. Kotlove veeeg kapadteta proizvode Tvomica tennickih urea.aja lzbin (modeli KOMFOR), Industrija domoopreme Banovi6i (HEllOS), Preduzece za centralno gre janje iklimatizaciju TOPLOTA, Zagreb i dr. Neke napomene 0 kojima treba voditi racuna kod instalacije i manipulacije sa kotlovima Kada irna vise kotlova koji sluie za isti pogon onda treba predvidcti zajed-nicke ventile time se skracuju vodovi. Pri tome svi ovi zatvorni i regulisuci organi treba da su pristupacni rukovanju. Treba voditi raeuna 0 dilataciji i stoga veze iz' ;du vodova i kotlova, pumpi, razmenjivaea i drugih e1emenata ne smeju biti kr :I.e i kratke. . Kotlovi za vodeno grejanje kada sluie za is\... pogon treba da imaju. nicku odvodnu i dovodnu cev koju treba tako postaviti da prikljucne ceVl Im3JU pribliZno iste otpore. Parni kotlovi sa svoje strane treba da imaju zajednicki skupljac pare. danje jacine usled iskljucenja jednog kotla ne treba da dovede do pada pnuska i nivoa vode ispod dozvoljenih u drugima, Punjenje instalacije se moze vrs.iti dird .. 1:no iz vodovodn.c mreZe, videti, radi sigurnosti, dva ventila. Paziti na (:istoeu vode 1. prazmtt 1 kotao cesto bez naroCite potrebe. PraZnjenje je potrebno Zlml ako u kotlarmcl postoji opasnost mdnjenja u slucaju da se grejanje ne koristL Lozenje kotlova treba da vrSe strucna lica, osim malih - vodenih. Pre podlaganja korla proveriti stan;e vode. U toku rada kontrolise se sago-revanje. GaSenje vatre se vrsi zatvaranjem promaje a ne polivanjem vodom. Lozista se povremeno tiste od zagusivanja. Prilikom prvih lozenja kotla narocito ;e vazno da je voda Cista inaee moze dati do raznih smemji koje na prvi mah izgledaju nerazumljive. Treba razlikovati "znojenje kotla" ko;e dolazi od hladnog kotla i goriva pri pocetku lozenja i stvarnog curenja na nekom mestu na Ciancuna III spojevima. Treba obezbediti dobru promaju i ne loziti u slucaju da dimn;ak ne da "poVllee". Treba oCistiti dobro sve dimne kanale i proveriti da Ii postOl1 JOs kakav uzrok ovome. Sto se rice promaje za dobro funkcionisanje malih kotlova sa gornjim sago-revanjem treba da je 20 do 30 Pa, a za srednje i velike 40 do 60 Pa. . Potrebno je predvideti svuda ventile radi manipulacije iii eliminisanja po-jedinih kotlova. , . DeSavaju se gubici usled vezane toplote odvodnih gasova, npr. U obliku CO, a dolaze usled nedovoljnog dovoda dopunskog vazduha kotlova sa -gornjim sagorevanjem. Da bi se iskoriscenje toplote u pogonu pnbliflio on0ID:e sto se postigne na uredajima za ispitivanje, treba voditi racuna dobrom vanju i u loZistu i na odvodnim kanalima, dalje 0 cistoei grejnih povrSina i kanala i 0 sprecavanju nagomilavanja sljake na resetkama (0 cemu se oblcno ne vodi dovoljno racuna). Uostalom uputstvo proizvodaca kotla mora dati sve potrebne tehnicke po-datke 0 njegovoj primeni, vrsti goriva, nacinu koriscenja itd. 442 KOTLOVI SA GASNlM I TECNlM GORIVOM Pored gore opisanih vrsta kotlova za centralna grejanja se primenjuju lovi sa gasnim i tecnim gorivom. Kod njih je uprosceno poslliZivanje i dovod goriva u kotao jednostavan, veca Cistoca, lako pustan;e urad i zaustavl,an)e, 95 jednostavnije, jevtinije i sigurnije regulisanje cak i kod malih kotlova. Narocito kotIo-vi na gas imaju dobru pogodnost regulisanja i iskorii6enja toplote. 442-1 Gasni kotlovi . opisanim kotIovima i ovi su graileni od clanaka, sarno umesto rdetke imaju gononik (brener) u vidu cevi sa mnogobrojnim rupicama. Radi poveanja eflkasnosti, grejne povrsine prema gorioniku su izraaene sa rebrirna. Sagoreli gasovi se odvode u skupljac na gomjoj ,trani. Grade se jacine od 12000 do 470000 W. Za etafua grejanja i manje stanove izraauju se kotIovi jacine pacey od 17000 W sa ill bez dodatnog r?zervoara za snabdevanje toplom vodom. Vrlo su pogodni za mesta gde postoji gradska gasna mrefa. Da bi se unekoliko kompenzirala viSa cena gasa treba lzvesti dobru izolaciju kako kotla tako i cevovoda. 442-2 Lozista sa gorionicima za gasovito gorivo U naSo; zemlji proizvodnja kako prirodnog tako i vestackog iz dana u da? se poveeava i goriva, imajuCi velike prednosti nad lllSU potrebne, sagorevanje je homogeno, reguhsanJe mnogo slgurnlJe 1 eflkasm)e, nema nikakvih otpadaka itd.) nalaze sve vecu primenu i kao goriva za kotlove. . Sagorevan}e gasa u kotlu vrsi se pomocu specijalilih gorionika, koji prema naCiD:u sa mogu biti sa prethodnim i dijuznim mesanjem. se kOnstl 1 mazut zaJedno sa gasom onda se niihovo mesanje priprema u naroc!tlm kombinovanim gorionicima. U gorioniku sa prethodnim mesanjem smesa 1 VrSi ,se difuznom gorioniku smesa se vrsi u grlu samog za vece agrega.te). gorionici su u stvari difuzm gOrIOmCl kod kOJIh se u centralno) cev! za dovod gasa ugraduje i cev za dovod mazuta, 442-3 Regulaeioni uredaji gasnih kotlova Rukovanje kotlovima .. moze biti. poluautomatsko iii potpuno auto-matsko. Automatsko Je )ednostav01Je za rad 1 ekonomicnije. Regulatod su cesto kombinovani sa sigurnosnim ureda;em. U ovom slucaju regulator sluzi i da se do-vod automatski prekine u siucaju pada pritiska iii gasenja plamena na breneru. Sa OVlm regulatorom takode su povezani, kod pamih kotlova stdnje minimalnog nivoa vode a kod vodenih maksimal na temperatura vode. Kada je prostorija. u koju treba postaviti regulisllci tennometar. isuvile udaljena od kotla, onda se primenjuju eJektricru tennostati i magnetni ventili. Na slici 32 prikazan je blok cl.nak. kotla Strebel GH fabrike radijalora i kOllova "Radijator", Zrenjanin, Za tacne podatke 0 ovim kotlovima i njihovim priborima ohratiti se proizvoda-cima. 96 Stika 32 442-4 Kotlovi za rad sa tecnim gorivom Za Iad sa tecnim gorivima postoje i specijalno izraaeni kotlovi za vodeno i pamo e'anje pored onlh kad kojih 56 to postiZe prepravkama. . . .' sve 5e gr J U poslednje vreme usted neredovnog snabdevanja . d'u kotlovi kad kojih se sarno zamenjivanjem vee postoJeCih mogu VlSe rna tiJ .. ). _ . a (rawe vrste uglja). koristiti bila tee-na (ulje za loien)e ill mazut , bila cvrsta garrv 442.5 Loiista za teena goriva _ . k se koriste u kotlovirna ne mogu jednostavno sagorevati kao Teena gonva oja . 1 se goria-vee se prethodno moraju rasprsiti i pomesatl s vazduhom. Ovu U ogu vr, b d gas, ... al d rionici za tecno gonvo u u . . Usled delikatnosti ave svoJe funkClje Z Iteva se a go . .. .' visini i sigumi u [adu, jer Sil bitni organ celokupne mstalaClJe greJanJa sa kotlovima za ovu vrstu lazenja. . arocito . k t1 . gl mazut dok se za manJe, n Tecna gariva za velike a ave Je u avnom ..' 1-u manjim objektima. upotrebljava ulje za lozenje iii .kakO se \e" UlJe za lozenJ'e J'e manJ'eg viskoziteta i unosi se direktno u gononik, d?k ,_ . 1 k '-' 'li d toliw "" II) OVQ t't it', tj. ad fl.t na At ooda se .moze sa dovol;no taenosti to direktno izvrsiti bez traZenja novog k'. To se vrsi po sledeeem obrascu, gde je A'R nova pOvrSina radijatore: (6., )1.25 I A' R = AR:;; I (m'] (4.24) Prema tipu radi;atora koji se usvoji iz kataloga firme, u kome su dati podaci o grejnim povrsinama pojedinih clanaka, odreduje se potreban bro; Clanaka za svaki radijator. Danas se cIanci izraduju sa povrSinom od 0,1 do 0,6 mil. Ukoliko se koefi-cljent k ne dobij. iz podataka proizvodaea, moze posluZiti ,ledee. tabela T -43. T-43 KoeflclJen, k za radllatore [Wm-'j ! Vodeno grejanje IIParno grejanje I Razmak I niplova I lirina aanka [mmj u [mm] 100 I 150 I 200 I 250 I 100 I 150 I 200 I 250 I I I I I I I I i I 300 I 9,30 8.96 8,60 8.26 10,00 9,65 9.30 500 I 9.00 I 8,49 8.26 I 7.91 10.23 9.30 I 8,96 600 8,84 8.37 8.14 7.79 10.12 9,42 9,19 I 8,84 1000 I 8,49 I 8.14 7.79 7.44 9.77 9.19 8,84 I 8,49 I T-44 spoljni preenik [mm] do 50 50--70 preko 70 I vodeno grejanje 10.82 - 13,49 10.35 - 12.91 9,89 - 12.33 parno grejanje 11.64 - 14.65 11.17 - 13.96 10.70 -13.38 I Koeficijent k za otvorene rebraste cevi: za vodeno grejanje: 4,5 - 6,0; pamo grejanje: 5,2 - 6.5. Radij.tore gde god je moguee, treba postavljati pored hladoih pregradoih povrSina (spoljnih zidova, ispod prozora) jer se postiZe bolja ujednaeenost tempe-rature prostorija. Osigurati dovoljnu pristupacnost radi c;seenja radijatora jer se zaprljanim radijatorima spreeava odavanje toplote konvekcijom, koje je kod radijatora do-minantno. 131 49 KONVEKTORI Konvektori spadaju u vrstu cevnog radijatora, na kome Sll gusto nataknuta rebra iIi lamele od lima pa su poznati pod nazivom joS i lamelasti grejaci. SmeSteni su u narocita udubljenja - sahtove i irnaju deflektore od lima koji usmeravaju kretanje vazduha, koji odozdo ulazi hladan, greje se penjuci se i zagre;an izlazi na gornjem otvoru. Stika 59 - Sematski izgled postavljanja konvektora Shematski izgled konvektora i njegovog postavljanja vidi se na s1. 59 (Preduzeee "Tennoelektro"). Odavanje toplote je pretdno konvekcijom, odakle im i ime potice. Zracenjem odaje neznatnu kolicinu toplote preko opIate ili pregrade. Slika 60 - Postavljanje kon-vektora u nisi Slika 61 - Postavljanje kon-vektora u kupatilu Postavljaju se u zidnim otvorima iIi nisama stO niZe a strujanje vazduha se poveCava visinom obloge-maske koja dejstvuje kao dimnjak a jos i suZavanjem okolo cevi - grejaca. Ovo povecava efekat konvekcije a time i brfe zagrevanje prostorije. Ce10kupan efekat zagrevanja zavisi od povrsine grejaca, vrste fluida od-nosno njegove temperaturske razlike povrsine grejaca i okolne temperature, konstrukcije i oblika od cega zavisi efekat konvekcije. J aCina se pode.sava, pored reguliSuceg ventila, jos i zatvaranjem otvora za prolaz vazduha koje se postiZe narocitim zaluzinama. Ovaj drugi naein je podesan za prostorije koje se ne moraju zagrevati, a zadrfavajuCi topao radijator, ne pos-toji opasnost njegovog smrzavanja kao kada se on iskljuci. Konvektori se primenjuju i kod vodenog i kod parnog grejanja, za visoke pritiske i temperature. Specificki su jeftiniji od radi;atora usled jednost8:nije i svoje manje teZine. Zagrevanje se br:i:e postiZe usled manje kolicine flwda .li. nJlIna. Nedostaci Su im teSko odrZavanje tistoCe zbog prasine koja se talOZl 1 pored cfrkulacije vazduha. Zbog ovog im treba predvideti bar lako skidanje oklopa raeli cisCeo; . Nisu dovoljno higijenski. i podesni su samo za visoke prostorije, radionice i s1. koje se ne moraju stalno zagrevati. 132 U naioj zemlji konvektore izraduju preduzeca "Termoelektro" i ,,14. decembar" u Beogradu. Slike 60 i 61 pokazuju neke od n.cina post.vljanja konvelctor. koje izvo-dI "Tennoelektro. SIika 62 pokazuje grejac sa lamelama. U prospektima ovm predu-..a. dat! au svi tehnlck! podaci 0 raznim tlpovima konvektora koje oni izraiIujn sa upnt-stvima I dlmenzijama za ugradivanJe. SUka 62 - GrejaCi konvektora ,,14. decembat" Na kraju da se pomenu panelni radijatori, koji se sastoje. ?d tela ugradenib u velikint povrsinama plafona, zidova iIi podova, lIi Mogu biti zagrevani vodom i elektricnom strujom, 0 njihovim osobinama 1 kon-strUkciji biee govora u odeljku VI panelnog grejanja. ODELJAK V 5. RAZVODENJE TOPLOTE 51 OrSTiDEO Za transport toplono!e (fluida) centralnog grejanja od proizvodaca toplote - kot-la ill solamog radljatora slUz1 razvodna mreta. Glavni element! mre1e au ceviodgovara-jutih dlmenzlja. Pored cevi dolaze joi ; drug! razlic;t! spojni i reguliJufi uredajl. Kako eevi taka i svi ostali uredaji koji su u upotrebi za nonnalne instalacije, normirani su i nalaze se U odgovarajuCim. prirucnicima i katalozima pa ce se zato dati njibov kiallk opis bez detaljnog proucavanja. Sematski prikaz raznih elemenata dat je u prilogu pa je pozeljno da se takvo oznacavanje primeni prilikom izrade projekat:a. Podaci za cevi su: spoljni i unutraAnji preCnik, tetina po duinom metro . i materijal, pored drugih koji ovde nisu potrebni. Normirana im je duiina obieno 6 m. Za centralna grejanja u upotrebi su cme ccliene cevi sa tankim i debelim zidom, sa savovima i bez sava. Za vodovod su u upotrebi pocinkovane ce1icne cevi. Debelozidne cev1 su sa i bez iava i obicno se koriste do precnika od 2" (2 cola) := = 225,39 rom .., 5 em (njiliove standardne mere se daju obleno u colima, ail i ove kao I ostale mogu imati dlmenzlj. u melat$kom sistemu. tj. u milimettima). Cevi se spa-Stika 63 - Nazuvica ( .mui") sa navojem jaju bilo ,,mufovima" (nazuvicama) iii zavarivanjem. Za spajanj. sa mufovima na ovim eevimaje izrezan na oba kraja vitvort navoj (slike 63, 64, 65). 134 --- -,---\ i Cf'V sa G0 tj '0 ll 0. s-H 0..3 '03 ;.;::lOO -So 05 H ' '"' ... .'" "g-Mb ' &l" Q" &lo .. ,g:o .. z'" '" '" 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q G L D V R LR E, Z D, V R LR E, Z LR Z W kgh-1 m rom ms-t Pam-I P. p, mm ms-I Pam-I P. P. p, Pa ------_. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11-00_0-i2 13 14 15 16 17 Kolo Tadijatora 1. Deonice 1, 2, 3 i 4 H = 4,0 m; LL = 39,00 m; PH = 125Pam-1 '4,Om ""SOOPa Za trenje u cevima uzeto: 0,60' PH = 0,60 500 Pa = 300 Pa Rl = 30,00/39,00 = 7,7 Pam-l 8000 9,0 32 0,10 4,5 40,5 5,5 27,5 2000 9,5 20 0,07 5,0 4,7,5 9,0 22,0 2000 9,5 20 0,07 5,0 47,5 7,5 18,5 15 0,13 22 209 8,0 67 161,5 48,S 8000 11,0 32 0,10 4,5 40,S 4,5 22,S l;LR + EZ 176,0 + 90,S 266,50 P. kolone ,,16" + ,,17" = 161,5 + !:Z 48,S = 210,00 Pa Promenom precnika u deonici 3 : !:(LR) + EZ = 476.50Pa ok&cenih 0 zid u vidu plocastih radi;atora sa vazduSnlln meduprostorom, Ulivene cevi u puno; betonskoj ploei mogu se ponekad iskoristiti i kao ar-matura armiranog betona} ali naravno treba ispitati da Ii ce to biti racionalno. Ako se primenjuju ulivene serpentine potrebno je obezbediti intiman kon-takt cevi i livenog materijala, koji je obicno specijalna vrsta' cementa) a voditi ra-cuna i 0 tome da dilatacija oba materijala, cevi i cementa bude pribliZno ista. U OVOID slucaju treba jos obezbediti intiman kontakt cevi sa betonom kako zbog prenosa toplote, tako i zbog zaStite od korozije. Kada su cevi slobodne u prostoru konstrukcije, onda se zastita od korozije, ukoliko sam materijal nije nerdajuCi, vrSi raznim sigurnim i postojanim premazima. Ako pane1ni grejaCi ne zauzimaju cele povrsine prostorija (zidova, poda iii plafona prema vrsti grejanja) onda ill treba rasporedivati 8tO bliZe prozorirna ill hladnim zidovima. Specificni intenzitet zracenja sa pojedinih sekundarnih povrliua regulise se prema proracunu pomocu podesavanja razmaka grejnih cevi. Prema tome ra-212 stojanje izmedu cevi se bira prema vrsti plafona i potrebnom odavan;u tap late u zavisnosti od temperature vade. Uobicajena odstojanja su 15, 20 i 25 em. Da se ne hi gubila top Iota izvan prostorija, najmanje rastojanje cevi od spolj-njeg zida treba da je 0,5 m a od unutrasnjeg 0,3 m. Radi boljeg ujednacenja temperature preporuc:uje se da cevi budu ugradene blize spoljnim zidovima. Orijentacija grejaca treba da je takva da cevi budu paralelne spoljnjim zido-virna a prikljucak na dovod cia je na spoljnoj cevi take da temperatura vode opada prema unutraSnjosti. Kada se topla voda koristi kao toplotni fluid panelnih grejanja cnda tempe-raturska razlika vade na ulazu i izlazu grejne serpentine treba da je 10. Cevi za plafonske i podne grejace su standardnih dimenzija a iz fabrika do-laze vee formirane u vidu serpentina iIi registra. Postavljaju se horizontalno iIi sa malim padom u pravcu strujanja. Spajaju se zavarivanjem koje mora biti bes-prekorno jer su posle zatvaran;a nepristupacne. Ovako pripremijenim eevima zavarivanje na lieu mesta se svodi na naj-manju meru. Slicno radijatorskom i kod panelnog grejanja mogu se tokovi pojedinih grej-nih pOvrSina izdvojiti i pojedinacno regulisati. U narocito velikim prostorijama, halama i dr. mogu se grejne povrSine podeHti u viSe vodova cime se postiZe po-godnije regulisanje. Kada pojedini vodovi greju vise prostorija onda se u zajedniCki vod ukljucuju prostorije iste vrste i namene. Regulisanje se vrsi ventilima smeste-nim u zidnim koje treba da su dovolino komotne racti nesmetane mani-pulacije. Serna rasporeda ventiia za regulisanje vidi se na s1. 117. Prikljucci za zatvaranje i regulisanje jednog sprata treba da su grupisani u jednu zatvorenu nisu. Savijanje cevi, kada se to mora vrsiti na gradilistu, treba vrsiti propisno i vrlo pazljivo da im se prccnik ne smanji. Korisno je izvditi probu sa kuglicom. Serpentinski grejaCi, izradeni u fabrici ispituju se na 40 bara. Posle spajanja i zavarivanja na gradiliStu eela instalacija se ispitu;e na pritisak od 25 bara. Isto tako i pakovanje izradenih grejaca treba briZljivo obaviti radi obezbedenja Slika 117 - Serna regulisanja panelnih grejaea prilikom transporta. GrejaCi se izraduju od bezsavnih celicnih cevi. Takode se nekad koriste i bakarne cevi, naroeito u Americi. Kako su cevi od pomenutih materijala izlozene manje vise koroziji narocito kada su slobodne u meduspratnim konstrukcijama, one se po zavrsnom ugradi-vanju premazuju postojanim premazima. Ovo navodi i na koriseenje nerdajuCih celika. Grejne cevi oformljene i priprernljene za uzidivanje i obloge na plafonu i podu pokazuje stika 118. Cevni grejaci sa dodatkom lamela upotrebljavaju se u supljirn meauspratnim kons trukcijama kada su grejne cevi slobod-no priCvrscene u meauprostoru. Lame Ie od aluminijumskog lima, debljine aka 1 mm slute da se toplota bolje prenese na stranu gde je to potrebno, tj. prema plafonu iii podu u zavis-nosti od reenja koje se primenjuje. Proracune grejaca za panelna grejanja bila koje vrste potrebno je strucno i solidno obaviti, jer se odstu panja posle izvedene instalacije mogu u maloj meri korigovati promenom temperatu.re vode, koje resenje ne mo ra biti potpuno racionalno. Zagrevanje postrojenja panelnih grejanja u pocetku treba vrSiti vrlo postupno jer dilatacija raznovrsnih mao terijala u konstrukciji i pored najbo Ije paz.nje, prilikom njihovog izbora, moZe pri naglorn lotenju dovesti do prskanja izvesnih elemenata konstruk cije. 635 PLAFONSKO GREJANJE 213 Slika 118 - Cevni serpentinski grejaci panelnog grejanja pripremlieni za zalivul1je na tavanid i podu U godnost liea koja se nalaze u nekoj prostoriji zahteva da im se obezbedi, kako je vee napomenuto, umereno odavanje toplote njihovih tela a naroCito Ovo je od osobite vainosti kod plafonskog grejanja jer je glava najvise izlozena toplotnom zracenju. Kako velicina zracenja zavisi od temperature povrsine koja zraCi toplotu onda je jasna da temperatura platona u odredenim uslovima ne sme preCi izvesnu granicu jer se njenim povceanjem sprecava odavanje tapiote sa zra-cenih povrsina, u ovom konkretnom slucaju sa coveCije glave, &to dovodi do ne-prijatnih osee-aja. Pojedini naucnici pokusavali su i donekle uspeli da doau do izvesnog matc-matickog kriterijuma na osnovu koga' bi se odredila temperatura plafona. Rezultat takvog rada naucnika Krenka (Chrenko) koji se moze i prakticno primeniti za plafonsko grejanje ovde je izlozen. 6351 Kriterijum Krenka Ispitivanjima je ustanovljeno da se prilikom prenosenja toplote zracenjem ustvari vrsi izmena tapiote izmedu povrsine koja zraCi toplotu i zracene povrsine i ako ne u jednakim koliCinama. Vazna je konstatacija da ova izmena taplote zavisi jos i od orijcntacije tih povrSina, pa prilikom odredivanja temperatura povrSina koje zrace toplotu i 0 ovome treba voditi racuna. Kada je u pitanju coveCije telo, koje se zagreva zracenjem neke grejne po-vrsine, a naroCito od plafona, onda one i prima i odaic toplotu sto se mora spro-voditi pod uslovima ugodnosti koji su vrlo osetljivi ako je temperatura povrsine koje zraCi toplotu vee-a od temperature povrsine coveCijeg tela, a sto je slucaj kod 214 .,sitn:ma, grejanja osim podnog .. dovodJ. se usled flZ10loskih.. usiova kod svfu vrsta ne sme Atc se ne moze pojaviti jcaino korl pod.'1.og grqanj& p,nbliZno ,ednaKe .h ..niZe temperature greine povrSine pods U odnosu. na coveCIJe tela, ._ . VodeCi racuna' 0 fizioloSkim uslovi.'11a i 0 utica;u geometn}skog oanosa u prostoru povrSina koje zrace toplotu, u konkretnom slucaju i covecije Krenko je posle opseZnih ispitivanjfl doSao do izvesnih pomoeu kOl!h se matematiCkim putem moze doCi do "kriterijuma" za odredivanle temperature grejnih plafona. Kod vetine tiea podvrgnutih ispitivanju (preko 80%), Krenko je urvrdio ds. poveeanje temperature plafona nije i7..azvalo nikakvu neugodnost ako se zra-cenjem temperatura okoline u visini glave coveka (oko 1,70 m), ne poveca VIse od 2,2"', u odnosu na temperaturu dok plafon nije bio zagrejan. Brojne vrednosti, pomoc:u kojih se praktieno nalaze temperature vrsina plafona u zavisnosti rnedusobnog geometrijskog J:Crenko Je 1zra::m uglovnim odnosom koii predstavlja odnos prostornog ugla (,) cIJe Je teme u zrace-no; taeld a krad mu se prostiru u praveu kraieva grejne povrsine i ugla 471:.Ovaj ugi07mi odnos oznacen sa rp, iznosi: I I __ (6.31) 1z podataka koje je iz-nco Krenko izlazi da je dejs-tvo zracenja grejne povrsine plafona vise temperature prj Dl.a1om "uglovnom odnosu" jednako dejstvu grejne povr-sine plafona nize temperature pri vecem "uglovnom odno-su". Tako je dosao do zak-Ijucka da sVfikom uglovnom :mnosu prostora odgovara Jedna srednja temperatura plafona) koju ne treba pre-koraciti. Ovu zavisnost Kren- je izrazio dijagramom koji Ie dat na 81. 119. . . Iz dijagrama se, npr, vldl da vrednosti uglovnog odnosa za q; = 0,14 do 020 (koji se odnosi na prosto:i;e sa niskim tavanicama, koje su cele iskoriScene kao grejne povrsine) odgovara fizioloski najveca temperatura plafona oct 29 do 33". ISO C I 50 I { -' 0 f '" 0 r-1--1 \ i 1 i '-u. 20 o 1\ 1\ -+-c-, , 1 1 I 1 I I I '\ " , , ' i I" 1 , , " J I ! 1 1-, -.l Slika 119 - Dozvoljena srednja temperatura tavanice u zavisnosti uglovnog odnosa :t!S Polazeci od svojc definidre Kreriff.:o- if:". dOS6"C < :';-;lS163 > 15 A,' 4,191 4,07 4,01, 3,95! 3,901 3,n! 3,60! 3,5S! 3,49! 3,431 ,*,0 17,5 i A, 'I 4,88, 4,77, 4,711 4,65, 4,59, 4,30: 4,19, 4,07: 4,41', 3,951 11::,41 .. ..'I qPL i l22 1116 111 1105 Ii 99 !134 )128 1122 !116 ;111 ! 25 AI> I 7,2L 7,04, 6,80; 6,75! 6,28! 6,11i 5,99! 5,87i 5,821 \-... !!''-I ! I 30 ' At; 1 8,84, 8,61', 8,43, 8,32: 8,26', 7,79' 7,621:. 7,44 7,27'_ 7,21'1 I.,,_,,_ .. ____ 32,0) 31,4 i 30,8 30,2: 29,7 i 33,1 30,'? __T - 66 (nastavak) ----------------,-- i _ ... __ ._--------'"----,--- - .--------'2!3145 123 _IJ __ ___ , __ L_ 4 5 232 T - 66 (nastavak) Na 81. 135 graficki su predstavljcni srednje odavanje toplote qPL i srednja tem-peratura plafona lPL za srednje odstojanie c = 3 cm. Za svako povecanje iii sma-njenje ovoga rastojul1ja ad 1 em treba povccati odnosno smanjiti temperaturu plafona za 1. __ __ __ ___ __ 5 10 15 20 I" Slika 135 - Srecinja temperatura panda kod i podnog grejanja u zavisnosti od precnika i raslOjanja cevi za srednju temperaturu vade ad 50', ttmpcraturu proswrije od i srednje odstojanJe lVlee eevi c = 3 em Pri proracunu grejne povrsine za plafonsko i podno grejanje uzima se da je specificna koliCina toplote koja se odaje od grejaca prema gomjoj strani _ ..- podu -1/3 od ukupno od,wane toplote grejaca. Taka je onda: qPD 1/3 q (6.51) tj. q = qPD + qPL, i qPD = 0,5 qPL Za normalne slucajeve qPlJ ne treba da prede 70 [Wm-:2], rj. m-'l OVG bi odgovaralo temperaturi pada do 26. 233 (6.52) (6.53) Ukoliko se prema gornjem rasporedu za qPD dobije veta vrednost, posle kontrole peda, ako nije zadovoljavajuca, predvida se izoladoni sloj. Ako se toplota od grejnih cevi prenosi na povrsinu poda iii plafona pomocu navucenih lame1a onda treba imati u vidu da se celokupna toplota ne prenosi di-rektno sarno preko lamela, vee i delimicno prcko meduprostora i okolo spoljnih ivica lamela. Tatan proracun zu prakticne radove bi bio dosta komplikovan, To se uproscava grafikonima keje izdaju proizvodaCi ovih laroda pomocu kojih se iznalaze ovi odnosi u zavisnosti konstrukcije, ciimenzija i rastojanja lamcla kao i srednje temperature grejnog fluida (vode). Za jednu vrstu lamela debljine 1 mm za cevi od 1/2":::: 127 em dati su podaci u prirucniku Reeknagel "Sprengera. U tabeli T - 67 dat je koeficijent prolaza kR i masena kolicina toplote po dUZnom metm qR kroz cevi od 1/2" (127 em) i 3/4" (1,90 em) razlioitill razmak. 10 i tempera-tura vode tF pri odnosu Xi / 1f']. :::: 0,5. T-67 i ! Rastojanje cevi 10 em 639-3 Odavanje toplote po ivicama grejne ploce 639-31Dodatak z& sirinu grejne ploce Proracun k i q ide od pretpostavke da su uslovi odavanja toplote za sve cevi podjednaki bez obzira na velicinu grejne povrsine. Ovo daje tat:ne rezultate sarno za centralne oblasti cevi kod re1ativno vc1ikih grejnih pIoca. 234 U sredini grejne ploce odaje se kolicina toplote po duzini cevi (6.54) Medutim, abe spoljnc cevi odaju prema spoljnoj strani vetu kolicinu toplote koja se maze izraziti pomocu jednog drugog koeficijenta prolaza toplote kb i sirine ivke Ibt2. kb je odgovarajuCi koefici;ent prolaza taplate betonske grejne ploce sa cevnim vodom 10. ' Odavanje toplote ivicne cevi od 1 m duzine orrda iznosi: gde ie: &0 = temp. razlika fluida i okolnog vazduha. S druge strane se maze pretpostaviti da se visak odavanja taplate grejne ploce usled ivienog polozaja adajc sa kolicinom toplote q ali kao da je plaea pro-sirena za flb anda se maze staviti da je: k(/o + = (k + levi izraz odgovara ivicnih cevi. odavan;u toplote prosirene ploce, desni odavanju topiNe Od.vde ie: i k I L.- _._. __ __ ' Cevni grejac od n-cevi oda;e koliCinu toplote po metru duzine. pri tome je: b = n . /0 (655) (656) Povecanjem sirine h/2 smanjuje se uticaj na prosirenje ploce Ab, tako da se za prakticne proracune uzima da je Ib = 1 tn. Za izracunavanje 4. b moze posluiiti stika 136 ,Pri tome se za razmake 10 i Ib = 100 em nalaze velicine kR, koje odgovaraju vrednostima k j kb. GrafIkon na slid 136 daje velicine Ab za precnike D =: 21,25 mrn i D = 26,75 nun, odnosno za 1/2" i 3/4", u zavisnosti Xl /X2 = 0,2 do 1,0. 639-32Dodatak na duzinu Aa Analogno pove6anje odavanja toplote od savijenih krajeva cevi uslovljava da se uzme u obzir dodatak Aa na ukupnu duzinu a Sflopa eevi. Ukupno odavanje toplote )e: (657) 2 0 '" L' a " 6r" " f'" -::-" ,,= 10. i'" , b f"- '. ['--..' " , ::--. ... '" r---- " 2' ........ , ::;; c:.=-- [t'(= tv. + " ~ p c - tv. = 375" 0,6 ' I gde je temperatura okolnog vazduha tu = 20". Slika 140 - Provera temperature tavanice po Krenku 640-13 Utica; ivienog odavanja toplote grejne ploce .. Y grafikonu 91. 136 nalazi se za precnik D = 21,25 mm, razmsk cevi 10 = 25 em i odnos speclflcne toplote (8tO ie prema 6.36) i odnos delimicnih koeficijenatB prolaza toplote x) ql/qS = = 0,545, dodatak na sirinu grejne place Ab=O,095m Taka se dobija daje broj cevi n '" 6,0/0,25 = 24. Sirinagrejne ploce: b + A b = 24 0,25 + 0,095 = 6,095 m, uzece se 6,10 m. Utica; krivina na krajevima cevi daje a duiina grejne povrSme anosi: Lla = 1,75/0 = 0,44 A' a + Lla = -._-- = 400m b+tlb ' 640-14Odredivanjc debljine sloja prema povrSini poda .. Na s.1. 139 treba odrediti debljinu lakog betona &2. da bi se ogranicila propustljivost cele debl)me sioJa na Ab = 5,25. To ce se dobiti pomocu jednacine za Ab, gde je nepoznata 2: gde je; Sl = 0,10 m; Al = 1,2; Sa = 0,008 m 1.2 = 0,5 '" 0,20 Odavde se nalazi da je 6 2 "'" 0.033 m. Maze se uzeti 6" '" 3,5 em. 239 64D-15Prizem.lje Plafanski grejac daje prizemnoj prostorlji kolicinu taplote: Q'k = 24,3m2 128 Wm-2= 3110W Do potrebne toplote treba jos 5200W - 3110W = 2090 W. 2a ovaj dodatak maze se upotrebiti jedan plocasti radijator (iii podeljen u dva dela) sarno treba voditi raeuna da mu se ir,vrsi korekcija povrsine usled promene razlike temperature vade (tF) i unutrasnje temperature (tu) jer koeficijenti k radijatora obic-no Sll ratunati za temperatur-sku razliku ad 60 !lto treba proveriti za izabrani radijator dok je u ovom sluc-aju ta razlika 30QKorekcija k je data izrazom (4.22). 64 PARNO GREJANJE Jedna od karakteristikaparnog grejanja je stO grejni fluid menja svoje agre-gamo stanje prilikom odavanja odnosno absorbovanja toplote. Druga jedna Cinjenica koja daje predstavu 0 potrebnoj kolieini vode jeste da 1 kg zasicene pare pri kondenzovanju daje oko 582 Who dok 1 kg vode, hladeCi se od 90 na 70 (kod vodenog grejanja) daje svega oko 23 WhO' Ovo pojevtinjava cenu kostanja instalacije, ali je ona kratkotrajna usled korozionog dejstva meSavine para-vazduh na obiene [eliene cevi, koja se stvam u parnim vodovima. Prema visini pritiska u instalaciji parno grejanje se deli na parno grejanje niskog pritiska, (NP) parno grejanje visokog pritiska (VP) i koje se kod nas ne koristi, vakuumsko pamo grejanje. Pritisak pare kod parnog grejanja niskog pritiska krece se do 0,5 bara kod visokog pritiska iznad 0,5 bara. Vakuumsko parno grejanje je kada je apsolutni radni pritisak ispod 1 bara. 641 PARNO GRFJANJE NISKOG PRITISKA Ako je pamo grejanje niskog pritis-ka iskljucivo namenjeno zagrevanju starn-benih prostorija pritisak mu se krece od 0,05 do 0,2 bara. Jedino ako sIun za veli-ke kuhinje, praonice i s1. ,onda racti sa pritis-kom do 0,5 bara. Ali za zagrevanje prosto-rija gde je to potrebno pritisak pare se obicno reducira na manji. Postavljanja i pogoni parnih kotlova moraju se prilagoditi postojecim propisi-rna, ali kada se radi 0 kotlovima za pamo grejanje NP onda su svi propisi umnogo-me ublaieni. 1z shematskog prikaza mstalacije parnog grejanja na slici 141 vidi se da --stika 141 - Osnovnn serna pnrnog grejanja 240 se u kotlu stvara para koja sLruji kroz parni vod do radijatora, gde se hladenjem, odav-si odredenu kolicinu toplote, kondenzuje na dno radijatora i vraca kondenzmm vodom, natrag u kotao. . Usled pritiska kaji vlada u kotlu livo vade u kondenznoj mrezi bite za Ci pritisak viSi nego nivo vade u kotlu. Otuda do ave visine kondenzna mre:ia bite u punosti ispunjena vodom. Zbog toga se ovaj deo kondenzne mreze Zove mokra konden-zna mreia. Delovi kondenzne mrete wad avog najviSeg mvoa bi';e ispunjeni parom i vazdu-hom, a sarno ce se kondenzat slivati niz zidove cevi. Ovaj deo mreze je suva kondenzna mreia. .. Granicu izmoou parnog i kondenznog voda cini radijator. puStena ,u radiJa-tor zauzeee gomji deo i potiskuje vazduh naniZe. Taka se obrazuJe Jedna honzontalna ravan izmeau parnog i vazdusnog prostora koja menja svoju visulU U zavisnosti od tene pare, a time se menja i kolicina toplote koju odaje radijator,. .., Da para ne hi iSpunila ceo radijator i izlazila kroz kondenzm vod sto hl biO gub!-tak, a i izazvalo smetnje U oticanju kondenzata, stavlja se ulazni sa regulacijam (kao i kad radijatora sa vodenim grejanjem) pa regulisanJe kod probnih lozenja izvrSiti na taj nacin sto pri potpuno otvorenom poloZaju tocki6a .r:e sme ziti para u kondenznu cev. Ovo se kontroliSe na slavinici T -komada, kOJl se postavlja na ulazu radijatora. Radi patpuno sigurnog spreca'lanja prolaza pare u kondcnzni 'lod na izlazu radijatora treba sta'liti parni ustavljac. Ovi usta'lljaCi su raznih konstrukcija na bazi dilatacije harmonikc, membrane, plovka i dr. Za parno grcjanje maze se koristiti i otpadna para od nekog cnergetskog parnog pogona. Kao orijentacija za odredivanje pritiska parnog kotla NP moze posluziti sledeca tabela; T -68 Pritisak kotla PK prema rasirenosti pogona {bara} -------'------,. - - - --- ------ - -,I i 200m 1 300m I 500m I _c_______ -,--------1 --------.,,!-------O,O? 0,10 0,15 HorizOntalna raSirenost pagona do: 30 m 50 m Pritisak kotla IbataJ: 0,20 0,05 U stavkarna 613 i 614 izvlSeno je uporcaenje vodenog i parnog grejanja i is-talmuti su ncdostaci ovog poslednjeg. Usled pomenutih svojih osobina parno grcjanje NP sve je manjc u za normalno zagrevan;c zgrada. Ostaje za industrijske zgrade gdc 10-zenja veti i neravnomcrni, ukoliko nije potisnuto vazdusnim grejanjcm sa 111 bez klimatizacije. 641-1 Razvod mreze I kod parnog grejanja NP parni vod se moze posta'liti sa gornjim iii donjim razvodom. 241 I u parnim vodovima usled hladenja para, posto je zaslcena, u nekoj mer ce se kondenzovati. Da ne bi doslo do udara i smetnji u otic"anju aka bi se kon-d ellZat nakupio u sekcijama parnog voda, i ovi vodovi u horizontalnim delovima iz vode se sa padom i to u pravcu strujanja pare. Kod usponskih krakova ovo se ne moze uvek sprovesti pa se grade sa veeim padom gde se ovakvi prelazi ne mogu izbeCi a kondenzat sc mora ispred racvi odvoditi. Kondenzat iz kondenzne mrcie treba voditi dircktno u kotao. Gkoliko ovo nije moguee, kada je kotao visi od pojedinih kondenznih 'lodova, onda se konden-zat, sakupljen u najniZoj tacki vodi pumpom u specijalni koji je iznad kotla, a odavde slobodnim padom ide u kotao. Prepumpavanje se moze vrsiti i automatski pomocu prekidaca struje na bazi plovka. Duzi vodovi parne mrezc ne mogu se izvesti sa kontinualnim padom vee testerasto. Na skokovi-rna se kondenzat odvodi preko "si-[ona" (petlje). To je jedna "U" cev Ciji je jedan krak vezan za dno tes-terastog prelaza parnog voda, a drugi za kondenzni vod. Dubina cevi mora da obezbedi sa izvesnom rezervom pritisllk da para ne moze preCi u kondenzni vod. Svi sifoni moraju imati ispusni ccp na dnu (v. s1. 142). U slucaju veceg pritiska (treba imati u vidu da pritisku od 0,5 bara, odgovara visina od 5 m) mora se umesto sifona pribeCi upotrebi us-tavljaca pare, iako nisu sigurni kao sifoni zbog pokretnih delova od kojih su sastavljeni. 641-llGornji razvod Kod gornjeg razvoda para struji od korla glavnom cevi do ho-rizontalne mreze iznad najviseg plafona, iz koje se vertikalom (51) sPuSta do pojedinih radijatora (s1. 143). 1z radijatora odvodnim kon-denznim vertikalnim vodovima (52) kondenzat otice u donju sabirnu cev K koja ga dovodi u kotao. -Stika 142 - Sifonski zatvarac izmedu parnog i kondenznog voda s, Stika 143 - Gornji razvou parnog grejanja NP 242 Nivo vade kod b odgovara pritisku kotla. Veza sa atrnosferom je kod C po-mocll odusne cevi. Na otvoru odusne cevi treba da postoji mreiica da bi spreeila ulazak fleeis-tote. Otvor treba da je okrenut naniZe. Odusna (ventilaciona) cev kod a treba da je iznad najviseg nivoa mokre mreic za aka 300 nun. 64H2Don;i razvod Ovaj razvod moze bid sa visokim iii niskim kondenznim vodom. Kad prvog sistema sa visokim kondenznim vodom razvod pare se vrSl U donjoj pamo; mreZi u prostorijama na djem spratu je i kotao. Pad horizontalne mreze, je,.kako je vee u pravcu stfujanja pare (s1. 144). r , I UI4 :Sv. I , I rT L!"y-----li---------... ---- --r--!f2i-: bf" Ii I I I t H::P. I I I/'(I I I a I I : _. L-j. , I ___ J ml:mn'7,7/7/-?; / SJika 144 - Donji razvod parnog grejanja NP. Visoki kondenzni vod Po;edinacni usponski krad (UV1, UV2) odvode paru u radijatore dok silazni vertikalni kraci (SV;, SVz) vraeaju kondenzat u sabirni zajednicki vod koji ga vraea sa padom direktno u kotao. Kada je parni vod duzi, onda se izvodi testerasto, kako je gore opisano, sa sifonima, koji sprecavaju prolaz pare u kondenzni vod. Drugi sistem sa niskim sabirnim kondenznim vodom (na s1. 145) ima parnu mrezu kao i prethodni sa visokim kondenznim vodom. Sabirni kondenzni vod je naprotiy postavljen niie-. od nivoa vode u kotlu tako da su silazni kondenzni kraci ispunjeni vadom do nivoa koji odgovara pritisku kotla (mokra kondenzna mreza). U ovom slucaju odvodnjavanje parne mreze vrsi se direktnim spajanjem niskih "dzepova" sa sabirnom cevi kondenznog voda tako da sifoni nisu potrebni. Odusak vazduha je u tacki ( c). 243 Odvodenje (i dovodenje) vazduha se postiZe vezom kondenznih vodova sa odvojenom vazdusnom mre.zom koja je vezana za aunosferu. I ova, vazdusna mreza, mora da je za oko 300 rom iznad nivoa vode u mokroj kondenznoj mrezi. Ako se i kondenzna mreza mora izvesti testerasto usled veee duzine u hori-zontalnim delovima, onda se mora sprovesti odvodenje vazduha jednostavnim spajanjem svakog "dZepa" sa vazdusnom mrezom. Kak.o su sabirne cevi kondenznog voda obimo u kanalima ispod podrum-skog poda, kod ovoga naCina treba voditi racuna 0 obezbedenju protiv smrzavanja cevi u blizini spoljnih vrata. I L I d-_ . ...L... .b C I d J ---Tj--r-- !--T--.b If:- __ -_u I I r I I I I I I I K ..... __ . ..1-.----1 [";.1..-- J.. _______ _ / / //// /-'L..:...::.i.J>/////////////// Stika 145 - Donji razvod pamog grejan;a NP. Niski kondenzni vod U vezi vodostanja kotla. pritiska u Pa, dodatka za odusak, pada cevi i izvesne re zeIVe. treba blagovrerneno ustanoviti potrebnll cistll visum prostorije za kotlarnicu (podrum). Besprekorno funkcionisanje u mnogome zavisi i od dobrog obezbedenja prolaza vazduha i odvodnjavanja, pri cemu se mora voditi racuna, pored vee iznetih napomena 0 dovoljnim padovima gde je potrebno jos i 0 precnieima cevi. Dovoden;e i odvodenje vazduha treba vrsiti istim putem da hi se izbeglo zaddavanje kondenzata i udara u mreii. Kod grejanja obicnih zgrada oticanje kondenzata se izvodi iz radi;atora, kako je pokazano na 51. 144 i njihova veza sa atmosferom je osigurana kroz kon-denzni vod. Medutim, ako su grejni vodovi razvuceni i to sa veeom potrosnjom pare, onda se moraju upotrebiti ustavljaci pare. Ako se radijatori ustavl;acem odvoje od otvorenog kondenznog voda (kao 8tO je pomocu sifona ili lonea 8 plovkom) onda treba predvideti automatski dovod - odvod vazduha, izmedu radijatora i ustavljaca pare. Na 81. 146je sherna postavljanja jednog sifonskog ustavljaca sa automatskim oduikom (C). 244 Racve na glavnim horizontalnim vodovima treba odvajati uvek premo gore da kondenzat atiCe glavn-im vedom (s1. 147), c t . __ ., a b Slika 146 Dovod (a), sifonski ustavljac (b) sa automatskim odu$kom (c) kondenzata u kotao SIika 147 _ Spajanje racvi na horizontalnim vodovima Kada od radijatora do karla postoji dovoljan pad, onda ce se kondenzat sam laka slivati do kotla, kao na s1. 142 do 144. Kad pritiska do 0,2 bara treba obezbediti dovoljnu visinsku razliku izmedu kondenzne sabime cevi (kao i vazduSnog voda kad mokre kondenzne mrcie) i vo-dostanja u kotlu. Za veee pritiske treba iCi dublje sa padom kotlarnice. Ako je rec 0 pojedinim veCim a bliskim potrosaCima, (kao sto su izmenjivaCi toplote, rezervoari topic vode) onda za njihovc parne vodove treba sprovesti do kotla odvojeni kondenzni vod. Za povracaj kondenzata u drugim slucajcvima primenjuje se pumpa. 642 PARNO GREjANjE VISOKOG PRITISKA Parno grejanje u kame se koristi para pritiska iznad 0,5 bara, spada u parna grejanja visokog pritiska. U stvari kod ave vrste grejanja priti.sak pare se krece ad 1 do 5 bara. Samim tim i temperatura pare je povisena i u mrczi se maze kretati i do 130 (v. dijagram zasicene pare u zavisnosti temperature n:l s1. 149). Para za ovo pamo grejanje se koristi iz encrgetskih izvora uglavnom kao otpadna para. Ukoliko je pritisak pare visi onda se primcnjuju rcdukcioni ventili iii izmenjivaCi taplote. Usled povisene temperature veee je i sagorevanje organskc prasine koje se izrazito odrazava njenim talozenjem iznad radijatora sto cini da su ova mesta dosta potamnela. Izbeg,wa se za upotrebu gde borave ljudi pa mu je direktna primena jedino u halama i radionicama gde se koriste konvektori iii kalorifcri jer obicni radijatori nisu pogodni, pored ostalog i zbog relativno velikog pritiska. U siroj primcni para visokog pritiska sluzi u toplofikaciji i daljinskom gre-janju kao toplotni fluid Cija se toplota koristi preko izmenjivaca za zagrevanje vode kod vodenog grejanja. 245 Kod ove vrste grejanja primenjen je sarno gornji razvod. Cevni vodovi se vezu;u uglavnom prirubnicama i zahtevaju na pravim deonicama guSCi raspored kompenzatora zbog veCih temperaturskih razlika. NaroCitu painju treba obratiti odvodnjavanju a pri upotrebi kondenznih lonaea obavezno je postaviti automate za propustanje vazduha . Nikakvo kontinualno regulisanje ne moze se postici vee jedino povremenim prekidima. Pri proracllni'ma mreie parnog grejanja visokog pritiska za racunanje pada pritiska treba uzeti srednju gustinu pare jer se Dna, strujeCi kroz parovode hladi i menja svoju gustinu. 643 VAKUUMSKO GREJANJE Vakuumsko grejanje je vrsta parnog grejanja u Cijim instalacijama vlada pri-tiska ispod 1 bara. Ovo se postize isisivanjem vazduha iz vodova pomocu vazdusne vakuum-pumpe. Pritisak moze biti snizen od 0,9 do 0,25 bara eime se postize i sni-zenje temperature radijatora od 95 do 65. Ovim svojim osobinama ova vrsta gre-janja iskljucuje nedostatke parnog grcjanja niskog pritiska u vezi higi;enskih uslova i regulisanja, koje se moze ostvariti centralnim nacinom menjajuCi pritisak pare u zavisnosti spoljne temperature. Pomenute osobine povecavaju interes za ovu vrstu parnog grejanja ali izvo-Jenje i rukovanje je veoma delikatno i zahteva osabitu strucnost pa je ono jos u ogranicenoj primeni. Najvise se koristi u Arnerici, rede u Evropi. U nasoj zemlji za sada nije u upotrebi. 644 PRORACUN MREZE PARNOG GREJANjA NISKOG PRITISKA 644*1 Odredivanje napora Proracun mreze za parno grejanje vrsi se zasebno za parnu a zasebno za kondenznu mrdu. Prvo treQa usvojiti pritisak pare u kotlu. Tabela T - 68 daje orijentacione vrednosti za odredivanje ovog pritiska. Ukoliko se proizvedena para prcdvida i za druge svrhe, gde joj je potrcban yeti pritisak, onda se pritisak pare, koja se koristi za grejanje prostorija reducira na odgovarajuei. Pritisak pare ispred ventila radijatora treba da bude oko 2000 Pa. Znaci, prora-cun treba tako sprovesti da pritisak kotla (PK) usled otpora trenja i mesnih otpora u svakorn kolu od radijatora padne na ovaj pritisak. Tacniji proracun pritiska isprcd radijatora u zavisnosti ve1iCine samog ra-dijatora morao bi se sprovesti samo u slucaju predvidenja mogucnosti centralnog regulisanja, sto je dosta zametno i retko se izvodi. Prema tome raspolozivi za proracun mreze treba da je [PaJ (6.63) 246 Proracun se POCIllJC odredivan;em prethodnog precnika najnepovoljnijeg kola tj. za najudaljeniji radi;ator. Usvojeno je da na mesne otpore pad pritika iznosi 1/3 od ukupnog. Pad pritiska po duznom metru kola uzima se da ie isti od kotla do jatora. On iznosi preroa !Orne gde je: PK poeetni pritisak kotla P R pritisak ispred radijatora (2000 Pa) "LL ukupna duzina deonica na;nepovoljuijeg 64411 Obrazac za preenik cevi Potsecamo na jednaCinu (6.12) kola R = 64 10'!- Gh' [pam-' 1 P D' (6.64) Uzevsi da je toplota isparavanja zasicene pare 630 W h, onda protok zamenjen ko-Heinom toplote iznosi zatim da je srednja masena kolicina y = 0,633, anda gomja jednaCina dobija oblik 1- R = 255 . ).. Q'h I [Pam-'] D' I ---------(6.65) Treba uzeti U obzir da specificna koliCina toplote usled kondenzacije opada duz cevi pa se Qh uzima vece nego 5to je potrebno sarno za radijatore. Za pojedinaene otpore ostaje u vaznosti jednacina (6.16) kao i za vodeno grejanje tj. pV' z -2- [pa] 64412 Pomoeni list br. 8 Na osnovu gomjc jednaCine (6.63) izraden je pomocni list hr. 8 analogno kao br. 5 i br. 6. Tabela sadrZi: u gornjem horizontalnom redu vrednost za Qh [W} u donjem horizontalnom redu brzinu pare V [ms-1] 247 u krajnjim kolonama je pad pritiska R [parn-1 J po 1 duznom metru cevi u horizontalnom zaglavlju je nominalni precnik cevi D od 10 do 250 mm. 644-2 Redosled proracuna. Prethodni precnik Odrediti najpre pad pritiska iz gornje jednacine za najnepovoljnije kolo (obieno je najduZe). Za izraeunato R u pomocnom listu 8 po horizontali se nalazi kolicina toplote Q i u zaglavlju tabele odgovarajuci prethodni precnik. Kod neizolovanih. cevi treba uzeti u obzir gubitke toplote na taj naCin sto se koliCina toplote radijatora povecava za 15%. Kod izolovanih cevi za prethodni proracun gUbici toplote mogu se zanemariti. Prema duZirii ukupne mreie odreduje se i pad pritiska. Za zagrevanje zgrade sa duiinom parnih vodova do 100 m uzima se za glavni vod pad pritiska R = 50 do 60Pa. Prema iskustvu u usponskim kracirna u kojima obrazovni kondenzat curi suprotno stru;i pare, R ne treba da prede 100 Pa. Za odredivanje prethod-nog preCnika cevi moze posluziti sledeca tabela. T - 69 1. Vrsta cevi 2. nominalni preCnik [mm] 3. horizontalna mreza: [W} 4. u"spravna mre.ia [WI 15 2300 3300 20 5200 7300 1. cevi (nastavakt"_." __ __ ..._ ..4. 3. 4. 50 57000 78700 (57) 75000 103400 60 102400 140700 65 129000 177900 80 200000 317500 25 10100 13900 (88) 238500 326800 32 40 21500 31400 100 338500 465200 110 461800 631500 1. nastavak (bezsavne cevi!. __ __________________ ..____ .... 2. 125 135 150 175 3. 603600 768700 978000 157500 4. 825700 1052500 644-3 N aknadni proracun mreze 644-31 Dobro izolovane cevi 200 2198000 225 279190 250 3721600 U pomocnom !istu 8 u koloni prethodnog precnika ide se do potrebne koli-cine toplote gornja brojka u horizontalnim redovima - od iduCi na leva na-lazi se pad pritiska R u Pa. Donje brojke u horizontalnim redovima predstavljaju brzi-nu pare V. Za ovu vrednost brzine u pomoCnom listu 7, kao i ranije. nalazi se pad pd-tiska Z usled pojedinacnih otpora :E\. Proracun toplotnih gubitaka u mrezi sC vrSi sarno u sIucaju kada to zahte-vaju specijalni uslovi u pogledu tacnosti proracuna. 644-32Neizolovane cevi Za ovaj sIucaj se koristi tabela (T -55) radi odredivanja toplotnih gubitaka. Od ovako odredenih gubitaka njihova polovina vrednosti se dodaje lieini toplote. ;i '. ':," ;J'"248 Pad pritiska R nalazi se takode u pomocnom listu 8 za korigovanu vrcdnost Q h i prethodni precnik. Ostali deo proracuna je i8ti kao gore. Korekcija prethodnih precnika Naknadna korekcija precnika se rede sprovodi. Kako je reeeno dozvoljeni pad pritiska usponskih krakova je ogranicen. usled cega se cesto ne moze koristiti viSak pritiska u deonicama koje su u blizini kotla. Ovo se izbegava dobrom prvobitnom regulacijom radijatora, taka da je naknadni proracun izliSan. Ovo se ispoljava narocito onda kada je siguroo da je pritisak na pocetku mre ze Pk niZi od najveceg moguceg pritiska u kotlu ill n. razvodniku pare, ako dolazi spo lja. 6444 Dimenzionisanje kondenzne mreze Kako se u suvoj kondenznoj mrezi deSava da postojl i voda i vazduh, dimen-zije njenih cevi treba da su dovoline kako bi se prilikom zagrevanja vazduh, koga irna i u parnim vodovima i u sto pre evakuisao istovremeno sa povrat-korn kondenzata, koga u pocetku zagrevan;a ima takode u ve1ikoj koliCini. Proracun kondenznih vodova iz ovih razloga mogao bi dati nesigurne rezul-tate i odnosio bi se na uzano podrucje, pa se njihovi precnici uzimaju iz tabele koje su saCinjene na osnovu dosadasnjih iskustava. Tabela T -70 moze posluziti za odredivanje dirnenzija kondenznih vodova. T-70 Precnici kondenznih cevi pa;e [WJ , ____ Precnik i Suvi vodovi r Mokri vodovi _I I 1 vertlkalm I l L 314 749"16Hladenje i susenje vazduha TJ prostoriji je relativno mali broj osaba. Zbog toga nema osetnog zagadenja vazduha pa ideo spoljnjeg vazduha moze biti mali. Aka se usvoji dvostruka obnova vazduha na Cas bite Os = 120' 3,62 = 864 m3h-1 tj. 1030 It "i - x" dijagrama cita se stanje unutrasnjeg i spoljnjeg koje je predvideno: is= 18,6Whkg-' Xs = 12,3 gkg-1 iu =10,70 Wh kg-I Xu = i,25 g,kg-' Isparenje vlage od ljudi u prostoriji iznosi: GWL = 10 40"" 400 gh-I Onda po jednaCini (7.44) kaliCina taplate koju treba odvesti radi hladenja i Sllsenja spolj-njeg vuzduhu iznosi: Qs = 1030 (18,6 - 10,7) + 0,4590 .. 8420 W Docnije ce se proveriti da Ii je temperatura vode za hladenje dovolina da se postigne ne-posredno stanjc vuzduha iii je jos potrebno hladiti i smesu vazduha iii dogrejari. 749-17 KoliCina i stanje vazduha u letnjem radu 749171KoliCina dovodenog vazduha Kako je U ovom primeru promena vlainosti neznatna moze se koliCina vazduha odrcditi pomocu toplote prostorije. U jednacini QD = Ga' Cp (tu - ta) uzefe se da je temperaturn:J. razlika = 7 tj. ta = 15", tako da se dobije kolicina dovode-nog vazduha. Q 7900 Gd = = ---- = 4050 kgh-I a;3400m3h-1 Cp (tu- Cd) 0,287 Deo spolinjeg vazduha iznosi 1030/4050 =' 25,5%. 749-172Stanjc dovodcnog vazduha Iz GWL = Gd (xu - Xd) dobij," se GIl'L 400 I Xd= Xu - -- = 7,25 - -- = 7,15 gkg-Gd 4050 Ix "i - x" dijagrama nalazimo za td = 15 i XI! = 7,15 id = 9,05 Wh kg_I 749173IzmefiR toplote izmedu klima uredaja i dovodcnog vazduha Snaga ventilatora za dovodeni vazduh pri 1) = 0,65 i procenjenog f:..p = 343 Pa 3400 343 P "'" = 0 5 kW c 3600.1000-0,65 ' Rad ventilatora pret\'orcn u topJotu Q):,. je Qkv = 0,51000 W"'" 500 W 315 klima komore i prostorijc kanali su kratki pa $(' moze izostaviti pn)iuz toplate kroz Dilh. Dm"odeni vazduh nn ulazu u ventilator ima temperaturu t/ ta' = t -- = 15 d 4050' 0.2-8 0,45 14,5" 749"2 Nacin rada klima urcdaja Na s1. 193 pokazana S1.: do sada odredcna stanja vazduna u "i -x" diiagramu. Oznake Sll; u S D D' _. M'-unutrasnji = kruzni vazduh spoljasnji yazduh dovodeni vazduh na ulazu u prostoriju doyodeni vazduh ispred vcntilatora mesavina sa 25,5% dela spoljnjeg vazduha SadrZoj vloge X /h!;,sv} SHIm 193 Promena stanja u !etnjem periodu Z:l primer proracuna Duz se pokazuje pioces mesanja spoljnicg i unutrasnjcg \'azduha, Duz DU promenu stania u prosrorijL 316 Osirn toga uertano je podrucje temperature vade, za hladenje na liniji zasicenja koja se zagteva od 80 do 15cIz dijagrama se vidi da se Btanje D' ne postiie neposredno hladenjern smese. pravca taCaka M' - D' do granice zasicenja dobije se potrebna temperatura povrSlfie hladnJaka t < 8"'. Zato se mesavina vazduha rashladuje ua temperaturu obUznje taCke rose ad D' i na kraju dogreje ua D'. Dogrevanje se moie u prednjem slucaju postiCi mdisnjem vaz?uha iz prostori!e sa rashladcnim vazduhom. Ovim se optcrecenje hladenja odriava ua malom mVOll a dogrevanJc sprovodi bez utroska topIate za zagrevanje. Klima urcdaj prema tome ima jedan "bajpas" kao us s1. 163. 749-21Stanje vazduha za hladen;e i mdavinu Novo stanje vazduha II Oz1a1. i1. hladnjaka) mora lezati na produzenju prave koja spaja tacke U - D' ali jos dosta i1.nad temperature ulazne vode za hladenje (8"). Za procenjenu temperaturu od tJj = 10" dobija se koliCina va1.duha 1.a "bajpas" G koja odgovara odnosu du:h DHjUH za 45% koliCine dovedenog vazduha. Taka kroz klima uredaj prolazi sarno 55% dovodenog vazduha. Time se dobija pravi od-nos meiiavine kruinog i spoljnjeg vazduha na ulazu uredaja 11.G. G, 0,55 4050- 1030 ---- = 1,17 1030 Za tacku M ffieSavine dobije se pomocu jednacine (7.36) cemu odgovara: 18,6+1,1710,7 iM=-" = 1434Whkg-1 1+1,17 ' 12,3 +1,17'7,25 XM= = 9,6 gkg-1 2,17 Vazduh iza hladnjaka ima temperaturu tH = 10, vlaznost Xu::: 7,0 g kg-' i entalpiju iH = 7,73 Whkg-I. 749-22Jacina hladen;a za oddavan;e Qlll, Ukupna ja6na hladenja dobija se iz jednaCine (7.37) za QfTL = 7900 + 8420 + 500 '" 16820 W Prakticno se dabija ista vrcdnost iz koli6nc meSavine vazduha i razlike entalpiie ispted i iza hladnjaka. Za zagrevanje vode za hladenje od 8" na 15" potrebna je kolicina rashladne vode na Cas Gw = QHI, = 2070 kgh-1 D.iw 749-23Velicina hladnjaka Vazduh struji u suprotnom smeru od vode za hladcn;e i hladi se od tM = zr na t H = 10. Srednja temperaturska tazlika iznosi prema jednaCini: aroda merodavna jeduae-ina za izbor hladnjaka je: 149-3 Kolicina toplote za grejanje 16820 W 5.5 K 317 3060WK-l Polazi se od jednaCine (7.26) radi nalaienja toplotnog opterecenja QGR = QG - Qu. Posto se prostorija mora odriavati na konstantnoj temperaturi i vlafnosti i kada se ne ko-risti, onda je Qu = zbog cega je QaR = Qa Toplotni gubici 1.a ovaj primer su (v. odeljak IIp: QaR = 4770