Danas ima u upotrebi nekoliko vrsta grejnih tela za centralno grejanje. Na prvom mestu su radijatori, zatim grejna tela sastavljena od cevi (glatkih i rebrastih) i najzad paneli. Ne treba izgubiti iz vida da i sami kotlovi za centralno grejanje igraju ulogu grejnih tela za prostorije u kojima se nalaze, što se često koristi u malim instalacijama. Najviše su u upotrebi radijatori. Oni nose svoje ime prema tome jer su konstruisani da odaju toplotu zračenjem. U stvari oni veći deo toplote odaju konvekcijom, a samo jedan deo zračenjem.Zbog toga ih često susrećemo i pod imenom konvektori (slika 1).

Slika1. Radijator ili konvektor

Sem odvajanja toplote konvekcijom i zračenjem gde radijatori zagrevaju ploče i predmete, a da se vazduh kroz koji se prenosi toplota ne zagreva, postoji i treći, kombinovani način; konvekcija-zračenje.

1.RADIJATOR

U razmenjivače toplote ubrajamo sve aparate u kojima se pomoću jednog fluida zagreva ili hladi drugi. Prenošenje toplotne energije iz kotla vrši se cevnim vodovodima, a toplota se deponuje u razmenjivače toplote (radijatori) odakle se prenosi na prostoriju koju treba zagrejati. Grejna tela su dakle završni dio postrojenja za centralno grejanje. Bez obzira na vrstu grejnih tela način dejstva je ovaj: fluid (para ili voda) koji je zagrejan u kotlu dolazi u grejno telo i prolazi kroz njega, zagreva ga, pri čemu se sam rashlađuje. Grejno telo čija je površina toplija od okoline u kojoj se nalazi, odaje usled toga svoju toplotu okolini. Grejna tela treba da su takvog izgleda i tako postavljena da se postigne optimalni efekat u prenosu toplote na prostorije koje se zagrevaju. Ovaj uslov je veoma važan isto tako kao što je važno da se radijatori (grejna tela) redovno i dobro čiste. Treba imati u vidu da duž zidova radijatora struji vazduh velikom brzinom i da taj vazduh uzvitlava i zahvata prašinu sa radijatora zajedno sa isparenjima nečistoće (tzv. suva destilacija prašine počinje kod temperature oko 90 °C) i raznosi ih po prostoriji. Na slici 2 dat je primer konvekcionog rada radijatora.

Slika 2. Primer konvekcionog rada radijatora

Koji prouzrokuje određeno kruženje vazduha u sobi. Od toga i potiče onaj poznati osećaj u grlu, koji se pogrešno pripisuje suvom vazduhu. Ako se radijatori i vruće cevi čiste onda nema toga osećaja. Zato treba voditi računa o čitoći grejnih tela. Najjednostavnija, a uz to i najbolja grejna tela su čelične gole zice, postavljene kao zmija sa odgovarajućim padom prema izlazu, ili u obliku tzv. registra tj.više uporednih međusobno zavarenih cevi. Kod zmija grejni fluid prolazi kroz celo grejno telo u jednoj struji ne deleći se a kod registra fluida se deli u više paralelnih struja. Nedostatak im je njihova dužina i izgled. Radi toga su pogodne za industrijske i druge pomoćne prostorije, koje su velike a nije im važan izgled, kao sto su skladišta, zavodi, radionice ili sporedne smeštajne prostorije (kuhinja, kupatilo itd). Susrećemo ih i po školama, dvoranama i sl. Cevna grejna tela su jeftinija od radijatora, a sem toga se kroje i sastavljaju (varenjem) na licu mesta.

Slika 3. Konvekciono zračenje radijatora

Da bi se povećala greja površina po dužnom metro izrađuju se i cevi sa rebrima (slika 4 sa tabelom). One mogu biti ili izlivene zajedno sa cevima ili se na čelicne cevi navlače rebra od lima. Higijenski su nepovoljne jer se tako čiste (česće se ne briše) pa nataložena prašina prilikom grejanja isparava. Zbog toga se rebraste cevi mogu upotrebljavati u takvim prostorijama koje mogu podneti njihove nedostatke, a ujedno koriste njihove prednosti (sušionice). U termičkom pogledu imaju grejnu površinu i do 7 puta veću od glatkih cevi, a samo odavanje toplote je u istoj upotrebi četiri puta veće. Izrađuju se u veličinama od 12,7-76,2 mm (1/2-3) (zavarene ili bešavne).

Slika 4. Cevi sa rebrima

d (mm)12,7

(1/2”)19,05(3/4”)

25,4(1”)

31,7(1 1/4”)

38,1(1 2/2”)

50,8(2”)

63,5(2 1/2”)

76,2(3”)

D (mm) 60 66 84 102 108 130 156 178

Broj navoja na 1m dužine

100 100 85 85 77 70 65 65

Ogrevne ili rashladne površine (m2)

0,69 0,79 1,07 1,53 1,71 1,93 2,45 3,14

Msa (kg) na 1m dužine 4,05 4,88 7,72 9,58 10 13 16,6 21,2

Tabela 1. Veličine cevi sa rebrima

U stambenim prostorijama se gotovo isključivo upotrebljavaju člankasti radijatori, koji su sastavljeni od jednakih članaka (slika 5). Ova konstrukcija je usvojena zbog toga da bi se mogle postići razne veličine grejnih povrsina - prema potrebi prostorija.

Slika 5. Člankasti radijatori

Članci se spajaju gore i dolje pomoću nazuvica. Spajanjem većeg ili manjeg broja članaka dobija se veći ili manji radijator. Svaki članak je jedno šuplje telo (slika 6) i gradi se sa jednom ili više šupljina po visini. Radijatori se razlikuju po broju stubova (rebara), broju članaka, ogrevnoj povrsini, širini i visini. Glavne mere rebrastih radijatora su standardizovane. Na tabeli su da tebe mere za celične i livene radijatore.

Slika 6. Spajanje članaka

Krajnji članci radijatora mogu se graditi sa “nogama” (slika 7) da bi radijator stojao na podu prostorije. Nosače radijatora stavljati tako da se gornji delovi (1) umetnu u prorez na radijatoru. Donji delovi nosača (2) prićvrste se za gornje zavrtnjem (3).

Slika 7. Radijatori sa “nogama”

Udaljenost između uglavljenja h = 1 mm

Visina h = 2 mm Dubina C (mm)

900 980 70 160 220 ―

500 580 110 160 220 ―

350 430 ― 160 220 ―

200 280 ― ― ― 250

Tabela 2. Radijatori od livenog gvozđa-dužina 60 mm

Na instalacionim crtežima se radijatori označavaju grupom brojeva:

24−IV ∙604−1946,24

Što označava: radijator sa 24 članka od 6 rebara visine 604 mm, širine 194 mm sa ogrevnom površinom 6,24 m2.

Udaljenost između uglavljenja h = 1 mm

Visina h = 2 mm Dubina C (mm)

900 1000 110 160 220 ―

500 600 110 160 220 ―

350 450 ― 160 220 ―

200 300 ― ― ― 250

Tabela 3. Radijatori od celika- duzine 50 mm

Međutim, češći je način postavljanja radijatora putem konzola na zid (slika 8 i 9). Ovo je mnogo pogodnije radi montaže, a i samog pristupa radi čišćenja. Poznato je da se gotovo sve instalacije (električne, vodovodne) pa i centralnog grejanja postavljaju u zgradu pre nego što je gotova. Naime, čim je zgrada, grubo dovršena, odmah se počinje sa postavljanjem instalacija. Radijatori se po pravilu postavljaju pre nego što je izveden pod u prostoriji. Ukoliko bi upotrebili radijatore sa nožicama onda se redovno dešava, kada pod bude završen, da nožice ne odgovaraju. Visina radijatora je već utvrđena vezama za cevnu mrežu tako da se može radijator spuštati ili podizati. U tom slučaju se moraju nožice skraćivati ili ispod njih nešto podmetati. Međutim, kada su radijatori postavljeni na zidu takvi problem ne postoje. Upotrebljavaju se i liven ii čelicni radijatori. Liveni su veće mase od čeličnih, ali su otporniji protiv rđe nego čelični. Zato se liveni upotrebljavaju pretežno za parno grejanje gde su u većoj meri izloženi rđanju.

Slika 8. Postavljanje radijatora putem konzola na zid

Slika 9. Postavljanje radijatora putem konzola na zid

Čelicni se primenjuju pretežno kod vodenog grejanja, gde su prilike u tom pogledu pogodnije. Na slici 10 prikazan je presek livenog četvorostubnog članka i presek jednog članka od čeličnog lima (trostubnog). Liveni radijatori se spajaju nazuvicama, dok se čelični obično izrađuju na taj način da se nekoliko članaka spoji zavarivanjem , pa se onda takve grupe spajaju nazuvicama.

Slika 10. Presek livenog četvorostubnog članka i presek jednog članka od čeličnog lima (trostubnog)

U poslednje vreme se više upotrebljavaju aluminijumski radijatori. Oni imaju veliku površinu grejanja uz estecki izgled (aluminijum je jedan od najboljih provodnika toplote) i racionalno koriste energiju obzirom na konstruktivnu izvedbu usmerivača toplog vazduha. Pomenuti radijatori su veoma pogodni za individualne zgrade, jer se mogu montirati u

vlastitoj reziji. Veoma slični radijatorima su tzv. pločna grejna tela. To su šuplje ploče, od lima širine oko 2,5 cm, visine11-72 cm, a dužine oko 4 m (slika 11).

Slika 11. Pločna grejna tela

2.MONTAŽA RADIJATORA

Razmeštaj radijatora treba da bude pravovremeno određen pre početka gradnje u saradnji sa arhitektom, graditeljem i stručnjakom za grejanje. Treba posebno voditi računa o međusobnoj zavisnosti unutrašnje opreme prostora i učinka radijatora.U principu grejna tela treba da budu tako raspoređena da grejanje prostorije bude što ravnomernije. Zbog toga radijatore treba smestiti duž rashladnih površina- ispod prozora. Na slici 12 prikazan je toplo - tehnički pogodan smeštaj radijatora. Najbolja raspodela toplote biće ako se radijator stavi ispod svakog prozora. Ovo rešenje je skuplje i nije uvek izvodljivo. Hladan vazduh koji dolazi od prozora meša se sa toplim vazduhom koji se diže od radijatora i tako menja svoj smer. Promaja se kod takvog razmeštaja ne oseća a ni strujanje vazduha pod nogama.

Slika 12. Toplo - tehnički pogodan smeštaj radijatora

Ako na primer neka prostorija ima tri prozora, a potreban broj članaka se može smestiti ispod jednog ili dva, nece se usvojiti tri radijatora vec samo dva, odnosno jedan. Dakle broj radijatora zavisi i od mogućnosti smestaja. Ako je broj članaka toliki da ne može da stane u jedno prostorsku nišu, onda se svakako mora podeliti na dva ili više. Broj članaka u jednom radijatoru je ograničen u uslovima pravilnog strujanja. Ukoliko je radijator suviše dugačak, grejni fluid neće ravnomerno strujati kroz sve članke radijatora, pa ce on imati manji kapacitet od predviđenog. To je razlog da se u vodenom grejanju ne ide od max 40-50, a kod parnog max 25—30 članaka. U posebnim situacijama radijator se smjesta uz unutrašnje zidove. U tom slučaju treba težiti da radijatori stoje uporedo sa spoljnjim zidom (slika 13). Na taj način vazduh ohlađen duž prozora pada dolje, struji nad podom prema radijatoru, zatim se zagrejan penje gore i pod tavanicom ide prema prozoru. Tu ohladnje opet pada prema podu i nastupa isti put. Time nastaje brza cirkulacija i vazduh se u prostoriji brzo i dobro zagreva. Nepovoljno je to sto se na nogama oseća hladna struja, naročito ako su prozori veliki.

Slika 13. Treba težiti da radijatori stoje uporedo sa spoljnjim zidom

Treba izbegavati da se radijator bilo čime zaklanja, jer svako prikrivanje radijatora ometa predaju toplote. Predaja toplote zračenjem se sprečava a konvekcije se ograničava. Posledica može biti smanjenje toplote od 5-30 %. Na slikama 14 do 19 prikazani su različiti načini prikrivanja radijatora (uglavnom iz dekorativnih razloga) gdje je smanjenje u cinka 0% na slici 14 0,5 %, na slici 195 vise od 5%, na sl 196 10 %, na slici 18 i oko 15 % na slici 19.

Slike 14, 15 i 16. Različiti načini prikrivanja radijatora (dekorativni razlozi)

Slike 17, 18 i 19. Različiti načini prikrivanja radijatora (dekorativni razlozi)

Često se iz praktičnih razloga radijatori postavljaju u nišu i tada je korisno da gornja ivica, radi boljeg kruženja vazduha, bude zaobljena (slika 20). Treba voditi računa o sporednom izlazu vazduha koji može da deluje neprijatno (slika 21).

Slike 20 i 21. Gornja ivica radijatora treba da bude zaobljena radi boljeg kruženja vazduha Prilikom raspoređivanje grejnih tela u višespratnim stepeništima, treba imati na umu da ovako uske a visoke prostorije deluju kao dimnjak i sav topao vazduh vuku gore. Zato radijatore u takvim prostorijama ne treba rasporediti duž razhladnih površina srazmerno gubicima, već ih grupisati dolje a sve manje po gornjim spratovima. Praksa je pokazala da je

kod takvih slučajeva korisno da se u donju trećinu smesti 50% ukupne grejne povrsine, u srednju trećinu normalan iznos a u gornju trećinu ostatak. Važno je voditi računa i o mestu radijatora u stanu. Radijator može biti dug i nizak, kratak i visok, sto znači, da možemo njegov oblik slobodno birati a da se pri tome njegova ogrevna površina ne promeni. Na slikama 22, 23, 24 i 25, prikazan je primer zida koji je namenjen za ostavu, a ipak ga zelimo na neki način iskoristiti. U tom slučaju možemo bez problema radijator enterierski uključiti u elemente nameštaja, a pri tome prostor iznad njega, moramo ostaviti slobodan za strujanje vazduha.

Slike 22 i 23. Primer zida koji je ostavljen za ostavu

Slike 24 i 25. Primeri zida koji je ostavljen za radijatore

Na slici 26 prikazano je kruženje toplog vazduha – konvekcijom u zatvorenoj prostoriji od radijatora kao izvora toplote.

Slika 26. Kruženje toplog vazduha – konvekcijom u zatvorenoj prostoriji od radijatora kao izvora toplote

2.1.Kako se izvodi montaža radijatora

Montaža radijatora se izvodi prema projektno zacrtanim upustvima i vezuje priključcima za glavnu cevnu mrežu. Priključci tanji od 12,7 mm obično se ne uzimaju za vodeno grejanje jer bi prilikom njihove izrade (savijanja, zavarivanja i dr. ) lako moglo doći do takvog smanjenja preseka da bi to predstavljalo prepreku cirkulacije gornjeg fluida (pare ili vode). Radijatori dolaze na građevinu već spojenih članaka u potrebnim veličinama. Svaki radijator dobija svoj regulacioni organ (slike 27, 28 i 29). Posle montaže pristupa se ispitivanju radijatora zajedno sa kotlovima i cevnom mrežom na pritisak vodom. Za ispitivanje celokupne instalacije kotlovi-mreža- grejna tela- u slučaju vodenog grejanja pritisak treba da iznosi o,15MPa više od hidrostatičkog pritiska pod kojim rade kotlovi. U slučaju parnog grejanja niskog pritiska postojenje se ispituje na pritisak vodom od 0,4 MPa. Rezultat ispitivanja smatra se uspešnim, ako pritisak u toku prvih 10 minuta po postizanju propisane vrednosti ne padne za više od 2 %. Stavljanje pod pritisak vrši se pomoću ručne pumpe sa manometrom.

Slike 27 i 28. Regulacioni organ

Fabrike isporučuju radijatore premazane zaštitnom bojom. Posle ugrađivanja boje se belim, sivim ili nekim drugim lakom. Zračenje radijatora se neznatno povećava bojenjem površina, te je ono bolje nego za neobojene površine livenog gvozdja. Bojenje se vrši na toplom radijatoru. Kao sredstvo obično se upotrebljava specijalan lak koji je otporan na toplotu, ređe metalni premaz (bronza, aluminijum i dr). U vreme pomanjkanja energije i sve većeg rasta cena goriva od velikog je značaja da zadržimo što više proizvedene toplote, odnosno da njen gubitak bude što manji. Kroz dimnjak nestaje 32 % toplote, daljih 20 % se gubi kroz prozore i vrata, dok gubitak kroz spoljne zidove iznosi 18-24 %, zavisno od konstrukcije.

Slika 29. Gubitak toplote

Najveći gubici toplote su neposredno iza grejnog tela, koja su najčesće smeštena ispod prozora. Zbog velike rade u temperature, koja nastaje između tela za zagrevanje i spoljne okoline, strujanje toplote je tu najveće. Ako se iza grejnog tela npr radijatora, stavi recal ploča

od meke poliuretanske pene debljine 1-2 cm, koja na površini okrenutoj prema radijatoru ima kasiranu aluminijsku foliju visokog sjaja postiže se dvostruki efekat: zahvaljujući izuzetnim termoizolacionim svojstvima, poliuretanska pena smanjuje prolaz toplote kroz spoljni zid neposredno iza radijatora, a aluminijska folija reflektuje jedan dio toplote natrag u prostoriju koja se zagreva. Time se gubici toplote kroz spoljni zid neposredno iza radijatora smanjuju za 60 – 73 % zavisno od izolacije zida. Primenom ploča troskovi zagrevanja se smanjuju za 7,5 %. Pričvršćivanje ploče na zid se vrši na sledeći način:-ako radijator jos nije montiran, ploča se može zalepiti bilo kojim neoprenskim lepkom, prema upustvima proizvođača lepka.-ako je radijator vec montiran lepljenje ne dolazi u obzir, jer je teško izvodljivo. U tom slučaju preporučuje se pričvršćivanje ekserima uz lepenku, odnosno primena odgovarajuće letve kojom se istovremeno poboljšava izgled montirane ploče. Na slici 30. dat je prikaz postavljanja ploče i strujanja vazduha.

Slika 30. Primer postavljanja ploče i strujanje vazduha